RU2430248C2 - Automotive ice - Google Patents

Automotive ice Download PDF

Info

Publication number
RU2430248C2
RU2430248C2 RU2009136781/06A RU2009136781A RU2430248C2 RU 2430248 C2 RU2430248 C2 RU 2430248C2 RU 2009136781/06 A RU2009136781/06 A RU 2009136781/06A RU 2009136781 A RU2009136781 A RU 2009136781A RU 2430248 C2 RU2430248 C2 RU 2430248C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinders
piston
shaft
engine
oil
Prior art date
Application number
RU2009136781/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009136781A (en
Inventor
Олег Станиславович Гладкевич (RU)
Олег Станиславович Гладкевич
Original Assignee
Олег Станиславович Гладкевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Станиславович Гладкевич filed Critical Олег Станиславович Гладкевич
Priority to RU2009136781/06A priority Critical patent/RU2430248C2/en
Publication of RU2009136781A publication Critical patent/RU2009136781A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2430248C2 publication Critical patent/RU2430248C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: cylindrical shaft transmitting torque from engine to transmission has three cylinders coupled with said shaft and arranged through 120°. Said cylinders accommodate floating pistons with body and head. Cylinders with pistons and shaft are covers by housing annular covers. Housing has intake branch pipe with intake opening, combustion chamber and exhaust manifold. Cylindrical shaft center has cavity communicated with engine lubrication channels and, via oil ducts, with piston cavities. Note here that cylinders revolve with shaft to get aligned in turns with intake opening, combustion chamber, exhaust manifold, while piston reciprocates in cylinder forced by oil fed via engine lubrication ducts and by expanding gases.
EFFECT: higher efficiency, simplified design.

Description

Предлагаемое изобретение (двигатель внутреннего сгорания автомобиля) относится к области машиностроения, в частности к механизмам и системам, служащим для преобразования тепловой энергии сгорающего в его цилиндрах топлива в механическую работу.The present invention (an internal combustion engine of a car) relates to the field of mechanical engineering, in particular to mechanisms and systems for converting the thermal energy of fuel burned in its cylinders into mechanical work.

Существующие поршневые двигатели внутреннего сгорания имеют одинаковый принцип строения, состоят из цилиндро-поршневой группы, кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, систем охлаждения, питания, зажигания, пуска и смазочной системы (Стуканов В.А. "Устройство автомобиля". Москва, 2009 г. стр.10-11).Existing reciprocating internal combustion engines have the same structural principle, they consist of a cylinder-piston group, crank and gas distribution mechanisms, cooling, power, ignition, start-up and lubrication systems (V. Stukanov, “Automobile Device”. Moscow, 2009, Moscow p. 10-11).

Недостатками этих двигателей являются сложность строения, невысокий КПД (так ,потери на трение поршня в карбюраторных двигателях составляют 60-70% от потери на трение всего двигателя), ударный фактор в шатунной группе и механизме газораспределения, ограничение смазки в группе стержень клапана-направляющая втулка, сложность строения и изготовления коленчатого вала ("Устройство автомобиля". Стуканов В.А. Москва 2009 г., стр.29-31, 34, 41, 44-45).The disadvantages of these engines are the complexity of the structure, low efficiency (for example, piston friction losses in carburetor engines account for 60-70% of the friction loss of the entire engine), shock factor in the connecting rod group and the gas distribution mechanism, lubricant restriction in the valve-guide sleeve group , the complexity of the structure and manufacture of the crankshaft ("Vehicle". Stukanov VA Moscow 2009, pp. 29-31, 34, 41, 44-45).

Задачей предлагаемого изобретения является ликвидация упомянутых недостатков, а также упрощение строения двигателя внутреннего сгорания и повышение его эксплуатационной надежности.The objective of the invention is the elimination of the aforementioned disadvantages, as well as simplifying the structure of the internal combustion engine and increasing its operational reliability.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемой конструкции отсутствуют основные элементы газораспределительного механизма, а именно: распределительный вал, толкатели, клапаны, гидрокомпенсаторы и, кроме того, коленчатый вал и шатунная группа, преобразование тепловой энергии в механическую работу происходит в устройстве, где цилиндрический вал имеет три одинаковые лопасти оригинальной формы, монолитно соединенные с ним через 120°, в торцевых поверхностях которых размещены цилиндро-поршневые группы, при вращении которых происходит поэтапное совмещение их с окном впуска топлива, камерой сгорания, окном выброса отработанных газов, а в центре вала имеется полость, сообщающаяся с каналами смазки двигателя, поддоном картера и каналами в рычагах.The problem is solved in that the proposed design lacks the basic elements of a gas distribution mechanism, namely: a camshaft, pushers, valves, hydraulic compensators and, in addition, a crankshaft and a connecting rod group, the conversion of thermal energy into mechanical work occurs in a device where a cylindrical shaft has three identical blades of the original form, monolithically connected to it through 120 °, in the end surfaces of which cylinder-piston groups are placed, during rotation of which their gradual alignment with fuel inlet window, a combustion chamber, exhaust emission window, and a center of the shaft has a cavity which communicates with the channels of the engine lubrication oil pan and the channels in the arms.

Предлагаемое изобретение изображено на фиг.1-2, где на фиг.1 показан двигатель в разрезе и позициями обозначены:The present invention is shown in figure 1-2, where figure 1 shows the engine in the context and the positions indicated:

1 - корпус двигателя1 - engine housing

2 - цилиндрический вал2 - cylindrical shaft

3 - лопасть цилиндрического вала3 - a blade of a cylindrical shaft

4 - поршень4 - piston

5 - уплотнительные кольца5 - sealing rings

6 - цилиндр6 - cylinder

7 - масляные каналы рычага7 - oil channels of the lever

8 - внутренний масляный канал цилиндрического вала8 - internal oil channel of the cylindrical shaft

9 - маслоотводное устройство9 - oil drain device

10 - отверстия маслоотводного устройства10 - holes oil drain device

11- внутренний канал маслоотводного устройства11- internal channel of the oil drain device

12 -уплотнения12 seals

13 - выпускной коллектор13 - exhaust manifold

14 - впускной патрубок14 - inlet pipe

15 - свеча зажигания15 - spark plug

16 - крышка корпуса16 - housing cover

17 - система охлаждения17 - cooling system

18 - барабан18 - drum

19 - выпускное окно19 - exhaust window

20 - камера сгорания20 - combustion chamber

А, Б, С - лопасти цилиндрического валаA, B, C - blades of a cylindrical shaft

На фиг.2 показан поршень в разрезе и позициями обозначены:Figure 2 shows the piston in the context and the positions indicated:

5 - уплотнительные кольца5 - sealing rings

6 - цилиндр6 - cylinder

7 - масляные каналы рычага7 - oil channels of the lever

21 - тело поршня21 - the piston body

22 - головка поршня22 - piston head

23 - ножка поршня23 - piston leg

24 - внутренняя полость тела поршня24 - the internal cavity of the piston body

25 - пружина25 - spring

26 - отверстия26 - holes

27 - упоры27 - stops

Двигатель внутреннего сгорания (фиг.1) состоит из корпуса 1, цилиндрического вала 2, имеющего лопасти 3 (А, Б, С), цилиндров 6, поршней 4, барабана 18, впускного патрубка 14, камеры сгорания 20, выпускного коллектора 13.The internal combustion engine (Fig. 1) consists of a housing 1, a cylindrical shaft 2, having blades 3 (A, B, C), cylinders 6, pistons 4, a drum 18, an inlet pipe 14, a combustion chamber 20, an exhaust manifold 13.

Цилиндрический вал 2 имеет внутренний масляный канал 8, имеющий сообщения с каналами смазки двигателя, масляными каналами 7 лопастей А, Б, С и внутренней полостью тел поршней 24 (фиг.2) через отверстия 26 (фиг.2). В масляном канале 8 цилиндрического вала 2 (фиг.1) имеется фиксированное к корпусу двигателя маслоотводное устройство 9, в котором есть отверстия 10 и внутренний канал 11, сообщающийся с поддоном картера двигателя.The cylindrical shaft 2 has an internal oil channel 8 having communications with the engine lubrication channels, oil channels 7 of the blades A, B, C and the internal cavity of the piston bodies 24 (FIG. 2) through the holes 26 (FIG. 2). In the oil channel 8 of the cylindrical shaft 2 (Fig. 1), there is an oil drain device 9 fixed to the engine body, in which there are openings 10 and an internal channel 11 in communication with the engine oil pan.

Лопасти 3 (А, Б, С) цилиндрического вала 2 имеют масляные каналы 7, а в торцевой части лопастей расположены цилиндры 6 с "плавающими" поршнями 4. Поршень 4 (фиг.1) имеет тело 21 (фиг.2) и головку 22 (фиг.2). В теле поршня 21 имеются отверстия 26 (фиг.2), сообщающиеся с внутренней полостью 24 (фиг.2) тела поршня 21. Корпус двигателя 1 (фиг.1) имеет впускной патрубок 14, камеру сгорания 20 и выпускной коллектор 13 и их уплотнения 12 с барабаном 18. Вал с лопастями, цилиндрами и поршнями закрыт кольцевыми крышками 16 (фиг.1), закрепленными в корпусе болтами.The blades 3 (A, B, C) of the cylindrical shaft 2 have oil channels 7, and in the end part of the blades there are cylinders 6 with “floating” pistons 4. The piston 4 (figure 1) has a body 21 (figure 2) and a head 22 (figure 2). In the body of the piston 21 there are openings 26 (FIG. 2) communicating with the internal cavity 24 (FIG. 2) of the piston body 21. The housing of the engine 1 (FIG. 1) has an inlet pipe 14, a combustion chamber 20 and an exhaust manifold 13 and their seals 12 with a drum 18. The shaft with blades, cylinders and pistons is closed by annular covers 16 (Fig. 1), bolted to the housing.

Работает двигатель внутреннего сгорания следующим образом. Первоначальное вращение цилиндрического вала 2 (фиг.1) и лопастей А, Б, С осуществляется с помощью стартера автомобиля по часовой стрелке. При совмещении цилиндра лопасти С (фиг.1) с впускным патрубком 14 под высоким давлением от насоса высокого давления в него впрыскивается топливо. При этом поршень 4 смещается в нижнюю часть цилиндра. Этому же способствует отсутствие давления масла в каналах 7 лопасти С, которое сливается в поддон картера через отверстия 10 маслоотводного канала 11. При этом в маслоотводном устройстве 9 можно создать отрицательное давление с помощью вакуумного насоса, что будет еще больше способствовать смещению поршня 4 лопасти С в нижнее положение и заполнению цилиндра топливной смесью.The internal combustion engine operates as follows. The initial rotation of the cylindrical shaft 2 (figure 1) and the blades A, B, C is carried out using the starter motor clockwise. When combining the cylinder of the blade C (Fig. 1) with the inlet pipe 14 at high pressure from the high pressure pump, fuel is injected into it. When this piston 4 is shifted to the lower part of the cylinder. This is also facilitated by the lack of oil pressure in the channels 7 of the blade C, which merges into the oil pan through the openings 10 of the oil drain channel 11. In this case, negative pressure can be created in the oil drain device 9 using a vacuum pump, which will further contribute to the displacement of the piston 4 of the blade C in lower position and filling the cylinder with fuel mixture.

В этот же момент поршень 4 лопасти А будет находиться в крайнем верхнем положении за счет давления на него масла, передающегося из каналов смазки двигателя во внутренний масляный канал 8 цилиндрического вала 2, а затем на масляные каналы 7 лопастей А и Б. Благодаря изогнутой в радиальном направлении головке поршня 4 и упоров 27 (фиг.2) создается необходимый объем камеры сгорания. Находясь в верхней точке, поршень 4 лопасти А осуществляет сжатие топливной смеси. Подача искры от свечи зажигания 15 в этот момент вызывает воспламенение топлива, расширение газов, которые смещают поршень 4 вниз, а соответственно, и лопасть А с цилиндрическим валом 2 по часовой стрелке (соответственно, суммарного вектора направления движения). Это объясняется тем, что площадь поверхности головки поршня в несколько раз превышает площадь оставшейся задней стенки цилиндра при нахождении поршня в верхней точке, и, кроме того, нахождением лопасти А в полувертикальной позиции и движением его по часовой стрелке, заданным стартером. Поршень 4 лопасти Б за счет давления масла также будет находиться в верхней точке, а цилиндр 6 лопасти Б совместится с выпускным коллектором 13, за счет чего произойдет выброс отработанного топлива. Кроме того, часть газов, скапливающихся между корпусом 1 и барабаном 18, за счет вращения последнего через выпускное окно 19 будет направляться в выпускной коллектор 13. Таким образом, при работе двигателя происходит поочередное совмещение цилиндров лопастей А, Б, С с впускным патрубком, камерой сгорания и выпускным коллектором. Плавность работы поршня 4 и отсутствие ударного фактора осуществляется за счет масла, находящегося под давлением в цилиндре 6, непосредственно под поршнем, и пружины 25 (фиг.2), по высоте составляющей 1/3 от ножки поршня 23 (фиг.2) (для уменьшения сопротивления при впуске топлива). Тело поршня 21 (фиг.2) имеет цилиндрическую форму, внутри пустотелое. На теле поршня 21 имеется уплотнительный пояс для посадки уплотнительного кольца (колец) 5, чтобы масло не проникало в камеру сгорания и создавалась компрессия. Кроме того, в теле поршня 21 (фиг.2) имеются отверстия 26 (фиг.2) для циркуляции масла с целью охлаждения поршня.At the same moment, the piston 4 of the blade A will be in its highest position due to the pressure on it of the oil transmitted from the engine lubrication channels to the internal oil channel 8 of the cylindrical shaft 2, and then to the oil channels 7 of the blades A and B. Thanks to the bent in the radial direction of the piston head 4 and stops 27 (figure 2) creates the necessary volume of the combustion chamber. Located at the top point, the piston 4 of the blade A compresses the fuel mixture. The supply of spark from the spark plug 15 at this moment causes the ignition of the fuel, the expansion of the gases that move the piston 4 down, and accordingly the blade A with the cylindrical shaft 2 clockwise (respectively, of the total direction vector). This is due to the fact that the surface area of the piston head is several times larger than the area of the remaining rear wall of the cylinder when the piston is at the upper point, and, moreover, the blade A is in the semi-vertical position and clockwise, set by the starter. Due to the oil pressure, the piston 4 of the blade B will also be at the upper point, and the cylinder 6 of the blade B will be combined with the exhaust manifold 13, due to which the spent fuel will be ejected. In addition, part of the gases accumulating between the housing 1 and the drum 18, due to the rotation of the latter through the exhaust window 19, will be directed to the exhaust manifold 13. Thus, when the engine is running, the cylinders of the blades A, B, C are alternately aligned with the inlet pipe, the chamber combustion and exhaust manifold. The smooth operation of the piston 4 and the absence of the impact factor is due to the oil under pressure in the cylinder 6, directly under the piston, and the spring 25 (figure 2), the height component 1/3 of the piston legs 23 (figure 2) (for reducing fuel inlet resistance). The body of the piston 21 (figure 2) has a cylindrical shape, inside is hollow. On the body of the piston 21 there is a sealing belt for fitting the sealing ring (s) 5 so that the oil does not penetrate into the combustion chamber and compression is created. In addition, in the body of the piston 21 (FIG. 2) there are openings 26 (FIG. 2) for circulating oil in order to cool the piston.

В местах контакта цилиндров 6 лопастей А, Б, С с камерой сгорания 20, впускным патрубком 14 и выпускным коллектором 13, а также между корпусом 1 двигателя и барабаном 18 на протяжении от впускного патрубка 14 до камеры сгорания 20 имеются уплотнения, выполненные из бронзографита. Дополнительное уплотнение боковых поверхностей осуществляется с помощью крышки корпуса 16 (фиг.1). Охлаждение двигателя осуществляется за счет циркуляции антифризов, как внутри корпуса, а также внутри тела цилиндрического вала 2, что в свою очередь уменьшает температуру масла, подаваемого к поршням и охлаждение последних.In the places of contact of the cylinders 6 of the blades A, B, C with the combustion chamber 20, the inlet pipe 14 and the exhaust manifold 13, and also between the inlet 1 of the engine and the drum 18, there are seals made of bronze-graphite from the inlet pipe 14 to the combustion chamber 20. Additional sealing of the side surfaces is carried out using the cover of the housing 16 (figure 1). The engine is cooled due to the circulation of antifreezes, both inside the housing and also inside the body of the cylindrical shaft 2, which in turn reduces the temperature of the oil supplied to the pistons and the cooling of the latter.

Для увеличения мощности предлагаемого двигателя можно изготавливать вал с шестью лопастями и цилиндропоршневыми группами таким образом, что первые три лопасти находятся на определенном расстоянии по оси вала от других трех лопастей, а последние имеют между собой угол в 120° и смещены по часовой стрелке по отношению к первой группе лопастей на 60°.To increase the power of the proposed engine, it is possible to produce a shaft with six blades and cylinder-piston groups in such a way that the first three blades are at a certain distance along the axis of the shaft from the other three blades, and the latter have an angle of 120 ° with each other and are shifted clockwise with respect to the first group of blades at 60 °.

При работе предлагаемого двигателя КПД значительно выше, чем у обычных поршневых двигателей, так как потери на трение поршня автоматически переходят в кинетическую энергию вращения лопастей, а соответственно, и вала.When the proposed engine is running, the efficiency is much higher than that of conventional piston engines, since the friction losses of the piston automatically turn into the kinetic energy of rotation of the blades, and, accordingly, of the shaft.

Простота в устройстве предлагаемого двигателя, более высокий коэффициент его полезного действия, малогабаритность позволяют в значительной степени экономить материальные средства, улучшать технические параметры автомобиля.The simplicity of the device of the proposed engine, a higher coefficient of its efficiency, its small size can significantly save material resources, improve the technical parameters of the car.

Claims (1)

Двигатель внутреннего сгорания автомобиля, содержащий цилиндропоршневую группу, систему охлаждения, питания, зажигания, пуска и смазочную систему, отличающийся тем, что цилиндрический вал, передающий крутящий момент на трансмиссию, имеет три монолитно соединенных с ним через 120° цилиндра, в цилиндрах установлены плавающие поршни, имеющие тело и головку, а цилиндры с поршнями и валом закрыты кольцевыми крышками корпуса, корпус имеет впускной патрубок с окном впуска, камеру сгорания и выпускной коллектор, в центре цилиндрического вала имеется полость, сообщающаяся с каналами смазки двигателя и масляными каналами с полостями тел поршней, при этом цилиндры вращаются с валом, поочередно совмещаясь с окном впуска, камерой сгорания, выпускным коллектором, а поршень перемещается в цилиндре под действием давления масла, подающегося из каналов смазки двигателя, а также расширяющихся газов. An internal combustion engine of a car containing a piston group, a cooling, power, ignition, start-up and lubrication system, characterized in that the cylindrical shaft that transmits torque to the transmission has three cylinders in one piece connected to it through 120 °, floating pistons are installed in the cylinders having a body and a head, and cylinders with pistons and a shaft are closed by annular covers of the housing, the housing has an inlet pipe with an intake window, a combustion chamber and an exhaust manifold, in the center of a cylindrical shaft a cavity communicating with the engine lubrication channels and oil channels with the piston body cavities, while the cylinders rotate with the shaft, alternating with the intake window, combustion chamber, exhaust manifold, and the piston moves in the cylinder under the influence of oil pressure supplied from the engine lubrication channels as well as expanding gases.
RU2009136781/06A 2009-10-05 2009-10-05 Automotive ice RU2430248C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136781/06A RU2430248C2 (en) 2009-10-05 2009-10-05 Automotive ice

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136781/06A RU2430248C2 (en) 2009-10-05 2009-10-05 Automotive ice

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009136781A RU2009136781A (en) 2011-04-10
RU2430248C2 true RU2430248C2 (en) 2011-09-27

Family

ID=44051921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009136781/06A RU2430248C2 (en) 2009-10-05 2009-10-05 Automotive ice

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2430248C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487255C1 (en) * 2011-10-19 2013-07-10 Олег Станиславович Гладкевич Automotive internal combustion engine
RU2509223C2 (en) * 2012-01-11 2014-03-10 Олег Станиславович Гладкевич Automotive internal combustion engine
WO2014126499A1 (en) * 2013-02-14 2014-08-21 Shadrin Dmitry Gennadievich Generator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487255C1 (en) * 2011-10-19 2013-07-10 Олег Станиславович Гладкевич Automotive internal combustion engine
RU2509223C2 (en) * 2012-01-11 2014-03-10 Олег Станиславович Гладкевич Automotive internal combustion engine
WO2014126499A1 (en) * 2013-02-14 2014-08-21 Shadrin Dmitry Gennadievich Generator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009136781A (en) 2011-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090020958A1 (en) Methods and apparatus for operating an internal combustion engine
US5970924A (en) Arc-piston engine
RU2430248C2 (en) Automotive ice
KR20160089385A (en) Internal combustion engine
AU2008309310A1 (en) Seal for a rotary valve for an internal combustion engine
CN106870052B (en) Variable compression ratio mechanism of engine and valve system matched with variable compression ratio mechanism
WO2014142686A1 (en) Two-stroke internal combustion engine, particularly for propulsion of the cars
JP4951145B1 (en) Two-shaft output type reverse V-type engine
US6021746A (en) arc-piston engine
US20080271597A1 (en) Methods and apparatus for operating an internal combustion engine
US20090320794A1 (en) Novel Internal Combustion Torroidal Engine
CN114294106A (en) Circular cylinder internal combustion engine
CN210264917U (en) Double-spring connecting rod opposed two-stroke engine
RU2487255C1 (en) Automotive internal combustion engine
WO1991015663A1 (en) A double acting, rectangular faced, arc shaped, oscillating piston quadratic internal combustion engine or machine
RU2240432C1 (en) Internal combustion engine
RU2509223C2 (en) Automotive internal combustion engine
US6119640A (en) Internal combustion engine with slot-type gas distribution
CA2515150A1 (en) Engine with rotary cylinder block and reciprocating pistons
WO2015088347A1 (en) Combustion engine comprising a cylinder
CN101852089B (en) Cylinder and piston co-rotating type engine
KR20090055707A (en) Century engine
US20170009617A1 (en) Sleeve valve engine
RU82770U1 (en) ROTOR-PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2176025C1 (en) Power-generating heat engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121006