RU2514468C2 - Two stroke ice with supercharging - Google Patents
Two stroke ice with supercharging Download PDFInfo
- Publication number
- RU2514468C2 RU2514468C2 RU2012132748/06A RU2012132748A RU2514468C2 RU 2514468 C2 RU2514468 C2 RU 2514468C2 RU 2012132748/06 A RU2012132748/06 A RU 2012132748/06A RU 2012132748 A RU2012132748 A RU 2012132748A RU 2514468 C2 RU2514468 C2 RU 2514468C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- piston
- crankcase
- engine
- compressor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области двигателестроения, в частности к двухтактным двигателям с кривошипно-камерной схемой газообмена, содержащим цилиндр, размещенный в нем поршень с двумя поршневыми пальцами, два коленчатых вала, симметрично расположенных относительно оси цилиндра, причем каждый из них соединен шатуном с одним из поршневых пальцев [1].The present invention relates to the field of engine building, in particular to two-stroke engines with a crank-chamber gas exchange scheme containing a cylinder, a piston with two piston fingers placed therein, two crankshafts symmetrically located relative to the axis of the cylinder, each of which is connected by a connecting rod to one of piston fingers [1].
Указанные двигатели обладают рядом преимуществ, главные из которых - возможность уравновешенности сил инерции возвратно-поступательных движущихся масс только за счет противовеса коленчатого вала, отсутствие сил, вызывающих повышенное трение поршня о стенки цилиндра, отсутствие реактивного крутящего момента, улучшенные удельные энергоэкономические параметры по мощности, массе и габаритам. Однако, учитывая темпы роста параметров классических двухтактных карбюраторных двигателей с кривошипно-камерной схемой газообмена и необходимость обеспечения конкурентоспособности предлагаемых двигателей, выполненных по схеме один цилиндр - два коленчатых вала, потребность в разработке мероприятий по дальнейшему повышению литровой мощности и снижению общей массы моторной установки становится очевидной.These engines have a number of advantages, the main ones being the possibility of balancing the inertia forces of the reciprocating moving masses only due to the counterweight of the crankshaft, the absence of forces causing increased piston friction against the cylinder walls, the absence of reactive torque, improved specific energy and economic parameters in terms of power, mass and dimensions. However, taking into account the growth rate of the parameters of classic two-stroke carburetor engines with a crank-chamber gas exchange scheme and the need to ensure the competitiveness of the proposed engines made according to the scheme of one cylinder - two crankshafts, the need to develop measures to further increase the liter capacity and reduce the total mass of the engine installation becomes obvious .
Значительное увеличение мощности двигателей достигается за счет применения наддува. Только использование наддува за счет волновых явлений в выпускных системах в современных «двухтактниках» позволяет повысить их мощность на 40% [2], однако из-за больших габаритов и значительной массы такие системы для портативных изделий неприемлемы.A significant increase in engine power is achieved through the use of boost. Only the use of pressurization due to wave phenomena in exhaust systems in modern “two-stroke engines” makes it possible to increase their power by 40% [2], however, due to their large size and considerable mass, such systems are not acceptable for portable products.
Для наддува двухтактных двигателей с кривошипно-камерной схемой газообмена без применения настроенных выпускных систем необходимы компрессоры (нагнетатели), в которых сжимается воздух или горючая смесь до их поступления в цилиндр, и возможность осуществления дозарядки, для чего выпускные окна в цилиндре, как правило, должны закрываться раньше впускных.For pressurization of two-stroke engines with a crank-chamber gas exchange scheme without the use of tuned exhaust systems, compressors (superchargers) are needed, in which air or a combustible mixture is compressed before they enter the cylinder, and the possibility of recharging, for which the exhaust windows in the cylinder, as a rule, should close before inlet.
Известны двигатели, например конструкции А. Иваницкого [3], использующие для обеспечения высоких энергоэкономических параметров автономные компрессоры и несимметричные фазы газораспределения за счет применения двухпоршневых двигателей со смещением одного из коленчатых валов по углу поворота. Известны двигатели «Цоллер» (прототип) [3], отличающиеся встроенным компрессором с картером переменного объема и обеспечением несимметричности фаз газораспределения аналогичным способом за счет наличия второго поршня, управляемого прицепным шатуном. Для привода картерного (нагнетательного) поршня используется дополнительный шатун, сочлененный с эксцентриком на коленчатом валу двигателя.Engines are known, for example, designs by A. Ivanitsky [3], which use autonomous compressors and asymmetric gas distribution phases to ensure high energy and economic parameters due to the use of two-piston engines with one of the crankshafts shifted along the rotation angle. Known engines "Zoller" (prototype) [3], characterized by a built-in compressor with a crankcase of variable volume and ensuring the asymmetry of the valve timing in a similar way due to the presence of a second piston controlled by a trailed connecting rod. To drive the crankcase (pressure) piston, an additional connecting rod is used, articulated with an eccentric on the crankshaft of the engine.
Подобные конструкции обычно используются для спортивных двигателей, которые по экономическим соображениям не могут конкурировать с обычными одноцилиндровыми двигателями той же мощности, достигаемой за счет простого увеличения объема.Similar designs are commonly used for sports engines that, for economic reasons, cannot compete with conventional single-cylinder engines of the same power achieved by simply increasing the volume.
Техническим результатом предлагаемого конструктивного решения является повышение мощности двигателя за счет увеличения среднего эффективного давления как минимум на 25…30% путем применения наддува при снижении его удельной массы на 15…20%, что обеспечит ему конкурентноспособность в условиях общего рынка.The technical result of the proposed design solution is to increase engine power by increasing the average effective pressure by at least 25 ... 30% by applying boost while reducing its specific gravity by 15 ... 20%, which will provide it with competitiveness in a common market.
Для достижения указанного результата двухтактный двигатель внутреннего сгорания с кривошипно-камерной схемой газообмена, содержащий цилиндр, размещенный в нем поршень с двумя поршневыми пальцами, два параллельных коленчатых вала, симметрично расположенных относительно оси цилиндра, причем каждый из валов соединен шатуном с одним из поршневых пальцев, снабжен с внутренней стороны соосно оси цилиндра двигателя встроенным компрессором (нагнетателем), поршень которого при помощи штока соединен с поршнем двигателя, наружная (нагнетательная) полость насоса соединена каналами с внутрикартерным пространством и служит для увеличения его наполнения топливной смесью, а внутренняя полость изолирована от внутрикартерного пространства с помощью уплотняющей втулки, размещенной в картере, и может использоваться в качестве компрессора для хозяйственных нужд; при этом для осуществления дозарядки цилиндр двигателя оборудован дополнительными впускными окнами, расположенными над основными, с фазами впуска, превышающими фазы выпуска, а для предотвращения попадания продуктов сгоревшего топлива из цилиндра в картер в плоскости их разъема установлен обратный пластинчатый клапан (ОПК), перекрывающий газам доступ в картер, когда давление в нем меньше давления в цилиндре.To achieve this result, a two-stroke internal combustion engine with a crank-chamber gas exchange scheme, comprising a cylinder, a piston with two piston fingers placed therein, two parallel crankshafts symmetrically located relative to the axis of the cylinder, each shaft being connected by a connecting rod to one of the piston fingers, equipped on the inside with an integrated compressor (supercharger) coaxially with the axis of the engine cylinder, the piston of which is connected to the engine piston by a piston, and the outside (supercharger) A N) of the pump chamber is connected by channels with crankcase space and serves to increase its filling with a mixture of fuel and an inner cavity isolated from the crankcase space by means of a sealing sleeve accommodated in said housing, and can be used as a compressor for household purposes; at the same time, to carry out recharging, the engine cylinder is equipped with additional inlet windows located above the main ones with inlet phases exceeding the exhaust phases, and to prevent the products of burned fuel from entering the crankcase into the crankcase, a check plate valve is installed in the plane of their connector, which blocks access to gases into the crankcase when the pressure in it is less than the pressure in the cylinder.
На фиг.1 изображен поперечный разрез предлагаемого двигателя, состоящего из двух половинок картера 1, в котором размещены коленчатые валы 2, связанные шатунами 3 с поршнем 4. Поршень имеет головку, размещенную не в верхней части поршня, а несколько ниже, образуя сверху как бы мини-юбку с впускными (продувочными) окнами 6, совпадающими с аналогичными окнами в гильзе 7 цилиндра 8. Выпускные окна 10 расположены над верхней кромкой юбки поршня при его положении в нижней мертвой точке (НМТ). Конструкция ОПК 9, устанавливаемого между цилиндром и картером, может быть выполнена в различных вариантах, например, см. фиг.2. Карбюратор (на чертеже не показан) устанавливается на крышку компрессора 16, также снабженную ОПК 15. Шток 12 имеет уплотняющую втулку 5, зафиксированную между половинками картера, и пластмассовый поршень 13 с компрессионным кольцом 14. Цилиндр компрессора снабжен гильзой. Для интенсификации процесса горения камера сгорания соединена с кольцевым пространством тангенциальными каналами 11. При использовании двигателя в качестве мотокомпрессора внутренняя полость насоса 17 оборудуется клапанной коробкой 18 с отсасывающими и нагнетательными клапанами, расположенными на пластине 19.Figure 1 shows a cross section of the proposed engine, consisting of two halves of the
Применение двигателей с использованием предлагаемых технических решений целесообразно для привода различных механизмов, к которым предъявляются высокие требования по удельной массе и габаритам. Учитывая наличие у двигателя двух ведущих валов, вращающихся в противоположных направлениях, они особенно перспективны для создания портативных компрессоров и насосов роторно-шестеренчатого типа для механизмов с пневмо- и гидроприводом.The use of engines using the proposed technical solutions is advisable for the drive of various mechanisms, which are subject to high requirements for specific gravity and dimensions. Given the presence of two drive shafts in the engine rotating in opposite directions, they are especially promising for the creation of portable compressors and pumps of the rotary gear type for mechanisms with pneumatic and hydraulic drives.
Результаты конструкторской проработки двигателя с рабочим объемом 75 см3 выполненного по схеме один цилиндр - два коленчатых вала, показали, что применение встроенного компрессора (нагнетателя) с диаметром, равным диаметру цилиндра двигателя, а также ОПК и других деталей для осуществления дозарядки цилиндра, увеличивает его массу примерно на 8% (400 г), что с учетом повышения мощности только на 25% снижает его удельную массу на 17% и обеспечивает ему конкурентные преимущества по сравнению с двигателями обычного исполнения.The results of the design study of the engine with a working volume of 75 cm 3 made according to the scheme one cylinder - two crankshafts, showed that the use of an integrated compressor (supercharger) with a diameter equal to the diameter of the engine cylinder, as well as OPK and other parts for recharging the cylinder, increases its weight by about 8% (400 g), which, taking into account the increase in power by only 25%, reduces its specific gravity by 17% and provides it with competitive advantages compared to conventional engines.
Для справок: в литературе приводятся сведения, что наддув повышает мощность двигателей от 40 до 100% и более [4]).For information: the literature provides information that boost increases engine power from 40 to 100% or more [4]).
Список документов, упомянутых в описанииList of documents mentioned in the description
1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Патент RU №116906 U1 (Беднягин Л.В., Лебединская О.Л., опубл. 10.06.12. Бюл.№16).1. Two-stroke internal combustion engine. Patent RU No. 116906 U 1 (Bednyagin L.V., Lebedinskaya O.L., publ. 06/10/12. Bull. No. 16).
2. Двухтактные двигатели в авиации. Александр Гомберг(http:// engine.aviaport.ru/issues/02/page 38.html).2. Two-stroke engines in aviation. Alexander Gomberg (http: // engine.aviaport.ru/issues/02/page 38.html).
3. Гусев Е.М., Осипов М.С. Пособие для автомоделистов. - М.: Изд-во ДОСААФ СССР, 1980 г.(с.72, рис.59 д, 59 г, с.7).3. Gusev EM, Osipov MS A manual for car makers. - M.: Publishing House of DOSAAF USSR, 1980 (p. 72, fig. 59 d, 59 g, p. 7).
4. Теплотехника. Учеб.пособие /Хазен М.М., Матвеев Г.А., Гриневский М.Е. и др. Под ред. Г.А. Матвеева. - М.: Высш.шк., 1981.4. Heat engineering. Textbook / Hazen M.M., Matveev G.A., Grinevsky M.E. et al. Ed. G.A. Matveeva. - M.: Higher school, 1981.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012132748/06A RU2514468C2 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Two stroke ice with supercharging |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012132748/06A RU2514468C2 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Two stroke ice with supercharging |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012132748A RU2012132748A (en) | 2014-02-10 |
RU2514468C2 true RU2514468C2 (en) | 2014-04-27 |
Family
ID=50031831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012132748/06A RU2514468C2 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Two stroke ice with supercharging |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2514468C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2800201C1 (en) * | 2023-03-06 | 2023-07-19 | Геннадий Витальевич Кореневский | Two-stroke piston internal combustion engine |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2295978A (en) * | 1941-08-23 | 1942-09-15 | Fed Aircraft Engine Corp | Two-cycle engine |
RU2066379C1 (en) * | 1994-07-13 | 1996-09-10 | Юрий Николаевич Скрипов | Two-stroke internal combustion engine |
DE10004103A1 (en) * | 2000-01-31 | 2001-08-16 | Peter Pelz | Reciprocating piston engine has shaft attached to piston and extending from one side of crankshafts to other, and support element is located on shaft end furthest from piston for symmetrical installation of connecting rods |
WO2004109073A2 (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-16 | Creel Loop, L.L.C. | Internal combustion engine and method of enhancing engine performance |
DE102006038081A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Peter Pelz | Method for charging an internal combustion engine and internal combustion engine with integrated charging |
RU116906U1 (en) * | 2011-04-29 | 2012-06-10 | Лев Владимирович Беднягин | TWO STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
-
2012
- 2012-07-31 RU RU2012132748/06A patent/RU2514468C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2295978A (en) * | 1941-08-23 | 1942-09-15 | Fed Aircraft Engine Corp | Two-cycle engine |
RU2066379C1 (en) * | 1994-07-13 | 1996-09-10 | Юрий Николаевич Скрипов | Two-stroke internal combustion engine |
DE10004103A1 (en) * | 2000-01-31 | 2001-08-16 | Peter Pelz | Reciprocating piston engine has shaft attached to piston and extending from one side of crankshafts to other, and support element is located on shaft end furthest from piston for symmetrical installation of connecting rods |
WO2004109073A2 (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-16 | Creel Loop, L.L.C. | Internal combustion engine and method of enhancing engine performance |
DE102006038081A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Peter Pelz | Method for charging an internal combustion engine and internal combustion engine with integrated charging |
RU116906U1 (en) * | 2011-04-29 | 2012-06-10 | Лев Владимирович Беднягин | TWO STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2800201C1 (en) * | 2023-03-06 | 2023-07-19 | Геннадий Витальевич Кореневский | Two-stroke piston internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012132748A (en) | 2014-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8499726B2 (en) | Internal combustion engines | |
US4011842A (en) | Piston machine | |
EP2053219A1 (en) | Two-stroke internal combustion chamber with two pistons per cylinder | |
JP2012503741A (en) | Internal combustion engine with dual chamber cylinder | |
EP2923053B1 (en) | Internal combustion engine with asymmetric port timing | |
CN101205812A (en) | Four-piston cylinder engine | |
WO2011091097A1 (en) | Concentric cylinder engine | |
RU2514468C2 (en) | Two stroke ice with supercharging | |
CN211314379U (en) | Novel two-stroke engine unit | |
CN210264917U (en) | Double-spring connecting rod opposed two-stroke engine | |
RU116906U1 (en) | TWO STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
GB2503488A (en) | A Piston to Shaft Coupling | |
US20100263621A1 (en) | Increase torque output from reciprocating piston engine | |
RU2613753C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU152008U1 (en) | TWO-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SUPPLY AND COMBINED GAS-EXCHANGE DIAGRAM | |
CN200940513Y (en) | Pair moving pendulum piston engine | |
RU154798U1 (en) | "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 73 | |
US8151755B1 (en) | Internal combustion engine | |
EP2312121A1 (en) | Internal combustion engine with rotating cylinders | |
WO2017168128A1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
WO1987000243A1 (en) | Multi-cylinder two-cycle wobble plate engine | |
EP3400372A1 (en) | Two-stroke radial engine | |
WO2014027214A1 (en) | Internal combustion and method for operation of that | |
CN106560604A (en) | Multi-crankshaft engine | |
CN103089395A (en) | Novel supercharged internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150801 |