RU2520276C1 - Two-stroke piston engine - Google Patents
Two-stroke piston engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520276C1 RU2520276C1 RU2013105439/06A RU2013105439A RU2520276C1 RU 2520276 C1 RU2520276 C1 RU 2520276C1 RU 2013105439/06 A RU2013105439/06 A RU 2013105439/06A RU 2013105439 A RU2013105439 A RU 2013105439A RU 2520276 C1 RU2520276 C1 RU 2520276C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compressor
- piston
- working
- cylinder
- working cylinder
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/02—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
- F02B33/06—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps
- F02B33/22—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with pumping cylinder situated at side of working cylinder, e.g. the cylinders being parallel
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению, конкретнее к поршневым двигателям внутреннего сгорания.The invention relates to engine building, and more particularly to reciprocating internal combustion engines.
Известен аксиально-поршневой двигатель, содержащий: блок цилиндров рабочей секции с попарно диаметрально противоположно расположенными цилиндрами с поршнями, шатунами и шарнирами с шатунными шейками в каждом; блок цилиндров компрессорной секции с попарно диаметрально противоположно расположенными цилиндрами с поршнями, шатунами и шарнирами с шатунными шейками в каждом; коренной вал с жестко закрепленными на нем наклонными дисками; распределительный вал, продолжающий коренной вал, с кулачками; пространственно-качающиеся шайбы по одной на каждую пару цилиндров с цапфами, установленные через подшипники на наружной поверхности наклонных дисков; опоры с рычагами; головку цилиндров рабочей секции с камерами сгорания изменяющегося объема, с обратными клапанами, удерживаемыми в закрытом положении давлением воздуха из канала, с выпускными и впускными клапанами с разгрузочными полостями, соединенными с выпускными коллекторами каналами, с форсунками, толкателями, штангами, коромыслами; головку цилиндров компрессорной секции с обратными клапанами на входе и обратными клапанами на нагнетании воздуха, соединенными трубопроводами с обратными клапанами на входе воздуха в камеры сгорания; впускные коллектора; компрессор; топливный насос (см. описание изобретения к патенту РФ №2410555, МПК F02В 75/26, F02В 75/04, F02D 15/04, публикация 27.01.09).Known axial piston engine, comprising: a cylinder block of the working section with a pair of diametrically opposed cylinders with pistons, rods and joints with connecting rods in each; the cylinder block of the compressor section with pairwise diametrically opposed cylinders with pistons, rods and joints with connecting rods in each; the main shaft with rigidly mounted inclined disks on it; camshaft extending main shaft with cams; spatially swinging washers, one for each pair of cylinders with pins, mounted through bearings on the outer surface of the inclined discs; supports with levers; the cylinder head of the working section with combustion chambers of varying volume, with check valves held in a closed position by air pressure from the channel, with exhaust and intake valves with discharge cavities connected to the exhaust manifolds of the channels, with nozzles, pushers, rods, rockers; cylinder head of the compressor section with check valves at the inlet and check valves at the air discharge, connected by pipelines with check valves at the air inlet to the combustion chambers; intake manifolds; compressor; fuel pump (see the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2410555, IPC F02B 75/26, F02B 75/04, F02D 15/04, publication 01/27/09).
Недостатком этого двигателя является то, что: - отделенная камера сгорания усложняет конструкцию и снижает надежность; - значительная протяженность напорных воздуховодов и устройство цилиндра сжатия воздуха соответственно к каждому рабочему цилиндру ведет к снижению удельной мощности на единицу объема.The disadvantage of this engine is that: - a separate combustion chamber complicates the design and reduces reliability; - a significant length of pressure air ducts and the device of the air compression cylinder, respectively, to each working cylinder leads to a decrease in specific power per unit volume.
Известен аксиально-поршневой двигатель, содержащий корпус, установленный в корпусе с возможностью вращения в подшипниковых опорах ведущий вал с первой осью симметрии и с кривошипом, блок цилиндров, оси которых параллельны первой оси ведущего вала, расположенные в цилиндрах поршни с шатунами, наклонную шайбу со второй осью и с центральной цапфой, связанной шарнирно с кривошипом, при этом наклонная шайба шарнирно соединена посредством шатунов с поршнями, крестовину с двумя противоположно расположенными на третьей оси цапфами, которые установлены шарнирно в корпусе в подшипниковых опорах, кроме того наклонная шайба выполнена с возможностью качания на двух противоположно расположенных на четвертой оси цапфах, которые установлены шарнирно в крестовине в подшипниковых опорах, при этом четвертая ось перпендикулярна третьей оси и пересекается в общей точке с первой, второй и третьей осями (см. описание изобретения к патенту РФ №2272920, МПК F02В 75/26, F01В 3/02, публикация 27.03.2006).Known axial piston engine containing a housing mounted in the housing with the possibility of rotation in the bearing bearings of the drive shaft with a first axis of symmetry and with a crank, cylinder block, the axis of which are parallel to the first axis of the drive shaft, pistons with connecting rods located in the cylinders, an angled washer from the second axis and with a central axle pivotally connected to the crank, while the inclined washer is pivotally connected by means of connecting rods to pistons, a cross with two axles oppositely located on the third axis, which are mounted mounted pivotally in the housing in the bearings, in addition, the inclined washer is made with the possibility of swinging on two opposite pivots located on the fourth axis of the pins, which are pivotally mounted in the cross in the bearings, while the fourth axis is perpendicular to the third axis and intersects at a common point with the first, second and the third axis (see the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2272920, IPC F02B 75/26, F01B 3/02, publication 03/27/2006).
Недостатками этого двигателя, принятого за прототип, является размещение камеры сгорания в рабочем цилиндре, что ведет к задержке начала такта рабочего хода и соответственно к снижению мощности и КПД.The disadvantages of this engine, taken as a prototype, is the placement of the combustion chamber in the working cylinder, which leads to a delay in the start of the stroke of the stroke and, accordingly, to a decrease in power and efficiency.
Задачей заявляемого изобретения является повышение КПД двухтактного поршневого двигателя.The task of the invention is to increase the efficiency of a two-stroke piston engine.
Сущность изобретения заключается в том, что двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит: блок цилиндров с рабочими цилиндрами и впускными окнами цилиндров, с перепускными клапанами, с полостью сжатия воздуха и выпускными окнами полости сжатия воздуха (компрессором); поршни с шатунами рабочих цилиндров; поршень с шатунами и рычагами компрессора; коленчатый вал с ведущей шестерней привода компрессора; коленчатый вал компрессора с ведомой шестерней; головку цилиндров с впускными клапанами компрессора, выпускными клапанами, форсунками подачи топлива, камерами сгорания; распределительные валы. Выпускные окна расположены в верхней части полости сжатия воздуха, что обеспечивает перепуск воздуха в рабочие цилиндры при движении поршня компрессора от Н.М.Т. к В.М.Т. Впускные окна расположены в рабочих цилиндрах на высоте, обеспечивающей перепуск воздуха из полости компрессора при продувке и начальной стадии сжатия и обеспечивающей требуемую степень сжатия во второй стадии сжатия, начинающейся после перекрытия рабочим поршнем впускных окон. Поршень компрессора выполнен в сечении удлиненной формы, что дает возможность расположить полость сжатия воздуха на расстоянии от рабочих цилиндров, позволяющем нагнетать воздух из полости сжатия воздуха компрессора объемного действия последовательно через выпускные окна, перепускные клапаны, впускные окна в рабочие цилиндры в процессе такта выпуска при продувке цилиндров, в процессе тактов впуска и сжатия при наполнении рабочих цилиндров, что снижает потери мощности двигателя на сжатие воздуха. Описание поясняется чертежами, где:The essence of the invention lies in the fact that a two-stroke piston internal combustion engine comprises: a cylinder block with working cylinders and cylinder inlet windows, with bypass valves, with an air compression cavity and exhaust windows of an air compression cavity (compressor); pistons with connecting rods of working cylinders; piston with connecting rods and compressor levers; crankshaft with compressor drive gear; compressor crankshaft with driven gear; cylinder head with compressor inlet valves, exhaust valves, fuel nozzles, combustion chambers; camshafts. The exhaust windows are located in the upper part of the air compression cavity, which ensures air bypass into the working cylinders when the compressor piston moves away from N.M.T. to V.M.T. The inlet windows are located in the working cylinders at a height that provides air bypass from the compressor cavity during purging and the initial stage of compression and provides the required compression ratio in the second stage of compression, which begins after the working piston closes the inlet windows. The compressor piston is made in an elongated section, which makes it possible to arrange the air compression cavity at a distance from the working cylinders, which allows pumping air from the air compression cavity of the volumetric compressor sequentially through the exhaust windows, bypass valves, inlet windows into the working cylinders during the exhaust cycle during purging cylinders during intake and compression strokes when filling the working cylinders, which reduces engine power losses due to air compression. The description is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 показан поршневой двигатель, общий вид в продольном разрезе;figure 1 shows a piston engine, a General view in longitudinal section;
на фиг.2 - то же, вид слева в поперечном разрезе а-а;figure 2 is the same, a left side view in cross section aa;
на фиг.3 - то же, вид слева в поперечном разрезе в-в;figure 3 is the same, a left side view in cross-section in-in;
на фиг.4 - то же, общий вид в продольном разрезе с-с;figure 4 is the same, a General view in longitudinal section cc;
на фиг.5 - то же, вид сверху.figure 5 is the same, top view.
Поршневой двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит:A piston two-stroke internal combustion engine contains:
- блок цилиндров 1 с рабочими цилиндрами 2 и впускными окнами 3 рабочих цилиндров 2, с перепускными клапанами 4, с полостью 5 сжатия воздуха (компрессором) и выпускными окнами 6 полости сжатия воздуха 5,- a
- поршни 7 с шатунами 8 рабочих цилиндров 2;-
- поршень 9 с шатунами 10, 11, рычагами 12 компрессора 5;-
- коленчатый вал 13 с ведущей шестерней 14 привода компрессора 5;- the
- коленчатый вал 15 компрессора 5 с ведомой шестерней 16;- the
- головку цилиндров 17 с впускными 18 клапанами компрессора 5, выпускными 19 клапанами, форсунками 20 подачи топлива, камерами сгорания 21;- a
- распределительные валы 22.- camshafts 22.
Поршневой двухтактный двигатель работает следующим образом. Поршни 7, 9 совершают возвратно-поступательное движение в блоке цилиндров 1. При положении поршня 9 в В.М.Т. закрывается перепускной клапан 4 и открывается впускной клапан 18 компрессора 5. При движении поршня 9 компрессора 5 от В.М.Т. к Н.М.Т воздух наполняет полость 5 сжатия воздуха компрессора. При достижении поршнем 9 компрессора 5 Н.М.Т. закрывается впускной клапан 18 и при выравнивании давления воздуха в полости сжатия воздуха 5 с давлением отработанных газов в рабочем цилиндре 2 открывается соответствующий перепускной клапан 4. Начало цикла впуска воздуха. По окончании продувки рабочего цилиндра 2 от выхлопных газов воздухом через выпускные окна 6, перепускные клапаны 4, впускные окна 3 закрывается выпускной клапан 19. Начало цикла сжатия, начальная стадия которого заключается в сжатии воздуха в полости 5 сжатия воздуха компрессора, камере сгорания 21, рабочем цилиндре 2. При достижении поршнем 9 компрессора 5 В.М.Т. поршень 7 перекрывает впускное окно 3 и закрывается перепускной клапан 4. Заканчивается цикл впуска. Продолжается сжатие воздуха во второй стадии в рабочем цилиндре 2 и камере сгорания 21. При достижении поршнем 7 положения, соответствующего углу опережения впрыска топлива, через форсунку 20 впрыскивается топливо в камеру сгорания 21. При достижении рабочим поршнем 7 В.М.Т. заканчивается цикл сжатия и начинается цикл рабочего хода. При подходе рабочего поршня 7 к Н.М.Т. открывается выпускной клапан 19. Начало цикла выпуска. При движении поршня 7 в цилиндре 2 к Н.М.Т. и дальнейшем движении от Н.М.Т. к В.М.Т. отработанные газы вытесняются из рабочего цилиндра 2 через открытый выпускной клапан 19. При открытии соответствующего перепускного клапана 4 начинается вытеснение отработанных газов из рабочего цилиндра 2 воздухом. По окончании продувки закрывается выпускной клапан 19. Окончание цикла выпуска.A piston two-stroke engine operates as follows. Pistons 7, 9 reciprocate in the
Возвратно-поступательное движение поршней 7 через шатуны 8 преобразуется во вращательное движение коленчатого вала 13. Ведущая шестерня 14, ведомая шестерня 16 служат для увеличения частоты вращения коленчатого вала 15, обеспечивающего через шатуны 10, рычаги 12, шатуны 11 частоту сжатия воздуха поршнем 9 равную частоте рабочих ходов в рабочих цилиндрах 2. Частота вращения коленчатого вала 15 компрессора 5 прямо пропорциональна частоте вращения коленчатого вала 13 и числу рабочих цилиндров 2. Управление расположенными в головке цилиндров 17 впускными 18 клапанами компрессора 5, выпускными клапанами 19, расположенными в блоке цилиндров, перепускными клапанами 4 осуществляется распределительными валами 22.The reciprocating movement of the
Реализация изобретения позволит повысить КПД двухтактного двигателя.The implementation of the invention will improve the efficiency of a two-stroke engine.
Claims (1)
- блок цилиндров с рабочими цилиндрами и впускными окнами цилиндров, с перепускными клапанами, с полостью сжатия воздуха с выпускными окнами полости сжатия воздуха (компрессором), с поршнем, шатунами, рычагом;
- поршни с шатунами рабочих цилиндров;
- поршень с шатунами, рычагами компрессора;
- коленчатый вал с шестерней привода компрессора;
- коленчатый вал компрессора с ведомой шестерней;
- головку цилиндров с камерами сгорания, впускными, выпускными клапанами, форсунками впрыска топлива;
- распределительные валы, отличающийся тем, что воздух подается из полости сжатия компрессора в рабочий цилиндр последовательно через выпускное окно компрессора, перепускной клапан и впускное окно рабочего цилиндра в процессе такта выпуска при продувке рабочего цилиндра, а также в процессе тактов впуска и сжатия при наполнении рабочего цилиндра, и при достижении поршнем компрессора верхней мертвой точки поршень рабочего цилиндра перекрывает впускное окно, и закрывается перепускной клапан. A two-stroke piston engine comprising:
- a cylinder block with working cylinders and cylinder inlet windows, with bypass valves, with an air compression cavity with exhaust windows of the air compression cavity (compressor), with a piston, connecting rods, lever;
- pistons with connecting rods of working cylinders;
- piston with connecting rods, compressor levers;
- crankshaft with compressor drive gear;
- the crankshaft of the compressor with the driven gear;
- cylinder head with combustion chambers, intake, exhaust valves, fuel injection nozzles;
- camshafts, characterized in that the air is supplied from the compressor compression cavity to the working cylinder sequentially through the compressor outlet window, the bypass valve and the inlet window of the working cylinder during the exhaust stroke while blowing the working cylinder, as well as during the intake and compression strokes when filling the working cylinder, and when the compressor piston reaches top dead center, the piston of the working cylinder closes the inlet window and the bypass valve closes.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013105439/06A RU2520276C1 (en) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | Two-stroke piston engine |
PCT/RU2013/000938 WO2014123449A1 (en) | 2013-02-08 | 2013-10-22 | Two-stroke piston engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013105439/06A RU2520276C1 (en) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | Two-stroke piston engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2520276C1 true RU2520276C1 (en) | 2014-06-20 |
Family
ID=51216981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013105439/06A RU2520276C1 (en) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | Two-stroke piston engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2520276C1 (en) |
WO (1) | WO2014123449A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2656537C1 (en) * | 2017-01-17 | 2018-06-05 | Александр Николаевич Сергеев | Internal combustion engine control method |
US20230003165A1 (en) * | 2019-12-09 | 2023-01-05 | Fpt Industrial S.P.A. | Split-cycle internal combustion engine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4506634A (en) * | 1982-08-26 | 1985-03-26 | Kerrebrock Jack L | Internal combustion engine |
RU2272920C1 (en) * | 2004-11-01 | 2006-03-27 | Игорь Васильевич Боев | Axial piston engine |
WO2010067080A1 (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-17 | Ricardo Uk Limited | Split cycle reciprocating piston engine |
RU2410555C1 (en) * | 2009-11-06 | 2011-01-27 | Игорь Васильевич Боев | Axial-piston engine |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3885206B2 (en) * | 2002-11-11 | 2007-02-21 | 胡 龍潭 | Eight stroke internal combustion engine |
US8807099B2 (en) * | 2010-09-24 | 2014-08-19 | Scuderi Group, Llc | Turbocharged downsized compression cylinder for a split-cycle engine |
-
2013
- 2013-02-08 RU RU2013105439/06A patent/RU2520276C1/en active
- 2013-10-22 WO PCT/RU2013/000938 patent/WO2014123449A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4506634A (en) * | 1982-08-26 | 1985-03-26 | Kerrebrock Jack L | Internal combustion engine |
RU2272920C1 (en) * | 2004-11-01 | 2006-03-27 | Игорь Васильевич Боев | Axial piston engine |
WO2010067080A1 (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-17 | Ricardo Uk Limited | Split cycle reciprocating piston engine |
RU2410555C1 (en) * | 2009-11-06 | 2011-01-27 | Игорь Васильевич Боев | Axial-piston engine |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2656537C1 (en) * | 2017-01-17 | 2018-06-05 | Александр Николаевич Сергеев | Internal combustion engine control method |
US20230003165A1 (en) * | 2019-12-09 | 2023-01-05 | Fpt Industrial S.P.A. | Split-cycle internal combustion engine |
US11739682B2 (en) * | 2019-12-09 | 2023-08-29 | Fpt Industrial S.P.A. | Split-cycle internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014123449A1 (en) | 2014-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1240416B1 (en) | Reciprocating internal combustion engine with balancing and supercharging | |
JP2012503741A (en) | Internal combustion engine with dual chamber cylinder | |
US7063065B1 (en) | Four cycle, piston-driven, rotary ported intake and exhaust super atmospherically charged on demand internal combustion engine | |
KR20130099979A (en) | Crossover passage sizing for split-cycle engine | |
RU2520276C1 (en) | Two-stroke piston engine | |
US7428886B1 (en) | Two-cycle engine and compressor | |
JP2005180454A5 (en) | ||
DE502004001717D1 (en) | reciprocating | |
RU2316661C1 (en) | Axial piston engine | |
RU2305195C1 (en) | Axial piston engine | |
WO2015057112A1 (en) | Two-stroke piston engine | |
RU2493386C1 (en) | Two-stroke piston engine | |
RU173896U1 (en) | Free-piston two-stroke hydraulic pump engine | |
RU2410555C1 (en) | Axial-piston engine | |
RU2272920C1 (en) | Axial piston engine | |
RU2335647C1 (en) | Axial-piston engine | |
RU2791583C1 (en) | Star-shaped two-stroke internal combustion engine | |
RU2454544C1 (en) | Axial piston engine | |
RU2008108172A (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
US20130220281A1 (en) | Method, engine cylinder, and engine with opposed semi-loop scavenging | |
RU2621423C2 (en) | Two-stroke internal combustion engine with slave cylinder (versions) | |
RU2170833C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
RU2416728C1 (en) | Two-stroke diesel engine | |
US2786459A (en) | Internal combustion engine | |
RU2631179C1 (en) | Method for ensuring operation of tandem two-stroke engine with energy of combustion products from common external combustion chamber |