RU2532734C1 - Four-stroke diesel engine - Google Patents
Four-stroke diesel engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532734C1 RU2532734C1 RU2013127890/06A RU2013127890A RU2532734C1 RU 2532734 C1 RU2532734 C1 RU 2532734C1 RU 2013127890/06 A RU2013127890/06 A RU 2013127890/06A RU 2013127890 A RU2013127890 A RU 2013127890A RU 2532734 C1 RU2532734 C1 RU 2532734C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- gears
- shafts
- sealing elements
- exhaust
- 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
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может найти применение при конструировании дизельных двигателей.The present invention relates to the field of engineering and may find application in the design of diesel engines.
Известен двухтактный дизельный двигатель, содержащий цилиндр с выпускными и продувочными окнами, расположенными в нижней части цилиндра, верхнюю крышку с форсункой, привернутую к цилиндру, рубашку охлаждения цилиндра и верхней крышки, воздушный нагнетатель с рессивером, выпускной коллектор, кривошипно-шатунный механизм с маховиком и поршнем, вставленным внутрь цилиндра, картер, топливный насос высокого давления, вал которого кинематически связан с коленчатым валом, а выпускной штуцер гидравлически соединен с форсункой, системы: питания, охлаждения, смазки, запуска и управления двигателем. /С.Н. Прасолов, М.Б. Амитин. Устройство подводных лодок, М.: Воениздат, 1973, с. 234-236, рис. 97/.Known two-stroke diesel engine containing a cylinder with exhaust and purge windows located at the bottom of the cylinder, a top cover with a nozzle screwed to the cylinder, a cooling jacket for the cylinder and top cover, an air blower with a receiver, an exhaust manifold, a crank mechanism with a flywheel and a piston inserted inside the cylinder, a crankcase, a high-pressure fuel pump, the shaft of which is kinematically connected to the crankshaft, and the outlet fitting is hydraulically connected to the nozzle, system: power i, cooling, lubricating, starting and controlling the engine. / S.N. Prasolov, M.B. Amitin. The device of submarines, Moscow: Military Publishing, 1973, p. 234-236, fig. 97 /.
Недостатками аналога являются: низкий КПД, большой расход топлива, неравномерность вращения коленчатого вала и крутящего момента на нем, вибрация при работе и большие тепловые потери.The disadvantages of the analogue are: low efficiency, high fuel consumption, uneven rotation of the crankshaft and torque on it, vibration during operation and large heat losses.
Указанные недостатки обусловлены малым полезным ходом поршня из-за наличия выпускных и продувочных окон, неполным сгоранием топлива, наличием кривошипно-шатунного механизма.These disadvantages are due to the small useful stroke of the piston due to the presence of exhaust and purge windows, incomplete combustion of fuel, and the presence of a crank mechanism.
Известен также четырехтактный дизельный двигатель, содержащий цилиндры, верхнюю цилиндровую крышку, прикрепленную к цилиндрам, кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, механизм привода вспомогательных агрегатов, механизм управления двигателем, системы: смазки, питания, охлаждения и запуска, цилиндр содержит внутри перегородку, имеющую центральное отверстие с элементами уплотнения, делящую внутренний объем цилиндра на две равные полости и закрыт снизу нижней крышкой, имеющей центральное отверстие с элементами уплотнения, внутрь обеих полостей цилиндра вставлены поршни с элементами уплотнения, по одному на каждую полость, соединенные между собой штоком, пропущенным в центральные отверстия перегородки и нижней крышки, нижний конец штока соединен с шатуном, шатун связан с кривошипом коленчатого вала, перегородка и поршни с нижней крышкой образуют в цилиндре четыре рабочих камеры, каждая из которых имеет впускное устройство и выпускное устройство. /Патент Франции FR 2252025 А5, опубликован 13.06,1975/.Also known is a four-stroke diesel engine containing cylinders, an upper cylinder cover attached to the cylinders, a crank mechanism, a gas distribution mechanism, an auxiliary drive mechanism, an engine control mechanism, systems: lubrication, power, cooling and starting, the cylinder inside contains a partition having a central hole with sealing elements, dividing the internal volume of the cylinder into two equal cavities and closed from below by a lower cover having a central hole with elements of up lobes, inside both cylinder cavities pistons with sealing elements are inserted, one on each cavity, interconnected by a rod passed into the central holes of the partition and the lower cover, the lower end of the rod is connected to the connecting rod, the connecting rod is connected to the crank of the crankshaft, the partition and the pistons with the bottom cover forms four working chambers in the cylinder, each of which has an inlet device and an outlet device. / French Patent FR 2252025 A5, published June 13, 1975 /.
Известный дизельный двигатель по патенту 2252025, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.The well-known diesel engine according to patent 2252025, as the closest in technical essence and achieved useful result, adopted as a prototype.
Недостатком дизельного двигателя, принятого за прототип, является сложность газораспределительного механизма, не обеспечивающего высокие технические характеристики.The disadvantage of the diesel engine adopted for the prototype is the complexity of the gas distribution mechanism that does not provide high technical characteristics.
Указанный недостаток обусловлен конструкцией двигателя.The specified disadvantage is due to the design of the engine.
Задачей настоящего изобретения является повышение технических и эксплуатационных характеристик дизельного двигателя.The objective of the present invention is to improve the technical and operational characteristics of a diesel engine.
Технический результат обеспечивается тем, что в дизельном двигателе, содержащем цилиндры, верхнюю цилиндровую крышку, прикрепленную к цилиндрам, кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, механизм привода вспомогательных агрегатов, механизм управления двигателем, системы: смазки, питания, охлаждения и запуска, цилиндр содержит внутри перегородку, имеющую центральное отверстие с элементами уплотнения, делящую внутренний объем цилиндра на две равные полости и закрыт снизу нижней крышкой, имеющей центральное отверстие с элементами уплотнения, внутрь обеих полостей цилиндра вставлены поршни с элементами уплотнения, по одному на каждую полость, соединенные между собой штоком, пропущенным в центральные отверстия перегородки и нижней крышки, нижний конец штока соединен с шатуном, шатун связан с кривошипом коленчатого вала, перегородка и поршни с нижней крышкой образуют в цилиндре четыре рабочих камеры, каждая из которых имеет впускное устройство и выпускное устройство, согласно изобретению газораспределительный механизм содержит горизонтальные впускной и выпускной валы с шестернями, каждый из которых посредством цепных передач соединен с шестернями коленчатого вала, вертикальные впускные и выпускные валы, имеющие кулачки для привода впускных и выпускных клапанов, причем впускной горизонтальный вал посредством шестерен соединен с впускными вертикальными валами, а выпускной горизонтальный вал посредством шестерен соединен с выпускными вертикальными валами.The technical result is ensured by the fact that in a diesel engine containing cylinders, the upper cylinder cover attached to the cylinders, a crank mechanism, a gas distribution mechanism, an auxiliary drive mechanism, an engine control mechanism, systems: lubrication, power, cooling and starting, the cylinder contains inside, a partition having a central opening with sealing elements, dividing the internal volume of the cylinder into two equal cavities and closed from below by a lower cover having a central opening e with sealing elements, pistons with sealing elements are inserted inside both cylinder cavities, one for each cavity, interconnected by a rod passed into the central holes of the partition and the lower cover, the lower end of the rod is connected to the connecting rod, the connecting rod is connected to the crankshaft crank, the partition and pistons with a lower cover form four working chambers in the cylinder, each of which has an inlet device and an outlet device, according to the invention, the gas distribution mechanism comprises horizontal inlets and output shafts with gears, each of which is connected via chain gears to the crankshaft gears, vertical inlet and exhaust shafts having cams for driving intake and exhaust valves, the horizontal inlet shaft being connected to the vertical inlet shafts and the horizontal exhaust outlet through gears connected to the exhaust vertical shafts.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 изображен общий вид дизельного двигателя;in FIG. 1 shows a general view of a diesel engine;
на фиг. 2 - вид на двигатель спереди;in FIG. 2 - front view of the engine;
на фиг. 3 - вид на двигатель сзади;in FIG. 3 - rear view of the engine;
на фиг. 4 - кинематическая схема двигателя;in FIG. 4 - kinematic diagram of the engine;
на фиг. 5 - устройство выпускного блока;in FIG. 5 - the device of the exhaust block;
на фиг. 6 - кинематическая схема газораспределительного механизма;in FIG. 6 is a kinematic diagram of a gas distribution mechanism;
на фиг. 7 - устройство впускного блока;in FIG. 7 - intake unit device;
на фиг. 8 - схема устройства дизельного двигателя;in FIG. 8 is a diagram of a diesel engine device;
на фиг. 9 - схема системы питания двигателя;in FIG. 9 is a diagram of an engine power system;
на фиг. 10, 11, 12, 13 - схема принципа действия четырехтактного дизельного двигателя.in FIG. 10, 11, 12, 13 - a diagram of the principle of operation of a four-stroke diesel engine.
Четырехцилиндровый четырехтактный дизельный двигатель содержит блок цилиндров 1, верхнюю цилиндровую крышку 2, привернутую болтами к блоку цилиндров. Каждый из цилиндров 3 содержит внутри перегородку 4, имеющую центральное отверстие с элементами уплотнения 5, которая делит внутренний объем цилиндра на две равные полости. Снизу каждый цилиндр закрыт нижней крышкой 6, имеющей центральное отверстие с элементами уплотнения 7, закрепленной кольцом 8, привернутым болтами к блоку цилиндров. Внутрь обеих полостей цилиндра вставлены поршни 9 с элементами уплотнения 10, по одному на каждую полость, соединенные между собой штоком 11, пропущенным в центральные отверстия перегородки и нижней крышки. Нижний конец штока шарнирно соединен с шатуном 12, который связан с кривошипом коленчатого вала 13, размещенного в картере 14 и имеющего маховик 15. Снизу картер закрыт крышкой 16. Перегородка и поршни с нижней крышкой образуют в цилиндре четыре рабочих камеры 17, 18, 19, 20, каждая из которых имеет впускное отверстие 21, соединенное с впускным блоком 22, имеющим впускной клапан 23 и форсунку 24 и выпускное отверстие 25, соединенное с выпускным блоком 26, имеющим выпускной клапан 27. Посредством трубопроводов впускные блоки пневматически соединены с воздушным фильтром 28 нагнетателя воздуха 29, приводимого в движение электродвигателем 30, питаемым от генератора-стартера 31, шестерня 32 которого входит в постоянное зацепление с зубчатым венцом маховика. Посредством трубопроводов выпускные блоки связаны с вытяжным вентилятором 33, приводимым в движение электродвигателем, питаемым от генератора-стартера и через выпускную трубу 34 соединены с атмосферой. Газораспределительный механизм содержит горизонтальные впускной 35 и выпускной 36 валы, установленные в подшипниках блока цилиндров и имеющие зубчатые шестерни 37, 38, которые посредством цепных передач 39 соединены с шестернями 40 коленчатого вала. Впускной горизонтальный вал посредством шестерен 41 соединен с вертикальными впускными валами 42, имеющими кулачки 43, взаимодействующие с впускными клапанами впускных блоков. Выпускной горизонтальный вал посредством шестерен соединен с вертикальными выпускными валами 44, имеющими кулачки, взаимодействующие с выпускными клапанами выпускных блоков. Система питания дизельного двигателя содержит топливный бак 45, который посредством трубопроводов соединен с топливным насосом 46, связанным посредством шестерен 47, 48 с коленчатым валом. Система питания содержит также насос высокого давления 49, соединенный механически через шестерни 50, 51 с коленчатым валом, а гидравлически с форсунками впускных блоков. Насос высокого давления имеет рычаг регулирования подачи топлива 52. Системы охлаждения и смазки имеют водяной 53 и масляный 54 насосы, механически соединенные с коленчатым валом. Дизельный двигатель включает в себя все другие узлы присущие четырехтактным дизельным двигателям.The four-cylinder four-stroke diesel engine contains a
Работа четырехтактного четырехцилиндрового дизельного двигателя.Work four-stroke four-cylinder diesel engine.
После проверки исправности всех систем дизельный двигатель запускается. Для запуска необходимо генератор-стартер 31 подключить к аккумуляторным батареям, не показанным на чертежах. Вал генератора-стартера 31 станет вращаться и через шестерню 32 вращать маховик 15, а вместе с ним и коленчатый вал 13. Рычагом 52 устанавливается необходимая подача топлива, дизельный двигатель запускается и работает следующим образом. В исходном положении (фиг. 10) верхний и нижний поршни 9 находятся в верхней мертвой точке (ВМТ). В рабочей камере 17 воздух сжат и нагрет до высокой температуры, впускной 23 и выпускной 27 клапаны закрыты и через форсунку 24 в нее насосом высокого давления 49 впрыскивается топливо (на фиг. 10) показано стрелкой. Топливо от высокой температуры в рабочей камере 17 воспламеняется и образовавшиеся газы давят на верхнюю поверхность верхнего поршня 9, который движется вниз, совершая рабочий ход, а через шток 11 заставляет двигаться вниз и нижний поршень 9, причем шатун 12 поворачивает коленчатый вал 13 в направлении, показанном стрелкой. Одновременно с этим в рабочей камере 18 происходит сжатие воздуха и оба клапана закрыты. В рабочей камере 19 открыт впускной клапан 23 и происходит подача нагнетателем воздуха 29 новой порции свежего воздуха. В рабочей камере 20 открыт выпускной клапан 27 и отработанные газы удаляются вытяжным вентилятором 33 через выпускную трубу 34 в атмосферу. Достигнув нижней мертвой точки (НМТ), верхний и нижний поршни 9 занимают положение, показанное на фигуре 11. Далее в рабочую камеру 18, где воздух сжат и нагрет, насосом высокого давления 49 через форсунку 24 впрыскивается топливо (доказано стрелкой), которое воспламеняется и образующиеся газы производят давление на нижнюю поверхность верхнего поршня 9. Одновременно с этим в рабочей камере 17 открыт выпускной клапан 27 и вытяжной вентилятор 33 удаляет отработанные газы в атмосферу. В камере 19 оба клапана закрыты и происходит сжатие воздуха. В рабочей камере 20 открыт впускной клапан 23 и нагнетатель воздуха 29 засасывает воздух из атмосферы через воздушный фильтр 28 и подает его в нее. Шток 11 и шатун 12 поворачивают коленчатый вал 13 еще на 180 градусов в положение, показанное на фиг. 12. Топливо насосом высокого давления 49 через форсунку 24 подается в рабочую камеру 19. От высокой температуры топливо воспламеняется и образовавшиеся газы производят давление на верхнюю поверхность нижнего поршня 9, совершая рабочий ход. Шток 11 и шатун 12 поворачивают коленчатый вал 13 еще на 180 градусов. Достигнув нижней мертвой точки (НМТ), поршни занимают положение, показанное на фиг. 13. При этом в рабочей камере 17 был открыт впускной клапан 23 и происходил впуск чистого воздуха, в рабочей камере 18 был открыт выпускной клапан 27 и происходил выпуск отработанных газов, а в рабочей камере 20 оба клапана были закрыты и происходило сжатие воздуха. Как только поршни достигли нижней мертвой точки (НМТ), произошла подача топлива насосом высокого давления 49 в рабочую камеру 20, где оно от высокой температуры воспламенилось. Образовавшиеся газы производят давление на нижнюю поверхность нижнего поршня 9, заставляя его перемещаться к верхней мертвой точке (ВМТ) и через шток 11 передвигать в этом же направлении верхний поршень 9. При этом в рабочей камере 17 происходит сжатие воздуха, впускной 23 и выпускной 27 клапаны закрыты, в рабочей камере 18 открыт впускной клапан 23 и нагнетатель воздуха 29 подает в нее чистый воздух, в рабочей камере 19 открыт выпускной клапан 27 и вытяжной вентилятор 33 удаляет отработанные газы в атмосферу. После возвращения поршней 9 в исходное состояние все начинается сначала. Также работают и остальные цилиндры.After checking the health of all systems, the diesel engine starts. To start, it is necessary to connect the generator-
Из таблицы 1 видно, что за один ход поршней совершается полный цикл четырехтактного дизельного двигателя при повороте коленчатого вала на 180 градусов.From table 1 it can be seen that in one stroke of the pistons a complete cycle of a four-stroke diesel engine takes place when the crankshaft is rotated 180 degrees.
Изобретение позволяет упростить конструкцию газораспределительного механизма, улучшить наполнение цилиндров чистым воздухом и снизить дымность выхлопных газов.The invention allows to simplify the design of the gas distribution mechanism, to improve the filling of the cylinders with clean air and to reduce the smokiness of exhaust gases.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013127890/06A RU2532734C1 (en) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Four-stroke diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013127890/06A RU2532734C1 (en) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Four-stroke diesel engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2532734C1 true RU2532734C1 (en) | 2014-11-10 |
Family
ID=53382467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013127890/06A RU2532734C1 (en) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Four-stroke diesel engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2532734C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1776215A (en) * | 1927-12-20 | 1930-09-16 | Fulton J Cox | Four-cycle internal-combustion engine |
FR2252025A5 (en) * | 1973-11-19 | 1975-06-13 | Querol Charles | Piston type IC engine - reduces loads and friction on connecting rod with tandem double acting pistons |
DE3240130A1 (en) * | 1982-10-29 | 1984-05-03 | Heinrich 7060 Schorndorf Bokern | Double-piston internal combustion engine with 2 rigidly connected pistons and driving of the pistons from both sides |
US5867984A (en) * | 1995-12-19 | 1999-02-09 | Zedan; Khaled H. | Exhaust gas extraction system for an internal combustion engine |
RU2138669C1 (en) * | 1997-07-02 | 1999-09-27 | Гнедых Александр Михайлович | Air rocket engine |
-
2013
- 2013-06-18 RU RU2013127890/06A patent/RU2532734C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1776215A (en) * | 1927-12-20 | 1930-09-16 | Fulton J Cox | Four-cycle internal-combustion engine |
FR2252025A5 (en) * | 1973-11-19 | 1975-06-13 | Querol Charles | Piston type IC engine - reduces loads and friction on connecting rod with tandem double acting pistons |
DE3240130A1 (en) * | 1982-10-29 | 1984-05-03 | Heinrich 7060 Schorndorf Bokern | Double-piston internal combustion engine with 2 rigidly connected pistons and driving of the pistons from both sides |
US5867984A (en) * | 1995-12-19 | 1999-02-09 | Zedan; Khaled H. | Exhaust gas extraction system for an internal combustion engine |
RU2138669C1 (en) * | 1997-07-02 | 1999-09-27 | Гнедых Александр Михайлович | Air rocket engine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
А.С.ОРЛИН и др. ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ПОРШНЕВЫХ И КОМБИНИРОВАННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, М., МАШИНСТРОЕНИЕ, 1990г., стр.79, 80, рис.36. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101321558B1 (en) | Double piston cycle engine | |
CN101512123A (en) | Two-stroke inner combustion chamber with two pistons in each air cylinder | |
RU2543908C1 (en) | Procedure for optimisation of process of combustion products expansion in cylinder of single-cycle engine with external combustion chamber | |
JP2012523523A (en) | Two-stroke engine and methods related thereto | |
NO20140700A1 (en) | Rotary Engine | |
RU2316658C1 (en) | Diesel engine | |
RU2524577C1 (en) | Generator plant | |
RU2532734C1 (en) | Four-stroke diesel engine | |
RU2538231C1 (en) | Cycling of exhaust gases in single-stroke engine with external combustion engine | |
RU2737461C1 (en) | Dual-action internal combustion engine | |
RU2539230C1 (en) | Two-piston engine | |
RU2449138C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU62989U1 (en) | FREE PISTON ENGINE COMPRESSOR | |
RU2300650C1 (en) | Diesel engine | |
RU2269017C2 (en) | Internal combustion engine with additional pistons | |
CA2619915C (en) | Two stroke engine with regular lubrication system | |
RU2768430C1 (en) | Hybrid power plants | |
RU2647011C1 (en) | Piston-type hybrid energy machine of volumetric action with balanced drive | |
EP2088283A1 (en) | Reciprocating rotary internal combustion engine | |
RU2606299C1 (en) | Four-stroke rotary piston engine | |
RU2531707C1 (en) | Diesel locomotive | |
RU2416728C1 (en) | Two-stroke diesel engine | |
RU42066U1 (en) | TWO STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
US11698022B1 (en) | Modified cycle two-stroke engine | |
RU2631179C1 (en) | Method for ensuring operation of tandem two-stroke engine with energy of combustion products from common external combustion chamber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180619 |