RU2538987C2 - Kucherenko's two-stroke internal combustion engine - Google Patents

Kucherenko's two-stroke internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2538987C2
RU2538987C2 RU2009131794/06A RU2009131794A RU2538987C2 RU 2538987 C2 RU2538987 C2 RU 2538987C2 RU 2009131794/06 A RU2009131794/06 A RU 2009131794/06A RU 2009131794 A RU2009131794 A RU 2009131794A RU 2538987 C2 RU2538987 C2 RU 2538987C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinders
pistons
movable
cylinder
working
Prior art date
Application number
RU2009131794/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009131794A (en
Inventor
Георгий Васильевич Кучеренко
Original Assignee
Георгий Васильевич Кучеренко
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 Георгий Васильевич Кучеренко filed Critical Георгий Васильевич Кучеренко
Priority to RU2009131794/06A priority Critical patent/RU2538987C2/en
Publication of RU2009131794A publication Critical patent/RU2009131794A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2538987C2 publication Critical patent/RU2538987C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to propulsion engineering. Proposed engine consists of 4 primary cylinders (1, 2, 3, 4) fitted one in the other. Outer cylinder (1) and inner cylinder (4) are fixed. Moving cylinder (2) is composed of dual working cylinders turned through 180 degrees that make the pistons of built-in outer air compressors along with cylinder (1). Moving cylinder (3) is composed of dual working cylinders turned through 180 degrees that make the pistons of built-in inner air blowing compressors along with fixed cylinder (4). Crankshaft fulfils timing and power takeoff functions. Cylinders (2, 3) reciprocate in antiphase. Useful mechanical power is taken off at working stroke from moving cylinders (2) and from moving pistons (3) in two or selected directions with different functional dependence of shafts (5, 12) rpm and torque on developed force and speed of cylinders (2) and pistons (3).
EFFECT: higher efficiency.
4 dwg

Description

Прототипами данного двигателя является многочисленный спектр двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в которых отбор механической энергии происходит от подвижного поршня.The prototypes of this engine is a wide range of internal combustion engines (ICE), in which the selection of mechanical energy comes from a movable piston.

Данный ДВС отличается от прототипов, по мнению автора, следующими признаками:This ICE differs from prototypes, according to the author, in the following features:

1. представленный двигатель, в целях упрощения технологии изготовления, в плане основных деталей состоит из 4-х основных цилиндров, расположенных друг в друге (1, 2, 3, 4) - по принципу матрешки (изображены схематически без показа фланцевых соединений и других конструктивных особенностей, обеспечивающих технологию сборки). Цилиндр (1) является конструктивнообразующим, т.е. добавочно выполняет несущие функции по креплению самого двигателя и агрегатов двигателя. Все четыре цилиндра ориентированы относительно друг друга, кроме поверхностей скольжения, еще и относительно цилиндра (1) с помощью подвижных подвесов (10, 10а) и подвижных штоков (11, 11а) - цилиндры (2 и 3) и с помощью неподвижных подвесов (15) - цилиндр (4). Для обеспечения возможности сборки и подвижности в цилиндрах предусмотрены соответствующие прорези для подвесов (10, 10а, 15), пальцев (18, 19), коленвала (5) и валов (6). Не исключается наличие других дополнительных прорезей и деление каждого цилиндра на несколько составных частей с различным диаметром, с возможной заменой отдельных его частей с другой (не цилиндрической) формой поперечного сечения - для конструктивно-технологических нужд и весовой балансировки.1. the presented engine, in order to simplify the manufacturing technology, in terms of the main parts consists of 4 main cylinders located in each other (1, 2, 3, 4) - according to the nesting doll principle (shown schematically without showing flange connections and other structural features that provide assembly technology). The cylinder (1) is constructive, i.e. additionally, it carries supporting functions for fixing the engine itself and engine components. All four cylinders are oriented relative to each other, except for sliding surfaces, also relative to the cylinder (1) using movable suspensions (10, 10a) and movable rods (11, 11a) - cylinders (2 and 3) and using fixed suspensions (15 ) is the cylinder (4). To ensure assembly and mobility in the cylinders, corresponding slots are provided for suspensions (10, 10a, 15), fingers (18, 19), crankshaft (5) and shafts (6). It is not excluded that there are other additional slots and the division of each cylinder into several components with different diameters, with the possible replacement of its individual parts with another (non-cylindrical) cross-sectional shape - for structural and technological needs and weight balancing.

2. Отбор механической энергии происходит одновременно как от подвижного рабочего поршня (3), так и от подвижного рабочего цилиндра (2) попеременно с правой и с левой стороны двигателя.2. The selection of mechanical energy occurs simultaneously from both the movable working piston (3) and the movable working cylinder (2) alternately on the right and left sides of the engine.

3. Отбор механической энергии может происходить как одновременно, так и на выбор по 2-м направлениям с различными динамическими характеристиками. Первое направление: с помощью кривошипно-шатунного механизма через пальцы (18, 19), соответствующие шатуны и исполняющий дополнительную функцию синхронизации положения цилиндров (2 и 3) относительно друг друга коленвал (5) посредством сразу двух (от поршня и от цилиндра), изменяющихся во времени по величине (0-max-0) рычагов, коими являются проекции длин плеч коленвала (5) на вертикальную плоскость. При этом шатуны передают полезную механическую энергию попеременно синфазно при одновременном сжатии или растяжении их по продольной оси. Второе направление: посредством неизменных во времени по величине рычагов, равных радиусу одинаковых по направлению передачи вращения зубчатых обгонных муфт (7) и валов (6), с последующим суммированием вращения на валу (12) редуктора. Вращение на обгонные муфты передается попеременно (при рабочем такте справа или слева) то на одну, то на другую с помощью зубчатых гребенок (8 и 9) одновременно от подвижных рабочих цилиндров (2) и поршней (3), одновременно через два рычага, плечо каждого из которых равно радиусу обгонной муфты. При установке второго комплекта валов (6), обгонных муфт (7), развернутых на 180 градусов, и редуктора можно получить на его валу (12) противоположное вращение, такая установка приведет к уравновешиванию сил, действующих в вертикальном направлении на цилиндры (2 и 3). Возможно применение данного двигателя в конструктивном исполнении только с одним из описанных выше направлений отбора мощности. Есть возможность проектирования асимметричных двигателей с разными длинами плеч коленвала-синхронизатора (5). 3. The selection of mechanical energy can occur both simultaneously and for choice in 2 directions with different dynamic characteristics. The first direction: using a crank mechanism through the fingers (18, 19), the corresponding connecting rods and the crankshaft (5) performing the additional function of synchronizing the position of the cylinders (2 and 3) with each other by means of two (from the piston and from the cylinder), changing in time in magnitude (0-max-0) of levers, which are the projections of the lengths of the crankshaft shoulders (5) on a vertical plane. In this case, the connecting rods transmit useful mechanical energy alternately in phase while simultaneously compressing or stretching them along the longitudinal axis. The second direction: by means of levers that are constant in time in size and equal to the radius of the gear overrunning clutches (7) and shafts (6) that are identical in the direction of rotation transmission, followed by summing the rotation on the gearbox shaft (12). The rotation to the overrunning clutches is transmitted alternately (with a working cycle to the right or left), then to one, then to the other with the help of gear combs (8 and 9) simultaneously from the movable working cylinders (2) and pistons (3), simultaneously through two levers, a shoulder each of which is equal to the radius of the freewheel. When installing the second set of shafts (6), overrunning clutches (7), rotated 180 degrees, and the gearbox, you can get the opposite rotation on its shaft (12), such a setting will balance the forces acting in the vertical direction on the cylinders (2 and 3 ) It is possible to use this engine in a design with only one of the power take-off directions described above. It is possible to design asymmetric engines with different lengths of the crankshaft-synchronizer arms (5).

4. Применены сдвоенные рабочие подвижные цилиндры (2), передающие напрямую друг на друга смещающее тактовое усилие, и сдвоенные рабочие подвижные поршни (3), передающие напрямую друг на друга смещающее тактовое усилие, а также сдвоенные неподвижные цилиндры (1) и поршни (4). В представленном на чертежах варианте двигателя продольные оси подвижных рабочих цилиндров и поршней (левых и правых) (как и других остальных) совмещены, но не исключается возможность проектирования двигателей с параллельно расположенными осями.4. The dual working movable cylinders (2) transmitting biasing clock force directly to each other and the dual working movable pistons (3) transmitting biasing clock force directly to each other, as well as dual stationary cylinders (1) and pistons (4) are used. ) In the engine variant shown in the drawings, the longitudinal axes of the movable working cylinders and pistons (left and right) (as well as other others) are combined, but the possibility of designing engines with parallel axes is not excluded.

5. Применен принцип (схема) одновременного использования рабочего подвижного цилиндра (2) в качестве подвижного поршня встроенного наружного воздушного продувочного компрессора и одновременного использования рабочего подвижного поршня (3) в качестве подвижного цилиндра встроенного внутреннего воздушного продувочного компрессора. При проектировании наружных встроенных продувочных, компрессоров (цилиндр (1) - поршень (2)) с достаточным для продувки и питания объемом воздуха, неподвижный поршень(4) можно использовать не в качестве поршня продувочного компрессора, а для вентиляции рабочего поршня (3) - веерный режим, причем клапан(а) в днище неподвижного поршня (4) можно использовать, а можно и заглушить, а компрессионное сочленение цилиндров (3) и (4) заменить зазором между ними и заглушить (устранить) продувочные клапана в днище рабочих поршней. При этом ухудшится балансировка инерционных сил, т.к. встроенные компрессоры выполняют дополнительную функцию воздушных амортизаторов.5. The principle (scheme) of the simultaneous use of the working movable cylinder (2) as the movable piston of the integrated external air purge compressor and the simultaneous use of the working movable piston (3) as the movable cylinder of the integrated internal air purge compressor are applied. When designing external built-in purge compressors (cylinder (1) - piston (2)) with sufficient air volume for purging and supply, the stationary piston (4) can be used not as a purge compressor piston, but for ventilation of the working piston (3) - fan mode, moreover, valve (a) in the bottom of the stationary piston (4) can be used, or it can be drowned out, and the compression joint of the cylinders (3) and (4) can be replaced by the gap between them and the vent valves in the bottom of the working pistons must be closed (eliminated). In this case, the balancing of inertial forces will deteriorate, because built-in compressors perform the additional function of air shock absorbers.

6. Продувка рабочего объема происходит в конце рабочего такта, при продольном с перекрытием совмещении выпускных отверстий цилиндров (1, 2) с момента открытия и до закрытия поршнем (3) продувочных отверстий подвижного цилиндра (2). После выхода части отработанных газов и достижении их давления меньшего значения, чем давление воздуха в наружном и внутреннем компрессорах, происходит самостоятельное открытие свободных лепестковых (или слабоподпружиненных пластинчатого или тарелочного типа) клапанов, расположенных на днищах цилиндров и поршней (2, 3) в достаточном количестве и достаточного проходного сечения. В случае применения лепестковых клапанов, свободно качающихся на своих осях, их оси должны быть расположены сверху и параллельны по отношению к горизонтальной плоскости установки двигателя, чтобы клапан за счет своего веса стремился к закрытому состоянию - (гравитационно-ориентированные клапана). Это требование относится и к клапанам, установленным в кольцах отсечки выхлопных газов (14) и в продувочных кольцах (17) системы воздушного охлаждения. Самопроизвольное автоматическое закрытие продувочных клапанов при такте сжатия обеспечивается за счет: инерционных сил, устремляющих клапана к закрытому состоянию, увеличением давления воздуха в рабочем объеме и разряжением воздуха в встроенных продувочных наружных и внутренних компрессорах, которые работают на втягивание воздуха и впускные клапана которых открываются для забора в них воздуха тоже самостоятельно автоматически за счет перепада давления с разных сторон клапана. Закрытое состояние продувочных клапанов при рабочем такте обеспечивается мгновенным превышением давления рабочих газов, которое в разы превышает возрастающее давление в компрессорах на всем протяжении рабочего такта вплоть до открытия продувочных отверстий, а закрытое состояние впускных клапанов компрессоров обеспечивается возрастающим давлением в них. С учетом того, что рабочий объем продувочных компрессоров конструктивно должен превышать минимум в 2 раза рабочий объем двигателя, система продувки выполняет одновременно функцию воздушного питания, должна иметь воздушные фильтры, установленные на днища неподвижных цилиндров (1 и 4) перед клапанами. Таким образом просматривается возможность устанавливать достаточно возможное количество клапанов, возможно унифицированных по конструкции (с различием по жаропрочности), достаточной пропускной способности, без какого-либо газораспредилительного механизма для принудительного управления, система воздушного охлаждения организована за счет прокачки воздуха, по принципу принудительного порционного втягивания и последующего принудительного его выпуска, с применением тактовых движений рабочих цилиндров и поршней, с использованием продувочных колец (17), колец отсечки выхлопных газов (14), с встроенными в них и в цилиндр (1) клапанами (13), с выбросом продувочного воздуха в круговой выпускной коллектор выхлопных газов (20). 6. The purging of the working volume occurs at the end of the working cycle, with the longitudinal alignment of the cylinder outlet openings (1, 2) from the moment of opening and until the piston (3) closes the purge holes of the movable cylinder (2). After the part of the exhaust gases comes out and their pressure is lower than the air pressure in the external and internal compressors, there is an independent opening of free flap (or slightly spring-loaded plate or plate type) valves located in sufficient quantities on the bottoms of cylinders and pistons (2, 3) and a sufficient flow area. In the case of the use of flap valves that swing freely on their axes, their axes must be located above and parallel to the horizontal plane of the engine installation, so that the valve, due to its weight, tends to a closed state - (gravity-oriented valves). This requirement applies to valves installed in the exhaust gas cut-off rings (14) and in the purge rings (17) of the air cooling system. Spontaneous automatic closing of purge valves during a compression stroke is ensured by: inertial forces, which force the valve to a closed state, by increasing air pressure in the working volume, and by discharging air in the built-in purge external and internal compressors, which work to draw in air and whose inlet valves open for intake air in them also automatically automatically due to the pressure drop from different sides of the valve. The closed state of the purge valves during the working cycle is ensured by instantaneous excess of the working gas pressure, which is several times higher than the increasing pressure in the compressors throughout the entire working cycle until the purge openings are opened, and the closed state of the compressor inlet valves is provided by the increasing pressure in them. Considering that the working volume of purge compressors should be at least 2 times greater than the engine displacement, the purge system simultaneously performs the function of air supply and must have air filters installed on the bottoms of the fixed cylinders (1 and 4) in front of the valves. Thus, it is possible to install as many valves as possible, possibly unified in design (with a difference in heat resistance), sufficient throughput, without any gas distribution mechanism for forced control, the air cooling system is organized by pumping air, according to the principle of forced batch retraction and its subsequent forced release, using clockwise movements of the working cylinders and pistons, using uvochnyh rings (17), the exhaust cutoff ring (14) integral with them and the cylinder (1) valves (13), with the release of purge air to the circular exhaust outlet manifold (20).

Продувочные кольца могут иметь компрессионное сочленение с поверхностью скольжения или сочленение с зазором - веерный тип продувочного кольца. Дополнительная вентиляция двигателя обеспечивается колебательными и вращательными движениями его составных элементов. Возможно дополнительное применение обдувочного вентилятора на валу коленвала (5) с учетом того, что предлагаемые системы смазки являются локализованными замкнутого типа (отсутствие розбрызга масла), для чего необходимо весь двигатель поместить в воздухопроницаемый, пыленепроницаемый кожух. Вследствие того, что отбор мощности происходит одновременно от подвижного цилиндра и от подвижного поршня (с удвоенной скоростью расширения рабочего объема и с уменьшенным приблизительно в два раза усилием), ожидаемый разогрев двигателя должен быть меньше, в сравнении с обычным двигателем, особенно при отборе мощности только через обгонные муфты (передача усилия через рычаги постоянной длины).The purge rings may have a compression joint with a sliding surface or a joint with a clearance — a fan type of purge ring. Additional engine ventilation is provided by the oscillatory and rotational movements of its constituent elements. An additional application of a blowing fan on the crankshaft shaft (5) is possible, taking into account the fact that the proposed lubrication systems are localized of a closed type (lack of oil spray), for which it is necessary to place the entire engine in a breathable, dustproof casing. Due to the fact that power take-off comes both from the movable cylinder and from the movable piston (with twice the expansion speed of the working volume and with a force reduced by about two times), the expected warm-up of the engine should be less in comparison with a conventional engine, especially with power take-off only through freewheels (transmission of force through levers of constant length).

8. Система питания топливом двигателя реализована с помощью подвижных элементов двигателя подвесов (10) и (или) (10а) и соответствующих подвижных штоков, форсунок (16) в подвижные рабочие цилиндры и (или) на подвижные рабочие поршни, за счет применения специально просверленных каналов по телу штоков, подвесов, цилиндров и (или) поршней, с соответствующей герметизацией при сочленении всех деталей на пути следования топливной магистрали. Концы подвижных штоков могут являться исполнительными органами соответствующих топливных насосов высокого давления.8. The engine fuel supply system is implemented using movable engine elements of suspensions (10) and (or) (10a) and corresponding movable rods, nozzles (16) in movable working cylinders and (or) on movable working pistons, due to the use of specially drilled channels along the body of rods, suspensions, cylinders and (or) pistons, with appropriate sealing when articulating all the parts along the fuel line. The ends of the movable rods may be the actuators of the respective high pressure fuel pumps.

9. Система смазки двигателя состоит из нескольких локальных изолированных замкнутого типа систем, организованных по принципу подачи масла аналогично системе питания топливом, имеющих кроме подводящего канала и отводящий канал. Прокачка масла происходит (фигура 4) по промежутку, ограниченному с двух сторон кольцевыми группами с достаточно необходимым количеством компрессионных (23) - снаружи и маслосъемных (22) - внутри колец, расположенных на подвижных рабочих цилиндрах и поршнях, кольцах продувки и отсечки. В кольцах, переходящих через выпускные отверстия, и кольцах вентиляции (в случае совмещения последних с прорезями в цилиндрах), в целях предотвращения потери масла применен особый метод прокачки масла, который заключается в том, что движение масла происходит не за счет повышенного давления в подводящем канале, а за счет создания разряжения в отводящем канале. При этом при прохождении выпускных отверстий и прорезей неотвратим отбор воздуха и возможно выхлопных газов в отводящий канал, для отделения которых отводящий канал должен располагаться выше подводящего, а маслохранилище вентиляцию. Поскольку в представленном варианте двигателя имеются по 4 штока на каждый из 2-х подвижных цилиндров, то в сумме имеются 16 подвижных концов, которых достаточно для обустройства различных вариантов систем смазки и питания топливом как в качестве активных элементов (привод плунжерных пар и поршней насосов), так и в качестве элементов скользящего соединения соответствующих магистралей, в случае применения насосов с приводом от коленвала. При выборе раздельных маслохранилищ для каждой системы есть возможность использовать масла с различными свойствами по месту и характеру их применения взамен универсального масла при общем маслохранилище.9. The engine lubrication system consists of several local isolated closed-type systems, organized by the principle of oil supply similarly to the fuel supply system, which, in addition to the supply channel and the discharge channel. Oil pumping takes place (Figure 4) over an interval limited on both sides by ring groups with a sufficient number of compression (23) - outside and oil scraper (22) - inside rings located on movable working cylinders and pistons, purge and cutoff rings. In the rings passing through the outlet openings and ventilation rings (in case of combining the latter with the slots in the cylinders), in order to prevent oil loss, a special oil pumping method is used, which consists in the fact that the oil does not move due to increased pressure in the supply channel , and due to the creation of vacuum in the outlet channel. At the same time, during the passage of the outlet openings and slots, the selection of air and possibly exhaust gases is inevitable in the exhaust channel, for the separation of which the exhaust channel must be located above the supply channel and the oil storage is ventilated. Since in the presented version of the engine there are 4 rods for each of the 2 movable cylinders, in total there are 16 movable ends, which are enough to equip various types of lubrication and fuel supply systems as active elements (drive plunger pairs and pump pistons) , as well as elements of the sliding connection of the corresponding highways, in the case of the use of pumps driven by a crankshaft. When choosing separate oil storages for each system, it is possible to use oils with different properties according to the place and nature of their application instead of universal oil with a common oil storages.

10. Имеет возможность работы с запуском вращения коленвала в одну или другую сторону, т.к. органы обеспечения цикличности работы двигателя могут иметь привод не от вращательного движения.10. Has the ability to work with starting crankshaft rotation in one or the other direction, because bodies to ensure cyclical operation of the engine may not be driven by rotational motion.

11. Имеется возможность регулировки объема наружных встроенных воздушных компрессоров для балансировки двигателя по питанию воздухом, амортизации, для выбора основных режимов работы путем регулировки положения днищ компрессоров вдоль продольных осей или применения на них патрубков с изменяемым объемом.11. It is possible to adjust the volume of external built-in air compressors to balance the engine for air supply, cushioning, to select the main operating modes by adjusting the position of the compressor bottoms along the longitudinal axes or by using nozzles with a variable volume on them.

12. При полной автономности всех систем двигателя и при использовании неподвижного муфтового шлицевого соединения на коленвале (5) и валах (6) обгонных муфт (7) возможно мобильное соединение двигателей в батарею, с необходимым сдвигом по фазе вращения коленвалов, с передачей вращения от обгонных муфт на общий редуктор. С учетом того, что представленный двигатель является 2-тактным и имеет отбор мощности и от подвижного поршня и от подвижного цилиндра сразу на разные рычаги как по коленвалу, так и по обгонным муфтам, то можно считать его эквивалентным 8-цилиндровому 4-тактному двигателю только с подвижным рабочим поршнем (при равенстве площади днища и длины хода их поршней), поэтому эквивалентность батареи данных двигателей в некотором приближении будет равна 8×n, где n - количество двигателей соединенных в батарею. 12. With the complete autonomy of all engine systems and the use of a fixed clutch spline connection on the crankshaft (5) and shafts (6) of the freewheeling clutches (7), the mobile connection of the motors to the battery is possible, with the necessary phase shift of the crankshaft, with rotation transmission from the freewheels couplings to a common gearbox. Considering the fact that the presented engine is 2-stroke and has a power take-off both from the movable piston and from the movable cylinder to different levers at once along the crankshaft and overrunning clutches, it can be considered equivalent to an 8-cylinder 4-stroke engine only with a movable working piston (if the bottom area and the stroke length of their pistons are equal), therefore, the equivalence of the battery of these engines in some approximation will be 8 × n, where n is the number of engines connected to the battery.

Данный двигатель по выше приведенному описанию является двухтактным дизельным двигателем, но тем не менее просматривается возможность (по мнению автора) испробования его в качестве бензинового двухтактного. Для этого необходимо производить впрыск бензина с помощью форсунок (возможно нескольких расположенных на днищах рабочих цилиндров и поршней - для улучшения условий смесеобразования) в начале такта сжатия (после закрытия продувочных отверстий). Дозировку продувочного воздуха от наружных встроенных компрессоров производят при помощи управления степенью их наполнения воздухом (возможно с использованием заслонок карбюраторного типа), т.е. изменяют давление в наружном компрессоре, оставив внутренние компрессоры работать по прежнему варианту (за невозможностью 100% продувки ими рабочего объема). Управление количеством и качеством образовываемой внутри рабочего объема смеси производить с помощью компьютерного управления форсунками и заслонками. Провода на свечи зажигания, установленные аналогично форсункам, провести аналогично магистралям смазки и питания топливом, как описано выше. Так же просматривается интересная перспектива испробования работы двигателя на бедных смесях и с использованием детонационного зажигания. Интерес представляет возможность проверить динамические характеристики двигателя при отборе мощности от обгонных муфт. This engine according to the above description is a two-stroke diesel engine, but nevertheless, the possibility is seen (according to the author) of testing it as a gas two-stroke. To do this, it is necessary to inject gasoline using nozzles (possibly several working cylinders and pistons located on the bottoms - to improve the conditions of mixture formation) at the beginning of the compression stroke (after closing the purge holes). Dosing of purge air from external built-in compressors is carried out by controlling the degree of their filling with air (possibly using carburetor type dampers), i.e. change the pressure in the external compressor, leaving the internal compressors to work as before (due to the impossibility of 100% purging of the working volume by them). The quantity and quality of the mixture formed inside the working volume are controlled by computer-controlled nozzles and dampers. The wires to the spark plugs installed similarly to the nozzles should be carried out similarly to the lubrication and fuel supply lines, as described above. An interesting prospect of testing the operation of the engine on poor mixtures and using detonation ignition is also seen. Of interest is the opportunity to check the dynamic characteristics of the engine during power take-off from overrunning clutches.

Настораживающим фактором являются значительные затраты мощности на работу встроенных воздушных компрессоров продувки, их сопоставимость с затратами на работу газораспределительного механизма в обычном двигателе. Данный двигатель может найти применение в качестве механической энергетической установки по аналогии с предыдущими моделями с применением его особенностей: пониженное число оборотов при отборе мощности от обгонных муфт, использование разностороннего по направлению вращения коленвала, мобильное соединение и разъединение двигателей в батарею. Изготовление двигателя не является проблематичным при современном уровне развития материаловедения, станкообрабатывающей базы и промышленности в целом.An alarming factor is the significant power consumption for the operation of the built-in air purge compressors, their comparability with the costs of the gas distribution mechanism in a conventional engine. This engine can find application as a mechanical power plant by analogy with previous models using its features: a reduced number of revolutions during power take-off from overrunning clutches, the use of a crankshaft that is versatile in the direction of rotation, mobile connection and separation of the engines into the battery. The manufacture of the engine is not problematic at the current level of development of materials science, machine tool base and industry as a whole.

Ссылочные обозначенияReference designations

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания системы Кучеренко (рабочее название - «Матрешка». Фигура 1, 2, 3, 4)Two-stroke internal combustion engine of the Kucherenko system (working name - “Matryoshka”. Figure 1, 2, 3, 4)

Фигура 1 - вид двигателя сбоку (разрез).Figure 1 is a side view of the engine (section).

Фигура 2 - вид двигателя сверху (разрез), (противоположный такт).Figure 2 - top view of the engine (section), (opposite cycle).

Фигура 3 - вид двигателя слева с редуктором (условный разрез).Figure 3 - view of the engine on the left with the gearbox (conditional section).

Фигура 4 - обтюрирующая группа колец (схема установки колец).Figure 4 - obturating group of rings (ring installation diagram).

1 - неподвижный цилиндр (корпус двигателя)1 - fixed cylinder (engine housing)

2 - подвижный цилиндр (подвижные рабочие цилиндры двигателя и подвижные поршни встроенных наружных компрессоров).2 - movable cylinder (movable working cylinders of the engine and movable pistons of built-in external compressors).

3 - подвижный цилиндр (подвижные рабочие поршни двигателя и подвижные цилиндры встроенных внутренних компрессоров).3 - movable cylinder (movable working pistons of the engine and movable cylinders of built-in internal compressors).

4 - неподвижный цилиндр (неподвижные поршни встроенных внутренних компрессоров).4 - motionless cylinder (motionless pistons of the built-in internal compressors).

5 - коленвал-синхронизатор (коленвал).5 - crankshaft-synchronizer (crankshaft).

6 - вал обгонной муфты - 2 (4) шт.6 - overrunning clutch shaft - 2 (4) pcs.

7 - обгонная муфта - 2 (4) шт.7 - freewheel - 2 (4) pcs.

8 - зубчатая гребенка подвижного цилиндра (2) - 2 шт.8 - toothed comb of a movable cylinder (2) - 2 pcs.

9 - зубчатая гребенка подвижного цилиндра(3) - 2 шт.9 - toothed comb of a movable cylinder (3) - 2 pcs.

10 - подвес цилиндра (2) - 8 шт., 10а - подвес цилиндра (3) - 8 шт.10 - suspension of the cylinder (2) - 8 pcs., 10a - suspension of the cylinder (3) - 8 pcs.

11 - шток цилиндра (2) - 4 шт., 11а - шток цилиндра (3) - 4 шт.11 - cylinder rod (2) - 4 pcs., 11a - cylinder rod (3) - 4 pcs.

12 - вал суммирующего редуктора - 1 (2) шт.12 - summing gearbox shaft - 1 (2) pcs.

13 - клапан свободного или слабоподпружиненного состояния.13 - valve free or slightly springy state.

14 - кольца отсечки выхлопных газов с клапанами и с специальной обтюрирующей группой компрессионных и маслосъемных колец.14 - exhaust gas cut-off rings with valves and with a special obturating group of compression and oil scraper rings.

15 - подвес неподвижного цилиндра (4) - 4 шт.15 - suspension of a stationary cylinder (4) - 4 pcs.

16 - форсунка - 2 - 4 шт.16 - nozzle - 2 - 4 pcs.

17 - кольца вентиляционные (продувочные) с клапанами - 2 шт.17 - ventilation rings (purge) with valves - 2 pcs.

18 - палец шатуна цилиндра (3), рабочих поршней - 1 шт.18 - cylinder connecting rod pin (3), working pistons - 1 pc.

19 - палец шатуна цилиндра (2), рабочих цилиндров - 1 шт.19 - cylinder connecting rod pin (2), working cylinders - 1 pc.

20 - круговой коллектор выхлопных газов - 2 шт.20 - circular exhaust manifold - 2 pcs.

21 - насос (топливный, масляный) на штоке рабочих цилиндров.21 - pump (fuel, oil) on the rod of the working cylinders.

21а - насос (топливный, масляный) на штоке рабочих поршней.21a - pump (fuel, oil) on the piston rod.

22 - маслосъемные кольца.22 - oil scraper rings.

23 - компрессионные кольца.23 - compression rings.

Claims (1)

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания, состоящий из корпуса, поршней, цилиндров, коленвала, шатунов, пальцев поршней, впускных клапанов, выпускных отверстий в цилиндре, выпускных коллекторов, воздушных компрессоров, топливных магистралей высокого давления и форсунок впрыска топлива, топливных насосов высокого давления, системы воздушного охлаждения, системы смазки, отличающийся тем, что состоит из четырех основных, состоящих из нескольких частей, возможно, с отличающейся от цилиндрической формой поперечного сечения цилиндров (1, 2, 3, 4), расположенных друг в друге с совмещением своих продольных осей симметрии и ориентированных относительно друг друга подвижными штоками (11, 11а) и подвесами (10, 10а) и неподвижными подвесами (15), из которых цилиндр (2) является сдвоенными подвижными рабочими цилиндрами двигателя и одновременно сдвоенными поршнями наружных воздушных компрессоров продувки, являющимися воздушными амортизаторами, а цилиндр (3) является сдвоенными рабочими поршнями двигателя и одновременно сдвоенными подвижными цилиндрами внутренних воздушных компрессоров продувки, являющимися воздушными амортизаторами, отбор механической энергии от сдвоенных подвижных рабочих цилиндров (2) и от сдвоенных рабочих поршней (3) двигателя происходит одновременно по двум направлениям: и на плечи коленвала-синхронизатора (5) с попеременным синфазным сжатием или растяжением шатунов, и на обгонные муфты (7) с помощью зубчатых гребенок (8, 9) с возможностью установки второго комплекта: валов (6), обгонных муфт (7), развернутых на 180 градусов, суммирующего редуктора и получения на его валу (12) противоположного вращения; имеет возможность работы с противоположным направлением вращения коленвала (5); имеет расположенные на сдвоенных подвижных рабочих цилиндрах (2), сдвоенных рабочих поршнях (3) для продувки, в наружных и внутренних воздушных компрессорах, на кольцах (17) и корпусе (1) автоматически срабатываемые за счет перепада давления клапаны (13) без принудительного механического управления; имеет систему воздушного охлаждения сдвоенных рабочих поршней (3), сдвоенных подвижных рабочих цилиндров (2) при тактовых перемещениях за счет порционного втягивания воздуха через клапаны продувочных колец (17) и корпуса (1) с последующим выпуском воздуха в выпускной коллектор через клапаны (13) колец отсечки выхлопных газов (14); имеет систему питания топливом с проведением магистралей по сдвоенным подвижным рабочим цилиндрам (2) и сдвоенным поршням (3) и далее по подвижным подвесам (10, 10а) и штокам (11, 11а) методом сверления с использованием концов подвижных штоков (11, 11а) в качестве исполнительных органов топливных насосов; имеет систему смазки с проведением магистралей по сдвоенным подвижным рабочим цилиндрам (2) и сдвоенным рабочим поршням (3) с прокачкой масла по промежуткам, ограниченным с двух сторон необходимым количеством компрессионных колец (23) - снаружи и маслосъемных колец (22) - внутри при разрежении в отводящем канале, с использованием концов подвижных штоков (11, 11а) в качестве исполнительных органов масляных насосов. Two-stroke internal combustion engine consisting of a housing, pistons, cylinders, crankshaft, connecting rods, piston fingers, intake valves, exhaust openings in the cylinder, exhaust manifolds, air compressors, high pressure fuel lines and fuel injection nozzles, high pressure fuel pumps, air system cooling, lubrication systems, characterized in that it consists of four main, consisting of several parts, possibly with a different cylindrical cross-section of the cylinders (1, 2, 3, 4) located in each other with the alignment of their longitudinal axes of symmetry and oriented relative to each other by moving rods (11, 11a) and suspensions (10, 10a) and fixed suspensions (15), of which the cylinder (2) is dual movable the working cylinders of the engine and simultaneously the twin pistons of the external air purge compressors, which are air shock absorbers, and the cylinder (3) is the twin working pistons of the engine and simultaneously the twin movable cylinders of the internal air compressors blow-offs, which are air shock absorbers, the selection of mechanical energy from dual movable working cylinders (2) and from dual working pistons (3) of the engine occurs simultaneously in two directions: and onto the shoulders of the crankshaft-synchronizer (5) with alternate common-mode compression or extension of the connecting rods, and on overrunning clutches (7) using gear combs (8, 9) with the possibility of installing a second set of: shafts (6), overrunning clutches (7), rotated 180 degrees, summing the gearbox and obtaining opposite rotation on its shaft (12); has the ability to work with the opposite direction of rotation of the crankshaft (5); has located on dual movable working cylinders (2), dual working pistons (3) for purging, in the external and internal air compressors, on the rings (17) and the housing (1), the valves (13) are automatically activated due to the differential pressure without forced mechanical management; has an air cooling system for dual working pistons (3), dual movable working cylinders (2) during clock movements due to portion air intake through the purge ring valves (17) and the housing (1) with the subsequent release of air into the exhaust manifold via valves (13) exhaust gas cutoff rings (14); has a fuel supply system with highways running along twin movable working cylinders (2) and twin pistons (3) and further along movable suspensions (10, 10a) and rods (11, 11a) by drilling using the ends of movable rods (11, 11a) as executive bodies of fuel pumps; has a lubrication system with the mains running along dual movable working cylinders (2) and double working pistons (3) with oil pumping at intervals limited on both sides by the necessary number of compression rings (23) - outside and oil rings (22) - inside when rarefied in the outlet channel, using the ends of the movable rods (11, 11a) as the executive bodies of the oil pumps.
RU2009131794/06A 2009-08-21 2009-08-21 Kucherenko's two-stroke internal combustion engine RU2538987C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009131794/06A RU2538987C2 (en) 2009-08-21 2009-08-21 Kucherenko's two-stroke internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009131794/06A RU2538987C2 (en) 2009-08-21 2009-08-21 Kucherenko's two-stroke internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009131794A RU2009131794A (en) 2010-12-20
RU2538987C2 true RU2538987C2 (en) 2015-01-10

Family

ID=44056364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009131794/06A RU2538987C2 (en) 2009-08-21 2009-08-21 Kucherenko's two-stroke internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2538987C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR320332A (en) * 1902-04-10 1902-12-08 Inglis Charles Edward Improvements to motors, pumps and similar machines
FR55327E (en) * 1946-09-10 1952-01-02 four piston detent engine element in the same cylinder or two opposed cylinders on the same axis
RU2018007C1 (en) * 1992-05-13 1994-08-15 Геня Те Internal combustion engine and crank mechanism
RU2018006C1 (en) * 1992-04-24 1994-08-15 Геня Те Opposite internal combustion engine and its crankshaft
KR20080038273A (en) * 2005-04-18 2008-05-06 투어 엔진 인코퍼레이티드 Steam enhanced double piston cycle engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR320332A (en) * 1902-04-10 1902-12-08 Inglis Charles Edward Improvements to motors, pumps and similar machines
FR55327E (en) * 1946-09-10 1952-01-02 four piston detent engine element in the same cylinder or two opposed cylinders on the same axis
RU2018006C1 (en) * 1992-04-24 1994-08-15 Геня Те Opposite internal combustion engine and its crankshaft
RU2018007C1 (en) * 1992-05-13 1994-08-15 Геня Те Internal combustion engine and crank mechanism
KR20080038273A (en) * 2005-04-18 2008-05-06 투어 엔진 인코퍼레이티드 Steam enhanced double piston cycle engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009131794A (en) 2010-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7931006B1 (en) Valveless rotary internal combustion engine
EP0357291B1 (en) Crankless reciprocating machine
CN102282347B (en) Rotary piston engine
WO2006046027A1 (en) Rotary vane engine
KR20020065541A (en) Apparatus using oscillating rotating pistons
CN101205812A (en) Four-piston cylinder engine
KR20160089385A (en) Internal combustion engine
JPS6147966B2 (en)
US8230836B2 (en) Multi-cylinder reciprocating rotary engine
RU2538987C2 (en) Kucherenko's two-stroke internal combustion engine
US7621254B2 (en) Internal combustion engine with toroidal cylinders
RU2374454C2 (en) Design of piston machine and method of designing its working chamber for thermodynamic cycle
RU2441997C1 (en) Internal combustion engine without connecting rod
WO2012032552A1 (en) "rotary internal combustion engine with reducer and pistons that control the cycle"
CN101418718A (en) Rotary engine
CN109958533A (en) Fluid power motor
WO2007054106A1 (en) Internal combustion rotary orbital engine
RU2613753C1 (en) Internal combustion engine
CN2727412Y (en) Rotary two-stroke engine with multi combustion chambers
RU2768430C1 (en) Hybrid power plants
US9239002B2 (en) Orbiting planetary gearing system and internal combustion engine employing the same
US1362541A (en) Internal-combustion engine
WO2000017500A2 (en) Engine with crankcase compression
RU2080453C1 (en) Internal combustion engine
RU154798U1 (en) "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 73

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20140212

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20140418

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150822