RU2557138C2 - Two-stroke diesel engine - Google Patents
Two-stroke diesel engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2557138C2 RU2557138C2 RU2013147243/06A RU2013147243A RU2557138C2 RU 2557138 C2 RU2557138 C2 RU 2557138C2 RU 2013147243/06 A RU2013147243/06 A RU 2013147243/06A RU 2013147243 A RU2013147243 A RU 2013147243A RU 2557138 C2 RU2557138 C2 RU 2557138C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- crankshaft
- combustion chamber
- piston
- opposite
- 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
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может найти применение при конструировании двухтактных дизельных двигателей.The present invention relates to the field of mechanical engineering and may find application in the design of two-stroke diesel engines.
Известен четырехтактный дизельный двигатель 211Д1, содержащий блок цилиндров с крышкой и поршнями, блок картера с кривошипно-шатунным механизмом, соединенным посредством штоков с поршнями, передаточный механизм привода вспомогательных агрегатов, механизм газораспределения, системы: питания, охлаждения, смазки, воздухонаддува, запуска, механизмы управления. Число цилиндров - 6, мощность 750 л.с. / Маневровые тепловозы, гл. ред. Н.С. Назаров, М., Транспорт, 1977, с. 53-73, рис. 29, 30/.Known four-stroke diesel engine 211D1, containing a cylinder block with a cover and pistons, a crankcase with a crank mechanism connected by rods to pistons, a transmission mechanism for driving auxiliary units, a gas distribution system, systems: power, cooling, lubrication, air pressure, start, mechanisms management. The number of cylinders is 6, the power is 750 hp. / Shunting locomotives, Ch. ed. N.S. Nazarov, M., Transport, 1977, p. 53-73, fig. 29, 30 /.
Недостатками аналога являются: низкий КПД, большой расход топлива, недостаточная мощность, большие тепловые потери, значительное загрязнение окружающей среды выхлопными газами, большой вес.The disadvantages of the analogue are: low efficiency, high fuel consumption, insufficient power, large heat losses, significant environmental pollution by exhaust gases, high weight.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией двигателя.These disadvantages are due to the design of the engine.
Известен также двухтактный дизельный двигатель 37Д, содержащий фундаментальную раму, остов двигателя с блоком цилиндров, имеющих продувочные окна, головку блока с выпускными клапанами, картер с кривошипно-шатунным механизмом, который связан с поршнями, установленными в цилиндрах, газораспределительный механизм, ротационную воздуходувку, системы: питания, охлаждения, смазки, запуска, механизмы управления / С.Н. Прасолов, М.Б. Амитин, Устройство подводных лодок, М., Ордена Трудового Красного Знамени военное издательство Министерства обороны СССР, 1973, с. 235-242, рис. 97, 99/.Also known is a 37D two-stroke diesel engine containing a fundamental frame, an engine frame with a cylinder block having purge windows, a cylinder head with exhaust valves, a crankcase with a crank mechanism that is connected to pistons installed in the cylinders, a gas distribution mechanism, a rotary blower, systems : power, cooling, lubrication, start-up, control mechanisms / S.N. Prasolov, M.B. Amitin, Submarine Arrangement, M., Order of the Red Banner of Labor, Military Publishing House of the USSR Ministry of Defense, 1973, p. 235-242, fig. 97, 99 /.
Известный двухтактный дизельный двигатель 37Д, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.The well-known 37D two-stroke diesel engine, as the closest in technical essence and achieved useful result, is taken as a prototype.
Недостатки известного дизельного двигателя, принятого за прототип, те же.The disadvantages of the known diesel engine adopted for the prototype are the same.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией двигателя.These disadvantages are due to the design of the engine.
Задачей настоящего изобретения является повышение технических характеристик двухтактного дизельного двигателя.The present invention is to improve the technical characteristics of a two-stroke diesel engine.
Технический результат обеспечивается тем, что в двухтактном дизельном двигателе, содержащем блок цилиндров, головку блока, коленчатый вал, поршни, вставленные в цилиндры и посредством шатунов соединенные с коленчатым валом, на котором закреплен маховик, насос высокого давления, механически соединенный с коленчатым, валом, нагнетатель воздуха, механически соединенный с коленчатым валом, системы: питания, охлаждения, смазки и запуска, механизмы управления, согласно изобретению каждый цилиндр имеет два продольных внутренних паза, размещенных напротив друг друга на линии диаметра, один из которых имеет впускное окно, а другой - выпускное окно, кроме того, каждый из поршней состоит из двух дисков - верхнего и нижнего, соединенных друг с другом своими торцевыми поверхностями и скрепленных болтами, внутри верхнего и нижнего дисков каждого из поршней выполнена дополнительная камера сгорания в виде полости, образованной горизонтальными и наклонными поверхностями и имеющей на противоположных боковых сторонах поршня впускное и выпускное отверстия, сообщенные с продольными внутренними пазами цилиндра, причем противоположные горизонтальные и наклонные поверхности полости параллельны, равны по размерам и по площади друг другу, основная камера сгорания связана с дополнительной камерой сгорания Г-образным каналом для выравнивания давления воздуха в них в конце такта сжатия, форсунка, закрепленная на блоке цилиндров, соединена каналами с обеими камерами сгорания для одновременной подачи в них топлива, на боковой поверхности нижнего диска поршня выполнены под впускным и выпускным отверстиями дополнительной камеры сгорания два противоположных выступа с Г-образными элементами уплотнения, входящие в продольные внутренние пазы цилиндра, с возможностью вертикального перемещения.The technical result is ensured by the fact that in a two-stroke diesel engine comprising a cylinder block, a cylinder head, a crankshaft, pistons inserted into the cylinders and connected via the connecting rods to the crankshaft on which the flywheel is mounted, a high pressure pump mechanically connected to the crankshaft, a supercharger, mechanically connected to the crankshaft, systems: power, cooling, lubrication and starting, control mechanisms, according to the invention, each cylinder has two longitudinal internal grooves, placed opposite each other on the diameter line, one of which has an inlet window and the other has an outlet window, in addition, each of the pistons consists of two disks - upper and lower, connected to each other by their end surfaces and bolted together, inside the upper and The lower disks of each piston have an additional combustion chamber in the form of a cavity formed by horizontal and inclined surfaces and having inlet and outlet openings on opposite sides of the piston in communication with the longitudinal the grooves of the cylinder, and the opposite horizontal and inclined surfaces of the cavity are parallel, equal in size and area to each other, the main combustion chamber is connected to the additional combustion chamber by a L-shaped channel to equalize the air pressure in them at the end of the compression stroke, the nozzle mounted on the block cylinders, connected by channels to both combustion chambers for simultaneous supply of fuel to them, on the side surface of the lower piston disk are made under the inlet and outlet openings of the additional chamber two opposing protrusions with L-shaped sealing elements included in the longitudinal internal grooves of the cylinder, with the possibility of vertical movement.
Сущность изобретения поясняется, чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фигуре 1 изображен общий вид двухтактного дизельного двигателя;the figure 1 shows a General view of a two-stroke diesel engine;
на фигуре 2 - вид на двигатель сзади;figure 2 is a rear view of the engine;
на фигуре 3 - вид на двигатель спереди;figure 3 is a front view of the engine;
на фигуре 4 - кинематическая схема двигателя;figure 4 is a kinematic diagram of the engine;
на фигуре 5 - принципиальная схема двигателя;figure 5 is a schematic diagram of an engine;
на фигуре 6 - поперечный разрез двигателя;figure 6 is a transverse section of the engine;
на фигуре 7 - общий вид поршня;figure 7 is a General view of the piston;
на фигуре 8 - вид на поршень сбоку;figure 8 is a side view of the piston;
на фигуре 9 - вид на поршень сверху;figure 9 is a view of the piston from above;
на фигуре 10 - вид на нижнюю поверхность верхнего диска;figure 10 is a view of the lower surface of the upper disk;
на фигуре 11 - вид на верхнюю поверхность нижнего диска;figure 11 is a view of the upper surface of the lower disk;
на фигуре 12 - поперечный разрез цилиндра;figure 12 is a transverse section of a cylinder;
на фигуре 13 - соотношение горизонтальных и наклонных поверхностей дополнительной полости;figure 13 - the ratio of horizontal and inclined surfaces of the additional cavity;
на фигуре 14 - соотношение боковых поверхностей дополнительной полости;figure 14 - the ratio of the side surfaces of the additional cavity;
на фигуре 15 - схема сил, действующих на поверхности дополнительной полости при работе двигателя;figure 15 is a diagram of the forces acting on the surface of the additional cavity during engine operation;
на фигуре 16 - схема сил, действующих на боковые поверхности дополнительной полости при работе двигателя;figure 16 is a diagram of the forces acting on the side surfaces of the additional cavity during engine operation;
на фигуре 17 - общий вид Г-образных уплотнительных элементов выступов поршней;figure 17 is a General view of the L-shaped sealing elements of the protrusions of the pistons;
на фигуре 18 - вид на Г-образный уплотни тельный элемент сверху;Figure 18 is a top view of an L-shaped sealing element;
на фигурах 19, 20 - принцип действия двухтактного дизельного двигателя с двумя камерами сгорания.in figures 19, 20 - the principle of operation of a two-stroke diesel engine with two combustion chambers.
Четырехцилиндровый двухтактный дизельный двигатель, содержащий блок цилиндров 1 с рубашкой охлаждения 2 и продувочными окнами 3, одно из которых соединено с нагнетателем воздуха 4, а другое с выпускной трубой 5, головку блока 6, форсунки 7. В нижней части блока цилиндров установлен коленчатый вал 8, который посредством шатунов; 9 соединен с поршнями 10, вставленными в цилиндры 11. Снизу блок цилиндров закрыт крышкой 12. Дизельный двигатель содержит также системы: питания с топливным баком 12а, охлаждения, смазки и запуска. На переднем конце коленчатого вала закреплен маховик 13, зубчатый венец которого через шестерню 14 соединен с генератором-стартером 15. Зубчатая шестерня 16, закрепленная на заднем конце коленчатого вала через шестерни 17,18,19, приводит в движение насос высокого давления 20 с рычагом регулирования подачи топлива 21, топливный 22, масляный 23, водяной 24 насосы и нагнетатель воздуха. Каждый цилиндр имеет по два продольных внутренних паза 25, размещенных напротив друг друга на линии диаметра, один из которых имеет впускное окно, а другой - выпускное. Каждый из поршней состоит из двух дисков: верхнего 26 и нижнего 27, соединенных друг с другом своими торцевыми поверхностями и скрепленных болтами 28. Внутри дисков выполнена полость 29, образованная горизонтальными 30 и наклонными 31 поверхностями, имеющая впускное 32 и выпускное 33 отверстия на противоположных боковых стенках, связанные с продольными внутренними пазами цилиндра и продувочными окнами. Противоположные горизонтальные и наклонные поверхности полости равны по размерам и по площади l=l1, l2=l3, l5=l6. Полости в дисках поршней являются дополнительными камерами сгорания, которые действуют одновременно с основными камерами сгорания 34. Основные камеры сгорания связаны с дополнительными камерами сгорания Г-образным каналом 35 для выравнивания в них давления воздуха в момент такта сжатия и Λ-образным каналом 36, в котором закреплена форсунка для одновременной подачи топлива в обе камеры сгорания. Поверхность дна 37 полости l4×l7 параллельна верхней торцевой поверхности верхнего диска. Силы, действующие на противоположные поверхности полости, равны и взаимно уравновешены F=F1, F2=F3, F5=F6. Силы Fд, действующие на дно полости, совпадают с направлением действия сил Fп на верхнюю торцевую поверхность верхнего диска. На боковой поверхности нижнего диска выполнены под впускным и выпускным отверстиями полости два противоположных выступа 38 с Г-образными элементами уплотнения 39, входящие в продольные внутренние пазы цилиндра с возможностью вертикального перемещения, верхняя поверхность которых является горизонтальным уравновешивающим элементом полости.A four-cylinder two-stroke diesel engine containing a
Работает двухтактный дизельный двигатель следующим образом.A two-stroke diesel engine operates as follows.
В исходном положении поршень 10 находится в нижней мертвой точке. Воздух от нагнетателя 4 поступает в продувочное окно 3 внутрь цилиндра 11, проходит в основную камеру сгорания 34 и одновременно через впускное отверстие 32 внутрь дополнительной камеры сгорания 29 и далее через продувочное окно 3, выпускное отверстие 33 в выпускную трубу 5, освобождая цилиндр от отработанных газов и заполняя его чистым воздухом (на фиг. 19 показано стрелками). Коленчатый вал 8 поворачивается в направлении, показанном стрелкой, и через шатун 9 передвигает поршень вверх. Выступы 38 перекрывают продувочные окна 3. Воздух в камерах сгорания 34, 29 сжимается и нагревается до высокой температуры. При этом через Г-образный канал 35 воздух перемещается в ту или иную камеру сгорания, вследствие чего давление в них становится одинаковым. Как только поршень 10 займет положение, показанное на фигуре 20, через форсунку 7 насос высокого давления 20 впрыскивает топливе сразу в обе камеры сгорания 34, 29 через Λ-образный канал 36. От высокой температуры топливо воспламеняется и образовавшиеся газы производят давление с силой Fп на торцевую поверхность верхнего диска 26 поршня 10 и с силой Fд на дно 37 полости 29. Все другие силы давления, действующие на горизонтальные и наклонные поверхности полости 29 и выступов нижнего диска, уравновешены и не влияют на перемещение поршня. Под действием давления газов в обеих камерах сгорания поршень перемещается вниз и через шатун 9 вращает коленчатый вал 8. Не доходя до нижней мертвой точки, начинают открываться продувочные окна 3 и к моменту достижения поршнем положения, показанного на фигуре 19, все начинается сначала. Так же происходит и в других цилиндрах. Частота вращения коленчатого вала 8 определяется количеством, подаваемым в цилиндры, топлива рычагом 21 насоса высокого давления 20. Для остановки двигателя подача топлива в цилиндры полностью прекращается. Все остальные системы работают так же, как в обычных двухтактных дизельных двигателях.In the initial position, the
Технический результат изобретения заключается в увеличении давления на кривошипы коленчатого вала и повышении мощности двигателя.The technical result of the invention is to increase the pressure on the crankshaft of the crankshaft and increase engine power.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013147243/06A RU2557138C2 (en) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | Two-stroke diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013147243/06A RU2557138C2 (en) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | Two-stroke diesel engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013147243A RU2013147243A (en) | 2015-04-27 |
RU2557138C2 true RU2557138C2 (en) | 2015-07-20 |
Family
ID=53283093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013147243/06A RU2557138C2 (en) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | Two-stroke diesel engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2557138C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993025812A1 (en) * | 1992-06-17 | 1993-12-23 | Sonex Research, Inc. | Combustion chamber for internal combustion engine and process of combustion using fuel radical species |
RU2084650C1 (en) * | 1989-12-06 | 1997-07-20 | Ковентри Юнивесити | Internal combustion engine |
RU42066U1 (en) * | 2004-05-24 | 2004-11-20 | Терентьев Андрей Сергеевич | TWO STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
RU2285814C1 (en) * | 2005-06-08 | 2006-10-20 | Владимир Степанович Григорчук | Multifuel uprated diesel engine |
-
2013
- 2013-10-22 RU RU2013147243/06A patent/RU2557138C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2084650C1 (en) * | 1989-12-06 | 1997-07-20 | Ковентри Юнивесити | Internal combustion engine |
WO1993025812A1 (en) * | 1992-06-17 | 1993-12-23 | Sonex Research, Inc. | Combustion chamber for internal combustion engine and process of combustion using fuel radical species |
RU42066U1 (en) * | 2004-05-24 | 2004-11-20 | Терентьев Андрей Сергеевич | TWO STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
RU2285814C1 (en) * | 2005-06-08 | 2006-10-20 | Владимир Степанович Григорчук | Multifuel uprated diesel engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013147243A (en) | 2015-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6793198B2 (en) | Method of manufacturing hydrogen engine and hydrogen fuel for its power supply | |
CN106662007B (en) | Free-piston engine | |
CN101548082B (en) | Double piston cycle engine | |
EP2053219A1 (en) | Two-stroke internal combustion chamber with two pistons per cylinder | |
JP2016510853A (en) | Improved opposed piston engine | |
RU2316658C1 (en) | Diesel engine | |
US20040083729A1 (en) | Power stroke engine | |
RU2557138C2 (en) | Two-stroke diesel engine | |
RU2524577C1 (en) | Generator plant | |
RU2361098C1 (en) | Two-cycle internal combustion engine | |
RU2449138C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2300650C1 (en) | Diesel engine | |
RU2441992C1 (en) | Rotary diesel engine | |
RU2504674C1 (en) | Two-stroke diesel engine | |
RU2636642C2 (en) | Unified piston engine without cooling system | |
US1370503A (en) | Fakken | |
RU2532734C1 (en) | Four-stroke diesel engine | |
RU2476698C1 (en) | Free-piston internal combustion engine | |
RU2647011C1 (en) | Piston-type hybrid energy machine of volumetric action with balanced drive | |
RU2015154382A (en) | MULTI-CYLINDER FREE PISTON MOTOR COMPRESSOR | |
RU2531707C1 (en) | Diesel locomotive | |
RU154798U1 (en) | "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 73 | |
RU2631475C1 (en) | Crank mechanism with rectangular piston | |
RU2527229C1 (en) | Internal combustion engine with heat recovery | |
RU164887U1 (en) | FREE PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181023 |