RU2603504C1 - Two-stroke engine of internal heating - Google Patents

Two-stroke engine of internal heating Download PDF

Info

Publication number
RU2603504C1
RU2603504C1 RU2015123285/06A RU2015123285A RU2603504C1 RU 2603504 C1 RU2603504 C1 RU 2603504C1 RU 2015123285/06 A RU2015123285/06 A RU 2015123285/06A RU 2015123285 A RU2015123285 A RU 2015123285A RU 2603504 C1 RU2603504 C1 RU 2603504C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
volume
gas
cylinders
piston
Prior art date
Application number
RU2015123285/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Талгат Хайдарович Гарипов
Original Assignee
Талгат Хайдарович Гарипов
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 Талгат Хайдарович Гарипов filed Critical Талгат Хайдарович Гарипов
Priority to RU2015123285/06A priority Critical patent/RU2603504C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2603504C1 publication Critical patent/RU2603504C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: engines.
SUBSTANCE: invention relates to engine construction. Two-stroke engine of internal heating includes a casing, a crankshaft, piston-rods, pistons, a cover of cylinders, an electronic current interruption unit, lubrication and cooling system, as well as batteries. To the casing attached are round with through openings hollow cylinders. On the cover of the cylinders bushings are installed. Outside the bushings via an electrically insulating and tight housing current conductors pass, thus being connected in the volume of the cylinders with an electric heater. Unit of current interruption is connected by wires with the battery, the current conductors and the crankshaft position sensor. Engine is equipped with fixed to the cylinder block identical two-flow heat exchangers. Each heat exchanger with one open side of the volume of the tubular space is connected by a flange joint with an opening made at a calculated distance from lower end of the cylinder. Second open side of the volume of the tubular space at each heat exchanger is connected by a flange joint with a two-stage cylinder. In the volume of the two-stage cylinder inserted are corresponding to diameters of the cylinder stages two pistons. Working volume of the cylinder of the smaller diameter is part of the volume of the compensating circuit.
EFFECT: technical result is higher capacity, safety and efficiency of the engine.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится в энергетике к области двигателестроения.The invention relates in the field of energy to power engineering.

Известные двигатели внутреннего нагревания, содержат картер, объединенные в блок цилиндры, крышку цилиндров и поддон, кривошипно-шатунный механизм, представляющий коленчатый вал с закрепленными к нему через подшипники шатунами, к которым через подшипники крепятся поршни, распределительный механизм газа с клапанами, систему смазки трущихся поверхностей, систему охлаждения цилиндров и маховик, а также нагревательные элементы электрические, проводники тока, датчик положения коленчатого вала, электронный блок регулирования прерывания тока, электроизоляционные втулки, как минимум два аккумулятора и провода. При этом двухтактный двигатель внутреннего нагревания содержит компрессор продувки газа в цилиндрах, имеющих окна. См. патент на полезную модель №. 108492 U1 от 06.05.2011.Known internal heating engines include a crankcase integrated into a cylinder block, a cylinder cover and a pallet, a crank mechanism, representing a crankshaft with connecting rods fixed to it through bearings, to which pistons are attached through bearings, a gas distribution mechanism with valves, a lubrication system for friction surfaces, a cylinder cooling system and a flywheel, as well as electric heating elements, current conductors, a crankshaft position sensor, an electronic interrupt control unit t ka, insulating sleeve, at least two batteries and wires. In this case, the two-stroke internal heating engine comprises a gas purge compressor in the cylinders having windows. See Utility Model Patent No. 108492 U1 dated 05/06/2011.

Недостатком известных четырехтактных двигателей внутреннего нагревания является то, что у них на один рабочий ход приходится два оборота двигателя, что снижает их мощность. Недостатком известных двухтактных двигателей внутреннего нагревания является то, что они содержат компрессор продувки газа в цилиндрах, на работу которого используется часть работы двигателя, что снижает их мощность. При этом известные двигатели внутреннего нагревания имеют недостатки - это, по экологии: они сбрасывают в окружающую среду воздух, содержащий окислы азота, а по надежности: их нагреватели окисляются на воздухе при разогреве и перегорают.A disadvantage of the known four-stroke internal heating engines is that they have two engine revolutions per working stroke, which reduces their power. A disadvantage of the known two-stroke internal heating engines is that they contain a gas purge compressor in the cylinders, for the operation of which part of the engine is used, which reduces their power. Moreover, well-known internal heating engines have disadvantages - this is ecologically: they discharge air containing nitrogen oxides into the environment, and in terms of reliability: their heaters are oxidized in air during heating and burn out.

Изобретение направлено на создание двухтактного двигателя внутреннего нагревания (газа), в котором вместо компрессора продувки будет применяться автоматическое устройство охлаждения выходящего из цилиндра газа, а затем ввод его в этот цилиндр охлажденным; в котором будет использоваться условно инертный газ, повышающий долговечность работы нагревателей; в котором будут применяться компенсирующие контуры, автоматически возмещающие потери утечки газа в цилиндрах; в котором будут применяться электрические аккумуляторы, ток от которых потребляют электрические нагреватели при нагревании газа; в котором будет использоваться тепловая инерционная масса элементов электрического нагревателя для нагрева газа.The invention is directed to the creation of a two-stroke internal heating engine (gas), in which instead of a purge compressor, an automatic cooling device for the gas leaving the cylinder will be used, and then it will be cooled into this cylinder; in which conditionally inert gas will be used, increasing the durability of the heaters; in which compensating circuits will be used that automatically compensate for the loss of gas leakage in the cylinders; in which electric batteries will be used, the current from which electric heaters consume when heating gas; in which the thermal inertial mass of the elements of the electric heater will be used to heat the gas.

Техническим результатом использования двухтактного двигателя внутреннего нагревания является то, что мощность его увеличится, потому что вместо компрессора продувки будет применяться устройство автоматического охлаждения вышедшего из цилиндра газа и ввод его в цилиндр охлажденным.The technical result of using a two-stroke internal heating engine is that its power will increase, because instead of a purge compressor, an automatic cooling device for the gas leaving the cylinder will be used and it will be cooled into the cylinder.

Техническим результатом использования двухтактного двигателя внутреннего нагревания является то, что безопасность двигателя для экологии улучшится, ввиду исключения сброса в окружающую среду горячего газа, содержащего окислы азота, который при этом будет циркулировать в рабочих циклах двигателя, поэтому газ, содержащий связанный в азоте кислород, будет условно инертным для работы нагревателей.The technical result of the use of a two-stroke internal heating engine is that the environmental safety of the engine will improve, by eliminating the discharge into the environment of hot gas containing nitrogen oxides, which will then circulate in the engine's operating cycles, so the gas containing oxygen bound in nitrogen will conditionally inert for the operation of heaters.

Техническим результатом использования двухтактного двигателя внутреннего нагревания является то, что применение в нем компенсирующего контура для каждого цилиндра позволит автоматически возмещать возможные утечки газа из объема цилиндра через зазоры при том, что этот газ внешней среды, поэтому он циркулирует в процессе минимальной утечки газа из цилиндра во внешнюю среду с последующим возвратом его в цилиндр.The technical result of using a two-stroke internal heating engine is that the use of a compensating circuit for each cylinder in it will automatically compensate for possible gas leaks from the cylinder volume through the gaps despite the fact that this gas is an external medium, therefore it circulates during the process of minimal gas leakage from the cylinder into external environment with its subsequent return to the cylinder.

Техническим результатом использования двухтактного двигателя внутреннего нагревания является то, что использование в нем свойства тепловой инерционной массы элементов электрического нагревателя (нитей, спиралей) повысит эффективность работы двигателя.The technical result of using a two-stroke internal heating engine is that using the properties of the thermal inertial mass of the elements of the electric heater (filaments, spirals) in it will increase the efficiency of the engine.

Указанные технические результаты достигаются тем, что двухтактный двигатель внутреннего нагревания, содержащий картер, к которому крепится один или больше круглых имеющих сквозное окно пустотелых цилиндров, образующих блок цилиндров, на наружной поверхности которых сделано оребрение; закрепленный на подшипники в картере коленчатый вал с установленным на нем маховиком; шатуны, связывающие шарнирно через подшипники коленчатый вал с помещенными в цилиндры поршнями, имеющими компрессионные и маслосъемные кольца; крышку цилиндров, на которой установлены втулки, снаружи которых через электроизоляционный и герметичный корпус проходят проводники тока, соединяясь в объеме цилиндров с электрическим нагревателем, установленным на электроизоляционную проставку; блок прерывания тока электронный, соединенный проводами с аккумулятором, с проводниками тока и с датчиком положения коленчатого вала, установленном на картере; систему смазки трущихся поверхностей с масляным насосом; систему охлаждения с водяным насосом, радиатором и вентилятором; и как минимум два аккумулятора, отличающийся тем, что двухтактный двигатель внутреннего нагревания дополнительно снабжается закрепленными к блоку цилиндров одинаковыми двухпоточными теплообменниками в количестве, равном количеству цилиндров в двигателе, при этом каждый теплообменник одной открытой стороной объема трубного пространства соединен фланцевым соединением с окном, сделанным на расчетном расстоянии от нижнего торца цилиндра, а коллекторы входа и выхода теплообменников, установленные на теплообменниках относительно их трубного пространства противоположно, крепятся соответственно к кожуху теплообменников, поэтому они, объединяя межтрубные объемы теплообменников, имеют патрубок входа, соединенный трубой с выходом воды из радиатора, и патрубок выхода, соединенный трубой с водяным насосом, выход воды из которого соединен с входом в радиатор, к тому же вторая открытая сторона объема трубного пространства у каждого теплообменника соединена фланцевым соединением с двухступенчатым цилиндром, с его цилиндром большого диаметра, у которого в переходнике, соединяющем установленные соосно пустотелые круглые цилиндры разного диаметра, сделаны сквозные отверстия, при этом в объем двухступенчатого цилиндра вставлены соответствующие диаметрам ступеней цилиндра два поршня, которые, имея кольцевые уплотнения, соединены по общей оси вращения штангой, где поршень меньшего диаметра, расположенный в цилиндре меньшего диаметра, рабочий объем которого является частью объема компенсирующего контура, упирается в пружину сжатия, которая вторым концом упирается в фасонную чашку, которая, закрывая рабочий объем цилиндра меньшего диаметра, крепится к торцу цилиндра, а в фасонную чашку сбоку врезан штуцер, соединяющий рабочий объем цилиндра меньшего диаметра с трубопроводом компенсирующего контура, соединенным с ресивером небольшого объема, выход из которого соединен с входом в обратный клапан автоматический, выход из которого соединен трубопроводом со штуцером, соединенным с объемом большого цилиндра и установленным на цилиндре большего диаметра в том месте, где расположен поршень большого диаметра, когда поршни находятся в свободном от действия пружины положении, к тому же перед ресивером, объем которого через штуцер соединен с входом на предохранительный клапан, в трубопровод компенсирующего контура врезан выходом впускной клапан автоматический, у которого на входе установлен фильтр.The indicated technical results are achieved in that a two-stroke internal heating engine comprising a crankcase, to which one or more round hollow cylinders having a through window are mounted, forming a cylinder block, on the outer surface of which a rib is made; a crankshaft mounted on bearings in the crankcase with a flywheel mounted on it; connecting rods connecting the crankshaft pivotally through bearings with pistons placed in cylinders having compression and oil scraper rings; a cylinder cover, on which bushings are installed, on the outside of which current conductors pass through an insulating and sealed casing, connecting in the volume of the cylinders with an electric heater mounted on an insulating spacer; an electronic current interruption unit, connected by wires to the battery, with current conductors and with a crankshaft position sensor mounted on the crankcase; lubrication system for friction surfaces with an oil pump; cooling system with a water pump, radiator and fan; and at least two accumulators, characterized in that the two-stroke internal heating engine is additionally equipped with identical two-flow heat exchangers fixed to the cylinder block in an amount equal to the number of cylinders in the engine, each heat exchanger with one open side of the volume of the pipe space being connected by a flange connection to a window made on the estimated distance from the lower end of the cylinder, and the collectors of the inlet and outlet of the heat exchangers mounted on the heat exchangers relative to their tr the opposite space, they are attached respectively to the casing of the heat exchangers, therefore, combining the annular volumes of the heat exchangers, they have an inlet pipe connected by a pipe to the water outlet from the radiator, and an outlet pipe connected by a pipe to the water pump, the water outlet of which is connected to the radiator inlet, in addition, the second open side of the volume of the tube space at each heat exchanger is connected by a flange connection to a two-stage cylinder, with its cylinder of large diameter, in which there is a connection in the adapter through coaxially hollow round cylinders of different diameters, through holes are made, while two pistons are inserted into the volume of the two-stage cylinder, which have ring seals and are connected along the common axis of rotation by a rod, where a piston of a smaller diameter located in the cylinder of a smaller diameter , the working volume of which is part of the volume of the compensating circuit, abuts against a compression spring, which rests against the shaped cup with the second end, which, closing the working volume a cylinder of a smaller diameter is attached to the end of the cylinder, and a fitting is cut into the side of the shaped cup connecting the working volume of the cylinder of a smaller diameter with a compensating circuit pipe connected to a small receiver, the outlet of which is connected to the inlet to the non-return valve, the outlet of which is connected a pipeline with a fitting connected to the volume of a large cylinder and mounted on a cylinder of a larger diameter at the place where the piston is large, when the pistons are free from ystviya spring position, to the same front of the receiver, whose volume through the nozzle connected to the inlet to the relief valve, the compensating circuit in the output conduit embedded automatic inlet valve, which is installed at the inlet filter.

Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей. На чертеже, фиг. 1 изображен разрез с местными разрезами двухтактного двигателя внутреннего нагревания, в котором системы, смазки и охлаждения условно не показаны. На чертеже, фиг. 2 изображен вид А на устройство охлаждения газа и автоматического заряда охлажденным газом цилиндров, а пунктирной линией обозначено исходное положение поршней. На чертеже, фиг. 3 изображена циклограмма оборота вала на 360°, показывающая включение и отключение электрического нагревателя, где αn и αm - номинальный и максимальный углы нагрева и действия электрического нагревателя, β - угол охлаждения электрического нагревателя, φ - угол отключенного электрического нагревателя, ω - направление вращения вала, h - ход поршня в двухтактном двигателе.The invention is illustrated using the drawings. In the drawing, FIG. 1 shows a section with local sections of a two-stroke internal heating engine in which systems, lubricants and cooling are not conventionally shown. In the drawing, FIG. 2 shows a view A of a device for gas cooling and automatic charging of cylinders with chilled gas, and the dashed line indicates the initial position of the pistons. In the drawing, FIG. Figure 3 shows a cyclogram of a shaft rotation through 360 °, showing the on and off of the electric heater, where α n and α m are the nominal and maximum angles of heating and the action of the electric heater, β is the cooling angle of the electric heater, φ is the angle of the disconnected electric heater, ω is the direction shaft rotation, h - piston stroke in a two-stroke engine.

Двухтактный двигатель внутреннего нагревания, дальше возможно написание двухтактный двигатель, представляет незамкнутую механическую систему, у которого механическое равновесие при определенном условии находится в состоянии неустойчивого равновесия (см. фиг. 1). Картер 1 - это полый корпус двухтактного двигателя сделан из металла. Объем его соединен сапуном с внешней средой. Картер 1 имеет разъемы, а также опоры для установки его на раму. В нижней части картера 1 по оси, продольной картеру, сделаны по плоскости разъема картера разъемные корпусы подшипников 2, половины которых расположены в нижней и верхней частях картера. В разъемные корпусы подшипников 2 устанавливаются подшипники, на которые крепится коленчатый вал 3 с помощью коренных шеек вала. Коленчатый вал 3 делается из прочного металла, а на его щеках сделаны противовесы. В теле коленчатого вала 3 для подачи масла к трущимся поверхностям сделаны каналы, входящие в систему смазки (система смазки на чертеже не обозначена), На один конец коленчатого вала устанавливается маховик 4. К кривошипам коленчатого вала, на их шейки крепятся шарнирно с помощью разъемных корпусов подшипников и через подшипники шатуны 5. Одинаковые шатуны 5 сделаны из легкого и прочного металла. Шатуны 5 вторым концом соединяются с помощью шарнирного соединения с поршнями 6. При этом длина шатунов по межцентровому расстоянию не должна быть меньше двух радиусов кривошипа коленчатого вала. Одинаковые поршни 6 сделаны из легкого и прочного металла. Дно фронтальной поверхности поршней полируется до блеска, с целью увеличения его световой отражательной способности. У поршней 6, на их боковой поверхности, по условной плоскости, параллельной поверхности днищ поршней, сделаны прямоугольные канавки. В верхние канавки вставлены компрессионные 7, а в нижние - маслосъемные 8 кольца. При этом у компрессионных колец 7 наружная поверхность, а также плоскопараллельные боковые поверхности, как принято, полируются, чтобы кольца плотно прилегали к полкам канавок и обеспечивали герметичность соединения между компрессионным кольцом 7 и полкой канавки в поршне (полки в канавках тоже полируются). Поршни 6, соединенные с шатунами 5, вместе с компрессионными и маслосъемными кольцами вставляются в цилиндры 9 сверху. Цилиндры 9 пустотелые сделаны из износостойкого металла. Диаметр одинаковых и равных цилиндров 9 выполнен на минимальную величину больше, чем диаметр у поршней 6. Рабочая, внутренняя поверхность цилиндров 9 полируется, поэтому контакт наружной поверхности компрессионного кольца с внутренней поверхностью цилиндра улучшается, что положительно влияет на герметичность. Цилиндры 9 по длине равны не меньше двух радиусов кривошипа коленчатого вала плюс высота поршня. В объеме разъемного картера 1 все цилиндры расположены вертикально и закреплены в нем. Поэтому отдельно от картера цилиндры 9, соединенные вместе, например в ряд, образуют блок цилиндров 10. Блок цилиндров 10 имеет снаружи оребрение, чтобы в процессе работы двухтактного двигателя отводить тепло от цилиндров 9 в окружающую среду. В нижней части каждого цилиндра 9 двухтактного двигателя сделано по одному окну 11. Окно 11 в проекции, в просвет на плоскость, перпендикулярную к оси симметрии окна, совпадающей с радиусом цилиндра, имеет форму прямоугольника, отсекающего длинными сторонами часть цилиндра по окружности, а короткими - по образующей. Окно 11 предназначено для выхода нагретого в процессе работы двигателя газа воздуха из полости цилиндра на охлаждение, а затем для обратного входа его в цилиндр. При этом, когда поршень 6 находится внизу, в положении нижней мертвой точки (НМТ), нижняя кромка окна в цилиндре должна располагаться на небольшом расстоянии выше от днища поршня, от его наружной, фронтальной плоскости. Цилиндры устанавливаются так, чтобы окна 11 располагались симметрично условной плоскости симметрии цилиндра, которая проходит через ось вращения цилиндра и которая перпендикулярна к условной продольной плоскости блока цилиндров (двигателя). Блок цилиндров вместе с цилиндрами 9 закрывается сверху крышкой цилиндров 12. Крышка цилиндров 12 сделана из металла. Между блоком цилиндров и крышкой цилиндров установлена герметичная прокладка, сделанная из огнеупорного материала. В прокладке сделаны сквозные круглые окна, размер которых по диаметру равен диаметру цилиндра, а расстояние между ними соответствует расположению цилиндров в блоке цилиндров 10. Также в прокладке сделаны отверстия, для крепления крышки цилиндров. В результате объемы, закрытые поршнем 6 в цилиндрах 9, образуют над поршнем 6 замкнутые рабочие полости, обеспеченные доступной герметичностью. Поэтому, когда поршень находится вверху, в положении верхней мертвой точки (ВМТ), объем рабочей полости в цилиндре будет минимальным. Минимальный объем рабочей полости в цилиндре является камерой нагревания, в которой нагревание сжатого газа является эффективным вводом теплоты к газу при теплообмене его в малом объеме с нагретым устройством. При этом, если поршни 6 имеют небольшую высоту, то нижняя часть поршней (юбка), которая расположена напротив окна 11, продлевается. В результате эта часть поршня образует фартук 13, который закрывает окно 11, когда поршень находится у ВМТ, чтобы во время работы двигателя масло из картера в окно 11 не вбрасывалось. Рабочие поверхности крышки цилиндров, направленные в объем цилиндра, полируется до блеска, с целью увеличения их световой отражательной способности. Также в крышке цилиндров 12, в площади расположения цилиндров сделаны, например, по оси вращения соответствующего цилиндра сквозные отверстия с резьбой. В эти отверстия через прокладки устанавливаются с помощью винтового соединения втулки 14. Втулки имеют кольцевой металлический корпус, на котором сделана резьба соответствующая резьбе в отверстии крышки цилиндров, а в корпус помещена герметично электроизоляционная вставка, сделанная из твердого материала. Во втулках 14 расположены не имеющие контакта между собой и выступающие из концов втулки два проводника тока 15, сделанные из медного сплава. Количество втулок 14 равно количеству цилиндров 9. К каждой втулке 14, на основание втулки корпуса, которое обращено в объем цилиндра, крепится плоская проставка 16 электроизоляционная. Проставка 16 электроизоляционная, сделана из перфорированного прозрачного и жаропрочного стекла, а на ней установлен, закреплен электрический нагреватель 17 открытого типа, который не должен касаться металлических поверхностей. Нагреватель 17 содержит включенные параллельно и соединенные с двумя шинами электрические нагревательные элементы, установленные на проставку с обеих сторон. Нагревательные элементы сделаны в виде растянутой пружины (спирали) из не окисляемого в воздухе металла, имеющего необходимое сопротивление. Две шины у электрического нагревателя 17 соединены с проводниками тока 15 в соответствии. Выведенные наружу из объема цилиндров проводники тока 15 соединены проводами с блоком прерывания тока 18 электронным, дальше - это блок прерывания тока 18. Вместо блока прерывания тока 18 электронного может применяться блок прерывания тока механический, у которого размыкание контактов тока зависит от подвижных деталей двигателя. Однако блок прерывания тока 18 электронный, соединенный проводами через соответствующие разъемы с аккумулятором 19 и с датчиком положения коленчатого вала 20 может вместить в себя другие функции, связанные с управлением двигателя. Здесь же блок прерывания тока 18 электронный задает с помощью датчика положения коленчатого вала 20 начало включения подачи тока от аккумулятора 19 на электрические нагреватели 17 в тот или иной цилиндр, а затем отключения их. Датчик положения коленчатого вала 20 установлен на картере 1, например, напротив маховика 4, на траектории специальной метки, сделанной на маховике. Также к картеру может крепиться, образуя полный комплект агрегата, генератор тока небольшой мощности (не указан), чтобы освещать, например, место двигателя и циферблаты приборов. Генератор будет с помощью шкива соединен ременной передачей с концом коленчатого вала, имеющего шкив. Провода электрической цепи имеют электроизоляционное покрытие. Двигатель внутреннего нагревания для работы снабжается как минимум двумя аккумуляторами 19 и стартером для запуска в работу. При этом к каждому сделанному в цилиндре окну 11 крепится неразъемно патрубок, соответствующий просвету окна. К свободному концу патрубка крепится фланец 21 со сквозным отверстием, соответствующим окну. К каждому фланцу 21 крепится через прокладку из термостойкого материала теплообменник 22 двухпоточный, имеющий соединительный фланец. Однако перед этим одинаковые теплообменники, крепятся к блоку цилиндров двигателя с помощью кронштейна (не обозначен). В двухтактном двигателе количество теплообменников 22 равно количеству цилиндров 9. Теплообменники 22 содержат наружный кожух и теплообменный элемент, сделанный из тонкостенных трубок, концы которых объединены трубными решетками. Трубные решетки, обеспечивая герметичность трубного пространства, соединены с кожухом герметично. В двухпоточных теплообменниках 22 по межтрубному пространству движется охлаждающий поток, а по трубному пространству каждого теплообменника будет двигаться газ, например, воздух в прямом и обратном направлениях. Поэтому к каждому теплообменнику, к открытым сторонам обеих трубных решеток, расположенных противоположно, крепится по камере входа-выхода потока газа. К окончанию одной камеры входа-выхода, имеющей форму фасонного патрубка, крепится соединительный фланец, который соответствует фланцу 21, установленному в окне 11 цилиндра. Поэтому, как упомянуто выше, фланцы соединяются. Соответственно к кожуху каждого теплообменника, образуя общее межтрубное пространство теплообменников, крепятся неразъемно и герметично коллекторы 23 и 24 входа и выхода, установленные относительно трубного пространства теплообменников противоположно. К одному коллектору крепится патрубок входа воды, к другому патрубок выхода воды. Вода - это охлаждающий поток. При этом патрубок входа воды соединяется гибкой трубой с выходом из радиатора (на чертеже не обозначен). Радиатор обдувается вентилятором, шкив которого соединен со шкивом двигателя ремнем. А патрубок выхода воды соединен гибкой трубой с водяным насосом (на чертеже не обозначен). Выход воды из насоса соединен трубой с входом в радиатор. Патрубок - это отрезок трубы. Теплообменники 22 соединены с коллекторами входа 23 и выхода 24 так, чтобы каждый фланец на теплообменнике совмещался с каждым фланцем 21 на цилиндре. В каждом теплообменнике 22 ко второй камере входа-выхода потока газа, имеющей форму круглого патрубка, к ее окончанию крепится фланец. К этому фланцу через прокладку крепится с помощью ответного фланца пустотелый круглый двухступенчатый цилиндр, имеющий на наружной поверхности оребрение. При этом ответный фланец на одинаковых двухступенчатых цилиндрах закреплен к цилиндру 25, имеющему большой диаметр. К окончанию цилиндра большого диаметра крепится переходник. Круглый пустотелый переходник имеет переход с большего диаметра на меньший. В месте перехода в нем сделаны направленные вдоль двухступенчатого цилиндра во внешнюю среду сквозные отверстия. Меньший диаметр переходника соединен с цилиндром 26 меньшего диаметра. Оси вращения у цилиндров 25 и 26 в двухступенчатом цилиндре совмещаются, они соосны. В цилиндры двухступенчатого цилиндра помещены соответствующие диаметру цилиндров 25 и 26 круглые поршни. Поршни 27 большого диаметра и поршни 28 меньшего диаметра имеют минимальный зазор с соответствующим цилиндром. В поршнях 27 и 28 сделаны кольцевые канавки, куда установлены уплотнительные кольца, а между ними находится сальник, пропитанный густым маслом с графитом. Уплотнительные кольца сделаны из термостойкого материала с малым коэффициентом трения. Поршни 27 и 28 сделаны в виде круглых пустотелых дисков из легкого металла. Поршни 27 и 28 соединены по их общей оси вращения легкой и прочной штангой 29. Соединенные штангой поршни двигаются в цилиндрах до упоров и совершают в цилиндрах одинаковый ход. При этом в двухступенчатом цилиндре диаметр цилиндра 25 большого диаметра и его длина рассчитываются с учетом того, что давление газа, который войдет из рабочего цилиндра 9 двигателя в этот цилиндр 25 и сдвинет поршень к концу цилиндра, будет падать до давления, например, 0,7…0,55 атм. Также размер длины цилиндра 25 учитывает высоту поршня 27. Поршень 28, расположенный в ступени цилиндра с меньшим диаметром, упирается в пружину 30 сжатия. Пружина 30 сжатия вторым концом упирается в фасонную чашку, которая соединена через прокладку с окончанием цилиндра 26 меньшего диаметра и закрывает его рабочий объем, являющийся частью объема компенсирующего контура. Пружина сжатия 30 должна быть сильной, но не должна быть жесткой. Для уменьшения вредного объема в фасонной чашке в объем сжатой пружины устанавливается сердечник. В фасонную чашку, например, сбоку врезан штуцер, который соединяет рабочий объем цилиндра меньшего диаметра с трубопроводом компенсирующего контура. Штуцер - это отрезок трубы, выточенный на станке. Трубопровод компенсирующего контура соединяется с ресивером 31 небольшого объема, выход из которого соединен с входом в обратный клапан 32 автоматический - это клапан выпуска. Выход из обратного клапана 32 соединен трубопроводом со штуцером, который введен в объем цилиндра большого диаметра и установлен в том месте, где расположен поршень 27, когда поршни 27 и 28 находятся в исходном положении (пружина их не перемещает). Для притока газа в объем компенсирующего контура, например, из внешней среды перед ресивером 31 в объем трубопровода врезается патрубок, к которому выходом крепится впускной клапан 33 автоматический, на входе которого установлен фильтр, устраняющий попадание пыли в трубопровод. Для удержания постоянного давления в объеме компенсирующего контура, в объем ресивера врезан штуцер, который соединяется с входом на предохранительный клапан 34, предназначенный для сброса избытка давления газа в атмосферу внешней среды из объема ресивера. При этом для работы компенсирующего контура необходимо соблюдать условие, по которому объем газа, который сжат и вытеснен из цилиндра 26 меньшего диаметра в объем компенсирующего контура и в объем цилиндра 25 большого диаметра на возмещение утечки газа из рабочего объема цилиндра двигателя или в случае сброса этого газа через предохранительный клапан 34 во внешнюю среду при движении поршня 28 и вытеснения им газа до остановки, должен быть, согласно правилу работы насоса, больше объема газа, находящегося при том же давлении сжатия в оставшемся пассивном объеме компенсирующего контура.A two-stroke internal heating engine, then a two-stroke engine can be written, is an open mechanical system in which mechanical equilibrium under a certain condition is in a state of unstable equilibrium (see Fig. 1). Carter 1 is a hollow-body two-stroke engine made of metal. Its volume is connected by a breather with the external environment. Carter 1 has connectors and supports for mounting it on the frame. In the lower part of the crankcase 1 along the axis of the longitudinal crankcase, detachable bearing housings 2 are made along the plane of the crankcase connector, half of which are located in the lower and upper parts of the crankcase. In the detachable bearing housings 2 bearings are mounted on which the crankshaft 3 is mounted using the main journals of the shaft. The crankshaft 3 is made of durable metal, and counterweights are made on its cheeks. In the body of the crankshaft 3 for supplying oil to rubbing surfaces, channels are made that are included in the lubrication system (the lubrication system is not indicated in the drawing). A flywheel is mounted on one end of the crankshaft 4. Crankshaft crankshaft are pivotally mounted on their necks using detachable housings bearings and through the bearings of the connecting rods 5. The same connecting rods 5 are made of light and durable metal. The connecting rods 5 are connected to the second end by means of a swivel joint with the pistons 6. In this case, the length of the connecting rods along the center distance should not be less than two crank shaft radii. The same pistons 6 are made of light and durable metal. The bottom of the front surface of the pistons is polished to a shine, in order to increase its light reflectance. The pistons 6, on their lateral surface, on a conditional plane parallel to the surface of the piston bottoms, made rectangular grooves. In the upper grooves are inserted compression 7, and in the lower - oil scraper 8 rings. At the same time, on the compression rings 7, the outer surface, as well as plane-parallel lateral surfaces, as is customary, are polished so that the rings fit snugly on the flange shelves and ensure a tight connection between the compression ring 7 and the flange flange in the piston (flange flanges are also polished). Pistons 6 connected to connecting rods 5, together with compression and oil scraper rings, are inserted into the cylinders 9 from above. Hollow cylinders 9 are made of wear-resistant metal. The diameter of the same and equal cylinders 9 is made to a minimum value greater than the diameter of the pistons 6. The working, inner surface of the cylinders 9 is polished, so the contact of the outer surface of the compression ring with the inner surface of the cylinder improves, which positively affects the tightness. The cylinders 9 in length are equal to at least two radii of the crankshaft crank plus the height of the piston. In the volume of the split crankcase 1, all cylinders are arranged vertically and fixed in it. Therefore, separately from the crankcase, the cylinders 9, connected together, for example in a row, form a cylinder block 10. The cylinder block 10 has an external ribbing so that during the operation of the two-stroke engine, heat is removed from the cylinders 9 to the environment. One window 11 is made in the lower part of each cylinder 9 of the two-stroke engine 11. Window 11 in the projection, into the lumen on a plane perpendicular to the axis of symmetry of the window coinciding with the radius of the cylinder, has the shape of a rectangle that cuts off the cylinder part along the circumference with long sides and short by generatrix. Window 11 is designed for the exit of the air gas heated during the operation of the engine from the cylinder cavity for cooling, and then for its return entry into the cylinder. Moreover, when the piston 6 is at the bottom, in the position of the bottom dead center (BDC), the lower edge of the window in the cylinder should be located at a small distance above the piston bottom, from its outer, frontal plane. The cylinders are installed so that the windows 11 are located symmetrically to the conditional plane of symmetry of the cylinder, which passes through the axis of rotation of the cylinder and which is perpendicular to the conditional longitudinal plane of the cylinder block (engine). The cylinder block together with the cylinders 9 is closed on top of the cylinder cover 12. The cylinder cover 12 is made of metal. A gasket made of refractory material is installed between the cylinder block and the cylinder cover. Through gaskets made through the round window, the size of which is equal in diameter to the diameter of the cylinder, and the distance between them corresponds to the location of the cylinders in the cylinder block 10. Also, holes are made in the gasket for mounting the cylinder cover. As a result, the volumes closed by the piston 6 in the cylinders 9 form closed working cavities above the piston 6, provided with accessible tightness. Therefore, when the piston is at the top, in the position of top dead center (TDC), the volume of the working cavity in the cylinder will be minimal. The minimum volume of the working cavity in the cylinder is a heating chamber, in which heating of the compressed gas is an effective input of heat to the gas when it is exchanged in a small volume with a heated device. Moreover, if the pistons 6 are of small height, then the lower part of the pistons (skirt), which is located opposite the window 11, is extended. As a result, this part of the piston forms an apron 13, which closes the window 11 when the piston is at TDC, so that during operation of the engine oil from the crankcase is not thrown into the window 11. The working surfaces of the cylinder cover directed into the cylinder volume are polished to a shine in order to increase their light reflectance. Also in the cylinder cover 12, through holes with threaded holes are made, for example, through the axis of rotation of the corresponding cylinder. The bushings are screwed into these holes through the gaskets 14. The bushings have an annular metal body on which a thread is made corresponding to the thread in the hole of the cylinder cover, and a hermetically insulating insert made of solid material is placed in the body. In the bushings 14 there are two current conductors 15 made of a copper alloy that are not in contact with each other and protruding from the ends of the sleeve. The number of sleeves 14 is equal to the number of cylinders 9. To each sleeve 14, on the base of the sleeve of the housing, which is facing the volume of the cylinder, a flat spacer 16 is insulated. The spacer 16 is electrical insulating, made of perforated transparent and heat-resistant glass, and is installed on it, fixed an open type electric heater 17, which should not touch metal surfaces. The heater 17 comprises electric heating elements connected in parallel and connected to two tires, mounted on a spacer on both sides. The heating elements are made in the form of a stretched spring (spiral) from a metal that is not oxidized in air and has the necessary resistance. The two buses of the electric heater 17 are connected to the current conductors 15 in accordance. The current conductors 15 brought out from the volume of the cylinders are connected by wires to the electronic current interruption unit 18, then the current interruption unit 18. Instead of the electronic current interruption unit 18, a mechanical current interruption unit can be used, in which the opening of the current contacts depends on the moving parts of the motor. However, the current interruption unit 18 is electronic, connected by wires through the corresponding connectors to the battery 19 and to the position sensor of the crankshaft 20 can accommodate other functions related to engine control. Here, the current interruption unit 18 electronic sets with the help of the crankshaft position sensor 20 the start of turning on the supply of current from the battery 19 to the electric heaters 17 in one or another cylinder, and then turning them off. The crankshaft position sensor 20 is mounted on the crankcase 1, for example, opposite the flywheel 4, on the trajectory of a special mark made on the flywheel. Also, a small-capacity current generator (not specified) can be attached to the crankcase, forming a complete set of the unit, to illuminate, for example, the place of the engine and instrument dials. The generator will be connected by a pulley with a belt drive to the end of the crankshaft having a pulley. The wires of the electric circuit are electrically insulated. The internal heating engine for operation is equipped with at least two batteries 19 and a starter for starting operation. At the same time, for each window 11 made in the cylinder, a branch pipe corresponding to the window clearance is fixedly attached. A flange 21 is attached to the free end of the nozzle with a through hole corresponding to the window. Each flange 21 is attached through a gasket of heat-resistant material to a dual-flow heat exchanger 22 having a connecting flange. However, before this, the same heat exchangers are attached to the engine block with a bracket (not indicated). In a two-stroke engine, the number of heat exchangers 22 is equal to the number of cylinders 9. Heat exchangers 22 comprise an outer casing and a heat exchange element made of thin-walled tubes, the ends of which are joined by tube sheets. The tube sheets, ensuring the tightness of the tube space, are sealed to the casing. In dual-flow heat exchangers 22, a cooling stream moves along the annulus, and gas, for example, air, is moved in the forward and reverse directions along the tube space of each heat exchanger. Therefore, to each heat exchanger, to the open sides of both tube sheets located opposite, is attached to the gas inlet-outlet chamber. To the end of one inlet-outlet chamber having the form of a shaped pipe, a connecting flange is fastened, which corresponds to a flange 21 installed in the cylinder window 11. Therefore, as mentioned above, the flanges are connected. Accordingly, to the casing of each heat exchanger, forming a common annular space of the heat exchangers, collectors 23 and 24 of the inlet and outlet are mounted in one piece and hermetically mounted opposite to the tube space of the heat exchangers. A water inlet pipe is attached to one collector, and a water outlet pipe to another. Water is a cooling stream. In this case, the water inlet pipe is connected by a flexible pipe to the radiator outlet (not indicated in the drawing). The radiator is blown by a fan, the pulley of which is connected to the engine pulley by a belt. And the water outlet pipe is connected by a flexible pipe to a water pump (not indicated in the drawing). The water outlet from the pump is connected by a pipe to the radiator inlet. A pipe is a piece of pipe. The heat exchangers 22 are connected to the collectors of the inlet 23 and the outlet 24 so that each flange on the heat exchanger is aligned with each flange 21 on the cylinder. In each heat exchanger 22, a flange is attached to its end to a second gas inlet / outlet chamber having the shape of a round nozzle. A hollow round two-stage cylinder having a fin on the outer surface is attached to this flange through a gasket using a counterflange. In this case, the counter flange on the same two-stage cylinders is fixed to the cylinder 25 having a large diameter. An adapter is attached to the end of a large-diameter cylinder. A round hollow adapter has a transition from a larger diameter to a smaller one. At the transition point, through holes are made in it along the two-stage cylinder into the external medium. A smaller diameter adapter is connected to a cylinder 26 of a smaller diameter. The axis of rotation of the cylinders 25 and 26 in the two-stage cylinder are combined, they are coaxial. In the cylinders of the two-stage cylinder, round pistons corresponding to the diameter of the cylinders 25 and 26 are placed. Larger diameter pistons 27 and smaller diameter pistons 28 have a minimum clearance with the corresponding cylinder. In the pistons 27 and 28, annular grooves are made where the sealing rings are installed, and between them is an oil seal soaked in thick oil with graphite. O-rings are made of heat-resistant material with a low coefficient of friction. Pistons 27 and 28 are made in the form of round hollow discs made of light metal. Pistons 27 and 28 are connected along their common axis of rotation by a light and strong rod 29. Pistons connected by a rod move in the cylinders to the stop and make the same stroke in the cylinders. Moreover, in a two-stage cylinder, the diameter of the cylinder 25 of large diameter and its length are calculated taking into account the fact that the pressure of the gas that enters from the working cylinder 9 of the engine into this cylinder 25 and moves the piston to the end of the cylinder will drop to a pressure of, for example, 0.7 ... 0.55 atm. Also, the length of the cylinder 25 takes into account the height of the piston 27. The piston 28, located in the cylinder stage with a smaller diameter, abuts against the compression spring 30. The compression spring 30, the second end abuts against a shaped cup, which is connected through a gasket to the end of the cylinder 26 of a smaller diameter and closes its working volume, which is part of the volume of the compensating circuit. Compression spring 30 should be strong, but not hard. To reduce the harmful volume in the shaped cup, a core is installed in the volume of the compressed spring. A fitting is cut into the shaped cup, for example, at the side, which connects the working volume of a cylinder of smaller diameter with the pipeline of the compensating circuit. A fitting is a piece of pipe machined on a machine. The pipe of the compensating circuit is connected to the receiver 31 of a small volume, the output of which is connected to the entrance to the check valve 32 automatic - this is the release valve. The outlet of the check valve 32 is connected by a pipe to the fitting, which is inserted into the volume of the large-diameter cylinder and is installed at the place where the piston 27 is located when the pistons 27 and 28 are in the initial position (the spring does not move them). For gas inflow into the volume of the compensating circuit, for example, in front of the receiver 31, a pipe cuts into the pipe volume, to which an automatic inlet valve 33 is attached with an outlet, an filter is installed at its inlet to prevent dust from entering the pipeline. To maintain constant pressure in the volume of the compensating circuit, a fitting is cut into the receiver volume, which is connected to the inlet to the safety valve 34, which is designed to relieve excess gas pressure into the atmosphere from the receiver volume. For the operation of the compensating circuit, it is necessary to comply with the condition that the volume of gas that is compressed and displaced from the cylinder 26 of smaller diameter into the volume of the compensating circuit and into the volume of the cylinder 25 of large diameter to compensate for gas leakage from the working volume of the engine cylinder or in case of discharge of this gas through the safety valve 34 into the external environment when the piston 28 moves and the gas is displaced to a stop, it must be, according to the rule of the pump, more than the volume of gas at the same compression pressure in the remaining passive volume compensating circuit.

Работа двухтактного двигателя внутреннего нагревания осуществляется следующим образом. На чертеже фиг. 1 изображен представляющий незамкнутую механическую систему двухцилиндровый двухтактный двигатель внутреннего нагревания газа (воздуха) как рабочего тела, у которого механическое равновесие находится в состоянии неустойчивого равновесия сил. Один из поршней 6 поднят до конца вверх к ВМТ, и газ (воздух) в объеме цилиндра находится под давлением работы сжатия газа поршнем. Чтобы двигатель внутреннего нагревания перешел из неустойчивого механического равновесия в состояние динамического равновесия сил, необходимо повернуть вал двигателя в рабочем направлении, а затем его поршням 6 постоянно сообщать дополнительное количество энергичной силы, типа механических толчков, которые может осуществлять, например, сжатый до большого давления газ (пар) при подаче его попеременно в тот или иной цилиндр.The operation of a two-stroke internal heating engine is as follows. In the drawing of FIG. 1 shows a two-cylinder two-stroke engine representing an open mechanical system of internal heating of gas (air) as a working fluid, in which mechanical equilibrium is in a state of unstable balance of forces. One of the pistons 6 is raised up to the top of the TDC, and the gas (air) in the cylinder volume is under the pressure of the gas compression work by the piston. In order for the internal heating engine to move from unstable mechanical equilibrium to a state of dynamic equilibrium of forces, it is necessary to rotate the motor shaft in the working direction, and then additional amount of energetic force, such as mechanical shocks, which can be carried out, for example, by gas compressed to high pressure, can constantly be transmitted to its pistons 6 (steam) when feeding it alternately into a cylinder.

Однако такой способ представляется затратным, потому что на сжатие газа необходимо взять где-то энергию - работу тел для сжатия газа. Двухтактный двигатель внутреннего нагревания на такую подачу газа не рассчитан.However, this method seems costly, because it is necessary to take somewhere energy for gas compression - the work of bodies for gas compression. The two-stroke internal heating engine is not designed for such a gas supply.

Поэтому применяются знания термодинамики: pV=RT, где р - давление газа, V - объем газа, Т - температура газа, R - газовая постоянная, или p1·V1/Т1=р2·V2/Т2, и используется свойство газа увеличивать внутреннюю энергию газа при его нагревании в постоянном объеме (V) для работы двигателя. Соответственно в предлагаемом двухтактном двигателе внутреннего нагревания используется способ нагревания газа при практически постоянном объеме прямым теплообменом его с электрическим нагревателем 17.Therefore, the knowledge of thermodynamics is applied: pV = RT, where p is the gas pressure, V is the gas volume, T is the gas temperature, R is the gas constant, or p 1 · V 1 / T 1 = p 2 · V 2 / T 2 , and the property of gas is used to increase the internal energy of the gas when it is heated in a constant volume (V) for engine operation. Accordingly, the proposed two-stroke internal heating engine uses a method of heating the gas at an almost constant volume by direct heat exchange with an electric heater 17.

Двигатель внутреннего нагревания запускается стартером от аккумулятора 19. Стартер входит в зацепление с маховиком 4 двигателя и вращает его с расчетной скоростью в рабочем направлении. Маховик 4 передает крутящий момент на коленчатый вал 3. Начинает работать система смазки трущихся поверхностей, в которую масляный насос нагнетает масло, закачиваемое им из поддона двигателя, куда масло стекает, обеспечивая циркуляцию. Начинает работать система охлаждения, в которой водяной насос, обеспечивая циркуляцию охлаждающей воды (жидкости) по контуру, закачивает воду из теплообменников 22, из их межтрубных пространств и направляет ее по гибкой трубе в верхний бачок радиатора. В тонкостенных трубках радиатора, обдуваемых вентилятором, вода охлаждается и стекает в накопительный бачок радиатора. Из накопительного бачка радиатора охлажденная вода по гибкой трубе направляется на вход в межтрубные пространства теплообменников 22. Если установлен электрический генератор, то он начинает работать, и вырабатываемый им ток освещает циферблаты приборов. Кривошипы вращающегося коленчатого вала 3 с помощью шатунов 5 приводят в движение поршни 6, которые перемещаются в цилиндрах возвратно-поступательно вдоль оси цилиндров от нижней мертвой точки (НМТ) до верхней мертвой точки (ВМТ) и наоборот. Включенный в работу одновременно со стартером блок прерывания тока 18 электронный с помощью датчика положения коленчатого вала 20 определяет с опережением начало включения блока прерывания 18 (поршень 6 приближается к ВМТ) и подает от аккумулятора 19 (включает его) электрический ток достаточной мощности на электрический нагреватель 17, расположенный в первом цилиндре (см. фиг. 1, цилиндр с поршнем находятся слева). При этом газ, уже сжатый в цилиндре поршнем, который, затратив работу сжатия газа, переместился снизу вверх, нагрелся, например, до температуры ТЦ=315°С. Соответственно сжатый и нагретый газ начинает дополнительно нагреваться в образовавшейся и уменьшающейся в объеме камере нагревания, осуществляя теплообмен с включенными нагревательными элементами электрического нагревателя. Температура нитей у электрического нагревателя 17 повышается и с учетом их нагрева при теплообмене со сжатым газом составит, например, ТН=1100°С. При этом нагревание газа осуществляется способом контакта, так как молекулы в сжимаемом газе подвижны, а также способом поглощения газом лучистой тепловой энергии, испускаемой нагревателем 17. Пусть нагревание газа лучистой энергией малоэффективно, но сжатый газ получает это тепло, потому что к концу сжатия газа камера нагревания имеет малый объем, а ее поверхность светоотражаемая. Поршень 6, находясь уже близко к положению ВМТ, перемещается вверх за счет действия сил стартера и инерции маховика 4 (см. фиг. 3, циклограмму включения и выключения нагревателя). Когда поршень займет положение ВМТ, температура газа составит, примерно, 730°С. В результате давление газа, сжатого ранее до давления 9,0 атм (0,9 МПа) поршнем 6 при движении его по цилиндру от НМТ к ВМТ, при нагреве газа до данной температуры практически в постоянном объеме повысится и, согласно закону Шарля и закону Бойля-Мариотта, составит в ВМТ например, 15,4 атм (1,54 МПа). Соответственно в неплотности цилиндра 9 с поршнем, через компрессионные кольца 7 устремится газ с большим давлением. Но газ при движении подвергается падению давления в неплотностях. Поэтому высокое давление газа прижмет компрессионные кольца боковыми поверхностями к поверхности канавок в поршне, закрывая таким образом неплотности между цилиндром и поршнем. При этом с круглой внутренней поверхностью цилиндра компрессионные кольца имеют практически исчезающий зазор. Соответственно газ в отсутствии движения поршня 6 принимает теплоту продолжительно. Давление газа в полости цилиндра над поршнем при его нагревании поднимается почти до расчетной величины. В дальнейшем при прохождении поршнем ВМТ, и дальше за положение ВМТ температура газа в результате теплообмена с нагревателем 17 повышается, например до 1000°С. В этом случае у находящего в камере нагревания сжатого газа давление как одно из значений параметров внутренней энергии газа значительно повышается и составит, примерно, 19,5 атм (1,95 МПа) при степени сжатия ε=V1/V2=4,5 ед., что превышает больше чем в два раза давление сжатого в цилиндре 9 газа поршнем (работа сжатия газа), где V1 и V2 - объемы газа в начале и в конце сжатия. Значит, как отмечено выше, двигатель внутреннего нагревания переходит из неустойчивого механического равновесия сил в состояние динамического равновесия сил, потому что его поршню 6 сообщено и будет сообщаться большее количество энергии давления газа, повышающееся в условно постоянном объеме цилиндра в процессе его нагревания. Поэтому, согласно круговому циклу для работы двухтактных двигателей, в заявленном двухтактном двигателе внутреннего нагревания осуществляется такт рабочего хода Поршень 6, прошедший положение ВМТ, испытывая как крышка цилиндров 12 и стенка цилиндра действие повышенного давления газа, начнет перемещаться по цилиндру 9 вниз к НМТ. Поршень 6, действуя силой давления поршня, равной (FП) и направленной по оси цилиндра от ВМТ к НМТ, давит на шатун 5. Сила давления поршня определится так (FП=PJ·SП), где pJ - давление нагретого в цилиндре газа в данный момент времени, SП - площадь дна поршня. Шатун 5 принимает силу давления поршня при перемещении поршня 6 и давит на шейку кривошипа коленчатого вала. При этом шатун 5, отклоняя кривошип вала действием силы давления поршня, вращает коленчатый вал 3 с ускорением. Соответственно нагретый в камере нагревания сжатый газ совершает процесс расширения с сохранением давления газа, соответствующего прохождению поршня в цилиндре. По окончании угла действия нагревателя (см. фиг. 3, где αm - максимальный угол действия нагревателя) блок прерывания тока 18 отключает электрический нагреватель 17 от аккумулятора 19. Также выходит из зацепления и отключается от аккумулятора стартер. Но так как металл спирали нагревателя был нагрет до 1100°С, то до тех пор, пока расстояние от поверхности крышки цилиндров до дна поршня будет невелико, охлаждающийся при расширении газ будет испытывать нагревание от сильно нагретой спирали нагревателя, что повысит эффективность процесса расширения газа (см. фиг. 3, угол β). В дальнейшем газ при расширении охлаждается, занимая больший объем в цилиндре 9, в котором он, совершая работу, перемещает поршень 6. При этом стенке цилиндра отдается работа трения поршня как тепло, а также часть тепла газа. Получаемое тепло передается во внешнюю среду от поверхности оребрения цилиндра. Результатом перемещения поршня в цилиндре является то, что сила давления поршня (FП), действуя на кривошип с помощью шатуна 5, создает вращающий момент (МП=FП·LJ), равный работе поршня двигателя, где LJ - длина проекции рычага кривошипа на условную плоскость, перпендикулярную к действию силы в данное время. Вращающий момент (МП) сообщается установленному на коленчатом вале 3 маховику 4, который накапливает работу тел в виде работы силы инерции маховика. Когда поршень 6 первого цилиндра будет приближаться к НМТ, фронтальная плоскость дна поршня сравнивается с расположенным в нижней части цилиндра окном 11, с его началом. Поэтому при дальнейшем перемещении поршня в цилиндре окно 11 будет открываться. В результате газ с остаточным избыточным давлением, равным, например, рЦ=2,3 атм (0,23 МПа), и температурой Т≈205°С выходит в окно 11. При этом давление газа в рабочем цилиндре 6 падает. Из окна 11 газ входит в трубное пространство теплообменника и при движении по трубам теплообменника газ сильно охлаждается. Охлажденный примерно, до ТТ=90°С, газ выходит из теплообменника 22 и входит в цилиндр 25 большего диаметра на охлаждение со стенкой цилиндра. Избыточное давление в цилиндре 25 будет, примерно, рИ≈1, 1 атм (0,11 МПа), что больше давления газа во внешней среде. Поэтому газ силой давления перемещает в цилиндре 25 поршень 27 большого диаметра (см. фиг. 2), который соединен штангой 29 с поршнем 28 меньшего диаметра. В результате поршень 28 меньшего диаметра будет оказывать силе давления газа сопротивление, сжимая газ в цилиндре 26 и в компенсирующем контуре. Но так как газ силой давления давит на дно поршня большого диаметра, площадь которого составляет большее значение, чем площадь дна у поршня меньшего диаметра, то поршень 27 большого диаметра силой давления поршня, преодолевая сопротивление силы давления поршня меньшего диаметра, перемещает соединенный с ним поршень 28, который будет сжимать газ в цилиндре, в объеме компенсирующего контура. Давление газа, создаваемое в объеме компенсирующего контура, зависит от объема газа, вытесняемого поршнем 28 из цилиндра 26 меньшего диаметра. Также силе давления газа оказывает сопротивление пружина 30 сжатия, которая стремится отодвинуть поршень 28 от фасонной чашки двухступенчатого цилиндра. Соответственно поршень 27 под действием давления газа, создаваемого остаточным давлением газа, выходящим из рабочего цилиндра 9, будет двигаться в цилиндре 25 до тех пор, пока силы противодействия его движению не сравняются с действующей силой давления поршня (F′П), или он упрется в ограничитель. В этом случае при остановке поршня большого диаметра избыточное давление газа в объеме рабочего цилиндра 9, в трубном пространстве теплообменника и в объеме цилиндра 25 составит, например, рИ=0, 6 атм (0,06 МПа). Температура расширяющегося газа понизится. При этом расчетное давление газа р′И=0,68 атм (0,068 МПа) будет и в объеме компенсирующего контура, потому что избыток сжатого газа, который сжимается при вытеснении поршнем 28 газа в контур из цилиндра 26 меньшего диаметра, сбрасывается с температурой внешней среды через предохранительный клапан 34 во внешнюю среду. Значит, обратный клапан 32 не откроется. Но, когда утечки газа из объема цилиндра 9 через неплотности между поршнем и цилиндром накапливаются в процессах сжатия газа, то избыточное давление газа в объеме цилиндра большого диаметра может к окончанию движения поршня 27 упасть, например, до рИ=0,52 атм (0,052 МПа). Тогда сила давления газа из объема компенсирующего контура автоматически откроет обратный клапан 32 и весь газ войдет в цилиндр 25, поднимая в нем давление до рИ=0,6 атм (0,06 МПа). При этом газ, находящийся в теплообменнике 22, продолжает охлаждаться, в результате чего объем его уменьшается. Поэтому пружина 30 начнет двигать поршень 28 меньшего диаметра по цилиндру 26, который с помощью штанги 29 будет перемещать в цилиндре 25 поршень 27 большого диаметра. Соответственно вошедший из цилиндра двигателя газ будет вытесняться поршнем 27 обратно в трубное пространство теплообменника, где газ будет дополнительно охлаждаться и уменьшаться в объеме при увеличении плотности газа. Затем охлажденный газ из теплообменника 22 войдет через окно 11 в объем рабочей полости цилиндра и вступит в теплообмен контактом с сохранившим тепло газом, находящимся в цилиндре 9. Объем газа в рабочей полости цилиндра двигателя при его охлаждении уменьшится при увеличении плотности газа, и пружина вернет поршни 27 и 28 в двухступенчатом цилиндре в исходное положение, вытеснив весь вошедший в цилиндр 25 газ (см. фиг. 2, пунктиром показано исходное положение поршней). Значит, произошел автоматический заряд цилиндра 9 охлажденным газом, в котором часть кислорода уже связана с азотом в виде окислов. Однако, если из компенсирующего контура часть газа была компенсирована, то есть ушла на возмещение утечки газа, то в объем компенсирующего контура при движении поршня меньшего диаметра за счет действия пружины в обратном направлении недостающий газ войдет через впускной клапан 33 из внешней среды. Как видим, работа компенсирующего контура осуществляться автоматически, потому что в двухступенчатых цилиндрах движение поршня 28 меньшего диаметра в прямом направлении связано с работой газа, направленной на перемещение поршня 27 большого диаметра и сжатие пружины, а его движение в обратном направлении связано с работой пружины. За время входа газа на охлаждение в теплообменник 22 и обратного выхода из него поршень 6 двигателя опустился в цилиндре 9 до НМТ, прошел ее положение, а затем, двигаясь вверх, приблизился к окну 11 фронтальной плоскостью дна поршня. В дальнейшем поршень 6 закроет окно 11, и газ будет сжиматься в цилиндре при перемещении поршня к ВМТ. Но так как двигатель внутреннего нагревания имеет два цилиндра, то во время движения поршня в первом цилиндре к ВМТ поршень во втором цилиндре 9 совершает такт рабочего хода, который полностью соответствует такту рабочего хода, прошедшему в первом цилиндре. При этом одновременно с прошедшим рабочим ходом поршня в первом цилиндре во втором цилиндре 9 поршень 6 перемещался вверх к ВМТ, сжимая газ, находящийся в объеме второго цилиндра. Поэтому такт сжатия газа поршнем 6 в первом цилиндре 9 будет соответствовать такту сжатия газа, прошедшему во втором цилиндре 9. Такты повторяются, значит, двигатель работает. То есть двухтактный двигатель внутреннего нагревания перешел из состояния неустойчивого механического равновесия сил в состояние динамического равновесия сил. Поэтому пока на перемещение поршней 6 в цилиндрах 9 двигателя им будет сообщаться дополнительное количество силы давления сжатого газа, нагревающегося попеременно в том или ином цилиндре от находящегося там электрического нагревателя 17, питающегося от аккумулятора 19 тока, до тех пор двухтактный двигатель внутреннего нагревания будет работать. Соответственно, когда внутренний объем цилиндров 9 при работе двигателя внутреннего нагревания прогреется, время подача мощности электрического тока на электрический нагреватель 17 смещается от опережения и сокращается до номинального значения угла включения нагревателя (αn). Работа двигателя используется потребителем. При этом после разрядки аккумулятора 19 в электрическую цепь двигателя включается запасной аккумулятор 19, а разряженный аккумулятор ставится на зарядку электрическим током от внешней сети тока.The internal heating engine is started by the starter from the battery 19. The starter engages with the flywheel 4 of the engine and rotates it with the estimated speed in the working direction. Flywheel 4 transmits torque to the crankshaft 3. A lubrication system for friction surfaces begins to operate, into which the oil pump pumps oil that it pumps from the engine sump, where the oil flows, providing circulation. A cooling system starts to work, in which a water pump, providing cooling water (liquid) circulation along the circuit, pumps water from heat exchangers 22, from their annular spaces and directs it through a flexible pipe to the upper radiator tank. In thin-walled radiator tubes blown by a fan, water is cooled and drains into the radiator storage tank. From the radiator storage tank, chilled water is sent through a flexible pipe to the entrance to the annular spaces of the heat exchangers 22. If an electric generator is installed, it starts to work, and the current generated by it illuminates the instrument dials. The cranks of the rotating crankshaft 3 with the help of the connecting rods 5 drive the pistons 6, which move in the cylinders reciprocating along the axis of the cylinders from the bottom dead center (BDC) to the top dead center (TDC) and vice versa. The current interruption unit 18, which is switched on at the same time as the starter, electronically, using the crankshaft position sensor 20, detects ahead of time the interruption unit 18 starts to turn on (the piston 6 is approaching the TDC) and supplies an sufficient current to the electric heater 17 from the battery 19 (turns it on) located in the first cylinder (see Fig. 1, the cylinder with the piston are on the left). At the same time, gas already compressed in the cylinder by a piston, which, having spent the work of gas compression, has moved from bottom to top, has heated, for example, to a temperature T C = 315 ° C. Accordingly, the compressed and heated gas begins to additionally heat in the heating chamber formed and decreasing in volume, performing heat exchange with the heating elements of the electric heater turned on. The temperature of the filaments of the electric heater 17 rises and, taking into account their heating during heat exchange with compressed gas, will be, for example, T N = 1100 ° C. In this case, the gas is heated by the contact method, since the molecules in the compressible gas are mobile, as well as by the method of absorbing the radiant heat energy emitted by the heater by the gas 17. Let the radiant energy heating of the gas be ineffective, but the compressed gas receives this heat, because by the end of the gas compression the chamber heating has a small volume, and its surface is reflective. The piston 6, being already close to the TDC position, moves up due to the action of the starter forces and inertia of the flywheel 4 (see Fig. 3, the sequence diagram for turning the heater on and off). When the piston takes the TDC position, the gas temperature will be approximately 730 ° C. As a result, the pressure of the gas previously compressed to a pressure of 9.0 atm (0.9 MPa) by the piston 6 when it moves along the cylinder from the BDC to the TDC, when the gas is heated to this temperature, will increase in almost constant volume and, according to Charles’s law and Boyle’s law -Mariotta, will be at TDC, for example, 15.4 atm (1.54 MPa). Accordingly, in a leaky cylinder 9 with a piston, gas with high pressure rushes through the compression rings 7. But the gas during movement is subjected to a pressure drop in leaks. Therefore, high gas pressure will compress the compression rings with the side surfaces to the surface of the grooves in the piston, thus closing the leaks between the cylinder and the piston. Moreover, with a round inner surface of the cylinder, the compression rings have a practically disappearing gap. Accordingly, the gas in the absence of movement of the piston 6 takes heat continuously. The gas pressure in the cylinder cavity above the piston when it is heated rises almost to the calculated value. Subsequently, when the piston passes through the TDC, and further beyond the TDC position, the gas temperature rises as a result of heat exchange with the heater 17, for example, to 1000 ° C. In this case, the pressure of a compressed gas in the heating chamber increases significantly as one of the parameters of the internal energy of the gas and will be approximately 19.5 atm (1.95 MPa) with a compression ratio ε = V 1 / V 2 = 4.5 units, which exceeds more than twice the pressure of the gas compressed in the cylinder 9 by the piston (gas compression work), where V 1 and V 2 are the volumes of gas at the beginning and at the end of compression. So, as noted above, the internal heating engine passes from an unstable mechanical equilibrium of forces to a state of dynamic equilibrium of forces, because its piston 6 is informed and will be informed of a greater amount of gas pressure energy, increasing in a conditionally constant volume of the cylinder during its heating. Therefore, according to the circular cycle for the operation of two-stroke engines, in the claimed two-stroke internal heating engine, the stroke of the piston 6 is passed, having passed the TDC position, experiencing the effect of increased gas pressure as the cylinder cover 12 and the cylinder wall, will begin to move down the cylinder 9 to the BDC. Piston 6, acting on the piston pressure force equal to (F P ) and directed along the cylinder axis from TDC to BDC, presses on the connecting rod 5. The piston pressure force will be determined as follows (F P = P J · S P ), where p J is the heated pressure in the gas cylinder at a given time, S P is the bottom area of the piston. The connecting rod 5 receives the pressure force of the piston when moving the piston 6 and presses on the neck of the crank of the crankshaft. In this case, the connecting rod 5, deflecting the crank of the shaft by the action of the pressure force of the piston, rotates the crankshaft 3 with acceleration. Accordingly, the compressed gas heated in the heating chamber undergoes an expansion process while maintaining the gas pressure corresponding to the passage of the piston in the cylinder. At the end of the angle of action of the heater (see Fig. 3, where α m is the maximum angle of action of the heater), the current interruption unit 18 disconnects the electric heater 17 from the battery 19. The starter also disengages and disconnects from the battery. But since the metal of the heater spiral was heated to 1100 ° C, so long as the distance from the surface of the cylinder cover to the bottom of the piston is not large, the gas cooling during expansion will experience heating from a strongly heated heater spiral, which will increase the efficiency of the gas expansion process ( see Fig. 3, angle β). Subsequently, the gas cools during expansion, occupying a larger volume in the cylinder 9, in which, while doing work, it moves the piston 6. In this case, the piston friction work is given as heat as well as part of the gas heat. The resulting heat is transferred to the external environment from the surface of the fins of the cylinder. The result of moving the piston in the cylinder is that the pressure force of the piston (F P ), acting on the crank using the connecting rod 5, creates a torque (M P = F P · L J ) equal to the operation of the engine piston, where L J is the projection length crank lever on a conditional plane perpendicular to the action of force at a given time. Torque (M P ) is reported to the flywheel 4 installed on the crankshaft 3, which accumulates the work of bodies in the form of the work of the inertia of the flywheel. When the piston 6 of the first cylinder will approach the BDC, the frontal plane of the bottom of the piston is compared with the window 11 located at the bottom of the cylinder, with its beginning. Therefore, with further movement of the piston in the cylinder, the window 11 will open. As a result, a gas with a residual overpressure equal to, for example, p C = 2.3 atm (0.23 MPa) and a temperature of T≈205 ° C enters window 11. In this case, the gas pressure in the working cylinder 6 drops. From the window 11, the gas enters the tube space of the heat exchanger, and when moving through the pipes of the heat exchanger, the gas is very cooled. Cooled approximately to T T = 90 ° C, the gas exits the heat exchanger 22 and enters the cylinder 25 of larger diameter for cooling with the cylinder wall. The excess pressure in the cylinder 25 will be approximately p AND ≈1.1 atm (0.11 MPa), which is greater than the gas pressure in the external environment. Therefore, the gas forces the pressure in the cylinder 25 of the piston 27 of a large diameter (see Fig. 2), which is connected by a rod 29 with a piston 28 of a smaller diameter. As a result, the piston 28 of a smaller diameter will exert a gas pressure force resistance, compressing the gas in the cylinder 26 and in the compensating circuit. But since gas presses against the bottom of a large diameter piston with a pressure force that is larger than the bottom area of a smaller diameter piston 27, a large diameter piston 27, overcoming the resistance of a smaller diameter piston pressure force, moves the piston 28 connected to it , which will compress the gas in the cylinder, in the volume of the compensating circuit. The gas pressure generated in the volume of the compensating circuit depends on the volume of gas displaced by the piston 28 from the cylinder 26 of a smaller diameter. Also, the compression spring 30 exerts a gas pressure force, which tends to move the piston 28 away from the shaped cup of the two-stage cylinder. Accordingly, the piston 27 under the action of the gas pressure created by the residual gas pressure exiting the working cylinder 9 will move in the cylinder 25 until the counter forces to its movement are equal to the acting pressure force of the piston (F ′ P ), or it rests against limiter. In this case, when a large diameter piston stops, the excess gas pressure in the volume of the working cylinder 9, in the tube space of the heat exchanger and in the volume of the cylinder 25 will be, for example, p И = 0.6 atm (0.06 MPa). The temperature of the expanding gas will drop. In this design the gas pressure p 'h = 0.68 atm (0.068 MPa) and be within the scope of the compensating circuit, because an excess of the compressed gas which is compressed by displacing the piston 28 in the gas path from the smaller diameter cylinder 26 is discharged with the temperature of the environment through the safety valve 34 into the external environment. So check valve 32 will not open. But, when gas leaks from the volume of the cylinder 9 through leaks between the piston and the cylinder accumulate in gas compression processes, the excess gas pressure in the volume of the cylinder of a large diameter can drop, by the end of the movement of the piston 27, for example, to p И = 0.52 atm (0.052 MPa). Then the gas pressure force from the volume of the compensating circuit will automatically open the check valve 32 and all the gas will enter the cylinder 25, raising the pressure in it to p I = 0.6 atm (0.06 MPa). In this case, the gas located in the heat exchanger 22 continues to cool, as a result of which its volume decreases. Therefore, the spring 30 will begin to move the piston 28 of smaller diameter along the cylinder 26, which with the help of the rod 29 will move the piston 27 of the large diameter in the cylinder 25. Accordingly, the gas entering from the engine cylinder will be displaced by the piston 27 back into the tube space of the heat exchanger, where the gas will additionally cool and decrease in volume with increasing gas density. Then, the cooled gas from the heat exchanger 22 will enter through the window 11 into the volume of the working cavity of the cylinder and will enter into heat exchange by contact with the heat-retained gas located in the cylinder 9. The volume of gas in the working cavity of the engine cylinder will decrease when it cools, and the spring will return the pistons 27 and 28 in the two-stage cylinder to the initial position, displacing all the gas that entered the cylinder 25 (see Fig. 2, the dotted line shows the initial position of the pistons). This means that the cylinder 9 was automatically charged with chilled gas, in which part of the oxygen is already bound to nitrogen in the form of oxides. However, if part of the gas was compensated from the compensating circuit, that is, it was compensated for gas leakage, then the missing gas will enter the volume of the compensating circuit when the piston is smaller in diameter due to the spring acting in the opposite direction through the inlet valve 33 from the external environment. As you can see, the work of the compensating circuit is carried out automatically, because in two-stage cylinders the movement of the smaller diameter piston 28 in the forward direction is associated with the gas operation aimed at moving the large diameter piston 27 and compressing the spring, and its movement in the opposite direction is connected with the operation of the spring. During the entry of gas for cooling into the heat exchanger 22 and the return from it, the engine piston 6 lowered in the cylinder 9 to the BDC, passed its position, and then, moving up, approached the window 11 with the frontal plane of the piston bottom. Subsequently, the piston 6 closes the window 11, and the gas will be compressed in the cylinder as the piston moves to the TDC. But since the internal heating engine has two cylinders, during the movement of the piston in the first cylinder to TDC, the piston in the second cylinder 9 makes a stroke of the stroke, which fully corresponds to the stroke of the stroke that passed in the first cylinder. At the same time, with the piston stroke in the first cylinder in the second cylinder 9, the piston 6 moved upward to the upper center, compressing the gas contained in the volume of the second cylinder. Therefore, the cycle of gas compression by the piston 6 in the first cylinder 9 will correspond to the gas compression cycle that has passed in the second cylinder 9. The cycles are repeated, which means that the engine is running. That is, the two-stroke engine of internal heating has passed from a state of unstable mechanical balance of forces to a state of dynamic balance of forces. Therefore, while moving the pistons 6 in the cylinders 9 of the engine, they will be informed of an additional amount of the pressure of the compressed gas, which is heated alternately in one cylinder or another from the electric heater 17 there, powered by the current accumulator 19, until the two-stroke internal heating engine will work. Accordingly, when the internal volume of the cylinders 9 warms up during operation of the internal heating engine, the time for supplying electric current to the electric heater 17 is shifted from the lead and reduced to the nominal value of the angle of inclusion of the heater (α n ). Engine operation is used by the consumer. In this case, after discharging the battery 19, a spare battery 19 is included in the electric circuit of the engine, and the discharged battery is put to charge by electric current from an external current network.

Отмечаем, что заявленный двухтактный двигатель внутреннего нагревания во время работы не сбрасывает в атмосферу окружающей среды вредный углекислый газ и окислы азота. Также в заявленном двухтактном двигателе внутреннего нагревания на работу одного цилиндра в двигателе тратится то количество электрического тока большой мощности, которое равно нагреванию электрическим нагревателем 17 в камере нагревания газа, сжатого предварительно поршнем при такте сжатия, и которое подводится в режиме активного сопротивления на угле поворота коленчатого вала, равном углу (αn), который будет меньше, чем угол (β) и еще меньше, чем угол (φ), когда ток к нагревателю не подводится (см. фиг. 3). К тому же применение для работы двухтактного двигателя невысокой степени сжатия газа позволяет не тратить больших усилий двигателя на сжатие газа. Значит, заявленный двигатель внутреннего нагревания (газа) будет работать по рациональному рабочему циклу, при том что работа двухтактного двигателя будет чистой для экологии человека.We note that the claimed two-stroke internal heating engine during operation does not discharge harmful carbon dioxide and nitrogen oxides into the atmosphere. Also, in the claimed two-stroke internal heating engine, the amount of electric current of high power is spent on the operation of one cylinder in the engine, which is equal to heating by an electric heater 17 in the heating chamber of gas, previously compressed by the piston during the compression stroke, and which is supplied in the active resistance mode at the crank angle shaft equal to the angle (α n ), which will be less than the angle (β) and even smaller than the angle (φ), when the current is not supplied to the heater (see Fig. 3). In addition, the use of a low-pressure gas compression engine for the operation of a two-stroke engine allows not to spend large engine efforts on gas compression. This means that the claimed internal heating (gas) engine will operate according to a rational duty cycle, while the operation of a two-stroke engine will be clean for human ecology.

Claims (1)

Двухтактный двигатель внутреннего нагревания, содержащий картер, к которому крепится один или больше круглых имеющих сквозное окно пустотелых цилиндров, образующих блок цилиндров, на наружной поверхности которых сделано оребрение; закрепленный на подшипники в картере коленчатый вал с установленным на нем маховиком; шатуны, связывающие шарнирно через подшипники коленчатый вал с помещенными в цилиндры поршнями, имеющими компрессионные и маслосъемные кольца; крышку цилиндров, на которой установлены втулки, снаружи которых через электроизоляционный и герметичный корпус проходят проводники тока, соединяясь в объеме цилиндров с электрическим нагревателем, установленным на электроизоляционную проставку; блок прерывания тока электронный, соединенный проводами с аккумулятором, с проводниками тока и с датчиком положения коленчатого вала, установленном на картере; систему смазки трущихся поверхностей с масляным насосом; систему охлаждения с водяным насосом, радиатором и вентилятором; и как минимум два аккумулятора, отличающийся тем, что двухтактный двигатель внутреннего нагревания дополнительно снабжается закрепленными к блоку цилиндров одинаковыми двухпоточными теплообменниками в количестве, равном количеству цилиндров в двигателе, при этом каждый теплообменник одной открытой стороной объема трубного пространства соединен фланцевым соединением с окном, сделанным на расчетном расстоянии от нижнего торца цилиндра, а коллекторы входа и выхода теплообменников, установленные на теплообменниках относительно их трубного пространства противоположно, крепятся соответственно к кожуху теплообменников, поэтому они, объединяя межтрубные объемы теплообменников, имеют патрубок входа, соединенный трубой с выходом воды из радиатора, и патрубок выхода, соединенный трубой с водяным насосом, выход воды из которого соединен с входом в радиатор, к тому же вторая открытая сторона объема трубного пространства у каждого теплообменника соединена фланцевым соединением с двухступенчатым цилиндром, с его цилиндром большого диаметра, у которого в переходнике, соединяющем установленные соосно пустотелые круглые цилиндры разного диаметра, сделаны сквозные отверстия, при этом в объем двухступенчатого цилиндра вставлены соответствующие диаметрам ступеней цилиндра два поршня, которые, имея кольцевые уплотнения, соединены по общей оси вращения штангой, где поршень меньшего диаметра, расположенный в цилиндре меньшего диаметра, рабочий объем которого является частью объема компенсирующего контура, упирается в пружину сжатия, которая вторым концом упирается в фасонную чашку, которая, закрывая рабочий объем цилиндра меньшего диаметра, крепится к торцу цилиндра, а в фасонную чашку сбоку врезан штуцер, соединяющий рабочий объем цилиндра меньшего диаметра с трубопроводом компенсирующего контура, соединенным с ресивером небольшого объема, выход из которого соединен с входом в обратный клапан автоматический, выход из которого соединен трубопроводом со штуцером, соединенным с объемом большого цилиндра и установленным на цилиндре большего диаметра в том месте, где расположен поршень большого диаметра, когда поршни находятся в свободном от действия пружины положении, к тому же перед ресивером, объем которого через штуцер соединен с входом на предохранительный клапан, в трубопровод компенсирующего контура врезан выходом впускной клапан автоматический, у которого на входе установлен фильтр. A two-stroke internal heating engine comprising a crankcase to which one or more round hollow cylinders having a through-window are mounted, forming a cylinder block, on the outer surface of which a fin is made; a crankshaft mounted on bearings in the crankcase with a flywheel mounted on it; connecting rods connecting the crankshaft pivotally through bearings with pistons placed in cylinders having compression and oil scraper rings; a cylinder cover, on which bushings are installed, on the outside of which current conductors pass through an insulating and sealed casing, connecting in the volume of the cylinders with an electric heater mounted on an insulating spacer; an electronic current interruption unit, connected by wires to the battery, with current conductors and with a crankshaft position sensor mounted on the crankcase; lubrication system for friction surfaces with an oil pump; cooling system with a water pump, radiator and fan; and at least two accumulators, characterized in that the two-stroke internal heating engine is additionally equipped with identical two-flow heat exchangers fixed to the cylinder block in an amount equal to the number of cylinders in the engine, each heat exchanger with one open side of the volume of the pipe space being connected by a flange connection to a window made on the estimated distance from the lower end of the cylinder, and the collectors of the inlet and outlet of the heat exchangers mounted on the heat exchangers relative to their tr the opposite space, they are attached respectively to the casing of the heat exchangers, therefore, combining the annular volumes of the heat exchangers, they have an inlet pipe connected by a pipe to the water outlet from the radiator, and an outlet pipe connected by a pipe to the water pump, the water outlet of which is connected to the radiator inlet, in addition, the second open side of the volume of the tube space at each heat exchanger is connected by a flange connection to a two-stage cylinder, with its cylinder of large diameter, in which there is a connection in the adapter through coaxially hollow round cylinders of different diameters, through holes are made, while two pistons are inserted into the volume of the two-stage cylinder, which have ring seals and are connected along the common axis of rotation by a rod, where a piston of a smaller diameter located in the cylinder of a smaller diameter , the working volume of which is part of the volume of the compensating circuit, abuts against a compression spring, which rests against the shaped cup with the second end, which, closing the working volume a cylinder of a smaller diameter is attached to the end of the cylinder, and a fitting is cut into the side of the shaped cup connecting the working volume of the cylinder of a smaller diameter with a compensating circuit pipe connected to a small receiver, the outlet of which is connected to the inlet to the non-return valve, the outlet of which is connected a pipeline with a fitting connected to the volume of a large cylinder and mounted on a cylinder of a larger diameter at the place where the piston is large, when the pistons are free from ystviya spring position, to the same front of the receiver, whose volume through the nozzle connected to the inlet to the relief valve, the compensating circuit in the output conduit embedded automatic inlet valve, which is installed at the inlet filter.
RU2015123285/06A 2015-06-17 2015-06-17 Two-stroke engine of internal heating RU2603504C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015123285/06A RU2603504C1 (en) 2015-06-17 2015-06-17 Two-stroke engine of internal heating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015123285/06A RU2603504C1 (en) 2015-06-17 2015-06-17 Two-stroke engine of internal heating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2603504C1 true RU2603504C1 (en) 2016-11-27

Family

ID=57774632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015123285/06A RU2603504C1 (en) 2015-06-17 2015-06-17 Two-stroke engine of internal heating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2603504C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5074114A (en) * 1990-05-14 1991-12-24 Stirling Thermal Motors, Inc. Congeneration system with a stirling engine
RU7146U1 (en) * 1997-07-16 1998-07-16 Валерий Петрович Каштанов ENERGY INSTALLATION
RU108492U1 (en) * 2011-05-06 2011-09-20 Талгат Хайдарович Гарипов ENGINE OF THE INTERNAL HEATING OF THE WORKING BODY

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5074114A (en) * 1990-05-14 1991-12-24 Stirling Thermal Motors, Inc. Congeneration system with a stirling engine
RU7146U1 (en) * 1997-07-16 1998-07-16 Валерий Петрович Каштанов ENERGY INSTALLATION
RU108492U1 (en) * 2011-05-06 2011-09-20 Талгат Хайдарович Гарипов ENGINE OF THE INTERNAL HEATING OF THE WORKING BODY

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2263727C (en) Thermal hydraulic engine
CN110552864B (en) Water-cooled belt oilless air compressor
US5916140A (en) Hydraulic engine powered by introduction and removal of heat from a working fluid
CN106164457B (en) The reciprocating motor compressor of Stirling engine with integration
NO20110250A1 (en) Thermodynamic cycle and heating machine
KR102356411B1 (en) Pressure wave supercharger and method for operating a pressure wave supercharger
RU2603504C1 (en) Two-stroke engine of internal heating
US10221808B2 (en) Stirling engine and methods of operations and use
KR102394987B1 (en) Variable volume transfer shuttle capsule and valve mechanism
US3638420A (en) Thermal isolation for stirling cycle engine modules and/ modular system
JP5317942B2 (en) External combustion type closed cycle heat engine
CN210686064U (en) Pressure storage type engine
RU2361098C1 (en) Two-cycle internal combustion engine
RU108492U1 (en) ENGINE OF THE INTERNAL HEATING OF THE WORKING BODY
RU2465479C1 (en) Two-stroke engine of internal heating of working medium
CN209041062U (en) A kind of air compressor machine water-cooled cylinder structure
CN107355312B (en) External combustion engine
WO1991015672A1 (en) Power control system for energy converter operating according to the stirling, ericsson or similar thermodynamic cycles
CN2366556Y (en) Preheating device for starting internal combustion engine
RU2298690C1 (en) Heat compressor
KR20040106046A (en) Gas engine heat pump
KR200435918Y1 (en) An external combustion engine combined with Cylinder, Re-generator and Cooler
AU2005205732B2 (en) Thermo-magnetic engine
CN110645050A (en) Pressure storage type engine and acting method
MXPA99001690A (en) Thermal hydraulic engine