RU2632356C2 - Двигатель внутреннего сгорания - Google Patents
Двигатель внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2632356C2 RU2632356C2 RU2016106568A RU2016106568A RU2632356C2 RU 2632356 C2 RU2632356 C2 RU 2632356C2 RU 2016106568 A RU2016106568 A RU 2016106568A RU 2016106568 A RU2016106568 A RU 2016106568A RU 2632356 C2 RU2632356 C2 RU 2632356C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pistons
- cylinder
- engine
- piston
- internal combustion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B7/00—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
- F01B7/02—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons
- F01B7/04—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons acting on same main shaft
- F01B7/12—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons acting on same main shaft using rockers and connecting-rods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/28—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Сущность изобретения: двигатель состоит из секций, каждая из которых содержит: цилиндр 1, в стенках которого прорезаны окна для впуска топливовоздушной смеси или воздуха 2 и выпуска отработанных газов 3. Внутри цилиндра расположены оппозитные поршни 4 и 5, образующие единую камеру сгорания, совершающие движения, обеспечивающие впуск топливовоздушной смеси, ее сжатие, рабочий ход и выпуск продуктов горения, составляющих четырехтактный рабочий цикл. Движение поршней по заданной траектории обеспечивается траверсным механизмом. Техническим результатом является увеличение скорости вращения двигателя и соответственно повышение его мощности. 2 ил.
Description
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания.
Существующие четырехтактные поршневые двигатели с одним поршнем в каждом цилиндре, использующие кривошипный механизм (патент №2018009, F02B 75/32, опубл. 15.08.1994, Поршневой двигатель внутреннего сгорания), сложные механизмы перемещения поршня (патент №2027043, F02B 75/32, опубл. 20.01.1995, Двигатель внутреннего сгорания) или поршни сложной формы (авторское свидетельство №1763689, F02B 33/14, опубл. 23.09.1992, Двигатель внутреннего сгорания транспортного средства) имеют клапанный газораспределительный механизм, быстродействие которого ограничено, что, в свою очередь, ограничивает и скорость вращения двигателя, не позволяя наращивать его мощность за счет увеличения оборотов.
Использование двухтактных циклов в дизельных и карбюраторных двигателях также не позволяет наращивать мощность и обороты, так как полная продувка цилиндра и полное замещение отработанных газов без перерасхода топливовоздушной смеси невозможно.
Наиболее близким к изобретению является двухтактный двигатель внутреннего сгорания, имеющий цилиндр с расположенными в нем двумя поршнями (патент №2009347, F02B 75/32, опубл. 15.03.1994, Двигатель внутреннего сгорания). Этот двигатель состоит из секций, каждая из которых содержит цилиндр с двумя поршнями, приводимыми в движение зубчатыми механизмами. Работа данного двигателя построена таким образом, что впуск и выпуск рабочей среды в цилиндр происходит через прорезанные в стенках цилиндра окна.
По мере выполнения рабочего цикла назначения окон должны меняться, а следовательно, необходим дополнительный газораспределительный механизм, выполняющий эту функцию. Наличие такого механизма, также как и в случае однопоршневых двигателей, приводит к ограничению скорости работы двигателя, а значит и вырабатываемой им мощности. Использование в данном двигателе двухтактного цикла работы также снижает его эффективность по сравнению с четырехтактным циклом, несмотря на то, что применение эпициклоидного механизма и сложного движения поршней позволяет немного улучшить условия продувки цилиндра по сравнению с однопоршневым двухтактным двигателем.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в увеличении мощности за счет увеличения оборотов карбюраторного или дизельного двигателя, которое достигается благодаря отказу от газораспределительных механизмов.
Основной отличительной особенностью предложенного двигателя является использование механизма, обеспечивающего движение поршней по траекториям, позволяющим выполнять впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск через окна, прорезанные в стенках цилиндра, не изменяя при этом их назначения, т.е. выполнять четырехтактный рабочий цикл.
Технический результат достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, состоящем из секций, каждая из которых содержит цилиндр с впускным и выпускным окнами и размещенными в нем, образующие единую камеру сгорания, поршни, новым является то, что каждая секция содержит траверсный механизм, связывающий поршни, траверсы, шатуны и кривошипы, имеющие разные углы начальной установки и соединенные каждый со своим валом, один из которых вращается вдвое быстрее другого, задающим движение поршней по траекториям, обеспечивающим четырехтактный рабочий цикл.
Траектории движения поршней описываются суммой синусоидальных функций, имеющих кратные частоты ω и 2ω
где Х 01, Х 02 - смещение траекторий относительно нейтрального положения (для правого поршня - положительное, а для левого поршня - отрицательное), А 1, А 2 - амплитуды первой и второй гармоник, определяемые геометрическими параметрами механизма, ϕ 11, ϕ 21, ϕ 12, ϕ 22 - начальные фазы гармоник левого и правого поршней, определяемые начальными углами установки кривошипов.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где изображена кинематическая схема траверсного механизма перемещения поршней, и фиг. 2, где изображен цилиндр двигателя и траектории движения поршней с указанием фаз работы двигателя.
Двигатель состоит из секций, каждая из которых содержит цилиндр 1 (фиг. 1), в котором прорезаны окна для впуска топливовоздушной смеси 2 и выпуска отработанных газов 3, со свечой (для карбюраторных двигателей) или форсункой (для дизельных двигателей) 6, в котором движутся поршни 4 и 5, образующие единую камеру сгорания.
Поршни приводятся в движение посредством траверс 9 и 10, связанных шатунами 11 и 12 с кривошипным валом 7, а шатунами 13 и 14 с кривошипным валом 8. Валы 7 и 8 вращаются с угловыми скоростями ω (вал 7) и 2ω (вал 8). За счет разных углов начальной установки кривошипов (ϕ 11, ϕ 21, ϕ 12, ϕ 22 по формуле 1) при вращении валов поршни будут двигаться по траекториям а и б, указанным на фиг. 2, обеспечивая необходимые фазы газораспределения.
Цикл работы двигателя состоит из пяти основных этапов (фиг. 2). Двигаясь по цилиндру 1, поршни 4 и 5 на этапе впуска расходятся, увеличивая объем межцилиндрового пространства, при этом открывая через впускное окно 2 доступ для топливовоздушной смеси. Этап сжатия начинается с момента перекрытия поршнем 4 впускного окна 2, после чего межцилиндровое пространство оказывается изолированным, а сближение поршней приводит к повышению давления. Цикл рабочего хода начинается с воспламенения топливовоздушной смеси свечой 6 (в случае карбюраторного двигателя) или впрыска топлива через форсунку 6 (в случае дизельного двигателя). В процессе расхождения поршней повышенное давление в цилиндре позволяет совершить полезную работу, и рабочий ход продолжается до тех пор, пока поршень 5 не откроет доступ из межцилиндрового пространства в выпускное окно 3. Выпуск отработанных газов происходит за счет сближения поршней при открытом доступе к выпускному окну 3. Для повторения рабочего цикла необходимо выполнить переход поршней от выпускного окна к впускному.
Траектории движения а и б поршней 4 и 5 описываются суммой синусоидальных функций, имеющих кратные частоты ω и 2ω
где X 01, Х 02 - смещение траекторий относительно нейтрального положения (для правого поршня - положительное, а для левого поршня - отрицательное), А 1, А 2 - амплитуды первой и второй гармоник, определяемые геометрическими параметрами механизма, ϕ 11, ϕ 21, ϕ 12, ϕ 22 - начальные фазы гармоник левого и правого поршней, определяемые начальными углами установки кривошипов.
Применение данных двигателей позволит существенно увеличить цилиндровую мощность за счет повышения оборотов, что достигается отказом от газораспределительного механизма и отсутствием необходимости изменения назначения впускных и выпускных окон.
Claims (3)
- Двигатель внутреннего сгорания, состоящий из секций, каждая из которых содержит цилиндр с впускным и выпускным окнами и размещенные в нем, образующие единую камеру сгорания, поршни, отличающийся тем, что каждая секция содержит траверсный механизм, связывающий поршни, траверсы, шатуны и кривошипы, имеющие разные углы начальной установки и соединенные каждый со своим валом, один из которых вращается вдвое быстрее другого, задающий движение поршней по траекториям, обеспечивающим четырехтактный рабочий цикл и которые описаны суммой синусоидальных функций, имеющих кратные частоты ω и 2ω
- где X01, Х02 - смещение траекторий относительно нейтрального положения (для правого поршня - положительное, а для левого поршня - отрицательное), А1, А2 - амплитуды первой и второй гармоник, определяемые геометрическими параметрами механизма, ϕ11, ϕ21, ϕ12, ϕ22 - начальные фазы гармоник левого и правого поршней, определяемые начальными углами установки кривошипов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016106568A RU2632356C2 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Двигатель внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016106568A RU2632356C2 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Двигатель внутреннего сгорания |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016106568A RU2016106568A (ru) | 2017-08-29 |
RU2632356C2 true RU2632356C2 (ru) | 2017-10-04 |
Family
ID=59798628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016106568A RU2632356C2 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Двигатель внутреннего сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2632356C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2729562C1 (ru) * | 2019-08-15 | 2020-08-07 | Геннадий Витальевич Кореневский | Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания и способ его работы |
RU2739105C1 (ru) * | 2020-06-22 | 2020-12-21 | Геннадий Витальевич Кореневский | Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания |
RU2739104C1 (ru) * | 2020-08-04 | 2020-12-21 | Геннадий Витальевич Кореневский | Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания |
RU2776460C1 (ru) * | 2021-12-21 | 2022-07-21 | Геннадий Витальевич Кореневский | Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH188694A (de) * | 1935-06-12 | 1937-01-15 | Sulzer Ag | Mehrzylindrige Schwinghebel-Gegenkolben-Brennkraftmaschine. |
US4380972A (en) * | 1979-07-09 | 1983-04-26 | Parkins Malcolm Frederick | Internal combustion engines |
RU2009347C1 (ru) * | 1990-07-16 | 1994-03-15 | Головешко Денис Алексеевич | Двигатель внутреннего сгорания |
US6318309B1 (en) * | 2000-11-30 | 2001-11-20 | Southwest Research Institute | Opposed piston engine with reserve power capacity |
US20120037130A1 (en) * | 2010-08-16 | 2012-02-16 | Achates Power, Inc. | Opposed-piston engine having a single crankshaft coupled to the opposed pistons by linkages with pivoted rocker arms |
-
2016
- 2016-02-24 RU RU2016106568A patent/RU2632356C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH188694A (de) * | 1935-06-12 | 1937-01-15 | Sulzer Ag | Mehrzylindrige Schwinghebel-Gegenkolben-Brennkraftmaschine. |
US4380972A (en) * | 1979-07-09 | 1983-04-26 | Parkins Malcolm Frederick | Internal combustion engines |
RU2009347C1 (ru) * | 1990-07-16 | 1994-03-15 | Головешко Денис Алексеевич | Двигатель внутреннего сгорания |
US6318309B1 (en) * | 2000-11-30 | 2001-11-20 | Southwest Research Institute | Opposed piston engine with reserve power capacity |
US20120037130A1 (en) * | 2010-08-16 | 2012-02-16 | Achates Power, Inc. | Opposed-piston engine having a single crankshaft coupled to the opposed pistons by linkages with pivoted rocker arms |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2729562C1 (ru) * | 2019-08-15 | 2020-08-07 | Геннадий Витальевич Кореневский | Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания и способ его работы |
RU2729562C9 (ru) * | 2019-08-15 | 2020-09-01 | Геннадий Витальевич Кореневский | Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания и способ его работы |
RU2739105C1 (ru) * | 2020-06-22 | 2020-12-21 | Геннадий Витальевич Кореневский | Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания |
RU2739104C1 (ru) * | 2020-08-04 | 2020-12-21 | Геннадий Витальевич Кореневский | Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания |
RU2776460C1 (ru) * | 2021-12-21 | 2022-07-21 | Геннадий Витальевич Кореневский | Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016106568A (ru) | 2017-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5031581A (en) | Crankless reciprocating machine | |
EP1819912B1 (en) | Reciprocating machine | |
US20100192916A1 (en) | Reciprocating piston sleeve valve engine | |
EA201000755A1 (ru) | Моноблочный бесклапанный оппозитный поршневой двигатель внутреннего сгорания | |
US9512777B2 (en) | Internal combustion engines | |
RU2632356C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
CN102242671A (zh) | 双活塞对置发动机 | |
EP2721257A2 (en) | Internal combustion engines | |
CN101205812A (zh) | 四活塞缸体旋转发动机 | |
JP2015529296A (ja) | 内燃機関のための可変行程機構 | |
RU166682U1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2632355C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2632357C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU169909U1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
CN102996236B (zh) | 轮环样气缸环转活塞发动机 | |
RU164882U1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
BR102021015500B1 (pt) | Motor a combustão interna, dois tempos, com válvula de varredura de cilindro | |
RU2477377C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания: 5-тактный роторный двигатель с одним центральным вращающимся запорным элементом, общим для разнесенных по его диаметру раздельных секций сжатия и расширения рабочего тела, и обособленными камерами сгорания неизменного объема | |
RU2614898C2 (ru) | Способ преобразования движения поршней и двигатель внутреннего сгорания | |
RU2291309C2 (ru) | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания без кривошипно-камерной продувки | |
RU2076931C1 (ru) | Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с наддувом и вакуумным впуском | |
RU2484270C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2544123C1 (ru) | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания | |
JP2010255506A (ja) | 4サイクル往復ピストンエンジン | |
CN102588092B (zh) | 二冲程自吸气旋转式发动机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200225 |