RU2735886C1 - Internal combustion engine "normas" n 28 - Google Patents
Internal combustion engine "normas" n 28 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2735886C1 RU2735886C1 RU2020111272A RU2020111272A RU2735886C1 RU 2735886 C1 RU2735886 C1 RU 2735886C1 RU 2020111272 A RU2020111272 A RU 2020111272A RU 2020111272 A RU2020111272 A RU 2020111272A RU 2735886 C1 RU2735886 C1 RU 2735886C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- internal combustion
- combustion engine
- modules
- diameters
- chords
- 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
- F01B21/00—Combinations of two or more machines or engines
- F01B21/02—Combinations of two or more machines or engines the machines or engines being all of reciprocating-piston type
-
- 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
- F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
- F02B41/02—Engines with prolonged expansion
-
- 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
- F02B73/00—Combinations of two or more engines, not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Description
Заявленная конструкции двигателя относится к области энергомашиностроения, а именно к промышленно применимым объемным двигателям внутреннего сгорания (ДВС), а при определенных изменениях в конструкции возможен и перевод его работы в режим компрессора - устройства для создания избыточного давления рабочего тела или детандера - генерирующего устройства для редукции давления рабочего тела и получения мощности на выходном валу.The declared design of the engine belongs to the field of power engineering, namely to industrially applicable volumetric internal combustion engines (ICE), and with certain changes in the design, it is possible to transfer its operation to the compressor mode - a device for creating excessive pressure of the working fluid or an expander - a generating device for reduction pressure of the working fluid and obtaining power on the output shaft.
Наиболее близким к заявленному варианту конструктивно является ДВС (а.с. №828780) содержащий, по меньшей мере, одну пару цилиндров с возвратно поступательно движущимися поршнями и головку, в которой размещен один периодически сообщающийся с цилиндрами, газораспределительный золотник цилиндрической формы, снабженный общей для обоих цилиндров камерой сгорания и кинематически связанный с коленчатым валом двигателя, при этом с целью повышения экономичности путем обеспечения продолженного расширения продуктов сгорания, цилиндры выполнены разного объема, причем цилиндр меньшего объема снабжен воздуховпускными органами, а цилиндр большего объема - газовыпускными, и кривошип коленчатого вала цилиндра меньшего объема смещен в сторону опережения по ходу вращения коленчатого вала на 9-72° относительно кривошипа цилиндра большего объема.Structurally, the closest to the claimed version is an internal combustion engine (A.S. No. 828780) containing at least one pair of cylinders with reciprocating pistons and a head, which houses one cylindrical gas distribution valve, which is intermittently communicating with the cylinders, provided with a common of both cylinders by a combustion chamber and kinematically connected to the crankshaft of the engine, while in order to increase efficiency by ensuring continued expansion of combustion products, the cylinders are made of different volumes, and the cylinder of a smaller volume is equipped with air inlets, and the cylinder of a larger volume - with gas exhaust, and the crankshaft of the cylinder a smaller volume is displaced in the direction of advance along the direction of rotation of the crankshaft by 9-72 ° relative to the crank of the cylinder of a larger volume.
Недостатками прототипа являются то, что при продолженном расширении в нем, не изменяя геометрические параметры углов относительно кривошипа, не удается очень направленно и наиболее полно реализовать преимущества качественного газообмена и продолженного расширения на более энергоэффективном уровне.The disadvantages of the prototype are that with continued expansion in it, without changing the geometric parameters of the angles relative to the crank, it is not possible to very directionally and most fully realize the advantages of high-quality gas exchange and continued expansion at a more energy-efficient level.
Задача, которая реализуется в предлагаемом изобретении, предопределило выбор двухтактного ДВС, где увеличенные величины крутящего момента создаются не только во время, но и после каждого второго хода поршня, а также по мере нарастания активной площади введенных устройств и качественного газообмена.The task that is realized in the proposed invention predetermined the choice of a two-stroke internal combustion engine, where increased torque values are created not only during, but also after every second piston stroke, as well as as the active area of the introduced devices grows and high-quality gas exchange.
При проработке технической задачи, на решение которой направлено конструктивное выполнение как предыдущих вариантов ДВС «НОРМАС» с приоритетом, начиная от 25.10.2011 г., так и заявленного варианта ДВС по сути является расширение кинематических возможностей ДВС, которые предполагают полезную многофункциональность, чтобы при этом сохранить четко отлаженную термодинамику, проходящих в ДВС процессов с повышением надежности конструкции, и чтобы без применения редуктора обеспечить максимально возможный крутящий момент на полом (трубчатом) валу отбора мощности 12.When working out a technical problem, the solution of which is aimed at constructive implementation of both the previous versions of the NORMAS internal combustion engine with a priority starting from 10/25/2011, and the declared version of the internal combustion engine, in fact, is the expansion of the kinematic capabilities of the internal combustion engine, which imply useful multifunctionality, so that preserve the well-oiled thermodynamics of the processes taking place in the internal combustion engine with an increase in the reliability of the design, and in order to ensure the maximum possible torque on the hollow (tubular) power take-off shaft without using a
Мощность достаточно условный параметр, который отображает полезную работу, совершаемую газами при расширении в цилиндрах двигателя в единицу времени за вычетом затрат на преодоление сил трения и приведение в действие вспомогательных механизмов. Если попробовать объяснять просто, то крутящий момент - это то, что на самом деле толкает машину вперед, а мощность - это то, что этот крутящий момент производит.Power is a fairly conventional parameter that reflects the useful work done by gases during expansion in the engine cylinders per unit of time minus the costs of overcoming friction forces and activating auxiliary mechanisms. To put it simply, torque is what actually pushes the car forward, and power is what that torque produces.
Крутящий момент является важнейшим эффективным динамическим показателем и характеризует тяговые возможности двигателя. Его величина в основном зависит от среднего эффективного давления сгорания топлива, геометрических величин активной площади рабочих органов и плеча приложения сил.Torque is the most important effective dynamic indicator and characterizes the traction capabilities of the engine. Its value mainly depends on the average effective pressure of fuel combustion, the geometrical values of the active area of the working bodies and the shoulder of application of forces.
Именно больше для упрощения пояснений взаимодействий деталей и элементов, входящих в послойный разрез, а также для краткого описания взаимосвязи, их местоположения при сборке предопределило введение понятия - модуль и его маркировку. Введение термина модуль определяется полезной и устойчивой совокупностью похожих свойств, которые диктуются при конструировании ДВС.It was more to simplify the explanation of the interactions of parts and elements included in the layered section, as well as to briefly describe the relationship, their location during assembly, predetermined the introduction of the concept - a module and its labeling. The introduction of the term module is determined by a useful and stable set of similar properties that are dictated in the design of an internal combustion engine.
Сущность изобретения со схематическим местоположением элементов ДВС легко поясняется с использованием представленных графических материалов:The essence of the invention with a schematic location of the internal combustion engine elements is easily explained using the presented graphic materials:
В начале краткого описания заметим, что для удобства восприятия на фиг. 1-16 маркировка осевых точек 01-06 (центры объема камеры сгорания), но и валов с осевыми точками 07-10 в центре вала, так и других значимых элементов ДВС остается неизменной, хотя часть торцевых и боковых мест стыковки или мест крепления частей ДВС изображены упрощенно. Не найдете в этом кратком описание пояснений относительно технологических выборок (карманов) для размещения там узлов крепления деталей. А вот зазоры в местах перемещения и вращения узлов или элементов ДВС на фигурах местами то отсутствуют или сознательно увеличены, но при этом выдерживается межосевое расстояние и взаимное местоположение центров валов 07-10 друг от друга, что придает конструкции ДВС бесспорную оптимальную технологичность при сборке.At the beginning of the brief description, it will be noted that, for the sake of clarity, in FIG. 1-16 marking of axial points 01-06 (centers of the volume of the combustion chamber), but also of shafts with axial points 07-10 in the center of the shaft, as well as other significant elements of the internal combustion engine remains unchanged, although some of the end and side joints or attachment points of parts of the internal combustion engine depicted in a simplified manner. You will not find in this brief description of explanations regarding technological samples (pockets) for placing there the attachment points of parts. But the gaps in the places of movement and rotation of the units or elements of the internal combustion engine in the figures are sometimes absent or deliberately increased, but at the same time the center-to-center distance and the mutual location of the centers of shafts 07-10 from each other are maintained, which gives the internal combustion engine design an undeniable optimal manufacturability during assembly.
На фиг. 1-2 в уменьшенном масштабе изображена геометрическая совместная сетка расположения модулей с рабочим ходом от №28 - 01 до №28 - 06 с местоположением валов с точками 07-10, причем данные номера привязаны с местоположением осевого центра объема камеры сгорания этих модулей, эта же цель маркировки заложена и с местоположением точек 07-10 на осях валов соответственно. Совместная оттого, что в одних угловых координатах сетки представлена совокупность возможных компоновок ДВС, начиная от V-образной двухцилиндровой с углом развала цилиндров 90° (Фиг. 2) и 120° (Фиг. 1) до совмещенных трех или четырехцилиндровой, но уже звездообразных.FIG. 1-2, on a reduced scale, a geometric joint grid of the location of modules with a working stroke from No. 28 - 01 to No. 28 - 06 with the location of the shafts with points 07-10 is shown, and these numbers are tied to the location of the axial center of the combustion chamber volume of these modules, the same the purpose of the marking is also laid with the location of the points 07-10 on the axes of the shafts, respectively. Joint because, in some angular coordinates of the grid, a set of possible ICE layouts is presented, ranging from a V-shaped two-cylinder with a camber angle of 90 ° (Fig. 2) and 120 ° (Fig. 1) to combined three or four-cylinder, but already star-shaped.
На фиг. 3 изображено сечение модуля с рабочим ходом №28 - 01 (угловой сектор 0° Фиг. 1), в котором при данном положении кривошипа 30 в осевом центре 01 камеры сгорания уже произошло сжатие воздуха, впрыск топлива, начинается местами предпламенное горение горючей смеси, при этом рабочий ход поршней 28 обеспечивается посредством размещения между модулями с рабочим ходом кулисы 32 полуцилиндрической формы, пластин 29 двутаврового профиля с укороченными плечиками, введенных шарнирных сочленений 26 и наличием прорези 21, кстати, на фиг. 3 и 9 изображено как через прорезь 21 под элементы помпы 22 происходит наполнение воздухом нижней части цилиндра 16. Чтобы в газопоршневом или дизельном варианте ДВС четкое протекание термодинамического цикла происходило с уже известными параметрами, а сам впрыск топливной смеси был растянут по времени относительно угла поворота полого вала 12 камеры сгорания ДВС снабжены парой форсунок 31.FIG. 3 shows a section of a module with a working stroke No. 28 - 01 (angular sector 0 ° Fig. 1), in which, at a given position of the
Экспериментальные и термодинамические расчеты показали, что полное расширение рабочего тела до того момента, когда при рабочем ходе ДВС изменяется вектор движения кривошипа 30, не дает того прироста работы на индикаторной диаграмме ДВС, который может быть обеспечен только за счет возможности качественного газообмена, а также от хорошо отлаженного продолженного расширения, которое начинает осуществляться еще до того, когда поршни 28 в модулях с рабочим ходом изменят свой вектор движения.Experimental and thermodynamic calculations have shown that the full expansion of the working fluid until the moment when during the working stroke of the internal combustion engine changes the vector of motion of the
Да и согласитесь, считается, что начальное движение свободного от связей поршня первично обеспечивается исключительно взрывным импульсом и фронтом воспламенения горючей смеси, а так же законами инерции при его дальнейшем перемещении (подобно бильярдному шару после удара или вылетающему снаряду), а само расширение сгоревшей смеси всегда вторично и является скорее функцией геометрических размеров полостей расширения, как говорится - было бы, где и куда расширяться, обеспечивая при этом однонаправленность вектора движения и полезную взаимосвязь узлов ДВС.And you must admit that it is believed that the initial movement of the piston free from connections is primarily provided exclusively by the explosive impulse and the ignition front of the combustible mixture, as well as by the laws of inertia during its further movement (like a billiard ball after an impact or an ejected projectile), and the expansion of the burnt mixture is always secondarily and is rather a function of the geometric dimensions of the expansion cavities, as they say - it would be where and where to expand, while ensuring the unidirectionality of the motion vector and a useful interconnection of the ICE nodes.
На фиг. 4 изображена сечение модуля с рабочим ходом №28 - 03 (угловой сектор 120° на Фиг. 1), когда при данном положении кривошипа 30 к этому моменту поршень 26 прошел уже половину рабочего хода и своим телом уже начинает открывать профиль цилиндрической формы газоходов 17, выполненных с возможностью демонтажа в виде поворотных отводов 33 (фиг. 7), в центральной части которых соосно смонтирована пластинчатая перегородка 19, входная и выходная кромки которой плавно развернуты относительно друг друга вдоль оси на 180°, и которая разделяет и формирует потоки выхлопных газов на две части, чтобы происходило интенсивное закручивание, перемешивание и выравнивание скоростей потока выхлопных газов уже при продолженном расширении, что реально дополняет прирост индикаторной работы ДВС и продолжительность действия возникающих однонаправленных усилий.FIG. 4 shows a section of a module with a working stroke No. 28 - 03 (
Не случайно на фиг. 5 и 8, где изображены моменты окончания рабочего хода и уже происходит петлевая продувка цилиндров 16 от остатков продуктов сгорания, при этом графически подмечено, что на валах 07 и 08 (120° и 90° развал цилиндров соответственно) уже нет стрелок моментов (импульсов) вращения, а вот на валах 09, которые связаны и контактируют шестернями 35 зацепления с валами 08, изображены угловые секторы, где в данный момент еще присутствуют импульсы вращения, и которые вызваны уже продолженным расширением выхлопных газов в соответствующих экспандерных цилиндрах 13 (Фиг. 12, 14,15), когда детали помпы 22 (Фиг. 12) или кулиса 39 (Фиг. 14, 15) уже прошли половину своего хода и продолжают перемещаться, имея при этом максимальный радиус кривошипа 30, что способствует выходу из «зоны мертвых углов» других цилиндров 16 и приращению дополнительного крутящего момента.It is no coincidence that FIG. 5 and 8, where the moments of the end of the working stroke are shown and the loop blowing of
Нетрудно на фиг. 1-16 также заметить, что технической задачей изобретения является способ улучшения технологичности изготовления и обеспечение данного варианта ДВС конструктивными решениями, когда не нарушая казалось бы простой принцип расположения типа «стакан в стакане», формируется полезная функциональность при сборке с отсутствием мелких деталей в узлах.It is not difficult in FIG. 1-16 also note that the technical objective of the invention is a method for improving manufacturability and providing this version of the internal combustion engine with constructive solutions, when, without violating the seemingly simple principle of the arrangement of the "glass in a glass" type, useful functionality is formed during assembly with the absence of small parts in the units.
Единственное, что на фиг. 3-9, 12, 15 изображено условно - это размер единого радиуса расположения кривошипа 30 от центра валов 7-10 (хотя расчетный размер радиуса кривошипа может быть любой длины, не выходящий за пределы цилиндрической формы щеки 15), который для удобства привязан тоже к линии круга вышеописанного диаметра, чтобы избежать нанесения мелких и лишних линий на представленных графических материалов, особенно тогда, когда цилиндрическая форма исполнения элементов ДВС по ряду расчетных величин может быть меняться на оптимальную полуцилиндрическую форму порой более предпочтительную и технологичную для промышленного применения с учетом плоских межмодульных перегородок (на Фиг. 3-16 не показаны) корпуса 23.The only thing that in FIG. 3-9, 12, 15 is shown conditionally - this is the size of a single radius of the
Еще на фиг. 2, 13-16 знаком * графически подмечены координаты точек, которые несущественно смещены в ту или иную сторону от положения на фиг. 1-2 и лишь характерны при V-образном симметричном расположении осей цилиндров 16.Also in FIG. 2, 13-16, the * symbol graphically marks the coordinates of points that are insignificantly displaced to one side or the other from the position in FIG. 1-2 and are only characteristic for the V-shaped symmetrical arrangement of the axes of the
Несмотря на то, что на фиг. 5 и 8 изображен момент, когда происходит петлевая продувка цилиндров 16 от остатков продуктов сгорания и понятно, что продувка закончится, как только телом поршней 28 сначала закроются воздуховпускные окна на воздуховодах 17, затем сечение (проход) отводов 33 и начнется процесс сжатия новой порции воздуха. При этом замечаем, что при перемещении между этими позициями поршня 28 необоснованно теряется пусть небольшая, но все-таки часть новой порции воздуха и, стало быть, уменьшается степень сжатия.Although FIG. 5 and 8 show the moment when the loop blowing of the
Поэтому в заявленный вариант ДВС может быть введен дополнительный участок воздуховода 17, назовем его байпасом 14, который изображен только, кстати, на фиг. 8 и может быть расположен как поверх, так и между «стаканами», причем укомплектованный обратным клапаном, чтобы при закрытии окон на воздуховоде 17 и при открытом еще сечении (проходе) в отводах 33 продолжалось снабжение цилиндров 16 новой порцией воздуха и ее последующее сжатие.Therefore, an additional section of the
ДВС для обеспечения подачи свежего заряда воздуха в рабочий объем модулей с рабочим ходом снабжен воздуховодами 17 с окнами впуска, при этом очистка рабочего объема ДВС от продуктов сгорания (пример на Фиг. 5) предыдущего цикла предусмотрена возможность решения как правильным подбором углов опережения открытия или запоздания закрытия при размещении кривошипа 30 между боковыми цилиндрической формы щеках 15 и наличием расчетной высот специальных выработок определенной формы и профиля на поршне 28 и на цилиндрах 16 в районе входящих и выходящих дросселирующих потоков (на Фиг. 3-16 не указаны, так как здесь требуется детальная проработка).The internal combustion engine to provide a fresh air charge to the working volume of the modules with a working stroke is equipped with
ДВС также оборудован воздушными помпами 22 с манжетным уплотнением цилиндров 16, которые включают возможность осуществлять продувку и наполнение цилиндров 16 новой порцией воздуха (Фиг. 5 и 8), воздухообмен в полости 27 внутри поршней 28 избыточным давлением воздуха в момент начала продолженного расширения (Фиг. 4 и 7). Расчетный объем воздуха может быть обеспечиваться также тогда, когда под действием выхлопных газов в цилиндрах 13 происходит перемещение как отдельных кулис 39, так и спаренной кулисы 32 для этого в ДВС предусмотрено размещение воздухозаборных устройств с двумя разными конусными пружинами сжатия 38 в соответствующих местах.The internal combustion engine is also equipped with
Хотя очевидно, что эффективные параметры наддува в основном достигаются посредством увеличения плотности свежего заряда воздуха поступающего в рабочий объем модулей с рабочим ходом при понижении его температуры и которое в данном случае осуществляется, когда входящих или выходящие (назовем их дросселирующие) потоки воздуха проходят через перепускные отверстия 20 двух пустотелых кольцевых полостей 18 или через воздуховоды 17.Although it is obvious that the effective parameters of pressurization are mainly achieved by increasing the density of the fresh air charge entering the working volume of the modules with a working stroke when its temperature decreases and which in this case is carried out when the incoming or outgoing (let's call them throttling) air flows pass through the
На фиг. 4 и 7 изображены два момента, когда начинается продолженное расширение выхлопных газов, поступивших из цилиндров 16 в эспандерные цилиндры 13, причем начинается, когда поршень 28 еще не изменил свои векторы движения, пройдя лишь половину рабочего хода, и одновременно изображен тот момент, когда геометрически совпали окна на воздуховодах 17 и окна входа во внутрипоршневую полость 27 - начинается формирование и очередной перепуск более горячих объемов воздуха из полости 27 в систему воздуховодов 17.FIG. 4 and 7 show two moments when the continued expansion of the exhaust gases from the
Почему систему - потому, что воздуховпускными органами названы и полость картера 42 (фиг. 13), и введенные воздушные помпы 22 с манжетным уплотнением цилиндров 16, воздуховоды 17 с окнами впуска, байпас и кольцевые золотники воздухораспределительные с двумя кольцевыми пустотелыми полостями 18, которые образованы введением во внутреннюю полость полого вала 12 коротких и длинных катушек (на фиг. 1-16 не обозначены, но видны контуры полостей 18) с расчетными размерами и углами фиксации, снабженные соответствующими перегородками 19 и перепускными отверстиями 20, при этом эти две пустотелые кольцевые полости 18 являются своеобразными воздухораспределительными воздуховодами и все это обеспечивает расчетную величину давления наддува.Why the system - because the air inlet bodies are called both the crankcase 42 (Fig. 13), and the introduced
Кстати, благодаря наличию валов 10, шестерен 34 и венцов 36 зацепления воздухораспределительные золотники вращаются синхронно с протекающими циклами и могут быть выполнены с комбинацией перегородок 19, перепускных отверстий 20 как для каждого модуля с рабочим ходом, так и совмещенными.By the way, due to the presence of
И еще - на фиг. 3-5, 7-9, 10-15 перегородками 19 для удобства тоже обозначены и тонкостенные ребра жесткости в поршне 28, а также перегородка, входная и выходная кромки которой плавно развернуты относительно друг друга вдоль оси на 180° и закреплена внутри отвода 33, что позволяет формировать выхлоп.And also - in Fig. 3-5, 7-9, 10-15, for convenience,
Кстати, воздуховоды 17 с окнами впуска воздуха могут быть любой формы расположены как на боковой поверхности параллельно прорези 21 (Фиг. 3-5), так и в другом эргономически удобном для формировании потоков месте (Фиг. 7-9).By the way,
Во введенных в ДВС модулях с продолженным расширением выхлопных газов, а точнее в закрепленных эспандерных цилиндрах 13 полуцилиндрической формы при перемещении сборного элемента помпы 22, связанной с шатуном 40 (Фиг. 12), или кулисы 39 (Фиг. 15), где подобно детандерному редуцированию реализуется генерация энергии выхлопа, причем выхлопные газы при почти атмосферном давлении выйдут из цилиндров 13 через окна 41 выхлопа с соплами.In modules introduced into the internal combustion engine with continued expansion of exhaust gases, or rather in
Кроме того, кулисы 32 и 39 с комплектом пластин 29 и введенных шарнирных сочленений 26 имеют возможность взаимодействовать и совершать ограниченные перемещения, которые перпендикулярны расположению одной (Фиг. 3-5, 7-9) или двум из всех семи соответствующий хорд (как в случае, изображенном на фиг. 2, 13 и 16 при совмещенном V-образного симметричного расположения осей цилиндров 16 и диаметрально противоположным расположением кривошипов 30).In addition, the
А величина углового сектора на круговой диаграмме газораспределения от начала перемещении поршней 28 в цилиндрах 16 до начала перемещения сборного элемента помпы 22 в цилиндрах 13 составляет уже порядка 90° плюс еще 180° (Фиг. 12) углового сектора обеспечивается самим продолженным расширением - то есть в сумме 270° - и это только после одного воспламенения.And the value of the angular sector on the circular timing diagram from the beginning of the movement of the
Как вскользь замечено выше, было бы куда и где расширяться, и это подобно установке дополнительных парусов при попутном потоке или сильных порывах ветра, чтобы реально усилить тягу и скорость парусника.As casually noted above, there would be where and where to expand, and this is similar to installing additional sails in a tailwind or strong gusts of wind in order to really increase the thrust and speed of the sailboat.
Не желая связывать себя с какой-либо теорией, авторы изобретения полагают, что всякое перемещение в цилиндре начинается и скорее происходит под действием исключительно начального взрывного импульса в камере сгорания или истечения выхлопных газов из профилированных отверстий - как следствие правильного расчета при детандерном редуцировании, когда за счет введенной дополнительно площади рабочих органов увеличивается и крутящий момент.Without wishing to be bound by any theory, the inventors believe that any movement in the cylinder begins and rather occurs under the action of an exclusively initial explosive impulse in the combustion chamber or the outflow of exhaust gases from the profiled holes - as a consequence of the correct calculation in expander reduction, when due to the additionally introduced area of the working bodies, the torque also increases.
Понятно, что очень трудно сохранить отлаженную термодинамику проходящих в ДВС процессов, гарантируя при этом качественный газообмен с устойчивым воспламенением топливно-воздушной смеси и разделенным процессом расширения, особенно соблюдая параметры процесса выхлопа, так как мерой энергии выхлопа, порой разрушительной, по сути является температура выхлопа.It is clear that it is very difficult to maintain the well-oiled thermodynamics of the processes taking place in the internal combustion engine, while guaranteeing high-quality gas exchange with stable ignition of the fuel-air mixture and a separated expansion process, especially observing the parameters of the exhaust process, since the measure of the exhaust energy, sometimes destructive, is essentially the exhaust temperature ...
Поэтому тело корпуса 23 (Фиг. 12 и 15) ДВС, выполнено из расчетного числа ориентированных слоев (подобно фанере) сопряженных и закрепленных между собой пластин из облегченных композитных материалов с термостойкими волокнами (углеткань, карбон - кевлар и др.), керамики. Подобные материалы могут быть использованы и при осуществлении технологически приемлемого подхода при изготовлении отводов 33, встроенных в корпус 23 с возможностью их демонтажа, причем поверхность, подверженная воздействию температурных потоков должна покрыта защитным слоем, уберегающим его от разрушения.Therefore, the body of the body 23 (Fig. 12 and 15) of the internal combustion engine, is made of the calculated number of oriented layers (like plywood) of conjugated and fixed to each other plates of lightweight composite materials with heat-resistant fibers (carbon fiber, carbon - kevlar, etc.), ceramics. Similar materials can be used in the implementation of a technologically acceptable approach in the manufacture of
Одновременно новый технический результат достигается также тем: что сборная конструкция корпуса 23 ДВС смонтирована с учетом совмещенной координатной сетки и линии закрепления 11, где точки 01-06 являются центрами объема камер сгорания ДВС шести модулей с рабочим ходом (от №28-01 до 06 включительно), а также точками пересечения соответствующих пар из семи хорд окружности с одним осевым центром 00 полого вала 12 (Фиг. 1-16); причем три хорды, являются сторонами равностороннего треугольника, а остальные четыре хорды из семи - сторонами квадрата, кстати, квадрат, как и равносторонний треугольник, вписаны в одну окружность, а длина их сторон при этом определяется как соотношение размеров равное √3/√2 соответственно; и каждая внешняя сторона равностороннего треугольника, и каждая внутренняя сторона квадрата являются касательной линией к паре кругов, центры 07 и 08 которых равноудалены от единого осевого центра 00, и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, и имеют равные диаметры (Фиг. 1-16);At the same time, a new technical result is also achieved by the fact that the prefabricated structure of the 23 ICE body is mounted taking into account the combined coordinate grid and the
в первом случае - местоположение осевых центров шести кругов всегда и везде обозначены привязанной к соответствующим осям симметрии модулей с рабочим ходом - точкой 07 (т.е. это 120° угол развала осей цилиндров - Фиг. 1);in the first case, the location of the axial centers of the six circles is always and everywhere indicated by
во втором случае - восьми кругов также всегда и везде на фиг. 1-16 обозначены точкой 08 (т.е. это обозначает 90° угол развала осей цилиндров - Фиг. 2);in the second case, eight circles are also always and everywhere in FIG. 1-16 are designated by point 08 (ie it means 90 ° camber angle of the cylinder axes - Fig. 2);
а вот осевые центры остальных валов, которые непосредственно связаны параметрами зацепления с предыдущими осевыми центрами с точками 07 или 08 обозначены - точкой 09, а осевые центры промежуточных валов соответственно - точкой 10, если к этим точкам добавим участки окружности линии 11 закрепления, выделим ее более толстой линией, то увидим, что местоположение семи хорд и обозначение точек 00-10 и линии 11 на всех фиг. 1-16 всегда предопределено;but the axial centers of the remaining shafts, which are directly connected by the parameters of engagement with the previous axial centers with
причем при взаимным расположении точек 00-10, (кроме на фиг. 1-2, 14, 16, где они нанесены в уменьшенном масштабе), диаметры кругов равны диаметрам поршней 28, цилиндров 16 и 13, выполненных с учетом необходимых допусков при изготовлении, и диаметрам боковых цилиндрической формы щек 15, между которыми размещен кривошип 30, а также диаметрам окружности впадин зубьев шестерен зацепления 35, установленных в модулях групповой синхронизации с возможностью через взаимодействие введенных и закрепленных на валах 10 промежуточных шестерен 34 и через зубчатый венец 36 закрепленный на полом вале 12 отбора мощности совместно синхронно вращать его (Фиг. 6, 10, 16); также с диаметрами кругов и размещением точек 01-10 напрямую связаны реальные параметры этапов перемещений и рабочий ход поршней 28, которые, как позиционировалось выше, имеют возможность совершать ограниченные возвратно-поступательные перемещения в соответствующих цилиндрах 16 посредством соединения их с кулисами 32 или 39 через комплект пластин 29 двутаврового профиля с укороченными плечиками и введенных шарнирных сочленений 26 или проушин, которые выполнены непосредственно в косынках 37;moreover, with the mutual arrangement of points 00-10, (except in Figs. 1-2, 14, 16, where they are drawn on a reduced scale), the diameters of the circles are equal to the diameters of the
сами же кулисы 32 или 39 полуцилиндрической формы, которые выполнены с образованием двух направляющих лотков, между которыми совершает ограниченные возвратно-поступательные перемещения полусферический формы ползун 25, выполненный с возможностью свободно вращаться относительно оси кривошипа 30 при передаче силовых моментов и усилий.the
Хотя, в заявленном варианте ДВС не только при увеличенном цифровом масштабировании ползун 25, как и валы 09, которые непосредственно связаны параметрами зацепления с валами 08, могут быть выполнены с возможностью вращаться относительно оси кривошипа 30 посредством размещения между ползуном 25 и кривошипом 30 обоймы игольчатого подшипника качения 24 и на фиг. 3-5, 7-9 и 13 предусмотрительно смонтированы в гнезда-постели, которые являются частью корпуса 23 и обеспечивают жесткость конструкции узлов ДВС.Although, in the claimed version of the internal combustion engine, not only with increased digital scaling, the
А для увеличения устойчивости при передаче воспринимающих усилий в узлах шаровых сочленений 26, в «стаканах» поршней 28 еще размещены пластинчатые перегородки 19, которые, кстати, как и полость 27 выполнены с возможностью два раза за оборот осуществлять отвод (перенос) излишнего тепла посредством размещения в ДВС системы воздуховодов 17 и воздухораспределительных золотников с частотой их синхронного вращения, что и у полого вала 12.And to increase stability during the transfer of perceiving forces in the nodes of the
Очевидно, что при использовании технического решения у прототипа «цилиндры с целью обеспечения продолженного расширения продуктов сгорания выполнены разного объема», а вот конструкция ряда компоновок ДВС характеризуется возможностью применения идентичных размеров, а необходимая «разность объемов» достигается простым расчетным изменением толщины тех же кулис 39 полуцилиндрической формы в допустимых пределах (Фиг. 15).Obviously, when using the technical solution, the prototype "cylinders are made of different volumes in order to ensure the continued expansion of combustion products", but the design of a number of ICE layouts is characterized by the possibility of using identical dimensions, and the required "volume difference" is achieved by a simple calculated change in the thickness of the
Причем заметим, что новым достигаемым результатом заявленного изобретения является и то, что когда какие-то признаки раскрыты для одной компоновки изобретения, то эти же признаки могут быть использованы и в совмещенных компоновках осуществления изобретения, так как при этом выполняется важное условие, что это в конечном случае не противоречит смыслу и духу изобретения.Moreover, we note that the new achievable result of the claimed invention is that when some features are disclosed for one arrangement of the invention, then the same features can be used in combined arrangements for implementing the invention, since an important condition is fulfilled that this is in in the final case does not contradict the meaning and spirit of the invention.
При этом характерно, что размеры любой полезной компоновки ДВС не выходят за пределы контуров утолщенной линии 11 закрепления (Фиг. 1-16) - это не одна особенность, которой объединены при различной компоновке узлы ДВС, имеющие также одни параметры перемещения (в том числе рабочий ход), когда передаются силовые моменты и прослеживается единая закономерность применения изобретения, как в случае совмещенных трех или четырех цилиндровой (звездообразных) при применении ДВС в колесной паре или же при V-образном симметричном расположении осей цилиндров 16 в ДВС (фиг. 13 и 16), когда при наличии полого вала 12 легко прослеживается возможность полезного и перспективного применения его в составе промышленно применимой установки горизонтального направленного бурения (УГНБ).It is characteristic that the dimensions of any useful arrangement of the internal combustion engine do not go beyond the contours of the thickened
Предоставленные графические материалы и краткое описание конструкции варианта ДВС «НОРМАС» №28 не исчерпывают и не ограничивают каким-либо образом возможные варианты его осуществления, а лишь открывают новые возможности в объеме заявленной формулы и обеспечивают изобретению перспективное применение, когда ДВС будет использован в составе автономного привода колесной пары, промышленно применимой установки горизонтального направленного бурения (УГНБ) изображенной на фиг. 17 или в аэродинамической оболочке беспилотного летательного аппарата (БЛА), если между генератором от вала 10 и двумя вентильными (бесколлекторными) электродвигателями 43 с лопастями, закрепленными в поворотном кожухе, которые условно изображены на фиг. 18, собран «электрический вал» с необходимой частотой вращения.The provided graphic materials and a brief description of the design of the NORMAS ICE version No. 28 do not exhaust or limit in any way the possible options for its implementation, but only open up new possibilities within the scope of the claimed formula and provide the invention with promising application when the ICE is used as part of an autonomous a wheelset drive, an industrially applicable horizontal directional drilling (UGNB) installation shown in FIG. 17 or in the aerodynamic envelope of an unmanned aerial vehicle (UAV), if between the generator from the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020111272A RU2735886C1 (en) | 2020-03-18 | 2020-03-18 | Internal combustion engine "normas" n 28 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020111272A RU2735886C1 (en) | 2020-03-18 | 2020-03-18 | Internal combustion engine "normas" n 28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2735886C1 true RU2735886C1 (en) | 2020-11-09 |
Family
ID=73398341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020111272A RU2735886C1 (en) | 2020-03-18 | 2020-03-18 | Internal combustion engine "normas" n 28 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2735886C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2439002A (en) * | 1947-02-18 | 1948-04-06 | Rufus C Hof | Power lever and engine using the same |
WO1992017693A1 (en) * | 1991-04-01 | 1992-10-15 | Caterpillar Inc. | Dual compression and dual expansion internal combustion engine and method therefor |
RU180852U1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-06-28 | Анатолий Дмитриевич Норкин | Internal combustion engine "NORMAS". Option - normas211 |
RU2708182C1 (en) * | 2018-08-27 | 2019-12-04 | Анатолий Дмитриевич Норкин | Normas internal combustion engine, version - normas n 26 |
-
2020
- 2020-03-18 RU RU2020111272A patent/RU2735886C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2439002A (en) * | 1947-02-18 | 1948-04-06 | Rufus C Hof | Power lever and engine using the same |
WO1992017693A1 (en) * | 1991-04-01 | 1992-10-15 | Caterpillar Inc. | Dual compression and dual expansion internal combustion engine and method therefor |
RU180852U1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-06-28 | Анатолий Дмитриевич Норкин | Internal combustion engine "NORMAS". Option - normas211 |
RU2708182C1 (en) * | 2018-08-27 | 2019-12-04 | Анатолий Дмитриевич Норкин | Normas internal combustion engine, version - normas n 26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6739307B2 (en) | Internal combustion engine and method | |
RU2708182C1 (en) | Normas internal combustion engine, version - normas n 26 | |
RU180852U1 (en) | Internal combustion engine "NORMAS". Option - normas211 | |
US20050229876A1 (en) | Two-way cylinder engine | |
US7827956B2 (en) | Revolving piston internal combustion engine | |
US20110048370A1 (en) | Revolving piston internal combustion engine | |
RU2347088C1 (en) | Screw ball four-cycle engine | |
RU2735886C1 (en) | Internal combustion engine "normas" n 28 | |
CN109072733B (en) | Opposed piston internal combustion engine | |
RU2725742C1 (en) | Internal combustion engine "normas" n20 | |
RU2720526C1 (en) | Internal combustion engine "normas" n 34 | |
RU159483U1 (en) | "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 89 | |
EP0137621A1 (en) | Improvements in or relating to engines | |
RU122703U1 (en) | "NORMAS-MX-21" INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2725741C1 (en) | Internal combustion engine "normas" n 35 | |
RU2752737C1 (en) | Internal combustion engine “normas” n 38 | |
RU2752799C1 (en) | Internal combustion engine "normas" of n 24 drone | |
RU2761695C1 (en) | ”normas” no. 30 internal combustion engine | |
RU181012U1 (en) | Internal combustion engine "NORMAS". Option - hopmac 007 | |
RU141438U1 (en) | "NORMAS - MX-50" INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU140632U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE "Normas - MX-37" | |
RU114731U1 (en) | "NORMAS-MX-12" INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
CN207315517U (en) | Two-stroke multi-trace rotary internal combustion engine | |
RU2791094C1 (en) | Internal combustion engine "normas" n 51 stealth drone | |
RU2781735C1 (en) | Internal combustion engine “normas” n 15 of the drone |