RU2747244C1 - Four-cylinder internal combustion engine with the addition of the fifth stroke - Google Patents
Four-cylinder internal combustion engine with the addition of the fifth stroke Download PDFInfo
- Publication number
- RU2747244C1 RU2747244C1 RU2019139891A RU2019139891A RU2747244C1 RU 2747244 C1 RU2747244 C1 RU 2747244C1 RU 2019139891 A RU2019139891 A RU 2019139891A RU 2019139891 A RU2019139891 A RU 2019139891A RU 2747244 C1 RU2747244 C1 RU 2747244C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- low
- pressure cylinders
- cylinders
- engine
- cylinder
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F02B41/06—Engines with prolonged expansion in compound cylinders
Abstract
Description
Изобретение относится к области двигателестроения, может быть использовано в качестве привода в различных машинах, стационарных и передвижных энергетических установках в автомобильной, тракторной, электроэнергетической и других отраслях промышленности, связанных с изготовлением и эксплуатацией различных транспортных средств и силовых установок.The invention relates to the field of engine building, can be used as a drive in various machines, stationary and mobile power plants in the automotive, tractor, electric power and other industries associated with the manufacture and operation of various vehicles and power plants.
Известно решение RU 2326250 С1 "Способ осуществления рабочего цикла и устройство пятитактного двигателя внутреннего сгорания", МПК F02B 75/02, F02G 3/02, содержащее рабочее тело, которое генерируется в виде стационарного газового потока высокого давления путем сжигания в камере сгорания топлива в непрерывном потоке сжатого воздуха от компрессора. Далее энергия рабочего тела преобразуется в полезную механическую работу сначала в цилиндрах постоянного давления, а затем в цилиндрах - расширителях. В цилиндрах постоянного давления работает аэродинамическое давление рабочего газового потока, который затем подается в цилиндры-расширители, где производит работу в результате термодинамического расширения. Конструктивная реализация предлагаемого двигателя минимально включает следующие основные устройства: компрессор, камеру сгорания постоянного высокого давления, рабочие цилиндры постоянного давления, рабочие цилиндры-расширители, систему газообмена и газораспределительное устройство, систему синхронизации и механизм отбора мощности.Known solution RU 2326250 C1 "Method for the implementation of the operating cycle and the device of a five-stroke internal combustion engine", IPC F02B 75/02, F02G 3/02, containing a working fluid that is generated in the form of a stationary high pressure gas stream by burning fuel in a combustion chamber in a continuous compressed air flow from the compressor. Further, the energy of the working fluid is converted into useful mechanical work, first in cylinders of constant pressure, and then in cylinders - expanders. The aerodynamic pressure of the working gas flow works in the constant-pressure cylinders, which is then fed into the expansion cylinders, where it performs work as a result of thermodynamic expansion. The design implementation of the proposed engine minimally includes the following main devices: a compressor, a constant high pressure combustion chamber, constant pressure working cylinders, expansion working cylinders, a gas exchange system and a gas distribution device, a synchronization system and a power take-off mechanism.
Недостатком этого технического решения является сложность конструкции, создание двигателя новой конструкции без унификации с серийными моделями двигателей. (RU2326250 С1, 10.06.2008).The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design, the creation of a new engine design without unification with serial models of engines. (RU2326250 C1, 10.06.2008).
Известно решение RU 2455507 С1 "Способ осуществления рабочего цикла и устройство пульсирующего двигателя внутреннего сгорания", МПК F02B 41/06, F02G 3/02, содержащее двигатель внутреннего сгорания, включающий последовательно: компрессор, камеру сгорания, цилиндры предварительного расширения, цилиндры последующего расширения, систему автоматического управления газообменом между камерой сгорания и цилиндрами предварительного расширения, между цилиндрами предварительного и последующего расширения и между цилиндрами последующего расширения и внешней средой, механизм отбора мощности. Вместо камеры сгорания постоянного давления используется пульсирующая камера сгорания, которая генерирует дискретный рабочий газовый поток, аккумулирующий на протяжении полного хода поршня в цилиндре предварительного расширения рабочее тело с давлением не ниже давления сжатия и с плотностью, меньшей плотности сжатия в компрессоре. Пульсирующая камера сгорания включает заслонку на впуске, с определенной частотой перекрывающей или открывающей канал (компрессор → камера сгорания) на протяжении полного хода поршня, и автоматическое устройство-синхронизатор, управляющее опциями заслонки, реагируя на изменение давления рабочего тела в пространстве между заслонкой и поршнем в цилиндре предварительного расширения. Заслонку открывают в момент, когда давление рабочего тела в пространстве между закрытой заслонкой и поршнем становится равным заданному значению, меньшему или равному давлению на впуске от компрессора сжатого воздуха или рабочей смеси. В промежутке времени между открытием и последующим закрытием заслонки в камере сгорания с помощью компрессора осуществляют формирование заряда сжатой рабочей горючей смеси, после чего инициализируют процесс сгорания. Заслонку закрывают в момент, когда давление рабочего тела в результате инициализации процесса сгорания превысит заданное значение. В промежутке времени между закрытием и последующим открытием заслонки осуществляют предварительное расширение рабочего тела. В момент завершения прямого хода поршня камеру сгорания переключают на другой цилиндр предварительного расширения, а в процессе обратного хода поршня осуществляют последующее расширение рабочего тела в цилиндр последующего расширения большего объема. В процессе обратного хода поршня в цилиндре последующего расширения осуществляют выпуск отработанного рабочего тела.Known solution RU 2455507 C1 "Method for the implementation of the operating cycle and the device of a pulsating internal combustion engine", IPC F02B 41/06, F02G 3/02, containing an internal combustion engine, including in series: a compressor, a combustion chamber, cylinders of preliminary expansion, cylinders of subsequent expansion, automatic control system for gas exchange between the combustion chamber and the cylinders of the preliminary expansion, between the cylinders of the preliminary and subsequent expansion and between the cylinders of the subsequent expansion and the external environment, the power take-off. Instead of a constant-pressure combustion chamber, a pulsating combustion chamber is used, which generates a discrete working gas flow that accumulates during the full stroke of the piston in the pre-expansion cylinder with a working fluid with a pressure not lower than the compression pressure and with a density lower than the compression density in the compressor. The pulsating combustion chamber includes an intake flap that closes or opens the channel at a certain frequency (compressor → combustion chamber) throughout the full piston stroke, and an automatic synchronizing device that controls the flap options, responding to changes in the pressure of the working fluid in the space between the flap and the piston in pre-expansion cylinder. The damper is opened at the moment when the pressure of the working fluid in the space between the closed damper and the piston becomes equal to a predetermined value less than or equal to the pressure at the inlet from the compressed air compressor or the working mixture. In the interval between the opening and the subsequent closing of the damper in the combustion chamber, a charge of the compressed working combustible mixture is formed with the help of a compressor, after which the combustion process is initialized. The damper is closed at the moment when the pressure of the working fluid, as a result of the initialization of the combustion process, exceeds the preset value. In the interval between the closing and subsequent opening of the damper, a preliminary expansion of the working fluid is carried out. At the moment of completion of the forward stroke of the piston, the combustion chamber is switched to another cylinder of preliminary expansion, and in the process of the return stroke of the piston, the subsequent expansion of the working fluid into a cylinder of subsequent expansion of a larger volume is carried out. In the process of the reverse stroke of the piston in the cylinder of subsequent expansion, the spent working fluid is released.
Недостатком этого технического решения является необходимость создания двигателя новой конструкции без унификации с серийными моделями двигателей (RU 2455507 С1, 10.07.2012).The disadvantage of this technical solution is the need to create an engine of a new design without unification with serial models of engines (RU 2455507 C1, 10.07.2012).
Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является решение US 6553977 В2 "Пятитактный двигатель внутреннего сгорания", МПК F02B 41/06, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр низкого давления, работающий в двухтактном режиме, расположенный между двумя цилиндрами высокого давления, работающими в четырехтактном режиме, рабочую камеру. Каждый цилиндр высокого давления способен сообщаться с рабочей камерой цилиндра низкого давления через клапан и коллектор.Of the known technical solutions, the closest in purpose and technical essence to the claimed object is the solution of US 6553977 B2 "Five-stroke internal combustion engine", IPC F02B 41/06, containing at least one low-pressure cylinder operating in two-stroke mode, located between two high-pressure cylinders operating in a four-stroke mode, a working chamber. Each high pressure cylinder is able to communicate with the working chamber of the low pressure cylinder through a valve and manifold.
Недостатком этого технического решения является то, что двигатель новой конструкции не унифицирован с серийными моделями двигателей (US 6553977 В2, 29.04.2003).The disadvantage of this technical solution is that the engine of the new design is not unified with the serial models of engines (US 6553977 B2, 04/29/2003).
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Задача, на которую направлено заявленное решение, повысить индикаторное КПД двигателя, увеличить экономичность двигателя, повысить эффективность утилизации энергии выхлопных газов двигателя, создание четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с дополнением пятого такта на основе четырехцилиндрового двигателя с функцией четырехтактной работы серийной модели с незначительными изменениями.The objective of the claimed solution is to increase the indicator efficiency of the engine, to increase the efficiency of the engine, to increase the efficiency of utilizing the energy of the exhaust gases of the engine, to create a four-cylinder internal combustion engine with the addition of the fifth stroke based on a four-cylinder engine with the function of four-stroke operation of the serial model with minor changes.
Четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с дополнением пятого такта фиг.1 имеет коленчатый вал (5), два цилиндра высокого давления (1), (2), два цилиндра низкого давления (3), (4), поршни (1.1), (2.1), (3.1), (4.1), шатуны (1.2), (2.2), (3.2), (4.2), выпускные клапана (3.3), (4.3), впускные клапана (1.4), (2.4), перепускные клапана (1.5), (2.6), свечи зажигания (1.3), (2.3), впускные каналы (1.7), (2.5), выпускные каналы (3.4), (4.4), перепускные каналы (1.6), (2.7), соединительный канал (3.5).The four-cylinder internal combustion engine with the addition of the fifth stroke of FIG. 1 has a crankshaft (5), two high-pressure cylinders (1), (2), two low-pressure cylinders (3), (4), pistons (1.1), (2.1) , (3.1), (4.1), connecting rods (1.2), (2.2), (3.2), (4.2), exhaust valves (3.3), (4.3), inlet valves (1.4), (2.4), waste valves (1.5 ), (2.6), spark plugs (1.3), (2.3), inlet ports (1.7), (2.5), outlet ports (3.4), (4.4), bypass ports (1.6), (2.7), connecting port (3.5 ).
Цилиндры низкого давления (3), (4) фиг. 1 располагаются между цилиндрами высокого давления (1), (2) и соединяются с цилиндрами высокого давления (1), (2) через перепускные каналы (1.6), (2.7). Во всех этих цилиндрах (1), (2), (3), (4) расположены одинаковые поршни (1.1), (2.1), (3.1), (4.1), связанные шатунами (1.2), (2.2), (3.2), (4.2) с коленчатым валом (5) двигателя. Цилиндры высокого давления (1), (2) содержат подъемные впускные клапана (1.4), (2.4), подъемные перепускные клапана (1.5), (2.6), свечи зажигания (1.3), (2.3), впускные каналы (1.7), (2.5). Цилиндры низкого давления (3), (4) содержат подъемные выпускные клапана (3.3), (4.3), выпускные каналы (3.4), (4.4).Low pressure cylinders (3), (4) fig. 1 are located between the high pressure cylinders (1), (2) and are connected to the high pressure cylinders (1), (2) through the bypass channels (1.6), (2.7). All these cylinders (1), (2), (3), (4) have identical pistons (1.1), (2.1), (3.1), (4.1) connected by connecting rods (1.2), (2.2), (3.2 ), (4.2) with the crankshaft (5) of the engine. High pressure cylinders (1), (2) contain lift inlet valves (1.4), (2.4), lift bypass valves (1.5), (2.6), spark plugs (1.3), (2.3), inlet ports (1.7), ( 2.5). Low pressure cylinders (3), (4) contain lift outlet valves (3.3), (4.3), outlet ports (3.4), (4.4).
Первый цилиндр низкого давления (3) соединен со вторым цилиндром низкого давления (4) соединительным каналом (3.5) фиг. 1 расположенным в блоке цилиндров и проходящим сквозь стенку между цилиндрами низкого давления (3), (4). Такое исполнение увеличивает степень расширения отработавших газов, позволяя цилиндрам низкого давления (3) и (4) функционировать как единый цилиндр с удвоенным рабочим объемом.The first low pressure cylinder (3) is connected to the second low pressure cylinder (4) by a connecting channel (3.5) of FIG. 1 located in the cylinder block and passing through the wall between the low pressure cylinders (3), (4). This design increases the expansion ratio of the exhaust gases, allowing the low pressure cylinders (3) and (4) to function as a single cylinder with doubled displacement.
Двигатель имеет распределительный вал, кулачки которого открывают клапаны цилиндров высокого давления (1), (2) и низкого давления (3), (4), совершая один оборот за два оборота коленчатого вала (5) так, как это происходит в классических четырехтактных двигателях внутреннего сгорания. Кулачки, открывающие клапаны цилиндров низкого давления, имеют двухсторонний профиль. Благодаря этому в цилиндрах низкого давления (3), (4) осуществляется двухтактный цикл: расширение и выпуск.The engine has a camshaft, the cams of which open the valves of the high-pressure (1), (2) and low-pressure (3), (4) cylinders, making one revolution in two crankshaft revolutions (5), as it happens in classic four-stroke engines internal combustion. The cams that open the valves of the low pressure cylinders have a double-sided profile. Due to this, a two-stroke cycle is carried out in the low-pressure cylinders (3), (4): expansion and release.
Рабочий цикл стандартного бензинового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания состоит из четырех тактов: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. Во время такта впуска, поршень перемещается вниз, и воздушно-топливная смесь всасывается в цилиндр. За этим следует такт сжатия, при котором поршень движется вверх и сжимает воздушно-топливную смесь. Такт сжатия достигает кульминации при импульсном зажигании воздушно-топливной смеси, которая двигает поршень вниз в такте рабочего хода. В такте выхлопа поршень снова перемещается вверх для выпуска отработавшего газа из цилиндра в процессе подготовки к следующему такту впуска.The working cycle of a standard gasoline four-stroke internal combustion engine consists of four strokes: intake, compression, power stroke, exhaust. During the intake stroke, the piston moves downward and the air / fuel mixture is sucked into the cylinder. This is followed by a compression stroke in which the piston moves upward and compresses the air / fuel mixture. The compression stroke culminates with pulsed ignition of the air / fuel mixture, which pushes the piston downward in the stroke. During the exhaust stroke, the piston moves up again to release the exhaust gas from the cylinder in preparation for the next intake stroke.
Рабочий цикл бензинового пятитактного двигателя внутреннего сгорания состоит из пяти тактов: впуск фиг. 1, сжатие фиг. 2, рабочий ход фиг. 3, расширение (расширение отработавших газов) фиг. 4, выпуск фиг. 1.The working cycle of a gasoline five-stroke internal combustion engine consists of five strokes: the inlet of FIG. 1, the compression of FIG. 2, the working stroke of FIG. 3, expansion (expansion of exhaust gases) of FIG. 4, release of FIG. one.
Цилиндры высокого давления (1), (2) фиг. 1 работают по классическому четырехтактному циклу. В цилиндрах низкого давления (3), (4) происходит расширение отработавших газов, которое и называется пятым тактом. Таким образом, в цилиндрах низкого давления (3), (4) осуществляются только такты расширения и выпуска отработавших газов.High pressure cylinders (1), (2) of FIG. 1 operate according to the classic four-stroke cycle. In the low pressure cylinders (3), (4), the exhaust gases expand, which is called the fifth stroke. Thus, in the low-pressure cylinders (3), (4), only expansion and exhaust strokes are carried out.
Рабочие фазы четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с дополнением пятого такта.Working phases of a four-cylinder internal combustion engine with the addition of the fifth stroke.
Фаза А фиг. 1. Поршни (1.1), (2.1) в цилиндрах высокого давления (1), (2) движутся от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, а поршни (3.1), (4.1) в цилиндрах низкого давления (3), (4) движутся от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. В первом цилиндре высокого давления (1) осуществляется впуск воздушно-топливной смеси, а во втором цилиндре высокого давления (2) рабочий ход. В цилиндрах низкого давления (3), (4) осуществляется выпуск газов.Phase A of FIG. 1. Pistons (1.1), (2.1) in high pressure cylinders (1), (2) move from top dead center to bottom dead center, and pistons (3.1), (4.1) in low pressure cylinders (3), (4 ) move from bottom dead center to top dead center. In the first high-pressure cylinder (1) the air-fuel mixture is injected, and in the second high pressure cylinder (2) the working stroke. In the low pressure cylinders (3), (4) gases are released.
Фаза В фиг. 2. Поршни (1.1), (2.1) в цилиндрах высокого давления (1), (2) движутся от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке, а поршни (3.1), (4.1) в цилиндрах низкого давления (3) и (4) движутся от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. В первом цилиндре высокого давления (1) осуществляется сжатие воздушно-топливной смеси, а во втором цилиндре высокого давления (2) вытеснение отработавших газов во второй цилиндр низкого давления (4). Во втором (4) и первом (3) цилиндрах низкого давления осуществляется расширение отработавших газов из второго цилиндра высокого давления (2).Phase B of FIG. 2. Pistons (1.1), (2.1) in high pressure cylinders (1), (2) move from bottom dead center to top dead center, and pistons (3.1), (4.1) in low pressure cylinders (3) and (4) ) move from top dead center to bottom dead center. In the first high-pressure cylinder (1), the air-fuel mixture is compressed, and in the second high-pressure cylinder (2) the exhaust gases are displaced into the second low-pressure cylinder (4). In the second (4) and first (3) low-pressure cylinders, the exhaust gases from the second high-pressure cylinder (2) are expanded.
Фаза С фиг. 3. Поршни (1.1), (2.1) в цилиндрах высокого давления (1), (2) движутся от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. Поршни (3.1), (4.1) в цилиндрах низкого давления (3), (4) движутся от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. В первом цилиндре высокого давления (1) осуществляется рабочий ход, а во втором цилиндре высокого давления (2) впуск воздушно-топливной смеси. В цилиндрах низкого давления (3), (4) осуществляется выпуск газов.Phase C of FIG. 3. Pistons (1.1), (2.1) in high pressure cylinders (1), (2) move from top dead center to bottom dead center. Pistons (3.1), (4.1) in low pressure cylinders (3), (4) move from bottom dead center to top dead center. In the first high-pressure cylinder (1), the working stroke is carried out, and in the second high-pressure cylinder (2) the air-fuel mixture is injected. In the low pressure cylinders (3), (4) gases are released.
Фаза D фиг. 4. Поршни (1.1), (2.1) в цилиндрах высокого давления (1), (2) движутся от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. Поршни (3.1), (4.1) в цилиндрах низкого давления (3), (4) движутся от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. В первом цилиндре высокого давления (1) осуществляется выпуск отработавших газов в первый цилиндр низкого давления (3), а во втором цилиндре высокого давления (2) сжатие воздушно-топливной смеси. В первом (3) и во втором (4) цилиндрах низкого давления осуществляется процесс расширения выпускных газов из первого цилиндра высокого давления (1).Phase D of FIG. 4. Pistons (1.1), (2.1) in high pressure cylinders (1), (2) move from bottom dead center to top dead center. Pistons (3.1), (4.1) in low pressure cylinders (3), (4) move from top dead center to bottom dead center. In the first high-pressure cylinder (1) exhaust gases are released into the first low-pressure cylinder (3), and in the second high-pressure cylinder (2) the air-fuel mixture is compressed. In the first (3) and second (4) low-pressure cylinders, the process of expansion of exhaust gases from the first high-pressure cylinder (1) is carried out.
Таким образом, рабочий цикл четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с дополнением пятого такта осуществляется за два оборота коленчатого вала и состоит из двух групп процессов. Первая группа включает процессы впуска и рабочего хода в первом (1) или втором (2) цилиндрах высокого давления и выпуск газов из цилиндров низкого давления (3), (4) фиг. 1. Вторая группа включает процессы сжатия и вытеснения отработавших газов в первом (1) или втором (2) цилиндрах высокого давления и дополнительное расширение выпускных газов в цилиндрах низкого давления (3), (4) фиг. 2.Thus, the working cycle of a four-cylinder internal combustion engine with the addition of the fifth stroke is carried out in two revolutions of the crankshaft and consists of two groups of processes. The first group includes the processes of intake and working stroke in the first (1) or second (2) high-pressure cylinders and the exhaust of gases from the low-pressure cylinders (3), (4) of FIG. 1. The second group includes the processes of compression and displacement of exhaust gases in the first (1) or second (2) high pressure cylinders and additional expansion of exhaust gases in the low pressure cylinders (3), (4) of FIG. 2.
Технический результат заключается в увеличении экономичности двигателя за счет смещения зоны малых величин удельного расхода топлива в область низких нагрузок и частот вращения коленчатого вала, повышении эффективности утилизации энергии выпускных газов двигателя и индикаторного КПД за счет увеличения степени расширения отработавших газов вследствие работы цилиндров низкого давления как единый цилиндр с удвоенным рабочим объемом, создании четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с дополнением пятого такта на основе четырехцилиндрового двигателя с функцией четырехтактной работы серийной модели с незначительными изменениями.The technical result consists in increasing the efficiency of the engine due to the displacement of the zone of small values of the specific fuel consumption in the region of low loads and crankshaft speeds, increasing the efficiency of energy utilization of the engine exhaust gases and the indicated efficiency by increasing the degree of expansion of the exhaust gases due to the operation of low-pressure cylinders cylinder with double displacement, creating a four-cylinder internal combustion engine with the addition of the fifth stroke based on the four-cylinder four-stroke engine of the production model with minor modifications.
Краткое описание чертежей:Brief Description of Drawings:
На фиг. 1 – схематичное изображение четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с дополнением пятого такта в фазе А. Продольный разрез;FIG. 1 is a schematic representation of a four-cylinder internal combustion engine with the addition of a fifth stroke in phase A. Longitudinal section;
на фиг. 2 – схематичное изображение четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с дополнением пятого такта в фазе В. Продольный разрез;in fig. 2 is a schematic representation of a four-cylinder internal combustion engine with the addition of a fifth stroke in phase B. Longitudinal section;
на фиг. 3 – схематичное изображение четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с дополнением пятого такта в фазе С. Продольный разрез;in fig. 3 is a schematic representation of a four-cylinder internal combustion engine with the addition of a fifth stroke in phase C. Longitudinal section;
на фиг. 4 – схематичное изображение четырехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с дополнением пятого такта в фазе D. Продольный разрез.in fig. 4 is a schematic representation of a four-cylinder internal combustion engine with the addition of a fifth stroke in phase D. Longitudinal section.
Краткое описание конструктивных элементов:Brief description of structural elements:
1 - первый цилиндр высокого давления;1 - the first cylinder of high pressure;
1.1 - поршень;1.1 - piston;
1.2 - шатун;1.2 - connecting rod;
1.3 - свеча зажигания;1.3 - spark plug;
1.4 - впускной клапан;1.4 - inlet valve;
1.5 - перепускной клапан;1.5 - bypass valve;
1.6 - перепускной канал;1.6 - bypass channel;
1.7 - впускной канал;1.7 - inlet channel;
2 - второй цилиндр высокого давления;2 - the second high pressure cylinder;
2.1- поршень;2.1- piston;
2.2 - шатун;2.2 - connecting rod;
2.3 - свеча зажигания;2.3 - spark plug;
2.4 - впускной клапан;2.4 - inlet valve;
2.5 - впускной канал;2.5 - inlet channel;
2.6 - перепускной клапан;2.6 - bypass valve;
2.7 - перепускной канал;2.7 - bypass channel;
3 - первый цилиндр низкого давления;3 - the first cylinder of low pressure;
3.1 - поршень;3.1 - piston;
3.2 - шатун;3.2 - connecting rod;
3.3 - выпускной клапан;3.3 - exhaust valve;
3.4 - выпускной канал;3.4 - outlet channel;
3.5 - соединительный канал;3.5 - connecting channel;
4 - второй цилиндр низкого давления;4 - the second cylinder of low pressure;
4.1 - поршень;4.1 - piston;
4.2 - шатун;4.2 - connecting rod;
4.3 - выпускной клапан;4.3 - exhaust valve;
4.4 - выпускной канал;4.4 - outlet channel;
5 - коленчатый вал.5 - crankshaft.
Осуществление заявленного решения:Implementation of the declared decision:
Заявленное решение работает следующим образом.The stated solution works as follows.
Фаза А (фиг. 1). Впускной (2.4) и перепускной (2.6) клапаны закрыты. Во втором цилиндре высокого давления (2) происходит сгорание топливовоздушной смеси. Поршень (2.1) движется от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. Открыт впускной клапан (1.4) и по впускному каналу (1.7) осуществляется впрыск топливовоздушной смеси в цилиндр (1). Поршень (1.1) первого цилиндра высокого давления (1) движется от верхней мертвой точки к нижней мертвой точки. Перепускные клапаны (1.5) и (2.6) закрыты. Поршень (4.1) во втором цилиндре низкого давления движется от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. Открыты выпускные клапаны (3.3), (4.3) и по выпускным каналам (3.4) и (4.4) происходит выпуск отработавших газов.Phase A (Fig. 1). The inlet (2.4) and bypass (2.6) valves are closed. In the second high-pressure cylinder (2), the combustion of the air-fuel mixture takes place. The piston (2.1) moves from top dead center to bottom dead center. The inlet valve (1.4) is open and the air-fuel mixture is injected into the cylinder (1) through the inlet port (1.7). The piston (1.1) of the first high pressure cylinder (1) moves from top dead center to bottom dead center. The overflow valves (1.5) and (2.6) are closed. The piston (4.1) in the second low pressure cylinder moves from bottom dead center to top dead center. Exhaust valves (3.3), (4.3) are open and exhaust gases are discharged through the exhaust ports (3.4) and (4.4).
Фаза В (фиг. 2). Впускные клапаны (1.4), (2.4) и выпускные клапаны (3.3), (4.3) закрыты. Поршни (2.1) и (1.1) в цилиндрах высокого давления (2) и (1) движутся от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. Открыт перепускной клапан (2.6) и по перепускному каналу (2.7) происходит выпуск отработавших газов во второй цилиндр низкого давления (4) и через соединительный канал (3.5) в первый цилиндр низкого давления (3). Поршни (3.1) и (4.1) движутся от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. В цилиндрах низкого давления (3) и (4) осуществляется процесс продолжения цикла расширения.Phase B (Fig. 2). Inlet valves (1.4), (2.4) and outlet valves (3.3), (4.3) are closed. Pistons (2.1) and (1.1) in high pressure cylinders (2) and (1) move from bottom dead center to top dead center. The wastegate (2.6) is open and exhaust gases are released through the wastegate (2.7) into the second low pressure cylinder (4) and through the connecting channel (3.5) into the first low pressure cylinder (3). Pistons (3.1) and (4.1) move from top dead center to bottom dead center. The low pressure cylinders (3) and (4) are in the process of continuing the expansion cycle.
Фаза С (фиг. 3). Впускной клапан (1.4) и перепускной клапан (1.5) закрыты. В первом цилиндре высокого давления (1) происходит сгорание топливовоздушной смеси. Поршень (1.1) движется от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. Открыт впускной клапан (2.4) и по впускному каналу (2.5) осуществляется впрыск топливовоздушной смеси в цилиндр (2). Поршень (2.1) движется от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. Поршни (3.1) и (4.1) цилиндров низкого давления движутся от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. Выпускные клапаны (3.3) и (4.3) открыты и по выпускным каналам (3.4) и (4.4) происходит выпуск отработавших газов.Phase C (Fig. 3). The inlet valve (1.4) and the bypass valve (1.5) are closed. In the first high-pressure cylinder (1), the combustion of the air-fuel mixture takes place. The piston (1.1) moves from top dead center to bottom dead center. The inlet valve (2.4) is open and the air-fuel mixture is injected into the cylinder (2) through the inlet channel (2.5). The piston (2.1) moves from top dead center to bottom dead center. The pistons (3.1) and (4.1) of the LP cylinders move from bottom dead center to top dead center. The exhaust valves (3.3) and (4.3) are open and the exhaust ports (3.4) and (4.4) are vented.
Фаза D (фиг. 4). Впускные клапаны (1.4), (2.4) и выпускные клапаны (3.3), (4.3) закрыты. Поршни (1,1) и (2.1) в цилиндрах высокого давления (1) и (2) движутся от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. Открыт перепускной клапан (1.5) и по перепускному каналу (1.6) происходит выпуск отработавших газов в первый цилиндр низкого давления (3) и через соединительный канал (3.5) во второй цилиндр низкого давления (4). Поршни (3.1) и (4.1) движутся от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. В цилиндрах низкого давления (3) и (4) осуществляется процесс продолжения цикла расширения.Phase D (Fig. 4). Inlet valves (1.4), (2.4) and outlet valves (3.3), (4.3) are closed. Pistons (1,1) and (2.1) in high pressure cylinders (1) and (2) move from bottom dead center to top dead center. The bypass valve (1.5) is open and exhaust gases are released through the bypass channel (1.6) into the first low pressure cylinder (3) and through the connecting channel (3.5) into the second low pressure cylinder (4). Pistons (3.1) and (4.1) move from top dead center to bottom dead center. The low pressure cylinders (3) and (4) are in the process of continuing the expansion cycle.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019139891A RU2747244C1 (en) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | Four-cylinder internal combustion engine with the addition of the fifth stroke |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019139891A RU2747244C1 (en) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | Four-cylinder internal combustion engine with the addition of the fifth stroke |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2747244C1 true RU2747244C1 (en) | 2021-04-29 |
Family
ID=75850930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019139891A RU2747244C1 (en) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | Four-cylinder internal combustion engine with the addition of the fifth stroke |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2747244C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU80507U1 (en) * | 2008-09-10 | 2009-02-10 | Валентин Павлович Румянцев | FOUR-STROKE ICE WITH CONTINUED EXTENSION OF COMBUSTION PRODUCTS |
DE102013006703A1 (en) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | Reinhard Legat | Internal combustion engine with re-expansion of the working gas in the partial load range |
WO2017007357A1 (en) * | 2015-07-06 | 2017-01-12 | Karczewski Antoni | Multi-purpose internal combustion engine |
WO2019083356A1 (en) * | 2017-10-23 | 2019-05-02 | Finvestor B.V. | Combustion engine |
-
2019
- 2019-12-05 RU RU2019139891A patent/RU2747244C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU80507U1 (en) * | 2008-09-10 | 2009-02-10 | Валентин Павлович Румянцев | FOUR-STROKE ICE WITH CONTINUED EXTENSION OF COMBUSTION PRODUCTS |
DE102013006703A1 (en) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | Reinhard Legat | Internal combustion engine with re-expansion of the working gas in the partial load range |
WO2017007357A1 (en) * | 2015-07-06 | 2017-01-12 | Karczewski Antoni | Multi-purpose internal combustion engine |
WO2019083356A1 (en) * | 2017-10-23 | 2019-05-02 | Finvestor B.V. | Combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8371256B2 (en) | Internal combustion engine utilizing dual compression and dual expansion processes | |
ES2401725T3 (en) | Hybrid split-cycle air engine | |
US3808818A (en) | Dual combustion engine and cycle | |
JP2003517526A (en) | Dual-cylinder expander engine and combustion method having one cycle and two expansion strokes | |
WO2012040431A1 (en) | Turbocharged downsized compression cylinder for a split-cycle engine | |
US8904981B2 (en) | Alternating split cycle combustion engine and method | |
CN110778394A (en) | Energy-saving four-stroke internal combustion engine | |
US3785355A (en) | Engine with internal charge dilution and method | |
CN103003535A (en) | Method and system for internal combustion engine | |
RU2543908C1 (en) | Procedure for optimisation of process of combustion products expansion in cylinder of single-cycle engine with external combustion chamber | |
RU2747244C1 (en) | Four-cylinder internal combustion engine with the addition of the fifth stroke | |
JPH05502707A (en) | Reciprocating engine with pump cylinder and power cylinder | |
CN102562294B (en) | Eight-stroke engine | |
CN211144636U (en) | Energy-saving four-stroke internal combustion engine | |
RU2737461C1 (en) | Dual-action internal combustion engine | |
RU2449138C2 (en) | Internal combustion engine | |
JPS59113239A (en) | Double expansion type internal-combustion engine | |
RU2773079C1 (en) | Способ осуществления газообмена двухтактного двигателя внутреннего сгорания | |
RU2521704C1 (en) | Combined piston engine | |
CN209990543U (en) | Two-stroke engine with independent combustion chamber, special piston and synchronous supercharging | |
RU2144141C1 (en) | Four-stroke combination internal combustion engine and method of use of high-pressure hot gases | |
RU2786859C1 (en) | Method and experimental system with independent supply air source for two-stroke ice | |
RU2788801C2 (en) | Piston two-shaft two-stroke internal combustion engine with variable compression ratio and pendulum mechanism for controlling intake stroke | |
RU136095U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
CN111720211A (en) | Variable compression ratio type five-stroke engine |