RU2753076C1 - Cylinder-and-piston group of two-stroke engine - Google Patents
Cylinder-and-piston group of two-stroke engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2753076C1 RU2753076C1 RU2020120020A RU2020120020A RU2753076C1 RU 2753076 C1 RU2753076 C1 RU 2753076C1 RU 2020120020 A RU2020120020 A RU 2020120020A RU 2020120020 A RU2020120020 A RU 2020120020A RU 2753076 C1 RU2753076 C1 RU 2753076C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- cylinder
- annular piston
- pistons
- annular
- 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
- F01B7/20—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with two or more pistons reciprocating one within another, e.g. one piston forming cylinder of the other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L5/00—Slide valve-gear or valve-arrangements
- F01L5/04—Slide valve-gear or valve-arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
- F01L5/06—Slide valve-gear or valve-arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves surrounding working cylinder or piston
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L5/00—Slide valve-gear or valve-arrangements
- F01L5/20—Slide valve-gear or valve-arrangements specially for two-stroke engines
-
- 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
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/02—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
- F02B33/04—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with simple crankcase pumps, i.e. with the rear face of a non-stepped working piston acting as sole pumping member in co-operation with the crankcase
-
- 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
- F02B75/30—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with one working piston sliding inside another
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
Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двухтактным двигателям с несимметричными фазами газораспределения.The invention relates to the field of engine building, namely to two-stroke engines with asymmetric valve timing.
Известна цилиндропоршневая группа двухтактного двигателя, содержащая цилиндр, установленный в цилиндре кольцевой поршень с размещенным в нем внутренним поршнем, снабженным днищем и тронком, при этом каждый поршень связан с соответствующей кривошипной шейкой с возможностью перемещения относительно цилиндра и совпадения при этом направления перемещения поршней, по крайней мере, на части своего рабочего хода, а поршни разделяют цилиндр на рабочую и подпоршневую полости, а в цилиндре выполнены выпускные окна (US 2394269 А, опуб., 05.02.1946).A known cylinder-piston group of a two-stroke engine contains a cylinder, an annular piston installed in the cylinder with an internal piston placed in it, equipped with a bottom and a trunk, and each piston is connected to a corresponding crank neck with the possibility of moving relative to the cylinder and coinciding with the direction of movement of the pistons, at least at least on a part of their working stroke, and the pistons divide the cylinder into working and subpiston cavities, and outlet ports are made in the cylinder (US 2394269 A, publ., 02/05/1946).
Недостатком известной цилиндропоршневой группы является узкий диапазон асимметрии фаз газораспределения в двухтактном двигателе, который может быть обеспечен лишь незначительным угловым смещением кривошипов кольцевого и внутреннего поршней, ограниченным снижением эффективности работы двигателя при увеличении такого смещения.The disadvantage of the known cylinder-piston group is a narrow range of asymmetry of the valve timing in a two-stroke engine, which can be provided only by a slight angular displacement of the cranks of the annular and internal pistons, a limited decrease in the efficiency of the engine with an increase in such displacement.
Техническим результатом заявленного двигателя является повышение эффективности работы двигателя за счет снижения потерь заряда при продувке.The technical result of the claimed engine is to increase the efficiency of the engine by reducing charge losses during purging.
Поставленная задача достигается тем, что в цилиндропоршневой группе двухтактного двигателя, содержащей цилиндр, установленный в цилиндре кольцевой поршень с размещенным в нем внутренним поршнем, снабженным днищем и тронком, при этом каждый поршень связан с соответствующей кривошипной шейкой с возможностью перемещения относительно цилиндра и совпадения при этом направления перемещения поршней, по крайней мере, на части своего хода, а поршни разделяют цилиндр на рабочую и подпоршневую полости, а в цилиндре выполнены выпускные окна, согласно изобретению, кольцевой поршень связан с кривошипной шейкой при помощи шарнира, место размещения которого в кольцевом поршне смещено от геометрической продольной оси цилиндра, с возможностью дополнительного возвратно-вращательного движения кольцевого поршня вокруг геометрической продольной оси цилиндра, рабочая полость сообщена с подпоршневой полостью посредством продувочных каналов, выполненных в кольцевом поршне и перепускных окон, выполненных в тронке внутреннего поршня, с возможностью изменения сечения перепускных окон при движении поршней от нижней мертвой точки за счет поворота кольцевого поршня, а выпускные окна расположены с возможностью изменения их сечения кромкой кольцевого поршня.The task is achieved by the fact that in the cylinder-piston group of a two-stroke engine containing a cylinder, an annular piston installed in the cylinder with an internal piston located in it, equipped with a bottom and a trunk, and each piston is connected to the corresponding crank journal with the possibility of movement relative to the cylinder and coincidence the direction of movement of the pistons, at least for a part of their stroke, and the pistons divide the cylinder into working and subpiston cavities, and outlet ports are made in the cylinder, according to the invention, the annular piston is connected to the crank journal by means of a hinge, the location of which in the annular piston is displaced from the geometric longitudinal axis of the cylinder, with the possibility of additional reciprocating movement of the annular piston around the geometric longitudinal axis of the cylinder, the working cavity is communicated with the subpiston cavity by means of purging channels made in the annular piston and bypass windows made in the throne ke of the internal piston, with the possibility of changing the cross-section of the bypass ports when the pistons move from the bottom dead center due to the rotation of the annular piston, and the outlet ports are located so that their cross-section can be changed by the edge of the annular piston.
Поставленная задача достигается также тем, что шарнир связи кольцевого поршня выполнен в виде подшипника качения, одна обойма которого закреплена в кольцевом поршне, а другая обойма связана с соответствующей кривошипной шейкой при помощи кинематического звена, при этом геометрическая ось вращения подшипника, закрепленного в кольцевом поршне, расположена вдоль продольной геометрической оси цилиндра.The task is also achieved by the fact that the coupling hinge of the annular piston is made in the form of a rolling bearing, one cage of which is fixed in the annular piston, and the other cage is connected to the corresponding crank journal using a kinematic link, while the geometric axis of rotation of the bearing fixed in the annular piston, located along the longitudinal geometric axis of the cylinder.
Изобретение поясняется при помощи чертежей. На фиг. 1 показан продольный разрез цилиндропоршневой группы; На фиг. 2 - вид на кольцевой поршень с шарниром и звеном привода; На фиг. 3 - вид на внутренний поршень.The invention is illustrated with the help of drawings. FIG. 1 shows a longitudinal section of a cylinder-piston group; FIG. 2 is a view of an annular piston with a hinge and a drive link; FIG. 3 is a view of the inner piston.
Описываемое устройство содержит цилиндр 1, установленный в нем кольцевой поршень 2 с размещенным в нем внутренним поршнем 3, который снабжен днищем 4 и тронком 5. Кольцевой поршень 2 связан с кривошипной шейкой 6, а внутренний поршень 3 связан с кривошипной шейкой 7. Кольцевой поршень 2 связан с шейкой 6 при помощи шарнира, выполненного в виде подшипника качения 8, одна обойма 9 которого закреплена в кольцевом поршне 2, а другая его обойма 10 связана с шейкой 6 при помощи кинематического звена 11, при этом геометрическая ось 12 вращения подшипника 8 расположена вдоль продольной геометрической оси 13 цилиндра 1. место размещения подшипника 8 (его геометрической оси 12) в кольцевом поршне 2 смещено от геометрической оси 13 цилиндра 1 для обеспечения дополнительного возвратно-вращательного движения кольцевого поршня 2 вокруг геометрической продольной оси 13 цилиндра 1. Направление движения поршней 2 и 3 относительно цилиндра 1 совпадает, по крайней мере, на части своего хода. В цилиндре 1 выполнены выпускные окна 14 с возможностью изменения их сечения кромкой кольцевого поршня 2. Поршни 2 и 3 разделяют цилиндр 1 на рабочую полость 15, в которой осуществляется двухтактный рабочий процесс двигателя и подпоршневую полость 16. При этом рабочая полость 15 сообщена с подпоршневой полостью 16 посредством продувочных каналов 17, выполненных в кольцевом поршне 2 и перепускных окон 18, выполненных в тронке 5 внутреннего поршня 3. Сечение перепускных окон 18 изменяется при положении поршней 2 и 3 в районе нижней мертвой точки (НМТ) за счет поворота кольцевого поршня 2 вокруг оси 13 и внутреннего поршня 3.The described device contains a
В конце процесса расширения газов в надпоршневой рабочей полости 15 при движении обоих поршней 2 и 3 к НМТ кромкой поршня 2 открываются выпускные окна 14 цилиндра 1, и начинается свободный выпуск продуктов сгорания из цилиндра 1. При дальнейшем движении поршней к НМТ поршень 3 своей кромкой открывает продувочные окна 19 продувочных каналов 17, и начинается процесс продувки цилиндра 1 путем перепуска свежего заряда из подпоршневой полости 16 в рабочую полость 15 через перепускные окна 18 поршня 3, продувочные каналы 17 и продувочные окна 19 поршня 2. Во время процесса продувки поршень 2 закрывает выпускные окна 14, и продолжается процесс наполнения рабочей полости 15 свежим зарядом без его потери в выпускную систему. При движении внутреннего поршня 3 от НМТ свежий заряд из рабочей полости 15 может возвращаться обратно в подпоршневую полость 16 под действием разрежения в ней. Однако поворот кольцевого поршня 2 вокруг оси 13 за счет особенностей его привода перекрывает полностью перепускные окна 18 или дросселирует их, предотвращая или снижая перетечки свежего заряда обратно в подпоршневую полость 16 из рабочей полости 15.At the end of the process of expansion of gases in the above-
Поворот поршня 2 вокруг оси 13 осуществляется за счет смещения от нее оси 12 подшипника 8. То есть поршень 2 перемещается по овальной замкнутой траектории.The rotation of the
После закрытия всех окон в рабочей полости 15 цилиндра 1 начинается процесс сжатия свежего заряда с последующим его сжиганием в районе верхней мертвой точки (ВМТ).After closing all the windows in the working
Описанным образом осуществляется рабочий процесс двухтактного двигателя с несимметричными фазами газораспределения. Асимметрия фаз может быть увеличена путем сдвига фаз относительного перемещения поршней, например, за счет углового смещения кривошипных шеек 6 и 7.In the described manner, the working process of a two-stroke engine with asymmetric valve timing is carried out. The phase asymmetry can be increased by shifting the phases of the relative movement of the pistons, for example, due to the angular displacement of the
При этом следует отметить, что близкий к синусоидальному закон перемещения кольцевого поршня 2, связанный с особенностями его привода, позволяет уменьшить скорость увеличения объема камеры сгорания при движении обоих поршней от ВМТ. Сдвиг фаз относительного перемещения поршней еще более снижает указанную скорость увеличения объема.It should be noted that the close to sinusoidal law of displacement of the
Таким образом, описанная цилиндропоршневая группа позволяет повысить эффективность работы двигателя за счет снижения потерь заряда при продувке путем реализации в двигателе несимметричных фаз газораспределения и снижения за счет этого потерь свежего заряда из рабочей полости.Thus, the described cylinder-piston group makes it possible to increase the efficiency of the engine by reducing charge losses during purging by implementing asymmetric valve timing in the engine and thereby reducing the loss of fresh charge from the working cavity.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020120020A RU2753076C1 (en) | 2020-04-10 | 2020-04-10 | Cylinder-and-piston group of two-stroke engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020120020A RU2753076C1 (en) | 2020-04-10 | 2020-04-10 | Cylinder-and-piston group of two-stroke engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2753076C1 true RU2753076C1 (en) | 2021-08-11 |
Family
ID=77349129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020120020A RU2753076C1 (en) | 2020-04-10 | 2020-04-10 | Cylinder-and-piston group of two-stroke engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2753076C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3203263A (en) * | 1962-05-28 | 1965-08-31 | Edward J Gaffney | Two-cycle internal combustion engine |
EP0115257A1 (en) * | 1982-12-31 | 1984-08-08 | Mario Bertocci | Caburating displacement engine with pistons arranged one within another and slide-valves |
RU2027878C1 (en) * | 1992-10-06 | 1995-01-27 | Геня Те | Internal-combustion engine and method for its scavenging |
RU2029109C1 (en) * | 1991-11-22 | 1995-02-20 | Геня Те | Internal combustion engine with crank-chamber blowing |
RU2567159C2 (en) * | 2014-02-19 | 2015-11-10 | Андрей Павлович Лисицын | Two-stage expansion with new crank gear configuration in opposed ice with opposed cranks |
RU2700117C1 (en) * | 2018-03-27 | 2019-09-12 | Евгений Николаевич Захаров | Spool sleeve distribution |
-
2020
- 2020-04-10 RU RU2020120020A patent/RU2753076C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3203263A (en) * | 1962-05-28 | 1965-08-31 | Edward J Gaffney | Two-cycle internal combustion engine |
EP0115257A1 (en) * | 1982-12-31 | 1984-08-08 | Mario Bertocci | Caburating displacement engine with pistons arranged one within another and slide-valves |
RU2029109C1 (en) * | 1991-11-22 | 1995-02-20 | Геня Те | Internal combustion engine with crank-chamber blowing |
RU2027878C1 (en) * | 1992-10-06 | 1995-01-27 | Геня Те | Internal-combustion engine and method for its scavenging |
RU2567159C2 (en) * | 2014-02-19 | 2015-11-10 | Андрей Павлович Лисицын | Two-stage expansion with new crank gear configuration in opposed ice with opposed cranks |
RU2700117C1 (en) * | 2018-03-27 | 2019-09-12 | Евгений Николаевич Захаров | Spool sleeve distribution |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9512777B2 (en) | Internal combustion engines | |
JP2004278536A (en) | Reciprocating internal combustion engine, its operation method, and stroke function adjusting apparatus of filling exchange valve | |
US9303637B2 (en) | Connecting rod valve | |
SE9902113L (en) | Internal combustion engine | |
US8910597B2 (en) | Reciprocating piston engine | |
GB2494371A (en) | Internal combustion engine with an opposed piston configuration | |
EP0476010B1 (en) | Reciprocating piston engine with pumping and power cylinders | |
RU2753076C1 (en) | Cylinder-and-piston group of two-stroke engine | |
EP3371434A1 (en) | Compact ported cylinder construction for an opposed-piston engine | |
US6782850B2 (en) | Two stroke engine having reduced height pistons | |
US5159902A (en) | Rotary vee engine with through-piston induction | |
JPH05502707A (en) | Reciprocating engine with pump cylinder and power cylinder | |
ITPZ990003A1 (en) | ISOMETRIC COMBUSTION SYSTEMS. | |
RU2734566C1 (en) | Two-stroke engine with sleeve gas distribution | |
RU2028471C1 (en) | Four-stroke internal combustion engine | |
RU2103525C1 (en) | Slot gas distribution internal combustion engine | |
US9163506B2 (en) | Engine | |
RU2734696C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
US20160177816A1 (en) | Two-stroke engine | |
RU2559217C2 (en) | Two-stroke engine intake and exhaust channels configuration | |
RU2779214C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
RU2263803C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2769610C1 (en) | Two-stroke two-cylinder internal combustion engine | |
RU2084665C1 (en) | Internal combustion engine | |
JP6989318B2 (en) | engine |