RU2756490C1 - Rotary two-stroke diesel engine with direct-flow valve gas exchange system and high-pressure pump-nozzle, cylinder head device and supercharging method - Google Patents

Rotary two-stroke diesel engine with direct-flow valve gas exchange system and high-pressure pump-nozzle, cylinder head device and supercharging method Download PDF

Info

Publication number
RU2756490C1
RU2756490C1 RU2020114559A RU2020114559A RU2756490C1 RU 2756490 C1 RU2756490 C1 RU 2756490C1 RU 2020114559 A RU2020114559 A RU 2020114559A RU 2020114559 A RU2020114559 A RU 2020114559A RU 2756490 C1 RU2756490 C1 RU 2756490C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
possibility
valve
cylinder block
rotary
Prior art date
Application number
RU2020114559A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Владиславович Гридин
Original Assignee
Валерий Владиславович Гридин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Владиславович Гридин filed Critical Валерий Владиславович Гридин
Priority to RU2020114559A priority Critical patent/RU2756490C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2756490C1 publication Critical patent/RU2756490C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B57/00Internal-combustion aspects of rotary engines in which the combusted gases displace one or more reciprocating pistons
    • F02B57/04Control of cylinder-charge admission or exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B57/00Internal-combustion aspects of rotary engines in which the combusted gases displace one or more reciprocating pistons
    • F02B57/06Two-stroke engines or other engines with working-piston-controlled cylinder-charge admission or exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: internal combustion engines.
SUBSTANCE: invention can be used in piston internal combustion engines with a rotating cylinder block. A rotary two-stroke diesel engine with a direct-flow valve gas exchange system and a high-pressure pump-nozzle has cylinders (1) radially located in cylinder block (2). Cylinder block (2) is made in the form of a hollow shaft, pivotally fixed on two supports (3) and (4), the main and cantilever ones, with the possibility of rotation. Axis (5) of working bodies is eccentrically located inside cylinder block (2). Connecting rod (8) is pivotally fixed on axis (5) of working bodies. Piston (7) is pivotally fixed to connecting rod (8). Axis (5) of working bodies and main support (3) are made in the form of a single part. Main and cantilever supports (3) and (4) are located at the edges of cylinder block (2). Cylinder (1) is located between main and cantilever supports (3) and (4). There is a direct-flow valve gas exchange system with at least one intake valve (11) installed in cylinder head (1), at least two exhaust windows (12) made at a base of cylinder (1), and a purge channel connecting an air supercharger to an intake window made in the cylinder head. In the purge channel, there is a movable receiver and a spool-type valve installed inside the movable receiver located at the end of cylinder block (2), on the side of main support (3). Spool flap (17) of the spool-type valve is mounted pivotally on main support (3) with the possibility of controlled rotation. There are at least two pump-nozzles made with the possibility of fuel injection into cylinder (1) in a diesel cycle. The pump-nozzle is mounted next to cylinder (1), with the possibility of driving pusher (20) of the pump-nozzle by an eccentric mechanism made by eccentric cam (21) and support (22) of pusher (20). Eccentric cam (21) is made with the possibility of rotation on a shaft of main support (3) by a mechanism for changing a fuel injection moment. Support (22) of pusher (20) is pivotally mounted on eccentric cam (21) with the possibility of rotation in a sector of an upper dead center at a speed equal to a rotation speed of cylinder block (2). A cutout inside piston (7) for the connecting rod is made with the possibility of turning connecting rod (8) inside piston (7) and pumping oil from piston (7) into a crankcase. Cylinder (1) does not have a cutout for the exhaust window opposite the cutout in piston skirt (7). Piston skirt (7) is made elongated with the possibility of closing exhaust window (12) with the spool of piston skirt (7) at the upper dead center. In main support (3), there is oil outflow channel (29), made with the possibility of oil outflow from the crankcase. A device of the cylinder head and a method for supercharging are disclosed.
EFFECT: increased specific mass power, increased reliability and reduction in oil and fuel consumption.
17 cl, 17 dwg

Description

Изобретение относится к поршневым двигателям с вращающимся блоком цилиндров и может найти применение в двигателестроении.The invention relates to piston engines with a rotating cylinder block and can be used in engine construction.

Известен роторно-поршневой двигатель (см. патент RU 111198 U1, приоритет от 15.03.2011 г.), содержащий неподвижный корпус, ротор, в котором жестко закреплены нагнетательные и рабочие цилиндры с поршнями, нагнетательную камеру, расположенную внутри ротора, механизм преобразования движения поршней, выполненный в виде штоков, шарнирно соединенных с поршнями цилиндров и установленных с возможностью вращения, при этом оси рабочих цилиндров смещены в противоположные стороны от оси вращения ротора, а также системы газораспределения причем система газораспределения представлена поперечными впускным и выпускным каналами, расположенными напротив нагнетательных и рабочих цилиндров.Known rotary piston engine (see patent RU 111198 U1, priority dated 03/15/2011), containing a stationary housing, a rotor in which the pressure and working cylinders with pistons are rigidly fixed, a pressure chamber located inside the rotor, a mechanism for converting the movement of pistons , made in the form of rods pivotally connected to the pistons of the cylinders and mounted for rotation, while the axes of the working cylinders are displaced in opposite directions from the axis of rotation of the rotor, as well as the gas distribution system, the gas distribution system being represented by transverse inlet and outlet channels located opposite the pressure and working cylinders.

Такая система газоснабжения имеет плохие условия для создания компрессии, а двигатель имеет низкую удельную массовую мощность, поскольку радиальное расположение цилиндров требует большой диаметр двигателя, что ведет к увеличению его массы.Such a gas supply system has poor conditions for creating compression, and the engine has a low mass power density, since the radial arrangement of the cylinders requires a large engine diameter, which leads to an increase in its mass.

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания (см. патент RU 2626611 С2, приоритет от 13.01.2016 г.), содержащий корпус с цилиндром, по всему диаметру поршня выполнены тангенциальные выпускные окна-щели, кольцевую полость газосборника, поршень-золотник, головку цилиндра, камеру сгорания, воздухо-топливоподающий канал, завихритель, форсунки, впускной клапан и свечу.A two-stroke internal combustion engine is known (see patent RU 2626611 C2, priority dated 01/13/2016), containing a housing with a cylinder, tangential outlet slots, an annular cavity of a gas collector, a piston-slide valve, a cylinder head, a chamber are made along the entire diameter of the piston. combustion, air-fuel supply duct, swirler, injectors, intake valve and spark plug.

В таком двигателе впрыск топлива форсункой осуществляется в воздухо-топливоподающий канал, откуда оно испаряется и затем поступает в цилиндр.In such an engine, fuel is injected by a nozzle into the air-fuel supply channel, from where it evaporates and then enters the cylinder.

К недостаткам этого способа впрыска можно отнести малую эффективность поступления топливовоздушной смеси внутрь цилиндра, поскольку перед впрыском, в момент закрытия окон в цилиндре уже имеется повышенное давление, поэтому дальнейший поток воздуха в камеру будет минимален.The disadvantages of this injection method can be attributed to the low efficiency of the flow of the fuel-air mixture into the cylinder, since before injection, at the time of closing the windows, there is already an increased pressure in the cylinder, so further air flow into the chamber will be minimal.

Известен двухтактный ротативный двигатель с поперечно-щелевой продувкой цилиндров (см. патент US 3599612, приоритет от 04.08.1969 г.), содержащий неподвижный, вертикальный коленчатый вал и гильзы в блоке цилиндров, выполненном с возможностью вращения вокруг коленчатого вала, впускное и выпускное отверстия расположены диаметрально, продув камеры обеспечивается за счет использования кольцевой воздуходувки, прикрепленной к блоку цилиндров, центр вращения блока цилиндров эксцентричен относительно вала, корпус имеет впускное, выпускное отверстия и свечу зажигания, блок цилиндров действует как маховик, для отделения масла используется масляный насос, коленчатого вала имеет вертикальное положение, имеется поддон с маслом.Known two-stroke rotary engine with cross-slotted blowing of cylinders (see patent US 3599612, priority from 08/04/1969), containing a stationary, vertical crankshaft and liners in a cylinder block made with the ability to rotate around the crankshaft, inlet and outlet are diametrically located, the chambers are blown through using an annular blower attached to the cylinder block, the center of rotation of the cylinder block is eccentric relative to the shaft, the housing has an inlet, outlet and spark plug, the cylinder block acts as a flywheel, an oil pump is used to separate the oil, the crankshaft has a vertical position, there is a pan with oil.

Такой способ продувки малоэффективен на средних и больших оборотах.This method of blowing is ineffective at medium and high speeds.

Такой способ отвода масла не решает проблему отвода мала с внутренней поверхности головки поршня, где масло накапливается под действием центробежных сил.This method of oil drainage does not solve the problem of oil drainage from the inner surface of the piston head, where oil accumulates under the action of centrifugal forces.

Данная конструкция является наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и принята за наиболее близкий аналог.This design is the closest to the proposed one in terms of technical essence and is taken as the closest analogue.

В основу изобретения положена техническая задача повышения удельной массовой мощности, повышение надежности, повышение эффективности продувки цилиндра и снижение расхода масла и топлива. Применяемые термины:The invention is based on the technical problem of increasing the specific mass power, increasing reliability, increasing the efficiency of cylinder blowing and reducing oil and fuel consumption. Applied terms:

- насос-форсунка - интегрированная система непосредственного впрыска топлива под высоким давлением в дизельном цикле, представляет собой топливный насос объединенный с форсункой;- unit injector - an integrated system of direct fuel injection under high pressure in the diesel cycle, it is a fuel pump combined with an injector;

- дизельный цикл - термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания с воспламенением впрыскиваемого топлива от разогретого рабочего тела, сжатого поршнем воздуха.- diesel cycle - a thermodynamic cycle that describes the working process of an internal combustion engine with the ignition of injected fuel from a heated working fluid compressed by a piston of air.

- сектор верхней мертвой точки - термин характеризует положение составных частей деталей механизмов в последней фазе сжатия воздуха в цилиндре, в момент предшествующий впрыску топлива насос-форсункой и на некотором удалении этой точки после впрыска топлива.- sector of the top dead center - the term characterizes the position of the component parts of the mechanism parts in the last phase of air compression in the cylinder, at the moment preceding fuel injection by the pump nozzle and at some distance from this point after fuel injection.

- ресивер глушителя - глушитель, выполняющий функцию глушителя и ресивера, в котором перед впуском в него очередной порции выхлопных газов имеется небольшое остаточное давление выхлопных газов, оставшихся от предыдущих циклов.- muffler receiver - a muffler acting as a muffler and a receiver, in which there is a small residual pressure of exhaust gases left over from previous cycles before the next portion of exhaust gases enter it.

- головка цилиндра имеет новое значение, это наиболее удаленная от оси двигателя часть цилиндра, в которой имеется отверстие для подачи в цилиндр сжатого воздуха, а также в этой части расположен впускной клапан и завихритель.- the cylinder head has a new meaning, this is the part of the cylinder farthest from the engine axis, in which there is an opening for supplying compressed air to the cylinder, and also in this part there is an intake valve and a swirler.

- завихритель - универсальная деталь, основное назначение которой - закручивание воздуха по спирали внутри цилиндра, также в этой детали устанавливается впускной клапан и одна ее стенка составляет поверхность камеры сгорания.- the swirler is a universal part, the main purpose of which is to twist the air in a spiral inside the cylinder, an intake valve is also installed in this part and one of its walls forms the surface of the combustion chamber.

Решение поставленной задачи достигается в ротативном двухтактном дизельном двигателе с прямоточно-клапанной системой газообмена и насос-форсункой высокого давления, имеющем цилиндры, радиально расположенные в блоке цилиндров, выполненном в виде полого вала, шарнирно закрепленного на двух опорах, основной и консольной с возможностью вращения.The solution to this problem is achieved in a rotary two-stroke diesel engine with a direct-flow valve gas exchange system and a high-pressure pump-injector, having cylinders radially located in a cylinder block made in the form of a hollow shaft, hinged on two supports, the main one and cantilever, with the possibility of rotation.

Ось рабочих органов, эксцентрично расположена внутри блока цилиндров, шатун, шарнирно закреплен на оси рабочих органов и поршень, шарнирно закреплен на шатуне.The axis of the working bodies is eccentrically located inside the cylinder block, the connecting rod is hinged on the axis of the working bodies and the piston is hinged on the connecting rod.

Имеется два цилиндра, размещенные диаметрально.There are two cylinders located diametrically.

Ось рабочих органов и основная опора выполняются одной деталью, шарниры шатунов на оси рабочих органов расположены в ряд, основная и консольная опоры расположены по краям блока цилиндров, а цилиндр расположен между основной и консольной опорой.The axis of the working bodies and the main support are made in one piece, the hinges of the connecting rods on the axis of the working bodies are arranged in a row, the main and cantilever supports are located at the edges of the cylinder block, and the cylinder is located between the main and cantilever support.

Шарнир шатуна, шарнирно закрепленный на оси рабочих органов, выполняется в виде неразъемной втулки с радиальным подшипником скольжения внутри этой втулки.The connecting rod hinge, hinged on the axis of the working bodies, is made in the form of a one-piece sleeve with a radial sleeve bearing inside this sleeve.

Имеются минимум две насос-форсунки, размещенные диаметрально и выполненные с возможностью впрыска топлива в дизельном цикле.There are at least two unit injectors located diametrically and made with the possibility of fuel injection in the diesel cycle.

Такое размещение двух цилиндров, расположение шарниров шатунов в ряд и выполнение шарнира шатуна в виде неразъемной втулки позволяет значительно снизить диаметр и массу блока цилиндра, что в сочетании с применением дизельного цикла и насос-форсунки высокого давления позволяет повысить удельную массовую мощность, а применениеSuch an arrangement of two cylinders, the arrangement of the connecting rod joints in a row and the implementation of the connecting rod joint in the form of a one-piece sleeve can significantly reduce the diameter and mass of the cylinder block, which, in combination with the use of a diesel cycle and a high-pressure pump injector, makes it possible to increase the specific mass power, and the use of

Имеется прямоточно-клапанная система газообмена с впускным клапаном, установленным в головке цилиндра, минимум двумя выпускными окнами, выполненными в основании цилиндра и продувочным каналом, соединяющим воздушный нагнетатель с впускным окном, выполненным в головке цилиндра.There is a direct-flow valve gas exchange system with an intake valve installed in the cylinder head, at least two exhaust ports made at the base of the cylinder and a purge channel connecting the air blower with an intake port made in the cylinder head.

Такая прямоточно-клапанная система газообмена имеет хороший показатель проходного сечения выпускного окна и впускного клапана, что позволяет поднять обороты двигателя и увеличить мощность на повышенных оборотах.Such a single-flow valve gas exchange system has a good flow area of the outlet port and inlet valve, which makes it possible to raise the engine speed and increase power at higher speeds.

В продувочном канале имеется подвижный ресивер и клапан золотникового типа, установленный внутри подвижного ресивера, размещенного с торца блока цилиндров, со стороны основной опоры.The purge channel has a movable receiver and a spool-type valve installed inside a movable receiver located at the end of the cylinder block, on the side of the main support.

Золотниковая заслонка клапана золотникового типа крепится шарнирно на основной опоре с возможностью управляемого поворота.The spool valve of the spool-type valve is pivotally mounted on the main support with the possibility of controlled rotation.

Закрытие и открытие подвижного окна золотниковой заслонкой выполняется бесконтактным способом, при котором между поверхностью золотниковой заслонки и поверхностью подвижного окна имеется зазор.Closing and opening of the movable window by the slide valve is performed in a non-contact way, in which there is a gap between the surface of the slide valve and the surface of the movable window.

Такое бесконтактное исполнение золотниковой заслонки и возможность се управляемого поворота на основной опоре повышает эффективность продувки цилиндра во всем диапазоне скоростей, делает механизм клапана золотникового типа более простым и надежным.Such a non-contact design of the slide valve and the possibility of all controlled rotation on the main support increases the efficiency of cylinder purging in the entire speed range, makes the slide valve mechanism simpler and more reliable.

Насос-форсунка крепится рядом с цилиндром, с возможностью привода толкателя насос-форсунки эксцентриковым механизмом, выполненным эксцентриковым кулачком и опорой толкателя.The pump-injector is mounted next to the cylinder, with the possibility of driving the pusher of the pump-injector by an eccentric mechanism made by an eccentric cam and a pusher support.

Эксцентриковый кулачок выполняется с возможностью поворота на валу основной опоры механизмом изменения момента впрыска топлива, опора толкателя, шарнирно крепится на эксцентриковом кулачке с возможностью вращения в секторе верхней мертвой точки со скоростью равной скорости вращения блока цилиндров.The eccentric cam is rotatable on the shaft of the main support by a mechanism for changing the moment of fuel injection, the pusher support is pivotally attached to the eccentric cam with the ability to rotate in the top dead center sector at a speed equal to the rotation speed of the cylinder block.

Такое исполнение эксцентрикового механизма повышает его надежность, поскольку между поверхностью опоры толкателя и эксцентриковым кулачком выполняется радиальный подшипник скольжения, позволяющий эффективнее использовать возможности насос-форсунки высокого давления и создавать давление впрыска на уровне 150-220 МПа.This design of the eccentric mechanism increases its reliability, since a radial plain bearing is made between the surface of the pusher support and the eccentric cam, which makes it possible to more effectively use the capabilities of the high-pressure pump injector and create an injection pressure at the level of 150-220 MPa.

Такое давление впрыска повышает эффективность сгорания топлива и увеличивает удельную массовую мощность двигателя.This injection pressure improves the combustion efficiency and increases the engine mass power density.

Такой поворот эксцентрикового кулачка механизмом изменения момента впрыска топлива, регулирует период задержки воспламенения топлива и позволяет создавать оптимальные условия сгорания топлива на различных оборотах.Such a rotation of the eccentric cam by the mechanism for changing the moment of fuel injection, adjusts the delay period of the ignition of the fuel and allows you to create optimal conditions for fuel combustion at different speeds.

Вырез под шатун внутри поршня позволяет выполнять откачку масла из поршня в картер, что снижает действие центробежных сил, действующих на поршень через массу масла.The cutout for the connecting rod inside the piston allows the pumping of oil from the piston into the crankcase, which reduces the action of centrifugal forces acting on the piston through the mass of oil.

В основной опоре имеется канал оттока масла, он размещается рядом с осью рабочих органов со стороны наплыва масла на ось рабочих органов.The main support has an oil outflow channel, it is located next to the axis of the working bodies from the side of the influx of oil onto the axis of the working bodies.

Наличие канал оттока масла со стороны наплыва масла на ось делает возможным циркуляцию и очистку масла в системе смазки и повышает надежность двигателя.The presence of an oil drainage channel on the side of the oil inflow on the axle makes it possible to circulate and clean the oil in the lubrication system and increase the reliability of the engine.

Цилиндр не имеет выреза под выпускное окно напротив выреза в юбке поршня. Юбка поршня выполняется удлиненной с возможностью закрытия выпускного окна золотником юбки поршня в верхней мертвой точке.The cylinder does not have a cutout for the exhaust port opposite the cutout in the piston skirt. The piston skirt is made elongated so that the outlet port can be closed by the piston skirt spool at top dead center.

Такая конструкция цилиндра и юбки поршня не создает временных окон между картером и атмосферой, что исключает утечку масла через эти окна.This design of the cylinder and piston skirt does not create temporary gaps between the crankcase and the atmosphere, which prevents oil leakage through these gaps.

Имеется ресивер глушителя. Выпускные окна цилиндра, выходящие на одну сторону блока цилиндров из двух цилиндров, соединяются каналом с ресивером глушителя. Минимум одно выпускное окно ресивера глушителя закрывается подпружиненным клапаном.There is a silencer receiver. The outlet ports of the cylinder, facing one side of the cylinder block of the two cylinders, are connected by a channel to the receiver of the muffler. At least one outlet port of the silencer receiver is closed by a spring-loaded valve.

Такой подпружиненный клапан дает возможность увеличить пропускную способность выпускного окна ресивера глушителя под действием центробежных сил с увеличением скорости вращения блока цилиндров.Such a spring-loaded valve makes it possible to increase the throughput of the exhaust port of the receiver of the muffler under the action of centrifugal forces with an increase in the rotation speed of the cylinder block.

Такой ресивер глушителя позволяет снизить расход воздуха из продувочного канала на малых оборотах и повысить эффективность продувки и наддува цилиндра на больших оборотах.Such a receiver of the muffler allows to reduce the air consumption from the purge channel at low speeds and to increase the efficiency of purging and pressurizing the cylinder at high speeds.

Такая конструкция ресивера глушителя позволяет выполнить полноценный наддув цилиндра во всем диапазоне скоростей, поскольку на момент закрытия впускного клапана давление газов в цилиндре превышают атмосферное давление.This design of the receiver of the muffler makes it possible to carry out a full-fledged pressurization of the cylinder in the entire speed range, since at the moment of closing the intake valve, the pressure of the gases in the cylinder exceeds atmospheric pressure.

Такой полноценный наддув повышает удельную массовую мощность.This full boost increases the mass power density.

Такой ресивер глушителя также позволяет создать перепад давления газов между ресивером и картером, это исключает утечку масла из картера через щели и снижает расход масла.Such receiver of the muffler also allows creating a differential pressure of gases between the receiver and the crankcase, this eliminates oil leakage from the crankcase through the slots and reduces oil consumption.

Такие заострение ребра охлаждения в гильзе позволяет повысить эффективность охлаждения цилиндра и снизить воздушное сопротивление, что снижает расход топлива.This sharpening of the cooling rib in the liner improves the cooling efficiency of the cylinder and reduces air resistance, which reduces fuel consumption.

Внутри основной опоры и оси рабочих органов выполняется минимум один топливный канал и масляный канал, принадлежащие каналам, выполняемым с возможностью обеспечения подшипников смазкой, а насос-форсунку топливом.Inside the main support and the axis of the working bodies, at least one fuel channel and an oil channel are made, belonging to the channels, made with the possibility of providing the bearings with lubricant, and the pump-injector with fuel.

Продувочный канал имеет минимум один уплотнитель, в виде манжеты или сальника, выполненный с возможностью минимизации утечки воздуха.The purge channel has at least one seal, in the form of a cuff or stuffing box, designed to minimize air leakage.

Минимум один торец сектора диска золотниковой заслонки имеет заострение.At least one end face of the spool valve disc sector is sharpened.

Такое заострение создает дополнительную возможность снижения воздушного сопротивления внутри подвижною ресивера, что также снижает расход топлива.This sharpening creates an additional opportunity to reduce the air resistance inside the movable receiver, which also reduces fuel consumption.

Возможность вращения опоры толкателя со скоростью равной скорости вращения блока цилиндров выполняется кулачковой муфтой, состоящей из двух полумуфт, в горцах которых по кругу выполнены кулачки. Одна полумуфта выполняется с торца закрепительной втулки или с торца детали, имеющей с ней жесткое соединение, а другая - с торца опоры толкателя, каждая из полумуфт имеет не менее двух кулачков.The possibility of rotation of the pusher support at a speed equal to the rotation speed of the cylinder block is performed by a cam clutch consisting of two half-couplings, in the highlanders of which cams are made in a circle. One half-coupling is made from the end of the adapter sleeve or from the end of the part, which has a rigid connection with it, and the other - from the end of the pusher support, each of the half-couplings has at least two cams.

Головка толкателя выполняется с возможностью скольжения по наружной поверхности опоры толкателя.The pusher head is designed to slide along the outer surface of the pusher support.

Дополнительная возможность оттока масла из картера через канал оттока масла выполняется, например, насосом, выполненным с возможностью откачки масла или наклоном блока цилиндров к горизонтальной плоскости с возможностью слива самотеком или под действием перепада давления, имеющегося в картере в результате прорыва выхлопных газов из ресивера глушителя.An additional possibility of oil outflow from the crankcase through the oil outflow channel is performed, for example, by a pump configured to pump out oil or by tilting the cylinder block to a horizontal plane with the possibility of draining by gravity or under the influence of a pressure drop in the crankcase as a result of the breakthrough of exhaust gases from the receiver of the muffler.

Устройство головки цилиндра, в которой имеется, впускной клапан, в виде стержня с головкой, направляющей втулки клапана, пружины, шайбы, выполненной с возможностью закрепления опоры пружины на стержне впускного клапана и впускное окно.The device of the cylinder head, in which there is an intake valve, in the form of a rod with a head, a valve guide sleeve, a spring, a washer made with the possibility of fixing the spring support on the intake valve rod and an intake port.

В головку цилиндра устанавливается завихритель, в виде цилиндра, на некотором удалении от внешней цилиндрической поверхности завихрителя, по кругу выполняются продувочные отверстия, которые закрываются головкой впускного клапана.A swirler is installed in the cylinder head, in the form of a cylinder, at some distance from the outer cylindrical surface of the swirler, blowing holes are made in a circle, which are closed by the intake valve head.

Завихритель жестко крепится в головке цилиндра, седло впускного клапана в завихрителе выполняется по всей сопрягаемой с головкой впускного клапана поверхности, герметично закрывая продувочные отверстий.The swirler is rigidly attached to the cylinder head, the intake valve seat in the swirler is made over the entire surface mating with the intake valve head, hermetically closing the purge holes.

Такое сопряжение всей поверхности седла впускного клапана и всей сопрягаемой поверхности головки впускного клапана дает возможность перенести воздействие силы давления рабочего тела с обода клапана на всю поверхность головки клапана и далее перенести эту силу на упор, в виде завихрителя.Such conjugation of the entire surface of the inlet valve seat and the entire mating surface of the inlet valve head makes it possible to transfer the effect of the pressure force of the working fluid from the valve rim to the entire surface of the valve head and then transfer this force to the stop, in the form of a swirler.

Такой перенос воздействия силы рабочего тела с обода клапана на всю поверхность головки клапана, делает возможным снижение толщины стенки головки клапана и ее массы. Снижение массы клапана снизит момент инерции клапана и повысит эффективность открытия и закрытия клапана под действием силы, вызванной перепадом давления и пружины клапана.This transfer of the action of the force of the working fluid from the valve rim to the entire surface of the valve head makes it possible to reduce the wall thickness of the valve head and its mass. Reducing the weight of the valve will reduce the moment of inertia of the valve and increase the efficiency of opening and closing the valve due to the force caused by the differential pressure and valve spring.

Плоскость лопасти образованной между двумя продувочными отверстиями имеет наклон к оси цилиндра, с возможностью закручивания воздуха по спирали внутри цилиндра.The plane of the blade formed between the two blowing holes has an inclination to the cylinder axis, with the possibility of air swirling in a spiral inside the cylinder.

Такое закручивание воздуха по спирали внутри цилиндра позволяет улучшить эффективность продувки цилиндра.This spiraling of air inside the cylinder improves the efficiency of cylinder blowing.

Вся сопрягаемая поверхность головки впускного клапана и седла впускного клапана в завихрителе обрабатывается притиркой друг к другу.The entire mating surface of the inlet valve head and the inlet valve seat in the swirler is lapped against each other.

Впускное окно выполняется не симметрично относительно оси цилиндра, с возможностью впуска воздуха по касательной только к одной стороне цилиндрической поверхности и закручивания потока воздуха внутри головки цилиндра. Плоскость лопасти направлена под острым углом к потоку закрученного внутри головки цилиндра воздуха, с возможностью наименьшего сопротивления этому потоку.The inlet port is not symmetrical about the cylinder axis, with the possibility of air inlet tangentially to only one side of the cylindrical surface and swirling the air flow inside the cylinder head. The plane of the blade is directed at an acute angle to the flow of air swirling inside the cylinder head, with the possibility of the least resistance to this flow.

Такое не симметричное выполнение впускного окна и такое направление плоскости лопасти, позволяет повысить эффективность закручивания потока воздуха и снизить сопротивление плоскости лопасти воздушному потоку.Such an asymmetrical design of the inlet port and such a direction of the blade plane makes it possible to increase the efficiency of swirling the air flow and to reduce the resistance of the blade plane to the air flow.

Фиг. 1 - фрагмент продольного разреза двигателя и увеличенный фрагмент подвижного соединения двух полумуфт (в круге), стрелками указано направление движения воздуха, топливный и масляный канал в оси рабочих органов обозначены в виде одного отверстия, внутри которого в виде трубки выполняется топливный канал, который не указан, место расположения насос-форсунки отмечено толкателем с пружиной.FIG. 1 - a fragment of a longitudinal section of the engine and an enlarged fragment of the movable joint of two half-couplings (in a circle), arrows indicate the direction of air movement, the fuel and oil channel in the axis of the working bodies are indicated in the form of one hole, inside which a fuel channel is made in the form of a tube, which is not indicated , the location of the unit injector is marked with a pusher with a spring.

Фиг. 2 - неполная деталировка, деталь 24 (фиг. 1) не показана, место размещения насос-форсунки отмечено двумя отверстиями, выполненными диаметрально в закрепительной втулке.FIG. 2 - incomplete detailing, detail 24 (Fig. 1) is not shown, the location of the pump-injector is marked by two holes made diametrically in the adapter sleeve.

Фиг. 3 - вид двигателя в сборке.FIG. 3 is a view of the engine assembly.

Фиг. 4 - вид золотниковой заслонки.FIG. 4 is a view of the slide valve.

Фиг. 5 - схематичное сечение (А-А) выполненное на (фиг. 1) в кулачковой муфте, состоящей из двух полумуфт, серым цветом отмечено положение толкателей в секторе верхней мертвой точки (сектор отмечен пунктирной линией).FIG. 5 is a schematic section (A-A) made on (Fig. 1) in a cam clutch consisting of two half-couplings, the position of the pushers in the top dead center sector is marked in gray (the sector is marked with a dashed line).

Фиг. 6 - пример подвижного соединения опоры толкателя, головки толкателя и ползуна.FIG. 6 is an example of a movable connection between a pusher support, a pusher head and a slider.

Фиг. 7 - пример подвижного соединения головки толкателя и опоры толкателя.FIG. 7 is an example of a movable connection between a pusher head and a pusher support.

Фиг. 8 - объемный фрагмент, в котором отмечены плоскости поршня и шатуна которыми производится откачка масла из поршня в картер.FIG. 8 is a volumetric fragment in which the planes of the piston and connecting rod are marked with which oil is pumped from the piston into the crankcase.

Фиг. 9 - показан цилиндр, вырез в юбке поршня и стенка цилиндра напротив выреза в юбке поршня.FIG. 9 shows the cylinder, the piston skirt cutout and the cylinder wall opposite the piston skirt cutout.

Фиг. 10 - показан цилиндр с выпускными окнами и поршень с удлиненной юбкой, закрывающей выпускное окно, когда поршень находится в верхней мертвой точке.FIG. 10 shows a cylinder with exhaust ports and a piston with an elongated skirt covering the exhaust port when the piston is at top dead center.

Фиг. 11 - поперечный разрез блока цилиндров, стрелка указывают направление вращения блока цилиндров, область наплыва масла заштрихована как жидкость.FIG. 11 is a cross-sectional view of the cylinder block, the arrows indicate the direction of rotation of the cylinder block, the area of oil inflow is shaded as liquid.

Фиг. 12 - разрез головки цилиндра в сборке.FIG. 12 is a sectional view of the cylinder head assembly.

Фиг. 13 - схема применения ресивера глушителя и пример двух состояний открытого и закрытого клапана, пунктирные стрелки указывают ход выхлопных газов из цилиндра и через выпускное окно в ресивере глуши геля.FIG. 13 is a diagram of the use of a silencer receiver and an example of two states of an open and a closed valve, dashed arrows indicate the flow of exhaust gases from the cylinder and through the outlet window in the gel silencer receiver.

Фиг. 14 - диаграмма относительного положения ключевых элементов рабочего процесса на малой скорости вращения блока цилиндров, показывает момент открытия впускного клапана и положение подвижного окна в этот момент, направление стрелок показывает направлением вращения блока цилиндров, рабочий процесс описывается наружным кольцом диаграммы и имеет сектор сжатия (линейная штриховка), сектор расширения (серый цвет) и сектор выпуска отработанных газов и продувки цилиндра (разлиновка в клетку), серая область внутри клетчатой штриховки отражает пропускную способность выпускного окна в данной точке диаграммы, положение сектора диска золотниковой заслонки показано в среднем кольце диаграммы (серый цвет), подвижное окно показано во внутреннем кольце диаграммы (два черных закругленных сектора), треугольники вверху и внизу отмечают положение верхней (ВМТ) и нижней (НМТ) мертвой точки, черная, жирная точка обозначенная как «А» отражает момент открытия впускного клапана. Границы, обозначенные как «С» и «D» соответствуют соответственно моменту открытия и закрытия выпускного окна.FIG. 14 is a diagram of the relative position of the key elements of the working process at a low speed of rotation of the cylinder block, shows the moment of opening the intake valve and the position of the movable window at this moment, the direction of the arrows shows the direction of rotation of the cylinder block, the working process is described by the outer ring of the diagram and has a compression sector (linear shading ), the expansion sector (gray) and the sector of exhaust gases and cylinder purge (checkered), the gray area inside the checkered hatching reflects the throughput of the exhaust port at this point in the diagram, the position of the spool valve disc sector is shown in the middle ring of the diagram (gray ), the movable window is shown in the inner ring of the diagram (two black rounded sectors), the triangles at the top and bottom mark the position of the top (TDC) and bottom (BDC) dead center, the black, bold point indicated as "A" indicates the moment of opening of the intake valve. The boundaries marked as "C" and "D" correspond to the moment of opening and closing of the outlet port, respectively.

Фиг. 15 - показано тоже, что и на фиг. 14, но в диаграмме отражается относительного положение ключевых элементов на момент закрытия впускного клапана (жирная точка обозначенная как «В»)FIG. 15 is shown in the same way as in FIG. 14, but the diagram reflects the relative position of the key elements at the time of the closing of the intake valve (bold point denoted as "B")

Фиг. 16 - показано тоже, что и (фиг. 14), но в диаграмме отражается вращения блока цилиндров.FIG. 16 - shown the same as (Fig. 14), but the diagram reflects the rotation of the cylinder block.

Фиг. 17 - показано гоже, что и (фиг. 16), но на момент закрытая впускного клапана.FIG. 17 - shows the same as (Fig. 16), but at the moment the intake valve is closed.

Ротативный двухтактный дизельный двигатель с прямоточно-клапанной системой газообмена и насос-форсункой высокого давления имеет цилиндры 1 (фиг. 1, фиг. 2), радиально расположенные в блоке 2 цилиндров, выполненном в виде полого вала.A rotary two-stroke diesel engine with a direct-flow valve gas exchange system and a high-pressure pump-injector has cylinders 1 (Fig. 1, Fig. 2) radially located in a cylinder block 2 made in the form of a hollow shaft.

Блок 2 цилиндров, шарнирно закреплен на двух опорах, (фиг. 1) основной 3 и консольной 4. Блок 2 цилиндров выполняется с возможностью вращения относительно оси 6, а его внутренний объем выполняет функцию картера.Cylinder block 2 is hinged on two supports, (Fig. 1) main 3 and console 4. Cylinder block 2 is rotatable about axis 6, and its internal volume serves as a crankcase.

Ось 5 рабочих органов расположена эксцентрично внутри блока 2 цилиндров и смещена относительно оси 6 блока 2 цилиндров на расстояние, равное половине хода поршня 7.The axis 5 of the working bodies is located eccentrically inside the cylinder block 2 and is offset relative to the axis 6 of the cylinder block 2 by a distance equal to half the stroke of the piston 7.

Шатун 8 шарнирно крепится на оси 5 рабочих органов.The connecting rod 8 is pivotally attached to the axis 5 of the working bodies.

Поршень 7 шарнирно крепится на шатуне 8.The piston 7 is pivotally attached to the connecting rod 8.

Два цилиндра 1 размещаются диаметрально (фиг. 3) с возможностью устранения дисбаланса при вращении блока 2 цилиндров.Two cylinders 1 are placed diametrically (Fig. 3) with the possibility of eliminating the imbalance during the rotation of the cylinder block 2.

Цилиндр 1 выполняется в виде гильзы, имеющей ребра охлаждения 9, выполненные с возможностью воздушного охлаждения (фиг. 1, фиг. 2).The cylinder 1 is made in the form of a sleeve having cooling fins 9, made with the possibility of air cooling (Fig. 1, Fig. 2).

Ребра охлаждения 9 выполняются острыми, с возможностью снижения воздушного сопротивления.Cooling fins 9 are made sharp, with the possibility of reducing air resistance.

Шарниры шатунов 8 на оси 5 рабочих органов расположены в ряд.The hinges of the connecting rods 8 on the axis 5 of the working bodies are arranged in a row.

Шарнир шатуна 8, шарнирно закрепленный на оси 5 рабочих органов выполняется в виде неразъемной втулки с радиальным подшипником скольжения внутри этой втулки.The hinge of the connecting rod 8, pivotally fixed on the axis 5 of the working bodies, is made in the form of a one-piece sleeve with a radial sliding bearing inside this sleeve.

Ось 5 рабочих органов и основная 3 опора выполняются одной деталью.The axis 5 of the working bodies and the main 3 support are made in one piece.

Внутри основной 3 опоры и оси 5 рабочих органов проходит топливный и масляный канал 10, выполненный с возможностью обеспечения подшипников смазкой, а насос-форсунку топливом.Inside the main 3 support and the axis 5 of the working bodies, there is a fuel and oil channel 10, made with the possibility of providing the bearings with lubricant, and the pump-injector with fuel.

Основная 3 и консольная 4 опоры расположены по краям блока 2 цилиндров, а цилиндр 1 расположен между ними.The main 3 and 4 console supports are located at the edges of the cylinder block 2, and the cylinder 1 is located between them.

Имеется прямоточно-клапанная система газообмена с впускным 11 клапаном, установленным в головке цилиндра, минимум двумя выпускными 12 окнами, выполненными в основании цилиндра и продувочным каналом, соединяющим воздушный нагнетатель с впускным 13 окном, выполненным в головке цилиндре.There is a direct-flow valve gas exchange system with an inlet 11 valve installed in the cylinder head, at least two outlet 12 ports made at the base of the cylinder and a purge channel connecting the air blower with an inlet 13 port made in the cylinder head.

В продувочном канале имеется подвижный ресивер и клапан золотникового типа, выполненный внутри подвижного ресивера, размещенного с торца блока цилиндров, со стороны основной 3 опоры.The purge channel has a movable receiver and a spool-type valve made inside a movable receiver located at the end of the cylinder block, on the side of the main support 3.

Продувочный канал имеет минимум один уплотнитель 14 (фиг. 1), в виде манжеты или сальника, выполненный с возможностью минимизации утечки воздуха.The purge channel has at least one seal 14 (Fig. 1), in the form of a cuff or stuffing box, designed to minimize air leakage.

Подвижный ресивер выполняется вокруг основной 3 опоры и ограничивается поверхностями подвижной 15 крышки и стенки, прилежащей к блоку 2 цилиндров.The movable receiver is made around the main 3 support and is limited by the surfaces of the movable 15 cover and the wall adjacent to the block 2 of cylinders.

Клапан золотникового типа имеет подвижное 16 окно, расположенное в стенке, прилежащей к блоку цилиндров и золотниковую 17 заслонку, закрепленную шарнирно на основной 3 опоре с возможностью управляемого поворота и выполненную в виде сектора диска.The spool-type valve has a movable window 16 located in the wall adjacent to the cylinder block and a spool valve 17 pivotally attached to the main 3 support with the possibility of controlled rotation and made in the form of a disk sector.

Минимум один торец 18 сектора диска золотниковой 17 заслонки имеет заострение, выполненное с возможностью снижения воздушного сопротивления.At least one end face 18 of the spool valve disc sector 17 has a sharpening made with the possibility of reducing air resistance.

Стенка, прилежащая к блоку 2 цилиндров выполняется, например, в виде стенки, принадлежащей закрепительной 19 втулке, закрепляемой с торца блока 2 цилиндров, или стенки, принадлежащей корпусу блока 2 цилиндров.The wall adjacent to the cylinder block 2 is made, for example, in the form of a wall belonging to the adapter sleeve 19, fixed from the end of the cylinder block 2, or a wall belonging to the body of the cylinder block 2.

Возможность закрытия и открытия подвижного 16 окна золотниковой 17 заслонкой выполняется бесконтактным способом, при котором между поверхностью золотниковой 17 заслонки и поверхностью подвижного 16 окна имеется зазор.The possibility of closing and opening the movable 16 window with the spool valve 17 is performed in a non-contact manner, in which there is a gap between the surface of the spool valve 17 and the surface of the movable 16 window.

Имеются минимум две насос-форсунки, выполненные с возможностью впрыска топлива в дизельном цикле. Насос-форсунки размещаются диаметрально.There are at least two unit injectors designed with the possibility of fuel injection in the diesel cycle. The unit injectors are placed diametrically.

Насос-форсунка крепится, например, к корпусу закрепительной 19 втулки (фиг. 1, фиг. 2).The pump-injector is attached, for example, to the body of the adapter sleeve 19 (Fig. 1, Fig. 2).

Насос-форсунка крепится рядом с цилиндром, с возможностью привода толкателя 20 насос-форсунки эксцентриковым механизмом, выполненным эксцентриковым 21 кулачком и опорой 22 толкателя.The pump-injector is mounted next to the cylinder, with the possibility of driving the pusher 20 of the pump-injector by an eccentric mechanism made by an eccentric cam 21 and a pusher support 22.

Толкатель 20 насос-форсунки прижимается пружиной к опоре 22 толкателя.The pusher 20 of the unit injector is pressed by the spring against the pusher support 22.

Эксцентриковый 21 кулачок выполняется с возможностью поворота на валу основной 3 опоры относительно оси 6 механизмом изменения момента впрыска топлива, опора 22 толкателя, шарнирно крепится на эксцентриковом 21 кулачке, с возможностью вращения в секторе верхней мертвой точки со скоростью равной скорости вращения блока 2 цилиндров.The eccentric cam 21 is rotatable on the shaft of the main 3 support relative to the axis 6 by a mechanism for changing the fuel injection moment, the pusher support 22, is pivotally attached to the eccentric cam 21, with the ability to rotate in the top dead center sector at a speed equal to the rotation speed of the cylinder block 2.

Вращение опоры 22 толкателя со скоростью равной скорости вращения блока 2 цилиндров выполняется кулачковой муфтой, состоящей из двух полумуфт, в торцах которых, по кругу выполнены кулачки 23 (фиг. 1, фиг. 5). Одна полумуфта выполняется с торца закрепительной 19 втулки или с торца детали 24, имеющей с ней жесткое соединение, а другая с торца опоры 22 толкателя, причем каждая из полумуфт имеет не менее двух кулачков 23.Rotation of the pusher support 22 at a speed equal to the rotation speed of the cylinder block 2 is performed by a cam clutch consisting of two coupling halves, at the ends of which cams 23 are made in a circle (Fig. 1, Fig. 5). One coupling half is made from the end of the adapter sleeve 19 or from the end of the part 24, which has a rigid connection with it, and the other from the end of the pusher support 22, each of the coupling halves having at least two cams 23.

Пример подвижного соединения головки толкателя 20 с опорой 22 толкателя (фиг. 6) выполняется шарнирным соединением толкателя 20 с ползуном 25, противоположная поверхность которого выполняется с возможностью скольжения по наружной поверхности опоры 22 толкателя.An example of a movable connection of the pusher head 20 with the pusher support 22 (Fig. 6) is performed by the hinged connection of the pusher 20 with a slider 25, the opposite surface of which is slidable on the outer surface of the pusher support 22.

Пример упрощенного подвижного соединения головки толкателя 20 с опорой 22 толкателя (фиг. 7) выполняется плоской или слегка закругленной поверхностью головки толкателя 20.An example of a simplified movable connection of the pusher head 20 with the pusher support 22 (Fig. 7) is made with a flat or slightly rounded surface of the pusher head 20.

Вырез под шатун внутри поршня выполняется с возможностью поворота шатуна внутри поршня и откачки масла из поршня в картер.The cutout for the connecting rod inside the piston is made with the possibility of turning the connecting rod inside the piston and pumping oil from the piston into the crankcase.

Откачка масла производится между плоскостями 26 и 27 (фиг. 8).The oil is pumped out between planes 26 and 27 (Fig. 8).

Цилиндр 1 не имеет выреза под выпускное 12 окно напротив выреза 28 в юбке поршня (фиг. 9).The cylinder 1 does not have a cutout for the outlet 12 opposite the cutout 28 in the piston skirt (Fig. 9).

Юбка поршня 7 (фиг. 10) выполняется удлиненной с возможностью закрытия выпускного 12 окна золотником юбки поршня в верхней мертвой точке.The skirt of the piston 7 (Fig. 10) is made elongated with the possibility of closing the outlet 12 ports by the piston skirt spool at the top dead center.

В основной 3 опоре (фиг. 1) имеется канал 29 оттока масла, выполненный с возможностью оттока масла из картера.In the main 3 support (Fig. 1) there is an oil outflow channel 29, made with the possibility of oil outflow from the crankcase.

Канал 29 оттока масла 30 (фиг. 11) выполняется в основной 3 опоре, рядом с осью 5 рабочих органов со стороны наплыва масла 30 на ось 5 рабочих органов, при этом ось рабочих органов в картере расположена вверху блока 2 цилиндров.Channel 29 of the outflow of oil 30 (Fig. 11) is made in the main 3 support, next to the axis 5 of the working bodies from the side of the influx of oil 30 onto the axis 5 of the working bodies, while the axis of the working bodies in the crankcase is located at the top of the cylinder block 2.

Отток масла 30 из картера через канал 29 оттока масла выполняется, например, насосом, выполненным с возможностью откачки масла 30 или наклоном к горизонтальной плоскости, с возможностью слива самотеком или под действием перепада давления, имеющегося в картере в результате прорыва выхлопных газов из ресивера глушителя.The outflow of oil 30 from the crankcase through the oil outflow channel 29 is performed, for example, by a pump configured to pump out oil 30 or tilted to a horizontal plane, with the possibility of draining by gravity or under the influence of a pressure drop in the crankcase as a result of the breakthrough of exhaust gases from the receiver of the muffler.

Перепад давления осуществляется между картером и емкостью, в которую поступает масло из картера.The pressure drop is carried out between the crankcase and the reservoir, which receives oil from the crankcase.

Управляемый поворот эксцентрикового 21 кулачка осуществляется электронным блоком управления приводом механизма изменения момента впрыска топлива, а управляемый поворот золотниковой 17 заслонки осуществляется электронным блоком управления приводом золотниковой заслонки.Controlled rotation of the eccentric cam 21 is carried out by the electronic control unit of the drive of the mechanism for changing the moment of fuel injection, and the controlled rotation of the spool valve 17 is carried out by the electronic control unit of the slide valve drive.

Устройство головки цилиндра в ротативном двухтактном дизельном двигателе с прямоточно-клапанной системой газообмена.The device of the cylinder head in a rotary two-stroke diesel engine with a direct-flow valve gas exchange system.

В головке цилиндра 1 (фиг. 12), выполненной в виде гильзы имеется впускной 11 клапан, выполненный в виде стержня с головкой.In the cylinder head 1 (Fig. 12), made in the form of a liner, there is an inlet valve 11 made in the form of a rod with a head.

Имеется также направляющая втулка 31 клапана, пружина 32, шайба 33, выполненная с возможностью закрепления опоры пружины на стержне впускного 11 клапана и впускное 34 окно, выполненное в головке цилиндра.There is also a valve guide 31, a spring 32, a washer 33 configured to secure the spring support on the inlet 11 valve stem and an inlet 34 formed in the cylinder head.

Завихритель 35 выполняется в виде цилиндра, имеющего несколько продувочных отверстий 36, выполненных по кругу с возможностью закрытия головкой впускного 11 клапана.The swirler 35 is made in the form of a cylinder having several purge holes 36, made in a circle with the possibility of closing the head of the intake valve 11.

Завихритель 35 жестко крепится в головке цилиндра 1.The swirler 35 is rigidly mounted in the cylinder head 1.

Седло впускного 11 клапана в завихрителе 35 выполняется по всей сопрягаемой с головкой впускного 11 клапана поверхности, с возможностью герметичного закрытия продувочных отверстий 36.The seat of the inlet 11 valve in the swirler 35 is made over the entire surface mating with the head of the inlet 11 valve, with the possibility of hermetically closing the purge holes 36.

Плоскость лопасти, образованной между двумя продувочными отверстиями 36 имеет наклон к оси цилиндра 1, с возможностью закручивания воздуха по спирали внутри цилиндра 1.The plane of the blade formed between the two blowing holes 36 has an inclination to the axis of the cylinder 1, with the possibility of swirling the air in a spiral inside the cylinder 1.

Вся сопрягаемая поверхность головки впускного 11 клапана и седла впускного 11 клапана в завихрителе 35 обрабатывается притиркой друг к другу.The entire mating surface of the head of the inlet 11 valve and the seat of the inlet 11 valve in the swirler 35 is processed by lapping against each other.

Впускное 34 окно выполняется не симметрично относительно оси цилиндра 1 с возможностью впуска воздуха по касательной только к одной стороне цилиндрической поверхности и закручивания потока воздуха внутри головки цилиндра.The inlet 34 is not symmetrical about the axis of the cylinder 1 with the possibility of air inlet tangentially only to one side of the cylindrical surface and swirling the air flow inside the cylinder head.

Плоскость лопасти наклонена под острым углом к потоку закрученного внутри головки цилиндра воздуха, с возможностью наименьшего сопротивления этому потоку.The blade plane is inclined at an acute angle to the flow of air swirling inside the cylinder head, with the possibility of least resistance to this flow.

Выпускные 12 окна, выходящие на одну сторону блока 2 цилиндров (фиг. 13) из двух цилиндров, соединяются каналом с ресивером 37 глушителя, минимум одно выхлопное окно 38 закрывается подпружиненным 39 клапаном, выполненным с возможностью увеличивая пропускной вращения блока 2 цилиндров.Outlet 12 ports, facing one side of the cylinder block 2 (Fig. 13) of two cylinders, are connected by a channel to the receiver 37 of the muffler, at least one exhaust port 38 is closed by a spring-loaded valve 39 made with the possibility of increasing the throughput of rotation of the cylinder block 2.

На момент закрытая впускного 11 клапана давление газов в цилиндре 1 превышают атмосферное давление и обеспечивается наддув цилиндра во всем диапазоне скоростей.At the moment when the intake valve 11 is closed, the gas pressure in the cylinder 1 exceeds atmospheric pressure and the cylinder is pressurized over the entire speed range.

Работа двигателя осуществляется по двухтактному циклу. Впрыск топлива производится насос-форсункой. Впускной 11 клапан выполняется из легких сплавов металла, поскольку его открытие осуществляется перепадом давления.The engine operates in a two-stroke cycle. Fuel is injected by a pump injector. The inlet 11 valve is made of light metal alloys, since it is opened by a pressure drop.

Моменты открытия и закрытия впускного клапана на разных скоростях вращения выходного вала наглядно демонстрируются на фиг. 14-17.The opening and closing times of the intake valve at different speeds of rotation of the output shaft are clearly shown in FIG. 14-17.

Минимальное давление воздуха в продувочном канале должно обеспечивать открытие впускного 11 клапана от перепада давления.The minimum air pressure in the purge channel must ensure the opening of the inlet 11 valve from a pressure drop.

Для снижения потерь воздуха при продувке цилиндра на малой скорости вращения блока 2 цилиндров сектор диска золотниковой 17 заслонки практически полностью перекрывает сектор выпуска отработанных газов и продувки цилиндра.To reduce air losses when blowing out the cylinder at a low speed of rotation of the cylinder block 2, the sector of the spool valve 17 disk almost completely overlaps the sector of exhaust gases and cylinder blowing.

При увеличении скорости вращения золотниковая 17 заслонка поворачивается и больше открывает сектор выпуска отработанных газов и продувки цилиндра для увеличения времени продувки цилиндра.With an increase in the rotation speed, the spool valve 17 rotates and more opens the sector of exhaust gases and cylinder purging to increase the cylinder purging time.

Регулировка момента впрыска осуществляется с учетом необходимости компенсации периода задержки воспламенения топлива и выполняется поворотом эксцентрикового 21 кулачка приводом механизма изменения момента впрыска топлива.The injection timing is adjusted taking into account the need to compensate for the fuel ignition delay period and is performed by turning the eccentric cam 21 by the drive of the fuel injection timing change mechanism.

Claims (17)

1. Ротативный двухтактный дизельный двигатель с прямоточно-клапанной системой газообмена и насос-форсункой высокого давления, имеющий цилиндры, радиально расположенные в блоке цилиндров, выполненном в виде полого вала, шарнирно закрепленного на двух опорах, основной и консольной, с возможностью вращения, ось рабочих органов, эксцентрично расположенную внутри блока цилиндров, шатун, шарнирно закрепленный на оси рабочих органов и поршень, шарнирно закрепленный на шатуне, отличающийся тем, что ось рабочих органов и основная опора выполняются одной деталью, основная и консольная опоры расположены по краям блока цилиндров, а цилиндр расположен между ними, имеется прямоточно-клапанная система газообмена с минимум одним впускным клапаном, установленным в головке цилиндра, минимум двумя выпускными окнами, выполненными в основании цилиндра и продувочным каналом, соединяющим воздушный нагнетатель с впускным окном, выполненным в головке цилиндра, в продувочном канале имеется подвижный ресивер и клапан золотникового типа, установленный внутри подвижного ресивера, размещенного с торца блока цилиндров, со стороны основной опоры, золотниковая заслонка клапана золотникового типа крепится шарнирно на основной опоре с возможностью управляемого поворота, имеются минимум две насос-форсунки, выполненные с возможностью впрыска топлива в цилиндр в дизельном цикле, насос-форсунка крепится рядом с цилиндром, с возможностью привода толкателя насос-форсунки эксцентриковым механизмом, выполненным эксцентриковым кулачком и опорой толкателя, эксцентриковый кулачок выполняется с возможностью поворота на валу основной опоры механизмом изменения момента впрыска топлива, опора толкателя, шарнирно крепится на эксцентриковом кулачке с возможностью вращения в секторе верхней мертвой точки со скоростью равной скорости вращения блока цилиндров, вырез внутри поршня под шатун выполняется с возможностью поворота шатуна внутри поршня и откачки масла из поршня в картер, цилиндр не имеет выреза под выпускное окно напротив выреза в юбке поршня, юбка поршня выполняется удлиненной с возможностью закрытия выпускного окна золотником юбки поршня в верхней мертвой точке, в основной опоре имеется канал оттока масла, выполненный с возможностью оттока масла из картера.1. Rotary two-stroke diesel engine with a direct-flow valve gas exchange system and a high-pressure pump-injector, having cylinders radially located in a cylinder block made in the form of a hollow shaft, hinged on two supports, main and cantilever, with the possibility of rotation, the axis of workers organs, eccentrically located inside the cylinder block, a connecting rod pivotally fixed on the axis of the working bodies and a piston pivotally mounted on the connecting rod, characterized in that the axis of the working bodies and the main support are made in one piece, the main and cantilever supports are located at the edges of the cylinder block, and the cylinder located between them, there is a direct-flow valve gas exchange system with at least one inlet valve installed in the cylinder head, at least two outlet ports made at the base of the cylinder and a purge channel connecting the air blower with an inlet port made in the cylinder head, in the purge channel there is movable receiver and to a spool-type valve installed inside a movable receiver located at the end of the cylinder block, from the side of the main support, the spool valve of the spool-type valve is hinged on the main support with the possibility of controlled rotation, there are at least two pump injectors made with the possibility of injecting fuel into the cylinder into diesel cycle, the pump-injector is mounted next to the cylinder, with the possibility of driving the pusher of the pump-injector with an eccentric mechanism made by an eccentric cam and a pusher support, the eccentric cam is rotatable on the main support shaft by a mechanism for changing the fuel injection moment, the pusher support, is hingedly attached to eccentric cam with the ability to rotate in the top dead center sector at a speed equal to the speed of rotation of the cylinder block, the cutout inside the piston for the connecting rod is made with the possibility of turning the connecting rod inside the piston and pumping oil from the piston into the crankcase, the cylinder does not have a cutout for the outlet But opposite the cutout in the piston skirt, the piston skirt is made elongated so that the outlet window can be closed by the piston skirt spool at the top dead center, the main support has an oil outflow channel made with the possibility of oil outflow from the crankcase. 2. Ротативный двухтактный дизельный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что два цилиндра, размещаются диаметрально с возможностью устранения дисбаланса при вращении блока цилиндров.2. A rotary two-stroke diesel engine according to claim 1, characterized in that the two cylinders are diametrically arranged with the possibility of eliminating the imbalance during the rotation of the cylinder block. 3. Ротативный двухтактный дизельный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что подвижный ресивер выполняется вокруг основной опоры и ограничивается поверхностями подвижной крышки и стенки, прилежащей к блоку цилиндров.3. Rotary two-stroke diesel engine according to claim. 1, characterized in that the movable receiver is made around the main support and is limited by the surfaces of the movable cover and the wall adjacent to the cylinder block. 4. Ротативный двухтактный дизельный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что клапан золотникового типа имеет подвижное окно, расположенное в стенке, прилежащей к блоку цилиндров и золотниковую заслонку, выполненную в виде сектора диска.4. A rotary two-stroke diesel engine according to claim 1, characterized in that the spool-type valve has a movable window located in the wall adjacent to the cylinder block and a spool valve made in the form of a disk sector. 5. Ротативный двухтактный дизельный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что цилиндр выполняется в виде гильзы имеющей ребра охлаждения, выполненные с возможностью охлаждения цилиндра, а ребра охлаждения выполняются заостренными, с возможностью снижения воздушного сопротивления.5. Rotary two-stroke diesel engine according to claim. 1, characterized in that the cylinder is made in the form of a liner having cooling fins, made with the possibility of cooling the cylinder, and the cooling fins are made sharpened, with the possibility of reducing air resistance. 6. Ротативный двухтактный дизельный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что внутри основной опоры и оси рабочих органов выполняется минимум один топливный канал и масляный канал, принадлежащие каналам, выполняемым с возможностью обеспечения подшипников смазкой, а насос-форсунку топливом.6. Rotary two-stroke diesel engine according to claim 1, characterized in that at least one fuel channel and an oil channel are made inside the main support and the axis of the working bodies, which belong to the channels made with the possibility of providing the bearings with lubricant, and the pump-injector with fuel. 7. Ротативный двухтактный дизельный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что продувочный канал имеет минимум один уплотнитель, в виде манжеты или сальника, выполненный с возможностью минимизации утечки воздуха.7. Rotary two-stroke diesel engine according to claim. 1, characterized in that the purge channel has at least one seal, in the form of a cuff or stuffing box, designed to minimize air leakage. 8. Ротативный двухтактный дизельный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что минимум один торец сектора диска золотниковой заслонки имеет заострение, выполненное с возможностью снижения воздушного сопротивления.8. Rotary two-stroke diesel engine according to claim. 1, characterized in that at least one end face of the spool valve disk sector has a sharpening made with the possibility of reducing air resistance. 9. Ротативный двухтактный дизельный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что возможность закрытия и открытия подвижного окна золотниковой заслонкой выполняется бесконтактным способом, при котором между поверхностью золотниковой заслонки и поверхностью подвижного окна имеется зазор.9. A rotary two-stroke diesel engine according to claim 1, characterized in that the possibility of closing and opening the movable window by the slide valve is performed in a non-contact way, in which there is a gap between the surface of the slide valve and the surface of the movable window. 10. Ротативный двухтактный дизельный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что возможность вращения опоры толкателя со скоростью, равной скорости вращения блока цилиндров, выполняется кулачковой муфтой, состоящей из двух полумуфт, в торцах которых по кругу выполнены кулачки, одна полумуфта выполняется с торца закрепительной втулки или с торца детали, имеющей с ней жесткое соединение, а другая с торца опоры толкателя, каждая из полумуфт имеет не менее двух кулачков.10. Rotary two-stroke diesel engine according to claim 1, characterized in that the possibility of rotation of the pusher support at a speed equal to the rotation speed of the cylinder block is performed by a cam clutch consisting of two half-couplings, at the ends of which cams are made in a circle, one half-coupling is made from the end an adapter sleeve or from the end of the part having a rigid connection with it, and the other from the end of the pusher support, each of the coupling halves has at least two cams. 11. Ротативный двухтактный дизельный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что головка толкателя выполняется с возможностью скольжения по наружной поверхности опоры толкателя.11. A rotary two-stroke diesel engine according to claim. 1, characterized in that the pusher head is made to slide along the outer surface of the pusher support. 12. Ротативный двухтактный дизельный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что канал оттока масла выполняется в основной опоре, рядом с осью рабочих органов со стороны наплыва масла на ось рабочих органов.12. Rotary two-stroke diesel engine according to claim 1, characterized in that the oil outflow channel is made in the main support, next to the axis of the working bodies from the side of the oil influx onto the axis of the working bodies. 13. Ротативный двухтактный дизельный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что возможность оттока масла из картера через канал оттока масла выполняется, например, насосом, выполненным с возможностью откачки масла или наклоном блока цилиндров к горизонтальной плоскости с возможностью слива самотеком или под действием перепада давления, имеющегося в картере в результате прорыва выхлопных газов из ресивера глушителя.13. Rotary two-stroke diesel engine according to claim 1, characterized in that the possibility of oil outflow from the crankcase through the oil outflow channel is performed, for example, by a pump configured to pump out oil or by tilting the cylinder block to a horizontal plane with the possibility of draining by gravity or under the influence of a differential pressure present in the crankcase as a result of the breakthrough of exhaust gases from the receiver of the muffler. 14. Устройство головки цилиндра, в ротативном двухтактном дизельном двигателе с прямоточно-клапанной системой газообмена, имеющем цилиндр в виде гильзы, впускной клапан, в виде стержня с головкой, направляющей втулки клапана, пружины, шайбы, выполненной с возможностью закрепления опоры пружины на стержне впускного клапана, и впускное окно, выполненное в головке цилиндра, отличающееся тем, что в головку цилиндра устанавливается завихритель, в виде цилиндра, на некотором удалении от внешней цилиндрической поверхности завихрителя, по кругу выполняются продувочные отверстия с возможностью закрытия их головкой впускного клапана, завихритель жестко крепится в головке цилиндра, седло впускного клапана в завихрителе выполняется по всей сопрягаемой с головкой впускного клапана поверхности, с возможностью герметичного закрытия продувочных отверстий, плоскость лопасти, образованной между двумя продувочными отверстиями, имеет наклон к оси цилиндра, с возможностью закручивания воздуха по спирали внутри цилиндра.14. The device of the cylinder head, in a rotary two-stroke diesel engine with a direct-flow valve gas exchange system, having a cylinder in the form of a liner, an inlet valve, in the form of a rod with a head, a valve guide sleeve, a spring, a washer, made with the possibility of fixing the spring support on the inlet rod valve, and an inlet window made in the cylinder head, characterized in that a swirler is installed in the cylinder head, in the form of a cylinder, at some distance from the outer cylindrical surface of the swirler, blowing holes are made in a circle with the possibility of closing them with the head of the intake valve, the swirler is rigidly attached in the cylinder head, the intake valve seat in the swirler is made over the entire surface mating with the intake valve head, with the possibility of hermetically closing the purge holes, the plane of the blade formed between the two purge holes has an inclination to the cylinder axis, with the possibility of air spiraling in rub the cylinder. 15. Устройство головки цилиндра по п. 14, отличающееся тем, что впускное окно выполняется несимметрично относительно оси цилиндра, с возможностью впуска воздуха по касательной только к одной стороне цилиндрической поверхности и закручивания потока воздуха внутри головки цилиндра.15. The device of the cylinder head according to claim 14, characterized in that the inlet port is made asymmetrically relative to the cylinder axis, with the possibility of air inlet tangentially only to one side of the cylindrical surface and swirling the air flow inside the cylinder head. 16. Устройство головки цилиндра по п. 14, отличающееся тем, что плоскость лопасти направлена под острым углом к потоку закрученного внутри головки цилиндра воздуха, с возможностью наименьшего сопротивления этому потоку.16. The device of the cylinder head according to claim 14, characterized in that the plane of the blade is directed at an acute angle to the flow of air swirling inside the cylinder head, with the possibility of least resistance to this flow. 17. Способ наддува в ротативном двухтактном дизельном двигателе с прямоточно-клапанной системой газообмена и насос-форсункой высокого давления, имеющем два цилиндра, размещенных диаметрально и прямоточно-клапанную систему газообмена с минимум двумя выпускными окнами, выполненными в основании цилиндра, отличающийся тем, что выпускные окна, выходящие на одну сторону блока цилиндров из двух цилиндров, соединяются каналом с ресивером глушителя, минимум одно выпускное окно ресивера глушителя закрывается подпружиненным клапаном, выполненным с возможностью увеличения пропускной способности под действием центробежных сил, на момент закрытия впускного клапана давление газов в цилиндре превышает атмосферное давление и выполняется наддув цилиндра во всем диапазоне скоростей.17. A method of pressurization in a rotary two-stroke diesel engine with a direct-flow valve gas exchange system and a high-pressure pump-nozzle having two cylinders located diametrically and a direct-flow valve gas exchange system with at least two outlet ports made at the base of the cylinder, characterized in that the exhaust ports windows facing one side of the cylinder block of two cylinders are connected by a channel to the muffler receiver, at least one exhaust port of the muffler receiver is closed by a spring-loaded valve designed to increase the throughput under the action of centrifugal forces, at the time of closing the intake valve, the gas pressure in the cylinder exceeds atmospheric pressure and the cylinder is pressurized over the entire speed range.
RU2020114559A 2020-04-17 2020-04-17 Rotary two-stroke diesel engine with direct-flow valve gas exchange system and high-pressure pump-nozzle, cylinder head device and supercharging method RU2756490C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114559A RU2756490C1 (en) 2020-04-17 2020-04-17 Rotary two-stroke diesel engine with direct-flow valve gas exchange system and high-pressure pump-nozzle, cylinder head device and supercharging method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114559A RU2756490C1 (en) 2020-04-17 2020-04-17 Rotary two-stroke diesel engine with direct-flow valve gas exchange system and high-pressure pump-nozzle, cylinder head device and supercharging method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2756490C1 true RU2756490C1 (en) 2021-09-30

Family

ID=77999971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020114559A RU2756490C1 (en) 2020-04-17 2020-04-17 Rotary two-stroke diesel engine with direct-flow valve gas exchange system and high-pressure pump-nozzle, cylinder head device and supercharging method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2756490C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4228639A1 (en) * 1992-08-28 1994-03-03 Josef Gail Cylinder machine
RU2106506C1 (en) * 1995-01-12 1998-03-10 Акционерное общество Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности Rotary internal combustion engine
US6253717B1 (en) * 1999-04-16 2001-07-03 Lonny J. Doyle Rotary engine
RU2276275C2 (en) * 2004-02-16 2006-05-10 Александр Михайлович Заводнов Rotary internal combustion engine (versions)
RU2298678C2 (en) * 2004-06-24 2007-05-10 Игорь Владимирович Громницкий Rotary engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4228639A1 (en) * 1992-08-28 1994-03-03 Josef Gail Cylinder machine
RU2106506C1 (en) * 1995-01-12 1998-03-10 Акционерное общество Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности Rotary internal combustion engine
US6253717B1 (en) * 1999-04-16 2001-07-03 Lonny J. Doyle Rotary engine
RU2276275C2 (en) * 2004-02-16 2006-05-10 Александр Михайлович Заводнов Rotary internal combustion engine (versions)
RU2298678C2 (en) * 2004-06-24 2007-05-10 Игорь Владимирович Громницкий Rotary engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3016485B2 (en) Reciprocating 2-cycle internal combustion engine without crank
US6796285B2 (en) Internal combustion engine
US8312859B2 (en) Wankel and similar rotary engines
US5875744A (en) Rotary and reciprocating internal combustion engine and compressor
US5076220A (en) Internal combustion engine
JPH10509784A (en) Axial piston rotary engine
US4884532A (en) Swinging-piston internal-combustion engine
US4060060A (en) Valving system for compressors, engines and the like
US20070017478A1 (en) Tandem-piston engine
WO2007070651A1 (en) Rotating barrel type internal combustion engine
RU2756490C1 (en) Rotary two-stroke diesel engine with direct-flow valve gas exchange system and high-pressure pump-nozzle, cylinder head device and supercharging method
CA2324102C (en) High power density, diesel engine
JP3377968B2 (en) Internal combustion rotary engine and compressor
GB2288637A (en) Two-stroke engine piston containing a valve
EP0065988A1 (en) Internal combustion engine
US4489681A (en) Multiple piston expansion chamber engine
JP6039426B2 (en) engine
CN112673153B (en) rotary valve internal combustion engine
EP0623188A1 (en) Rotary engine
RU167604U1 (en) MULTI PISTON ENGINE
US20130206113A1 (en) Method and means for controlling combustion
US4715328A (en) Multiple piston expansion chamber engine
RU2023894C1 (en) Engine with asymmetrical phases of gas distributing
GB2281350A (en) Four-stroke engine rotary valve gear
JPH06212986A (en) Supercharger of engine