RU2784142C1

RU2784142C1 - Internal combustion engine "normas" no. 48 of a scarabey mini-tractor

Info

Publication number: RU2784142C1
Application number: RU2022125784A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Дмитриевич Норкин
Original assignee: Анатолий Дмитриевич Норкин
Filing date: 2022-10-03
Publication date: 2022-11-23

Abstract

FIELD: engine building.

SUBSTANCE: two-stroke internal combustion engine includes body assemblies (32), also configured to ensure the kinematic interaction of modules (01), (03) with the working stroke as well as configured for operation thereof on fuel of kerosene-gas oil fractions, by introducing one of the variants of the synchronisation module, and modules (02) and (04) operating in the mode of continued exhaust gas expansion, wherein said modules can be also configured to afterburn the hazardous components from still-hot exhaust gases from modules (01), (02), or to be transferred to the mode of operation of modules with a working stroke, wherefor the prefabricated covers (14) of the cylinders (18) are equipped with unified sockets (26*) for nozzles; wherein the mounted bellows (15) with pneumatic cylinder elements and control springs (22) and various branch pipes (19), (20) are capable of forming the air system of the ICE and the cavities of the two-chamber tyres (25) with the necessary volumes by drilling two grooves in the body of the shaft (00), as well as causing the extension of the two sockets (26) secured on the bellows (15*) for the cutters of the grousers over the dimensions of the tyres (25) of the wheels of the Scarabey mini-tractor.

EFFECT: increased torque of the engine.

2 cl, 6 dwg

Description

Заявленная конструкции двигателя относится к области энергомашиностроения, а именно к промышленно применимым объемным двигателям внутреннего сгорания (ДВС), а при определенных изменениях в конструкции возможен и перевод его работы в режим компрессора - устройства для создания избыточного давления рабочего тела или детандера - генерирующего устройства для редукции давления рабочего тела и получения мощности на выходном валу. Для упрощения пояснений взаимодействий деталей и элементов, входящих в соответствующий разрез графических материалов, а также для краткого описания взаимосвязи и местоположения при сборке предопределило введение понятия - модуль, которое определяется как полезная и устойчивая совокупностью похожих свойств при конструировании и состыковке узлов, выполненных с возможностью обеспечения работоспособности данного заявленного варианта ДВС «НОРМАС» №48 и совсем неслучайно встроенного в состав мини-трактора СКАРАБЕЙ. Хотя скорее изначально в названии мини-трактора СКАРАБЕЙ (анг. Scarab) так хотелось подметить сам способ передвижения пищевых и жизненных запасов жуками-навозниками, кстати, ведь сами шарики порой значительно превышают размеры самого жука. Скарабей - известное насекомое в мире и древние египтяне ассоциировали в жуке символ вечного движения и созидательной силы Солнца.The claimed engine design relates to the field of power engineering, namely to industrially applicable volumetric internal combustion engines (ICE), and with certain changes in the design, it is also possible to transfer its operation to the compressor mode - a device for creating excess pressure of the working fluid or an expander - a generating device for reduction pressure of the working fluid and obtaining power on the output shaft. To simplify the explanations of the interactions of parts and elements included in the corresponding section of graphic materials, as well as for a brief description of the relationship and location during assembly, the introduction of the concept of a module was predetermined, which is defined as a useful and stable set of similar properties in the design and joining of nodes made with the ability to provide performance of this declared version of the NORMAS No. 48 internal combustion engine and it is no coincidence that the SCARABEY mini-tractor is built into the composition. Although, rather, initially in the name of the mini-tractor SCARAB (eng. Scarab) I so wanted to notice the very way of moving food and life reserves by dung beetles, by the way, because the balls themselves sometimes significantly exceed the size of the beetle itself. The scarab is a famous insect in the world and the ancient Egyptians associated the beetle with a symbol of perpetual motion and the creative power of the Sun.

Наиболее близким к заявленному варианту конструктивно является ДВС (а.с. №828780) содержащий, по меньшей мере, одну пару цилиндров с возвратно поступательно движущимися поршнями и головку, в которой размещен один периодически сообщающийся с цилиндрами, газораспределительный золотник цилиндрической формы, снабженный общей для обоих цилиндров камерой сгорания и кинематически связанный с коленчатым валом двигателя, при этом с целью повышения экономичности путем обеспечения продолженного расширения продуктов сгорания, цилиндры выполнены разного объема, причем цилиндр меньшего объема снабжен воздуховпускными органами, а цилиндр большего объема - газовыпускными, и кривошип коленчатого вала цилиндра меньшего объема смещен в сторону опережения по ходу вращения коленчатого вала на 9-72° относительно кривошипа цилиндра большего объема.Structurally, the closest to the claimed version is an internal combustion engine (AS No. 828780) containing at least one pair of cylinders with reciprocating pistons and a head in which one periodically communicating with the cylinders is placed, a gas distribution spool of a cylindrical shape, equipped with a common for of both cylinders with a combustion chamber and kinematically connected to the engine crankshaft, while in order to increase efficiency by ensuring continued expansion of combustion products, the cylinders are made of different volumes, and the cylinder of a smaller volume is equipped with air inlets, and the cylinder of a larger volume is equipped with gas outlets, and the crankshaft of the crankshaft of the cylinder of a smaller volume is shifted in the direction of advance in the direction of rotation of the crankshaft by 9-72 ° relative to the crank of the cylinder of a larger volume.

Недостатками прототипа являются то, что при продолженном расширении в нем, не изменяя геометрические параметры углов относительно кривошипа, не удается очень направленно и наиболее полно реализовать преимущества качественного газообмена и продолженного расширения на более энергоэффективном уровне.The disadvantages of the prototype are that with continued expansion in it, without changing the geometric parameters of the angles relative to the crank, it is not possible to realize the advantages of high-quality gas exchange and continued expansion at a more energy-efficient level in a very directed and most complete manner.

Ведь экспериментальные расчеты проходящих в ДВС процессов показали, что полное расширение рабочего тела до того момента, когда при рабочем ходе поршней 16 в цилиндре 17 изменяется вектор движения кривошипа 23, не дает того прироста работы на индикаторной диаграмме ДВС, который может быть обеспечен посредством качественного газообмена и от кинематически связанного расширения выхлопных газов в эспандерном цилиндре 18, что позволяет за счет увеличения площадей рабочих органов реально увеличить передающие усилия и величину крутящего момента сразу после 90° оборота синхронно вращающихся валов 05-07 соответственно от верхней мертвой точки (ВМТ) - и данный факт очень важен.After all, experimental calculations of the processes taking place in the internal combustion engine showed that the full expansion of the working fluid until the moment when the motion vector of the crank 23 changes during the working stroke of the pistons 16 in the cylinder 17 does not give the increase in work on the indicator diagram of the internal combustion engine, which can be provided through high-quality gas exchange and from the kinematically connected expansion of the exhaust gases in the expander cylinder 18, which allows, due to the increase in the areas of the working bodies, to actually increase the transmitting forces and the amount of torque immediately after 90 ° rotation of the synchronously rotating shafts 05-07, respectively, from the top dead center (TDC) - and this fact is very important.

Почти все варианты ДВС «НОРМАС» с приоритетом, начиная от 25.10.2011 г., введены в состав то дронов, то катера RIB (Rigid Inflatable Boat), то беспилотных мехатронных устройств - как бронетранспортер HAWKSBILL или к примеру стелс-дрон или автономная косилка травы на маршруте «поле-ферма», где увеличивается крутящий момент и уменьшается удельный расход топлива, а при введении инерционных (с пустотами в теле) щек и степень неравномерности вращения ДВС.Almost all variants of the NORMAS ICE with priority, starting from 10/25/2011, were introduced into either drones, or RIB (Rigid Inflatable Boat) boats, or unmanned mechatronic devices - like the HAWKSBILL armored personnel carrier or, for example, a stealth drone or an autonomous mower grass on the route "field-farm", where the torque increases and the specific fuel consumption decreases, and with the introduction of inertial (with voids in the body) cheeks and the degree of uneven rotation of the internal combustion engine.

Ведь мощность по сути достаточно условный параметр, который отображает полезную работу, совершаемую газами при расширении в цилиндрах 17 ДВС модулей с рабочим ходом в единицу времени за вычетом затрат на преодоление сил трения и для приведение в действие вспомогательных механизмов.After all, power is essentially a rather conditional parameter that reflects the useful work done by gases during expansion in the cylinders of 17 ICE modules with a working stroke per unit time, minus the costs of overcoming friction forces and for actuating auxiliary mechanisms.

Если попробовать объяснять совсем просто, то крутящий момент - это то, что на самом деле толкает машину вперед, забираясь допустим на горку. К тому же крутящий момент является важнейшим эффективным динамическим показателем и характеризует тяговые возможности двигателя. Его величина в основном зависит от среднего эффективного давления сгорания топлива, геометрических величин активной площади рабочих органов и плеча приложения усилийIf you try to explain it quite simply, then the torque is what actually pushes the car forward, climbing, let's say, a hill. In addition, torque is the most important effective dynamic indicator and characterizes the traction capabilities of the engine. Its value mainly depends on the average effective pressure of fuel combustion, the geometrical values of the active area of the working bodies and the shoulder of the application of forces

Так случилось, что в октябре 2015 г. стало известно, что американские математики (в том числе Кейси Манн) из Вашингтонского Университета в Ботелле, используя компьютерные вычисления нашли новый 15-й тип формы пятиугольника, элементы которые формируют особый паттерн (узор, мозаику) и новые вариации в системе замощения, внутренние углы которого при этом равны 90°, 105°, 135°, 60° и 150°, а три стороны этого выпуклого пятиугольника из пяти равны половине четвертой.It so happened that in October 2015 it became known that American mathematicians (including Casey Mann) from the University of Washington at Bothell, using computer calculations, found a new 15th type of pentagon shape, elements that form a special pattern (pattern, mosaic) and new variations in the tiling system, the interior angles of which are then equal to 90°, 105°, 135°, 60° and 150°, and three sides of this convex pentagon of five are equal to half the fourth.

Графические материалы выполнены с возможностью, позволяющей формировать сам способ построения элементов ДВС посредством соединения листов и четким совпадением основных размещенных точек на координатной сетке, когда на фиг. 1-6 за условный центр круга (часть плоскости, ограниченная окружностью) выбрана точка 00, причем на указанном круге расположено семь точек (05-10 и 13) и они все одновременно являются и начальными точками, где уже явно выявляются первые устойчивые закономерности паттерна (шаблон, узор) и компоновки ДВС, которая содержит или включает по меньшей мере образование и явное применение одинаковых размеров элементов кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и не только… ведь точки 05-10 делят указанную окружность на шесть равных частей, а седьмая точка 13 расположена на радиусе перпендикулярном диаметру круга 07-09.Graphic materials are made with the ability to form the very method of constructing ICE elements by connecting sheets and a clear match of the main placed points on the coordinate grid, when in Fig. 1-6 for the conditional center of the circle (a part of the plane bounded by a circle) point 00 is chosen, and on the indicated circle there are seven points (05-10 and 13) and they are all at the same time the starting points, where the first stable patterns of the pattern are already clearly revealed ( pattern, pattern) and the layout of the internal combustion engine, which contains or includes at least the formation and explicit use of the same dimensions of the elements of the crank mechanism (KShM) and not only ... because points 05-10 divide the indicated circle into six equal parts, and the seventh point 13 located on a radius perpendicular to the diameter of the circle 07-09.

Также совсем неслучайное оказалось и местоположение на координатной сетке одинаково расположенных от осевых центров валов 05-07 и точек узора 01-04, что в итоге, конечно, предопределило наличие прямого участка отвода 33 с установленным игольчатым запорным клапаном, который на фиг. 1-6 не изображен, но предусмотрен при переводе режимов работы модулей 02 и 04 из режима с продолженным расширением в режим работы с рабочим ходом.Also, the location on the coordinate grid of the shafts 05-07 equally located from the axial centers and the points of the pattern 01-04 turned out to be completely non-random, which ultimately, of course, predetermined the presence of a straight branch section 33 with an installed needle shut-off valve, which in Fig. 1-6 is not shown, but is provided when switching the operating modes of modules 02 and 04 from the mode with continued expansion to the mode of operation with a working stroke.

С учетом вышеизложенного, пока не произошел перевод, условимся, что точки 01 и 03 соответствуют центрам 01 и 03 объема камер сгорания цилиндров 17 модулей с рабочим ходом, а точки 02 и 04 расположены в центрах 02 и 04 объема полости цилиндра 18 над поршнем 16 в момент начала продолженного расширения, и хотя они могут расположены в разных вертикальных плоскостях, но будут маркироваться также на всех фиг. 1-6 и в описании. Ведь понятно, что данный перевод лишь существенно увеличит крутящий момент и никак не изменит позиции размещенных модулей с привязкой их к соответствующим валам 05-07.In view of the foregoing, until the transfer has occurred, we will agree that points 01 and 03 correspond to the centers 01 and 03 of the volume of the combustion chambers of the cylinders 17 of modules with a working stroke, and points 02 and 04 are located in the centers 02 and 04 of the volume of the cavity of the cylinder 18 above the piston 16 in the moment of the beginning of the continued expansion, and although they may be located in different vertical planes, they will also be marked on all Figs. 1-6 and in the description. After all, it is clear that this translation will only significantly increase the torque and will not change the position of the placed modules in any way with their binding to the corresponding shafts 05-07.

Задача, которая реализуется в изобретении предопределило и выбор двухтактного цикла в заявленном ДВС. При этом возможность последовательного перемещения поршней 16 и совершения тактов выглядит такой - в модулях 01 и 03 с рабочим ходом при расположении поршней 16 в ВМТ обеспечивается при сжатии воздуха и при возможности воспламенения горючей смеси и высвобождения энергии - импульса фронта горения необходимой плотности в камере сгорания цилиндра 17. А вот когда соответствующий поршень 16 модулей 01 или 03 с рабочим ходом успешно преодолевает возможность пройти половину своего рабочего хода - наступает момент перепуска или детандерного редуцирование выхлопных газов в полость над поршнем 16 эспандерного цилиндра 18 - кстати, данные процессы (такты), что происходят в цилиндрах 18 в данный момент изображен на фиг. 2 и 4.The task that is implemented in the invention also predetermined the choice of a two-stroke cycle in the claimed internal combustion engine. At the same time, the possibility of sequential movement of the pistons 16 and making cycles looks like this - in modules 01 and 03 with a working stroke when the pistons 16 are at TDC, it is provided by compressing air and, if it is possible to ignite the combustible mixture and release energy - the impulse of the combustion front of the required density in the combustion chamber of the cylinder 17. But when the corresponding piston 16 of modules 01 or 03 with a working stroke successfully overcomes the possibility of passing half of its working stroke - there comes a moment of bypass or expander reduction of exhaust gases into the cavity above the piston 16 of the expander cylinder 18 - by the way, these processes (cycles), which occur in the cylinders 18 at the moment depicted in FIG. 2 and 4.

Еще заметим, что сам этот поршень 16 модулей 01 и 03 с рабочим ходом в этот момент времени еще не изменил свой вектор перемещения на противоположный. Направление вектора - импульса, связанного с появлением фронта горения горючей смеси направлена от поршней 16, всегда совпадает с направлением вектора скорости формированного потока выхлопных газов и законами инерции, что очень важно при его дальнейшем перемещении (подобно бильярдному шару после удара или вылетающему снаряду), то есть само расширение сгоревшей смеси всегда вторично и является скорее функцией текущих термодинамических параметров состояния и геометрических размеров полостей расширения как в цилиндре 17, так и в эспандерных цилиндрах 18, как говорится - было бы, когда и куда расширяться - и по аналогии - это подобно установке дополнительных парусов при попутном потоке или сильных затяжных порывах ветра, чтобы реально усиливает тягу и скорость самого парусника.We also note that this piston itself 16 modules 01 and 03 with a working stroke at this point in time has not yet changed its displacement vector to the opposite one. The direction of the vector - the impulse associated with the appearance of the combustion front of the combustible mixture is directed from the pistons 16, always coincides with the direction of the velocity vector of the formed exhaust gas flow and the laws of inertia, which is very important when it moves further (like a billiard ball after an impact or a flying projectile), then there is the expansion of the burnt mixture itself is always secondary and is rather a function of the current thermodynamic state parameters and the geometric dimensions of the expansion cavities both in cylinder 17 and in expander cylinders 18, as they say - it would be when and where to expand - and by analogy - this is similar to an installation additional sails with a fair stream or strong lingering gusts of wind to really increase the traction and speed of the sailboat itself.

Причем увеличенные величины крутящего момента создаются не только во время рабочего хода поршней 16 в модулях 01 и 03 с рабочим ходом, а имеется возможность рабочими органами, которыми являются поршни 16, совершать ограниченные возвратно- поступательные перемещения, даже при движении второй части рабочего хода по инерции и производить как бы два рабочих хода в нужном направлении приложения усилий, а ведь при этом произошел только один процесс полного сгорания топливно-воздушной смеси.Moreover, increased torque values are created not only during the working stroke of the pistons 16 in modules 01 and 03 with a working stroke, but it is possible for the working bodies, which are the pistons 16, to perform limited reciprocating movements, even when the second part of the working stroke moves by inertia and to produce, as it were, two working strokes in the desired direction of application of efforts, and in fact, in this case, only one process of complete combustion of the fuel-air mixture occurred.

И наконец, после окончания рабочего хода в цилиндре 17 через 180° оборота соответствующих валов 05-07 циклы повторяются, так как ДВС двухтактный.And finally, after the end of the working stroke in cylinder 17, after 180 ° of rotation of the corresponding shafts 05-07, the cycles are repeated, since the internal combustion engine is two-stroke.

Забегая немного вперед, отметим, что было бы неплохо, чтобы в газопоршневом или дизельном варианте двухтактного ДВС обеспечивалась сама возможность затяжного протекания термодинамического цикла, но с расчетными параметрами.Running a little ahead, we note that it would be nice if the gas-piston or diesel version of a two-stroke internal combustion engine provided the very possibility of a protracted thermodynamic cycle, but with calculated parameters.

Поэтому для обеспечения самой возможности быстрого перехода работы модулей 02 и 04 ДВС из режима продолженного расширения в режим с рабочим ходом крышки 14 и цилиндров 18 оснащены унифицированными гнездами 26* для форсунок, которые выполнены с возможностью дожигать вредные компоненты из еще горячих выхлопных газов до нормы Euro 3-4, причем после впрыска, допустим в тот же эспандерный цилиндр 18 того же диметилового эфира, а только потом выпустить их в окружающую среду - т.е. вполне реально создать промышленные, перспективные модули для уже не так далекой водородной энергетики.Therefore, in order to ensure the very possibility of a quick transition of the operation of modules 02 and 04, internal combustion engines from the mode of continued expansion to the mode with a working stroke, covers 14 and cylinders 18 are equipped with unified sockets 26 * for injectors, which are made with the ability to burn harmful components from still hot exhaust gases to the Euro standard 3-4, and after injection, let's say the same expander cylinder 18 of the same dimethyl ether, and only then release them into the environment - i.e. it is quite realistic to create industrial, promising modules for the already not so distant hydrogen energy.

А вот для быстрой ориентации расположения идентичных узлов и элементов ДВС, часто похожих по названию (но порой других) на графических материалах и в описании устройства, чтобы сократить повторения введены знаки (*) и (**).But for a quick orientation of the location of identical components and elements of the internal combustion engine, often similar in name (but sometimes different) on graphic materials and in the description of the device, signs (*) and (**) are introduced to reduce repetition.

Оговоримся сразу, что на фиг. 1-6 поясняющие разрезы и выноски произведены в разных вертикальных плоскостях. Если условно сравнить последовательность расположения разрезов, то на фиг. 2 разрез звездочки 28* с цепной передачей 29* как бы самый далекий, что расположен от смотрящего на фиг. 1-6, уже затем ближе как бы расположен корпус 32 модуля 01 с рабочим ходом или корпус 32 модуля 04 с продолженным расширением (фиг. 3), а вот только потом расположен сам разрез газораспределительного золотника 21 цилиндрической формы (фиг 3) с врезанными тремя патрубками 20* и сами элементы вариантов введенного синхронизирующего модуля - в данном случае на фиг. 2-3 изображены выборочные разрезы трех цилиндрических шестерен 30 - то есть по сути газораспределительный золотник 21 и три шестерни 30 расположены возможно с некоторым смещением, но в одной плоскости - данное утверждение вполне справедливо и к расположению модулей 02 и 03 (фиг. 4 и 5), причем на заднем плане заметно, кто где находится, и еще - все эти положения размещенных элементов КШМ и встроенных узлов зафиксированы (изображены) в разрезах ДВС в один и тот же момент времени - что очень важно.Let us make a reservation right away that in Fig. 1-6 explanatory sections and callouts are made in different vertical planes. If we conditionally compare the sequence of cuts, then in Fig. 2 section of the sprocket 28* with chain transmission 29*, as it were, the most distant, which is located from the one looking in FIG. 1-6, only then is the body 32 of module 01 with a working stroke or body 32 of module 04 with continued expansion (Fig. 3), but only then is the section of the gas distribution valve 21 of a cylindrical shape (Fig. 3) with embedded three branch pipes 20* and the elements of the variants of the introduced synchronizing module - in this case, in FIG. 2-3 shows selective sections of three cylindrical gears 30 - that is, in fact, the gas distribution valve 21 and three gears 30 are located possibly with some offset, but in the same plane - this statement is quite true for the location of modules 02 and 03 (Fig. 4 and 5 ), and in the background it is noticeable who is where, and yet - all these positions of the placed elements of the crankshaft and built-in nodes are fixed (depicted) in the sections of the internal combustion engine at the same time - which is very important.

На фиг. 1-6 нет разрезов инерционных щек, уложенных с шариками качения в тело корпуса 32 межмодульных перегородок, с возможностью обеспечения синхронного вращения с нижней головкой сборного шатуна 24 относительно оси кривошипа 23 и осей валов 05-07, которые улучшают параметры равномерности вращения ДВС, кстати, деталировка щек представлена в других вариантах ДВС «НОРМАС».In FIG. 1-6 there are no sections of inertial cheeks laid with rolling balls in the body of the body 32 of intermodular partitions, with the possibility of ensuring synchronous rotation with the lower head of the assembled connecting rod 24 relative to the axis of the crank 23 and the axes of the shafts 05-07, which improve the parameters of the uniformity of rotation of the internal combustion engine, by the way, detailing of the cheeks is presented in other versions of the NORMAS ICE.

Еще следует отметить, что в данном описании совсем неслучайно, выборочно и преднамеренно из вышеприведенного текста прототипа позаимствованы (выбраны, взяты) названия (словосочетания) введенных элементов заявленного ДВС - это патрубки 20 воздуховпускных и патрубки 19 газовыпускных органов, а также вышеупомянутый газораспределительный золотник 21 цилиндрической формы, кстати, в разрезе тела последнего, как видно на фиг. 3 имеются (встроены с возможностью синхронного вращения) полости 3-х ходового крана 35, отвод 34, полое отверстие, выполненное в форме овоида, ось которого при продолженном расширении совмещается (точнее перпендикулярно) с осью прямого отвода 33.It should also be noted that in this description it is not at all accidental, selectively and deliberately, from the above text of the prototype, the names (phrases) of the introduced elements of the declared internal combustion engine are borrowed (selected, taken) - these are the air inlet pipes 20 and the gas outlet pipes 19, as well as the aforementioned gas distribution valve 21 of the cylindrical forms, by the way, in the section of the body of the latter, as seen in Fig. 3 there are (embedded with the possibility of synchronous rotation) cavities of a 3-way valve 35, a branch 34, a hollow hole made in the form of an ovoid, the axis of which, with continued expansion, is aligned (more precisely, perpendicularly) with the axis of the direct branch 33.

Данное заимствование словосочетаний позволяет сравнивание похожих позиций и функционала у прототипа, оптимизирует по меньшей мере описание и иногда исключают ненужные повторения. Порой же не так важно, как обозначены (промаркированы) - важнее показать суть позиций, где они встроены, содержаться, расположены, установлены, закреплены при этом они, как правило, могут иметь одинаковые формы или размеры, но все они введены в заявленный вариант ДВС непременно для определенного назначения и предусмотрены совсем неслучайно.This borrowing of phrases allows comparison of similar positions and functionality of the prototype, optimizes at least the description and sometimes eliminates unnecessary repetitions. Sometimes it is not so important how they are marked (marked) - it is more important to show the essence of the positions where they are built, contained, located, installed, fixed, while they, as a rule, can have the same shape or size, but they are all included in the declared version of the internal combustion engine certainly for a specific purpose and are not provided by chance.

На фиг. 5 в модуле 03 с рабочим ходом изображен момент, когда телом поршня 16 при движении вверх уже закрылось окно с воздуховпускным патрубком 20 и происходит сжатие свежей порции воздуха до температуры воспламенения. Для возможности снижения температуропроводности донышки поршней 16 и сборных крышек 14 цилиндров 17 и 18 изготовлены методом совместного спекания с армированием их пластинами с перфорированными отверстиями, при этом сам наклон пластин к поверхности, которая контактирует с зоной сгорания, равен углу 90° - так как замечено, что боковая поверхность в конструкции пластинчатых теплообменников остается «слегка теплой», хотя внутри теплообменника очень горячий теплоноситель. С той же целью ДВС снабжен системой охлаждения и у юбки поршней 16 как продолжение армированных пластин изготовлен радиатор 31.In FIG. 5 in module 03 with a working stroke shows the moment when the body of the piston 16, when moving upwards, has already closed the window with the air inlet pipe 20 and the fresh portion of air is compressed to the ignition temperature. In order to reduce the thermal diffusivity, the bottoms of the pistons 16 and the assembled covers 14 of the cylinders 17 and 18 are made by co-sintering with their reinforcement with plates with perforated holes, while the inclination of the plates to the surface that is in contact with the combustion zone is equal to the angle of 90 ° - as noted, that the side surface in the design of plate heat exchangers remains "slightly warm", although the heat exchanger inside the heat exchanger is very hot coolant. For the same purpose, the internal combustion engine is equipped with a cooling system and a radiator 31 is made at the piston skirt 16 as a continuation of the reinforced plates.

Технической задачей на решение которой направлено конструктивное выполнение заявленного варианта двухтактного ДВС является расширение кинематических возможностей ДВС, включающего также и то, что узлы и элементы сборного корпуса 32 смонтированы на базе размещенной в продукте координатной сетки, где выложенный узор состоит из одинаковых выпуклых пятиугольников, внутренние углы которых равны 90°, 105°, 135°, 60° и 150°, а три стороны из пяти которого равны строго половине четвертой стороны упомянутого выпуклого пятиугольника; с возможностью позволяющую посредством введения одного из варианта модуля синхронизации обеспечить кинематическое взаимодействие модулей 01 и 03 с рабочим ходом и модулей 02 и 04, работающих в режиме продолженного расширения выхлопных газов, кстати последние при этом могут быть выполнены и с возможностью дожигать вредные компоненты из еще горячих выхлопных газов или возможен перевод в режим работы модуля с рабочим ходом для этого сборные крышки 14 цилиндров снабжены унифицированными гнездами 26* для форсунок; конструирование ДВС представлено на координатной сетке, центром которой выбрана точка 00 круга, где точки 05-10 делят указанную окружность на шесть равных частей, а седьмая точка 13 расположена на радиусе перпендикулярном диаметру круга 07-09, причем от трех соответствующих точек 05-07 этого круга удалены на равных расстояниях четыре точки 01-04, которые в свою очередь расположены в центрах камер сгорания или объема полости над поршнем 16 при начале продолженного расширения, если учесть и расположение точек 11-12, то можно констатировать, что точки 00-13 не только формируют явно предсказуемый паттерн (узор), где выявляются устойчивые закономерности в компоновке ДВС, которая содержит или включает по меньшей мере образование, но и применение одинаковых размеров крышек 14 цилиндров 17-18, элементов КШМ и не только…; сборные шатуны 24 расположены между парой инерционных щек в конструкции межмодульных перегородок и корпуса 32 и выполнены с возможностью синхронно вращаться как нижней головке шатуна 24 относительно оси кривошипа 23 так и инерционным щекам вокруг осей валов 05-07 и контактируя с шариками качения; для снижения температуропроводности донышки поршней 16 и тело крышек 14 цилиндров 17 и 18 изготовлены методом совместного спекания материала и армированием пластин с перфорированными отверстиями, при этом наклон пластин к поверхности, которая контактирует с зоной сгорания топлива, равен углу 90°, а в районе юбки поршней 16 из концов пластин выполнен радиатор 31 с возможностью обеспечить отвод излишнее тепло в составной картерный объем; Изначально приоритетной задачей является и увеличение степени сжатия рабочего тела, когда реально уменьшается удельный расход топлива и возможна работа ДВС на топливе керосино-газойлевых фракций. И вот дополнительное размещение на вышеупомянутых газораспределительных золотниках 21 воздуховпускных органов перепускания объемов с патрубками 20*, а на внутреннем теле цилиндрических барабанов с их возможностью синхронного вращения - изогнутых отводов 34 и элементов 3-х ходовых кранов 35, а также посредством введенных в систему обратных и регулирующих давление клапанов, байпасных линий (на фиг. 1-6 не изображены) и размещением расчетного числа сильфонов 15 обеспечивается не только пуск ДВС воздухом, но и формируется продувка и наполнение цилиндров 17 свежей порцией воздуха с наддувом при этом реально достигается увеличение плотности свежего заряда воздуха поступающего в рабочий объем.The technical problem to be solved by the design implementation of the claimed version of a two-stroke internal combustion engine is to expand the kinematic capabilities of the internal combustion engine, which also includes the fact that the components and elements of the prefabricated body 32 are mounted on the basis of a coordinate grid placed in the product, where the laid out pattern consists of identical convex pentagons, internal angles which are equal to 90°, 105°, 135°, 60° and 150°, and three of whose five sides are equal to exactly half of the fourth side of the mentioned convex pentagon; with the possibility of allowing, through the introduction of one of the options for the synchronization module, to ensure the kinematic interaction of modules 01 and 03 with a working stroke and modules 02 and 04 operating in the mode of continued expansion of exhaust gases, by the way, the latter can also be made with the ability to burn harmful components from still hot exhaust gases or it is possible to switch to the operating mode of the module with a working stroke; for this, the combined covers of 14 cylinders are equipped with unified nests 26 * for injectors; ICE design is presented on a coordinate grid, the center of which is point 00 of the circle, where points 05-10 divide the indicated circle into six equal parts, and the seventh point 13 is located on a radius perpendicular to the diameter of the circle 07-09, and from three corresponding points 05-07 of this circle, four points 01-04 are removed at equal distances, which, in turn, are located in the centers of the combustion chambers or the volume of the cavity above the piston 16 at the beginning of the continued expansion, if we take into account the location of points 11-12, then we can state that points 00-13 are not they only form a clearly predictable pattern (pattern), where stable patterns are revealed in the layout of the internal combustion engine, which contains or includes at least the formation, but also the use of the same sizes of covers of 14 cylinders 17-18, elements of the crankshaft and not only ...; prefabricated connecting rods 24 are located between a pair of inertial cheeks in the design of intermodular partitions and housing 32 and are made with the possibility of synchronously rotating both the lower head of the connecting rod 24 relative to the axis of the crank 23 and the inertial cheeks around the axes of the shafts 05-07 and in contact with the rolling balls; to reduce the thermal diffusivity, the bottoms of pistons 16 and the body of covers 14 of cylinders 17 and 18 are made by co-sintering the material and reinforcing plates with perforated holes, while the inclination of the plates to the surface that is in contact with the fuel combustion zone is equal to an angle of 90 °, and in the area of the piston skirt 16, a radiator 31 is made from the ends of the plates with the ability to ensure the removal of excess heat into the composite crankcase volume; Initially, the priority task is also to increase the degree of compression of the working fluid, when the specific fuel consumption actually decreases and the operation of the internal combustion engine on fuel of kerosene-gas oil fractions is possible. And here is the additional placement on the aforementioned gas distribution spools 21 of air inlets bypassing volumes with nozzles 20 *, and on the inner body of the cylindrical drums with their possibility of synchronous rotation - curved branches 34 and elements of 3-way valves 35, as well as through the reverse and pressure-regulating valves, bypass lines (not shown in Fig. 1-6) and the placement of the estimated number of bellows 15 provides not only the start-up of the internal combustion engine with air, but also the purge and filling of the cylinders 17 with a fresh portion of supercharged air, while actually increasing the fresh charge density air entering the working space.

Так оказалось, что решая вышеперечисленные задачи, невольно приближаешься, чтобы в продукте (заявленном устройстве) оттенить сам способ передвижения пищевых и жизненных запасов жуками-навозниками, ведь сами шарики (фиг. 1), как отмечалось выше - порой значительно превышают размеры самого насекомого. В заявленном устройстве направленная передача усилий на вращения колес мини-трактора СКАРАБЕЙ сознательно выбрана посредством закрепленной на ободе 27 колес цепной передачи 29 с центрами вращения 05 и 06 от двух звездочек 28 или с возможностью синхронного вращения всех звездочек 28 с центрами вращения уже 05, 06 и 00, причем в этот вариант модуля синхронизации с цепной передачей 29** могут быть дополнительно встроены и другие элементы трансмиссии, и размещение трех шестерен 30 при наличии цепных зацеплений 29, 29* и 29** может быть спокойно заменено на другое решение, при этом параметры необходимой синхронизации не изменятся. И еще - на фиг. 1 звездочки 28 изображены, чтобы условно подчеркнуть воздействие на колесо мини-трактора СКАРАБЕЙ именно касательных усилий, причем при передаче тяговых усилий на конкретный большой радиус колеса (Мкр.=F х R) и с возможностью полного контакта при входе их в цепные зацепления 29 и 29**.So it turned out that when solving the above problems, you involuntarily approach in order to shade the very method of movement of food and life reserves by dung beetles in the product (declared device), because the balls themselves (Fig. 1), as noted above, sometimes significantly exceed the size of the insect itself. In the claimed device, the directional transfer of forces to the rotation of the wheels of the SCARABEY mini-tractor is deliberately selected by means of a chain drive 29 fixed on the rim 27 of the wheels with centers of rotation 05 and 06 from two sprockets 28 or with the possibility of synchronous rotation of all sprockets 28 with centers of rotation already 05, 06 and 00, and other transmission elements can be additionally built into this version of the synchronization module with chain transmission 29**, and the placement of three gears 30 in the presence of chain engagements 29, 29* and 29** can be easily replaced by another solution, while the required synchronization settings will not change. And also, in Fig. 1 stars 28 are shown to conditionally emphasize the impact on the wheel of the mini-tractor SCARABEY precisely of tangential forces, moreover, when transferring traction forces to a specific large radius of the wheel (Mkr. = F x R) and with the possibility of full contact when they enter into chain engagements 29 and 29**.

Также важно, чтобы при передвижении мини-трактора могут быть использованы почвозацепы с двумя гнездами 26 для креплениями различной формы фрез, причем почвозацепы выполнены с возможностью посредством вмонтированных в обод 27 сильфонов 15* с элементами пневмоцилиндров, при поступлении в которые воздуха определенного давления выдвигаться над габаритами 2-х камерных шин 25 тороидальной формы. Причем воздушная система ДВС посредством сверления двух выборок в теле вала 00 и установленных штуцеров технологически объединена с вышеупомянутыми воздуховпускными органами через (как пояснялось выше) при перепускание объемов воздуха через патрубки 20* газораспределительных золотников 21 и регулирующих давление клапанов.It is also important that when moving the mini-tractor, lugs with two sockets 26 can be used for fastening various shapes of cutters, moreover, the lugs are made with the possibility of using bellows 15* built into the rim 27 with elements of pneumatic cylinders, when air of a certain pressure enters them, they can be extended above the dimensions 2-chamber tires 25 toroidal shape. Moreover, the ICE air system, by drilling two samples in the body of the shaft 00 and installed fittings, is technologically combined with the above-mentioned air inlet bodies through (as explained above) bypassing air volumes through the nozzles 20* of the gas distribution spools 21 and pressure control valves.

При переходе модулей 02 и 04 в режим работы с рабочим ходом, когда становится меньше формирование объемов воздуха, так как уже нет движений поршней 16 к ВМТ, когда был возможен дополнительный прежний отбор воздуха, поэтому в ДВС предусмотрено нужное число смонтированных сильфонов 15 (фиг. 2) с элементами пневмоцилиндров (цилиндры с входными отверстиями), причем с разными патрубками 19 и 20, а также регулирующими давление пружинами 22. То есть обеспечивая оптимальную технологичность позиционируется и сама возможность производить разделенный цикл и совершать условно как бы два полноценных рабочих хода в нужном направлении приложения усилий. Что-то очень подобное наблюдается, например, при работе дизель - молота в составе копера, но это же ничуть не мешает ему (коперу) забивать на полную или на всю расчетную глубину железобетонные сваи, а ведь при этом произошел только один процесс, пусть даже разделенный, полного сгорания топливно-воздушной смеси. Контуры ДВС «НОРМАС» №48 также легко встраиваются в составе автономного беспилотного мехатронного устройства - мини-трактора СКАРАБЕЙ, включающего возможную совокупность воздействия на его при введении в это устройство внутренней и внешней системы управления, когда при пуске ДВС воздухом с соответствующими введенными узлами обеспечивается возможность моторизованного передвижения по бездорожью, поворот или его остановка и не только.During the transition of modules 02 and 04 to the mode of operation with a working stroke, when the formation of air volumes becomes less, since there are no longer movements of the pistons 16 to TDC, when additional previous air extraction was possible, therefore, the required number of mounted bellows 15 is provided in the internal combustion engine (Fig. 2) with elements of pneumatic cylinders (cylinders with inlets), and with different nozzles 19 and 20, as well as pressure-regulating springs 22. That is, providing optimal manufacturability, the very ability to perform a divided cycle and conditionally perform, as it were, two full-fledged working strokes in the desired direction of effort. Something very similar is observed, for example, during the operation of a diesel hammer as part of a pile driver, but this does not prevent it (the pile driver) from hammering reinforced concrete piles to full or to the entire design depth, and in fact only one process occurred, even if separated, complete combustion of the air-fuel mixture. The circuits of the NORMAS No. 48 internal combustion engine are also easily integrated as part of an autonomous unmanned mechatronic device - the SCARABEY mini-tractor, which includes a possible combination of effects on it when an internal and external control system is introduced into this device, when, when starting the internal combustion engine with air with the corresponding introduced nodes, it is possible to motorized off-road driving, turning or stopping and more.

Claims

1. A two-stroke internal combustion engine (ICE), characterized in that the housing units (32) are mounted on the basis of a placed coordinate grid, where the paving pattern of the area is made of identical convex pentagons, the internal angles of which are 90°, 105°, 135°, 60 ° and 150°, and three of the five sides of which are equal to exactly half of the fourth side of the mentioned pentagon, the point (00) of the circle is chosen as the center of the grid, where the points of the pattern (05-10) divide the specified circle into six equal parts, and the seventh point of the pattern ( 13) is located at a radius perpendicular to the diameter of the circle (07-09), and from the three corresponding points (05-07) of this circle, which are simultaneously located on the axial lines of the shafts (05), (06), (07), are equally spaced distances four points of the pattern (01-04), which in turn are located in the centers of the combustion chambers of the modules (01), (03) or the volume of the cavity above the piston 16 at the beginning of the continued expansion of the modules (02), (04), while useful patterns in the layout of the internal combustion engine, which include at least the use of the same sizes of prefabricated covers 14, cylinders 17-18 and elements of the crankshaft, as well as the ability to mount between the pairs of modules (01 and 02), (03 and 04) a direct outlet (33) with installed needle shut-off valve and a gas distribution spool (21) with embedded pipes (20 *), inside which is a cylindrical drum with the possibility of its synchronous rotation around the axial lines of the shafts (11), (12) and the selections placed there - a hole (33) in the form ovoid, elbow (34) and 3-way valve (35); prefabricated connecting rods 24 are located between a pair of inertial cheeks in intermodular partitions and housing (32) and are made with the possibility of synchronously rotating the lower head of the connecting rod (24) relative to the axis of the crank (23), as well as cheeks around the axial lines of the shafts (05), (06), (07) in contact with the rolling balls.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that it can also be made with the possibility that, through the introduction of one of the options for the synchronization module, to ensure the kinematic interaction of the modules (01), (03) with the working stroke, as well as with the ability to operate on fuel kerosene-gas oil fractions, and modules (02) and (04) operating in the mode of continued expansion of exhaust gases, while they can be made with the ability to burn harmful components from still hot exhaust gases from modules (01), (02) or it is possible to transfer them to the mode of operation of modules with a working stroke; for this, also the prefabricated covers (14) of the cylinders (18) are equipped with unified nests (26*) for injectors; mounted bellows (15) with pneumatic cylinder elements and control springs (22) and different nozzles (19), (20) have the ability to form the necessary volumes of the air system of the internal combustion engine and the cavities of 2-chamber tires (25) by drilling two samples in the shaft body ( 00), and also contribute to the extension of two sockets (26) fixed on the bellows (15*) for mounting milling cutters or lugs above the dimensions of the tires (25) of the wheels of the SCARABEY mini-tractor, and the internal combustion engine with useful multifunctionality is easily integrated into the product - an autonomous unmanned mechatronic device, which is essentially a mini-tractor SCARABEY.