RU2790988C1

RU2790988C1 - Internal combustion engine "normas" n 45 armored personnel carrier

Info

Publication number: RU2790988C1
Application number: RU2022116977A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Дмитриевич Норкин
Original assignee: Анатолий Дмитриевич Норкин
Filing date: 2022-06-23
Publication date: 2023-03-01

Abstract

FIELD: internal combustion engines.

SUBSTANCE: invention can be used in internal combustion engines (ICE). A two-stroke internal combustion engine is characterized by the fact that the body units (29) are assembled from modules (03) with a working stroke and with a trunk crank mechanism (TCM), and also with their ability to operate on fuel of kerosene-gas oil fractions and modules (04) with continued expansion of the exhaust gases and with a crosshead assembly (15) of the TCM. It is possible to transfer modules (04) with continued expansion of exhaust gases to a mode with a working stroke; for this, the covers of all cylinders are equipped with unified sockets (9) for injectors. Inside each prefabricated crosshead (15) of a cylindrical shape, an inertial gas compressor is mounted with a built-in self-acting check valve (14), located between a pair of springs (12) and with the ability to directly or indirectly cool the fresh portion of air entering the pressurized cylinder. The axes of movement of the crosshead and trunk TCM are located at an angle of 90° to each other. Connecting rods (10) and rod-tubes (11) are made of a cylindrical tube with subsequent plug ends, an internal cruciform profile and a pair of axial central holes, where the ends of the rod-tubes (11) are inserted with an interference fit to firmly connect the corresponding prefabricated ball joints of the assemblies TCM. To reduce the thermal diffusivity of the surface of the piston bottoms and the body of the cylinder covers, they are made by co-sintering the material and reinforcing the plates with perforated holes, while the inclination of the plates to the surface that is in contact with the combustion zone is equal to an angle of 90°.

EFFECT: increase in torque and in a decrease in fuel consumption, as well as the degree of uneven rotation of the internal combustion engine.

2 cl, 2 dwg

Description

Заявленная конструкция 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, 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 заявленного ДВС в составе бронетранспортера.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 explanations of the interactions of parts and elements included in the corresponding section, 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 ensure the operability of the claimed Internal combustion engine as part of an armored personnel carrier.

В названии бронетранспортера хотелось включить слово hawksbill - так как это единственного сохранившегося вида морских черепах семейства Chelonidae, находящего под угрозой исчезновения, которая получили это название из за формы своего рта похожего на ястребиный клюв и прочный панцирь которых часть жизни приспособлен к передвижению в водных пространствах океана - чем не природный бронетранспортер, преодолевающий еще и водные преграды ? 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. 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 и при применении топлива керосино-газойлевых фракций.I wanted to include the word hawksbill in the name of the armored personnel carrier - since this is the only surviving species of endangered sea turtles of the Chelonidae family, which received this name because of the shape of its mouth similar to a hawk's beak and a strong shell of which part of its life is adapted for movement in the water spaces of the ocean - why not a natural armored personnel carrier that also overcomes water barriers? 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. 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 when using kerosene-gas oil fractions.

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 13, 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 и 06 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 have shown that the full expansion of the working fluid until the moment when the motion vector of the crank 13 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 and 06, 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., вмонтированы (введены в состав) то дронов, то катера RIB (Rigid Inflatable Boat), то в составе беспилотных мехатронных устройств - как трактор или допустим автономная косилка травы на маршруте «поле-ферма» и прочие, где четко и закономерно увеличивают крутящий момент и непременно уменьшают индикаторный расход топлива, а также степень неравномерность вращения ДВС.Almost all variants of the NORMAS ICE with priority, starting from 10/25/2011, are mounted (introduced into) either drones, or RIB (Rigid Inflatable Boat) boats, or as part of unmanned mechatronic devices - like a tractor or, for example, an autonomous grass mower on the "field-farm" route and others, where they clearly and naturally increase the torque and certainly reduce the indicated fuel consumption, as well as 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 приведения 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 в виде соединенного пакета из 2-х листов, когда за условный центр синхронизации на координатной сетке выбрана точка 00 на фиг. 1-2, также легко заметить, что при этом ось, проходящая через точку 00 являются осью взаимного зеркального отображения частей координатной сетки, а местами одна или несколько сторон, а также диагональ выпуклого пятиугольника одновременно совпадают и с расположением осей, проходящих через эти же точки.Graphic materials are made with the ability to form the very method of constructing ICE elements in the form of a connected package of 2 sheets, when point 00 in Fig. 1-2, it is also easy to see that in this case the axis passing through the point 00 is the axis of the mutual mirror image of the parts of the coordinate grid, and in some places one or more sides, as well as the diagonal of the convex pentagon, simultaneously coincide with the location of the axes passing through the same points .

Чтобы не путаться при пояснениях в описании условимся, что точки маркировки на координатной сетке следующим образом: 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 цилиндров 18 над поршнем 16 в момент начала продолженного расширения, хотя они могут расположены в разных вертикальных плоскостях будут маркироваться также на всех фигурах, в описании и всегда корректно соответствуют местоположению валов 05 и 06 или встроенному (размещенного) в ДВС определенного по назначению модуля.In order not to be confused when explaining in the description, we will agree that the marking points on the coordinate grid are as follows: points 01 and 03 correspond to the centers 01 and 03 of the volume of the combustion chambers of cylinders 17 modules with a working stroke, and points 02 and 04 are located in the centers 02 and 04 of the cavity volume cylinders 18 above piston 16 at the moment of the beginning of the continued expansion, although they may be located in different vertical planes, they will also be marked on all figures, in the description and always correctly correspond to the location of shafts 05 and 06 or built-in (placed) in the internal combustion engine of a specific module.

Задача, которая реализуется в заявленном изобретении предопределило и выбор двухтактного ДВС. При этом возможность последовательности совершения тактов выглядит такой - в модулях 01 и 03 с рабочим ходом при расположении поршней 16 в ВМТ обеспечивается сама возможность рабочего хода - как реальное следствие высвобождения энергии - импульса фронта горения начальной плотности горючей смеси в камере сгорания цилиндра 17, когда соответствующий поршень 16 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 17 и 18 данный момент времени изображены на фиг. 1. 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.The task that is implemented in the claimed invention also predetermined the choice of a two-stroke internal combustion engine. At the same time, the possibility of a sequence of cycles looks like this - in modules 01 and 03 with a working stroke when the pistons 16 are at TDC, the very possibility of a working stroke is provided - as a real consequence of the release of energy - the impulse of the combustion front of the initial density of the combustible mixture in the combustion chamber of cylinder 17, when the corresponding piston 16 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) that occur in cylinders 17 and 18 at a given time are shown in Fig. 1. 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, то есть по сути в заявленном ДВС имеется возможность рабочими органами, которыми являются поршни 16, совершать ограниченные возвратно- поступательные перемещения, даже движущих часть 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, that is, in fact, in the claimed internal combustion engine, it is possible for the working bodies, which are pistons 16, to perform limited reciprocating movements, even moving parts of the working stroke 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 и 06 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 and 06, the cycles are repeated, since the internal combustion engine is two-stroke.

Хотя, в заявленной конструкции ДВС предусмотрена и сама возможность повышения мощности, чтобы поддерживались необходимая величина крутящего момента и частота вращения ДВС в определенных параметрах. Для обеспечения самой возможностью быстрого перехода работы модулей 02 и 04 ДВС из режима продолженного расширения в режим с рабочим ходом крышки цилиндров 18 оснащены тоже унифицированными гнездами 09 для форсунок. 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 и чтобы в эспандерном цилиндре 18 осуществлялась возможность впрыска другого компонента сгорания, таких как к примеру - диметилового эфира для дожигание вредных компонентов из еще достаточно горячих выхлопных газов до нормы Euro. Заявленный ДВС выполнен и 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.Although, the claimed design of the internal combustion engine provides for the very possibility of increasing the power in order to maintain the required amount of torque and the rotational speed of the internal combustion engine in certain parameters. To ensure the very possibility of a quick transition of the operation of modules 02 and 04 of the internal combustion engine from the mode of continued expansion to the mode with a working stroke, the cylinder covers 18 are also equipped with unified sockets 09 for injectors. 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 the calculated parameters, and that in the expander cylinder 18 it would be possible to inject another combustion component, such as, for example, dimethyl ether for the afterburning of harmful components from still quite hot exhaust gases to the Euro standard. The claimed internal combustion engine is also made with the ability to burn harmful components from still hot exhaust gases to the Euro 3-4 standard, 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.

Для краткого описания заявленного устройства с целью понятного и еще единого восприятия и для быстрой ориентации расположения узлов и элементов ДВС на графических материалах необходимо сократить повторения, суть обозначений и позиций, к примеру как допустим - кривошипно-шатунный механизм (КШМ).For a brief description of the claimed device for the purpose of a clear and even unified perception and for quick orientation of the location of the internal combustion engine nodes and elements on graphic materials, it is necessary to reduce repetitions, the essence of designations and positions, for example, for example, a crank mechanism (KShM).

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.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 claimed internal combustion engine are borrowed (selected, taken) - these are the air inlet pipes 20 and the gas outlet pipes 19.

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.

Оговоримся сразу, что на фиг. 1-2 поясняющие разрезы и выноски, как правило, произведены в разных вертикальных плоскостях. Если условно графически как-то сравнить последовательность уровней расположения разрезов, то на фиг. 2 четко заметно, что разрез модуля 01 с рабочим ходом ближе расположен к смотрящему на фиг. 2, затем расположен оголовок модуля 02 с продолженным расширением, а только потом расположена часть модуля 04 с продолженным расширением, а другая часть расположена уже на фиг. 1, а уже за ней представлен разрез модуля 03 с рабочим ходом причем все положения размещенных элементов КШМ и встроенных узлов зафиксированы в разрезах ДВС в один момент времени - что очень важно.Let us make a reservation right away that in Fig. 1-2 explanatory sections and callouts, as a rule, are made in different vertical planes. If conditionally graphically somehow compare the sequence of levels of location of cuts, then in Fig. 2 it is clearly seen that the section of the module 01 with the working stroke is closer to the one in FIG. 2, then the head of the module 02 with continued expansion is located, and only then is the part of the module 04 with continued expansion located, and the other part is already located in FIG. 1, and already behind it is a section of module 03 with a working stroke, and all positions of the placed elements of the crankshaft and built-in units are fixed in the sections of the internal combustion engine at one point in time - which is very important.

При этом тоже на фиг. 1-2 четко заметно, что оси перемещений крейцкопфных 15 узлов и тронковых КШМ, воспринимающих направленное давление от рабочих органов располагаются перпендикулярно друг к другу, при этом шатуны 10 и стержни-трубки 11, выполнены из цилиндрической трубки с последующими заглушенными концами, внутреннего крестообразного профиля с четырьмя тонкими перфорированными отверстиями ребрами и с парой осевых центральных отверстий, куда с натягом вставляются концы стрежней с возможностью плотно соединять соответствующие шаровые сочленения узлов КШМ и с возможностью еще и вращаться нижней головке сборного шатуна 10 вокруг кривошипа 13, который в свою очередь еще и вращается вместе с инерционными щеками (на фиг. 1-2 не обозначены), расположенных в межмодульных перегородках, кстати, деталировка инерционных щек представлена в разных вариантах ДВС «НОРМАС».At the same time, also in Fig. 1-2 it is clearly seen that the axes of movement of the crosshead 15 nodes and trunk KShM, perceiving the directed pressure from the working bodies, are located perpendicular to each other, while the connecting rods 10 and the tube rods 11 are made of a cylindrical tube with subsequent plugged ends, an internal cruciform profile with four thin perforated holes, ribs and a pair of axial central holes, where the ends of the rods are inserted with an interference fit with the ability to tightly connect the corresponding ball joints of the KShM units and with the ability to also rotate the lower head of the connecting rod 10 around the crank 13, which in turn also rotates along with the inertial cheeks (not marked in Fig. 1-2), located in the intermodular partitions, by the way, the detailing of the inertial cheeks is presented in different versions of the NORMAS ICE.

Еще внутри каждого сборного крейцкопфного цилиндрической формы узла 15 КШМ смонтирован газовый (то есть с рабочим телом от воздуха, метана и до фреонов) компрессор (помпа) и самодействующий обратный клапан 14, встроенный в тело поршня, который расположен (находится, смонтирован) между парой пружин 12 и с возможностью, если воздух, напрямую охлаждать рабочее тело при встраивании его в систему или опосредовательно (косвенно), то есть через использование или через размещение определенным образом патрубков 21 - ведь очевидно, что эффективные параметры наддува достигаются посредством увеличения плотности свежего заряда воздуха поступающего в рабочий объем цилиндров 17 модулей 01 и 03 с рабочим ходом при понижении его температуры.Still inside each prefabricated crosshead cylindrical shape of the KShM unit 15, a gas (that is, with a working fluid from air, methane to freons) compressor (pump) and a self-acting check valve 14 built into the piston body, which is located (located, mounted) between the pair springs 12 and with the ability, if air, to directly cool the working fluid when it is built into the system or indirectly (indirectly), that is, through the use or placement of nozzles 21 in a certain way - it is obvious that effective boost parameters are achieved by increasing the density of fresh air charge entering the working volume of the cylinders 17 modules 01 and 03 with a working stroke when its temperature decreases.

Изначально приоритетной задачей является и увеличение степени сжатия рабочего тела, когда реально уменьшается удельный расход топлива и возможен перевод ДВС на топливо керосино-газойлевых фракций. Поэтому назначение введенных в ДВС вышеупомянутых воздуховпускных органов сводится не только к тому, чтобы производить пуск ДВС, необходимую продувку и наполнение цилиндров 17 свежей порцией воздуха с наддувом, а также формировать эффективное наполнение и подачу расчетных объемов воздуха в цилиндры 17 посредством введенных в систему обратных клапанов, байпасных участков (на фиг. 1-2 они не показаны), а также расчетного числа сильфонов 23 и прочее.Initially, the priority task is also to increase the degree of compression of the working fluid, when the specific fuel consumption actually decreases and it is possible to switch the internal combustion engine to fuel of kerosene-gas oil fractions. Therefore, the purpose of the aforementioned air inlets introduced into the internal combustion engine is not only to start the internal combustion engine, the necessary purge and filling of the cylinders 17 with a fresh portion of supercharged air, but also to form an effective filling and supply of calculated air volumes to the cylinders 17 through the check valves introduced into the system , bypass sections (they are not shown in Fig. 1-2), as well as the estimated number of bellows 23 and so on.

Хотя совсем неслучайно выполнено и то, что внутренняя полость сильфонов 23 соединяется с малой полостью 22 двухкамерной шины тороидального профиля (формы), а соседняя большая полость 24 двухкамерной шины с врезанными патрубкам 21 может быть использована под газообразные или жидкостные компоненты топливной системы ДВС в составе бронетранспортера.Although it is no coincidence that the internal cavity of the bellows 23 is connected to the small cavity 22 of the two-chamber tire of a toroidal profile (shape), and the adjacent large cavity 24 of the two-chamber tire with embedded pipes 21 can be used for gaseous or liquid components of the internal combustion engine fuel system as part of an armored personnel carrier .

На фиг. 2 в модуле 01 с рабочим ходом изображен момент, кода телом поршня 16 при движении вверх уже закрылось воздуховпускное окно и происходит сжатие свежей порции воздуха до температуры воспламенения топлива. А для снижения температуропроводности поверхности донышки поршней 16 и тело крышек 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 у пластинчатых теплообменников остается «слегка теплой», хотя внутри теплообменника очень горячий теплоноситель.In FIG. 2 in module 01 with a working stroke shows the moment when the piston body 16, when moving upwards, has already closed the air inlet window and the fresh portion of air is compressed to the ignition temperature of the fuel. And to reduce the thermal diffusivity of the surface of the bottom of the pistons 16 and the body of the cylinder covers 17 and 18 are made by co-sintering with their reinforcement with plates with perforated holes, while the slope 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 of the plate heat exchangers remains "slightly warm", although the heat exchanger inside the heat exchanger is very hot.

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. 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.That is, providing optimal manufacturability, the very ability to produce a divided cycle and conditionally perform, as it were, two full-fledged working moves in the right direction of applying efforts is also positioned. A very similar thing is observed, for example, during the operation of a diesel hammer as part of a pile driver, but this does not in the least prevent him (the pile driver) from hammering reinforced concrete piles to full or to the full design depth, and in fact, in this case, only one process occurred, even if divided, complete combustion of the fuel-air mixture.

В графических материалах на фиг. 1-2 скорее специально не изображены узлы модуля синхронизации вращения ДВС, а элементы трансмиссии представлены звездочками 25 с возможностью синхронно вращаться с цевочным или гребневым зацеплением, частями резинометаллических гусениц 26, снабженных мягкими (то есть с воздушными включениями) почвозацепами, а наружная плотная поверхность которых служит дорожкой для возможного качения по ней узлов корпуса 29 ДВС.In the graphics in Fig. 1-2, rather, the nodes of the internal combustion engine rotation synchronization module are not specifically shown, and the transmission elements are represented by sprockets 25 with the ability to rotate synchronously with lantern or ridge gearing, parts of rubber-metal tracks 26, equipped with soft (that is, with air inclusions) lugs, and the outer dense surface of which serves as a path for the possible rolling of the components of the body 29 of the internal combustion engine along it.

Причем данное некоторое отступление продиктовано и тем, чтобы еще оттенить и вопросы оптимального применения этого ДВС в составе бронетранспортера,Moreover, this slight digression is also dictated by the fact that the questions of the optimal use of this internal combustion engine as part of an armored personnel carrier,

При этом заметим, что данные узлы трансмиссии опосредовательно выполнены с возможностью своеобразно выполнять и дублировать функцию модуля синхронизации ДВС (не обозначен на фиг. 1-2) - это факт.At the same time, we note that these transmission units are indirectly made with the ability to peculiarly perform and duplicate the function of the internal combustion engine synchronization module (not indicated in Fig. 1-2) - this is a fact.

Еще узлы корпуса 29 ДВС включают и вплотную расположенный нижний ряд брони - назовем ее скорлупой, содержащий необходимые узлы крепления и амортизации при возможности моторизованного передвижения бронетранспортера в условиях снайперского или артиллерийского обстрела, чтобы вывезти раненых и пострадавших из поля боя или из зараженной местности при этом обеспечить защиту ДВС от разрушения и не только… Так как введение в ДВС расчетного числа сильфонов 23 для воздуха, большой полости 24 в двухкамерной шине 28 тороидального профиля (формы) с перегородками, герметично закрепленной и насаженной на обод 27 с врезанными патрубками 21, которые могут быть вполне использованы под газообразные или жидкостные компоненты топливной системы ДВС, а наличие дополнительной герметичной свободной полости между скорлупой и вторым рядом брони обеспечивает устройство возможностью наполнять его горячими выхлопными газами, при этом создается еще большая положительная плавучесть и необходимая неопрокидываемость бронетранспортера для возможности автономного и быстрого преодоления водных преград.The units of the hull 29 of the internal combustion engine also include the closely located lower row of armor - let's call it a shell, containing the necessary attachment points and shock absorption, with the possibility of motorized movement of an armored personnel carrier under conditions of sniper or artillery fire, in order to take out the wounded and injured from the battlefield or from the contaminated area while ensuring protection of the internal combustion engine from destruction and not only ... Since the introduction into the internal combustion engine of the estimated number of bellows 23 for air, a large cavity 24 in a two-chamber tire 28 of a toroidal profile (shape) with partitions, hermetically fixed and mounted on a rim 27 with embedded pipes 21, which can be completely used for gaseous or liquid components of the internal combustion engine fuel system, and the presence of an additional sealed free cavity between the shell and the second row of armor provides the device with the ability to fill it with hot exhaust gases, while creating even greater positive buoyancy and the necessary non-tilt ronetransporter for the possibility of autonomous and rapid overcoming of water obstacles.

Технической задачей, на решение которой направлено конструктивное выполнение заявленного варианта двухтактного ДВС, является расширение кинематических возможностей ДВС, включающего также и то, что сборный корпус 29 смонтирован из модулей 01 и 03 с рабочим ходом, еще модулей 02 и 04, работающих в режиме продолженного расширения выхлопных газов и с крейцкопфных 15 узлом КШМ, которые при этом могут быть выполнены и с возможностью дожигать вредные компоненты из еще горячих выхлопных газов до нормы Euro 3-4 или возможен быстрый перевод в режим работы модуля с рабочим ходом для этого крышки цилиндров 18 снабжены унифицированными гнездами 09 для форсунок и, наконец, может быть введен модуль синхронизации, причем внутри сборного крейцкопфного цилиндрической формы узла КШМ смонтирован газовый компрессор и самодействующий обратный клапан 14, встроенный в тело поршня, последний расположен между парой пружин 12 и с возможностью напрямую или косвенно охлаждать свежую порцию воздуха, поступающего в цилиндр 17 с наддувом; оси перемещений узлов крейцкопфа 15 и тронковых КШМ расположены под углом 90° друг к другу, еще шатуны 10 и стержни-трубки 11, выполнены из цилиндрической трубки с последующей заглушкой концов трубки, внутреннего крестообразного профиля с четырьмя тонкими перфорированными отверстиями ребрами и с парой осевых центральных отверстий, куда с натягом вставляются концы стрежней с возможностью плотно соединять соответствующие шаровые сочленения узлов КШМ и позволяет вращаться нижней головке шатуна 10 вокруг кривошипа 13, который в свою очередь имеет возможность синхронно вращается вместе и между парой инерционных щек в конструкции межмодульных перегородок и корпуса 29; для снижения температуропроводности поверхности донышек поршней 16 и тело крышек 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, равен углу 90°; а фактом подтверждением взаимосвязанного функционально - конструктивного образующего единства (замысла) сборного устройства служит сам способ создания (осуществления) графических материалов, при этом последние не исчерпывают всю сущность данного изобретения и не ограничивают каким-либо образом возможные горизонты его осуществления, а лишь открывают новые возможности (вариации) в объеме заявленной формулы, ведь, кстати, точка 00 координатной сетки расположена на оси зеркальной симметрии, а точки 01-08 являются и точками сходящих граней мозаики, которая формируется как предсказуемый паттерн (узор) при мощении площади одинаковыми выпуклыми пятиугольниками, внутренние углы которых равны 90, 105, 135, 60 и 150 градусов, а три стороны из пяти которых равны строго половине четвертой стороны, причем точки 01-04 при этом соответствуют и центрам объема камер сгорания или центрам объема полости в момент начала продолженного расширения соответственно.The technical problem to be solved by the design implementation of the claimed version of the two-stroke internal combustion engine is to expand the kinematic capabilities of the internal combustion engine, which also includes the fact that the prefabricated body 29 is assembled from modules 01 and 03 with a working stroke, more modules 02 and 04 operating in the mode of continued expansion exhaust gases and with crosshead 15 KShM units, which at the same time can be made and with the ability to burn harmful components from still hot exhaust gases to the Euro 3-4 standard or it is possible to quickly switch to the operating mode of the module with a working stroke for this cylinder covers 18 are equipped with unified nests 09 for nozzles and, finally, a synchronization module can be introduced, and inside the prefabricated crosshead cylindrical shape of the KShM unit, a gas compressor and a self-acting check valve 14 built into the piston body are mounted, the latter is located between a pair of springs 12 and with the ability to directly or indirectly cool fresh portion of air entering cylinder 17 supercharged; the axes of movement of the nodes of the crosshead 15 and trunk KShM are located at an angle of 90 ° to each other, more rods 10 and tube rods 11 are made of a cylindrical tube with a subsequent plug of the ends of the tube, an internal cruciform profile with four thin perforated holes ribs and with a pair of axial central holes where the ends of the rods are inserted with an interference fit with the ability to tightly connect the corresponding ball joints of the KShM units and allows the lower head of the connecting rod 10 to rotate around the crank 13, which in turn has the ability to synchronously rotate together and between a pair of inertial cheeks in the design of intermodular partitions and housing 29; to reduce the thermal diffusivity of the surface of the bottoms of the pistons 16 and the body of the covers of the cylinders 17 and 18 are made by co-sintering the material and reinforcing the 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°; and the fact that the interconnected functional and constructive forming unity (concept) of the assembly device is confirmed by the very method of creating (implementing) graphic materials, while the latter do not exhaust the whole essence of this invention and do not limit in any way the possible horizons of its implementation, but only open up new possibilities (variations) in the scope of the stated formula, because, by the way, point 00 of the coordinate grid is located on the axis of mirror symmetry, and points 01-08 are also points of descending edges of the mosaic, which is formed as a predictable pattern (pattern) when paving the area with identical convex pentagons, internal the angles of which are equal to 90, 105, 135, 60 and 150 degrees, and three of the five sides of which are strictly equal to half of the fourth side, while points 01-04 correspond to the centers of the volume of the combustion chambers or the centers of the volume of the cavity at the moment of the beginning of the continued expansion, respectively.

Контуры ДВС «НОРМАС» №45 также легко встраиваются в составе автономного беспилотного мехатронного устройства - бронетранспорта, включающего возможную совокупность воздействия на его при введении в это устройство внутренней и внешней системы управления, когда при пуске ДВС с соответствующими введенными узлами обеспечивается не только возможность движения или его остановки при моторизованном передвижении, а еще существует тоже возможность автономного и быстрого преодоления водных преград.The contours of the internal combustion engine "NORMAS" No. 45 are also easily integrated as part of an autonomous unmanned mechatronic device - an armored vehicle, including 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 the corresponding introduced nodes, not only the possibility of movement or it stops during motorized movement, and there is also the possibility of autonomous and quick overcoming of water barriers.

Claims

1. Two-stroke internal combustion engine (ICE), characterized by the fact that the body units are mounted from modules with a working stroke and with a trunk crank mechanism (KShM) and with their ability to operate on fuel of kerosene-gas oil fractions, modules with continued expansion of exhaust gases and with a KShM crosshead assembly, it is possible to transfer the latter to a working stroke mode, for this, the covers of all cylinders are equipped with sockets for injectors, a gas compressor is mounted inside each prefabricated cylindrical crosshead with a built-in self-acting check valve located in the piston, the piston is located between a pair of springs with the ability to directly or indirectly cool a fresh portion of air entering the supercharged cylinder, the axes of movement of the crosshead and trunk crankshafts are located at an angle of 90 ° to each other, and the connecting rods and rod-tubes are made of a cylindrical tube with subsequent plug ends, an internal cruciform profile and with a pair of axial central holes where the ends of the rods are inserted with an interference fit in order to firmly connect the corresponding prefabricated ball joints of the KShM units, and to reduce the thermal diffusivity of the surface of the piston bottoms and the body of the cylinder covers, they are made by co-sintering the material and reinforcing the plates with perforated holes, while the inclination of the plates to the surface, which contacts with the combustion zone, is equal to the angle of 90°.

2. ICE according to claim 1, characterized in that it is also made with the ability to burn harmful components from still hot exhaust gases to the Euro 3-4 standard in an expander cylinder, the ICE is built into an autonomous unmanned mechatronic device - an armored personnel carrier.