RU2791094C1

RU2791094C1 - Internal combustion engine "normas" n 51 stealth drone

Info

Publication number: RU2791094C1
Application number: RU2022111629A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Дмитриевич Норкин
Original assignee: Анатолий Дмитриевич Норкин
Filing date: 2022-04-28
Publication date: 2023-03-02

Abstract

FIELD: internal combustion engines.

SUBSTANCE: invention can be used in internal combustion engines. A two-stroke internal combustion engine is characterized in that the prefabricated housing is assembled from modules (01) with a working stroke and with the ability to operate on kerosene-gas oil fractions, modules (02) with continued expansion of exhaust gases and a rotation synchronization module with power take-off units. The rotation synchronization module includes a number of spur gears and a chain sprocket (25), mounted respectively with an interference fit on the shafts (05), (06) to enable the transmission of torque with a higher frequency of synchronous rotation and on the air shafts perpendicular to each other. kerosene turbine with introduced elements of the conical differential (21). One axis of the conical differential (21) is the axis of the mirror image of the coordinate grid with the center of (00) symmetry, the only element of the mosaic of which is a convex pentagon, the internal angles of which are 90, 105, 135, 60 and 150 degrees, and three of the five sides of which are equal half of the fourth side. The diameter of the pistons and cylinders, taking into account the necessary clearances, is equal to the length of one of the three equal sides of this convex pentagon. To increase the degree of compression of the air entering the cylinders and the conversion of the internal combustion engine to fuel of kerosene-gas oil fractions, semi-cylindrical backstage with a block of built-in check valves and with the ability to perform a limited rectilinear reciprocating movement are introduced. Immediately after 90° rotation of the shafts from TDC, continued expansion of the exhaust gases occurs. The piston, moving by inertia in modules (01) with a working stroke, has not yet come up with the possibility of changing the motion vector to the opposite one. Synchronous and more uniform rotation of the shafts is ensured both by the presence of inertial cheeks, and by the fact that the working strokes, as well as other cycles in the cylinders of the corresponding modules (01), (02) are not performed at the same time, but have the possibility of 180° rotation of these shafts alternate sequentially. The synchronization module ensures the transmission of torque with a higher rotational speed to the propellers, including those of the air-kerosene turbine. The air-kerosene turbine has the ability to turn 90° with the screw up, as well as to return to its original position. 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 with their reinforcement with plates with perforated holes. The inclination of the plates to the surface that is in contact with the combustion zone is equal to the angle of 90°.

EFFECT: providing the maximum possible torque and in the implementation of the uniformity of rotation on the output power take-off shafts.

2 cl, 4 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.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.

Для упрощения пояснений взаимодействий деталей и элементов, входящих в послойный разрез, а также для краткого описания взаимосвязи, местоположения при сборке предопределило введение понятия - модуль, которое определяется как полезная и устойчивая совокупностью похожих свойств при конструировании заявленного ДВС в составе стелс-дрона.To simplify the explanations of the interactions of parts and elements included in the layer-by-layer section, as well as for a brief description of the relationship, the location during assembly was predetermined by the introduction of the concept - module, which is defined as a useful and stable set of similar properties when designing the claimed internal combustion engine as part of a stealth drone.

Стелс (stealth - скрытый, невидимый)-дрон (drone -трутень) - закрепившееся название одного из видов технического мехатронного устройства, которое перемещается в воздухе без экипажа на борту при условии введения в данное устройство движителя(ей), а также внутренней и внешней системы управления.Stealth (stealth - hidden, invisible) - drone (drone - drone) - the fixed name of one of the types of technical mechatronic device that moves in the air without a crew on board, subject to the introduction of a mover (s) into this device, as well as internal and external systems management.

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 элемента, которым является выпуклый пятиугольник в составе паркета (или плитка замощения), внутренние углы которого при этом равны 90, 105, 135, 60 и 150 градусов, 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 element shape, which is a convex pentagon in parquet (or tiles tiling), the interior angles of which are then equal to 90, 105, 135, 60 and 150 degrees, and three sides of this five convex pentagon are equal to half the fourth.

Как и мозаика из плиток Пероуза, похоже, и координатная сетка, выполненная с соблюдением вышеперечисленных условий на фиг. 1-4 тоже формирует необычный паттерн (узор) и новые вариации в системе замощения, и непременно видимо связана с пропорциями золотого сечения и математикой окружающего нас мира. Причем, наиболее известный из элементов мозаики Пенроуза является «дротик», напоминающий контур стелс-бомбардировщика с внутренним углом в носу 72°.Like the Perose tile tiling, it seems that the coordinate grid made with the above conditions in FIG. 1-4 also forms an unusual pattern (pattern) and new variations in the tiling system, and is certainly apparently connected with the proportions of the golden section and the mathematics of the world around us. Moreover, the most famous of the elements of the Penrose mosaic is the “dart”, resembling the contour of a stealth bomber with an internal angle in the nose of 72 °.

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 и при применении топлива керосино-газойлевых фракций.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.

Экспериментальные расчеты проходящих в ДВС процессов показали, что полное расширение рабочего тела до того момента, когда при рабочем ходе изменяется вектор движения кривошипа 13, не дает того прироста работы на индикаторной диаграмме ДВС, который может быть обеспечен качественным газообменом, а также от хорошо отлаженного разделенного продолженного расширения выхлопных газов в эспандерном цилиндре 18, которое начинает осуществляться сразу после 90° оборота вала от ВМТ - и этот факт очень важен.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 does not give the increase in work on the indicator diagram of the internal combustion engine, which can be provided by high-quality gas exchange, as well as from a well-functioning divided continued expansion of the exhaust gases in the expander cylinder 18, which begins immediately after 90 ° rotation of the shaft from 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 (Мкр.) 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 (Mkr.) 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 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 усилий.If 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.

Задача, которая реализуется в заявленном изобретении предопределило выбор двухтактного ДВС, где увеличенные величины крутящего момента создаются не только во время, но и после каждого второго хода поршня 16, как пояснялось выше, сразу после 90° оборота валов 05 и 08 от ВМТ модулей с рабочим ходом.The task that is implemented in the claimed invention predetermined the choice of a two-stroke internal combustion engine, where increased torque values are created not only during, but also after every second stroke of the piston 16, as explained above, immediately after 90 ° rotation of the shafts 05 and 08 from the TDC of the modules with a working move.

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 или же, назовем условно воздушно-керосиновую турбину с винтом 23, 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 или действительно зеленой энергетики.The declared 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 into the same expander cylinder 18 or, let's call conditionally an air-kerosene turbine with a propeller 23, 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 not-so-distant hydrogen or truly green energy.

Одновременно, чтобы не только подтвердить взаимосвязанное функционально-конструктивное образующее единство изобретения с размещенной координатной сеткой представлен (показан) и способ создания (получения, осуществления) графических материалов, при этом последние не исчерпывают всю сущность изобретения и не ограничивают каким-либо образом возможные горизонты его осуществления, а лишь открывают новые возможности (вариации) в объеме заявленной формулы, и если какие-то признаки раскрыты для одной компоновки изобретения, то эти же признаки могут быть использованы и в совмещенных компоновках осуществления изобретения, так как при этом выполняется важное условие, которое по сути никак не противоречит смыслу и духу изобретения.At the same time, in order not only to confirm the interconnected functional and constructive unity of the invention with a placed coordinate grid, a method for creating (obtaining, implementing) graphic materials is presented (shown), while the latter do not exhaust the entire essence of the 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 claimed formula, and if some features are disclosed for one layout of the invention, then these same features can be used in combined layouts of the invention, since this fulfills an important condition that essentially does not contradict the meaning and spirit of the invention.

Для начало краткого описания заявленного устройства с целью понятного и единого восприятия и для быстрой ориентации расположения деталей на графических материалах необходимо максимально упростить и исключить множество ненужных повторений, обозначений и позиций.To begin a brief description of the claimed device for the purpose of clear and unified perception and for quick orientation of the location of parts on graphic materials, it is necessary to simplify as much as possible and eliminate many unnecessary repetitions, designations and positions.

Графические материалы выполнены с возможностью, позволяющей формировать сам способ построения элементов ДВС в виде соединенного пакета из 4-х листов, когда за условный центр синхронизации на координатной сетке выбрана точка 00 на фиг. 2-3, которая расположена на пересекающих взаимно перпендикулярных осях введенного конического дифференциала 21. На фиг. 1-4 легко заметить, что при этом одна из осей являются осью взаимного зеркального отображения частей координатной сетки, а местами одна или несколько сторон, а также диагональ выпуклого пятиугольник одновременно совпадают и с расположением этих осей.The graphic materials are made with the ability to form the very method of constructing ICE elements in the form of a connected package of 4 sheets, when point 00 in Fig. 2-3, which is located on the intersecting mutually perpendicular axes of the introduced conical differential 21. In FIG. 1-4, it is easy to see that in this case one of the axes 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 these axes.

Чтобы не путаться при дальнейших пояснениях условимся, что точки маркировки на координатной сетке центров вращения валов, центров объема камер сгорания цилиндров 17 модулей с рабочим ходом и точки, расположенные в центрах 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 соответствуют местоположению валов 05 - 08 или определенного по назначению модуля.In order not to be confused in further explanations, we will agree that the marking points on the coordinate grid of the centers of rotation of the shafts, the centers of the volume of the combustion chambers of the cylinders 17 of the modules with the working stroke and the points located in the centers of the volume of the cavity of the cylinders 18 above the piston 16 at the moment of the beginning of the continued expansion, although they can located in different vertical planes will also be marked on all figures, in the description and always correspond to the location of the shafts 05 - 08 or the module defined for the purpose.

Еще следует отметить, что в данном описании совсем неслучайно, выборочно и преднамеренно из вышеприведенного текста снабжения прототипа позаимствованы (выбраны, взяты) названия (словосочетания) введенных элементов заявленного ДВС - это патрубки 20 воздуховпускных и отводы 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 supplying 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 outlets 19 gas outlet bodies.

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) те же патрубки 20 воздуховпускных органов или отводы 19, сборные шатуны 10, кривошипы 13 - важнее показать суть позиций, где они встроены, расположены, содержаться, представлены при этом они, как правило, могут иметь одинаковые формы или размеры, но все они введены в заявленный вариант ДВС непременно для определенного назначения и 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 the same branch pipes 20 of the air inlets or outlets 19, prefabricated connecting rods 10, cranks 13 are marked (marked) - it is more important to show the essence of the positions where they are built in, located, contained, represented, while they, as a rule, can have the same shapes or sizes, but all of them are included in the claimed version of the internal combustion engine, without fail for a specific purpose and not at all by chance.

Также легко заметить, что точками 01 и 03 на фиг. 2-3 являются центры объема камер сгорания цилиндров 17 модулей с рабочим ходом, а центры 02 и 04 объема полостей цилиндров 18 над поршнем 16 модулей в момент начала продолженного расширения, причем заметим, они одновременно расположены и на серединах определенных коротких сторон выпуклого пятиугольника, как впрочем, и обозначенные валы 05-08 с кривошипами 13, которые выполнены с возможностью вращаться вместе с инерционными боковыми щеками 15, кстати, деталировка пластинчатых инерционных щек встречается в ранних вариантах ДВС «НОРМАС».It is also easy to see that points 01 and 03 in FIG. 2-3 are the volume centers of the combustion chambers of the cylinders 17 modules with a working stroke, and the centers 02 and 04 of the volume of the cavities of the cylinders 18 above the piston 16 modules at the moment of the beginning of the continued expansion, and note that they are simultaneously located at the midpoints of certain short sides of the convex pentagon, as however, the designated shafts 05-08 with cranks 13, which are made with the ability to rotate together with the inertial side cheeks 15, by the way, the detailing of the lamellar inertial cheeks is found in the early versions of the NORMAS ICE.

Инерционные - значит с определенной зоной выполненных внутренних пустот в теле самой щеки 15, последние смонтированы в межмодульных перегородках и узлах корпуса 24, а узлы кривошипно шатунного механизма (КШМ), перемещаясь и взаимодействуя, преобразовывают ограниченное прямолинейное возвратно-поступательное движения поршней 16 во вращательное движение щек 15, между парой которых смонтированы (размещаются) соответствующих кривошипы 13.Inertial - means with a certain zone of internal voids made in the body of the cheek 15 itself, the latter are mounted in intermodular partitions and assemblies of the body 24, and the assemblies of the crank mechanism (KShM), moving and interacting, convert the limited rectilinear reciprocating motion of the pistons 16 into rotational motion cheeks 15, between a pair of which are mounted (placed) the corresponding cranks 13.

На фиг. 1-4 поясняющие разрезы и выноски произведены в разных горизонтальных плоскостях. Если условно сравнить последовательность уровней расположения разрезов, то в верхней плоскости устройства смонтированы кулисы 26 с приводом движения от кривошипов 13, затем цепные передачи 25 передающие вращение дифференциалу 21, потом КШМ модулей с рабочим ходом и продолженным расширением (фиг. 2-3) и ниже всех - это элементы синхронизирующего модуля.In FIG. 1-4 explanatory sections and callouts are made in different horizontal planes. If we conditionally compare the sequence of levels of the location of the cuts, then in the upper plane of the device there are mounted backstage 26 with a drive from the cranks 13, then chain drives 25 transmitting rotation to the differential 21, then KShM modules with a working stroke and continued expansion (Fig. 2-3) and below of all are elements of the synchronizing module.

При проработке технической задачи, на решение которой направлено конструктивное выполнение как предыдущих вариантов ДВС «НОРМАС» с приоритетом, начиная от 25.10.2011 г., так и заявленного варианта ДВС по сути является расширение кинематических возможностей ДВС, которые предполагают полезную многофункциональность, чтобы при этом сохранить четко отлаженную термодинамику, проходящих в ДВС процессов, а также чтобы без применения редуктора обеспечить максимально возможный крутящий момент и осуществить равномерность вращения на выходных валах 05-08 отбора мощности устройства.When working out a technical problem, the solution of which is aimed at the constructive implementation of both the previous versions of the NORMAS ICE with priority, starting from 10/25/2011, and the declared version of the ICE, in fact, is the expansion of the kinematic capabilities of the ICE, which involve useful multifunctionality, so that at the same time to maintain well-established thermodynamics of the processes taking place in the internal combustion engine, and also to ensure the maximum possible torque without the use of a gearbox and to ensure uniformity of rotation on the output shafts 05-08 of the power take-off of the device.

Еще приоритетной задачей является увеличение степени сжатия рабочего тела, когда реально уменьшается удельный расход топлива и перевод ДВС на топливо керосино-газойлевых фракций, еще обеспечивается оптимальная технологичность при его изготовлении и создание минимального перечня деталей и узлов,Another priority task is to increase the degree of compression of the working fluid, when the specific fuel consumption and the conversion of the internal combustion engine to fuel of kerosene-gas oil fractions actually decrease, the optimal manufacturability in its manufacture and the creation of a minimum list of parts and assemblies are still ensured,

Именно поэтому с целью повышения степени сжатия воздуха в заявленный ДВС введена кулиса 26 полуцилиндрической формы с возможностью, подобно помпе, совершать ограниченное прямолинейное возвратно-поступательное перемещение. И когда воздушный поток от вращающихся воздушных винтов 23 с углом нужной саблевидности лопастей или импеллера, попадая из направляющих лотков, входит в карман перед обратным клапаном 22, чтобы в определенный момент положения предварительно несколько повысить давление воздуха наддува, затем пройдя блок обратных клапанов 22, смонтированных внутри тела кулисы 26, окончательно повысить выходные параметры наддува ДВС при работе на соляре или керосине.That is why, in order to increase the degree of air compression, a half-cylindrical link 26 is introduced into the claimed ICE with the ability, like a pump, to perform a limited rectilinear reciprocating movement. And when the air flow from rotating propellers 23 with the angle of the desired saber-shaped blades or impeller, falling from the guide trays, enters the pocket in front of the check valve 22, in order to preliminarily increase the boost air pressure a little at a certain moment of position, then passing the block of check valves 22, mounted inside the body of the backstage 26, to finally increase the output parameters of the boost of the internal combustion engine when working on a solarium or kerosene.

Известно, что перемещение поршня 16 в цилиндре 17 от ВМТ в модулях 01 и 03 с рабочим ходом происходит как следствие высвобождения энергии-импульса фронта горения начальной плотности горючей смеси в камере сгорания.It is known that the movement of the piston 16 in the cylinder 17 from TDC in modules 01 and 03 with a working stroke occurs as a result of the energy-momentum release of the combustion front of the initial density of the combustible mixture in the combustion chamber.

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 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.

Хотя, в заявленной конструкции ДВС предусмотрена и сама возможность повышения мощности, чтобы поддерживалась величина крутящего момента и частота вращения ДВС в определенных параметрах. А чтобы обеспечивалась сама возможность быстрого перехода работы некоторых модулей ДВС из режима продолженного расширения в режим с рабочим ходом во всех крышках 12 цилиндров 17 гнезда 09 для форсунок присутствуют и унифицированы.Although, in the declared design of the internal combustion engine, the very possibility of increasing the power is provided in order to maintain the magnitude of the torque and the rotational speed of the internal combustion engine in certain parameters. And in order to provide the very possibility of a quick transition of the operation of some internal combustion engine modules from the mode of continued expansion to the mode with a working stroke, in all covers of 12 cylinders 17 of the nest 09 for injectors are present and unified.

Как отмечалось выше в состав заявленного ДВС также введены и модули 02 и 04 с продолженным расширением и на фиг. 3 изображен сам момент перепуска или детандерного редуцирование выхлопных газов через нечетное число собранных газовыпускных отводов 19, внутри которых герметично соединены диаметральные перегородки 14 из прямоугольной формы полос, входные и выходные кромки которых развернуты относительно центральной оси отвода 19 на 180°.As noted above, modules 02 and 04 with continued expansion are also included in the composition of the claimed internal combustion engine, and in Fig. 3 shows the very moment of bypass or expander reduction of exhaust gases through an odd number of assembled gas outlet branches 19, inside which diametrical partitions 14 are hermetically connected from rectangular strips, the input and output edges of which are rotated relative to the central axis of the branch 19 by 180 °.

Развернуты и соединены, чтобы формировать два потока выхлопных газов, которые с шумом устремляются через совместное расчетное число отверстий из цилиндров 17 в эспандерные цилиндры 18 с помощью соединенных отводов 19.Deployed and connected to form two exhaust streams that rush through the joint calculated number of holes from the cylinders 17 to the expander cylinders 18 using the connected outlets 19.

То есть происходит разделенный цикл, но при этом обеспечивается сама возможность рабочими органами, которыми являются поршни 16, совершать ограниченные возвратно-поступательные перемещения и производить два полноценных рабочих хода в нужном направлении приложения усилий.That is, a divided cycle occurs, but at the same time, the very possibility is provided by the working bodies, which are the pistons 16, to perform limited reciprocating movements and produce two full-fledged working strokes in the desired direction of application of efforts.

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.Very similar 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 entire estimated depth, and in fact only one process occurred, even if it was divided by complete combustion fuel-air mixture.

Как пример, на фиг. 2 условными стрелками изображен момент начала продувки воздухом от остатков сгорания цилиндра 18 модуля 02, но только когда он работает в режиме с рабочим ходом с помощью введенного воздуховпускного патрубка 20. После того, как телом цилиндра 16 закроется воздуховпускное окно сразу же начинается сжатие воздуха до температуры воспламенения топлива. А вот для снижения температуропроводности поверхности донышек поршней 16 и тело крышек 12 цилиндров 17 изготовлены с армированием их пластинами с перфорированными отверстиями методом совместного спекания, при этом наклон пластин к поверхности, которая контактирует с зоной сгорания, равен углу 90° (подобно «слегка теплой» боковой поверхности у пластинчатых теплообменников).As an example, in FIG. 2 conditional arrows show the moment of the beginning of air purge from the combustion residues of the cylinder 18 of module 02, but only when it operates in the mode with a working stroke using the introduced air inlet pipe 20. After the body of the cylinder 16 closes the air inlet window, the air is immediately compressed to a temperature fuel ignition. But to reduce the thermal diffusivity of the surface of the bottoms of the pistons 16 and the body of the covers 12 of the cylinders 17 are made with reinforcement of their plates with perforated holes by the method of joint sintering, while the inclination of the plates to the surface that is in contact with the combustion zone is equal to an angle of 90 ° (similar to "slightly warm" side surface of plate heat exchangers).

По сути в этом варианте ДВС «НОРМАС» №51 стелс-дрона позиционируется убедительное наличие объединяющей системы прямой и обратной взаимосвязи во введенных воздуховпускных и газовыпускных органах, чтобы именно достичь технический результат в вопросе качественного газообмена, и что позволяет говорить о присутствие в изобретении признаков перспективного газообмена. 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 осуществлялась возможность впрыска другого компонента сгорания, таких как к примеру - диметилового эфира для дожигание вредных компонентов из выхлопных газов и происходило данное в самом эспандерном цилиндре 18.In fact, in this version of the NORMAS ICE No. 51 stealth drone, the convincing presence of a unifying system of direct and reverse interconnection in the introduced air inlet and gas outlet bodies is positioned in order to achieve a technical result in the issue of high-quality gas exchange, and which allows us to speak about the presence in the invention of signs of a promising gas exchange. 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 it would be possible to inject another combustion component, such as, for example, dimethyl ether for afterburning harmful components from the exhaust gases and this happened in the expander cylinder 18 itself.

Кстати, синхронное и более равномерное вращение валов 04-08 обеспечивается и наличием и инерционных щек 15 и тем, что рабочие ходы поршней 16 или одноименные такты в цилиндрах 17 модулей 01 и 03 с рабочим ходом или с ранним продолженным расширением выполняются не в одно время, а имеют возможность через 180° оборота этих валов 05-08 последовательно чередоваться.By the way, the synchronous and more uniform rotation of the shafts 04-08 is ensured by the presence of both inertial cheeks 15 and the fact that the working strokes of the pistons 16 or the same cycles in the cylinders 17 of modules 01 and 03 with a working stroke or with an early continued expansion are not performed at the same time, and have the ability to alternate through 180 ° of rotation of these shafts 05-08.

Еще модулем синхронизации осуществляется возможность передачи крутящего момента с большей частотой вращения на винты 23 на фиг. 1 и 4 с саблевидностью лопастей и винт 23 воздушно-керосиновой турбины, к тому же имеет возможность поворачиваться на 90° винтом 23 вверх, а также совершать возврат в исходное положение, причем совершается это без особых сложностей и доп. устройств. Если в повернутой воздушно-керосиновой турбине к смеси горячего выхлопа добавить допустим спец. добавки с цезием или натрием, то образовавшее ионизированное облако и аэродинамический профиль, где как на фиг. 1-4 обшивка собрана с применением уже гнутых по диагоналям выпуклых пятиугольников из бакелитовой фанеры явно снижают спектр обнаружения стелс-дрона.The synchronization module also makes it possible to transmit torque with a higher rotational speed to the screws 23 in FIG. 1 and 4 with saber-shaped blades and the screw 23 of the air-kerosene turbine, moreover, it has the ability to rotate 90 ° with the screw 23 upwards, as well as return to its original position, and this is done without much difficulty and additional. devices. If in a rotated air-kerosene turbine, a special is added to the hot exhaust mixture. additives with cesium or sodium, then formed an ionized cloud and an airfoil, where, as in FIG. 1-4, the skin is assembled using already diagonally bent convex bakelite plywood pentagons, which clearly reduce the detection spectrum of the stealth drone.

Технической задачей на решение которой направлено конструктивное выполнение заявленного варианта двухтактного ДВС является расширение кинематических возможностей ДВС, включающего также и то, что сборный корпус 24 состоит (смонтирован) из модулей 01и 03 с рабочим ходом, модулей 02 и 04, работающих в режиме продолженного расширения выхлопных газов и модуля синхронизации вращения с узлами отбора мощности, в который входят ряд шестерен 11 зубчатого цилиндрического зацепления и звездочки цепной передачи 25, насаженных соответственно с натягом на валы 05 - 08, а также входят и промежуточные валы, для осуществления возможности передачи Мкр. с большей частотой синхронного вращения и на перпендикулярные между собой валы воздушно-керосиновой турбины, куда в данном случае, введены элементы конического дифференциала 21, одна ось которого являются осью зеркального отображения координатной сетки с центром симметрии 00, элементом мозаики (узора) которой является выпуклый пятиугольник, внутренние углы которого при этом всегда равны 90, 105, 135, 60 и 150 градусов, а три стороны из пяти которого равны половине четвертой стороне; также в представленных графических материалах предопределено, что диаметр сопряженных частей поршней 16, цилиндров 17 и 18 при их взаимодействии с учетом необходимых зазоров и допусков равен, как отмечалось выше, или половине четвертой или длине одной из трех равных сторон этого выпуклого пятиугольника; для повышения степени сжатия воздуха, поступающего в цилиндры 17, и перевод ДВС на топливо керосино-газойлевых фракций ведены полу цилиндрической формы кулисы 26 с блоком встроенных обратных клапанов 23 и с возможностью совершать ограниченное прямолинейное возвратно-поступательное перемещение; продолженное расширения выхлопных газов в цилиндре 18 начинает осуществляться сразу после 90° оборота валов в модулях с рабочим ходом от ВМТ - то есть поршень 16 еще не изменил свой вектор движения на противоположный;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 prefabricated body 24 consists (mounted) of modules 01 and 03 with a working stroke, modules 02 and 04 operating in the mode of continued expansion of the exhaust gases and a module for synchronizing rotation with power take-off units, which includes a number of gears 11 of cylindrical gearing and chain sprocket 25, mounted respectively with an interference fit on shafts 05 - 08, and also includes intermediate shafts, for the possibility of transferring Mkr. with a higher frequency of synchronous rotation and on the shafts of the air-kerosene turbine perpendicular to each other, where in this case elements of a conical differential 21 are introduced, one axis of which is the axis of the mirror image of the coordinate grid with the center of symmetry 00, the element of the mosaic (pattern) of which is a convex pentagon , whose internal angles are always equal to 90, 105, 135, 60 and 150 degrees, and three of the five sides of which are equal to half the fourth side; also in the presented graphic materials it is predetermined that the diameter of the mating parts of the pistons 16, cylinders 17 and 18 during their interaction, taking into account the necessary clearances and tolerances, is, as noted above, either half of the fourth or the length of one of the three equal sides of this convex pentagon; to increase the degree of compression of the air entering the cylinders 17, and the transfer of the internal combustion engine to fuel kerosene-gas oil fractions, semi-cylindrical backstage 26 with a block of built-in check valves 23 and with the ability to perform a limited rectilinear reciprocating movement; continued expansion of the exhaust gases in cylinder 18 begins immediately after 90° of rotation of the shafts in modules with a working stroke from TDC - that is, the piston 16 has not yet changed its motion vector to the opposite one;

а для снижения температуропроводности поверхности донышек поршней 16 и тело крышек 12 цилиндров 17 и 18 изготовлены с армированием их пластинами с перфорированными отверстиями методом совместного спекания, при этом наклон пластин к поверхности, которая контактирует с зоной сгорания, равен углу 90°; кстати, синхронное и более равномерное вращение валов 05-08 обеспечивается и наличием и инерционных щек 15 и тем, что рабочие ходы поршней 16, а также одноименные такты в цилиндрах 17 модулей 01 и 03 с рабочим ходом или с ранним продолженным расширением выполняются не в одно время, а имеют возможность через 180° оборота этих валов 05-08 последовательно чередоваться; еще модулем синхронизации обеспечивается возможность передачи крутящего момента с большей частотой вращения на винты 23 на фиг.1 и 4 с саблевидностью лопастей и винт 23 воздушно-керосиновой турбины, последняя имеет возможность поворачиваться на 90° винтом 23 вверх, а также совершать возврат в исходное положение, причем совершаются данные повороты без особых сложностей.and to reduce the thermal diffusivity of the surface of the bottoms of the pistons 16 and the body of the covers 12 of the cylinders 17 and 18 are made with their reinforcement with plates with perforated holes by the method of joint sintering, while the inclination of the plates to the surface that is in contact with the combustion zone is equal to the angle of 90°; By the way, the synchronous and more uniform rotation of the shafts 05-08 is ensured both by the presence of inertial cheeks 15 and by the fact that the working strokes of the pistons 16, as well as the cycles of the same name in the cylinders 17 of modules 01 and 03 with a working stroke or with an early continued expansion are not performed in one time, and have the ability to alternate through 180° of rotation of these shafts 05-08; the synchronization module also provides the ability to transmit torque with a higher rotational speed to the screws 23 in Fig.1 and 4 with saber blades and the screw 23 of the air-kerosene turbine, the latter has the ability to rotate 90 ° with the screw 23 upwards, and also to return to its original position , and these turns are made without much difficulty.

При этом контуры ДВС легко встраиваются в составе автономного беспилотного мехатронного устройства - стелс-дрона, имеющего аэродинамический профиль обшивки и включающего возможную совокупность воздействия на его при введении в это устройство внутренней и внешней системы управления, когда при пуске ДВС от введенных узлов (например генератора) в воздушно-керосиновой турбине за компрессором обеспечивается не только сама возможность движения стелс-дрона или его остановка, а к примеру и автономное генерирование энергии.At the same time, the ICE circuits are easily integrated as part of an autonomous unmanned mechatronic device - a stealth drone, which has an aerodynamic skin profile and includes a possible combination of effects on it when an internal and external control system is introduced into this device, when when starting the ICE from the introduced nodes (for example, a generator) in the air-kerosene turbine behind the compressor, not only the very possibility of the movement of the stealth drone or its stop is provided, but, for example, autonomous energy generation.

Claims

1. A two-stroke internal combustion engine (ICE), characterized in that the prefabricated body is assembled from modules with a working stroke and with the ability to operate on fuel of kerosene-gas oil fractions, modules with continued expansion of exhaust gases and a rotation synchronization module with power take-off units, into the module rotation synchronization includes a number of spur gears and a chain sprocket mounted with an interference fit on the corresponding shafts to enable the transmission of torque at a higher frequency of synchronous rotation and on the shafts of the air-kerosene turbine with the introduced elements of the conical differential, one axis of the conical differential is the mirror image axis of a coordinate grid with a center of symmetry whose only tiling element is a convex pentagon whose interior angles are 90°, 105°, 135°, 60°, and 150°, and three of whose five sides are equal to half the fourth side, dia a meter of pistons and cylinders, taking into account the necessary clearances, is equal to the length of one of the three equal sides of this convex pentagon; perform a limited rectilinear reciprocating movement, immediately after 90 ° rotation of the shafts from TDC, the exhaust gases continue to expand, while the piston moving by inertia in modules with a working stroke has not yet come to change the motion vector to the opposite, synchronous and more uniform rotation shafts is ensured both by the presence of inertial cheeks, and by the fact that the working strokes, as well as other cycles in the cylinders of the corresponding modules, are not performed at the same time, but have the ability to alternate sequentially after 180 ° of rotation of these shafts, the synchronization module ensures the transmission of torque from a greater hour By rotation on the screws, including the air-kerosene turbine, the air-kerosene turbine has the ability to turn 90 ° with the screw up, as well as return to its original position, to reduce the thermal diffusivity of the surface of the piston bottoms and the body of the cylinder covers are made by joint sintering with by reinforcing them with plates with perforated holes, the inclination of the plates to the surface that is in contact with the combustion zone is equal to the angle of 90°.

2. Internal combustion engine 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 or in an air-kerosene turbine, and only then release them into the environment, at the same time, the ICE circuits are easily integrated into the composition of an autonomous unmanned mechatronic device - a stealth drone, which has an aerodynamic skin profile and includes a possible set of remote effects on the ICE when an internal and external control system is introduced into this device, when when starting the ICE from the introduced and placed rotating nodes in the air-kerosene turbine behind the compressor, not only the very possibility of controlling the movement of a stealth drone is provided, but, for example, autonomous energy generation.