RU63457U1

RU63457U1 - MODULAR TWO-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: RU63457U1
Application number: RU2006134830/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Соловьев
Original assignee: Александр Александрович Соловьев
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2007-05-27

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к поршневым двигателям внутреннего сгорания.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to piston internal combustion engines.

Целью заявляемой полезной модели является повышение эффективности двухтактного двигателя внутреннего сгорания.The purpose of the claimed utility model is to increase the efficiency of a two-stroke internal combustion engine.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного двигателя внутреннего сгорания, состоящего из корпуса, образующего кривошипную камеру, в которой размещен кривошип коленчатого вала, связанный посредством шатуна и пальца с поршнем, находящемся в цилиндре, который укреплен в гнезде корпуса и закрыт головкой, при этом на цилиндре имеются продувочные и выпускные окна, а впускное окно расположено на корпусе и сообщается с кривошипной камерой, новым является то, что он содержит два поршня, выполненных с переменным сечением и жестко соединенных с кулисой, взаимодействующей с кривошипом коленчатого вала, он содержит также два цилиндра переменного сечения, образующих два рабочих объема, соединенных между собой воздуховодами, причем оба цилиндра закрыты головками и каждая головка имеет свечи зажигания и питающую форсунку.This goal is achieved in that, in contrast to the known internal combustion engine, consisting of a housing forming a crank chamber, in which a crank of the crankshaft is placed, connected by means of a connecting rod and a finger to a piston located in the cylinder, which is mounted in the housing socket and closed by a head, at the same time, there are purge and outlet windows on the cylinder, and the inlet window is located on the housing and communicates with the crank chamber, the new one is that it contains two pistons made with a variable cross section and a gesture connected to side scene of interacting with the crank of the crankshaft, it also comprises two cylinders with variable cross section, forming two working volume, interconnected ducts, both closed cylinder heads and each head having a spark plug and a supply nozzle.

Предлагаемый Модульный двухтактный двигатель внутреннего сгорания сочетает в себе все преимущества четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, не имеет потерь топлива и механических потерь энергии вследствие отсутствия шатуна, а также ввиду того, что кинетическая энергия жесткой системы поршень-кулиса-поршень расходуется на сжатие воздуха в надпоршневых объемах и на корпусные детали не воздействует. Вследствие этого конструкция обладает малой материалоемкостью, хорошей виброустойчивостью, повышенным крутящим моментом и мощностью, а также долговечностью и может быть легко применима на средствах передвижения и в стационарных силовых установках. Модульный двухтактный двигатель внутреннего сгорания может работать как на легком, так и на тяжелом топливе.The proposed Modular two-stroke internal combustion engine combines all the advantages of a four-stroke internal combustion engine, has no fuel losses and mechanical energy losses due to the absence of a connecting rod, and also because the kinetic energy of the rigid piston-rocker-piston system is used to compress air in the over-piston volumes and does not affect body parts. As a result, the design has low material consumption, good vibration resistance, increased torque and power, as well as durability and can be easily applied on vehicles and in stationary power plants. The modular two-stroke internal combustion engine can operate on both light and heavy fuels.

Description

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания с кривошипно-камерной продувкой, состоящий из корпуса, образующего кривошипную камеру, в которой размещен кривошип коленчатого вала, связанный посредством шатуна и пальца с поршнем, находящемся в цилиндре, который укреплен в гнезде корпуса и закрыт головкой. На цилиндре имеются продувочные и выпускные окна, а впускное окно расположено на корпусе и сообщается с кривошипной камерой, (см., например, Кондрашов В.М., Григорьев Ю.С., Тупов В.В. и др. Двухтактные карбюраторные двигатели внутреннего сгорания. Москва, 1990 г, гл.1.1, стр.6-8).A two-stroke internal combustion engine with a crank chamber blower is known, consisting of a housing forming a crank chamber, in which a crank shaft crank is connected, connected by a connecting rod and a finger to a piston located in the cylinder, which is mounted in the housing socket and is closed by the head. There are purge and outlet windows on the cylinder, and the inlet window is located on the housing and communicates with the crank chamber (see, for example, Kondrashov V.M., Grigoryev Yu.S., Tupov V.V. et al. Two-stroke carburetor internal engines Combustion, Moscow, 1990, Ch. 1.1, pp. 6-8).

Данная конструкция не обеспечивает достаточного наполнения цилиндров, имеет большие потери топлива вследствие продувки цилиндров рабочей смесью, имеет значительные мощностные потери, идущие на принудительное движение шатуна, который посредством сил собственной инерции разрушает конструкцию в целом при знакопеременном движении, то есть, недостаточна эффективность двигателя.This design does not provide sufficient filling of the cylinders, has large fuel losses due to the purging of the cylinders with the working mixture, has significant power losses, which are spent on the forced movement of the connecting rod, which, by means of its own inertia, destroys the structure as a whole during alternating movement, i.e. engine efficiency is insufficient.

На фиг.1 представлен разрез предлагаемого двигателя (повернуто на 90° по часовой стрелке).Figure 1 presents a section of the proposed engine (rotated 90 ° clockwise).

Предлагаемый двигатель внутреннего сгорания состоит из корпуса 1, в котором размещены опоры коленчатого вала и направляющие кулисы (на чертеже не показаны). По бокам корпуса укреплены оппозитно два составных цилиндра 2 и 2¹ переменного поперечного сечения. Внутри цилиндров помещены поршни 3 и 3¹ соответственно также переменного сечения, которые при движении внутри цилиндров изменяют рабочие и компрессионные объемы, заключенные между рабочим поршнем и головкой и между компрессионным поршнем и перегородкой корпуса, где 13 и 13¹ - рабочие объемы, а 14 и 14¹ - компрессионные. Поршни жестко связаны с кулисой 4. Кулиса посредством камня 5 передает движение поршней на кривошип коленчатого вала 6, преобразуя таким образом прямолинейное движение поршней во вращение коленчатого вала. Для осуществления рабочих циклов противолежащие цилиндры (а в случае двойного модуля соседние) сообщаются между собой соответствующими воздуховодами 7 и 8. На рабочих и компрессионных цилиндрах расположены впускные 9 и 9¹ и выпускные 10 и 10¹ окна (отверстия). Подача топлива осуществляется форсунками 11 и 11¹, зажигание - свечами 12 и 12¹.The proposed internal combustion engine consists of a housing 1, in which the crankshaft bearings and guide wings (not shown) are placed. On the sides of the casing, two composite cylinders 2 and 2 ^{1 of} alternating cross section are reinforced. Pistons 3 and 3 ¹ are also placed inside the cylinders, respectively, also of variable section, which, when moving inside the cylinders, change the working and compression volumes enclosed between the working piston and the head and between the compression piston and the baffle plate, where 13 and 13 ¹ are the working volumes, and 14 and 14 ¹ - compression. Pistons are rigidly connected to the link 4. The link through the stone 5 transfers the movement of the pistons to the crank of the crankshaft 6, thereby converting the linear movement of the pistons into rotation of the crankshaft. To carry out work cycles, the opposing cylinders (and in the case of a double module, adjacent ones) are interconnected by the corresponding air ducts 7 and 8. On the working and compression cylinders are inlet 9 and 9 ¹ and outlet 10 and 10 ¹ windows (openings). Fuel is supplied by nozzles 11 and 11 ¹ , ignition - by candles 12 and 12 ¹ .

Модульный двухтактный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. При повороте коленчатого вала (на чертеже не показан) кривошип 6 через камень 5 приводит в прямолинейное движение кулису 4 с закрепленными на ней составными поршнями 3 и 3¹. При этом в составных цилиндрах происходит в левом на чертеже разрежение и всасывание, а в правом - сжатие воздуха. В необходимый момент в правый цилиндр 2¹ подается топливо через форсунку 11¹ и посредством свечи 12¹ - зажигание и происходит рабочий ход. Под действием давления газов в рабочем цилиндре поршень 3¹ перемещается влево, увлекая кулису 4, которая посредством камня 5 воздействует на кривошип 6, поворачивая коленчатый вал. При этом в над поршневых объемах 13 левого цилиндра происходит сжатие воздуха. При достижении поршнем открытия выпускных окон происходит выпуск отработавших газов и продувка цилиндра воздухом, сжатым в левом компрессионном цилиндре. Далее процесс циклически повторяется, образуя такты, чередующиеся через 180° поворота коленчатого вала.Modular two-stroke internal combustion engine operates as follows. When the crankshaft is rotated (not shown in the drawing), the crank 6 through the stone 5 directs the link 4 with the composite pistons 3 and 3 ¹ fixed on it. Moreover, rarefaction and suction occur in the composite cylinders in the left drawing, and air compression in the right drawing. At the necessary moment, fuel is supplied to the right cylinder 2 ¹ through the nozzle 11 ¹ and, by means of the spark plug 12 ^1, is ignited and a working stroke occurs. Under the action of gas pressure in the working cylinder, the piston 3 ¹ moves to the left, entraining the link 4, which through the stone 5 acts on the crank 6, turning the crankshaft. In this case, air compression occurs in the above piston volumes 13 of the left cylinder. When the piston reaches the opening of the exhaust windows, exhaust gas is released and the cylinder is purged with air compressed in the left compression cylinder. Further, the process is cyclically repeated, forming measures, alternating through 180 ° rotation of the crankshaft.

Claims

A modular two-stroke internal combustion engine, consisting of a housing, a crankshaft with a crank, a piston located in a cylinder having an inlet and an outlet window, and mounted in a recess of the housing and a closed head with a spark plug placed in it, characterized in that it contains two the piston, made with a variable cross section and rigidly connected to the link, interacting with the crank of the crankshaft, it also contains two cylinders of variable cross section, located opposite and forming two ra working volume, interconnected by air ducts, and both cylinders are closed by heads and each head has a spark plug and a feeding nozzle.