WO2018227257A1 - Двигатель внутреннего сгорания с поршневым компрессором двойного действия - Google Patents

Двигатель внутреннего сгорания с поршневым компрессором двойного действия Download PDF

Info

Publication number
WO2018227257A1
WO2018227257A1 PCT/AZ2017/000005 AZ2017000005W WO2018227257A1 WO 2018227257 A1 WO2018227257 A1 WO 2018227257A1 AZ 2017000005 W AZ2017000005 W AZ 2017000005W WO 2018227257 A1 WO2018227257 A1 WO 2018227257A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
engine
cylinder
compressor
piston
air
Prior art date
Application number
PCT/AZ2017/000005
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Лятиф Низами оглу АБДУЛЛАЕВ
Original Assignee
Лятиф Низами оглу АБДУЛЛАЕВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2017129080A external-priority patent/RU2017129080A/ru
Application filed by Лятиф Низами оглу АБДУЛЛАЕВ filed Critical Лятиф Низами оглу АБДУЛЛАЕВ
Publication of WO2018227257A1 publication Critical patent/WO2018227257A1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/02—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
    • F02B33/06—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps
    • F02B33/22—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with pumping cylinder situated at side of working cylinder, e.g. the cylinders being parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/01—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being mechanical
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to engines used in the automotive industry and the manufacture of other technical devices that are driven by piston internal combustion engines.
  • a piston internal combustion engine is a type of engine in which the reaction to burn the air-fuel mixture occurs inside the engine, due to the energy released during the combustion reaction, the gases expand, which push the pistons, which drive the crankshaft, providing reciprocating pistons for repetition of the cycle.
  • a piston internal combustion engine (MPE) (Fig. 1 is an example of a four-stroke four-cylinder engine) consists of a cylinder block that contains several hotel cylinders (1) in which pistons (2) are placed. Pistons are connected to the crankshaft (4) by means of a connecting rod (3), the length of the piston stroke depends on the length of the cheeks of the crankshaft (9), and the degree of compression is controlled by it.
  • the inlet (5) and exhaust (6) valves are located in the cylinder head, which provide the supply of the air-fuel mixture (or only air, depending on the design and type of engine) and the exhaust gas output resulting from the fuel combustion reaction. The valves are driven by a camshaft that is connected to the crankshaft.
  • MPEs fuel is supplied by injectors (nozzles in the case of diesel engines) (7), which supply fuel either directly into the space inside the cylinder by pistons or into the space in front of the intake valves for preliminary mixing of fuel with air.
  • injectors nozzles in the case of diesel engines
  • the most common MPEs today are tidal engines (gasoline, gas), in which the ignition of the fuel occurs due to the spark plug (8) and diesel, in which the fuel spontaneously ignites due to intense air compression.
  • the operation of two-stroke engines includes the compression stroke of the air-fuel mixture and the combustion cycle; at the end of the combustion cycle, the engine is purged (cleaned) of combustion products and filled with fresh charge. The entire cycle takes one revolution of the crankshaft.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) In four-stroke engines, the cycle consists of the following cycles: 1) filling the cylinder with a fuel-air mixture (or air, depending on the engine design) 2) compression 3) burning 4) cleaning the cylinder of combustion products. The entire cycle of 4 cycles occurs during 2 revolutions of the crankshaft.
  • the main component of the combustion reaction that occurs within the MPE is air.
  • Modern power systems make it possible to supply sufficient quantities of fuel to the internal combustion engine, but cannot increase the air supply accordingly, in order to increase engine power.
  • the need to increase the air supply can be explained by the usual example: if you blow on smoldering coal, it will turn red, burn more intensively and generate more heat. Therefore, one of the ways to increase engine power is to increase air intake.
  • turbo superchargers are used to supply air to the cylinders under pressure.
  • turbo superchargers are most widely used due to a number of their advantages.
  • the turbo supercharger is driven by the kinetic energy of the exhaust gases, which have a large initial pressure and expansion, and, unlike other superchargers, does not take energy from the crankshaft. Also, experiments were carried out to install a piston compressor on the internal combustion engine, from
  • boost systems all achieve high performance only at higher than average and high engine speeds. Given that about 80% of the time engines run at low and low mid-range speeds, boost systems cannot fully realize their potential. To solve this problem, dual turbines or systems consisting of a compressor and a turbine are installed to cover a higher speed range.
  • Another type of boost improvement is the use of a cylinder with compressed air, as the engine runs, the cylinder is filled with compressed air, if sharp acceleration is necessary, the compressed air from the cylinder is supplied to the air supply system, the cylinder stock is enough for only a few seconds of operation. It is also possible to install an electric supercharger in which the ratio of the energy taken and generated is not optimal [2].
  • the optimal solution is to switch to a direct fuel injection system with high-pressure injectors, which, in addition to high cost, are demanding on fuel quality.
  • the disadvantage of this system compared to the distributed injection system is that the fuel has less time for evaporation, the obtained fraction of the air-fuel mixture contains unevaporated micro droplets of fuel that do not have time to completely burn out in the combustion cycle. Therefore, with a sharp acceleration of turbocharged cars, a distinctive cotton is heard that creates residues
  • the turbine which is driven by the energy of the exhaust gases, inhibits their movement, increasing the pressure and temperature in the exhaust manifold, which leads to severe overheating of the system, accelerated wear and deformation of the exhaust valves.
  • the highest quality materials are used that increase the cost of the engine and at the same time cannot completely solve this problem.
  • the first type of two-stroke engine also differs by the fact that lubricating oils are added to the fuel bank and, together with the fuel, are fed into the cylinders. These engines do not have a closed lubrication system, therefore, they are characterized by high oil consumption.
  • Two-stroke engines with a purge system have the disadvantage that, according to the design features, there are time limitations in the cycle of intake of fresh charge and purge of combustion products, therefore, air supply in sufficient volume is not possible. In such engines, the intake and exhaust valves must be open at the same time, therefore the pressure created in the cylinders before compression is equal to atmospheric, only at certain revolutions it slightly exceeds it, which does not allow increasing the engine power.
  • the objective of the invention is the creation of an effective air injection system of an internal combustion engine (ICE), which will be applicable to both two-stroke and four-stroke engines.
  • ICE internal combustion engine
  • the technical result is to optimize the operation of two- and four-stroke engines through the use of an effective air injection system or an air-fuel mixture.
  • the proposed technical solution is an integral part of the internal combustion engine, requires changes in its design, the fuel supply system, to be driven by a modified crankshaft.
  • ICE The proposed modification of a two-stroke engine (ICE according to option 1) is a hybrid of a two-stroke and four-stroke engine, in which part of the clocks occurs in the combustion chamber, and part in the auxiliary cylinder, is an advanced type compressor.
  • ICE ICE according to option 1
  • Such a hybrid engine combines the advantages of two- and four-stroke engines, freeing themselves from their shortcomings.
  • a two-stroke engine in contrast to a four-stroke engine, performs work in one revolution of the crankshaft, and not two. As described above, in such an engine one working cycle is accompanied by one idle cycle, and in four-cycle engines - three cycles. Therefore, theoretically, a two-stroke engine can be 50-60% more efficient and more economical. Because it is impossible to combine all four cycles in one revolution of the crankshaft in one cylinder, it is proposed to introduce into the engine design a type of compressor that will take on part of the cycles, namely, air inlet and compression with
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) supply to the main cylinder - the combustion chamber, after a working cycle - blowing the combustion chamber.
  • the strokes occurring in the cylinder of the engine are the cycle of additional compression of the air-fuel mixture and the cycle of its combustion.
  • the proposed air injection system is a special reciprocating compressor, which, due to its design features, can operate at very high speeds (existing reciprocating compressors can, on average, overpower the rotation of the crankshaft at a speed of 1000 - 2000 rpm, and cannot work for a long time due to overheating and features of the lubrication system), has a special form of connection with the crankshaft, eliminating angular movements that are unacceptable in these types of compressors.
  • a distinctive feature of such a system is that, unlike two-stroke engines that receive air using a turbocharger, the operation of the proposed model is completely autonomous, external energy sources are not required for the operation of the boost system before starting the engine.
  • the proposed air injection system can be applied to both gasoline and diesel internal combustion engines, and with some changes, it can also be introduced into the Wankel rotary piston engine and some other types of engines too.
  • the internal combustion engine according to embodiment 1 is a piston push-pull ICE and according to the invention has an air injection system using a compact double-acting piston compressor with a lubrication system driven by a crankshaft by means of a planetary guide mechanism and / or return a translational mechanism, the engine having an increased over-piston space for filling with a large volume of compressed air, has a window system and valves for the circulation of gases located both on the upper part and on the lower part of the cylinder, and in addition to the inlet and exhaust valves at the top of the cylinder has purge and exhaust windows located at the bottom of the cylinder to improve gas circulation.
  • the inlet and outlet valves are made in the upper part of the cylinder, and in the bottom only purge windows.
  • the inlet and outlet valves are made only in the upper part of the cylinder.
  • the internal combustion engine according to option 2 is a four-stroke internal combustion engine piston and according to the invention has an air injection system using a compact double-acting piston compressor with a lubrication system driven by a crankshaft by means of a planetary guide mechanism and / or reciprocating mechanism; while the engine has an increased piston space for filling with a large volume of compressed air.
  • the double-acting piston compressor of the internal combustion engine according to the invention has a lubrication system supplying oil to the inside of the piston for delivery to the cylinder walls, has oil scraper rings that remove excess lubricating oil for delivery through the connecting rod to the crankcase; wherein the compressor is connected to the crankshaft of the internal combustion engine by means of a planetary guide mechanism and / or a reciprocating mechanism.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) - Reduce the size of the double-acting compressor, while maintaining the volume of the compression chambers. This will require a cross-free connection to the crankshaft.
  • a double-acting compressor provides 2 strokes of air supply per revolution of the crankshaft.
  • the compressor chamber volume is a constant value, it serves as a dispenser for the volume of supplied air, i.e. the desired ratio of the supplied air can be adjusted using the ratio of the radius of the pistons of the compressor and the engine.
  • Another positive side of this is that with the help of pressure control valves it is possible to provide the right amount of air for any revolution of the crankshaft. The result is predictability and engine stability. Even at low engine speeds, air can be supplied under high pressure, which modern boost systems cannot provide. Given that the engine most of the time runs at low speeds, where modern boost systems have low and sometimes negative efficiency, the proposed scheme achieves maximum savings.
  • the compressor allows full purging of the combustion chamber, which has not been achieved until now, and after purging - filling the chamber with high-pressure air, it is proposed to modify the combustion chamber of a two-stroke engine to achieve these goals.
  • this compressor allows to achieve filling the cylinder with air under record high pressure at any speed, because in a two-stroke engine, unlike a four-stroke engine, part of the air charge is spent on blowing the engine.
  • FIG. 2 The scheme of a two-stroke engine according to option 1 with an improved air supply system (the scheme explains the operation of both gasoline and diesel engines).
  • FIG. 3 The scheme of the four-stroke engine according to option 2 with an improved air supply system (the scheme explains the operation of both gasoline and diesel engines).
  • FIG. four Scheme of a double-acting reciprocating compressor.
  • FIG. 5 Scheme of a combined double-acting compressor for multi-cylinder engines.
  • FIG. 6 Scheme of the compressor piston.
  • FIG. 7. Scheme of the first execution of the connection of the compressor with the crankshaft.
  • FIG. 8. The front view (view A in Fig. 7) of the connecting rod of the compressor with the crankshaft.
  • FIG. 9 (AH). The motion scheme of the compressor connecting rod.
  • FIG. 10 Scheme of the second execution of the connection of the compressor with the crankshaft. 11. Section A-A in FIG. 10.
  • Fig.15 Modification scheme of a two-stroke engine with an improved air supply system without purge windows.
  • Fig.16 Modification scheme of a two-stroke engine with an improved air supply system without exhaust windows.
  • Fig.17 Modification diagram of a two-stroke engine with an improved air supply system without purge and exhaust windows.
  • the piston two-stroke internal combustion engine with an improved air supply system has an air injection system using a compact double-acting reciprocating compressor with a lubrication system.
  • the compressor (Fig. 4) consists of a cylinder (10), on which are located the upper inlet (12.1) and exhaust (13.1), as well as the lower inlet (12.2) and exhaust (13.2) valves, a two-sided piston (11), an injector for feeding oils (14).
  • the compressor is driven from the crankshaft (4) by means of a planetary guide mechanism (15) and / or a reciprocating mechanism (15) (FIG. 2).
  • the engine has an increased over-piston space for filling with a large volume of compressed air.
  • the cylinder (1) of the engine has an air supply system consisting of
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) inlet valve (5) and purge windows (19), also exhaust valve (6) and exhaust windows (20).
  • a carburetor (18) and an injector (7) it is possible to use both a carburetor (18) and an injector (7).
  • the following engine designs are possible: a) without purge windows (19) as shown in FIG. 15; b) without exhaust windows (20) - Fig.16; c) without purge windows (19) and exhaust windows (20) - Fig.17.
  • the spark plug (8) in a gasoline engine is used to ignite the fuel.
  • the compressor piston (11) is driven by a crankshaft (4), with which it is connected by a special mechanism (15), a detailed description of this mechanism will be given below.
  • the purpose of the connecting mechanism (15) is to provide reciprocating movement of the connecting rod (32) of the piston (11) strictly in a straight line, with the exception of angular movements (Fig. 9).
  • the compressor piston moves down, the upper inlet valve (12.1) and the lower (13.2) outlet open, with the reverse movement, the lower inlet (12.2) and upper outlet (13.1) valves open. (figure 2).
  • As the piston (11) moves through the open intake valves air is sucked in by atmospheric pressure. Through open exhaust valves, the piston pushes air from the compressor into the channels for supplying air to the engine cylinders (16).
  • a new scheme of the cylinder (1) of the engine is proposed, which has two air supply channels (5 and 19) and two channels (6 and 20) for exhaust gas removal.
  • This scheme will solve the main problem of the push-pull cycle, which was the lack of air for cleaning the cylinders and forcing a fresh charge of air under pressure.
  • the exhaust windows (20) allow the combustion products to freely leave the cylinder, thereby reducing internal pressure and temperature, which favorably affects the operation of the exhaust valves (6) of the engine and their service life.
  • the purge window valve (17) opens, the air pumped by the compressor through the purge window (19) pushes the combustion products out of the cylinder. Together with the valve (17), the exhaust valve of the engine (6) opens, so that it becomes possible to clean the cylinder (1) along the entire length.
  • the inlet valve (5) opens, two-sided blowing of the cylinder begins.
  • the valve (17) closes so that air is not lost due to its passage into the space under the piston.
  • Fig shows the performance of this engine without purge windows (19).
  • the valve (5) opens earlier when the piston (2) reaches the lower edge of the exhaust windows (20). Together with the valve (5) or a little later, the valve (6) opens to provide better blowing of the cylinder.
  • the valve (6) closes, the air supplied from the compressor exhaust valves (13.1 and 13.2) fills the cylinder. After closing the valve (5), fuel supply starts.
  • the remaining processes are identical to the execution shown in figure 2.
  • FIG. 16 shows the design of this engine without exhaust windows (20).
  • the valve (6) opens, as the pressure in the cylinder (1) decreases, the air entering through the windows (19) begins to push combustion products out of the cylinder (1), and the cylinder is cleaned with bottom side.
  • the valve (6) closes so that the remaining compressor air fills the cylinder (1) to complete the working cycle.
  • fuel supply starts.
  • the remaining processes are identical to the execution shown in figure 2.
  • Fig shows the performance of this engine without purge windows (19) and exhaust windows (20).
  • the valve (6) opens, gas with excess pressure exits the cylinder (1), then, when moving upward, the piston (2) helps the combustion products leave the cylinder. Then a valve (5) opens through which air under pressure helps the combustion products to completely leave the cylinder (1).
  • the valve (6) closes so that the remaining air,
  • FIG. 3 A piston internal combustion engine with an improved air supply system according to embodiment 2 is shown in FIG. 3.
  • This engine is a four-stroke engine, an example is a four-cylinder version.
  • the compressor consists of a cylinder (10), on which are located the upper inlet (12.1) and exhaust (13.1), as well as the lower inlet (12.2) and exhaust (13.2) valves, a two-sided piston (11), an oil injector (14).
  • the compressor is driven from the crankshaft (4) by means of a planetary guide mechanism (15) and / or a reciprocating mechanism (15). In this case, the engine has an increased over-piston space for filling with a large volume of compressed air.
  • the operation of the reciprocating compressor in option 2 is similar to the operation of the compressor of a two-stroke engine in option 1.
  • each cylinder produces four cycles, i.e. per half turn - one beat.
  • each cylinder produces four cycles, i.e. for half a turn - 1 step.
  • a piston compressor for four turns of the crankshaft carries out four cycles of air supply, i.e. 1 compressor is capable of providing each working stroke in each cylinder with a charge of compressed air in four-cylinder engines.
  • the use of a combined compressor is proposed, as shown in FIG.
  • a carburetor (18) can be installed in the channel (16) for air supply in gasoline engines, because it ensures the evaporation of fuel and its mixing with air at the molecular level. Such a supply of air-fuel mixture is provided for idling. To increase the speed, additional fuel supply in schemes with a carburetor will be carried out using an injector (7) together with a carburetor (18), as a result, better fuel combustion will occur. In diesel engines, the installation of a carburetor (18) is not provided.
  • the inventive double-acting reciprocating compressor for internal combustion engines (Fig. 4,5,6) has a lubrication system including an injector (14) for supplying oil into the inside of the piston for delivery to the cylinder walls (10). It has oil scraper rings (29) that remove excess lubricating oil and deliver them through the connecting rod (32) to the crankcase.
  • the compressor is connected to the crankshaft (4) of the internal combustion engine by means of a planetary guide mechanism (15) and / or a reciprocating mechanism (Fig. 2,3).
  • FIG. 4 shows a double acting reciprocating compressor
  • the compressor cylinder (10) has a radius r greater than that of the MPE cylinder.
  • the volume of the cylinder V ⁇ AL, where
  • V is the volume of the cylinder
  • ⁇ is the number of pi (3.1415)
  • g is the radius of the cylinder
  • h is the height of the cylinder.
  • the compressor according to Boyle’s law, will supply air to the engine in a volume of 4 times the volume of the cylinder, i.e. under a pressure of 4 atm.
  • the compressor piston (11) is made in such a way that the lubricating oil supplied through its upper part flows out at its center on the sides and lubricates the cylinder walls, and the oil scraper rings (29) located on the upper and lower edges collect excess oil through the channels (30) and 31) using a connecting rod, they were poured into the crankcase.
  • Such a scheme will increase the speed of the compressor piston to the speed of the engine pistons.
  • Inlet (12.1 and 12.2) and exhaust (13.1 and 13.2) valves serve to fill the compressor with air and supply it in compressed form to the engine.
  • the inlet valves (12.1 and 12.2) should be as large as possible in order to facilitate filling the compressor with air at high revs.
  • FIG. 7, 8, 9 show the first embodiment of the connection of the compressor connecting rod (32) with the crankshaft (4) by means of a planetary guide mechanism (15), which provides strictly diagonal motion of the connecting rod in a straight line, excluding angular movements.
  • Satellite - the inner wheel of the mechanism (34) is two times smaller in diameter of the outer ring of the mechanism (33) (Fig.9), and has, respectively, two times less teeth. Therefore, any point on the outer edge of the satellite will move strictly in a straight line as the satellite rotates in the outer ring.
  • Items A ... H show the rotation of the satellite inside the outer ring.
  • FIG. 10-14 show a second embodiment of connecting the compressor connecting rod (32) to the crankshaft (4) by means of a reciprocating mechanism.
  • crankshaft passes through the center of the compressor piston rod (32).
  • the blade (38) mounted on the crankshaft serves to facilitate the connecting rod exit from the lower and upper dead points. It touches only the lower and upper points of the notch (40) (channel for free rotation of the blade) in the connecting rod (32), lifts it so that the gear half-wheel (39) snaps into the gear belt (41). Further, as the crankshaft rotates, the gear half-wheel (39), guiding the connecting rod by means of the gear belt (41), provides its reciprocating motion.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) double acting compressor. This reduces the number of driven parts, reduces the total area of the rubbing parts.
  • a double-sided reciprocating compressor allows only straight-ahead movements due to the greater number of contact points that, in addition to the cylinder walls, are still at the connecting rod exit at the base of the cylinder, the connecting rod is usually mounted on a crosshead that evens out the angular movements received from the crankshaft.
  • This scheme increases the size of a two-sided compressor several times, which makes it impossible to install it on an internal combustion engine. Therefore, the proposed connection schemes of the compressor with the crankshaft by means of planetary or reciprocating mechanisms.
  • the diameter of the compressor cylinder is indicated more than the diameter of the engine cylinder.
  • the volume of the cylinder is equal to the product of the number pi (3.1415) by the square of the radius of the base and the height.
  • Valves (12.1 and 12.2) and (13.1 and 13.2) in FIG. 4 can be made electromagnetic in order to simplify the mechanical part of the system and increase its reliability.
  • the piston moves in the opposite direction (11)
  • atmospheric pressure will help the valve open (12.1 or 12.2 depending on the direction of piston movement)
  • the internal pressure of the compressor cylinder will help close the valves (12.1 and 12.2 ) and opening the valve (13.1 or 13.2 depending on the direction of movement of the piston).
  • Such a sequence of valves will reduce the power requirements of the systems responsible for the operation of the valves, reduce their energy consumption, so the use of electromagnets that set the initial speed of the movement of the valves will allow you to abandon the cam mechanism to drive the engine valves, thereby reducing engine energy loss.
  • the drive of these valves can be connected to the cam mechanism and provide a mechanical drive for their operation.
  • the pressure in the oil injector (14) must be higher than the maximum internal pressure of the compressor to make it possible to supply oil when the compressor piston reaches top dead center. This will allow oil to be injected into the inside of the piston,
  • connection of the piston rod at this point will allow reciprocating movement of the piston in a straight line.
  • This mechanism will create system vibrations that can be absorbed by springs at the junction of the mechanism with the connecting rod.
  • a flywheel located on the other end of the crankshaft at high speeds due to the action of centrifugal force, takes from 3 to 5% of the useful energy of the engine.
  • the reciprocating or planetary mechanisms located on the side of the crankshaft opposite the flywheel will balance the flywheel and reduce the energy loss caused by it.
  • the proposed compressor can provide simultaneously two engine cylinders, with a push-pull cycle, and four cylinders with a four-stroke cycle. It is optimal for engines with an even number of cylinders.
  • the following use of the compressor can be used: either increase the internal volume of the compressor to supply excess air, as well as the air supply channel, so that it serves as a reservoir of compressed air (during each intake stroke, each cylinder took the necessary amount of air from the tank, channel can be divided into several tanks with valves, and each tank is connected to a certain number of engine cylinders).
  • install an additional compressor to service additional air cylinders can be carried out in a row one after another, or as shown in figure 5 in a combined form.
  • the most efficient push-pull cycle system is longitudinal cylinder blowdown.
  • Existing engines have a window for supplying air at the bottom of the cylinder near the bottom dead center of the piston and an exhaust valve on the cylinder head.
  • the upper valve opens.
  • the air supplied through the purge windows pushes the combustion products through the upper valve and fills the cylinder with a fresh charge of air.
  • the piston as soon as the level of the purge window passes, begins to move up and covers the purge window, so there is very little time available to pump air in a large volume and it becomes impossible to achieve the maximum possible efficiency of the push-pull cycle.
  • FIG. Figure 2 shows the changes in the cylinder that will significantly improve the performance of the push cycle.
  • An example is a two-stroke engine cycle with two cylinders.
  • purge windows (19) are installed.
  • Intake (5) and exhaust (6) valves are installed in the cylinder head.
  • the exhaust gases begin to leave the cylinder, thereby reducing pressure and reducing the load on the valves (5) and (6), as a result, their overheating does not increase, but the resource their work is increasing.
  • the compressor piston (11) is configured in such a way that it reaches the lower and upper dead points before the cylinder piston (2).
  • the piston of the compressor (11) reaches the lower upper point, at which time the piston of the 1st cylinder of the engine starts moving upward and passes the exhaust windows.
  • the piston (11) reaches top dead center, at which time the piston of the 2nd cylinder of the engine moving upward passes the exhaust windows.
  • SUBSTITUTE SHEET enters the cylinder (1).
  • the compressor piston (11) reaches the dead point and the engine piston (2) is in the middle of the cylinder, the exhaust valve (6) closes.
  • fuel injection begins in the fuel cylinder (1) through the injector (7), as the piston (2) moves upward, the air-fuel mixture is compressed.
  • the spark plug (8) delivers a spark to ignite the fuel and the piston stroke begins.
  • fuel is injected by the nozzle (7) into the cylinder (1) when the piston (2) reaches top dead center, self-ignition of the fuel occurs from the temperature of the compressed air, and the stroke of the piston (2) begins.
  • Valve (17) opens. In the slots between the exhaust windows (20) and the piston (2), lubricating oil accumulates, which will be discharged into the exhaust system as gases exit. To collect oil from the exhaust system, it is proposed to install an oil collector in front of the windows (21). Drops of oil emitted by exhaust gases will hit the collector wall, stick to it and, under the influence of gravity, flow down the channel (23) to the oil filter. And the gases from the collector will fly into the channel (22), which is located above.
  • FIG. 3 shows an example of a new type of 4-cylinder engine.
  • Working strokes occur in the following sequence of cylinders: 1-3-4-2, therefore, the intake strokes of the air (air-fuel mixture) occur in the same sequence.
  • Each cycle is half a turn of the crankshaft; a full cycle in one cylinder is 4 cycles, i.e. 2 turns of a cranked shaft.
  • a piston compressor performs 1 air supply per half revolution, i.e. for 2 turns, it will carry out 4 air supply, which will correspond to the air intake strokes in each cylinder.
  • Air from the upper and lower exhaust valves of the compressor (13.1 and 13.2) fills the channel (16) and in the same sequence 1-3-4-2 enters the engine cylinders (1).
  • a carburetor (18) in the channel (16).
  • the carburetor forms a more homogeneous mixture of fuel and air, provides evaporation of fuel and its mixing with air at the molecular level, which favorably affects the process of ignition and combustion, which modern injectors cannot form, which form a mixture of micro droplets of fuel with air.
  • the carburetor provides the engine with the fuel necessary to maintain idle, at this time the fuel is not supplied through the injector (7).
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) engine fuel is injected with an injector (7), which is controlled by a computer.
  • injector (7) which is controlled by a computer.
  • carburetor is not provided.
  • the air supply (air-fuel mixture) in this way will allow to achieve outstanding qualities of fuel combustion, gas expansion and their useful work. Therefore, it is proposed in engines with such an air supply system to lengthen the cheeks of the crankshaft in order to achieve a longer piston stroke in the cylinder in order to take full advantage of the useful work of the working gases.
  • the compressor mounting mechanisms with the crankshaft are very flexible with regard to the regulation of the stroke sizes of the piston.
  • By adjusting the radius of the piston, as well as the diameters of the rings in the planetary mechanism or the length of the teeth and blades in the reciprocating mechanism various characteristics of the compressor can be achieved. Those. an increase in the volume of all cylinders can be achieved by increasing both in width and in height. Thanks to these adjustments, it will be possible to create engines with a wide variety of characteristics. In the construction of automobile engines through such adjustments with the same equal volume, it will be possible to achieve the characteristics of an economical city or dynamic sports engines. What will be written below.
  • Example 1.1 A diesel two-stroke engine (Fig. 2) containing a double-acting reciprocating compressor (10) having purge windows (19) for supplying air to clean the cylinders of exhaust gases through the exhaust windows (20).
  • a valve (17) is used to direct air to the purge windows or to the inlet valve (5).
  • the engine compressor has a dynamic lubrication system that delivers oil through an injector (14) to the inside of the piston (11). Fuel is supplied to the cylinders (1) through the nozzle (7).
  • the compressor is connected to the crankshaft (4) by means of a planetary guide mechanism (indicated in detail in Figs. 7, 8, 9). Has a collector for collecting oils (21).
  • Example 1.2 In contrast to Example 1.1, it does not have purge windows (19).
  • Example 1.3 In contrast to Example 1.1, it does not have exhaust windows (20) and an oil collector (21).
  • Example 1.4 In contrast to Example 1.1, it does not have purge windows (19) and exhaust windows (20) and an oil collector (21).
  • Example 1.5 The diesel two-stroke engine is made in accordance with examples 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, however, the compressor is connected to the crankshaft (4) via a reciprocating mechanism (shown in detail in FIGS. 10, 11, 12, 13, 14).
  • Example 2.1 The gas (gas) two-stroke engine (Fig. 2), unlike Example 1.1, has a spark plug (8) and has a lower compression ratio. Allows the installation of a carburetor in the air supply channel (18) after the purge window valve (17) before the inlet valve (5).
  • Example 2.2 The gas (gas) two-stroke engine, unlike Example 2.1, does not have purge windows (19); the installation of an additional carburetor is not permissible.
  • Example 2.3 The gas (gas) two-stroke engine, unlike Example 2.1, does not have exhaust windows (20) and a collector for collecting oils (21).
  • Example 2.4 The gas (gas) two-stroke engine, unlike Example 2.1, does not have purge windows (19) and exhaust windows (20) and an oil collector (21); the installation of an additional carburetor is not permissible.
  • Example 3.1 A four-stroke diesel engine (Fig. 3) containing a double-acting reciprocating compressor (10).
  • the engine compressor has a dynamic lubrication system that delivers oil through an injector (14) to the inside of the piston (11). Fuel is supplied to the cylinders (1) through the nozzle (7).
  • the compressor is connected to the crankshaft by means of a planetary guide mechanism (indicated in detail in Fig. 7, 8.9).
  • Example 3.2 The four-stroke diesel engine is made in accordance with example 3.1, however, the compressor is connected to the crankshaft (4) via a reciprocating mechanism (shown in detail in Figs. 10, 11, 12, 13, 14).
  • Example 4.1 The gasoline four-stroke engine (Fig. 3), in contrast to the example
  • 3.1 has an injector (7) instead of a nozzle, an spark plug (8), has a lower compression ratio. Allows the installation of a carburetor in the air supply channel (16).
  • the compressor is connected to the crankshaft by means of a planetary guide mechanism (indicated in detail in Fig. 7, 8.9).
  • Example 4.2 The four-stroke gasoline engine (Fig. 3) is made in accordance with Example 4.1, however, the compressor is connected to the crankshaft (4) via a reciprocating mechanism (detailed in Figs. 10, 11, 12, 13, 14).
  • the engines proposed in this work have an air injection system in the form of a double-acting reciprocating compressor. Regulating when installed in the engine
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the volume of the compressor, which also serves as a dispenser for increasing pressure, it is possible to achieve air supply under pressure above 2.5 atmospheres, up to 4-5 atmospheres, i.e. increase in pressure can reach up to the maximum permissible values for engines.
  • the main feature of such a boost is that the generated pressure does not depend on the engine speed, i.e. boost will be available during the whole time the engine is running. If modern systems provide savings of 30%, then in these engines, savings will reach 50-60% compared to conventional atmospheric engines.
  • Another advantage is the cleanliness of the supplied air, the compressor of the proposed engines is not demanding on the density of air filters.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Records of speed and acceleration of cars. An engine with such characteristics will be ahead of the dynamics of electric cars in dynamics.
  • the downside of this configuration is the deterioration of environmental indicators compared with the above engines (but not with the existing modern engines), because with a short piston stroke in the push-pull cycle, part of the fuel is forced to burn out in the exhaust system, and not in the cylinder.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

Изобретение относится к двигателестроению. Двигатель внутреннего сгорания является поршневым двухтактным двигателем внутреннего сгорания. ДВС имеет систему нагнетания воздуха с помощью компактного поршневого компрессора двойного действия с системой смазки, приводимого в движение от коленчатого вала посредством планетарного направляющего механизма и/или возвратно-поступательного механизма. Двигатель имеет увеличенное над поршневое пространство для заполнения большим объемом сжатого воздуха. Система окон и клапанов циркуляции газов расположены как на верхней части, так и на нижней части цилиндра. Кроме впускного и выпускного клапанов в верхней части цилиндра имеет продувочные и выхлопные окна, расположенные в нижней части цилиндра для улучшения циркуляции газов. Также раскрыты вариант двигателя внутреннего сгорания и поршневой компрессор двойного действия. Технический результат заключается в улучшении сгорания топлива за счет эффективного снабжения двигателя воздухом.

Description

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
С ПОРШНЕВЫМ КОМПРЕССОРОМ ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ
Изобретение относится к двигателям, применяемым в автомобильной промышленности и производстве других технический устройств, которые приводятся в движение поршневыми двигателями внутреннего сгорания.
Поршневой двигатель внутреннего сгорания - это вид двигателя, в котором реакция по сжиганию топливовоздушной смеси происходит внутри двигателя, за счет энергии, выделяемой при реакции сжигания, происходит расширение газов, которые толкают поршни, приводящие в движение коленчатый вал, обеспечивающий возвратно- поступательное движение поршней для повторения цикла.
Поршневой двигатель внутреннего сгорания (ПДВС) (фиг.1 - пример четырехтактного четырехцилиндрового двигателя) состоит из блока цилиндров, который содержит несколько отельных цилиндров (1), в которых размешены поршни (2). Поршни посредством шатуна (3) соединены с коленчатым валом (4), от длины щеки коленчатого вала (9) зависит длина хода поршня, посредством нее регулируется степень компрессии. В головке цилиндров расположены впускные (5) и выпускные (6) клапаны, которые обеспечивают подачу топливовоздушной смеси (либо только воздуха в зависимости от конструкции и типа двигателя) и выход отработавших газов, полученных в результате реакции сгорания топлива. Клапаны приводятся в движение посредством распределительного вала, который соединен с коленчатым валом. В современных ПДВС подача топлива осуществляется инжекторами (форсунками в случае дизельных двигателей) (7), которые подают топливо либо непосредственно в пространство внутри цилиндра надо поршнями, либо на пространство перед впускными клапанами для предварительного перемешивания топлива с воздухом. Наиболее распространенными ПДВС на сегодняшний день являются приливные двигатели (бензиновые, газовые), в которых воспламенение топлива происходит за счет свечи зажигания (8) и дизельные, в которых топливо самовоспламеняется за счет интенсивного сжатия воздуха.
Классификацию современных поршневых двигателей внутреннего сгорания можно провести по циклу их работы. Различают двухтактные и четырехтактные двигатели.
Работа двухтактных двигателей включает такт сжатия топливовоздушной смеси и такт сжигания, в конце такта сжигания происходит продувка (очистка) двигателя от продуктов сгорания и наполнения свежим зарядом. Весь цикл занимает один оборот коленчатого вала.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) В четырехтактных двигателях цикл состоит из следующих тактов: 1) заполнение цилиндра топливовоздушной смесью (либо воздухом, в зависимости от конструкции двигателя) 2) сжатие 3) сжигание 4) очистка цилиндра от продуктов горения. Весь цикл из 4-х тактов происходит в ходе 2-х оборотов коленчатого вала.
Как видно из описания выше в двухтактных двигателях 1 -му рабочему ходу поршня (сжигания топлива) сопутствует 1 вспомогательный ход, а в четырехтактных двигателях 1-му рабочему ходу сопутствуют 3 вспомогательных хода. Следовательно, теоретически двухтактные двигатели должны быть эффективнее и мощнее четырехтактных двигателей. Но на практике большое распространение получили четырехтактные двигатели, т.к. не был создан двухтактный двигатель, который мог быт иметь такую эффективную систему очистки и заполнения цилиндров как у четырехтактного двигателя. Частично эта проблема решена у судового двигателя финской компании «Вяртсиля» (см. https://ru.wiMpedia )rg wi /W%C3%A4rtsU%C3%A4- Su i cr RTA%--C [1], которая обладает схемой продольной продувки. Данный двигатель обладает самым высоким коэффициентом полезного действия среди ПДВС (только при достижении оптимального режима работы), но по уровню экологических показателей и расходу масла значительно уступает четырехтактным двигателями.
Основным компонентом реакции сжигания, происходящего внутри ПДВС, является воздух. Современные системы питания позволяют обеспечить подачу в ПДВС топлива в достаточном количестве, но не могут соответственно увеличить подачу воздуха, с целью увеличения мощности двигателя. Необходимость увеличения подачи воздуха можно объяснить на обычном примере: если дуть на тлеющий уголь, то он покраснеет, будет сгорать интенсивнее и выделять больше тепла. Поэтому одним из направлений увеличения мощности двигателя является увеличение поступления воздуха.
По системе подачи воздуха двигатели делятся на два типа: атмосферные и надувные. В атмосферных двигателях воздух под действием атмосферного давления по мере обратного движения поршня всасывается в цилиндр. В надувных двигателях используются различные механические нагнетатели для подачи воздуха в цилиндры под давлением. Можно выделить следующие современные системы нагнетания воздуха: турбо нагнетатели, роторно-лопастные нагнетатели, центробежные нагнетатели, суперчарджер. Из всех видов нагнетателей самое большое распространение получили турбо нагнетатели по причине ряда своих преимуществ. Турбо нагнетатель приводится в движение от кинетической энергии выхлопных газов, которые имеют большое начальное давление и расширение, и в отличие от других нагнетателей не забирает энергию у коленчатого вала. Также проводились эксперименты по установке на ПДВС поршневого компрессора, от
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) чего отказались, т.к. по особенностям конструкции поршневой компрессор не мог работать на очень высоких оборотах, которых достигает двигатель, также не была решена проблема гармонизации действий поршневого компрессора и двигателя.
Недостатком современных систем наддува является то, что все они достигают высокой производительности только при выше средних и высоких оборотах двигателя. Учитывая то, что около 80% времени двигатели работают на низких и низко средних оборотах, то системы наддува не могут полностью реализовать свой потенциал. Для решения этой проблемы устанавливают двойные турбины либо системы, состоящие из компрессора и турбины, для охвата более высокого диапазона оборотов. Еще одной разновидностью улучшения наддува является использование баллона со сжатым воздухом, по мере работы двигателя баллон заполняется сжатым воздухом, при необходимости резкого ускорения сжатый воздух из баллона подается в систему подачи воздуха, запаса баллона хватает всего лишь на несколько секунд работы. Также есть возможность установки электрического нагнетателя, в котором соотношение забираемой и создаваемой энергии не является оптимальным [2].
Еще одним недостатком современных систем наддува является то, что в двигателях с нагнетателем увеличивают надпоршневое пространство (пространство между поршнем в верхней мертвой точке и головкой цилиндра), чтобы при максимальных оборотах двигателя, когда происходит максимальная подача воздуха, давление не превышало бы уровень, который получался бы при степени сжатия 11 : 1-12: 1, иначе произойдет детонация - преждевременное самовоспламенение топлива и разрушение двигателя. Негативной стороной такого увеличения надпоршневого пространства является то, что при низких оборотах реальная степень сжатия уменьшается до 7: 1 - 8: 1 (геометрический объем сжатия не уменьшается, но из-за меньшего заполнения воздухом, давление соответствует тому, который был бы получен при степени сжатия 7: 1 - 8: 1), что меньше, чем в обычных атмосферных двигателях. А при таком соотношении двигатель эксплуатируется большую часть времени [3].
Для решения проблемы детонации в бензиновых двигателях, оптимальным выходом является переход на систему прямого впрыска топлива инжекторами высокого давления, которые кроме высокой стоимости, требовательны к качеству топлива. Недостатком данной системы по сравнению с системой распределенного впрыска является то, что топливо имеет меньше времени для испарения, полученная фракция топливовоздушной смеси содержит в себе неиспарившиеся микро капли топлива, не успевающие полностью сгорать в такте сгорания. Поэтому при резком ускорении турбированных автомобилей слышен характерный хлопок, которые создают остатки
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) данных перегретых капель при догорании после выхода через глушители на открытый воздух [4].
Максимальное давление воздуха при современных системах наддува составляет 2,5 атм. При достижении определенных оборотов двигателя между лопастями нагнетателей может появиться разрежённость и вакуум, что приводит к полной остановке подачи воздуха в цилиндры на некоторое время. В результате в атмосферу выбрасывается большое количество несгоревшего топлива, наблюдается темный дым, выходящий из выхлопной системы автомобилей.
Также, следует отметить то, что данные системы наддува требуют установку воздушных фильтров низкого или нулевого сопротивления, которые не способны хорошо очистить поступающий воздух. Поэтому в сильно запыленных регионах происходит попадание частиц пыли в рабочую полость двигателя, вызывая загрязнение цилиндров, поршней, компрессионных колец, что приводит к преждевременному износу двигателя, повышенному расходу масла. Для компенсации этого, производители требуют применить самые высококачественные виды топлива, что, во-первых, не полностью решает данную проблему, во-вторых, увеличивает эксплуатационные расходы автомобилей и прочей техники с ПДВС [5].
Турбина, которая приводится в движение энергией выхлопных газов, затормаживает их движение, увеличивая давление и температуру в выпускном коллекторе, что приводит к сильному перегреву системы, ускоренному износу и деформации выпускных клапанов. Для частичного решения данной проблемы применяют самые высококачественные материалы, которые увеличивают стоимость двигателя и при этом не могут полностью решить данную задачу.
Все эти характеристики делают непредсказуемым процесс работы и не позволяют улучшить настройки двигателя для достижения максимальной эффективности процесса наддува. Невозможность нормирования и дозирования подачи воздуха была еще более заметна на первых турбированных двигателях. Эффект увеличенного нагнетания воздуха достигался внезапно при достижении двигателем вращения скоростью выше 4000 об/мин., при котором резко изменялись характеристики мощности двигателя, пик наступал внезапно. Поэтому такое внезапное ускорение получило название «ударом по почкам», которое ощущали автомобилисты при таком спонтанном, резком ускорении.
В двухтактных двигателях системы подачи воздуха менее развиты, чем в четырехтактных, поэтому сами эти двигатели нашли меньшее применение. В таких двигателях по способу заполнения цилиндра зарядом топливовоздушной смеси можно выделить автономные двигатели (без продувочного механизма) и двигатели с
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) продувочным механизмом. Первый тип двухтактного двигателя также отличается еще тем, что смазочные масла добавляются в топливный банк и вместе с горючим подаются в цилиндры. Эти двигатели не имеют замкнутой системы смазки, поэтому отличаются большим расходом масла. Двухтактные двигатели с системой продувки имеют недостаток того, что по особенностям конструкции имеются временные ограничения в такте впуска свежего заряда и продувки продуктов сгорания, поэтому не возможна подача воздуха в достаточном объеме. В таких двигателях впускные и выпускные клапаны должны быть открыты одновременно, поэтому создаваемое в цилиндрах давление до сжатия бывает равным атмосферному, только на определенных оборотах незначительно превышает его, что не позволяет увеличить мощность двигателя.
Задачей заявляемого изобретения является создание эффективной системы нагнетания воздуха двигателя внутреннего сгорания (ДВС), которая будет применима как к двухтактным, так и четырехтактным двигателям.
Техническим результатом является оптимизация работы двух- и четырехтактного двигателей посредством применения эффективной системы нагнетания воздуха или же топливовоздушной смеси.
Предлагаемое техническое решение является составной частью двигателя внутреннего сгорания, требует внесения изменений в его конструкцию, систему подачи топлива, приводиться в движение от модифицированного коленчатого вала.
Предложенная модификация двухтактного двигателя (ДВС по варианту 1) является гибридом двухтактного и четырехтактного двигателя, в котором часть тактов происходит в камере сгорания, а часть во вспомогательном цилиндре - компрессоре усовершенствованного типа. Такой гибридный двигатель совмещает в себе преимущества двух- и четырехтактных двигателей, освободившись от их недостатков.
Изменения, предлагаемые для четырехтактных двигателей (ДВС по варианту 2), улучшат их мощностные и экологические показатели, повысят их надежность. Также полученные двигатели не будут таким требовательным к качеству топлива, как самые современные двигатели с системой наддува.
Двухтактный двигатель в отличие от четырехтактного совершает работу за один оборот коленчатого вала, а не два. Как было описано выше, в таком двигателе одному рабочему такту сопутствует один нерабочий такт, а в четырехтактных двигателях - три такта. Поэтому теоретически двухтактный двигатель может быть на 50-60% эффективнее и экономичнее. Т.к. невозможно совместить все четыре такта в один оборот коленчатого вала в одном цилиндре, предлагается внедрить в конструкцию двигателя такой вид компрессора, который возьмет на себя часть тактов, а именно впуск и сжатие воздуха с
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) подачей в основной цилиндр - камеру сгорания, после рабочего такта - продувку камеры сгорания. Такты, происходящие в цилиндре двигателя, это такт дополнительного сжатия топливовоздушной смеси и такт ее сжигания.
Если указанный компрессор поставить также на четырехтактный двигатель, то получится двигатель с самой совершенной системой наддува и без вышеперечисленных недостатков современных систем наддува. Работа компрессора, такты впуска и подачи воздуха поставлены таким образом, что энергия, забираемая у коленчатого вала, в разы компенсируется за счет увеличения мощности системы в целом. Предлагаемая система нагнетания воздуха представляет собой специальный поршневой компрессор, который, благодаря конструктивным особенностям может работать на очень высоких оборотах (имеющиеся поршневые компрессоры в среднем могут осилить вращение коленчатого вала скоростью 1000 - 2000 об/мин., и не могут работать долговременно по причине перегрева и особенностям системы смазки), имеет специальную форму соединения с коленчатым валом, исключающую угловые движения, которые недопустимы в таких типах компрессоров. Отличительной чертой такой системы является то, что в отличие от двухтактных двигателей, которые получают воздух с помощью турбонаддува, работа предлагаемой модели полностью автономна, не требуются внешние источники энергии для работы системы наддува перед запуском двигателя.
Предлагаемую систему нагнетания воздуха можно применить как к бензиновым, так и дизельным двигателям внутреннего сгорания, также с некоторыми изменениями можно внедрить в роторно-поршневой двигатель Ванкеля и некоторые другие виды двигателей тоже.
Технический результат достигается за счет того, что двигатель внутреннего сгорания по варианту 1 является поршневым двухтактным ДВС и согласно изобретения имеет систему нагнетания воздуха с помощью компактного поршневого компрессора двойного действия с системой смазки, приводимого в движение от коленчатого вала посредством планетарного направляющего механизма и/или возвратно-поступательного механизма, причем двигатель имеет увеличенное надпоршневое пространство для заполнения большим объемом сжатого воздуха, имеет систему окон и клапанов для циркуляции газов, расположенных как на верхней части, так и на нижней части цилиндра, причем кроме впускного и выпускного клапанов в верхней части цилиндра имеет продувочные и выхлопные окна, расположенные в нижней части цилиндра для улучшения циркуляции газов.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) При этом впускной и выпускной клапаны выполнены в верхней части цилиндра, а в нижней только выхлопные окна.
При этом впускной и выпускной клапаны выполнены в верхней части цилиндра, а в нижней только продувочные окна.
При этом впускной и выпускной клапаны выполнены только в верхней части цилиндра.
Технический результат достигается также за счет того, что двигатель внутреннего сгорания по варианту 2 является поршневым четырехтактным ДВС и согласно изобретения имеет систему нагнетания воздуха с помощью компактного поршневого компрессора двойного действия с системой смазки, приводимого в движение от коленчатого вала посредством планетарного направляющего механизма и/или возвратно- поступательного механизма; при этом двигатель имеет увеличенное надпоршневое пространство для заполнения большим объемом сжатого воздуха. Технический результат достигается также за счет того, что поршневой компрессор двойного действия ДВС согласно изобретения имеет систему смазки, подающую масло во внутрь поршня для доставки его к стенкам цилиндра, имеет маслосъемные кольца, снимающие излишки смазочного масла для доставки через шатун в картер; при этом компрессор соединен с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания посредством планетарного направляющего механизма и / или возвратно-поступательного механизма.
Благодаря конструктивным изменениям улучшится снабжение двигателя зарядом воздуха в достаточных количествах, произойдет более полное сгорание топлива в цилиндре, благодаря большему объему подаваемого воздуха будет достигнуто большее расширение газов и соответственное увеличение полезной работы топливовоздушной смеси. В результате значительно увеличится мощность двигателя, при меньшем расходе топлива.
Двигатели с новой системой нагнетания, получают воздух от поршневого компрессора двойного действия. Чтобы сделать возможным установку такого типа компрессора на двигатель, предлагается следующие изменения:
- Создать систему активной смазки с системой циркуляции. Это позволит компрессору работать на высоких оборотах коленчатого вала, также не позволит компрессору сильно перегреваться. Имеющиеся двусторонние поршневые компрессоры бывают сухие и масляные. Оба типа могут работать на оборотах ниже, чем те, которые достигает коленчатый вал ПДВС. С предложенной системой смазки и установкой металлических компрессионных колец можно повысить скорость работы компрессора.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) - Уменьшить габариты компрессора двойного действия, сохранив объемы камер сжатия. Для этого потребуется бескрейцкопфное соединение с коленчатым валом.
Применить специальные механизмы для бескрейцкомпной установки компрессора на коленчатый вал для гармонизации работы с ПДВС таким образом, чтобы за пол оборота коленчатого вала было возможно получить выход сжатого воздуха из компрессора.
- Подключить компрессор к системе охлаждения двигателя, либо же установить отдельную систему.
В отличие от обычного поршневого компрессора одностороннего действия, который не нашел применение в двигателестроении, компрессор двустороннего действия обеспечивает за один оборот коленчатого вала 2 такта подачи воздуха. Регулируя соотношение радиуса поршня компрессора к радиусу поршня двигателя, можно получить подачу воздуха в двигатель под давлением до и более 4 атм. за пол оборота коленчатого вала. Т.к. объем камеры компрессора является величиной постоянной, то он служит дозатором объема подаваемого воздуха, т.е. нужное соотношение подаваемого воздуха можно регулировать с помощью соотношения радиуса поршней компрессора и двигателя. Другой положительной стороной этого является то, что с помощью регулировочных клапанов давления можно обеспечить подачу нужного объема воздуха при любом обороте коленчатого вала. В результате достигается прогнозируемость и стабильность работы двигателя. Даже при низких оборотах двигателя можно обеспечить подачу воздуха под большим давлением, чего не могут обеспечить современные системы наддува. Учитывая то, что двигатель большую часть времени работает на низких оборотах, где современные системы наддува имеют низкую, а иногда отрицательную эффективность, при предложенной схеме достигается максимальная экономия.
В двухтактных двигателях работа компрессора позволяет обеспечить полную продувку камеры сгорания, чего не было достигнуто до сих пор, а после продувки - заполнение камеры воздухом под высоким давлением, для достижения этих целей предлагается модифицировать камеру сгорания двухтактного двигателя.
В четырехтактных двигателях данный компрессор позволить добиться заполнения цилиндра воздухом под рекордно большим давлением при любых оборотах, т.к. в двухтактном двигателе в отличие от четырехтактного, часть заряда воздуха расходуется на продувку двигателя.
Изобретение поясняется чертежами и описанием к ним.
Фиг.1 . Схема известного четырехтактного четырехцилиндрового ДВС.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Фиг. 2. Схема двухтактного двигателя по варианту 1 с усовершенствованной системой подачи воздуха (схема поясняет работу и бензинового, и дизельного двигателей).
Фиг. 3. Схема четырехтактного двигателя по варианту 2 с усовершенствованной системой подачи воздуха (схема поясняет работу и бензинового, и дизельного двигателей).
Фиг. 4 . Схема поршневого компрессора двойного действия.
Фиг. 5. Схема комбинированного компрессора двойного действия для многоцилиндровых двигателей.
Фиг. 6. Схема поршня компрессора.
Фиг. 7. Схема первого исполнения соединения компрессора с коленчатым валом. Фиг. 8. Фронтальный вид (вид А на фиг.7) соединения шатуна компрессора с коленчатым валом.
Фиг. 9 (А-Н). Схема движения шатуна компрессора.
Фиг. 10. Схема второго исполнения соединения компрессора с коленчатым валом. Фиг.11. Разрез А- А на фиг.10.
Фиг.12. Разрез В -В - на фиг. 11.
Фиг.13. Разрез С-С на фиг. П.
Фиг.14. Разрез О-О на фиг З.
Фиг.15. Схема модификации двухтактного двигателя с усовершенствованной системой подачи воздуха без продувочных окон.
Фиг.16. Схема модификации двухтактного двигателя с усовершенствованной системой подачи воздуха без выхлопных окон.
Фиг.17 Схема модификации двухтактного двигателя с усовершенствованной системой подачи воздуха без продувочных и выхлопных окон.
Поршневой двухтактный двигатель внутреннего сгорания с усовершенствованной системой подачи воздуха по варианту 1 (фиг.2) имеет систему нагнетания воздуха с помощью компактного поршневого компрессора двойного действия с системой смазки. Компрессор (фиг.4) состоит из цилиндра (10), на котором расположены верхние впускной (12.1) и выпускной (13.1), а также нижний впускной (12.2) и выпускной (13.2) клапаны, двустороннего поршня (11), инжектора для подачи масла (14). Компрессор приводится в движение от коленчатого вала (4) посредством планетарного направляющего механизма (15) и / или возвратно-поступательного механизма (15) (фиг.2). Двигатель имеет увеличенное надпоршневое пространство для заполнения большим объемом сжатого воздуха. Цилиндр (1) двигателя имеет систему для подачи воздуха, состоящую из
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) впускного клапана (5) и продувочных окон (19), также выпускного клапана (6) и выхлопных окон (20). При этом в бензиновом двигателе возможно использование одновременно карбюратора(18) и инжектора(7). Возможны следующие исполнения двигателя: а) без продувочных окон (19) как показано на фиг.15; б) без выхлопных окон (20) - фиг.16; в) без продувочных окон (19) и выхлопных окон (20) - фиг.17. В другом исполнении в бензиновом двигателе возможно использование либо только карбюратора (18), либо только инжектора (7). Свеча зажигания (8) в бензиновом двигателе служит для воспламенения топлива.
Поршень компрессора (11) приводится в движение коленчатым валом (4), с которым он соединен специальным механизмом (15), детальное описание данного механизма будет приведено ниже. Цель соединительного механизма (15) - обеспечение возвратно-поступательного движения шатуна (32) поршня (11) строго по прямой, с исключением угловых движений (фиг.9). При движении поршня компрессора вниз открывается верхний впускной клапан (12.1) и нижний (13.2) выпускной, при обратном движение открываются нижний впускной (12.2) и верхний выпускной (13.1) клапаны. (фиг.2). По мере движения поршня (11) через открытые впускные клапаны происходит всасывание воздуха под действием атмосферного давления. Через открытые выпускные клапаны поршень толкает воздух из компрессора в каналы для подачи воздуха в цилиндры (16) двигателя. Предлагается новая схема цилиндра (1) двигателя, которая имеет два канала подачи воздуха (5 и 19) и два канала (6 и 20) для отвода отработанных газов. Данная схема позволит решить основную проблему двухтактного цикла, которая заключалась в дефиците воздуха для очищения цилиндров и нагнетания свежего заряда воздуха под давлением. При рабочем такте, когда в результате сгорания топливовоздушной смеси поршень двигателя (2) движется вниз, выхлопные окна (20) позволяют продуктам горения свободно покинуть цилиндр, тем самым уменьшая внутренне давление и температуру, что благоприятно сказывается на работе выпускных клапанов (6) двигателя и сроке их службы. Далее при движении поршня (2) по инерции вниз и открывается клапан продувочных окон (17), воздух, нагнетаемый компрессором через продувочные окна (19), толкает из цилиндра продукты сгорания. Вместе с клапаном (17) открывается выпускной клапан двигателя (6), благодаря этому становится возможным очищение цилиндра (1) по всей длине. Когда поршень достигает нижней мертвой точки открывается впускной клапан (5), начинается двусторонний обдув цилиндра. При движении поршня (2) вверх и прохождении верхнего края продувочных окон (19), закрывается клапан (17), чтобы не происходила потеря воздуха из-за его прохождения в пространство под поршнем. При прохождении поршнем верхнего края выхлопных окон
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) (20) закрывается выпускной клапан (6) двигателя. Остаток заряда компрессора нагнетается через клапан (5) в цилиндр (1). Подача топлива осуществляется через инжектор (7), в случае бензиновых двигателей зажигание происходит от свечи (8), в дизельном варианте топливо самовоспламеняется от сжатия воздуха. При сгорании топлива происходит расширение газов, которые толкают поршень вниз - происходит рабочий такт. В бензиновых вариантах в канале (16) после клапана (17) перед клапаном (5) можно установить карбюратор (18). Т.к. в зазоре между поршнем (2) и выхлопными окнами (20) накапливается смазочное масло, то неизбежно его выталкивание в выхлопную систему. Коллектор для сборки масла (21) служит для отделения выхлопных газов от масла. По инерции масло ударяется об стену коллектора и под действием гравитации стекает в канал для отвода масла (23), который соединен с масляным фильтром двигателя. Выхлопные газы поднимаются и уходят через канал (22).
На фиг.15 показано исполнение данного двигателя без продувочных окон (19). В таком исполнении клапан (5) открывается раньше, когда поршень (2) доходит до нижнего края выхлопных окон (20). Вместе с клапаном (5) или чуть позже открывается клапан (6) для обеспечения лучшего обдува цилиндра. При обратном движении поршня, закрывается клапан (6), воздух подаваемый из выпускных клапанов компрессора (13.1 и 13.2) заполняет цилиндр. После закрытия клапана (5) начинается подача топлива. Остальные процессы идентичны исполнению, показанному на фиг.2.
На фиг. 16 показано исполнение данного двигателя без выхлопных окон (20). При приближении поршня (2) к верхнему краю продувочных окон (19) открывается клапан (6), по мере уменьшения давления в цилиндре (1) воздух поступающий через окна (19) начинает выталкивать из цилиндра (1) продукты сгорания, происходит очищение цилиндра с нижней стороны. После открытия клапана (5) и закрытия клапана (17) поступающий воздух выталкивает из цилиндра остатки продуктов сгорания. Далее закрывается клапан (6), чтобы оставшийся воздух компрессора заполнил цилиндр (1) для совершения рабочего такта. После закрытия клапана (5) начинается подача топлива. Остальные процессы идентичный исполнению, показанному на фиг.2.
На фиг.17 показано исполнение данного двигателя без продувочных окон (19) и выхлопных окон (20). При минимальном приближении поршнем нижней позиции (нижней мертвой точки) открывается клапан (6), происходит выход из цилиндра (1) газа с избыточным давлением, далее при движении вверх поршень (2) помогает продуктам сгорания покинуть цилиндр. Далее открывается клапан (5) через который воздух под давлением помогает продуктам сгорания полностью покинуть цилиндр (1). При дальнейшем поднятии поршня (2) закрывается клапан (6), чтобы остатки воздуха,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) поступающего из компрессора, заполнили цилиндр (1). После закрытия клапана (5) начинается подача топлива. Остальные процессы идентичны исполнению, показанному на фиг.2.
Поршневой двигатель внутреннего сгорания с усовершенствованной системой подачи воздуха по варианту 2 приведен на фиг. 3. Этот двигатель является четырехтактным двигателем, в качестве примера приведен четырехцилиндровый вариант. Компрессор состоит из цилиндра (10), на котором расположены верхние впускной (12.1) и выпускной (13.1), а также нижний впускной (12.2) и выпускной (13.2) клапаны, двустороннего поршня (11), инжектора для подачи масла (14). Компрессор приводится в движение от коленчатого вала (4) посредством планетарного направляющего механизма (15) и/или возвратно-поступательного механизма (15). При этом двигатель имеет увеличенное надпоршневое пространство для заполнения большим объемом сжатого воздуха.
В бензиновом двигателе возможно использование одновременно карбюратора (18) и инжектора (7). В другом исполнении в бензиновом двигателе возможно использование либо только карбюратора (18), либо только инжектора (7).
Работа поршневого компрессора по варианту 2 аналогична работе компрессора двухтактного двигателя по варианту 1. За два оборота коленчатого вала каждый цилиндр производит четыре такта, т.е. за пол оборота - один такт. За два оборота коленчатого вала каждый цилиндр производит четыре такта, т.е. за пол оборота - 1 такт. Поршневой компрессор за два оборота коленчатого вала осуществляет четыре такта подачи воздуха, т.е. 1 компрессор способен каждый рабочий ход в каждом цилиндре обеспечить зарядом сжатого воздуха в четырехцилиндровых двигателях. Для двигателей с количеством цилиндров больше чем 4 предлагается использование комбинированного компрессора, как показано на фиг.5 или разделение канал (16) на отдельные камеры, которые будут забирать и накапливать воздух из компрессора для подачи в отдельные цилиндры. Для улучшения образования топливовоздушной смести в бензиновых двигателях в канал (16) для подачи воздуха в бензиновых двигателях можно установить карбюратор (18), т.к. он обеспечивает испарение топлива и перемешивание его с воздухом на молекулярном уровне. Такая подача топливовоздушной смеси предусмотрена для холостых ходов. Для увеличения оборотов дополнительная подача топлива в схемах с карбюратором будет осуществляться с помощью инжектора (7) совместно с карбюратором (18), в результате произойдет лучшее сгорание топлива. В дизельных двигателях установка карбюратора (18) не предусмотрена.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Заявляемый поршневой компрессор двойного действия для ДВС (фиг.4,5,6) имеет систему смазки, включающую инжектор (14) для подачи масла во внутрь поршня для доставки его к стенкам цилиндра (10). Имеет маслосъемные кольца (29), снимающие излишки смазочного масла и доставляющие их через шатун (32) в картер. Компрессор соединен с коленчатым валом (4) двигателя внутреннего сгорания посредством планетарного направляющего механизма (15) и/или возвратно-поступательного механизма (фиг.2,3).
На фиг. 4 изображен поршневой компрессор двойного действия.
Цилиндр компрессора (10) имеет радиус г больший, чем у цилиндра ПДВС. Объем цилиндра V= π AL, где
V - объем цилиндра,
π - число пи (3.1415),
г - радиус цилиндра,
h - высота цилиндра.
Следовательно, если радиус цилиндра компрессора будет в 2 раза больше радиуса цилиндра двигателя, то компрессор, согласно закону Бойля, будет подавать в двигатель воздух в объеме 4 раза больше объема цилиндра, т.е. под давление в 4 атм. Поршень (11) компрессора изготовлен таким образом, чтобы смазочное масло, подаваемое через его верхнюю часть, вытекало в его центре по бокам и смазывало стенки цилиндра, а маслосъемные кольца (29) расположенные по верхнему и нижнему краю собирали излишки масла и через каналы (30 и 31) посредством шатуна сливали их в картер. Такая схема позволит увеличить скорость работы поршня компрессора до скорости поршней двигателя. Инжектор (14) подачи масла при поднятии поршня входит в полость внутри него и впрыскивает масло, такая схема позволят избежать разбрызгивания избыточного масла по внутренним стенам компрессора. Впускные (12.1 и 12.2) и выпускные (13.1 и 13.2) клапаны служат для заполнения компрессора воздухом и подачи его в сжатом виде в двигатель. Впускные клапаны (12.1 и 12.2) должны быть максимально большого диаметра, чтобы облегчить заполнение компрессора воздухом при больших оборотах.
Когда поршень находится на верхней мертвой точке, через отверстие (25) канала для подачи масла (26) происходит впрыск масла, которое через отверстия для смазки стен цилиндра (27) осуществляют смазку системы. Компрессионные кольца (28) позволяют удерживать давление в рабочей полости цилиндра. Маслосъемные кольца (29) помогают собирать излишки масла и посредством каналов для отвода масел (30) подают масло в каналы (31) для слива в картер. Отверстие (24) служит для забора масла собравшегося у
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) днища компрессора, которое имеет конусообразную форму. Когда поршень доходит до верхней мертвой точки, и в нижней секции компрессора наблюдается атмосферное давление воздуха, отверстие (24) входит в рабочую полость компрессора, и происходит слив излишков масла через данное отверстие в картер.
На фиг. 7, 8, 9 показано первое исполнение соединения шатуна компрессора (32) с коленчатым валом (4) посредством планетарного направляющего механизма (15), который обеспечивает строго диагональные движения шатуна по прямой, исключая угловые движения. Сателлит - внутреннего колесо механизма (34) в два раза меньше по диаметру внешнего кольца механизма (33) (фиг.9), и имеет соответственно в два раз меньше зубьев. Поэтому любая точка на внешнем крае сателлита будет двигаться строго по прямой по мере вращения сателлита во внешнем кольце. Пункты А... Н показывают вращение сателлита внутри внешнего кольца. Прикрепив шатун в нижнем положении на точку (36 фиг.7,9) находящуюся тоже на нижнем конце сателлита, можно добиться вертикального движения поршня строго по прямой по оси (37 фиг.9) по мере вращения коленчатого вала. Диск (35) служит усилителем точки соединения (фиг.7,8).
На фиг. 10-14 показано второе исполнение соединения шатуна компрессора (32) с коленчатым валом (4) посредством возвратно-поступательного механизма.
В данном механизме коленчатый вал проходит по центру шатуна поршня компрессора (32). Лопасть (38), установленная на коленчатом валу, служит для облегчения выхода шатуна из нижней и верхней мертвых точек. Она задевает только нижнюю и верхнюю точки вырезки (40) (канала для свободного вращения лопасти) в шатуне (32), приподнимает его, чтобы зубчатое полуколесо (39) зацепилось за зубчатую ленту (41). Далее, по мере вращения коленчатого вала зубчатое полуколесо (39), направляя шатун посредством зубчатой ленты (41), обеспечивает его возвратно поступательное движение.
Для лучшего объяснения работы предложенных двигателей внутреннего сгорания с усовершенствованной системой подачи воздуха целесообразно указать этапы становления проекта.
Для решения поставленных задач было принято несколько оригинальных решений: 1. В связи с ограниченностью времени работы 1-го такта было бы невозможным через один клапан осуществить и продувку, и нагнетание воздуха. Поэтому предложен цилиндр, в котором впускные клапаны (окна) и выпускные клапаны (окна) расположены наверху и внизу цилиндра.
2. Предполагаемые выше два цилиндра, которые должны были использоваться как поршневые компрессоры одностороннего действия, были объединены в один
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) компрессор двойного действия. Это уменьшает количество приводимых в движение деталей, уменьшает общую площадь трущихся частей.
3. Т.к. двусторонний поршневой компрессор допускает только движения строго по прямой из-за большего количества точек соприкосновения, которые помимо стенок цилиндра еще находятся на месте выхода шатуна у основания цилиндра, шатун обычно устанавливается на крейцкопф, которые выравнивает угловые движения, получаемые от коленчатого вала. Данная схема увеличивает размеры двустороннего компрессора в несколько раз, что делает невозможным его установку на ДВС. Поэтому предложены схемы соединения компрессора с коленчатым валом посредством планетарного или же возвратно-поступательного механизмов.
4. Требовалось создание системы динамической смазки компрессора, чтобы увеличить срок его работы без остановки в несколько раз и увеличить пределы скоростей движения поршней компрессора до пределов скоростей работы поршней двигателя. Предложена уникальная схема подачи смазочного масла во внутрь поршня, посредством которого смазываются стенки цилиндра, собираются избыточные масла и передаются через шатун в картер.
5. При планировании системы смазки, изучались системы смазки распространенных четырехтактных двигателей, и обнаружено, что предлагаемый компрессор двустороннего действия можно применить к четырехтактным двигателям тоже. Предложенный компрессор обладает высокой производительностью и поэтому создаваемой дополнительной мощностью многократно компенсирует забираемую у двигателя энергию.
Применение поршневого компрессора двустороннего действия с системой динамической смазки и приводом от коленчатого вала позволяет эффективно улучшить снабжение двигателя достаточным объемом воздуха для лучшего сгорания топлива. Т.к. компрессор подает воздух в достаточном объеме всего лишь за пол оборота коленчатого вала, он будет создавать достаточную мощность, чтобы компенсировать создаваемую нагрузку на двигатель.
На всех предложенных схемах диаметр цилиндра компрессора указан больше диаметра цилиндра двигателя. Как было упомянуто, объем цилиндра равен произведению числа пи (3.1415) на квадрат радиуса основания на высоту. Увеличив радиус цилиндра компрессора в два раза по сравнению с радиусом цилиндра двигателя, можно будет добиться увеличения объема подаваемого воздуха в 4 раза. Т.е. согласно закону Бойля подача воздуха осуществится под давлением около 4-х, 5-ти, 6-ти атм, в зависимости от степени увеличения радиуса поршня компрессора. В сравнении с другими системами
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) наддува, применение такого компрессора обладает преимуществом того, что подача воздуха под давлением возможна при любых оборотах двигателя: и при низких, и при средних, и при высоких. Следовательно, для низких и средних оборотов, на которых работает двигатель, больше 60-80% процентов времени, данный компрессор является самым эффективным способом увеличения мощности. Достигается значительная экономия топлива. Подача воздуха под таким давлением при любых оборотах способствует самому полному сгоранию топлива, при этом двигатель отвечает самым высоким экологическим требованиям. Еще одним преимуществом такого компрессора является то, что он в результате сжимания подает воздух в принудительной форме, поэтому в отличие от турбонаддува в системе подачи не могут создаваться разреженность и вакуум. Увеличив диаметр впускных клапанов, можно добиться наилучшего заполнения цилиндра компрессора воздухом для подачи в двигатель. Такая схема позволяет установку лучших фильтров воздуха, не требуются фильтры пониженного сопротивления. Благодаря этому в двигатель будет поступать полностью очищенный воздух, что окажет благоприятное влияние на срок службы системы в целом и позволит использовать двигатели в сильно запыленных областях. В результате не будет наблюдаться увеличение внутреннего трения движущихся частей из-за загрязнения, что приводит к повышенному расходу масла и топлива.
Клапаны (12.1 и 12.2) и (13.1 и 13.2) на фиг. 4 можно сделать электромагнитными, чтобы упросить механическую часть системы, увеличить ее надежность. При движении в обратном направлении поршня (11), когда начинается всасывание воздуха, атмосферное давление будет помогать открытию клапана (12.1 или 12.2 в зависимости от направления движения поршня), а при выталкивании воздуха, внутреннее давление цилиндра компрессора будет помогать закрытию клапанов (12.1 и 12.2) и открытию клапана (13.1 или 13.2 в зависимости от направления движения поршня). Такая последовательность работы клапанов уменьшит требования к мощности систем отвечающих за работу клапанов, понизит их энергоемкость, поэтому применение электромагнитов, которые зададут начальную скорость движению клапанов, позволит отказаться от кулачкового механизма, для привода в движение клапанов двигателя, тем самым уменьшить потери энергии двигателя. Если целью будет уменьшение зависимости от вмешательства электроники в работу двигателя, то привод данных клапанов можно соединить с кулачковым механизмом и обеспечить механический привод их работы. Давление в инжекторе масла (14) должно быть выше максимального внутреннего давления компрессора, чтобы сделать возможным подачу масла, когда поршень компрессора достигнет верхней мертвой точки. Это позволит впрыснуть масло во внутрь поршня,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) чтобы по каналам, расположенным внутри него, смазывались области трения поршня и стен компрессора.
Как видно из фиг. 4 шатун поршня компрессоре проходит по центру днища компрессора, а поршень плотно прикасается стен цилиндра, поэтому движение поршня проходит строго по прямой. Для обеспечения движения поршня по прямой предложены два варианта крепления поршня с коленчатым валом: 1) посредством планетарного направляющего механизма, указанного на фиг. 7-9, и 2) возвратно-поступательного механизма, указанного на фиг.10-14. Для усиления конструкции можно использовать одновременно и планетарный направляющий, и возвратно-поступательный механизм, которые вместе будут приводить компрессор в движение. В планетарном механизме соотношение диаметров и количества зубов внешнего и внутреннего колец, которое равно двум, обеспечивает то, что каждая точка на периметре внутреннего колеса при движении проходит строго по прямой. Соединение шатуна поршня в данной точке позволит добиться возвратно-поступательного движения поршня по прямой. Того же самого эффекта можно добиться посредством возвратно-поступательного механизма, однако данный механизм будет создавать вибрации системы, которые могут быть поглощены пружинами в месте соединения механизма с шатуном. Как известно маховик, расположенный на другом конце коленчатого вала, при высоких оборотах из-за действия центробежной силы забирает от 3 до 5% полезной энергии двигателя. Возвратно- поступательный или планетарный механизмы, расположенные на противоположной маховику стороне коленчатого вала, будут балансировать маховик и уменьшать вызванные им потери энергии.
Предложенный компрессор может обеспечить одновременно два цилиндра двигателя, при двухтактном цикле, и четыре цилиндра при четырехтактном цикле. Он оптимален к двигателям с четным количеством цилиндров. Для двигателей с большим количеством цилиндров можно применить следующее использование компрессора: либо увеличить внутренний объем компрессора для подачи избыточного воздуха, а также канал подачи воздуха, чтобы он служил резервуаром сжатого воздуха (по мере каждого впускного такта каждый цилиндр забирал необходимое количество воздуха из резервуара, канал можно разделить на несколько резервуаров с клапанами, а каждый резервуар подсоединить к определенному количеству цилиндров двигателя). Либо установить дополнительный компрессор для обслуживания дополнительных цилиндров воздуха. Установку дополнительного компрессора можно осуществить в ряд друг за другом, либо как показано на фиг.5 в комбинированном виде.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Для достижения максимальных результатов предлагается сделать следующие изменения в существующем двигателе.
Для двухтактного цикла. Самой эффективной системой двухтактного цикла является продольная продувка цилиндра. Имеющиеся двигатели имеют окно для подачи воздуха в нижней части цилиндра около нижней мертвой точки поршня и выпускной клапан на головке цилиндра. Когда поршень опускается вниз и проходит нижние продувочные окна, открывается верхний клапан. Воздух подаваемый через продувочные окна выталкивает через верхний клапан продукты сгорания и заполняет цилиндр свежим зарядом воздуха. Поршень, как только проходит уровень продувочного окна, начинает движение вверх и прикрывает продувочное окно, поэтому в распоряжении имеется очень мало времени для нагнетания воздуха в большом объеме и становиться невозможным достижение максимально возможной эффективности двухтактного цикла.
На фиг. 2 показаны изменения в цилиндре, которые значительно улучшат характеристики двухтактного цикла. В качестве примера приведен двухтактный цикл двигателя с двумя цилиндрами. Как видно на фиг. у нижней мертвой точки поршня в цилиндре (1) установлены продувочные окна (19). Чуть выше установлены выхлопные окна для выхода отработавших газов (20). В головке цилиндра установлены впускной (5) и выпускной (6) клапаны. В ходе рабочего такта, когда поршень (2) доходит выхлопных окон (20), отработавшие газы начинают покидать цилиндр, тем самым уменьшая давление и уменьшая нагрузку на клапаны (5) и (6), в результате не происходит увеличение их перегрева, а ресурс их работы увеличивается. Когда поршень доходит до продувочных окон (19) открывается выпускной клапан (6), воздух поступающий через продувочные окна (19) выталкивает из цилиндра продукты сгорания. Поршень компрессора (11) настроен таким образом, что достигает нижней и верхней мертвых точек раньше поршня цилиндра (2). Для подачи воздуха в 1-й цилиндр двигателя, поршень компрессора (11) достигает нижней верхней точки, в это время поршень 1 -го цилиндра двигателя начинает движение наверх и проходит выхлопные окна. Для подачи во 2-й цилиндр, поршень (11) достигает верхней мертвой точки, в это время поршень 2-го цилиндра двигателя двигаясь наверх проходит выхлопные окна. Таким образом, в каналах для подачи воздуха (16) накапливается воздух под давлением для поступления в цилиндры, по мере хода поршня воздух из каналов поступает в цилиндры. При движении поршня (2) наверх и прохождения продувочных окон (19), клапан продувочных окон (17) закрывается, чтобы оставшийся в канале (16) воздух не поступал в пространство под поршнем и не терялся. Когда поршень (2) проходит выхлопные окна (20) открывается впускной клапан (5) и закрывается выпускной клапан (6). Оставшийся в канале (16) воздух под давлением
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) поступает в цилиндр (1). При достижении поршня компрессора (11) мертвой точки, а поршня двигателя (2) середины цилиндра, закрывается выпускной клапан (6). В бензиновом двигателе начинается впрыск топлива в цилиндр (1) топлива через инжектор (7), по мере движения вверх поршня (2) происходит сжатие топливовоздушной смеси. При достижении поршнем (2) верхней мертвой точки свеча зажигания (8) подает искру для воспламенения топлива и начинается рабочий ход поршня. В дизельных двигателях топливо подается форсункой (7) в цилиндр (1) когда поршень (2) достигает верхней мертвой точки, от температуры сжатого воздуха происходит самовоспламенение топлива, начинается рабочий ход поршня (2). В результате расширения газов от реакции сгорания топлива поршень толкается вниз и цикл продолжается. Открывается клапан (17). В щелях между выхлопными окнами (20) и поршнем (2) накапливается смазочное масло, которое по мере выхода газов будет выбрасывается в выхлопную систему. Для сбора масла из выхлопной системы предлагается установить перед окнами коллектор для сбора масла (21). Капли масла, выбрасываемые выхлопными газами, будут ударяться об стену коллектора, прилипать к нему и под действием гравитации стекать вниз по каналу (23) к масляному фильтру. А газы из коллектора будут улетать в канал (22), который расположен наверху.
Для упрощения конструкции двигателя и уменьшения его себестоимости можно отказаться от выхлопных окон. В данном случае выпускной клапан (6) будет открываться раньше, достижения поршнем продувочных окон (19). В таком двигателе весь поток выхлопных газов будет уходить через верхний клапан (6), поэтому увеличатся требования к качеству материалов его изготовления, чтобы чрезмерные температуры и давление выхлопных газов не привели к его деформации и выходу двигателя из строя.
Еще одной альтернативной является создание конструкции, в которой не будут установлены нижние продувочные окна, весь заряд воздуха будет поступать через впускной клапан (5). Недостатком такой комбинации является то, что не возможно будет добиться идеального очищения цилиндров, остатки отработанных газов с высокой температурой могут привести к детонации в бензиновых двигателях.
Также возможно исполнение, при котором не использованы продувочные окна (19) и выхлопные окна (20). В данном исполнении вся циркуляция воздуха и газов осуществляется через впускной (5) и выпускной (6) клапаны. Данное исполнение самое надежное, т.к. уменьшается количество деталей, но по степени очистки от выхлопных газов уступает вышеуказанным исполнениям, больше походит для дизельного варианта, т.к. бензин может самовоспламениться при соприкосновении с горячими остатками выхлопных газов.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Для двухтактных двигателей использование алюминиевых сплавов для производства поршней не рекомендуются, т.к. при таком температурном режиме они будут быстро деформироваться и изнашиваться. Рекомендуются стальные или же чугунные поршни, которые, во-первых, будут лучше справляться с температурой, во- вторых, подвержены меньшему расширению под воздействием перегрева, а, следовательно, расход топлива и масла будет рациональным.
Для четырехтактного цикла. Установка компрессора улучшит термодинамические процессы происходящие в двигателе. Как было указано выше, данный компрессор позволит установку мощных воздушных фильтров, благодаря чему в двигатель будет поступать очищенный воздух в больших объемах. Для приема большого объема воздуха в двигатель, потребуется увеличение надпоршневого пространства (зазор между поршнем в верхней мертвой точке и головкой цилиндра), чтобы давление воздуха соответствовало давлению атмосферного воздуха при степени сжатия допустимого для бензиновых и дизельных двигателей, и не происходила детонация. При таком объеме и давлении воздуха можно будет достичь максимально эффективного расширения газов при горении меньшего количества топлива. В результате будет достигнуто увеличение мощности двигателя при уменьшение расхода топлива.
На фиг. 3 приведен пример 4-х цилиндрового двигателя нового типа. Рабочие такты происходят в следующей последовательности цилиндров: 1-3-4-2, следовательно, такты впуска воздуха (топливовоздушной смеси) происходят в такой же последовательности. Каждый такт составляет пол оборота коленчатого вала, полный цикл в одном цилиндре составляет 4 такта, т.е. 2 оборота коленчатого вала. Поршневой компрессор за пол оборота совершает 1 подачу воздуха, т.е. за 2 оборота осуществит 4 подачи воздуха, что будет соответствовать тактам впуска воздуха в каждом цилиндре. Воздух, поступающий из верхнего и нижнего выпускного клапанов компрессора (13.1 и 13.2), заполняет канал (16) и в той же последовательности 1-3-4-2 поступает в цилиндры двигателя (1). Для улучшения качества образования топливовоздушной смеси в бензиновых двигателях предлагается установить карбюратор (18) в канале (16). Карбюратор образует более гомогенную смесь топлива и воздуха, обеспечивает испарение топлива и смешение его с воздухом на молекулярном уровне, что благоприятно сказывается на процессе воспламенения и горения, чего не могут выполнить современные инжекторы, которые образуют смесь микро капель топлива с воздухом. Карбюратор обеспечивает двигатель топливом необходимым для поддержания холостого хода, в это время подача топлива через инжектор (7) не осуществляется. Для ускорения работы
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) двигателя дополнительное топливо впрыскивается инжектором (7), который управляется компьютером. В дизельных двигателях установка карбюратора не предусмотрена.
В двигателях с количеством цилиндров более 4-х предлагается увеличение объема компрессора и каналов подачи воздуха (16), каналы будут служить резервуаром сжатого воздуха. Или же возможна установка второго или же комбинированного компрессоров как показано на фиг. 5.
Подача воздуха (топливовоздушной смеси) указанным способом позволит добиться выдающихся качеств сгорания топлива, расширения газов и их полезной работы. Поэтому предлагается в двигателях с такой системой подачи воздуха удлинить щеки коленчатого вала, для достижения более длинного хода поршня в цилиндре, чтобы полностью воспользоваться полезной работой рабочих газов. Механизмы крепления компрессора с коленчатым валом очень гибки в отношении регулирования размеров хода поршня. Регулируя радиус поршня, а также диаметры колец в планетарном механизме или длину зубов и лопастей в возвратно-поступательном механизме можно добиться различных характеристик работы компрессора. Т.е. увеличения объемом всех цилиндров можно добиться за счет увеличения как в ширину, так и в высоту. Благодаря этим регулировкам можно будет создавать двигатели с самыми разнообразными характеристиками. При строении автомобильных двигателей посредством таких регулировок при том же равном объеме можно будет добиться характеристик экономичного городского или же динамичного спортивного двигателей. О чем будет написано ниже.
Пример 1.1. Дизельный двухтактный двигатель (рис. 2) содержащий поршневой компрессор двойного действия (10), имеющий продувочные окна (19) для подачи воздуха для очищения цилиндров от выхлопных газов через выхлопные окна (20). Клапан (17) служит для направления воздуха в продувочные окна либо в впускной клапан (5). Компрессор двигателя имеет систему динамической смазки, которая подает масло через инжектор (14) во внутрь поршня (11). Топливо подается в цилиндры (1) через форсунку (7). Компрессор соединен с коленчатым валом (4) посредством планетарного направляющего механизма (детально указано на фиг. 7,8,9). Имеет коллектор для сбора масел (21).
Пример 1.2. В отличие от примера 1.1 не имеет продувочных окон (19).
Пример 1.3. В отличие от примера 1.1 не имеет выхлопных окон (20) и коллектор для сбора масла (21).
Пример 1.4 В отличие от примера 1.1 не имеет продувочных окон (19) и выхлопных окон (20) и коллектор для сбора масла (21).
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Пример 1.5. Дизельный двухтактный двигатель выполнен в соответствии с примерами 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, однако компрессор соединен с коленчатым валом (4) посредством возвратно-поступательного механизма (детально указано на фиг.10, 11, 12, 13, 14).
Пример 2.1. Бензиновый (газовый) двухтактный двигатель (рис. 2) в отличие от примера 1.1 имеет свечу зажигания (8), обладает меньшей степенью сжатия. Допускает установку карбюратора в канале для подачи воздуха (18) после клапана продувочных окон (17) перед впускным клапаном (5).
Пример 2.2. Бензиновый (газовый) двухтактный двигатель в отличие от примера 2.1 не имеет продувочных окон (19), установка дополнительного карбюратора не допустима.
Пример 2.3. Бензиновый (газовый) двухтактный двигатель в отличие от примера 2.1 не имеет выхлопных окон (20) и коллектор для сбора масел (21).
Пример 2.4. Бензиновый (газовый) двухтактный двигатель в отличие от примера 2.1 не имеет продувочных окон (19) и выхлопных окон (20) и коллектора для сбора масел (21), установка дополнительного карбюратора не допустимо.
Пример 3.1. Дизельный четырехтактный двигатель (рис. 3) содержащий поршневой компрессор двойного действия (10). Компрессор двигателя имеет систему динамической смазки, которая подает масло через инжектор (14) во внутрь поршня (11). Топливо подается в цилиндры (1) через форсунку (7). Компрессор соединен с коленчатым валом посредством планетарного направляющего механизма (детально указано на фиг. 7, 8,9).
Пример 3.2. Дизельный четырехтактный двигатель выполнен в соответствии с примером 3.1, однако компрессор соединен с коленчатым валом (4) посредством возвратно-поступательного механизма (детально указано на фиг. 10, 11, 12, 13, 14).
Пример 4.1. Бензиновый четырехтактный двигатель (рис. 3) в отличие от примера
3.1 имеет вместо форсунки инжектор (7), свечу зажигания (8), обладает меньшей степенью сжатия. Допускает установку карбюратора в канале для подачи воздуха (16). Компрессор соединен с коленчатым валом посредством планетарного направляющего механизма (детально указано на фиг. 7, 8,9).
Пример 4.2. Бензиновый четырехтактный двигатель (рис. 3) выполнен в соответствии с примером 4.1, однако компрессор соединен с коленчатым валом (4) посредством возвратно-поступательного механизма (детально указано на фиг. 10, 11, 12, 13, 14).
Предложенные в данной работе двигатели имеют систему нагнетания воздуха в виде поршневого компрессора двойного действия. Регулируя при установке в двигатель
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) объем компрессора, который также служит дозатором увеличения давления, можно добиться подачи воздуха под давлением выше 2,5 атмосфер, до 4-5 атмосфер, т.е. увеличение давления может достичь до максимально допустимого показателей для двигателей. Основной особенностью такого наддува является то, что создаваемое давление не зависит от скорости работы двигателя, т.е. наддув будет доступен в течение всего времени работы двигателя. Если современные системы обеспечивают экономию на 30%, то в данных двигателях экономия достигнет 50-60% по сравнению с обычными атмосферными двигателями. Еще одним преимуществом является чистота подаваемого воздуха, компрессор предложенных двигателей не требователен к плотности воздушных фильтров. Также следует отметить то, что выхлопная система данных двигателей не преграждена приводом нагнетателя, как это бывает на турбо компрессорах. Поэтому выхлопные газ беспрепятственно покидают систему, не перегревая клапаны и систему выхлопа, благодаря чему увеличится срок службы клапанов, не теряется полезная мощность двигателя по причине падения компрессии, не происходит увеличение расхода топлива и масла по мере увеличения срока действия двигателя.
Регулировки геометрических параметров - ширины, высоты, радиуса - компонентов двигателя, а именно щек коленчатого вала (9), соотношения радиуса поршня компрессора к радиусу поршня двигателя, высоты (размеров) механизма крепления компрессора с коленчатым валом (15) позволяют получить двигатели с самыми разнообразными характеристиками. Примером могут следующие:
- установка максимального объема подаваемого воздуха для низких и средних оборотов, удлинение щек коленчатого вала позволить получить экономичные двигатели для городских автомобилей.
- установка максимального объема подаваемого воздуха для средних и высоких оборотов, с подавлением избыточного давления при низких оборотах с помощью дроссельной заслонки, удлинение щек коленчатого вала позволит получить динамичные двигатели для автомобилей спорт и бизнес класса.
- установка максимального объема подаваемого воздуха для средних и высоких оборотов, с подавлением избыточного давления при низких оборотах с помощью дроссельной заслонки, укорочение щек коленчатого вала с целью ускорения оборотов позволит получить динамичные автомобили класса супер спорт.
- установка максимального объема подаваемого воздуха для высоких оборотов, с подавлением избыточного давления при средних и низких оборотах с помощью дроссельной заслонки, укорочение щек коленчатого вала с целью ускорения оборотов в двухтактном цикле позволит получить самые динамичные двигатели для установки новых
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) рекордов скорости и разгона автомобилей. Двигатель с такими характеристиками по динамике опередит показатели электрокаров. Минусом такой комплектации является ухудшение сравнительных с вышеперечисленными двигателями (но не с имеющимися современными двигателями) экологических показателей, т.к. при коротком ходе поршня в двухтактном цикле, часть топлива вынуждена догорать в выхлопной системе, а не в цилиндре.
Источники информации.
1. Интернет-ресурс:
Sulzer RTA96-C.
2. Интернет-ресурс:
Figure imgf000026_0001
bloggerjo/tyTining/elekfro-tm^
tolko-realnaya-pravda.html ).
3. Интернет-ресурс: http://racewars.m/oldforam/mdex.php'?topic==5755.0.
4. Интернет-ресурсы: http://racewars.ru/oldforum/index.php?topic=5755.0 ;
h ps:/ru.wi pedia.org/wiM/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%Bl%D0%B8%D0%BD%D0 %B8%D1%8Q%DO%BE DO%B2 DO BO%DQ%BD%DO%BD%Di%8B%DO B9 %D0%B4%D0% В2 %В8%В0^3 О0%В0 Д
%В1%82Ж31%80%Б0Ж9 0 т
D0%BE%D1 80%D0%B0%D0%BD%D() B8%D1%SF);
https://rU.wi pedia.org/wiki/%Di)%Al%D1%82%D0%B5%Di)%BF%D0%B5%D0 BD%Dl% 8C %D1%81%D0%B6%D0%B0%D1%S2%D0%BS%D1%8F
http://www.gdi.su/audi vw.php ; http:// ww,studiplom.ru^ .
5. Интернет-ресурс:
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Двигатель внутреннего сгорания, являющийся поршневым двухтактным двигателем внутреннего сгорания (ДВС), отличающийся тем, что имеет систему нагнетания воздуха с помощью компактного поршневого компрессора двойного действия с системой смазки, приводимого в движение от коленчатого вала посредством планетарного направляющего механизма и / или возвратно-поступательного механизма; при этом двигатель имеет увеличенное надпоршневое пространство для заполнения большим объемом сжатого воздуха; имеет систему окон и клапанов циркуляции газов, расположенных как на верхней части, так и на нижней части цилиндра, причем кроме впускного и выпускного клапанов в верхней части цилиндра имеет продувочные и выхлопные окна, расположенные в нижней части цилиндра для улучшения циркуляции газов.
2. Поршневой двухтактный ДВС по п.1, отличающийся тем, что впускной и выпускной клапаны выполнены в верхней части цилиндра, а в нижней только выхлопные окна.
3. Поршневой двухтактный ДВС по п.1, отличающийся тем, что впускной и выпускной клапаны выполнены в верхней части цилиндра, а в нижней только продувочные окна.
4. Поршневой двухтактный ДВС по п.1, отличающийся тем, что впускной и выпускной клапаны выполнены только в верхней части цилиндра.
5. Двигатель внутреннего сгорания, являющийся поршневым четырехтактным двигателем внутреннего сгорания (ДВС), отличающийся тем, что имеет систему нагнетания воздуха с помощью компактного поршневого компрессора двойного действия с системой смазки, приводимого в движение от коленчатого вала посредством планетарного направляющего механизма и / или возвратно-поступательного механизма; при этом двигатель имеет увеличенное надпоршневое пространство для заполнения большим объемом сжатого воздуха.
6. Поршневой компрессор двойного действия ДВС, отличающийся тем, что имеет систему смазки, подающую масло во внутрь поршня для доставки его к стенкам цилиндра, имеет маслосъемные кольца, снимающие излишки смазочного масла для доставки через шатун в картер; при этом компрессор соединен с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания посредством планетарного направляющего механизма и / или возвратно-поступательного механизма.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/AZ2017/000005 2017-06-15 2017-08-21 Двигатель внутреннего сгорания с поршневым компрессором двойного действия WO2018227257A1 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116622 2017-06-15
RU2017116622 2017-06-15
RU2017129080A RU2017129080A (ru) 2017-08-15 2017-08-15 Поршневой двигатель внутреннего сгорания с усовершенствованной системой подачи воздуха (варианты) и поршневой компрессор для него
RU2017129080 2017-08-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018227257A1 true WO2018227257A1 (ru) 2018-12-20

Family

ID=70483009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AZ2017/000005 WO2018227257A1 (ru) 2017-06-15 2017-08-21 Двигатель внутреннего сгорания с поршневым компрессором двойного действия

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018227257A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116689589A (zh) * 2023-08-04 2023-09-05 西安交通大学医学院第一附属医院 一种医疗器械加工用冲压设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2070975C1 (ru) * 1992-11-05 1996-12-27 Осауленко Вячеслав Николаевич Двухтактный двигатель внутреннего сгорания
RU2154190C2 (ru) * 1994-11-10 2000-08-10 Томассен Компрешн Системз Б.В. Поршневой компрессор горизонтального типа
JP2006316681A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関
RU2440499C1 (ru) * 2010-06-21 2012-01-20 Юрий Петрович Баталин Тепловой двигатель и способ работы теплового двигателя

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2070975C1 (ru) * 1992-11-05 1996-12-27 Осауленко Вячеслав Николаевич Двухтактный двигатель внутреннего сгорания
RU2154190C2 (ru) * 1994-11-10 2000-08-10 Томассен Компрешн Системз Б.В. Поршневой компрессор горизонтального типа
JP2006316681A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関
RU2440499C1 (ru) * 2010-06-21 2012-01-20 Юрий Петрович Баталин Тепловой двигатель и способ работы теплового двигателя

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116689589A (zh) * 2023-08-04 2023-09-05 西安交通大学医学院第一附属医院 一种医疗器械加工用冲压设备
CN116689589B (zh) * 2023-08-04 2023-11-07 西安交通大学医学院第一附属医院 一种医疗器械加工用冲压设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4491096A (en) Two-stroke cycle engine
US7621253B2 (en) Internal turbine-like toroidal combustion engine
CN101072934B (zh) 旋转机械场组件
GB2219042A (en) Spark-ignition two-stroke engine
RU153199U1 (ru) Сопловая лопатка для турбины с изменяемой геометрией
WO2018227257A1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания с поршневым компрессором двойного действия
US20060059907A1 (en) Crankshaftless internal combustion engine
US6189318B1 (en) Internal combustion engines
CN201306197Y (zh) 对置双缸四冲程顶置凸轮轴通用汽油机
WO2013054559A1 (ja) 二軸出力型の逆ｖ型略対向エンジン
RU2679074C2 (ru) Поршневой двигатель внутреннего сгорания с усовершенствованной системой подачи воздуха и поршневой компрессор для него
US9194327B2 (en) Cylinder liner with slots
GB2425808A (en) Supercharged two-stroke engine with separate direct injection of air and fuel
CN2773319Y (zh) 引擎的吹漏气装置
US20090320794A1 (en) Novel Internal Combustion Torroidal Engine
GB2294501A (en) Compound expansion supercharged i.c. piston engine
US20070251496A1 (en) Non-reciprocating internal combustion engine
JP2003516494A (ja) Ｚ−機関
Möller et al. VEA–the new engine architecture from Volvo
WO1999014470A1 (en) Improvements in and relating to internal combustion engines
CN101852089B (zh) 缸塞共转式发动机
WO2015015508A2 (en) Fixed piston, moving cylinder 2 stroke i c engine. with super charging annular chamber
KR20010022570A (ko) 내연 기관
US7891326B1 (en) Engine exhaust system
CN204877660U (zh) 一种涡轮增压汽油机

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17913130

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17913130

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1