BG104244A

BG104244A - Method and device for controlling the motion of a machine piston and balancing of the device

Info

Publication number: BG104244A
Application number: BG104244A
Authority: BG
Inventors: Guy Negre
Original assignee: Guy Negre
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2000-10-31
Also published as: WO1999020881A1; DK1023531T3; EP1023531A1; EP1023531B1; FR2769949A1; CN1272162A; UA49973C2; NO20001698L; AU741127B2; KR20010024419A; DE69815705D1; JP2001521094A; HUP0003919A3; OA12308A; SK3962000A3; ATE243298T1; PT1023531E; YU21700A; AP2000001775A0; CZ295735B6

Abstract

The invention relates to a method for controlling a machine piston for performing operations such as transfer of gases in engines having a separate combustion chamber or ignition and combustion in standard engines at constant volume by stopping the piston and its retention in upper dead centre for a time interval. The invention also relates to a device where piston (1) is controlled by a pressure lever (3, 4) which on its turn is controlled by a crankshaft (9) and a connecting rod (7). 9 claims, 4 figures

Description

Изобретението се отнася до работната динамика на системата мотовилка/колянов вал на бутални двигатели, бутални компресори или всякакви машини с бутало, и по-конкретно, незамърсяващи или намаляващи замърсяването двигатели с отделна горивна и/или разширителна камера.The invention relates to the operating dynamics of the piston engine crankcase / crankshaft system, piston compressors or any piston machines, and in particular non-polluting or dirty engines with separate combustion and / or expansion chambers.

Двутактовите или четиритактовите двигатели с вътрешно горене в общия случай работят с добре-познатата система мотовилка/колянов вал, задвижваща (и задвижвана от) бутало, плъзгащо се в цилиндър. При движението си надолу буталото всмуква смес въздух/гориво, при движението си нагоре към горивната камера в горната част на цилиндъра то я сгъстява до най-малкия й обем, тя се запалва и нейната температура и налягане нарастват. Газовете, които по този начин достигат високо налягане, при разширяването си при намаляването на налягането задвижват обратно буталото, което чрез мотовилката поддържа въртенето на коляновия вал, извършвайки работа през така наречения работен такт.Two-stroke or four-stroke internal combustion engines generally operate with the well-known reel / crankshaft system, which is driven (and driven by) a piston sliding into a cylinder. As it moves downwards, the piston draws in the air / fuel mixture, as it moves upwards to the combustion chamber at the top of the cylinder, it compresses it to its smallest volume, igniting, and its temperature and pressure increase. The gases, which thus reach high pressure, as they expand, reduce the pressure by pushing the piston back, which through the reel maintains the rotation of the crankshaft, performing work through the so-called working cycle.

Въпреки че буталото забавя движението си близо до горна мъртва точка, то е в постоянно движение, описвайки по същество синусоидална крива. Това поставя пред производителите на двигатели един сериозен проблем, по-точно началото на изгарянето, което трябва да започне преди горна мъртва точка. Следователно, началото на изгарянето предизвиква нарастване на налягането, което генерира отрицателна работа, която води до загуба на част от мощността на двигателя, докато буталото започне своя ход надолу, като увеличава обема на камерата и се стреми да понижи налягането, което изгарянето се стреми да увеличи, когато зарядът не е завършил горенето. Аналогично, при затваряне на изпускателния клапан и отваряне на впускателния клапан отрицателната работа се получава поради спадането на налягането по време на движенията при ранно отваряне и затваряне на отворите.Although the piston slows its movement near the upper dead point, it is in constant motion, describing a substantially sinusoidal curve. This poses to the engine manufacturers a serious problem, namely the start of combustion, which must start before the deadlock. Therefore, the onset of combustion causes a build-up of pressure, which generates negative work which results in the loss of some of the engine power as the piston starts to move downwards, increasing the volume of the chamber and seeking to reduce the pressure that the combustion seeks to increase when the charge has not finished burning. Similarly, when the outlet valve is closed and the inlet valve is opened, the negative operation is due to the pressure drop during the early opening and closing movements of the openings.

В заявката за патент WO 96/27737, авторът описва метод за намаляване на замърсяването от двигателя чрез отделна външна горивна камера, работеща на двурежимен принцип и използваща два енергийни източника - или обикновено гориво от бензинов или дизелов тип по пътищата (еднорежимна работа въздух/гориво), или при малка скорост, най-вече в градовете и предградията, добавяне на сгъстен въздух (или някакъв друг незамърсяващ газ) с изключването на някакво друго гориво (еднорежимна работа с въздух, т.е. добавяне на сгъстен въздух). В патентната заявка 96/07714 авторът описва инсталирането на този тип двигател в еднорежимна работа с добавянето на сгъстен въздух в обществени превозни средства, например градски автобуси.In patent application WO 96/27737, the author describes a method for reducing engine pollution by a separate, dual-mode external combustion chamber utilizing two energy sources - either conventional gasoline or diesel fuel on roads (single-mode air / fuel operation ), or at low speeds, especially in cities and suburbs, adding compressed air (or some other non-polluting gas) with the exclusion of any other fuel (one-mode air handling, ie adding compressed air). In patent application 96/07714, the author describes the installation of this type of engine in single-mode operation with the addition of compressed air in public vehicles such as city buses.

В този тип двигатели, в режим въздух/гориво сместа въздух/гориво се всмуква и сгъстява в отделна смукателна и компресионна камера. След това тази смес се прехвърля, все още под налягане, в отделна горивна камера с постоянен обем, където се запалва, така че да увеличи температурата и налягането си. През прехвърлящ отвор сместа се пренася от горивната или разширителната камера в камера за разширение и за изгорелите газове, където тя се разширява и извършва работа. Разширените газове след това се изхвърлят в атмосферата през изпускателна тръба.In this type of engine, in the air / fuel mode, the air / fuel mixture is sucked in and compressed into a separate suction and compression chamber. This mixture is then transferred, still under pressure, to a separate, constant-volume combustion chamber where it is ignited to increase its temperature and pressure. The mixture is transferred from the combustion or expansion chamber to the expansion chamber and to the exhaust gas through the transfer opening, where it expands and performs the work. The expanded gases are then discharged into the atmosphere through an exhaust pipe.

При работа с въздух при малка мощност, разпръсквачът на горивото не действа. В този случай, в горивната камера, малко след вкарването наWhen operating with low power air, the fuel atomizer does not operate. In this case, shortly after insertion into the combustion chamber

безгоривния сгъстен въздух от смукателната и компресионната камера, се вкарва малко количество допълнителен сгъстен въздух от външен резервоар, където въздухът се съхранява при високо налягане, например 200 бара, при околната температура. Това малко количество сгъстен въздух с околна температура се нагрява при контакт с масата на въздуха с висока температура в горивната или разширителната камера, разширява се и увеличава налягането в камерата, при което се извършва работа.unburned compressed air from the suction and compression chamber, a small amount of additional compressed air is introduced from an external tank where the air is stored at high pressure, for example 200 bar, at ambient temperature. This small amount of compressed air at ambient temperature is heated by contact with the mass of the high-temperature air in the combustion or expansion chamber, expanding and increasing the pressure in the chamber during which operation is performed.

В този тип двигател, известен като незамърсяващ, прехвърлянето на газове или въздух от горивната камера в разширителната камера за намаляване на налягането също трябва да започне преди горна мъртва точка и създава отрицателна работа, която е вредна за правилната работа на двигателя, точно когато налягането трябва да се увеличава в разширителната камера за редуциране на налягането, преди буталото да започне своя ход надолу.In this type of engine, known as non-pollutant, the transfer of gases or air from the combustion chamber to the expansion chamber to reduce pressure must also start before a deadlock and create a negative operation that is detrimental to the proper operation of the engine, just when the pressure is required. increase in the expansion chamber for pressure reduction before the piston starts its downward motion.

Един от основните проблеми при конвенционалните системи мотовилка/колянов вал е загубата на мощност и замърсяването по време на запалването, горенето, впръскването, пренасянето, края на изхвърлянето и/или началото на смукването. За да се реши този проблем, трябва да се знае, че тези операции се извършват в обеми, които винаги варират, и тъй като буталото винаги е в движение, тези обеми никога не са постоянни.One of the main problems with conventional reel / crankshaft systems is the loss of power and contamination during ignition, combustion, injection, transfer, end of discharge, and / or start of suction. To solve this problem, it must be known that these operations are performed in volumes that are always variable, and since the piston is always in motion, these volumes are never constant.

Предметът на изобретението е метод за управление на движението на бутало на машина по такъв начин, че двигателят или компресорът, характеризиращи се с приложените средства и по-конкретно с факта, че в горна мъртва точка движението на буталото се преустановява и то остава там за определен период от време, позволява извършването на следните операции при постоянен обем:The object of the invention is a method of controlling the movement of a piston of a machine in such a way that the engine or compressor, characterized by the means provided, and in particular by the fact that at an upper dead point, the piston movement is stopped and remains there for a certain allows the following operations to be performed at a constant volume:

- запалване и горене в случай на конвенционални двигатели,- ignition and combustion in the case of conventional engines,

- впръскване на гориво в случай на дизелови двигатели,- fuel injection in the case of diesel engines,

- пренасяне на газ и/или сгъстен въздух в случай на двигатели с отделна горивна и/или разширителна камера,- transfer of gas and / or compressed air in the case of engines with separate combustion and / or expansion chambers,

- край на изхвърлянето и начало на засмукването във всички случаи на двигатели и други компресори.- end of discharge and start of suction in all cases of engines and other compressors.

Следователно, в случая на конвенционален двутактов или четиритактов двигател е възможно запалването на горивото, докато буталото е в горна мъртва точка и докато горивната камера остава с най-малък постоянен обем, и изчакването до пълното изгаряне на горивото, преди буталото да започне своя ход надолу, ефектът от което ще бъде елиминиране на обратното налягане по време на ранното запалване (както в настоящите двигатели) и, поради попълното изгаряне, изхвърляне на изгорели газове, които предизвикват по-малко замърсяване.Therefore, in the case of a conventional two-stroke or four-stroke engine, it is possible to ignite the fuel while the piston is at an upper dead point and until the combustion chamber remains at a minimum constant volume and wait until the combustion is fully combusted before the piston starts its downward stroke. , the effect of which will be to eliminate the back pressure during early ignition (as in current engines) and, due to complete combustion, to exhaust fumes which cause less pollution.

В случай на дизелов двигател, възможно е впръскването на горивото, докато буталото е в горна мъртва точка, като по този начин се избягват обратните налягания поради започването на горенето преди горна мъртва точка, които генерират отрицателна работа.In the case of a diesel engine, fuel injection may be possible while the piston is at an upper dead point, thus avoiding backpressures due to the start of combustion prior to an upper dead point that generate negative work.

В случай на двигател с отделна горивна и/или разширителна камера, възможно е пренасяне на налягането и/или на сгъстения въздух в разширителната камера за редуциране на налягането, без да се създава обратно налягане, преди буталото да достигне горна мъртва точка, и да се изчака пренасянето да завърши, преди буталото да започне своя ход надолу,In the case of an engine with a separate combustion chamber and / or expansion chamber, it is possible to transfer pressure and / or compressed air into the expansion chamber to reduce pressure without creating back pressure before the piston reaches an upper dead point and waited for the transfer to finish before the plunger began its downward movement,

-3увеличавайки обема на разширителната камера за редуциране на налягането, което би имало ефект на загуба на налягане и оттук на мощност.-3increasing the volume of the pressure relief expansion chamber that would have the effect of losing pressure and hence of power.

Във всички случаи възможно е да се затвори изпускателният отвор при достигането на буталото до горна мъртва точка или малко преди това, като по този начин се избегне спадането на налягането, дължащо се на ранно затваряне, и да се отвори впускателният отвор, преди буталото да започне движението си надолу.In any case, it is possible to close the outlet when the piston reaches the upper dead center or shortly thereafter, thus avoiding the pressure due to early closure and to open the inlet before the piston starts. your downward movement.

Спирането на буталото и задържането му в горна мъртва точка може да се постигне по всякакви начини, известни на специалистите, например, гърбици, пиньони и др.Stopping the piston and keeping it at an upper dead point can be achieved by any means known to those skilled in the art, for example humps, peonies, and the like.

Според друг аспект на изобретението, за да може да се спира буталото в горна мъртва точка, то се управлява от лост за налягане, което от своя страна се управлява от система мотовилка/колянов вал. Терминът “лост за налягане” се използва за описване на система от две шарнирни рамена, едното от които има стационарен край или ос на въртене, а другото може да се движи по ос. Ако приблизително перпендикулярно към шарнирната ос на двете рамена, когато те са в една линия, се приложи сила, свободният край се принуждава да се движи. Той може да бъде свързан към буталото и да управлява неговото движение. Буталото достига горна мъртва точка грубо когато едното шарнирно рамо е продължение на другото (на около 180°).According to another aspect of the invention, in order to stop the piston in the upper dead center, it is controlled by a pressure lever, which in turn is controlled by a reel / crankshaft system. The term "pressure lever" is used to describe a system of two pivot arms, one of which has a stationary end or axis of rotation and the other can move along an axis. If a force is applied approximately perpendicular to the pivot axis of the two arms when they are in one line, the free end is forced to move. It can be connected to the piston and control its movement. The piston reaches an upper dead point roughly when one pivot arm extends the other (about 180 °).

Коляновият вал е съединен с помощта на управляваща мотовилка към шарнирния щифт на двете рамена. Положението на различните елементи в пространството и техните размери позволяват промяна на динамичните характеристики на възела. Положението на неподвижния край определя ъгъл между оста на изместването на буталото и оста на двете рамена, когато те са в една линия. Положението на коляновия вал определя ъгъл между управляващата мотовилка и оста на двете рамена, когато те са в една линия. Промяната на стойностите на тези ъгли и на дължините на мотовилките и рамената дава възможност за определяне на ъгъла на ротация на коляновия вал, при който буталото спира в горна мъртва точка. Това съответства на периода от време, за който буталото е неподвижно.The crankshaft is connected by a control rod to the pivot pin of both arms. The position of the various elements in the space and their dimensions allow changing the dynamic characteristics of the node. The position of the fixed end defines the angle between the axis of displacement of the piston and the axis of the two arms when they are in a line. The position of the crankshaft determines the angle between the control rod and the axis of the two arms when they are in a line. Changing the values of these angles and the lengths of the reels and shoulders makes it possible to determine the angle of rotation of the crankshaft at which the piston stops at an upper dead point. This corresponds to the period of time for which the piston is stationary.

Според конкретно изпълнение на изобретението, цялото устройство (бутало и лост за налягане) се балансира чрез удължаване на долното рамо под неподвижния му край или ос, като се използва огледален лост за налягане, който е с противоположна посока, симетричен и със същия инерционен момент, към който е свързана маса с идентичен инерционен момент с посока, обратна на тази на буталото, с възможност за движение по ос, успоредна на изместването на буталото. Инерционният момент се дефинира като произведение на масата по разстоянието от центъра на тежестта до точката. В случай на многоцилиндров двигател, противопоставящата се маса може да бъде бутало, което работи нормално, както буталото, което уравновесява.According to a particular embodiment of the invention, the whole device (piston and pressure lever) is balanced by extending the lower arm below its fixed end or axis using a mirror pressure lever that is in the opposite direction, symmetrical and with the same inertia torque, to which is connected a mass with identical inertia moment in the direction opposite to that of the piston, with the possibility of movement along an axis parallel to the displacement of the piston. The moment of inertia is defined as the product of mass along the distance from the center of gravity to the point. In the case of a multi-cylinder engine, the opposing mass can be a piston that works as normal as a piston that balances.

Изобретението е приложимо за всички конвенционални типове двигатели с вътрешно горене, и най-вече за незамърсяващи двигатели с отделна горивна или разширителна камера с постоянен обем, както и за компресори или други бутални машини. Броят на буталата, формите и размерите на мотовилките могат да варират, без това по никакъв начин да не променя току-що описаното изобретение.The invention is applicable to all conventional types of internal combustion engines, and in particular to non-pollutant engines with a separate combustion or expansion chamber of constant volume, as well as compressors or other piston machines. The number of pistons, shapes and sizes of the reels may vary without in any way altering the invention just described.

Други обекти, предимства и особености на изобретението ще станат очевидни при прочитане на описанията, без ограничение, на редица примерни изпълнения, които са дадени върху приложените чертежи, в които:Other objects, advantages and features of the invention will become apparent when reading the descriptions, without limitation, of a number of exemplary embodiments which are given in the accompanying drawings in which:

Фиг.1 е напречно сечение на пример за динамиката на управление на бутало съгласно изобретението.Figure 1 is a cross-sectional view of an example of the piston control dynamics of the invention.

Фиг. 2 изобразява крива на траекторията на буталото съгласно изобретението в сравнение с кривата на траекторията на конвенционално бутало.FIG. 2 depicts a trajectory curve of the piston according to the invention compared to the trajectory curve of a conventional piston.

Фиг.З изобразява устройство съгласно изобретението, съоръжено с балансираща маса със същия инерционен момент.Fig. 3 depicts a device according to the invention equipped with a balancing mass with the same moment of inertia.

Фиг.4 изобразява устройство съгласно изобретението, балансирано с бутало, действащо в противофаза.Figure 4 depicts a device according to the invention balanced by a piston acting in counter-phase.

Фиг.1 показва схематично, гледано в разрез, устройство съгласно изобретението, в което буталото 1 (дадено в горна мъртва точка), плъзгащо се в цилиндър 2, се управлява от лост за налягане. Буталото 1 е съединено с помощта на щифт към свободния край 1А на лост за налягане, който се състои от рамо 3, съчленено към щифт 5, общ за друго рамо 4, фиксирано към оста на стационарния щифт 6. Към щифта 5, общ за двете рамена 3 и 4, е закрепена управляващата мотовилка 7, съединена към буталния болт 8 на коляновия вал 9, въртящ се около своята ос 10. При въртенето на коляновия вал управляващата мотовилка 7 упражнява сила върху общия щифт 5 на двете рамена 3 и 4 на лоста за налягане, като по този начин позволява на буталото 1 да се движи по оста на цилиндъра 2 и на свой ред да предава на коляновия вал 9 силите, прилагани върху него по време на работния такт и да го заставя да се върти. Неподвижният щифт 6 е разположен странично спрямо оста на изместване на буталото 1 и определя ъгъл А между оста на движение на буталото и оста Х'Х на двете рамена 3 и 4, когато те са в една линия. Коляновият вал е разположен странично спрямо оста на цилиндъра и/или на лоста за налягане и неговото положение определя ъгъл В между управляващата мотовилка 7 и оста Х'Х на двете рамена 3 и 4, когато те са в една линия. Чрез промяна на ъглите А и В и дължините на съответните мотовилки и рамена динамичните характеристики на възела могат да се променят, за да се получи крива на движение на буталото 1, която е асиметрична и определя ъгъла на ротация на коляновия вал, за който буталото остава неподвижно в горна мъртва точка.FIG. 1 is a schematic sectional view of a device according to the invention in which the piston 1 (given in the upper dead point) sliding in the cylinder 2 is controlled by a pressure lever. The piston 1 is connected by a pin to the free end 1A of a pressure lever consisting of a arm 3 articulated to a pin 5 common to another arm 4 fixed to the axis of the stationary pin 6. To the pin 5 common to both arms 3 and 4, the control rod 7 is attached, connected to the piston bolt 8 of the crankshaft 9, rotating about its axis 10. As the crankshaft rotates, the control rod 7 exerts a force on the common pin 5 of the two arms 3 and 4 of the lever. thus allowing the piston 1 to move along the axis of the cylinder 2 in turn transmitted to the crankshaft 9 forces applied to it during the working cycle and causes it to rotate. The fixed pin 6 is positioned laterally relative to the axis of displacement of the piston 1 and determines the angle A between the axis of motion of the piston and the axis X'X of the two arms 3 and 4, when they are in a single line. The crankshaft is positioned laterally with respect to the axis of the cylinder and / or pressure lever, and its position determines the angle B between the control rod 7 and the axis X'X of the two arms 3 and 4 when they are in a line. By changing the angles A and B and the lengths of the respective reels and arms, the dynamic characteristics of the assembly can be modified to obtain a movement curve of the piston 1, which is asymmetrical and determines the angle of rotation of the crankshaft for which the piston remains motionless at an upper dead point.

С едно неограничаващо примерно изпълнение на устройство съгласно изобретението, движението на буталото описва кривата, изобразена на Фиг.2 със следните размери и позиции:In a non-limiting embodiment of a device according to the invention, the motion of the piston describes the curve shown in Figure 2 with the following dimensions and positions:

коляно на коляновия вал: 32.8 mm дължина на управляваща мотовилка 7: 99.76 mm дължина на рамо 3 на буталото: 124 mm дължина на долното рамо 4: 128 mm ъгъл А: 21.4° ъгъл В: 29.6°crankshaft crankshaft crankshaft crankshaft length: 32.8 mm Length: 7: 99.76 mm Piston arm length 3: 124 mm Lower arm length 4: 128 mm Angle A: 21.4 ° Angle B: 29.6 °

От крива 11 на Фиг.2 се вижда, че при тази конфигурация буталото остава в горна мъртва точка за ъгъл от 70°, докато кривата на движението на бутало с конвенционална система мотовилка/колянов вал 12 със същото коляно показва, че буталото спира само в точка (горна мъртва точка).From curve 11 in Figure 2 it is seen that in this configuration the piston remains at an upper dead point of 70 °, while the curve of the piston movement with a conventional crankshaft / crankshaft 12 with the same knee indicates that the piston only stops at point (upper dead point).

Специалистът ще може да избира времето, за което буталото остава неподвижно в горна мъртва точка, за да подхожда на желаните работниThe specialist will be able to choose the length of time the piston remains stationary at the upper dead point to suit the desired work

параметри: период на горене, продължителност на пренасянето и т.н., без по този начин да променя принципа на изобретението.parameters: combustion period, duration of transfer, etc., without thereby altering the principle of the invention.

Този динамичен възел се балансира съгласно изобретението, Фиг.З, чрез удължаване на долното рамо 4 от другата страна на неподвижния край или ос 6 с огледален лост за налягане, състоящ се от две рамена 4А и ЗА, съчленени към общ щифт 5А, към свободния край 1В на които е прикрепена маса 15, движеща се по ос, успоредна на оста на движение на буталото ί. Рамото 4А, което е продължението на долното рамо 4, е фактически част от същия детайл. Инерционните моменти на рамената 4 и 4А спрямо точката на въртене 6 са еднакви и същото важи за инерционните моменти на рамената 3 и ЗА и инерционните моменти на буталото 1 и балансиращата маса 15. По този начин системата на лоста за налягане се балансира идеално, докато управляващата мотовилка 7 и възелът на коляновия вал се балансират по конвенционални начини. Тази схема е по-добра за балансиране на едноцилиндрови двигатели или несиметрични многоцилиндрови агрегати.This dynamic assembly is balanced according to the invention, Fig. 3, by extending the lower arm 4 on the other side of the fixed end or axis 6 with a mirror pressure lever consisting of two arms 4A and 3A articulated to a common pin 5A to the free end 1B to which is attached a mass 15 moving along an axis parallel to the axis of motion of the piston ί. The arm 4A, which is an extension of the lower arm 4, is actually part of the same part. The inertia moments of the arms 4 and 4A with respect to the point of rotation 6 are the same and the same applies to the inertia moments of the arms 3 and 3A and the inertia moments of the piston 1 and the balancing mass 15. In this way, the lever system is balanced perfectly while the control the reel 7 and the crankshaft assembly are balanced in conventional ways. This scheme is better for balancing single-cylinder engines or unbalanced multi-cylinder units.

В случая на симетрични многоцилиндрови агрегати, представен на Фиг.4, балансиращата маса е бутало в противофаза 1С, движещо се по ос, успоредна на оста на буталото 1, и буталата се балансират взаимно. Рамената ЗА и 4А са симетрични на рамената 3 и 4 и се балансират взаимно.In the case of symmetric multi-cylinder assemblies represented in FIG. 4, the balancing mass is plunged in counter-phase 1C, moving along an axis parallel to the axis of the piston 1, and the pistons balance each other. The 3A and 4A arms are symmetrical to the 3 and 4 arms and balance each other.

Изобретението не се ограничава до описаните примерни изпълнения. Ъглите А и В могат да бъдат положителни или отрицателни заедно или поотделно или не едновременно нула. Броят на цилиндрите може да бъде четен или нечетен, като методът за задържане на буталото в горна мъртва точка може да използва други средства, като гърбици или пиньони, без това да променя описаното изобретение.The invention is not limited to the exemplary embodiments described. Angles A and B can be positive or negative together or separately or not simultaneously zero. The number of cylinders may be even or odd, and the method of holding the piston to a dead center may use other means, such as humps or pins, without altering the invention described.

Claims

1. Метод за управление на движението на бутало (1) на двигател или компресор или незамърсяващ или с намалено замърсяване двигател, характеризиращ се с това, че буталото (1) преустановява движението си и остава в горна мъртва точка за определен период от време, позволяващ извършването на следните операции при постоянен обем:A method for controlling the movement of a piston (1) of an engine or compressor or a non-polluting or reduced-pollution engine, characterized in that the piston (1) ceases to move and remains at an upper dead point for a period of time allowing performing the following operations at constant volume:

- запалване и горене в случай на двигатели с управляемо запалване,- ignition and combustion in the case of controlled ignition engines,

2. Метод за управление на движението на бутало съгласно Претенция 1 в двигател с отделна горивна и/или разширителна камера, характеризиращ се с това, че операциите по пренасянето на газа от горивната и/или разширителната камера в разширителната камера за редуциране на налягането се извършват, докато буталото е неподвижно в горна мъртва точка, което дава възможност на налягането в разширителната камера за редуциране на налягането да се установи преди началото на хода на буталото надолу и да се избегне увеличаването на обема, което е вредно за запазването на налягането.2. A method for controlling the movement of a piston according to claim 1 in an engine having a separate combustion and / or expansion chamber, characterized in that the gas transfer operations from the combustion and / or expansion chamber to the expansion chamber for pressure reduction are performed while the piston is stationary at an upper dead point, allowing the pressure in the expansion chamber to reduce pressure to settle before the plunger stroke begins and to avoid an increase in volume which is detrimental maintaining the pressure.

3. Метод за управление на движението на бутало съгласно Претенция 1 в двигател с вътрешно горене с управляемо запалване, характеризиращ се с това, че операциите по запалването и горенето на газовата смес се извършват, докато буталото е неподвижно в горна мъртва точка, което дава възможност, от една страна, да се избегнат обратните налягания, дължащи се на ранното запалване преди горна мъртва точка, и, от друга страна, да се удължи процесът на горенето.Method for controlling piston motion according to claim 1 in a controlled-ignition internal combustion engine, characterized in that the ignition and combustion operations of the gas mixture are carried out while the piston is stationary at an upper dead point allowing , on the one hand, to avoid reverse pressures due to early ignition before the upper dead point and, on the other, to prolong the combustion process.

4. Метод за управление на движението на бутало съгласно Претенция 1 в двигател от дизелов тип, характеризиращ се с това, че впръскването на горивото, предизвикващо горенето, се извършва, докато буталото е неподвижно в горна мъртва точка, което дава възможност да се избегнат обратните налягания, дължащи се на повишаването на налягането, създавано от запалването на дизеловото гориво, тъй като то се впръсква преди горна мъртва точка.Method for controlling piston motion according to claim 1 in a diesel engine type, characterized in that the injection of the combustion fuel is carried out while the piston is stationary at an upper dead point, which avoids the opposite pressures due to the pressure build-up caused by the ignition of the diesel fuel as it is injected before the upper dead point.

5. Метод за управление на движението на бутало съгласно някоя от Претенции 1 до 3, характеризиращ се с това, че операциите по затваряне на изпускателния отвор и/или отваряне на впускателния отвор се извършват по време на най-малко част от времето, през което буталото е неподвижно в горна мъртва точка.5. A method for controlling the movement of a piston according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the operations for closing the outlet and / or opening the inlet are performed during at least a portion of the time during which the piston is stationary at an upper dead point.

6. Устройство, реализиращо метода съгласно някоя от Претенции 1 до 5, характеризиращо се с това, че движението на буталото (1) се управлява от лост за налягане, състоящ се от първо рамо (4) и второ рамо (3), шарнирно съединени към общ подвижен щифт (5), като второто рамо (4) е монтирано така, че се люлее около неподвижен щифт (6), отделен от подвижния щифт (5), общ за двете рамена (3, 4), а първото рамо (3) има свободен край, срещуположен на този, съединен шарнирно към общия подвижен щифт (5), съединен към буталния щифт на буталото (1), който се движи по оста на цилиндъра, когато върху щифта (5), общ за двете рамена на лоста за налягане, бъде приложена сила, като тази сила се предава от управляваща мотовилка (7), която съединява щифта (5), общ за двете рамена (3, 4), на лоста за налягане към буталния болт (8) на колянов вал (9), разположен странично спрямо оста на движение на буталото (1), катоA device for implementing the method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the movement of the piston (1) is controlled by a pressure lever consisting of a first arm (4) and a second arm (3) pivotally connected to a common movable pin (5), the second arm (4) being mounted so as to swing about a fixed pin (6) separated from the movable pin (5) common to both arms (3, 4) and the first arm ( 3) has a free end opposite to that pivotally connected to the common movable pin (5) connected to the piston pin of the piston (1), which moves along the axis of the cylinder when a force is applied to the pin (5) common to the two arms of the pressure lever, which is transmitted by a control reel (7) that connects the pin (5) common to the two arms (3, 4). , of the pressure lever to the piston bolt (8) of the crankshaft (9), positioned laterally to the axis of motion of the piston (1), such

-7 управляващата мотовилка (7) върти коляновия вал, когато на буталото (1) действат силите, генерирани по време на работния такт, и характеризиращо се с това, че, когато рамената (3, 4) на лоста за налягане са в една линия Х'Х, положението на неподвижния край (6) за второто рамо (3) определя ъгъл (А) между оста на движение на буталото (1) в цилиндъра (2), а страничното положение на оста (10) на въртене на коляновия вал (9) определя друг ъгъл (В) между управляващата мотовилка (7) и оста Х'Х на двете рамена (3, 4) на лоста за налягане, като тези ъгли (А, В) могат да бъдат положителни, отрицателни или не едновременно равни на нула.-7 the control reel (7) rotates the crankshaft when the pistons (1) are actuated by the forces generated during the operating stroke, characterized in that when the arms (3, 4) of the pressure lever are in a line X'X, the position of the fixed end (6) for the second arm (3) determines the angle (A) between the axis of motion of the piston (1) in the cylinder (2) and the lateral position of the axis (10) of rotation of the crankshaft (9) determines another angle (B) between the control reel (7) and the axle X'X of the two arms (3, 4) of the pressure lever, these angles (A, B) being reporting positive, negative or not simultaneously zero.

7. Устройство, съгласно предходната Претенция, характеризиращо се с това, че промяната на стойностите на ъглите (А, В), образувани, от една страна, между оста Х'Х на двете рамена (3, 4) на лоста за налягане и оста на изместване на буталото (А), и, от друга страна, между оста Х'Х и управляващата мотовилка (7), и на дължините на управляващата мотовилка (7) и рамената (3, 4) на лоста за налягане, диктува цялостната динамика на устройството и определя ъгъла на ротация на коляновия вал (8), по време на който буталото е неподвижно в горна мъртва точка.Device according to the preceding claim, characterized in that the change in the values of the angles (A, B) formed, on the one hand, between the axis X'X of the two arms (3, 4) of the pressure lever and the axis the displacement of the piston (A) and, on the other hand, between the axis X'X and the control reel (7), and the lengths of the control reel (7) and the arms (3, 4) of the pressure lever, dictates the overall dynamics of the device and determine the rotation angle of the crankshaft (8) during which the piston is stationary at an upper dead point.

8. Устройство, съгласно Претенции 6 или 7, характеризиращо се с това, че за целите на балансирането долното рамо (4) на лоста за налягане е удължено отвъд неподвижния му шарнирен щифт (6), за да образува първото рамо (4А) на друг лост за налягане (ЗА, 4А), огледално изображение на лоста за налягане, образуван от това първо рамо (4А) и от второ рамо (ЗА), съчленени към общ подвижен щифт (5А), като свободният край (1В) на второто рамо носи маса (15, 1С), движеща се по ос, успоредна на оста на движение на буталото (1) по такъв начин, че спрямо неподвижния шарнирен щифт (6) инерционните моменти на вторите рамена (4, 4А), шарнирно съединени към неподвижния щифт (6) на подвижните щифтове (5, 5А), общи за рамената (3, ЗА, 4, 4А) на лостовете за налягане, и на вторите рамена (3, ЗА), съединени към буталото (1) и към масата (15, 1С), и инерционният момент на буталото (1) и този на масата (15, 1С) са еднакви.Device according to Claims 6 or 7, characterized in that for the purposes of balancing, the lower arm (4) of the pressure lever is extended beyond its fixed pivot pin (6) to form the first arm (4A) of another pressure lever (3A, 4A), mirror image of the pressure lever formed by this first arm (4A) and by the second arm (3A), articulated to a common movable pin (5A), such as the free end (1B) of the second arm bears a mass (15, 1C) moving along an axis parallel to the axis of motion of the piston (1) in such a way that relative to the fixed pivot pin (6) the moment of inertia of the second arms (4, 4A) pivotally connected to the fixed pin (6) of the movable pins (5, 5A) common to the arms (3, 3A, 4, 4A) of the pressure levers, and of the second arms (3, 3A) connected to the piston (1) and to the mass (15, 1C) and the inertia moment of the piston (1) and that of the mass (15, 1C) are the same.

9. Устройство, съгласно предходната Претенция, характеризиращо се с това, че балансиращата маса е друго бутало (1С), чието тегло, инерционен момент и действие са идентични на тези на главното бутало (1).Apparatus according to the preceding claim, characterized in that the balancing mass is another piston (1C) whose weight, moment of inertia and action are identical to those of the main piston (1).