RU2168036C2 - Method of operation of adiabatic internal combustion engine with combustion in constant volume and design of such engine - Google Patents

Method of operation of adiabatic internal combustion engine with combustion in constant volume and design of such engine Download PDF

Info

Publication number
RU2168036C2
RU2168036C2 RU98123762A RU98123762A RU2168036C2 RU 2168036 C2 RU2168036 C2 RU 2168036C2 RU 98123762 A RU98123762 A RU 98123762A RU 98123762 A RU98123762 A RU 98123762A RU 2168036 C2 RU2168036 C2 RU 2168036C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
cylinder
combustion
top dead
engine
Prior art date
Application number
RU98123762A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98123762A (en
Inventor
В.А. Конюхов
А.В. Конюхов
Е.В. Конюхова
Original Assignee
Конюхов Виталий Алексеевич
Конюхов Алексей Витальевич
Конюхова Елена Витальевна
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
Application filed by Конюхов Виталий Алексеевич, Конюхов Алексей Витальевич, Конюхова Елена Витальевна filed Critical Конюхов Виталий Алексеевич
Priority to RU98123762A priority Critical patent/RU2168036C2/en
Publication of RU98123762A publication Critical patent/RU98123762A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2168036C2 publication Critical patent/RU2168036C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: according to proposed method working charge is taken into engine delivery cylinder, is compressed and then bypassed into combustion chamber for combustion in constant volume with subsequent expansion of combustion products in engine expanding cylinder and discharge of exhaust gases. Compressed charge is passed into heat-insulated combustion chamber formed by piston, head and walls of expanding cylinder. Combustion of fuel takes place when piston of expanding cylinder stops in top dead center. Compression ratio, volume of compression chamber of delivery cylinder and volume of combustion chamber of expanding cylinder are adjusted, depending on kid of fuel used and load of engine, by changing position of piston top dead centers. Invention contains description of engine implementing this method. EFFECT: increased efficiency of fuel combustion process. 6 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к адиабатным двигателям внутреннего сгорания со сгоранием топлива при постоянном объеме и способам их работы. The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to adiabatic internal combustion engines with fuel combustion at a constant volume and methods of their operation.

Известен способ работы адиабатного двигателя внутреннего сгорания со сгоранием при постоянном объеме, заключающийся во впуске рабочего заряда в нагнетательный цилиндр двигателя, сжатии заряда, перепуске сжатого заряда в камеру сгорания, сгорании топлива при постоянном объеме, расширении продуктов сгорания в расширительном цилиндре двигателя и выпуске отработавших газов (см. авторское свидетельство СССР N 1002631, МПК F 02 B 41/00, 1983 г. ). A known method of operation of an adiabatic internal combustion engine with combustion at a constant volume, which consists in introducing a working charge into the engine’s pressure cylinder, compressing the charge, transferring the compressed charge into the combustion chamber, burning fuel at a constant volume, expanding the combustion products in the engine’s expansion cylinder and exhaust gas (see USSR author's certificate N 1002631, IPC F 02 B 41/00, 1983).

Из того же источника информации известен и адиабатный двигатель внутреннего сгорания со сгоранием при постоянном объеме, содержащий корпус, по меньшей мере одну пару цилиндров, один из которых выполнен нагнетательным, а другой расширительным, камеру сгорания постоянного объема, поршни с шатунами, установленные в цилиндрах, и коленчатый вал, причем нагнетательный и расширительный цилиндры выполнены с возможностью периодического сообщения между собой. From the same source of information, an adiabatic internal combustion engine with constant volume combustion is also known, comprising a casing of at least one pair of cylinders, one of which is made of an injection and another expansion cylinder, a constant volume combustion chamber, pistons with connecting rods installed in the cylinders, and a crankshaft, the discharge and expansion cylinders being configured to periodically communicate with each other.

Недостатком известных способа и двигателя является недостаточно эффективный процесс сгорания топлива из-за потерь тепла в стенки цилиндра и невозможности регулирования величины камеры сгорания постоянного объема и степени сжатия в зависимости от вида потребляемого топлива и нагрузки на двигатель. A disadvantage of the known method and engine is the insufficiently efficient fuel combustion process due to heat loss in the cylinder walls and the inability to control the size of the combustion chamber of a constant volume and compression ratio depending on the type of fuel consumed and the load on the engine.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности процесса сгорания топлива за счет уменьшения потерь тепла во время сгорания топлива при одновременном регулировании величины камеры сгорания постоянного объема и степени сжатия в зависимости от вида потребляемого топлива и нагрузки на двигатель. The objective of the present invention is to increase the efficiency of the fuel combustion process by reducing heat loss during fuel combustion while controlling the size of the constant volume combustion chamber and the compression ratio depending on the type of fuel consumed and engine load.

Поставленная задача в части способа решается тем, что в способе работы адиабатного двигателя внутреннего сгорания со сгоранием при постоянном объеме, заключающемся во впуске рабочего заряда в нагнетательный цилиндр двигателя, сжатии заряда, перепуске сжатого заряда в камеру сгорания, сгорании топлива при постоянном объеме, расширении продуктов сгорания в расширительном цилиндре двигателя и выпуске отработавших газов, согласно изобретению перепуск сжатого заряда производят в теплоизолированную камеру сгорания, образованную поршнем, головкой и стенками расширительного цилиндра, сгорание топлива осуществляют при остановке поршня расширительного цилиндра в верхней мертвой точке, причем в зависимости от вида используемого топлива и нагрузки на двигатель осуществляют регулирование степени сжатия и объема камеры сжатия нагнетательного цилиндра и объема камеры сгорания расширительного цилиндра изменением положения верхних мертвых точек поршней нагнетательного и расширительного цилиндров, для чего шарниры сочлененных шатунов, преобразующих возвратно-поступательное движение поршней нагнетательного и расширительного цилиндров во вращательное движение коленчатого вала и наоборот, под действием маятниковых рычагов, одним концом воздействующих на шарниры сочлененных шатунов, а другим - взаимодействующих с приводами, перемещающими оси качания, смещают от осей цилиндров или к осям цилиндров при движении поршней к верхним мертвым точкам путем смещения осей качания маятниковых рычагов и их последующей фиксации, а остановку поршня расширительного цилиндра в верхней мертвой точке обеспечивают смещением шарнира сочлененного шатуна к оси цилиндра путем перемещения оси качания маятникового рычага во время сгорания топлива. The problem in terms of the method is solved by the fact that in the method of operation of an adiabatic internal combustion engine with combustion at a constant volume, which consists in admitting a working charge to the engine’s pressure cylinder, compressing the charge, transferring the compressed charge into the combustion chamber, burning fuel at a constant volume, expanding the products combustion in the expansion cylinder of the engine and exhaust gas, according to the invention, the bypass of the compressed charge is produced in a heat-insulated combustion chamber formed by a piston, the head and walls of the expansion cylinder, the combustion of fuel is carried out when the piston of the expansion cylinder stops at top dead center, and depending on the type of fuel used and engine load, the compression ratio and the volume of the compression chamber of the pressure cylinder and the volume of the combustion chamber of the expansion cylinder are controlled by changing the position of the upper dead points of the pistons of the discharge and expansion cylinders, for which the hinges of articulated connecting rods that convert reciprocating e the movement of the pistons of the injection and expansion cylinders into the rotational movement of the crankshaft and vice versa, under the action of the pendulum levers, one end acting on the hinges of the articulated connecting rods, and the other interacting with the drives moving the swing axes, are displaced from the axes of the cylinders or to the axes of the cylinders when the pistons move to the top dead center by shifting the swing axes of the pendulum arms and their subsequent fixation, and stop the piston of the expansion cylinder at the top dead center provide displacements m hinge rod articulated to the cylinder axis by moving the swing axis of the pendulum lever at the time of combustion.

Поставленная задача в части способа может быть решена и тем, что в конце выпуска отработавших газов положение верхней мертвой точки поршня расширительного цилиндра переносят в крайнее верхнее положение, для чего осуществляют смещение шарнира сочлененного шатуна на ось цилиндра путем перемещения оси качания маятникового рычага и ее последующей фиксации. The task in part of the method can be solved by the fact that at the end of the exhaust gas, the position of the top dead center piston of the expansion cylinder is moved to the extreme upper position, for which the articulated connecting rod hinge is shifted to the cylinder axis by moving the swing axis of the pendulum arm and its subsequent fixation .

Поставленная задача в части двигателя решается тем, что адиабатный двигатель внутреннего сгорания со сгоранием при постоянном объеме, содержащий корпус, по меньшей мере одну пару цилиндров, один из которых выполнен нагнетательным, а другой - расширительным, камеру сгорания постоянного объема, поршни с шатунами, установленные в цилиндрах, и коленчатый вал, причем нагнетательный и расширительный цилиндры выполнены с возможностью периодического сообщения между собой, согласно изобретению снабжен по меньшей мере одной парой маятниковых рычагов с приводами осей их качания, шатуны выполнены сочлененными из двух частей, соединенных шарнирами, маятниковые рычаги связаны с шарнирами сочлененных шатунов, приводы осей качания маятниковых рычагов выполнены с возможностью перемещения последних по прямым линиям, пересекающим оси цилиндров, причем привод оси качания маятникового рычага, связанного с сочлененным шатуном поршня нагнетательного цилиндра, выполнен с возможностью изменения положения верхней мертвой точки поршня, привод оси качания маятникового рычага, связанного с сочлененным шатуном поршня расширительного цилиндра, выполнен с возможностью изменения положения верхней мертвой точки поршня и остановки последнего в верхней мертвой точке, а камера сгорания образована поршнем, головкой и стенкой расширительного цилиндра и выполнена теплоизолированной. The problem in the engine part is solved by the fact that an adiabatic internal combustion engine with constant volume combustion, comprising a housing of at least one pair of cylinders, one of which is made by injection and the other by expansion, a constant volume combustion chamber, pistons with connecting rods installed in the cylinders, and the crankshaft, and the discharge and expansion cylinders are made with the possibility of periodic communication with each other, according to the invention is equipped with at least one pair of pendulum rods chagas with drives of their swing axes, connecting rods are made articulated from two parts connected by hinges, pendulum arms are connected with hinges of articulated connecting rods, drives of swing axles of pendulum arms are made with the possibility of moving the latter along straight lines intersecting the axis of the cylinders, and the drive of the swing axis of the swingarm associated with the articulated connecting rod of the piston of the injection cylinder, configured to change the position of the top dead center of the piston, the drive axis of the swing axis of the pendulum arm associated with the articulated connecting rod of the piston of the expansion cylinder is configured to change the position of the top dead center of the piston and stop the latter at the top dead center, and the combustion chamber is formed by the piston, head and wall of the expansion cylinder and is thermally insulated.

Поставленная задача в части двигателя может быть решена тем, что привод оси качания каждого маятникового рычага состоит из профилированного кулачка, кинематически связанного с коленчатым валом, дополнительного рычага, взаимодействующего одной своей стороной с профилированной поверхностью кулачка, а другой стороной - с осью качания маятникового рычага с возможностью перемещения последней, пружины, установленной с возможностью поджатия оси качания маятникового рычага к дополнительному рычагу, и механизма осевого смещения кулачка, выполненного с возможностью изменения величины хода дополнительного рычага совместно с осью качания маятникового рычага. The task in the engine part can be solved by the fact that the swing axis drive of each pendulum arm consists of a profiled cam kinematically connected to the crankshaft, an additional arm interacting on one side with the profiled cam surface and the other side with the swing axis of the pendulum arm with the ability to move the last spring installed with the possibility of preloading the swing axis of the pendulum arm to the additional arm, and the axial cam displacement mechanism, ying able to change the stroke of the lever, together with additional swing axle of the pendular lever.

Кроме того, поставленная задача в части двигателя может быть решена тем, что профилированная поверхность кулачка привода оси качания маятникового рычага, связанного с шарниром сочлененного шатуна поршня нагнетательного цилиндра, выполнена с возможностью перемещения дополнительного рычага для изменения положения верхней мертвой точки поршня. In addition, the task in the engine part can be solved by the fact that the profiled cam surface of the swing axis of the pendulum arm connected to the hinge of the articulated connecting rod of the piston of the pressure cylinder is configured to move an additional lever to change the position of the top dead center of the piston.

Кроме того, поставленная задача в части двигателя может быть решена тем, что профилированная поверхность кулачка привода оси качания маятникового рычага, связанного с шарниром сочлененного шатуна расширительного цилиндра, выполнена с возможностью перемещения дополнительного рычага для изменения положения верхней мертвой точки поршня и его остановки в верхней мертвой точке во время сгорания топлива. In addition, the task in the engine part can be solved by the fact that the profiled cam surface of the swing axis of the pendulum arm connected to the hinge of the articulated connecting rod of the expansion cylinder is adapted to move the additional arm to change the position of the top dead center of the piston and stop it in the top dead point during fuel combustion.

На фиг. 1 показан адиабатный двигатель, реализующий предлагаемый способ, при положении поршней в верхней мертвой точке (ВМТ). In FIG. 1 shows an adiabatic engine that implements the proposed method, with the position of the pistons at top dead center (TDC).

На фиг. 2 - то же, при положении поршней в нижней мертвой точке (НМТ). In FIG. 2 - the same, with the position of the pistons at bottom dead center (BDC).

На фиг. 3 - положение звеньев кривошипно-шатунного механизма (КШМ) при сгорании топлива в камере сгорания постоянного объема в расширительном цилиндре и начале впуска в нагнетательном цилиндре. In FIG. 3 - the position of the links of the crank mechanism (KShM) during the combustion of fuel in a constant volume combustion chamber in the expansion cylinder and the beginning of the intake in the discharge cylinder.

На фиг. 4 - положение звеньев КШМ во время рабочего хода в расширительном цилиндре и впуска в нагнетательном цилиндре. In FIG. 4 - the position of the KShM links during the working stroke in the expansion cylinder and inlet in the discharge cylinder.

На фиг. 5 - положение звеньев КШМ в начале выпуска отработавших газов в расширительном цилиндре и начале сжатия в нагнетательном цилиндре. In FIG. 5 - the position of the KShM links at the beginning of the exhaust gas in the expansion cylinder and the beginning of compression in the pressure cylinder.

На фиг. 6 - положение звеньев КШМ при перепуске свежего заряда из нагнетательного цилиндра в расширительный цилиндр. In FIG. 6 - the position of the KShM links when transferring fresh charge from the discharge cylinder to the expansion cylinder.

На фиг. 7 - разрез А-А фиг. 1. In FIG. 7 is a section AA of FIG. 1.

Адиабатный двигатель внутреннего сгорания со сгоранием при постоянном объеме, реализующий заявленный способ, содержит корпус 1, по меньшей мере одну пару цилиндров 2 и 3, один из которых выполнен нагнетательным, а другой - расширительным, головку 4 цилиндров 1, камеру сгорания 5 постоянного объема, поршни 6 с шатунами 7, установленные в цилиндрах, и коленчатый вал 8. Двигатель снабжен по меньшей мере одной парой маятниковых рычагов 9 с приводами осей 10 их качания. Шатуны 7 выполнены сочлененными из двух частей, соединенных шарнирами 11. Маятниковые рычаги 9 связаны с шарнирами 11 сочлененных шатунов 7. Приводы осей 10 качания маятниковых рычагов 9 выполнены с возможностью перемещения последних по прямым линиям, пересекающим оси О - О цилиндров 2 и 3. Привод оси 10 качания маятникового рычага 9, связанного с сочлененным шатуном 7 поршня 6 нагнетательного цилиндра 2, выполнен с возможностью изменения положения верхней мертвой точки поршня 6. Привод оси 10 качания маятникового рычага 9, связанного с сочлененным шатуном 7 поршня 6 расширительного цилиндра 3, выполнен с возможностью изменения положения верхней мертвой точки поршня и остановки последнего в верхней мертвой точке. Камера сгорания 5 образована поршнем 6, головкой 4 и внутренней поверхностью стенки расширительного цилиндра 3 и выполнена теплоизолированной за счет теплоизолированных покрытий 12, 13 и 14 соответственно на внутренних поверхностях головки 4, стенки расширительного цилиндра 3 и торцевой поверхности поршня 6. Нагнетательный и расширительный цилиндры 2 и 3 выполнены с возможностью периодического сообщения между собой при помощи перепускного канала 15. Камера сжатия 16 нагнетательного цилиндра 2 образована внутренними поверхностями головки 4, стенки нагнетательного цилиндра 2 и торцевой поверхностью поршня 6. The adiabatic internal combustion engine with constant volume combustion, which implements the claimed method, comprises a housing 1, at least one pair of cylinders 2 and 3, one of which is made by injection and the other by expansion, cylinder head 4 of cylinders 1, combustion chamber 5 of constant volume, pistons 6 with connecting rods 7 installed in the cylinders and the crankshaft 8. The engine is equipped with at least one pair of swingarm levers 9 with drives of their swing axles 10. The connecting rods 7 are made articulated from two parts connected by hinges 11. The pendulum arms 9 are connected to the hinges 11 of the articulated connecting rods 7. The drives of the swing axles 10 of the pendulum arms 9 are made with the possibility of moving the latter along straight lines intersecting the O - O axes of cylinders 2 and 3. The drive the axis of swing 10 of the pendulum arm 9 associated with the articulated connecting rod 7 of the piston 6 of the pressure cylinder 2, is configured to change the position of the top dead center of the piston 6. The drive axis 10 of the swing of the pendulum arm 9 associated with the articulated 7 Thun expansion piston 6 of the cylinder 3 is adapted to change the top dead center position of the piston and the last stop at top dead center. The combustion chamber 5 is formed by the piston 6, the head 4 and the inner surface of the wall of the expansion cylinder 3 and is made insulated by thermally insulated coatings 12, 13 and 14, respectively, on the inner surfaces of the head 4, the wall of the expansion cylinder 3 and the end surface of the piston 6. Pressure and expansion cylinders 2 and 3 are made with the possibility of periodic communication with each other using the bypass channel 15. The compression chamber 16 of the injection cylinder 2 is formed by the inner surfaces of the head 4, nki discharge cylinder 2 and the end surface of the piston 6.

Привод оси 10 качания каждого маятникового рычага 9 состоит из профилированного кулачка 17, кинематически связанного с коленчатым валом 8 посредством зубчато-цепной или шестеренчатой передачи, дополнительного рычага 18, взаимодействующего одной своей стороной с профилированной поверхностью кулачка 17, а другой стороной - с осью 10 качания маятникового рычага 9 с возможностью перемещения последней, и пружины 19, установленной с возможностью поджатия оси 10 качания маятникового рычага 9 к дополнительному рычагу 18, и механизма осевого смещения кулачка, выполненного с возможностью изменения величины хода дополнительного рычага совместно с осью качания маятникового рычага. Механизм осевого смещения на чертежах не показан. The drive of the swing axis 10 of each pendulum arm 9 consists of a profiled cam 17 kinematically connected to the crankshaft 8 by means of a chain or gear transmission, an additional lever 18 interacting on one side with the profiled surface of the cam 17, and the other side with the swing axis 10 the pendulum lever 9 with the possibility of moving the latter, and the spring 19, installed with the possibility of preloading the swing axis 10 of the pendulum lever 9 to the additional lever 18, and the axial displacement mechanism achkan operable to change the stroke of the lever, together with additional swing axle of the pendular lever. The axial displacement mechanism is not shown in the drawings.

Для решения поставленной задачи может быть использован и любой другой привод, например электромагнитный с электронным блоком управления или гидравлический. To solve this problem, any other drive can be used, for example, an electromagnetic one with an electronic control unit or a hydraulic one.

Профилированная поверхность кулачка 17 привода оси 10 качания маятникового рычага 9, связанного с шарниром 11 сочлененного шатуна 7 поршня 6 нагнетательного цилиндра 2, выполнена с возможностью перемещения дополнительного рычага 18 для изменения положения верхней мертвой точки поршня 6. На фиг. 7 показан разрез А-А кулачка 17, где угол α обозначает наклон профилированной поверхности, отвечающей за изменение положений ВМТ и НМТ поршня 6 в зависимости от вида топлива, а угол β обозначает наклон профилированной поверхности, отвечающей за изменение положений ВМТ и НМТ поршня 6 в зависимости от нагрузки двигателя. The profiled surface of the cam 17 of the swing axis 10 of the pendulum arm 9 connected to the hinge 11 of the articulated connecting rod 7 of the piston 6 of the pressure cylinder 2 is adapted to move the additional arm 18 to reposition the top dead center of the piston 6. FIG. 7 shows a section A-A of the cam 17, where the angle α denotes the inclination of the profiled surface responsible for changing the positions of TDC and BDC of the piston 6 depending on the type of fuel, and the angle β indicates the inclination of the profiled surface responsible for changing the positions of TDC and BDC of the piston 6 depending on engine load.

Профилированная поверхность кулачка 17 привода оси 10 качания маятникового рычага 9, связанного с шарниром 11 сочлененного шатуна 7 поршня 6 расширительного цилиндра 3, выполнена с возможностью перемещения дополнительного рычага 18 для изменения положения верхней мертвой точки поршня 6 и его остановки в верхней мертвой точке во время сгорания топлива. The profiled surface of the cam 17 of the swing axis of the pendulum arm 9, connected to the hinge 11 of the articulated connecting rod 7 of the piston 6 of the expansion cylinder 3, is arranged to move the additional lever 18 to change the position of the top dead center of the piston 6 and stop it at the top dead center during combustion fuel.

Способ работы адиабатного двигателя внутреннего сгорания со сгоранием при постоянном объеме заключается во впуске рабочего заряда в нагнетательный цилиндр 2 двигателя (фиг. 3, 4), сжатии заряда в нагнетательном цилиндре 2 (фиг. 5) и перепуске сжатого заряда из камеры сжатия 16 нагнетательного цилиндра 2 по перепускному каналу 15 в теплоизолированную камеру сгорания 5 (фиг. 6) расширительного цилиндра 3, где происходит сгорание топлива при постоянном объеме. Сгорание топлива осуществляют при остановке поршня 6 расширительного цилиндра 3 в верхней мертвой точке. В зависимости от вида используемого топлива и нагрузки на двигатель осуществляют регулирование степени сжатия и объема камеры сжатия 16 нагнетательного цилиндра 2 и объема камеры сгорания 5 расширительного цилиндра 3 изменением положения верхних мертвых точек поршней 6 нагнетательного и расширительного цилиндров 2 и 3. Для этого шарниры 11 сочлененных шатунов 7 смещают от осей О - О цилиндров 2 и 3 или к осям О - О этих цилиндров при движении поршней 6 к верхним мертвым точкам путем смещения осей качания 10 маятниковых рычагов 9 и их последующей фиксации. Смещение верхних мертвых точек поршня 6 нагнетательного цилиндра 2 показано на фиг. 4, 5, где показано смещение осей 10 качания маятниковых рычагов, например, из точки "а" в точку "b" и наоборот. В результате чего поршни 6 занимают заранее выбранное положение ВМТ, например BMТ1 или ВМТ2. Остановку поршня 6 расширительного цилиндра 3 в заранее выбранном положении ВМТ, например ВМТ2, обеспечивают смещением шарнира 11 сочлененного шатуна 7 к оси О - О цилиндра 3 путем перемещения оси 10 качания маятникового рычага 9, например, из точки "а" в точку "b" (фиг. 3) в течение всего времени сгорания топлива. Расширение продуктов сгорания (фиг. 4) и выпуск отработавших газов (фиг. 5) происходят в расширительном цилиндре 3.The method of operation of an adiabatic internal combustion engine with combustion at a constant volume consists in admitting a working charge to the injection cylinder 2 of the engine (FIGS. 3, 4), compressing the charge in the discharge cylinder 2 (FIG. 5) and transferring the compressed charge from the compression chamber 16 of the injection cylinder 2 through the bypass channel 15 into the heat-insulated combustion chamber 5 (Fig. 6) of the expansion cylinder 3, where the fuel is burned at a constant volume. The combustion of fuel is carried out when the piston 6 of the expansion cylinder 3 stops at top dead center. Depending on the type of fuel used and the load on the engine, the degree of compression and the volume of the compression chamber 16 of the injection cylinder 2 and the volume of the combustion chamber 5 of the expansion cylinder 3 are controlled by changing the position of the top dead points of the pistons 6 of the injection and expansion cylinders 2 and 3. For this, the hinges 11 are articulated the connecting rods 7 are displaced from the O - O axes of the cylinders 2 and 3 or to the O - O axes of these cylinders when the pistons 6 move to the top dead center by shifting the swing axes 10 of the pendulum arms 9 and their subsequent fi ksatsii. The offset of the top dead center of the piston 6 of the injection cylinder 2 is shown in FIG. 4, 5, which shows the displacement of the swing axes 10 of the pendulum arms, for example, from point "a" to point "b" and vice versa. As a result, the pistons 6 occupy the preselected position of TDC, for example BMT 1 or TDC 2 . The stop of the piston 6 of the expansion cylinder 3 in the preselected position of TDC, for example TDC 2 , is provided by displacing the hinge 11 of the articulated connecting rod 7 to the O - O axis of the cylinder 3 by moving the swing axis 10 of the pendulum arm 9, for example, from point "a" to point "b "(Fig. 3) during the whole time of combustion of the fuel. The expansion of the combustion products (Fig. 4) and the exhaust gas (Fig. 5) occur in the expansion cylinder 3.

В конце выпуска отработавших газов положение верхней мертвой точки поршня 6 расширительного цилиндра 3 переносят в крайнее верхнее положение, для чего осуществляют смещение шарнира 11 сочлененного шатуна 7 на ось O - O цилиндра 3 путем перемещения оси 10 качания маятникового рычага 9 и ее последующей фиксации, тем самым обеспечивается более полная очистка расширительного цилиндра 3 от отработавших газов. At the end of the exhaust gas exhaust, the position of the top dead center of the piston 6 of the expansion cylinder 3 is moved to the extreme upper position, for which the hinge 11 of the articulated connecting rod 7 is shifted to the O - O axis of the cylinder 3 by moving the swing axis 10 of the pendulum arm 9 and its subsequent fixation, This ensures a more complete cleaning of the expansion cylinder 3 from exhaust gases.

Смещение осей 10 качания маятниковых рычагов 9 осуществляется воздействием на нее дополнительного рычага 18, который в свою очередь перемещается под действием профилированной поверхности кулачка 17. Пружина 19 осуществляет поджатие оси 10 к дополнительному рычагу 18. Кулачки 17 получают вращение от коленчатого вала 8 через кинематическую связь в виде зубчато-цепной или шестеренчатой передачи. Боковая профилированная поверхность кулачка 17 привода оси 10 качания маятникового рычага 9, связанного с сочлененным шатуном 7 поршня 6 нагнетательного цилиндра 2, участком профилированной поверхности с углом α 1 (фиг.7) формирует воздействие на дополнительный рычаг 18 для смещения шарнира 11, а значит и положений мертвых точек поршня 6 (хода поршня и степени сжатия) в зависимости от вида используемого топлива, а участком поверхности с углом β формирует воздействие на дополнительный рычаг 18 для смещения положений мертвых точек поршня 6 (хода поршня) в зависимости от нагрузки на двигатель. The shift of the swing axes 10 of the pendulum arms 9 is effected by the additional lever 18, which in turn moves under the action of the profiled surface of the cam 17. The spring 19 compresses the axis 10 to the additional lever 18. The cams 17 receive rotation from the crankshaft 8 through a kinematic connection in the form of a gear chain or gear. The lateral profiled surface of the cam 17 of the drive axis 10 of the pendulum arm 9, connected with the articulated connecting rod 7 of the piston 6 of the injection cylinder 2, a section of the profiled surface with an angle α 1 (Fig. 7) forms an effect on the additional lever 18 to displace the hinge 11, and therefore the positions of the dead points of the piston 6 (piston stroke and compression ratio) depending on the type of fuel used, and a portion of the surface with an angle β forms an effect on the additional lever 18 to shift the dead points of the piston 6 (the pore stroke nya), depending on engine load.

Claims (6)

1. Способ работы адиабатного двигателя внутреннего сгорания со сгоранием при постоянном объеме, заключающийся во впуске рабочего заряда в нагнетательный цилиндр двигателя, сжатии заряда, перепуске сжатого заряда в камеру сгорания, сгорании топлива при постоянном объеме, расширении продуктов сгорания в расширительном цилиндре двигателя и выпуске отработавших газов, отличающийся тем, что перепуск сжатого заряда производят в теплоизолированную камеру сгорания, образованную поршнем, головкой и стенками расширительного цилиндра, сгорание топлива осуществляют при остановке поршня расширительного цилиндра в верхней мертвой точке, причем в зависимости от вида используемого топлива и нагрузки на двигатель осуществляют регулирование степени сжатия и объема камеры сжатия нагнетательного цилиндра и объема камеры сгорания расширительного цилиндра изменением положения верхних мертвых точек поршней нагнетательного и расширительного цилиндров, для чего шарниры сочлененных шатунов, преобразующих возвратно-поступательное движение поршней нагнетательного и расширительного цилиндров во вращательное движение коленчатого вала и, наоборот, под действием маятниковых рычагов, одним концом воздействующих на шарниры сочлененных шатунов, а другим - взаимодействующих с приводами, перемещающими оси качания, смещают от осей цилиндров или к осям цилиндров при движении поршней к верхним мертвым точкам путем смещения осей качания маятниковых рычагов и их последующей фиксации, а остановку поршня расширительного цилиндра в верхней мертвой точке обеспечивают смещением шарнира сочлененного шатуна к оси цилиндра путем перемещения оси качания маятникового рычага во время сгорания топлива. 1. The method of operation of an adiabatic internal combustion engine with combustion at a constant volume, which consists in introducing a working charge into the engine’s pressure cylinder, compressing the charge, transferring the compressed charge into the combustion chamber, burning fuel at a constant volume, expanding the combustion products in the engine’s expansion cylinder and exhaust the exhaust gases, characterized in that the bypass of the compressed charge is produced in a thermally insulated combustion chamber formed by the piston, head and walls of the expansion cylinder, combustion the fuel is carried out when the piston of the expansion cylinder stops at top dead center, and depending on the type of fuel used and the engine load, the degree of compression and the volume of the compression chamber of the injection cylinder and the volume of the combustion chamber of the expansion cylinder are controlled by changing the position of the top dead points of the pistons of the injection and expansion cylinders, why the hinges of articulated connecting rods that convert the reciprocating movement of the pistons of the discharge and expansion cylinders in the rotational movement of the crankshaft and, conversely, under the action of pendulum levers, one end acting on the hinges of articulated connecting rods, and the other interacting with drives moving the swing axes, are displaced from the cylinder axes or to the axes of the cylinders when the pistons move to the top dead center by displacements of the swing axes of the pendulum arms and their subsequent fixation, and stop of the piston of the expansion cylinder at top dead center, provide displacement of the articulated connecting rod hinge to the cylinder axis by emescheniya pendular lever swing axis in the combustion time. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в конце выпуска отработавших газов положение верхней мертвой точки поршня расширительного цилиндра переносят в крайнее верхнее положение, для чего осуществляют смещение шарнира сочлененного шатуна на ось цилиндра путем перемещения оси качания маятникового рычага и ее последующей фиксации. 2. The method according to p. 1, characterized in that at the end of the exhaust gas, the position of the top dead center piston of the expansion cylinder is moved to the extreme upper position, for which the articulated connecting rod hinge is shifted to the cylinder axis by moving the swing axis of the pendulum arm and its subsequent fixation . 3. Адиабатный двигатель внутреннего сгорания со сгоранием при постоянном объеме, содержащий корпус, по меньшей мере, одну пару цилиндров, один из которых выполнен нагнетательным, а другой - расширительным, камеру сгорания постоянного объема, поршни с шатунами, установленные в цилиндрах, и коленчатый вал, причем нагнетательный и расширительный цилиндры выполнены с возможностью периодического сообщения между собой, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, одной парой маятниковых рычагов с приводами осей их качания, шатуны выполнены сочлененными из двух частей, соединенных шарнирами, маятниковые рычаги связаны с шарнирами сочлененных шатунов, приводы осей качания маятниковых рычагов выполнены с возможностью перемещения последних по прямым линиям, пересекающим оси цилиндров, причем привод оси качания маятников рычага, связанного с сочлененным шатуном поршня нагнетательного цилиндра, выполнен с возможностью изменения положения верхней мертвой точки поршня, привод оси качания маятникового рычага, связанного с сочлененным шатуном поршня расширительного цилиндра, выполнен с возможностью изменения положения верхней мертвой точки поршня и остановки последнего в верхней мертвой точке, а камера сгорания образована поршнем, головкой и стенкой расширительного цилиндра и выполнена теплоизолированной. 3. An adiabatic internal combustion engine with constant volume combustion, comprising a housing of at least one pair of cylinders, one of which is made of injection and the other is expansion, a constant-volume combustion chamber, pistons with connecting rods installed in the cylinders, and a crankshaft moreover, the discharge and expansion cylinders are made with the possibility of periodic communication with each other, characterized in that it is equipped with at least one pair of swingarm levers with drives of their swing axes, the connecting rods are made articulated from two parts connected by hinges, the pendulum arms are connected to the hinges of the articulated connecting rods, the drive axles of the swingarm of the pendulum arms are arranged to move the latter in straight lines intersecting the axes of the cylinders, and the drive of the swing axis of the swingarm of the arm connected to the articulated connecting rod of the piston of the injection cylinder, made with the possibility of changing the position of the top dead center of the piston, the drive axis of the swing axis of the pendulum arm associated with the articulated connecting rod of the piston of the expansion cylinder made with the possibility of changing the position of the top dead center of the piston and stopping the latter at the top dead center, and the combustion chamber is formed by the piston, head and wall of the expansion cylinder and is thermally insulated. 4. Двигатель по п.3, отличающийся тем, что привод оси качания каждого маятникового рычага состоит из профилированного кулачка, кинематически связанного с коленчатым валом, дополнительного рычага, взаимодействующего одной своей стороной с профилированной поверхностью кулачка, а другой стороной - с осью качания маятникового рычага с возможностью перемещения последней, пружины, установленной с возможностью поджатия оси качания маятникового рычага к дополнительному рычагу, и механизма осевого смещения кулачка, выполненного с возможностью изменения величины хода дополнительного рычага совместно с осью качания маятникового рычага. 4. The engine according to claim 3, characterized in that the swing axis drive of each pendulum arm consists of a profiled cam kinematically connected to the crankshaft, an additional arm interacting on one side with the profiled cam surface and the other side with the swing axis of the pendulum arm with the possibility of moving the last spring installed with the possibility of preloading the swing axis of the pendulum arm to the additional arm, and the axial displacement mechanism of the cam, made with the possibility changes in the stroke of the additional lever together with the swing axis of the pendulum lever. 5. Двигатель по п.4, отличающийся тем, что профилированная поверхность кулачка привода оси качания маятникового рычага, связанного с шарниром сочлененного шатуна поршня нагнетательного цилиндра, выполнена с возможностью перемещения дополнительного рычага для изменения положения верхней мертвой точки поршня. 5. The engine according to claim 4, characterized in that the profiled surface of the cam of the swing axis of the pendulum arm connected to the hinge of the articulated connecting rod of the piston of the injection cylinder is configured to move an additional lever to change the position of the top dead center of the piston. 6. Двигатель по п.5, отличающийся тем, что профилированная поверхность кулачка привода оси качания маятникового рычага, связанного с шарниром сочлененного шатуна расширительного цилиндра, выполнена с возможностью перемещения дополнительного рычага для изменения положения верхней мертвой точки поршня и его остановки в верхней мертвой точке во время сгорания топлива. 6. The engine according to claim 5, characterized in that the profiled cam surface of the swing axis of the pendulum arm connected to the hinge of the articulated connecting rod of the expansion cylinder is arranged to move the additional arm to change the position of the top dead center of the piston and stop it at top dead center during fuel combustion time.
RU98123762A 1998-12-29 1998-12-29 Method of operation of adiabatic internal combustion engine with combustion in constant volume and design of such engine RU2168036C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98123762A RU2168036C2 (en) 1998-12-29 1998-12-29 Method of operation of adiabatic internal combustion engine with combustion in constant volume and design of such engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98123762A RU2168036C2 (en) 1998-12-29 1998-12-29 Method of operation of adiabatic internal combustion engine with combustion in constant volume and design of such engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98123762A RU98123762A (en) 2000-10-20
RU2168036C2 true RU2168036C2 (en) 2001-05-27

Family

ID=20214070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98123762A RU2168036C2 (en) 1998-12-29 1998-12-29 Method of operation of adiabatic internal combustion engine with combustion in constant volume and design of such engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2168036C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530670C1 (en) * 2013-06-04 2014-10-10 Ривенер Мусавирович Габдуллин Variable compression ratio ice
RU2624081C1 (en) * 2013-06-20 2017-06-30 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Load-carrying structure for multi-link crank mechanism in internal combustion engines

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530670C1 (en) * 2013-06-04 2014-10-10 Ривенер Мусавирович Габдуллин Variable compression ratio ice
RU2624081C1 (en) * 2013-06-20 2017-06-30 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Load-carrying structure for multi-link crank mechanism in internal combustion engines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7650870B2 (en) Crankshaft beam piston engine or machine
US5992356A (en) Opposed piston combustion engine
US20110146601A1 (en) Self-Aspirated Reciprocating Internal Combustion Engine
JP2004536252A (en) Split 4-stroke cycle internal combustion engine
LT4129B (en) Apparatus for mutual conversion between circular motion and reciprocal motion
RU2175723C2 (en) Internal combustion engine
KR20070091029A (en) Internal-combustion engine with guided roller piston drive
AU741127B2 (en) Method for controlling machine piston movement, implementing device and balancing of said device
KR20040032970A (en) An improved reciprocating internal combustion engine
US4974555A (en) Piston motor with parallel cylinders arranged around the driving shaft
KR0179161B1 (en) Arrangement at an internal combustion engine
RU2721963C2 (en) Ice with lever crank mechanisms and counter-moving pistons
EA027228B1 (en) Internal combustion engine
RU2168036C2 (en) Method of operation of adiabatic internal combustion engine with combustion in constant volume and design of such engine
RU2256085C2 (en) Internal combustion piston engine with variable compression ratio
KR20010023531A (en) Coupling arrangement for reciprocating piston engine
US4353331A (en) Dual-expansion internal combustion engine utilizing an oscillating piston inside an oscillating piston
RU2168037C2 (en) Method of operation of adiabatic internal combustion engine with combustion in constant volume
RU98123762A (en) METHOD FOR WORKING THE ADIABATIVE INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH COMBUSTION WITH CONSTANT VOLUME AND THE ADIABATIVE INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH COMBUSTION WITH CONSTANT VOLUME
RU2121580C1 (en) Method of control of piston machine at adjustable piston stroke and piston machine used for realization of this method
WO2000058612A1 (en) Coupling arrangement for reciprocating piston engine
RU226062U1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2734566C1 (en) Two-stroke engine with sleeve gas distribution
RU2028478C1 (en) Internal combustion engine
RU2035603C1 (en) Internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061230