RU2246629C2 - Способ оптимизации работы двс (двигателя внутреннего сгорания) и двигатель внутреннего сгорания для его осуществления - Google Patents
Способ оптимизации работы двс (двигателя внутреннего сгорания) и двигатель внутреннего сгорания для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246629C2 RU2246629C2 RU2002135480/06A RU2002135480A RU2246629C2 RU 2246629 C2 RU2246629 C2 RU 2246629C2 RU 2002135480/06 A RU2002135480/06 A RU 2002135480/06A RU 2002135480 A RU2002135480 A RU 2002135480A RU 2246629 C2 RU2246629 C2 RU 2246629C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- working
- speed
- crank
- pistons
- Prior art date
Links
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения. Технический результат заключается в возможности повышения эффективности использования двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Способ оптимизации работы ДВС включает в себя рабочий ход, продувку, всасывание рабочей смеси, сжатие и повторение рабочего цикла при возвратно-поступательном движении рабочего поршня и вращательном движении его кривошипа, возвратно-поступательном движении вспомогательного поршня, который размещен в общем цилиндре с рабочим поршнем, и угловых перемещениях кривошипа вспомогательного поршня. При повороте кривошипа рабочего поршня относительно В.М.Т. на угол 50-70 град. вспомогательный поршень перемещают однонаправленно с рабочим со скоростью, близкой к скорости рабочего поршня. Затем до положения 120-140 град. поступательное перемещение вспомогательного поршня приостанавливают и возобновляют после 120-140 град. в направлении движения рабочего поршня. В интервале от 140-160 град. до 200-220 град. вспомогательный поршень перемещают однонаправленно с рабочим со скоростью, близкой к скорости рабочего поршня. В интервале от 200-220 град. до 300-320 град. вспомогательный поршень перемещают однонаправленно с рабочим со скоростью большей, чем скорость рабочего поршня. Далее рабочий цикл ДВС повторяется. Согласно изобретению способ оптимизации работы ДВС осуществляется в двигателе, содержащем, по меньшей мере, один цилиндр и размещенные в нем с возможностью встречного движения два поршня, соединенные с соответствующими валами. При этом вал одного из поршней снабжен средством взаимодействия с валом второго из поршней и с клапаном/клапанами впуска рабочей смеси, который размещен в теле одного из поршней и выполнен в виде поршня, связанного с толкателем. При этом средство взаимодействия валов, связанных с поршнями, выполнено в виде шатунов и кривошипов. Один из кривошипов имеет на оси жестко закрепленную зубчатую шестерню, кинематически связанную с зубчатым колесом, установленным на неподвижной опоре с возможностью взаимодействия с валом, связанным с двуплечим коромыслом, которое в свою очередь связано с шатуном, взаимодействующим с одним из валов. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Предложенное решение относится к области машиностроения и может быть использовано также в иных отраслях промышленности и в быту, в частности возможно использование в двигателестроении (сравнение см. аналоги). Аналоги: RU 2078963, 15.03.94; GB 1432408, 18.07.72.
Указанные аналоги имеют недостаточную эффективность в практическом использавании, ограниченную область применения.
Техническая задача состоит в повышении эффективности практического использования, оптимизации работы ДВС и расширении области его применения.
Сущность предлагаемого решения технической задачи состоит в том, что в способе оптимизации работы ДВС, включающем рабочий ход, продувку, всасывание рабочей смеси, сжатие и повторение рабочего цикла при возвратно-поступательном движении рабочего поршня и вращательном движении его кривошипа, осуществляют возвратно-поступательное движение размещенного в общем цилиндре с рабочим поршнем вспомогательного поршня и угловые перемещения его кривошипа, при этом при повороте кривошипа рабочего поршня относительно В.М.Т. на угол до 50-70 град. вспомогательный поршень перемещают однонаправленно с рабочим со скоростью, близкой к скорости рабочего поршня, затем до положения 120-140 град. поступательное перемещение вспомогательного поршня приостанавливают и возобновляют после 120-140 град. в направлении движения рабочего поршня со скоростью, превышающей скорость рабочего поршня, в интервале от 140-160 до 200-220 град. вспомогательный поршень перемещают однонаправленно с рабочим со скоростью, близкой к скорости рабочего поршня, в интервале от 200-220 до 300-320 град. вспомогательный поршень перемещают однонаправленно с рабочим со скоростью большей, чем скорость рабочего поршня, далее рабочий цикл ДВС повторяется.
Также в осуществление предлагаемого решения технической задачи и для реализации способа сущность конструктивной реализации состоит в том, что:
- имеются, по меньшей мере, один цилиндр двигателя, размещенные в нем, с возможностью встречного движения, два поршня, соединенные с соответствующими валами, причем вал одного из поршней снабжен средством взаимодействия с валом второго из поршней и с клапаном/клапанами впуска рабочей смеси, при этом:
- клапан/клаланы впуска рабочей смеси размещен в теле одного из поршней, выполнен в виде поршня, связанного с толкателем;
- средство взаимодействия валов, связанных с поршнями, выполнено в виде шатунов, кривошипов, один из которых имеет на оси жестко закрепленную зубчатую шестерню, кинематически связанную с зубчатым колесом, установленным на неподвижной опоре с возможностью взаимодействия с валом, связанным с двуплечим коромыслом;
- двуплечее коромысло связано с шатуном, взаимодействующим с одним из валов.
Предложенное решение поясняется чертежом, где позициями обозначены:
1 - цилиндр; 2 - рабочий поршень; 3 - вспомогательный поршень; 4 - клапан впуска; 5 - впускные окна; 6 - выпускные окна; 7 - шатун; 8 - кривошип; 9 - шатун; 10 - кривошип; 11 - зубчатая шестерня; 12 - конец коромысла; 13 - зубчатое колесо; 14 - шатун; 15 - вспомогательный кривошип; 16 - второй конец коромысла; 17 - коромысло.
Работа: Цель достигается тем, что в заявленном способе работы двигателя максимальное рабочее давление создается к моменту поворота кривошипа на 50-70 град. от В.М.Т. (путем поддержания оптимальной степени сжатия в интервале 30-70 град. от В.М.Т. - вспомогательный поршень перемещается одновременно с рабочим поршнем в одном направлении). При протекании процесса расширения (рабочий ход) - в интервале поворота кривошипа от 50-70 до 140-160 град. от В.М.Т. рабочий поршень совершает рабочий ход и в конце процесса расширения (около 120-140 град. от В.М.Т.) рабочий поршень открывает выпускные окна (120-140 град. - 200-220 от В.М.Т.) (в интервале 50-70 град. - 120-140 град. от В.М.Т. - вспомогательный поршень практически не перемещается).
При достижении угла поворота кривошипа 120-140 град. от В.М.Т. начинается перемещение вспомогательного поршня, совпадающее с направлением движения рабочего поршня, со скоростью, превышающей скорость перемещения рабочего поршня. В интервале 130-160 град. от В.М.Т. клапан впуска воздушной смеси, расположенный в рабочем поршне, выполненный в виде поршня, (конструкция клапана условно не показана) открывает впускные окна, находящиеся в рабочем поршне, - начале продувки межпоршневого пространства.
При повороте кривошипа на 140-160 град. - 200-220 град. от В.М.Т. происходит максимально возможное сближение поршней (практически отсутствие оставшихся отработанных газов в виду малого объема межпоршневого пространства) - продувка и завершение процесса выпуска. С момента поворота кривошипа на 200-220 град. до 300-320 град. от В.М.Т. происходит процесс впуска (скорость перемещения вспомогательного поршня превышает скорость перемещения рабочего поршня - межпоршневое пространство увеличивается) и к моменту поворота кривошипа на 300-320 град. от В.М.Т. клапан впуска закрывает впускные окна - начинается сближение поршней (уменьшение межпоршневого пространства) - процесс сжатия.
РАБОТА ПОРШНЕВОЙ МАШИНЫ: Поршневая машина работает следующим образом:
При повороте рабочего кривошипа 8 ведущего вала от В.М.Т. начинает перемещаться рабочий поршень 2, соединенный с кривошипом 8 шатуном 7, одновременно в этом же направлении перемещается вспомогательный поршень 3, соединенный шатуном 9 с кривошипом 10 вспомогательного поршня 3. Кривошип 10 вспомогательного поршня 3 установлен на ближнем к цилиндру 1 конце 12 двуплечего коромысла 17, имеет на оси жестко закрепленную шестерню 11, которая входит в зацепление с зубчатым колесом 13, установленным на неподвижной опоре. Вспомогательный поршень 3 перемещается со скоростью, близкой к скорости рабочего поршня 2 (происходит перемещение вниз ближнего к цилиндру 1 конца 12 двуплечего коромысла 17, второй конец 16 коромысла 17 соединен шатуном 14 с вспомогательным кривошипом 15 ведущего вала), к моменту поворота кривошипа 8 на 50-70 град. от В.М.Т. объем между поршнями становится равным номинальному объему камеры сгорания (степени сжатия), а давление рабочей среды - максимальным. При дальнейшем повороте кривошипа 8 ведущего вала вспомогательный поршень 3 практически не перемещается (происходит вращение кривошипа 10 при практически неподвижном коромысле 17), а рабочий поршень 2 совершает рабочий ход. Происходит процесс расширения. При достижении кривошипом 8 угла поворота 120-140 град. от В.М.Т. начинается перемещение вспомогательного поршня 3 (вращение кривошипа 10 и перемещение конца 12 двухплечего коромысла 17 вверх), совпадающее с направлением движения рабочего поршня 2, со скоростью, превышающей скорость перемещения рабочего поршня 2, рабочий поршень 2 открывает выпускные окна 6 - процесс вытеснения отработанных газов. В интервале поворота кривошипа 8 ведущего вала от 140-160 до 200-220 град. от В.М.Т. происходит сближение поршней 2 и 3 с созданием возможного минимального объема между поршнями, клапан впуска воздушной смеси 4, расположенный в рабочем поршне 2, открывает впускные окна 5 рабочего поршня 2 - производится продувка и завершение процесса вытеснения отработанных газов. В интервале поворота рабочего кривошипа 8 с 200-220 до 300-320 град. от В.М.Т. объем между поршнями 2 и 3 увеличивается - происходит процесс впуска. К моменту поворота кривошипа 8 на 300-320 град. от В.М.Т. начинается сближение поршней 2 и 3 и клапан впуска 4 закрывает впускные окна 5 - процесс сжатия в интервале поворота кривошипа ведущего вала 8 с 300-320 до 410-430 град, от В.М.Т.
Claims (2)
1. Способ оптимизации работы ДВС, включающий рабочий ход, продувку, всасывание рабочей смеси, сжатие и повторение рабочего цикла при возвратно-поступательном движении рабочего поршня и вращательном движении его кривошипа, возвратно-поступательном движении размещенного в общем цилиндре с рабочим поршнем вспомогательного поршня и угловых перемещениях его кривошипа, отличающийся тем, что при повороте кривошипа рабочего поршня относительно В.М.Т. на угол 50-70 град. вспомогательный поршень перемещают однонаправленно с рабочим со скоростью, близкой к скорости рабочего поршня, затем до положения 120-140 град. поступательное перемещение вспомогательного поршня приостанавливают и возобновляют после 120-140 град. в направлении движения рабочего поршня, в интервале от 140-160 до 200-220 град. вспомогательный поршень перемещают однонаправленно с рабочим со скоростью, близкой к скорости рабочего поршня, в интервале от 200-220 до 300-320 град. вспомогательный поршень перемещают однонаправленно с рабочим со скоростью большей, чем скорость рабочего поршня, далее рабочий цикл ДВС повторяется.
2. Двигатель внутреннего сгорания для осуществления способа оптимизации работы ДВС, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, размещенные в нем с возможностью встречного движения два поршня, соединенные с соответствующими валами, отличающийся тем, что вал одного из поршней снабжен средством взаимодействия с валом второго из поршней и с клапаном/клапанами впуска рабочей смеси, размещенным в теле одного из поршней и выполненным в виде поршня, связанного с толкателем, при этом средство взаимодействия валов, связанных с поршнями, выполнено в виде шатунов, кривошипов, один из которых имеет на оси жестко закрепленную зубчатую шестерню, кинематически связанную с зубчатым колесом, установленным на неподвижной опоре с возможностью взаимодействия с валом, связанным с двуплечим коромыслом, которое, в свою очередь, связано с шатуном, взаимодействующим с одним из валов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002135480/06A RU2246629C2 (ru) | 2002-12-31 | 2002-12-31 | Способ оптимизации работы двс (двигателя внутреннего сгорания) и двигатель внутреннего сгорания для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002135480/06A RU2246629C2 (ru) | 2002-12-31 | 2002-12-31 | Способ оптимизации работы двс (двигателя внутреннего сгорания) и двигатель внутреннего сгорания для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002135480A RU2002135480A (ru) | 2004-06-20 |
RU2246629C2 true RU2246629C2 (ru) | 2005-02-20 |
Family
ID=35218974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002135480/06A RU2246629C2 (ru) | 2002-12-31 | 2002-12-31 | Способ оптимизации работы двс (двигателя внутреннего сгорания) и двигатель внутреннего сгорания для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2246629C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2539230C1 (ru) * | 2013-12-10 | 2015-01-20 | Святослав Михайлович Сергеев | Двухпоршневой двигатель |
-
2002
- 2002-12-31 RU RU2002135480/06A patent/RU2246629C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2539230C1 (ru) * | 2013-12-10 | 2015-01-20 | Святослав Михайлович Сергеев | Двухпоршневой двигатель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6976467B2 (en) | Reciprocating internal combustion engine | |
JP2009150399A (ja) | 回転連接棒ボルトを備えたモータ | |
WO2009108954A4 (en) | High efficiency internal explosion engine | |
LT5404B (lt) | Laisvų svyruojančių stūmoklių šiluminė mašina | |
US11519305B2 (en) | Internal combustion engine system | |
US20040255880A1 (en) | Linear motion engine | |
CN101270688B (zh) | 活塞转子内燃机 | |
RU2246629C2 (ru) | Способ оптимизации работы двс (двигателя внутреннего сгорания) и двигатель внутреннего сгорания для его осуществления | |
CN1959081A (zh) | 单一或多个摆动活塞串联为二缸或多缸四冲程内燃发动机 | |
CN1609422A (zh) | 两级燃烧*** | |
CN102459828B (zh) | 用于内燃机的转阀*** | |
JP3849443B2 (ja) | 内燃機関のピストン駆動装置 | |
RU2028478C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
JPH08510038A (ja) | 円運動と往復運動との相互変換装置 | |
US5012769A (en) | Energy transfer unit having at least three adjacent piston members | |
RU2606299C1 (ru) | Четырехтактный роторно-поршневой двигатель | |
JPH05263890A (ja) | 直線運動を回転運動に変換する構造 | |
US5699757A (en) | Internal combustion engine | |
RU2800634C1 (ru) | Турбопоршневой двигатель внутреннего сгорания | |
WO1990000676A1 (en) | Internal combustion engine | |
WO2010030254A1 (en) | H.b.o. engine | |
RU2196237C1 (ru) | Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания (варианты) | |
CN2703127Y (zh) | 双活塞虚拟五冲程内燃机 | |
RU2094632C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
JP3172366B2 (ja) | カム式エンジン |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130101 |
|
BF4A | Cancelling a publication of earlier date [patents] |
Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL SHOULD BE CANCELLED |