RU2638694C2

RU2638694C2 - Internal combustion engine

Info

Publication number: RU2638694C2
Application number: RU2013140014A
Authority: RU
Inventors: Николай Павлович Тоскин
Original assignee: Николай Павлович Тоскин
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2017-12-15
Also published as: RU2013140014A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: engine is made in the form of a group of cylinders located around the cylindrical body parallel to the axis of the rotor shaft located in the center and equipped with a cylindrical rotor with tracks, intake ports in all cylinders of the internal combustion engine (ICE) are located in the lower points and equipped with inlet valves, the inflammable mixture is prepared outside the cylinders, each cylinder of the engine contains two combustion chambers - a firing and annular prechamber located at the top of the cylinder, compression ratio necessary for operation is provided by a regulator made in the form of correction cylinders, which are communicated with the engine cylinders through the circular prechamber. The latter are made with the possibility of their complete overlapping from the cylinder cavities by the pistons of the engine near the TDC, correcting pistons installed in the correction cylinders with the possibility of changing the volume of the ring prechamber, the connecting rods pivotally connected by the upper heads with the pistons to correcting the compression ratio, and the lower heads through the hinge joints with the hub worm wheel, driven by a worm screw.

EFFECT: ensuring the smooth operation of the engine, high-quality filling of cylinders with a inflammable mixture, increasing the reliability of the reciprocating mechanism and simplifying the design of the internal combustion engine.

2 cl, 39 dwg

Description

Двигатель, предназначен для преобразования тепловой энергии в механическую, содержит системы: питания, охлаждения, смазки и регулятор степени сжатия, а также возвратно-поступательный и газораспределительный механизмы. Двигатель выполнен в виде группы цилиндров, расположенных вокруг цилиндрического корпуса параллельно оси роторного вала, находящегося в центре и снабженного цилиндрическим ротором с беговыми дорожками. Все цилиндры двигателя содержат по две камеры сгорания - запальную и форсажную кольцевую, причем кольцевые камеры выполнены с возможностью их полного перекрытия от полостей цилиндров поршнями двигателя при подходе к ВМТ. Впускные окна во всех цилиндрах ДВС расположены в нижних точках и оборудованы впускными клапанами. Степень сжатия, необходимая для работы ДВС, обеспечивается регулятором в зависимости от применяемого вида топлива путем изменения объемов кольцевых форсажных камер сгорания с помощью цилиндров корректировки степени сжатия, сообщенных с гильзами цилиндров ДВС через кольцевые камеры сгорания. Регулятор степени сжатия выполнен в виде корректировочных цилиндров, сообщенных с цилиндрами двигателя через кольцевые форкамеры, корректировочных поршней, установленных с возможностью изменения объемов кольцевых форкамер, шатунов, шарнирно связанных верхними головками с поршнями корректировки степени сжатия, а нижними головками, через шарнирные соединения, - со ступицами червячного колеса, приводимого в действие червячным винтом. Изобретение обеспечивает плавность работы двигателя, качественное заполнение цилиндров горючей смесью, а также увеличивает надежность возвратно-поступательного механизма и упрощает конструкцию ДВС. Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к поршневым двигателям внутреннего сгорания. За прототип предложенного двигателя принят двигатель внутреннего сгорания, известный по патенту Российской Федерации на изобретение RU 2095597, МПК 6 F02В 75/26, 75/04, F02D 15/04 от 10.10.1997 г.The engine, designed to convert thermal energy into mechanical energy, contains systems: power, cooling, lubrication and a compression ratio regulator, as well as reciprocating and gas distribution mechanisms. The engine is made in the form of a group of cylinders located around a cylindrical body parallel to the axis of the rotor shaft located in the center and equipped with a cylindrical rotor with treadmills. All engine cylinders contain two combustion chambers - the ignition and afterburner annular, and the annular chambers are made with the possibility of their complete overlap from the cylinder cavities by the engine pistons when approaching the TDC. The inlet windows in all ICE cylinders are located at the lower points and are equipped with inlet valves. The degree of compression necessary for the operation of the internal combustion engine is provided by the regulator depending on the type of fuel used by changing the volumes of the annular afterburner combustion chambers using compression adjustment cylinders communicated with the cylinder liners through the annular combustion chambers. The compression ratio regulator is made in the form of adjustment cylinders communicated with the engine cylinders through annular prechambers, adjustment pistons installed with the possibility of changing the volumes of annular prechambers, connecting rods pivotally connected by upper heads with compression pistons and lower heads, through articulated joints, with the hub of a worm wheel driven by a worm screw. The invention provides smooth engine operation, high-quality filling of cylinders with a combustible mixture, and also increases the reliability of the reciprocating mechanism and simplifies the design of the internal combustion engine. The invention relates to the field of engine building, in particular to piston internal combustion engines. For the prototype of the proposed engine adopted internal combustion engine, known by the patent of the Russian Federation for the invention RU 2095597, IPC 6 F02B 75/26, 75/04, F02D 15/04 from 10/10/1997

Признаками, характеризующими прототип, являются:The signs characterizing the prototype are:

1^* блок двигателя цилиндрической формы;1 ^* cylindrical engine block;

2^* роторный вал;2 ^* rotor shaft;

3^* два ротора дискообразной формы;3 ^* two disk-shaped rotors;

4^* цилиндры, расположенные по окружности внутри блока параллельно оси роторного вала, содержащие:4 ^* cylinders located around the circumference inside the block parallel to the axis of the rotor shaft, containing:

4^*а камеры сгорания,4 ^* combustion chambers,

4^*б впускные окна, расположенные по центру цилиндров,4 ^* b inlet windows located in the center of the cylinders,

4^*в перепускные окна,4 ^* into the bypass windows,

5^* поршни;5 ^* pistons;

6^* компрессионные кольца;6 ^* compression rings;

7^* устройство для приготовления топливно-воздушной смеси вне цилиндров;7 ^{* a} device for preparing a fuel-air mixture outside the cylinders;

8^* система охлаждения;8 ^* cooling system;

9^* регулятор степени сжатия, содержащий:9 ^* compression ratio adjuster containing:

9^*а перепускные каналы, сообщенные с цилиндрами,9 ^* and the bypass channels in communication with the cylinders,

9^*б перепускные золотники,9 ^* bypass spools,

9^*в штоки перепускных золотников,9 ^* to the overflow spool stocks,

9^*г шестерни корректировки степени сжатия,9 ^* g gear compression ratio adjustment,

9^*д коронную шестерню,9 ^* d ring gear

9^*е червячный винт.9 ^* e worm screw.

Принятый за прототип двигатель обладает следующими недостатками:Accepted for the prototype engine has the following disadvantages:

1. Большие нагрузки на узлы возвратно-поступательного механизма в момент начала рабочего хода из-за мгновенного сгорания всей порции топливно-воздушной смеси в верхней мертвой точке цилиндра.1. Large loads on the nodes of the reciprocating mechanism at the time of the beginning of the working stroke due to the instantaneous combustion of the entire portion of the fuel-air mixture at the top dead center of the cylinder.

2. Плохое заполнение цилиндров горючей смесью, т.к. впускные окна открываются на очень короткий промежуток времени.2. Poor filling of the cylinders with a combustible mixture, as the inlet windows open for a very short period of time.

3. Сложность конструкции регулятора степени сжатия.3. The complexity of the design of the regulator of the degree of compression.

Целью изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, т.е. создание мощного экономичного ДВС с упрощенной надежной конструкцией регулятора степени сжатия, обеспечивающего плавные равномерные нагрузки на узлы возвратно-поступательного механизма при работе на различных видах топлива. Эта цель достигается тем, что в известном двигателе по патенту РФ от 10.10.1997 г. RU 2095597, МПК 6 F02В 75/26, F02D 15/04, 7 F02В 75/26, регулятор степени сжатия заменяется на регулятор, выполненный в виде корректировочных цилиндров, сообщенных с цилиндрами двигателя через кольцевые форкамеры корректировочных поршней, установленных с возможностью изменения объемов кольцевых форкамер, шатунов, шарнирно связанных верхними головками с корректировочными поршнями, а нижними головками, через шарнирные соединения, - со ступицами червячного колеса, приводимого в действие червячным винтом. Каждый цилиндр двигателя содержит две камеры сгорания: запальную, расположенную в головке цилиндра, и форсажную кольцевую, выполненную в виде кольцевой проточки в верхней части гильзы цилиндра вблизи ВМТ. Поршни цилиндров обеспечивают полное перекрытие кольцевых форкамер цилиндров ДВС при подходе к верхней мертвой точке. Впускные окна во всех цилиндрах двигателя расположены в нижних точках и оборудованы впускными клапанами.The aim of the invention is to eliminate the above disadvantages, i.e. creation of a powerful economical internal combustion engine with a simplified reliable design of a compression ratio regulator that provides smooth uniform loads on the nodes of the reciprocating mechanism when operating on various types of fuel. This goal is achieved by the fact that in the well-known engine according to the patent of the Russian Federation of 10.10.1997 RU 2095597, IPC 6 F02B 75/26, F02D 15/04, 7 F02B 75/26, the compression ratio regulator is replaced by a regulator made in the form of adjustment cylinders in communication with engine cylinders through annular prechambers of adjustment pistons installed with the possibility of changing the volumes of annular prechambers, connecting rods pivotally connected by upper heads with adjustment pistons, and lower heads through articulated joints, with hubs of the worm wheel driven into the deis Wie worm screw. Each engine cylinder contains two combustion chambers: an ignition chamber located in the cylinder head, and an afterburner ring made in the form of an annular groove in the upper part of the cylinder liner near TDC. Cylinder pistons provide complete overlap of the annular pre-chambers of the ICE cylinders when approaching top dead center. The inlet windows in all engine cylinders are located at the lower points and are equipped with inlet valves.

Признаками, характеризующими заявленный двигатель внутреннего сгорания, являются:The signs characterizing the claimed internal combustion engine are:

1^* блок ДВС цилиндрической формы;1 ^* ICE block of cylindrical shape;

2^* роторный вал;2 ^* rotor shaft;

3^* ротор цилиндрической формы, опоясанный синусоидными дорожками;3 ^{* a} cylindrical rotor belted by sinusoidal tracks;

4 цилиндры, расположенные по окружности на боковой поверхности цилиндрического блока параллельно оси роторного вала, содержащие:4 cylinders located circumferentially on the lateral surface of the cylindrical block parallel to the axis of the rotor shaft, containing:

4^*а запальные камеры сгорания в головках цилиндров,4 ^* and ignition combustion chambers in cylinder heads,

4^*б форсажные камеры сгорания, выполненные в виде кольцевых проточек в гильзах цилиндров вблизи головок,4 ^* b afterburner combustion chambers made in the form of annular grooves in cylinder liners near the heads,

4^*в впускные окна с впускными клапанами, расположенные в нижних точках цилиндров,4 ^* into the inlet windows with inlet valves located at the lower points of the cylinders,

4^*г перепускные окна, расположенные выше выпускных окон;4 ^* g bypass windows located above the outlet windows;

4^*д выпускные окна;4 ^* d exhaust windows;

5^* поршни цилиндров ДВС содержат перепускные окна и обеспечивают полное перекрытие форсажных кольцевых камер вблизи ВМТ;5 ^* ICE cylinder pistons contain bypass windows and provide complete overlap of afterburner annular chambers near TDC;

6^* поршневые кольца;6 ^* piston rings;

7^* система питания обеспечивает приготовление различных видов топливно-воздушной смеси (бензин, керосин, дизтопливо и т.д.) вне цилиндров ДВС.7 ^* power system provides the preparation of various types of fuel-air mixture (gasoline, kerosene, diesel fuel, etc.) outside the internal combustion engine cylinders.

8^* система охлаждения воздушная;8 ^* air cooling system;

9^* регулятор степени сжатия выполняет функцию системы зажигания, обеспечивает воспламенение различных видов топливно-воздушной смеси, приготовленной вне цилиндров от сжатия, содержащий:9 ^{* the} compression ratio regulator performs the function of the ignition system, provides ignition of various types of fuel-air mixture prepared outside the cylinders from compression, containing:

9^*а корректировочные цилиндры, сообщенные через кольцевые форкамеры с цилиндрами ДВС;9 ^* a correction cylinders communicated through annular prechambers with ICE cylinders;

9^*б поршни корректировки степени сжатия;9 ^* b pistons compression ratio adjustment;

9^*в поршневые кольца;9 ^* in piston rings;

9^*г шатуны привода поршней корректировки;9 ^* g connecting rod drive piston adjustment;

9^*д поршневой шарнир (палец);9 ^* d piston hinge (finger);

9^*е шарнир ступицы червячного колеса;9 ^* e hinge of the hub of the worm wheel;

9^*ж червячное колесо;9 ^* worm wheel;

9^*з червячный винт;9 ^* s worm screw;

9^*и втулка червячного колеса.9 ^* and the worm wheel hub.

Признаки 1^*, 2^*, 4^*, 4^*а, 6^*, 7^*, 8^*, 9^*, 9^*ж, 9^*з, общие с признаками прототипа. Признаки 3^*, 4^*, 4^*б, 4^*в, 5^*, 9^*а, 9^*б, 9^*в, 9^*г, 9^*д, 9^*е, 9^*и являются новыми отличительными, так как использование именно этих признаков позволяет достичь поставленную цель.Signs of 1 ^* , 2 ^* , 4 ^* , 4 ^* a, 6 ^* , 7 ^* , 8 ^* , 9 ^* , 9 ^* w, 9 ^* s, common with the signs of the prototype. The signs 3 ^* , 4 ^* , 4 ^* b, 4 ^* c, 5 ^* , 9 ^* a, 9 ^* b, 9 ^* c, 9 ^* g, 9 ^* d, 9 ^* e, 9 ^* and are new distinctive, so how the use of precisely these features allows you to achieve your goal.

На фиг.1 изображен общий вид двигателя.Figure 1 shows a General view of the engine.

На фиг.2 изображен продольный разрез двигателя, левая группа поршней в ВМТ, а правая группа в НМТ.Figure 2 shows a longitudinal section of the engine, the left group of pistons in TDC, and the right group in BDC.

На фиг.3 изображена кинематическая схема продольного разреза двигателя, сжатие горючей смеси над поршнями левой группы цилиндров и рабочий ход поршней правой группы цилиндров.Figure 3 shows the kinematic diagram of a longitudinal section of the engine, compression of the combustible mixture over the pistons of the left group of cylinders and the stroke of the pistons of the right group of cylinders.

На фиг.4 изображен поперечный разрез А-А - фиг.2 при максимальной степени сжатия во всех цилиндрах двигателя. На фиг.5 изображена кинематическая схема поперечного разреза А-А фиг.2 при минимальной степени сжатия во всех цилиндрах двигателя.Figure 4 shows a transverse section aa - figure 2 with a maximum compression ratio in all engine cylinders. Figure 5 shows the kinematic diagram of a cross section aa of figure 2 with a minimum compression ratio in all engine cylinders.

На фиг.6 изображен продольный разрез крепления соосных пар цилиндров к блоку двигателя в сборе с поршнями, штоками и цилиндрами.Figure 6 shows a longitudinal section of the mounting of coaxial pairs of cylinders to the engine block assembly with pistons, rods and cylinders.

На фиг.7 изображен поршень регулятора степени сжатия в сборе с шатуном и соединительными шарнирами.Figure 7 shows the piston of the compression ratio regulator assembly with a connecting rod and connecting hinges.

На фиг.8 изображен продольный разрез разъемного цилиндрического блока двигателя в сборе с роторным валом, ротором, возвратно-поступательной муфтой, регулятором степени сжатия и маховиком.On Fig shows a longitudinal section of a detachable cylindrical engine block assembly with a rotor shaft, a rotor, a reciprocating coupling, a compression ratio regulator and a flywheel.

На фиг.9 изображен общий вид разъемного цилиндрического блока двигателя в сборе.Figure 9 shows a General view of a detachable cylindrical engine block assembly.

На фиг.9а изображен вид А фиг.9.Fig. 9a shows a view A of Fig. 9.

На фиг.9б изображен вид сверху фиг.9.Fig.9b shows a top view of Fig.9.

На фиг.10 изображена правая часть разъемного блока двигателя.Figure 10 shows the right part of the detachable engine block.

На фиг.10а изображен вид А фиг.10.Figure 10a shows view A of figure 10.

На фиг.10б изображен продольный разрез фиг.10.On figb shows a longitudinal section of figure 10.

На фиг.11 изображена левая часть разъемного блока двигателя.11 shows the left part of the detachable engine block.

На фиг.11а изображен вид Б фиг.11.On figa shows a view B of Fig.11.

На фиг.11б изображено сечение А-А фиг.11.On figb shows a section aa of 11.

На фиг.11в изображен продольный разрез фиг 11.On figv shows a longitudinal section of fig 11.

На фиг.12 изображен вид спереди возвратно-поступательной муфты.12 is a front view of a reciprocating clutch.

На фиг.12а изображен вид А фиг.12.On figa shows a view of Fig. 12.

На фиг.13 изображен ротор цилиндрической формы, опоясанный двумя рядами синусоидных дорожек под шаровые подшипники возвратно-поступательной муфты.In Fig.13 shows a cylindrical rotor, belted by two rows of sinusoidal tracks for ball bearings of a reciprocating coupling.

На фиг.13а изображен вид А фиг.13.On figa shows a view And Fig.

На фиг.13б изображен продольный разрез фиг.13.On figb shows a longitudinal section of Fig.13.

На фиг.14 изображен роторный вал двигателя.On Fig shows the rotary shaft of the engine.

На фиг.15 изображен поршневой шток.On Fig depicted the piston rod.

На фиг.15а изображен разрез А-А фиг.15.On figa shows a section aa of Fig.15.

На фиг.16 изображен кронштейн крепления соосных пар цилиндров ДВС.In Fig.16 shows the mounting bracket coaxial pairs of cylinders of the engine.

На фиг.16а изображен вид А фиг.16.On figa shows a view of Fig.16.

На фиг.16б изображен вид сверху фиг.16.Fig.16b shows a top view of Fig.16.

На фиг.17 изображен кожух поршневых штоков.On Fig shows the casing of the piston rods.

На фиг.17а изображен разрез А-А фиг.17.On figa shows a section aa of Fig.17.

На фиг.18 изображен цилиндр ДВС в сборе с цилиндром регулятора степени сжатия.On Fig depicts the cylinder engine in combination with the cylinder of the regulator compression ratio.

На фиг.18а изображен вид А фиг.18.On figa depicts a view a of Fig. 18.

На фиг.18б изображен продольный разрез фиг.18.On Figb shows a longitudinal section of Fig. 18.

На фиг.19 изображено червячное колесо со ступицей.In Fig.19 shows a worm wheel with a hub.

На фиг.19а изображен вид А фиг.19.On figa shows a view of Fig.19.

На фиг.19б изображен продольный разрез фиг.19.On Figb shows a longitudinal section of Fig.19.

На фиг.20 изображен червячный винт.On Fig depicts a worm screw.

На фиг.20а изображен вид Б фиг.20. Двигатель состоит из возвратно-поступательного и газораспределительного механизмов, систем питания, охлаждения, смазки регулятора степени сжатия. Возвратно-поступательный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала. Он состоит из подвижных и неподвижных деталей. К подвижным деталям относятся (см. фиг.2, 3, 6, 8): поршни 3, 4, поршневые кольца 5, штоки поршней 6, возвратно-поступательная муфта 7, шаровые подшипники 8, а также роторный вал 9 с напрессованным на него ротором 10. К неподвижным деталям относится блок двигателя 1-2 (см. фиг.1, 2, 9), представляющий собой разъемный корпус цилиндрической формы, состоящий из двух частей - левой 1 и правой 2 (см. фиг.10, 11), соединенных между собой с помощью резьбовых соединений 39 (см. фиг.9). В правой части блока (см. фиг 10) имеются вырезы 11 под толкатели 12 кольцевой возвратно-поступательной муфты 7 (см. фиг.2, 8). По всей длине внутренней части блока 1-2 выполнены направляющие пазы 13 (см. фиг.2, 8, 10, 11) под форму и размеры ползунов 40, кольцевой возвратно-поступательной муфты 7 (см. фиг.12а). По центру глухих торцевых крышек разъемного цилиндрического блока 1-2 размещены спаренные подшипники 14, 15 роторного вала 9 (см. фиг.2, 8, 10, 11). На боковой поверхности, снаружи, блок двигателя 1-2 имеет продольные площадки 41 (см. фиг.9) для крепления кронштейнов 16 (см. фиг 2, 16) с соосными парами цилиндров ДВС 17, 18. Блок двигателя 1-2 является остовом, внутри и снаружи него размещены различные узлы и механизмы (см. фиг.1, 2, 3, 4, 5, 8):On figa shows a view B of Fig.20. The engine consists of a reciprocating and gas distribution mechanisms, power systems, cooling, lubrication of the compression ratio regulator. The reciprocating mechanism is designed to convert the reciprocating motion of the pistons into rotational motion of the shaft. It consists of moving and fixed parts. The moving parts include (see Fig. 2, 3, 6, 8): pistons 3, 4, piston rings 5, piston rods 6, reciprocating coupling 7, ball bearings 8, and also the rotor shaft 9 with a pressed on it rotor 10. An engine block 1-2 (see FIGS. 1, 2, 9), which is a detachable cylindrical housing consisting of two parts — left 1 and right 2 (see FIG. 10, 11) belongs to the fixed parts. interconnected using threaded connections 39 (see Fig.9). On the right side of the block (see Fig. 10) there are cutouts 11 for the pushers 12 of the annular reciprocating coupling 7 (see Fig. 2, 8). Along the entire length of the inner part of block 1-2, guide grooves 13 (see Fig. 2, 8, 10, 11) are made for the shape and dimensions of the sliders 40, the annular reciprocating coupling 7 (see Fig. 12a). In the center of the blind end caps of the detachable cylindrical block 1-2 are paired bearings 14, 15 of the rotor shaft 9 (see figure 2, 8, 10, 11). On the side surface, on the outside, the engine block 1-2 has longitudinal platforms 41 (see Fig. 9) for mounting brackets 16 (see Fig. 2, 16) with coaxial cylinder pairs of the engine 17, 18. The engine block 1-2 is a skeleton , inside and outside it there are various nodes and mechanisms (see figures 1, 2, 3, 4, 5, 8):

а) внутри блока роторный вал 9, ротор 10, шаровые подшипники 8, кольцевая возвратно-поступательная муфта 7, а также подшипники роторного вала 14, 15;a) inside the block, the rotor shaft 9, rotor 10, ball bearings 8, an annular reciprocating coupling 7, as well as bearings of the rotor shaft 14, 15;

б) снаружи блока кронштейны 16, с соосными парами цилиндров 17, 18 (см. фиг.2, 6, 8, 16).b) outside the block brackets 16, with coaxial pairs of cylinders 17, 18 (see Fig.2, 6, 8, 16).

Поршневые штоки выполняют следующие функции (см. фиг.2, 6, 15):Piston rods perform the following functions (see figure 2, 6, 15):

1 Служат для соединения соосных поршней 3, 4 через шарнирные соединения 20 левой 17 и правой 18 групп цилиндров.1 Used to connect coaxial pistons 3, 4 through articulated joints 20 left 17 and right 18 groups of cylinders.

2. Обеспечивают связь соосных поршней 3, 4 через шарнирные соединения 20, 51 с толкателями 12 возвратно-поступательной муфты 7 (см. фиг.2, 6, 8), а через втулки скольжения 21 с корпусами кронштейнов 16 крепления соосных пар цилиндров 17, 18 (см. фиг.2, 6, 16).2. Provide a connection of the coaxial pistons 3, 4 through the swivel joints 20, 51 with the pushers 12 of the reciprocating coupling 7 (see Fig. 2, 6, 8), and through the sleeve 21 with the housing brackets 16 for mounting the coaxial pairs of cylinders 17, 18 (see Fig. 2, 6, 16).

3. Передают усилия от поршней 3, 4 через шарнирные соединения 20, 51 толкателям 12 муфты 7 и обратно (см. фиг.2, 6, 8).3. The forces are transmitted from the pistons 3, 4 through the swivel joints 20, 51 to the pushers 12 of the coupling 7 and vice versa (see FIGS. 2, 6, 8).

Роторный вал 9 (см. фиг.2, 8, 14) воспринимает крутящий момент от ротора 10 и передает его трансмиссии транспортного средства. От него также приводятся в действие различные механизмы двигателя (газораспределительный механизм и т.д.). Ротор 10 (см. фиг.2, 8, 13) через ряды синусоидных дорожек 22 воспринимает усилия от шаровых подшипников 8 и передает эти усилия роторному валу 9 (см. фиг.14). Ротор 10 (см. фиг.13) имеет цилиндрическую форму, по окружности опоясан несколькими рядами дорожек 22, соответствует профилю шаровых подшипников 8, а глубина дорожек 22 равна радиусу шаров 8 (см. фиг.2, 8). Возвратно-поступательная муфта 7 (см. фиг.2, 8, 12) через ряды продольных отверстий 23 с вкладышами 24 и стопорными винтами 25 обеспечивает прямолинейное (вдоль оси вала) движение шаровых подшипников 8, а также передает им и воспринимает от них различного рода усилия, возникающие в процессе работы и запуска двигателя. Корпус муфты 7 (см. фиг.12) имеет кольцевую форму с несколькими рядами продольных отверстий 23. Число отверстий в каждом продольном ряду муфты 7 соответствует количеству дорожек 22 ротора 10, а число продольных рядов соответствует числу верхних мертвых точек одного из поршней 3, 4 правой или левой группы цилиндров 17, 18 за один оборот роторного вала 9. На боковой части муфты 7 (см. фиг.12) имеются толкатели 12, обеспечивающие связь муфты, через шарнирные соединения 51, 20 (см. фиг.2, 6, 8), с поршневыми штоками 6. Число толкателей 12 соответствует количеству соосных пар цилиндров 17, 18 двигателя. Снаружи муфты 7 (см. фиг.12, 12а), вдоль ее корпуса расположены ползуны 40, входящие в зацепление с направляющими пазами 13 находящимися внутри блока ДВС (см. фиг.2, 8, 12). Ползуны 40 и пазы 13 обеспечивают прямолинейное движение муфты 7 в процессе запуска и работы двигателя. Внутри кольцевой части муфты 7 (см. фиг.2, 8, 12, 12а) имеется гнездо 42 под роторный вал 9 и ротор 10. Шаровые подшипники 8 (см. фиг.2, 8) предназначены для передачи усилий возникающих в процессе работы и запуска двигателя, между продольными отверстиями 23 муфты 7 и дорожками 22 ротора 10. Шаровые подшипники 14, 15 (радиальные и аксиальные)(см. фиг.2, 8) используются для крепления роторного вала 9 внутри блока двигателя. Газораспределительный механизм включает в себя (см. фиг.2, 6) роторный вал 9, ротор 10, шаровые подшипники 8, возвратно-поступательную муфту 7, шарниры 20, 51, поршневые штоки 6, поршни 3, 4, впускные клапаны 26 и выпускные окна 27, а также перепускные каналы 28. Система охлаждения воздушная. Регулятор степени сжатия предназначен для воспламенения различных видов топливно-воздушной смеси, приготовленной вне цилиндров, от сжатия этих смесей в цилиндрах ДВС и включает в себя: червячный винт 37, червячное колесо 36 со ступицей, шарниры 35, шатуны 34, поршневые пальцы 33, поршни 32 корректировки степени сжатия, поршневые кольца, цилиндры 31 корректировки степени сжатия. Червячный винт 37 служит для привода механизма регулировки степени сжатия и находится в зацеплении с червячным колесом 36, образуя червячную пару. Червячная пара за счет самоторможения обеспечивает фиксацию корректировочных поршней 32 в нужном положении - по окончании корректировки степени сжатия в соответствии с применяемым видом топлива. Шатуны 34 предназначены для преобразования дугообразных движений ступицы червячного колеса 36 в возвратно-поступательные движения поршней 32 корректировки степени сжатия, а также обеспечивают кинематическую связь ступицы червячного колеса 36, через шарнирные соединения 33, 35, с поршнями 32 корректировки степени сжатия. Необходимая степень сжатия в цилиндрах двигателя устанавливается следующим образом: вращением червячного винта 37 по часовой стрелке, будет приведено в действие червячное колесо 36 со ступицей, которое через кинематические связи обеспечит одновременное движение всех корректировочных поршней 32 ДВС к ВМТ и, наоборот, вращением червячного винта 37 против часовой стрелки все корректировочные поршни 32 начнут одновременно двигаться в сторону НМТ. Максимальная степень сжатия в цилиндрах ДВС будет достигнута при нахождении корректировочных поршней 32 в ВМТ, а минимальная степень сжатия при нахождении поршней 32 корректировки степени сжатия в НМТ.The rotor shaft 9 (see figure 2, 8, 14) receives the torque from the rotor 10 and transmits it to the vehicle transmission. Various engine mechanisms (gas distribution mechanism, etc.) are also driven from it. The rotor 10 (see Fig.2, 8, 13) through the rows of sinusoidal tracks 22 receives the forces from the ball bearings 8 and transfers these forces to the rotor shaft 9 (see Fig.14). The rotor 10 (see Fig. 13) has a cylindrical shape, is surrounded by several rows of tracks 22 around the circumference, corresponds to the profile of ball bearings 8, and the depth of the tracks 22 is equal to the radius of the balls 8 (see Fig. 2, 8). The reciprocating coupling 7 (see FIGS. 2, 8, 12) through the rows of longitudinal holes 23 with liners 24 and locking screws 25 provides a rectilinear (along the axis of the shaft) movement of the ball bearings 8, and also transmits them and receives from them various kinds efforts arising during the operation and starting of the engine. The housing of the coupling 7 (see Fig. 12) has an annular shape with several rows of longitudinal holes 23. The number of holes in each longitudinal row of the coupling 7 corresponds to the number of tracks 22 of the rotor 10, and the number of longitudinal rows corresponds to the number of top dead center points of one of the pistons 3, 4 the right or left group of cylinders 17, 18 for one revolution of the rotor shaft 9. On the side of the coupling 7 (see Fig. 12) there are pushers 12 that provide coupling coupling through articulated joints 51, 20 (see Fig. 2, 6, 8), with piston rods 6. The number of pushers 12 corresponds to the number of coaxial th pairs of cylinders 17, 18 of the engine. Outside the clutch 7 (see Fig. 12, 12a), along its body sliders 40 are located, which engage with the guide grooves 13 located inside the engine block (see Fig. 2, 8, 12). The sliders 40 and the grooves 13 provide a rectilinear movement of the clutch 7 in the process of starting and operating the engine. Inside the annular part of the coupling 7 (see Fig. 2, 8, 12, 12a) there is a socket 42 for the rotor shaft 9 and the rotor 10. Ball bearings 8 (see Fig. 2, 8) are designed to transmit forces arising during operation and the engine, between the longitudinal holes 23 of the coupling 7 and the tracks 22 of the rotor 10. Ball bearings 14, 15 (radial and axial) (see figure 2, 8) are used to mount the rotor shaft 9 inside the engine block. The gas distribution mechanism includes (see FIGS. 2, 6) a rotor shaft 9, a rotor 10, ball bearings 8, a reciprocating coupling 7, hinges 20, 51, piston rods 6, pistons 3, 4, inlet valves 26 and exhaust windows 27, as well as bypass channels 28. Air cooling system. The compression ratio regulator is designed to ignite various types of fuel-air mixture prepared outside the cylinders from compression of these mixtures in ICE cylinders and includes: a worm screw 37, a worm wheel 36 with a hub, hinges 35, connecting rods 34, piston pins 33, pistons 32 compression adjustments, piston rings, cylinders 31 compression adjustments. The worm screw 37 serves to drive the compression ratio adjusting mechanism and is engaged with the worm wheel 36, forming a worm pair. Due to self-braking, the worm pair ensures the fixation of the correction pistons 32 in the desired position - at the end of the adjustment of the compression ratio in accordance with the type of fuel used. The connecting rods 34 are designed to convert the arcuate movements of the hub of the worm wheel 36 to the reciprocating movements of the pistons 32 for adjusting the compression ratio, and also provide a kinematic connection of the hub of the worm wheel 36, through articulated joints 33, 35, with the pistons 32 for adjusting the compression ratio. The necessary compression ratio in the engine cylinders is set as follows: by rotating the worm screw 37 clockwise, the worm wheel 36 with the hub will be activated, which through kinematic connections will ensure the simultaneous movement of all correction pistons 32 ICE to the TDC and, conversely, the rotation of the worm screw 37 counterclockwise all the adjustment pistons 32 will simultaneously begin to move towards the BDC. The maximum compression ratio in the ICE cylinders will be achieved when the correction pistons 32 are located at the upper center of the engine, and the minimum compression ratio when the pistons 32 are located at the compression ratio in the BDC.

Предлагаемый двигатель работает следующим образом: рабочий цикл протекает за два такта "впуск - сжатие" и "рабочий ход - выпуск". Такт "впуск - сжатие" (см. фиг.1, 2, 3 - в момент пуска двигателя стартером, через зубчатый венец маховика 43, подшипники 8. двигаясь по синусоидным дорожкам 22 ротора 10, начинают передвигать возвратно-поступательную муфту 7 вдоль оси роторного вала 9, предположительно в правую сторону вместе с поршнями левой 17 и правой 18 групп цилиндров, так как муфта 7, через толкатели 12 и шарнирные соединения 51, связана со всеми поршневыми штоками 6. В правой группе цилиндров под поршнями 3 происходит разряжение, в результате чего в момент открытия впускных клапанов 26 рабочая смесь из карбюратора 44, через впускной коллектор 45, поступает в нижние части цилиндров, а над поршнями 3 происходит сжатие рабочей смеси до ВМТ, так как выпускные окна 27 и перепускные каналы 28 в это время закрыты. Такт "рабочий ход - выпуск" фиг.1, 2, 3 - в момент начала сжатия рабочей смеси одновременно с перемещением поршней 3 цилиндров 18 от НМТ к ВМТ происходит корректировка степени сжатия в этих цилиндрах в сторону увеличения, путем вращения червячного винта 37 по часовой стрелке, который через кинематические связи перемещает корректировочные поршни 32 от НМТ в сторону ВМТ в корректировочных цилиндрах 31, тем самым уменьшая объемы кольцевых форкамер сгорания 30 цилиндров 18 ДВС и увеличивая за счет этого степень сжатия. Не доходя до верхней мертвой точки, поршни 3 ДВС боковыми частями отсекают форсажные кольцевые камеры сгорания 30, заполненные горючей смесью, от верхней запальной камеры сгорания 29 и, продолжая движение к ВМТ, дожимают оставшуюся часть топливно-воздушной смеси между днищами поршней 3 и головками цилиндров. Корректировка закончится в тот момент, когда в запальных камерах ДВС начнется управляемый процесс самовоспламенения топливно-воздушной смеси и двигатель запускается. Для каждого вида топлива необходима индивидуальная корректировка степени сжатия. Образовавшиеся в результате воспламенения горючей смеси в запальной камере сгорания 29 газы, воздействуя на поршни 3 правой группы цилиндров 18, перемещают их влево к НМТ, постепенно открывая кольцевые форсажные камеры сгорания 30, обеспечивая при этом плавное сгорание горючей смеси находившейся в кольцевых форкамерах 30, перемещая в том же направлении через поршневые штоки 6 шарниры 51, толкатели 12 и возвратно-поступательную муфту 7, которая, воздействуя своими гнездами 23 на шаровые подшипники 8, перекатывает их прямолинейно по синусоидным дорожкам ротора 22 от вершин к нижним точкам синусоид, тем самым преобразуя прямолинейное движение муфты 7 во вращательное движение ротора 10. Не доходя до нижней мертвой точки, поршни 3 открывают выпускные окна 27, и происходит выпуск отработанных газов через выпускной трубопровод 46 и выпускной коллектор 47 в атмосферу. Опускаясь ниже, поршни 3 открывают перепускные каналы 28 и сжатая с помощью ступицы 48 под поршнями 3 рабочая смесь поступает в верхние части цилиндров 18 (см. фиг.1, 2, 3). Левая группа цилиндров 17 работает аналогичным образом - за тактом "рабочий ход-выпуск" правой группы цилиндров 18 следует такт "рабочий ход-выпуск" левой группы цилиндров 17 (см. фиг.2, 3). Регулятор степени сжатия обеспечивает плавную работу двигателя на различных видах топливно-воздушной смеси приготовленных вне цилиндров, без системы зажигания в соответствии с порядком и режимом работы двигателя. Обозначив правую группу цилиндров 18 цифрой 1, а левую группу цилиндров 17 цифрой 2, получим порядок работы предложенного всеядного двигателя: 1-2.The proposed engine operates as follows: the duty cycle proceeds in two cycles "inlet - compression" and "stroke - release". The inlet-compression stroke (see Figs. 1, 2, 3 - at the time of starting the engine with a starter, through the ring gear of the flywheel 43, bearings 8. moving along the sinusoidal paths 22 of the rotor 10, they begin to move the reciprocating clutch 7 along the axis of the rotor shaft 9, presumably to the right side together with the pistons of the left 17 and right 18 cylinder groups, since the coupling 7, through the pushers 12 and the swivel joints 51, is connected to all piston rods 6. In the right group of cylinders under the pistons 3 there is a vacuum, as a result what at the time of opening the intake valves 2 6, the working mixture from the carburetor 44, through the intake manifold 45, enters the lower parts of the cylinders, and above the pistons 3, the working mixture is compressed to TDC, as the outlet windows 27 and bypass channels 28 are closed at this time. figure 1, 2, 3 - at the time of the start of compression of the working mixture simultaneously with the movement of the pistons 3 of the cylinders 18 from BDC to TDC, the degree of compression in these cylinders is adjusted upwards by rotating the worm screw 37 clockwise, which moves through kinematic connections adjust ovochnye pistons 32 from the BDC toward the TDC in adjustment cylinder 31, thereby reducing the volume of the annular prechamber combustion cylinder 30 and increasing the internal combustion engine 18 due to this compression ratio. Without reaching the top dead center, the ICE pistons 3 cut off the afterburner annular combustion chambers 30, filled with a combustible mixture, from the upper ignition combustion chamber 29 with the lateral parts and, continuing to move to the TDC, squeeze the remainder of the fuel-air mixture between the piston bottoms 3 and the cylinder heads . The adjustment will end at the moment when the controlled process of self-ignition of the fuel-air mixture begins in the ignition chambers of the internal combustion engine and the engine starts. For each type of fuel, an individual adjustment of the degree of compression is necessary. Gases formed as a result of ignition of the combustible mixture in the ignition chamber 29, acting on the pistons 3 of the right group of cylinders 18, move them to the left to the BDC, gradually opening the ring afterburner combustion chamber 30, while ensuring smooth combustion of the combustible mixture in the annular forechambers 30, moving in the same direction, through the piston rods 6, hinges 51, pushers 12 and a reciprocating coupling 7, which, acting with its seats 23 on the ball bearings 8, rolls them rectilinearly along sinusoidal the rods of the rotor 22 from the vertices to the lower points of the sinusoids, thereby converting the rectilinear movement of the clutch 7 into the rotational movement of the rotor 10. Not reaching the bottom dead center, the pistons 3 open the exhaust ports 27, and the exhaust gases are released through the exhaust pipe 46 and exhaust manifold 47 in atmosphere. Descending below, the pistons 3 open the bypass channels 28 and the working mixture compressed by the hub 48 under the pistons 3 enters the upper parts of the cylinders 18 (see Figs. 1, 2, 3). The left-hand group of cylinders 17 works in a similar way - the “stroke-out” of the right group of cylinders 18 is followed by the “stroke-out” cycle of the left-hand group of cylinders 17 (see FIGS. 2, 3). The compression ratio regulator ensures smooth operation of the engine on various types of fuel-air mixture prepared outside the cylinders, without an ignition system in accordance with the order and operating mode of the engine. Designating the right group of cylinders 18 with the number 1, and the left group of cylinders 17 with the number 2, we get the operating procedure of the proposed omnivorous engine: 1-2.

Claims

1. Двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для преобразования тепловой энергии в механическую, содержащий системы: регулировки степени сжатия, питания, охлаждения, смазки, а также возвратно-поступательный и газораспределительный механизмы, двигатель выполнен в виде группы цилиндров, расположенных вокруг цилиндрического корпуса двигателя параллельно оси роторного вала, находящегося в центре и снабженного цилиндрическим ротором с беговыми дорожками, впускные окна во всех цилиндрах ДВС расположены в нижних точках и оборудованы впускными клапанами, горючая смесь приготавливается вне цилиндров, отличающийся тем, что каждый цилиндр двигателя содержит две камеры сгорания – запальную и кольцевую форкамеру, расположенную в верхней части цилиндра, необходимая для работы двигателя степень сжатия обеспечивается регулятором, выполненным в виде корректировочных цилиндров, сообщенных с цилиндрами двигателя через кольцевые форкамеры, причем последние выполнены с возможностью их полного перекрытия от полостей цилиндров поршнями двигателя вблизи ВМТ, корректировочных поршней, установленных в корректировочных цилиндрах с возможностью изменения объемов кольцевых форкамер, шатунов, шарнирно связанных верхними головками с поршнями корректировки степени сжатия, а нижними головками через шарнирные соединения - со ступицей червячного колеса, приводимого в действие червячным винтом.1. An internal combustion engine designed to convert thermal energy into mechanical energy, containing systems: adjusting the degree of compression, power, cooling, lubrication, and also reciprocating and gas distribution mechanisms, the engine is made in the form of a group of cylinders located around a cylindrical engine casing parallel to the axis the rotor shaft located in the center and equipped with a cylindrical rotor with treadmills, inlet windows in all ICE cylinders are located at lower points and equipped inlet valves, the fuel mixture is prepared outside the cylinders, characterized in that each engine cylinder contains two combustion chambers - an ignition and an annular prechamber located at the top of the cylinder, the compression ratio necessary for the engine to operate is provided by a regulator made in the form of adjustment cylinders in communication with the cylinders engine through annular prechambers, the latter being made with the possibility of their complete overlap from the cylinder cavities by the engine pistons near TDC, pistons installed in adjustment cylinders with the possibility of changing the volumes of annular prechambers, connecting rods pivotally connected by upper heads with compression adjustment pistons, and lower heads through articulated joints with a hub of a worm wheel driven by a worm screw.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что регулятор степени сжатия обеспечивает одновременное воспламенение топливно-воздушной смеси от сжатия во всех цилиндрах правой, а затем левой групп.2. The engine according to claim 1, characterized in that the compression ratio regulator provides simultaneous ignition of the fuel-air mixture from compression in all cylinders of the right and then left groups.