RU2651099C1

RU2651099C1 - Gas distribution mechanism of the four-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: RU2651099C1
Application number: RU2017117005A
Authority: RU
Inventors: Владимир Сергеевич Сергеев; Сергей Степанович Сергеев
Original assignee: Владимир Сергеевич Сергеев; Сергей Степанович Сергеев
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2018-04-18

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention can be used in four-stroke internal combustion engines. Gas distribution mechanism of the four-stroke internal combustion engine contains the opening and closing elements of the opening (1) formed on the engine cylinder sleeve (2) side surface. Opening and closing elements are made in the form of two coaxial ring gates (4) and (5) connected to the camshaft (10), made in the form of a crankshaft. Camshaft (10) is connected to the engine operating crankshaft (13). Coaxial ring gates (4), (5) are installed outside the sleeve (2) and connected to the camshaft (10) by side rods (9). Side rod (9) neck (11) of the outer ring gate (4) is rotated about 90° around the camshaft (10) axis relative to the side rod (9) neck (12) of the inner ring gate (5). Along the inner ring gate (5) entire perimeter, in its lower part, one row of openings (8) is made. At the half of the outer ring gate (4) perimeter, the lower row of openings (6) is made. On the second half of the outer ring gate (4) perimeter, the upper row of openings (7) is made.

EFFECT: technical result consists in simplifying of the gas distribution mechanism design and reducing engine power losses for the gas distribution mechanism actuation.

1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к автомобилестроению, к устройствам управления впуском-выпуском воздушно-топливной смеси и продуктов сгорания топлива в четырехтактных двигателях внутреннего сгорания, в частности к бесклапанным газораспределительным механизмам. Может быть применимо в любых двигателях внутреннего сгорания, работающих на любых видах топлива.The invention relates to the automotive industry, to devices for controlling the intake and exhaust of the air-fuel mixture and fuel combustion products in four-stroke internal combustion engines, in particular to valveless gas distribution mechanisms. It can be applied in any internal combustion engines operating on any type of fuel.

Известно устройство управления впуском-выпуском воздушно-топливной смеси двигателя внутреннего сгорания по заявке Германии на изобретение DE4138983, F01L 5/04, 1993. Главный цилиндр двигателя внутреннего сгорания и цилиндры управления впуском-выпуском имеют общую камеру сгорания, изменяемой формы. В дополнительных цилиндрах управления установлены дополнительные поршни, связанные шатунами с двумя распределительными валами, связанными с основным валом двигателя. Поршни дополнительных цилиндров попеременно открывают, закрывают впускные, выпускные отверстия двигателя. Недостатком является длительность открытия, закрытия впускных, выпускных отверстий из-за длительного частичного их перекрытия во время попеременного движения дополнительных поршней, что не позволяет за короткое время определенного такта полностью очистить камеру сгорания от выхлопных газов. Расположение дополнительных поршней в камере двигателя внутреннего сгорания увеличивает потери двигателя из-за сложности герметизации дополнительных поршней и действия на них давления, образующегося в камере сгорания. Все это снижает эффективность двигателя.A device for controlling the inlet-outlet of an air-fuel mixture of an internal combustion engine according to the German application for invention DE4138983, F01L 5/04, 1993. The main cylinder of the internal combustion engine and the inlet-exhaust control cylinders have a common, variable shape combustion chamber. Additional control cylinders are equipped with additional pistons connected by connecting rods to two camshafts connected to the main shaft of the engine. The pistons of the additional cylinders alternately open, close the inlet and outlet openings of the engine. The disadvantage is the length of the opening and closing of the inlet and outlet openings due to their long partial overlap during the alternate movement of the additional pistons, which does not allow for a short time of a certain cycle to completely clear the combustion chamber of exhaust gases. The location of the additional pistons in the chamber of the internal combustion engine increases engine losses due to the difficulty of sealing the additional pistons and the pressure exerted on them in the combustion chamber. All this reduces the efficiency of the engine.

Известен газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания по патенту США №5596955, F01L 5/02, 1997. Бесклапанный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания содержит впускной и выпускной цилиндры, прилегающие к камере сгорания, в которых открываются впускное и выпускное отверстие двигателя. В цилиндрах установлены впускной и выпускной поршни, совершающие возвратно-поступательные движения для открытия одного отверстия и закрытия другого отверстия в это время. Поступление горючей смеси топлива и воздуха, воспламенение и выпуск продуктов сгорания координируется возвратно-поступательным движением впускного и выпускного поршней. Время движения поршней регулируется с помощью коленчатого вала и кулачков. Недостатком является медленное и кратковременное открытие впускного и выпускного отверстий двигателя с постепенным частичным их открытием. Это объясняется тем, что в верхней точке поворота вала и в нижней точке поворота вала, когда происходит давление на тот или иной поршень, скорость толкателя равна нулю, кроме того, при использовании кулачков полное открытие от максимального усилия на поршень происходит только в нижней точке положения кулачка, когда усилие направлено по нормали, а не по касательной от боковой поверхности кулачка. В результате неполного и кратковременного открытия впускных-выпускных отверстий происходит неполное сгорание топлива, снижается КПД двигателя.The gas distribution mechanism of a four-stroke internal combustion engine according to US patent No. 5596955, F01L 5/02, 1997 is known. The valveless four-stroke internal combustion engine contains an intake and exhaust cylinder adjacent to the combustion chamber, in which the engine inlet and outlet open. The inlet and outlet pistons are installed in the cylinders, making reciprocating movements to open one hole and close the other hole at this time. The receipt of a combustible mixture of fuel and air, ignition and exhaust of combustion products is coordinated by the reciprocating movement of the intake and exhaust pistons. The movement time of the pistons is controlled by the crankshaft and cams. The disadvantage is the slow and short-term opening of the inlet and outlet openings of the engine with their gradual partial opening. This is explained by the fact that at the upper point of rotation of the shaft and at the lower point of rotation of the shaft, when pressure is applied to one or another piston, the pusher speed is zero, in addition, when using cams, the full opening from the maximum force on the piston occurs only at the lower point of position cam, when the force is directed along the normal, and not tangential to the side surface of the cam. As a result of incomplete and short-term opening of inlet-outlet openings, incomplete combustion of fuel occurs, and engine efficiency is reduced.

В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбран двигатель Найта, www.drive.ru, «Техника. Что такое двигатель Найта». В четырехтактном двигателе внутреннего сгорания газораспределение обеспечивается не клапанами, а концентрической парой подвижных гильз, вложенных в рабочий цилиндр. Каждая гильза снабжена крупными окнами с одного края. При смещении гильзы вверх и вниз эти вырезы периодически совпадают с впускным или выпускным окном в боковой стенке цилиндра. В движение гильзы приводятся кривошипно-шатунными механизмами и газораспределительным эксцентриковым валом. Недостатком является установка гильз внутрь рабочего цилиндра двигателя, что вызывает проблемы с обеспечением герметичности, через зазоры между поршневыми кольцами и поверхностями гильз происходит выход газов из камеры сгорания, в результате чего сгорает не все топливо, поступающее в камеру сгорания. Снижается эффективность работы двигателя. Вместе с газом через зазоры выходит смазочная жидкость, закачиваемая между подвижными внутренними гильзами. Кроме того, из-за особенностей конструкции двигателя Найта гильзы имеют достаточно большую длину и вес для обеспечения их достаточной прочности, т.к. при работе они испытывают внутреннее давление камеры сгорания, что увеличивает силы инерции возвратно-поступательных масс при их смещении и негативно влияет на КПД двигателя.As the closest analogue to the claimed technical solution, the Knight engine, www.drive.ru, “Technique. What is Knight’s engine. ” In a four-stroke internal combustion engine, gas distribution is provided not by valves, but by a concentric pair of movable sleeves embedded in the working cylinder. Each sleeve is equipped with large windows from one edge. When the sleeve is shifted up and down, these cutouts periodically coincide with the inlet or outlet window in the side wall of the cylinder. The sleeves are driven by crank mechanisms and a gas cam eccentric shaft. The disadvantage is the installation of sleeves inside the working cylinder of the engine, which causes problems with tightness, through the gaps between the piston rings and the surfaces of the sleeves, gases exit the combustion chamber, as a result of which not all fuel entering the combustion chamber is burned. Engine performance is reduced. Together with the gas, a lubricating fluid is pumped through the gaps, pumped between the movable inner liners. In addition, due to the design features of the Knight engine, the sleeves have a sufficiently large length and weight to ensure their sufficient strength, as during operation, they experience the internal pressure of the combustion chamber, which increases the inertia forces of the reciprocating masses when they are displaced and negatively affects the efficiency of the engine.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности работы бесклапанного газораспределительного механизма четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.The technical task of the invention is to increase the efficiency of a valveless gas distribution mechanism of a four-stroke internal combustion engine.

Технический результат заключается в повышении КПД четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. The technical result consists in increasing the efficiency of a four-stroke internal combustion engine.

Технический результат достигается за счет того, что в газораспределительном механизме четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, содержащем элементы открытия и закрытия отверстий, выполненных на боковой поверхности гильзы цилиндра двигателя, элементы открытия и закрытия связаны с распределительным валом, который связан с рабочим коленчатым валом двигателя, согласно изобретению элементы закрытия и открытия отверстий гильзы цилиндра двигателя выполнены в виде двух коаксиальных кольцевых затворов, установленных снаружи гильзы, связанных шатунами с распределительным валом, который выполнен в виде коленчатого вала, шейка шатуна внешнего кольцевого затвора повернута относительно шейки шатуна внутреннего кольцевого затвора на 90° вокруг оси распределительного коленчатого вала, по всему периметру внутреннего кольцевого затвора, в нижней его части, выполнен один ряд окон, на половине периметра внешнего кольцевого затвора выполнен нижний ряд окон, на второй половине периметра внешнего кольцевого затвора выполнен верхний ряд окон.The technical result is achieved due to the fact that in the gas distribution mechanism of a four-stroke internal combustion engine containing opening and closing elements of openings made on the side surface of the cylinder liner, the opening and closing elements are connected to the camshaft, which is connected to the working crankshaft of the engine, according to the invention the elements for closing and opening the holes of the cylinder liner of the engine are made in the form of two coaxial annular valves installed outside the liner, connected by connecting rods to the camshaft, which is made in the form of a crankshaft, the neck of the connecting rod of the external ring shutter is rotated relative to the neck of the connecting rod of the internal ring shutter by 90 ° around the axis of the camshaft, along the entire perimeter of the internal ring shutter, in its lower part, one row of windows is made , on the half of the perimeter of the outer ring shutter, the lower row of windows is made, on the second half of the perimeter of the outer ring shutter, the upper row of windows is made.

Технический результат обеспечивается тем, что кольцевые затворы расположены с наружной стороны гильзы цилиндра двигателя. Это позволяет избежать потерь, связанных с преодолением инерции массивных цилиндров двигателя Найта, находящихся внутри камеры сгорания, на которые действует внутреннее давление камеры, и увеличить эффективность двигателя. Кольцевые затворы связаны шатунами с распределительным валом. Выполнение распределительного вала в виде коленчатого вала позволяет избежать открытия отверстий двигателя на недостаточно короткий период времени за счет отказа от использования кулачков, которые открывают клапаны в течение долгого интервала времени, а максимальное открытие достигается в очень узком промежутке времени. Увеличение времени максимального открытия отверстий достигается и за счет того, что на коленчатом валу шейка шатуна внешнего кольцевого затвора повернута относительно шейки шатуна внутреннего кольцевого затвора на 90° вокруг оси распределительного коленчатого вала. Это позволяет открывать отверстия двигателя в тот момент, когда шейка шатуна того, или иного кольцевого затвора находится в середине хода между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой. Угловая скорость шейки шатуна при этом максимальна по сравнению со скоростью в верхней и нижней точках, где скорость её вращения равна нулю. Линейное перемещение шатуна с затвором также максимально при прохождении шейкой срединного положения окружности её вращения. В результате происходит более быстрое открывание отверстий двигателя, а период их полного открытия увеличивается. Это позволяет увеличить количество топливной смеси, попадающей в камеру сгорания, а после такта рабочего хода обеспечить лучшую продувку и более полный выход продуктов сгорания, что позволяет увеличить КПД двигателя. Расположение окон на внутреннем затворе в один ряд, а на внешнем – в два ряда, с делением их на верхний и нижний на разных сторонах затвора, позволяет обеспечить полное и надежное открытие одних отверстий корпуса во время закрытия других. Происходит четкое разделение тактов, уменьшается время неполного открытия отверстий. Это обеспечивает более полное поступление топливной смеси, более полное её сгорание и более полный выход отработавших газов, что способствует повышению КПД двигателя.The technical result is ensured by the fact that the annular valves are located on the outside of the cylinder liner of the engine. This avoids the losses associated with overcoming the inertia of the massive Knight engine cylinders inside the combustion chamber, which are affected by the internal pressure of the chamber, and increase the efficiency of the engine. Ring locks are connected by rods with a camshaft. The implementation of the camshaft in the form of a crankshaft avoids opening the engine openings for an insufficiently short period of time due to the rejection of the use of cams that open the valves for a long time interval, and maximum opening is achieved in a very narrow time interval. The increase in the time of maximum opening of the holes is also achieved due to the fact that on the crankshaft the neck of the connecting rod of the external ring shutter is rotated relative to the neck of the connecting rod of the internal ring shutter by 90 ° around the axis of the camshaft. This allows you to open the engine holes at a time when the neck of the connecting rod of one or another annular shutter is in the middle of the stroke between top dead center and bottom dead center. The angular velocity of the connecting rod neck is maximum in comparison with the speed at the upper and lower points, where its rotation speed is zero. The linear movement of the connecting rod with the bolt is also maximum when the neck passes the mid-position of the circle of its rotation. The result is a faster opening of the engine openings, and the period of their full opening increases. This allows you to increase the amount of fuel mixture entering the combustion chamber, and after a stroke of the stroke to provide a better purge and a more complete output of combustion products, which allows to increase the engine efficiency. The arrangement of windows on the internal shutter in one row, and on the outer one in two rows, dividing them into upper and lower on different sides of the shutter, allows for full and reliable opening of some openings of the housing during closing of others. There is a clear separation of measures, reducing the time of incomplete opening of holes. This provides a more complete flow of the fuel mixture, its more complete combustion and a more complete exhaust gas output, which contributes to an increase in engine efficiency.

На фиг. 1 представлен продольный разрез четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с газораспределительным механизмом.In FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a four stroke internal combustion engine with a gas distribution mechanism.

На фиг. 2 представлен вид внешнего кольцевого затвора.In FIG. 2 shows a view of an external annular shutter.

На фиг. 3 представлен вид внутреннего кольцевого затвора.In FIG. 3 shows a view of an inner ring shutter.

На фиг. 4 представлен двигатель с кольцевыми затворами в начале такта впуска.In FIG. 4 shows an engine with ring locks at the beginning of the intake stroke.

На фиг. 5 представлен двигатель с кольцевыми затворами в начале такта сжатия.In FIG. 5 shows an engine with ring shutters at the beginning of a compression stroke.

На фиг. 6 представлен двигатель с кольцевыми затворами в начале такта рабочего хода.In FIG. 6 shows an engine with ring locks at the beginning of the stroke of the stroke.

На фиг. 7 представлен двигатель с кольцевыми затворами в начале такта выпуска.In FIG. 7 shows an engine with ring shutters at the beginning of the exhaust stroke.

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с газораспределительным механизмом содержит отверстия 1, выполненные в гильзе 2 цилиндра двигателя напротив камеры сгорания, корпус 3 двигателя с установленным в нем внешним кольцевым затвором 4 и внутренним кольцевым затвором 5. На внешнем кольцевом затворе 4 выполнены впускные окна 6 и выпускные окна 7, расположенные по периметру затвора 4 на разных его половинах. На внутреннем кольцевом затворе 5 выполнены окна 8, расположенные по его периметру. Кольцевые затворы 4 и 5 связаны шатунами 9 с распределительным коленчатым валом 10, кольцевой затвор 4 связан с шатуном 9 посредством шейки 11, кольцевой затвор 5 - посредством шейки 12. Шейки 11 внешнего затвора 4 отстают от шеек 12 внутреннего затвора 5 на 90° при вращении распределительного коленчатого вала 10. Распределительный коленчатый вал 10 связан с рабочим коленчатым валом 13 ременной или цепной передачей (не показана), соотношение их скоростей вращения 1:2. Шейки 11 внешнего затвора 4 повернуты вокруг оси распределительного коленчатого вала 10 относительно шеек 12 внутреннего затвора 5 на 90°. В гильзе 2 цилиндра выполнен канал 14 для охлаждающей жидкости. В корпусе двигателя 3 выполнен канал 15 для слива масла. В теле корпуса 3 двигателя, в теле кольцевых затворов 4 и 5, на поверхности гильзы 2 цилиндра выполнены канавки под уплотнительные кольца. Отверстия 1 предназначены для впуска топливовоздушной смеси, выпуска продуктов горения топлива и являются продувочными окнами.The four-stroke internal combustion engine with a gas distribution mechanism comprises openings 1 made in a cylinder liner 2 opposite the combustion chamber, an engine casing 3 with an external annular shutter 4 installed and an inner annular shutter 5. On the outer annular shutter 4 there are inlet windows 6 and outlet windows 7, located around the perimeter of the shutter 4 on its different halves. On the inner annular shutter 5 made windows 8 located along its perimeter. The ring shutters 4 and 5 are connected by connecting rods 9 to the camshaft 10, the ring shutter 4 is connected to the connecting rod 9 by the neck 11, the ring shutter 5 by the neck 12. The necks of the external shutter 4 are 90 ° behind the necks of the internal shutter 5 by 90 ° during rotation camshaft 10. The camshaft 10 is connected to the working crankshaft 13 by a belt or chain transmission (not shown), the ratio of their rotational speeds is 1: 2. The necks 11 of the external shutter 4 are rotated around the axis of the camshaft 10 relative to the necks 12 of the internal shutter 5 by 90 °. In the cylinder liner 2, a channel 14 for coolant is made. A channel 15 for draining the oil is made in the engine casing 3. In the body of the engine casing 3, in the body of the annular valves 4 and 5, grooves for the sealing rings are made on the surface of the cylinder liner 2. Holes 1 are intended for the intake of air-fuel mixture, the release of combustion products of fuel and are purge windows.

Цилиндр четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с газораспределительным механизмом работает следующим образом. The cylinder of a four-stroke internal combustion engine with a gas distribution mechanism operates as follows.

При такте впуска распределительный вал 10, вращаясь вокруг оси, поднимает кольцевой затвор 5 так, что окна 8 оказываются напротив продувочных окон 1 на боковой части гильзы 2 цилиндра. Шейки 11 внешнего затвора 4 отстают от шеек 12 внутреннего затвора 5 на 90° при вращении распределительного коленчатого вала 10. Во время такта впуска впускные окна 6 внешнего кольцевого затвора 4 оказываются напротив части отверстий 1 гильзы 2 цилиндра двигателя, расположенных на половине периметра корпуса со стороны впуска топлива. Со стороны выпуска отработавших газов на второй половине гильзы 2 цилиндра двигателя отверстия 1 оказываются закрытыми стенкой внешнего затвора 4. Под действием поршня двигателя создается разрежение в камере сгорания, происходит впуск топлива в камеру сгорания. At the intake stroke, the camshaft 10, rotating around its axis, raises the annular shutter 5 so that the windows 8 are opposite the purge windows 1 on the side of the cylinder liner 2. The necks 11 of the external shutter 4 are 90 ° behind the necks 12 of the inner shutter 5 by rotating the camshaft 10. During the intake stroke, the inlet windows 6 of the outer annular shutter 4 are opposite the part of the openings 1 of the cylinder liner 2 of the engine located on the side of the housing perimeter half fuel inlet. On the exhaust side, on the second half of the cylinder liner 2 of the engine, the openings 1 turn out to be closed by the wall of the external shutter 4. Under the action of the engine piston, a vacuum is created in the combustion chamber, and fuel is introduced into the combustion chamber.

Во время следующего такта - такта сжатия, происходит дальнейший поворот распределительного вала 10, опускание с помощью шатунов 9 внутреннего кольцевого затвора 5, перекрытие глухими стенками его удлиненной верхней части всех отверстий 1 двигателя. Внешний кольцевой затвор 4 достигает своего верхнего положения. Поршень двигателя внутреннего сгорания поднимается, создавая в камере сгорания давление, необходимое для воспламенения топливной смеси. During the next cycle - compression cycle, there is a further rotation of the camshaft 10, lowering with the help of connecting rods 9 of the inner annular shutter 5, the blind walls of its elongated upper part of all openings 1 of the engine overlap. The external annular shutter 4 reaches its upper position. The piston of the internal combustion engine rises, creating in the combustion chamber the pressure necessary to ignite the fuel mixture.

Во время такта рабочего хода происходит обратное движение поршня двигателя внутреннего сгорания под действием давления воспламенившихся газов. При этом внутренний кольцевой затвор 5, пройдя нижнюю точку, поднимается, продолжая перекрывать при этом глухими стенками своей удлиненной верхней части все отверстия 1 двигателя.During the stroke of the stroke the reverse movement of the piston of the internal combustion engine occurs under the action of pressure of flammable gases. In this case, the inner annular shutter 5, having passed the lower point, rises, while continuing to block all the holes 1 of the engine with the blind walls of its elongated upper part.

Во время следующего такта – такта выпуска, происходит дальнейшее поднимание шатунами 9 внутреннего кольцевого затвора 5. При этом окна 8 вновь оказываются напротив отверстий 1 на боковой части гильзы 2 цилиндра двигателя. А внешний кольцевой затвор 4, при отставании шеек 11 от шеек 12 на 90°, оказывается в нижнем положении, когда выпускные окна 7 располагаются напротив отверстий 1, расположенных на выпускной стороне гильзы 2 цилиндра двигателя. Отверстия 1 противоположной впускной стороны гильзы 2 цилиндра оказываются при этом перекрытыми глухой стенкой верхней части внешнего кольцевого затвора 4. Через часть отверстий 1 происходит выпуск отработавших газов из камеры сгорания. На этом четырехтактный цикл данного цилиндра двигателя внутреннего сгорания заканчивается.During the next stroke - the exhaust stroke, further raising the connecting rods 9 of the inner annular shutter 5. The windows 8 again appear opposite the holes 1 on the side of the cylinder liner 2 of the engine. And the external annular shutter 4, when the necks 11 lag behind the necks 12 by 90 °, is in the lower position when the outlet windows 7 are located opposite the holes 1 located on the outlet side of the engine cylinder liner 2. The openings 1 of the opposite inlet side of the cylinder liner 2 are thus blocked by a blank wall of the upper part of the outer annular shutter 4. Through a part of the openings 1, exhaust gases are released from the combustion chamber. On this, the four-stroke cycle of this cylinder of the internal combustion engine ends.

За счет конструктивных особенностей бесклапанного газораспределительного механизма во время каждого рабочего такта двигателя происходит максимально полное открытие-закрытие отверстий 1 в гильзе 2 цилиндра двигателя за минимально возможный для открытия-закрытия период времени. Это обеспечивает поступление большого количества топлива в камеру сгорания, высокую степень полноты сгорания топлива и выхода отработанных газов. За счет наружного расположения кольцевых затворов 4 и 5 исключены потери, связанные с выходом не отработавших газов. Данные потери для описываемого двигателя составляют не более 0,5%, что является допустимым количеством для обычных газораспределительных механизмов, использующих клапаны. Экспериментально установлено, что КПД двигателя внутреннего сгорания с предлагаемым газораспределительным механизмом составляет 42%, тогда как в двигателе Найта КПД в среднем составляет 37%. Кроме того, использование данного газораспределительного механизма позволяет значительно сократить расход смазывающей жидкости и увеличить его долговечность за счет наружного расположения кольцевых затворов 4 и 5.Due to the design features of a valveless gas distribution mechanism, during each working cycle of the engine, the holes 1 in the cylinder liner 2 of the engine cylinder are opened and closed as completely as possible for the minimum possible period of time for opening and closing. This ensures that a large amount of fuel enters the combustion chamber, a high degree of completeness of fuel combustion and exhaust gas output. Due to the external arrangement of the annular valves 4 and 5, losses associated with the release of non-exhaust gases are eliminated. These losses for the described engine are not more than 0.5%, which is an acceptable amount for conventional gas distribution mechanisms using valves. It has been experimentally established that the efficiency of the internal combustion engine with the proposed gas distribution mechanism is 42%, while in the Knight engine the efficiency is on average 37%. In addition, the use of this gas distribution mechanism can significantly reduce the consumption of lubricating fluid and increase its durability due to the external arrangement of the ring shutters 4 and 5.

Двигатель внутреннего сгорания, оснащенный заявляемым газораспределительным механизмом, обладает следующими преимуществами: упрощена конструкция газораспределительного механизма; уменьшены потери мощности двигателя на его (ГРМ) привод, т.к. нет пружин клапанов; улучшен газообмен двигателя; увеличена эффективная мощность двигателя; уменьшен удельный расход топлива; исключена встреча поршней с клапанами при обрыве ремня; возможность применения электропривода затворов (соленоида); возможность изменения степени сжатия двигателя в процессе его работы, так как камера сгорания освобождена от клапанов.An internal combustion engine equipped with the inventive gas distribution mechanism has the following advantages: the design of the gas distribution mechanism is simplified; reduced engine power loss on its (timing) drive, because no valve springs; improved engine gas exchange; increased effective engine power; specific fuel consumption reduced; the piston does not meet the valves when the belt breaks; the possibility of using an electric actuator of the valves (solenoid); the possibility of changing the compression ratio of the engine during its operation, since the combustion chamber is freed from the valves.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет повысить КПД четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.Thus, the claimed invention improves the efficiency of a four-stroke internal combustion engine.

Claims

Газораспределительный механизм четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, содержащий элементы открытия и закрытия отверстий, выполненных на боковой поверхности гильзы цилиндра двигателя, элементы открытия и закрытия связаны с распределительным валом, который связан с рабочим коленчатым валом двигателя, отличающийся тем, что элементы закрытия и открытия отверстий гильзы цилиндра двигателя выполнены в виде двух коаксиальных кольцевых затворов, установленных снаружи гильзы, связанных шатунами с распределительным валом, который выполнен в виде коленчатого вала, шейка шатуна внешнего кольцевого затвора повернута относительно шейки шатуна внутреннего кольцевого затвора на 90° вокруг оси распределительного коленчатого вала, по всему периметру внутреннего кольцевого затвора, в нижней его части, выполнен один ряд окон, на половине периметра внешнего кольцевого затвора выполнен нижний ряд окон, на второй половине периметра внешнего кольцевого затвора выполнен верхний ряд окон.The gas distribution mechanism of a four-stroke internal combustion engine containing opening and closing elements for openings made on the side surface of the cylinder liner, opening and closing elements are connected to a camshaft, which is connected to the working crankshaft of the engine, characterized in that the elements for closing and opening the cylinder liner openings the engine is made in the form of two coaxial annular valves mounted outside the liner connected by connecting rods to the camshaft, which made in the form of a crankshaft, the neck ring of the outer ring shutter is rotated relative to the neck of the connecting rod of the inner ring shutter by 90 ° around the axis of the camshaft, along the entire perimeter of the inner ring shutter, in its lower part, there is one row of windows, half the perimeter of the outer ring shutter the lower row of windows is made, on the second half of the perimeter of the external annular shutter the upper row of windows is made.