Claims (1)
Изобретение относится к тепловым двигателям, в частности к двигателям внутреннего сгорания с впрыском топлива и высокой степенью сжатия, применяемым на автомобильном, железнодорожном, морском, речном транспорте и в авиации. На предлагаемом двигателе полностью скомпенсированы боковые силы, действующие на поршни, степень сжатия двигателя свыше 19 (допустим 24, 30, 34 и так далее), в зависимости от режима работы двигателя степень сжатия можно менять в широких пределах от расчетной (при максимальной нагрузке, допустим 30) до 13 (при холостом ходе), двигатель экономичный, экологически чистый, имеет повышенный крутящий момент и высокую удельную мощность. Для компенсации боковых сил, действующих на поршни, на однорядный блок цилиндров в картере двигателя установлены два коленчатых вала, связанных шестернями с одинаковым числом зубьев, и каждый поршень двигателя имеет по два шатуна, которыми связан с обоими коленвалами. С применением наддува такое устройство двигателя позволяет получать, имея свободноплавающие поршни, сверхвысокие степени сжатия. С целью повышения экономичности двигателя и улучшения его экологических качеств на каждом цилиндре имеется маленький сбросной клапан, регулирующий степень сжатия в цилиндре, причем устройство управления двигателем регулирует степень сжатия сбросным клапаном и подачу топлива топливным насосом таким образом, чтобы получить оптимальный режим горения при любых условиях работы двигателя. Для улучшения экологических свойств двигателя его поршни имеют различной формы вихреобразующие каналы, благодаря которым после вспышки топлива в цилиндре образуются воздушные вихри, способствующие интенсивному перемешиванию топливно-воздушной смеси, чем обеспечивается полное сгорание топлива. Предлагаемые двигатели внутреннего сгорания с впрыском топлива, форсированные высокой степенью сжатия, могут выполняться четырехтактными и двухтактными с клапанной или смешанной продувкой цилиндров (выпускные окна - впускные клапана или выпускные клапана - впускные окна), одно- и многоцилиндровыми. Форсированные сверхвысокими степенями сжатия, предлагаемые двигатели, как правило, должны работать в комплексе с одно- или многоступенчатыми газовыми турбинами. Предлагаемый двигатель хорош тем, что он может послужить отличным опытным образцом для исследования работы двигателей с впрыском топлива на сверхвысоких степенях сжатия и дать направление развитию новых конструкций экономичных и экологически чистых двигателей ближайшего будущего. Двигатели внутреннего сгорания с впрыском топлива, форсированные высокими степенями сжатия, скомплектованные тремя однорядными блоками цилиндров на четыре коленвала, расположенных в одной плоскости (по схеме: один центральный блок с одной стороны плоскости коленвалов, плюс два крайних с другой стороны, то есть один блок цилиндров (центральный) на второй и третий коленвалы с одной стороны плоскости коленвалов, сцепленных шестернями, с другой стороны плоскости коленвалов два блока цилиндров (крайних): по блоку на первый и второй, и на третий и четвертый коленвалы), смогут конкурировать по мощности с газовыми турбинами, но значительно уступать последним по расходу топлива. Такие блочные двигатели будут незаменимы для тепловозов и теплоходов.The invention relates to heat engines, in particular to internal combustion engines with fuel injection and a high compression ratio, used in automobile, railway, sea, river transport and in aviation. On the proposed engine, the lateral forces acting on the pistons are fully compensated, the compression ratio of the engine is more than 19 (for example, 24, 30, 34, and so on), depending on the engine operating mode, the compression ratio can be changed within wide limits from the calculated one (at maximum load, allowable 30) up to 13 (at idle), the engine is economical, environmentally friendly, has increased torque and high power density. To compensate for the lateral forces acting on the pistons, two crankshafts are installed on the single-row cylinder block in the crankcase, connected by gears with the same number of teeth, and each engine piston has two connecting rods that are connected to both crankshafts. With the use of pressurization, such an engine device allows, with free-floating pistons, to obtain ultra-high compression ratios. In order to increase the efficiency of the engine and improve its environmental performance, each cylinder has a small relief valve that regulates the compression ratio in the cylinder, and the engine control device controls the compression ratio of the relief valve and the fuel supply by the fuel pump in such a way as to obtain the optimal combustion mode under any operating conditions engine. To improve the environmental properties of the engine, its pistons have various forms of vortex-forming channels, due to which air vortices are formed in the cylinder after a fuel outbreak, contributing to intensive mixing of the fuel-air mixture, which ensures complete combustion of the fuel. The proposed internal combustion engines with fuel injection, forced by a high compression ratio, can be four-stroke and two-stroke with valve or mixed blowing of cylinders (exhaust windows - intake valves or exhaust valves - intake windows), single and multi-cylinder. Forced by ultrahigh degrees of compression, the proposed engines, as a rule, should work in conjunction with single or multi-stage gas turbines. The proposed engine is good in that it can serve as an excellent prototype for studying the operation of engines with fuel injection at ultrahigh degrees of compression and give direction to the development of new designs of economical and environmentally friendly engines of the near future. Internal combustion engines with fuel injection, forced by high compression ratios, equipped with three single-row cylinder blocks for four crankshafts located in one plane (according to the scheme: one central block on one side of the plane of the crankshafts, plus two extreme ones on the other side, i.e. one cylinder block (central) to the second and third crankshafts on one side of the plane of the crankshafts coupled by gears, on the other side of the plane of the crankshafts there are two cylinder blocks (extreme): on the block on the first and second, and on the third th and fourth crankshafts) will be able to compete in power with gas turbines, but significantly inferior to the latter in fuel consumption. Such block engines will be indispensable for diesel locomotives and motor ships.