RU2017992C1 - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2017992C1 RU2017992C1 SU915023140A SU5023140A RU2017992C1 RU 2017992 C1 RU2017992 C1 RU 2017992C1 SU 915023140 A SU915023140 A SU 915023140A SU 5023140 A SU5023140 A SU 5023140A RU 2017992 C1 RU2017992 C1 RU 2017992C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- valve
- cylinder
- engine
- rod
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при создании двигателей внутреннего сгорания, использующих различные виды топлива, и может найти применение в стационарных и движущихся силовых установках. The invention relates to engine building and can be used to create internal combustion engines using various types of fuel, and can find application in stationary and moving power plants.
Известны двигатели внутреннего сгорания, конструкции которых включают цилиндры с поршнями, соединенными с кривошипно-шатунным механизмом, клапаны с газораспределительным механизмом (1). Known internal combustion engines, the designs of which include cylinders with pistons connected to a crank mechanism, valves with a gas distribution mechanism (1).
Такой конструкции двигатели, как правило, используют один конкретный вид топлива. Кроме того практика эксплуатации таких двигателей показывает, что неравномерный износ во взаимно перпендикулярных направлениях пары "цилиндр-поршень", так называемый "эллипс", уменьшает срок работы таких двигателей, их долговечность. Engines of this design typically use one specific type of fuel. In addition, the practice of operating such engines shows that uneven wear in the mutually perpendicular directions of the cylinder-piston pair, the so-called ellipse, reduces the life of such engines and their durability.
Известен двигатель внутреннего сгорания, выбранный в качестве прототипа, содержащий по меньшей мере один цилиндр с выпускными окнами, размещенный в цилиндре поршень и крышку цилиндра с установленными в ней устройством для подачи топлива и впускными клапанами (2). A known internal combustion engine, selected as a prototype, containing at least one cylinder with exhaust windows, a piston and a cylinder cover with a fuel supply device and intake valves installed in it, is located in the cylinder (2).
Работает известный двигатель следующим образом. Когда поршень в нижней мертвой точке, цилиндр заполнен свежим зарядом. При движении поршня из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку он перекрывает впускные окна и происходит процесс сжатия. При нахождении поршня в верхней мертвой точке, после подачи топлива, газы начинают расширяться и действуют на днище поршня. Поршень совершает рабочий ход. При приближении поршня к нижней мертвой точке последовательно открываются дополнительные выпускные клапаны, потом основные выпускные и наконец впускные окна цилиндра. Происходит последовательно выпуск отработавших газов из камеры сгорания, потом из полости цилиндра и в конце хода поршня осуществляется продувка цилиндра и заполнение новой порцией заряда. При следующем движении поршня в верхнюю мертвую точку цикл работы двигателя повторяется. The well-known engine operates as follows. When the piston is at bottom dead center, the cylinder is filled with a fresh charge. When the piston moves from the bottom dead center to the top dead center, it blocks the inlet windows and a compression process occurs. When the piston is in top dead center, after the fuel is supplied, the gases begin to expand and act on the piston bottom. The piston makes a working stroke. When the piston approaches the bottom dead center, additional exhaust valves open sequentially, then the main exhaust and finally the inlet windows of the cylinder. The exhaust gases are sequentially released from the combustion chamber, then from the cylinder cavity and at the end of the piston stroke, the cylinder is purged and a new portion of the charge is filled. The next time the piston moves to top dead center, the engine cycle is repeated.
Недостатком известной конструкции двигателя внутреннего сгорания является недостаточное охлаждение элементов поршневой группы двигателя и неудовлетворительное качество продувки полости цилиндра. Двигатель также не приспособлен к различным видам топлива, то есть ограничена его топливная гибкость. Известной конструкции также присущ недостаток, заключающийся в том, что при работе двигателя трущаяся пара "цилиндр-поршень" изнашивается специфическим образом (в виде эллипса), что нарушает компрессионные способности двигателя и снижает его рабочую долговечность. Двигатель необходимо ремонтировать для восстановления его работоспособности. A disadvantage of the known design of the internal combustion engine is the insufficient cooling of the elements of the piston group of the engine and the poor quality of the purge of the cylinder cavity. The engine is also not adapted to various types of fuel, that is, its fuel flexibility is limited. The known design also has the disadvantage that when the engine is running, the friction cylinder-piston pair wears in a specific way (in the form of an ellipse), which violates the compression capabilities of the engine and reduces its working life. The engine must be repaired to restore its efficiency.
Двигатель внутреннего сгорания снабжен по меньшей мере одним ползуном-клапаном, взаимодействующим с поршнем и шарнирно соединенным с шатуном, и крышкой, закрывающей цилиндр снизу, с установленными упругим демпфером для поршня и направляющими для ползуна-клапана, а поршень выполнен с концентрическим отверстием в центре днища, являющимся седлом для ползуна-клапана площадью отверстия, меньшей оставшейся поверхности поршня, и имеющим на юбке по меньшей мере два упора, взаимодействующие с тарелкой ползуна-клапана, и не менее двух окон для прохода отработавших газов, а также тем, что ползун-клапан снабжен устройством для регулирования длины его штока. The internal combustion engine is equipped with at least one slider-valve, interacting with the piston and pivotally connected to the connecting rod, and a cover that covers the cylinder from below, with installed elastic damper for the piston and guides for the slider-valve, and the piston is made with a concentric hole in the center of the bottom which is a saddle for a slider-valve with an opening area smaller than the remaining piston surface and having at least two stops on the skirt interacting with the valve-slide plate and at least two windows for exhaust gas, as well as the fact that the slider valve is equipped with a device for regulating the length of its stem.
На фиг. 1 показано поперечное сечение двигателя; на фиг. 2 - схема элементов двигателя в нижней мертвой точке цикла перемещения поршня; на фиг. 3 - верхняя мертвая точка перемещения поршня; на фиг. 4 - рабочий ход поршня; на фиг. 5 - схема элементов двигателя в момент выхлопа отработавших газов, продувки полости цилиндра и заполнения новым зарядом. In FIG. 1 shows a cross section of an engine; in FIG. 2 is a diagram of engine elements at bottom dead center of a piston movement cycle; in FIG. 3 - top dead center of the piston; in FIG. 4 - piston stroke; in FIG. 5 is a diagram of engine elements at the time of exhaust exhaust, purging the cylinder cavity and filling with a new charge.
Двигатель содержит цилиндр 1 с выпускными окнами 2, размещенный в цилиндре поршень 3 и крышку 4 цилиндра с установленными в ней устройством 5 для подачи топлива и впускными клапанами 6, ползун-клапан 7, взаимодействующий с поршнем 3 и шарнирно соединенный с шатуном 8, крышку 9, закрывающую цилиндр 1 снизу, причем, поршень 3 имеет концентрическое отверстие в центре днища, являющееся седлом для ползуна-клапана 7, а также имеющим на юбке два упора 10, взаимодействующих с тарелкой 11 ползуна-клапана 7, и не менее двух окон 12 для прохода отработавших газов, направляющие 13 для ползуна-клапана, закрепленные в нижней крышке 9, упругий демпфер 14, взаимодействующий с поршнем 3 и устройство 15 для регулирования длины штока ползуна-клапана 7. The engine comprises a cylinder 1 with exhaust ports 2, a piston 3 placed in the cylinder and a cylinder cover 4 with a fuel supply device 5 and intake valves 6 installed therein, a slider valve 7 interacting with the piston 3 and pivotally connected to the connecting rod 8, a cover 9 closing the cylinder 1 from the bottom, and the piston 3 has a concentric hole in the center of the bottom, which is a saddle for the slide valve 7, and also has two stops 10 on the skirt, interacting with the plate 11 of the slide valve 7, and at least two windows 12 for exhaust gas passage apravlyayuschie 13 for slide-valve, mounted in the bottom cover 9, the elastic damper 14, which interacts with the piston 3 and a device 15 for adjusting the length of the slide-valve rod 7.
Предлагаемый двигатель внутреннего сгорания с использованием жидкого топлива в качестве энергоносителя изготавливается, например, путем помещения в цилиндр, закрытый сверху крышкой, на которой установлены устройство для подачи топлива и впускные клапаны для воздуха, поршня, у которого в днище выполнено концентрическое отверстие, площадь которого меньше, чем оставшаяся рабочая площадь днища, а на юбке поршня выполнено не менее двух окон для прохода газов и двух упоров, с которыми взаимодействует ползун-клапан. Снизу цилиндр закрыт крышкой, в направляющих которой находится ползун-клапан. Ползун-клапан шарнирно соединен с шатунно-кривошипным механизмом двигателя и ориентирован так, что его тарелка взаимодействует с выступами юбки поршня и совпадает с концентрическим отверстием поршня. Концентрическое отверстие поршня является седлом для тарелки ползуна-клапана. Внизу цилиндра выполнены выпускные окна для отработавших газов. На нижней крышке установлен упругий демпфер, взаимодействующий с выступами юбки поршня. Ползун-клапан снабжен устройством для регулирования длины штока. The proposed internal combustion engine using liquid fuel as an energy carrier is made, for example, by placing a piston in which a concentric hole is made in the bottom, the area of which is smaller than the remaining working area of the bottom, and at least two windows for the passage of gases and two stops with which the slider-valve interacts on the piston skirt are made. From below, the cylinder is closed by a cover, in the guides of which there is a slider valve. The slider valve is pivotally connected to the connecting rod and crank mechanism of the engine and is oriented so that its plate interacts with the protrusions of the piston skirt and coincides with the concentric bore of the piston. The concentric bore of the piston is the seat for the slide valve plate. At the bottom of the cylinder, exhaust ports are made. An elastic damper is installed on the bottom cover, interacting with the protrusions of the piston skirt. The slider valve is equipped with a device for regulating the length of the stem.
Работает двигатель следующим образом. The engine operates as follows.
При нахождении поршня 3 в нижней мертвой точке (фиг. 2) цилиндр 1 заполнен свежим зарядом. В начале движения ползуна-клапана 7 вверх тарелкой 14 закрывается концентрическое отверстие в поршне 3, и поршень начинает движение вверх. Одновременно закрываются впускные клапаны 6 на крышке 4. При движении поршня вверх происходит процесс сжатия. При нахождении поршня 3 в верхней мертвой точке (фиг. 3) подается топливо устройством 5. Газы начинают расширяться и действуют на днище поршня. Поршень 3 совершает рабочий ход (фиг. 4). При приближении поршня к нижней мертвой точке упоры 10, находящиеся на юбке поршня, упираются в демпфер 14, установленный на нижней крышке 9 цилиндра 3. Движение поршня замедляется и он останавливается в нижней мертвой точке (фиг. 5). Как только поршень касается демпфера 14, открывается концентрическое отверстие в днище поршня. Ползун-клапан 7 опускается в свою нижнюю точку и находится между седлом поршня и упорами на юбке, не касаясь упоров тарелкой (фиг. 5). When the piston 3 is in the bottom dead center (Fig. 2), the cylinder 1 is filled with a fresh charge. At the beginning of the movement of the slide valve 7 upwards, the concentric hole in the piston 3 closes with the plate 14, and the piston begins to move upward. At the same time, the intake valves 6 on the cover 4 are closed. When the piston moves upward, a compression process occurs. When the piston 3 is in the top dead center (Fig. 3), fuel is supplied by the device 5. The gases begin to expand and act on the piston bottom. The piston 3 makes a working stroke (Fig. 4). When the piston approaches the bottom dead center, the stops 10 located on the piston skirt abut against the damper 14 mounted on the bottom cover 9 of the cylinder 3. The piston slows down and stops at the bottom dead center (Fig. 5). As soon as the piston touches the damper 14, a concentric hole opens in the piston bottom. The slider valve 7 lowers to its lower point and is located between the piston seat and the stops on the skirt, without touching the stops with the plate (Fig. 5).
В открывшееся отверстие отработавшие газы из цилиндра через выпускные окна 2 и 12 удаляются в атмосферу. Одновременно с началом выхода отработавших газов из полости цилиндра открываются впускные клапаны 6 и свежий заряд поступает в полость цилиндра, охлаждая его и способствуя более полному удалению отработавших газов. После удаления отработавших газов и заполнения полости цилиндра новым зарядом, ползун-клапан 7 начинает движение вверх из нижней мертвой точки. Тарелкой 11 клапан 7 закрывает отверстие в поршне 3. Одновременно закрываются впускные клапаны 6. Ползуном-клапаном 7 поршень 3 начинает перемещаться из нижней мертвой точки в верхнюю. В цилиндре 1 начинается процесс сжатия. Цикл работы двигателя повторяется. In the opening opening, the exhaust gases from the cylinder through the exhaust ports 2 and 12 are removed into the atmosphere. Simultaneously with the beginning of the exit of exhaust gases from the cylinder cavity, the intake valves 6 open and a fresh charge enters the cylinder cavity, cooling it and contributing to a more complete removal of exhaust gases. After removing the exhaust gases and filling the cylinder cavity with a new charge, the slider-valve 7 begins to move upward from the bottom dead center. With valve 11, valve 7 closes the hole in the piston 3. At the same time, the intake valves 6. Close with the slide valve 7, the piston 3 begins to move from the bottom dead center to the top. In cylinder 1, the compression process begins. The engine cycle is repeated.
Шток ползуна-клапана 7 оснащен устройством 15, которое позволяет отрегулировать его длину. Изменяя длину штока клапана, подбирается положение поршня в верхней мертвой точке, изменяя камеру сжатия в соответствии с показателями используемого топлива. The stem of the slide valve 7 is equipped with a device 15, which allows you to adjust its length. By changing the length of the valve stem, the position of the piston at the top dead center is selected, changing the compression chamber in accordance with the indicators of the fuel used.
При запуске двигателя в начальный период при нахождении поршня (ползуна-клапана) в цилиндре в произвольном положении в нижнюю мертвую точку он возвращается тарелкой 11 клапана, которая упирается своей тыльной стороной в упоры 10 поршня. Тарелка клапана взаимодействует с упорами только в момент запуска двигателя. Ползун-клапан перемещается в направляющих 13, установленных в нижней крышке 9 двигателя. При работе двигателя поршень испытывает только осевые нагрузки, что способствует равномерной выработке зеркала цилиндра и уплотнительных устройств самого поршня, что повышает его работоспособность (долговечность), и упрощает восстановительный ремонт. Схема продувки полости цилиндра и заполнения ее новым зарядом, предложенная авторами, обеспечивает более качественные (благоприятные) условия для топлива в камере сгорания, что улучшает технико-экономические показатели двигателя. When the engine is started in the initial period when the piston (slider-valve) is in the cylinder in an arbitrary position, it returns to the bottom dead center with the valve plate 11, which rests with its back against the piston stops 10. The valve disc interacts with the stops only when the engine starts. The slider valve moves in the guides 13 installed in the bottom cover 9 of the engine. When the engine is running, the piston experiences only axial loads, which contributes to the uniform development of the cylinder mirror and the sealing devices of the piston itself, which increases its operability (durability) and simplifies restoration repair. The scheme of purging the cylinder cavity and filling it with a new charge, proposed by the authors, provides better (favorable) conditions for fuel in the combustion chamber, which improves the technical and economic performance of the engine.
По сравнению с прототипом предлагаемый двигатель внутреннего сгорания обеспечивает следующие преимущества: возможность использования различных видов жидкого топлива, более качественную продувку и заполнение цилиндра рабочей смесью, уменьшение расхода топлива, более равномерное и качественное охлаждение двигателя (цилиндра), равномерный износ трущихся поверхностей пары цилиндр-поршень. Все эти преимущества позволяют ориентировочно увеличить долговечность двигателя на 8-10% и снизить его эксплуатационные расходы на 3-5%. Compared with the prototype, the proposed internal combustion engine provides the following advantages: the possibility of using various types of liquid fuel, better purging and filling the cylinder with a working mixture, reducing fuel consumption, more uniform and better cooling of the engine (cylinder), uniform wear of the friction surfaces of the cylinder-piston pair . All these advantages allow you to tentatively increase the durability of the engine by 8-10% and reduce its operating costs by 3-5%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU915023140A RU2017992C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU915023140A RU2017992C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017992C1 true RU2017992C1 (en) | 1994-08-15 |
Family
ID=21594874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU915023140A RU2017992C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2017992C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2716768C1 (en) * | 2019-08-13 | 2020-03-16 | Владимир Кузьмич Дюпин | Environmentally friendly two-stroke engine |
-
1991
- 1991-07-08 RU SU915023140A patent/RU2017992C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1359446, кл. F 02B 9/00, 1987. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1180545, кл. F 02B 45/02, 1985. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2716768C1 (en) * | 2019-08-13 | 2020-03-16 | Владимир Кузьмич Дюпин | Environmentally friendly two-stroke engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2150590C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
JP2008505282A (en) | Gas exchange control mechanism for opposed piston engine | |
US20230044154A1 (en) | T-scavenged opposed piston engine | |
RU2017992C1 (en) | Internal combustion engine | |
US5738050A (en) | Controlled two-stroke internal combustion engine | |
US4998513A (en) | 4-stroke, stratified gas engine | |
US4449490A (en) | Concentric intake and exhaust valve assembly | |
JP2009222060A (en) | Exchanging (scavenging) method for combustion gas of two stroke engine | |
CN103237980B (en) | A kind of slide valve assembly | |
US10578009B2 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
US7673617B2 (en) | Indirect-injection internal-combustion engine, notably spark-ignition supercharged engine, with two intake means for carrying out a burnt gas scavenging stage | |
US3046960A (en) | Internal combustion engines | |
JP4625526B2 (en) | Internal combustion engine equipped with scavenging control device | |
RU2724377C1 (en) | Piston internal combustion engine | |
SU1744279A1 (en) | Single-valve gas distribution system of internal combustion engine | |
RU2817075C1 (en) | Method of controlling intake and exhaust for four-stroke engine | |
RU2062335C1 (en) | Four-stroke internal combustion engine | |
RU2059848C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2173398C1 (en) | Method of operation of two-stroke internal combustion engine | |
RU2293198C2 (en) | Two-stroke engine | |
CN109736917B (en) | Energy utilization internal combustion engine | |
CN100535421C (en) | Engine with variable stroke and variable compression ratio | |
US4700667A (en) | Internal combustion engine | |
RU1800078C (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
CN108104895A (en) | A kind of engine valve component |