[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2539230C1 - Two-piston engine - Google Patents

Two-piston engine Download PDF

Info

Publication number
RU2539230C1
RU2539230C1 RU2013154916/06A RU2013154916A RU2539230C1 RU 2539230 C1 RU2539230 C1 RU 2539230C1 RU 2013154916/06 A RU2013154916/06 A RU 2013154916/06A RU 2013154916 A RU2013154916 A RU 2013154916A RU 2539230 C1 RU2539230 C1 RU 2539230C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pistons
crankshafts
check valve
con
rods
Prior art date
Application number
RU2013154916/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Святослав Михайлович Сергеев
Original Assignee
Святослав Михайлович Сергеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Святослав Михайлович Сергеев filed Critical Святослав Михайлович Сергеев
Priority to RU2013154916/06A priority Critical patent/RU2539230C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2539230C1 publication Critical patent/RU2539230C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: engine comprises cylinder with opposed pistons (3, 4). The latter are coupled with con-rods (5, 6) resting on crankshafts (7, 8). Said shafts are timed by mechanical gearing so that pistons can displace both to the right or to the left. Note here that clearance between pistons varies due to variation in horizontal projections of periodically inclining con-rods. Spark plug 1 is arranged nearby one edge of the cylinder while intake opening with check valve (9) communicated with fuel mix feed channel (10) is located nearby the other edge and discharge opening with check valve (11) communicated with exhaust channel (12).
EFFECT: simplified design, higher efficiency and reliability, decreased noise level.
4 dwg

Description

Относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания.Refers to mechanical engineering, namely to internal combustion engines.

На сегодняшний день предложено огромное разнообразие конструкций двигателей внутреннего сгорания с различным исполнением образующих расширительную камеру рабочих органов. Из них можно вычленить небольшую группу, отличающуюся встречным расположением двух поршней в одном цилиндре. Основное преимущество таких моторов состоит в увеличении удельной мощности и снижении вибраций за счет противофазного движения поршней [1]. Однако неизбежное усложнение конструкции не компенсируется получаемыми выгодами.To date, a huge variety of designs of internal combustion engines with various designs of the working bodies forming the expansion chamber has been proposed. A small group can be distinguished from them, characterized by the opposing arrangement of two pistons in one cylinder. The main advantage of such motors is to increase the specific power and reduce vibrations due to the out-of-phase movement of the pistons [1]. However, the inevitable complexity of the design is not compensated by the benefits.

Есть примеры неординарного подхода в данном направлении, где с целью упрощения газораспределения движение поршней осуществляется по сложному закону, задаваемому их сопряжением с коленчатым валом через промежуточные элементы [2]. Существенным недостатком такого технического решения являются повышенные требования к прочности упомянутых промежуточных элементов, испытывающих ударные нагрузки от поршня.There are examples of an extraordinary approach in this direction, where, in order to simplify gas distribution, the movement of pistons is carried out according to a complex law defined by their conjugation with the crankshaft through intermediate elements [2]. A significant drawback of this technical solution is the increased strength requirements of the said intermediate elements experiencing shock loads from the piston.

Задачей предлагаемого изобретения была разработка предельно простого двигателя внутреннего сгорания с парным размещением поршней в цилиндрах без принудительной системы газораспределения.The objective of the invention was to develop an extremely simple internal combustion engine with a pair of pistons in cylinders without a forced gas distribution system.

В качестве прототипа был взят простейший бесклапанный двигатель с расположением двух поршней в одном цилиндре [3].As a prototype was taken the simplest valveless engine with the location of two pistons in one cylinder [3].

Суть изобретения проиллюстрирована на фиг.1, где показаны разные стадии работы двигателя, а снизу обозначены основные элементы. Свеча зажигания 1 пропущена сквозь стенку корпуса 2 до цилиндрической полости, с торцов которой вставлены поршни 3 и 4, шарнирно соединенные с шатунами 5 и 6, у которых через отверстия на концах проходят коленчатые валы 7 и 8, связанные между собой механической передачей (не показано), позволяющей поршням 3 и 4 двигаться только в одинаковом направлении: оба вправо или оба влево. В корпусе имеются впускные и выпускные окна, соответственно соединяющие указанную полость через обратный клапан 9 с каналом подачи горючей смеси 10 и через обратный клапан 11 с выхлопным каналом 12.The essence of the invention is illustrated in figure 1, which shows the different stages of the engine, and the bottom indicates the main elements. The spark plug 1 is passed through the wall of the housing 2 to a cylindrical cavity, from the ends of which are inserted pistons 3 and 4, articulated with connecting rods 5 and 6, in which crankshafts 7 and 8 are connected through openings at the ends, interconnected by a mechanical transmission (not shown ), allowing pistons 3 and 4 to move only in the same direction: both to the right or both to the left. The housing has inlet and outlet windows, respectively, connecting the specified cavity through the check valve 9 with the feed channel of the combustible mixture 10 and through the check valve 11 with the exhaust channel 12.

Устройство работает следующим образом. При условно исходном угле синхронного поворота коленчатых валов φ=0° поршни 3 и 4 находятся в крайних левых положениях, и между ними остается незначительный промежуток. При повороте коленчатых валов 7 и 8 по часовой стрелке поршни движутся вправо, а углы наклона шатунов 5 и 6 возрастают. Это ведет к укорочению их горизонтальных проекций и, как следствие, относительному расхождению поршней. Возникающее разрежение открывает клапан 9 для поступления горючей смеси из канала 10. Происходит такт «Впуск», заканчивающийся при φ=90°, когда ширина промежутка достигает максимального значения.The device operates as follows. With the conditionally initial angle of synchronous rotation of the crankshafts φ = 0 °, the pistons 3 and 4 are in the extreme left positions, and there is a slight gap between them. When turning the crankshafts 7 and 8 clockwise, the pistons move to the right, and the tilt angles of the connecting rods 5 and 6 increase. This leads to a shortening of their horizontal projections and, as a consequence, the relative divergence of the pistons. The resulting vacuum opens the valve 9 for the flow of the combustible mixture from the channel 10. There is a stroke "Inlet", ending at φ = 90 °, when the gap width reaches its maximum value.

При последующем повороте коленчатых валов поршни продолжают движение вправо, но уже приближаясь друг к другу и сжимая горючую смесь. Происходит такт «Сжатие», заканчивающийся при φ=180°, что соответствует крайним правым положениям поршней. Полость между поршнями оказывается напротив свечи 1, которая воспламеняет горючую смесь, приводя к резкому росту давления образовавшихся продуктов сгорания. Очевидно, что в простейшем случае искровое напряжение может подаваться непрерывно.With the subsequent rotation of the crankshafts, the pistons continue to move to the right, but already approaching each other and compressing the combustible mixture. The “Compression” stroke occurs, ending at φ = 180 °, which corresponds to the extreme right positions of the pistons. The cavity between the pistons is opposite the candle 1, which ignites the combustible mixture, leading to a sharp increase in pressure of the resulting combustion products. Obviously, in the simplest case, spark voltage can be applied continuously.

Из общих принципов механики следует, что хотя газы и давят на оба поршня, они обязаны изменять состояние системы в направлении увеличения объема, т.е. расширения промежутка между поршнями, которое как раз и начинается после прохождения крайних правых положений. Данное утверждение легко доказать, подробно рассматривая разницу действующих на коленчатые валы вращательных моментов. Происходит такт «Рабочий ход», заканчивающийся при φ=270°, когда достигается второй максимум относительного расхождения поршней.From the general principles of mechanics it follows that although gases press on both pistons, they are obliged to change the state of the system in the direction of increasing volume, i.e. widening the gap between the pistons, which just begins after passing the extreme right positions. This statement is easy to prove by examining in detail the difference in the torque acting on the crankshafts. There is a stroke "stroke", ending at φ = 270 °, when the second maximum of the relative divergence of the pistons is reached.

Затем при повороте до φ=360° (что эквивалентно φ=0°) происходит «Выпуск». Сжимаемые между поршнями газы открывают клапан 11 и уходят в выхлопной канал 12.Then, when turning to φ = 360 ° (which is equivalent to φ = 0 °), “Release” occurs. Compressed gases between the pistons open the valve 11 and go into the exhaust channel 12.

Таким образом, один возвратно-поступательный цикл движения поршней охватывает четыре стандартных такта традиционного двигателя внутреннего сгорания. Для большей наглядности на фиг.2 изображены изменения горизонтальных координат x внутренних краев левого (Л) и правого (П) поршней во всем диапазоне углов φ.Thus, one reciprocating piston cycle covers four standard strokes of a traditional internal combustion engine. For greater clarity, figure 2 shows the changes in horizontal coordinates x of the inner edges of the left (L) and right (P) pistons in the entire range of angles φ.

Если радиус кривошипа у правого коленчатого вала сделать больше, чем у левого, то легко задать очень близкое схождение поршней в крайних левых положениях независимо от размера промежутка между ними в крайних правых положениях (фиг.3). Это позволяет обеспечить предельно возможную полноту всасывания и выпуска.If the radius of the crank at the right crankshaft is greater than that at the left, it is easy to set a very close convergence of the pistons in the extreme left positions, regardless of the size of the gap between them in the extreme right positions (Fig. 3). This allows you to ensure the maximum possible completeness of absorption and release.

Введением небольшого отставания по углу правого коленчатого вала от левого можно сделать так, что степень расширения при рабочем ходе будет больше, чем степень сжатия горючей смеси. Это видно на фиг.4, где отставание составляет 10°, а угол φ относится к левому валу. Данное обстоятельство дает возможность увеличить КПД двигателя.By introducing a slight lag in the angle of the right crankshaft from the left, it can be done so that the degree of expansion during the stroke is greater than the compression ratio of the combustible mixture. This can be seen in figure 4, where the lag is 10 °, and the angle φ refers to the left shaft. This circumstance makes it possible to increase the efficiency of the engine.

Горючая смесь образуется в карбюраторе или смесителе для газообразного топлива. Выхлопной канал соединен с выхлопной трубой. В корпусе двигателя можно расположить ряд цилиндрических полостей, окруженных единой рубашкой жидкостного охлаждения. Для них будут общими канал подачи горючей смеси, выхлопной канал и коленчатые валы. Вращение коленчатых валов может быть не только одинаковым (как показано на фиг.1), но и противоположным при условии совпадения моментов горизонтального расположения каждой пары шатунов (за вычетом возможного отставания).The combustible mixture is formed in a carburetor or mixer for gaseous fuels. The exhaust channel is connected to the exhaust pipe. A series of cylindrical cavities surrounded by a single liquid cooling jacket can be arranged in the engine housing. For them, the channel for supplying the combustible mixture, the exhaust channel and crankshafts will be common. The rotation of the crankshafts can be not only the same (as shown in figure 1), but also the opposite, provided that the moments of the horizontal arrangement of each pair of connecting rods coincide (minus the possible lag).

Отсутствие принудительной системы газораспределения приводит к значительному снижению уровня шума, повышению надежности и упрощению эксплуатации двигателя.The absence of a forced gas distribution system leads to a significant reduction in noise levels, increased reliability and simplified engine operation.

Технический результат изобретения заключается в простоте, экономичности, высокой надежности и низком уровень шума.The technical result of the invention is simplicity, economy, high reliability and low noise.

Источники информацииInformation sources

1. Патент США №1308400 от 01.07.1919 г.1. US patent No. 1308400 from 01.07.1919

2. Патент РФ №2009347 от 16.07.1990 г.2. RF patent No. 2009347 of July 16, 1990.

3. Патент США №898913 от 15.09.1908 г.3. US Patent No. 898913 of September 15, 1908.

Claims (1)

Двухпоршневой двигатель, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, в стенках которого имеются свеча зажигания, впускные и выпускные окна, а с противоположных торцов вставлены поршни, шарнирно соединенные с шатунами, через отверстия на концах которых пропущены коленчатые валы, связанные между собой механической передачей, отличающийся тем, что оба поршня имеют возможность движения только в одинаковом направлении, а впускные и выпускные окна содержат обратные клапаны. A two-piston engine containing at least one cylinder, in the walls of which there is a spark plug, inlet and outlet windows, and pistons pivotally connected to connecting rods inserted through the ends at the ends of which crankshafts are connected, connected by a mechanical transmission , characterized in that both pistons have the ability to move only in the same direction, and the inlet and outlet windows contain check valves.
RU2013154916/06A 2013-12-10 2013-12-10 Two-piston engine RU2539230C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013154916/06A RU2539230C1 (en) 2013-12-10 2013-12-10 Two-piston engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013154916/06A RU2539230C1 (en) 2013-12-10 2013-12-10 Two-piston engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2539230C1 true RU2539230C1 (en) 2015-01-20

Family

ID=53288461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013154916/06A RU2539230C1 (en) 2013-12-10 2013-12-10 Two-piston engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2539230C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632355C2 (en) * 2016-02-24 2017-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Internal combustion engine
RU2632357C2 (en) * 2016-02-24 2017-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Internal combustion engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2345056A (en) * 1941-12-04 1944-03-28 Mallory Marion Internal combustion engine
US3312206A (en) * 1964-12-09 1967-04-04 Radovic Dusan Reciprocating engines
US3485221A (en) * 1967-12-11 1969-12-23 Ralph S Feeback Omnitorque opposed piston engine
RU2246629C2 (en) * 2002-12-31 2005-02-20 Усенков Сергей Степанович Method of optimization of operation of internal combustion engine and engine for inplementing the method
RU131086U1 (en) * 2012-03-23 2013-08-10 Андрей Алексеевич Абашев PISTON ENGINE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2345056A (en) * 1941-12-04 1944-03-28 Mallory Marion Internal combustion engine
US3312206A (en) * 1964-12-09 1967-04-04 Radovic Dusan Reciprocating engines
US3485221A (en) * 1967-12-11 1969-12-23 Ralph S Feeback Omnitorque opposed piston engine
RU2246629C2 (en) * 2002-12-31 2005-02-20 Усенков Сергей Степанович Method of optimization of operation of internal combustion engine and engine for inplementing the method
RU131086U1 (en) * 2012-03-23 2013-08-10 Андрей Алексеевич Абашев PISTON ENGINE

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632355C2 (en) * 2016-02-24 2017-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Internal combustion engine
RU2632357C2 (en) * 2016-02-24 2017-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Internal combustion engine
RU2632357C9 (en) * 2016-02-24 2018-01-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7383797B2 (en) Double piston cycle engine
CN105683527B (en) Internal combustion engine
RU2539230C1 (en) Two-piston engine
RU2400115C1 (en) Female part of button fastener
CN111788376B (en) Internal combustion engine
RU2593858C1 (en) Combined rotary piston internal combustion engine
US20110083644A1 (en) Engine Having Opposed Pistons and Opposed Cylinders and Side Dual Power Output Shafts
RU2665766C2 (en) One-stroke internal combustion engine
CN202926462U (en) Internal combustion engine
US11078836B1 (en) System and method of reciprocating piston engine, multi-fuel piston engine
RU2712564C1 (en) Internal combustion engine
CN210317486U (en) Cylinder-aligning engine
RU2606299C1 (en) Four-stroke rotary piston engine
RU2633473C2 (en) Multicylinder free-piston engine-compressor unit
RU173896U1 (en) Free-piston two-stroke hydraulic pump engine
EP2088283A1 (en) Reciprocating rotary internal combustion engine
US11970968B1 (en) MHMF alternating internal combustion engine
RU2496014C2 (en) Engine with offset crank gear
CN201013447Y (en) Double-shaft compression-ignition separate cylinder type rotary-piston explosive motor
RU2444635C2 (en) Rotary engine
RU2747244C1 (en) Four-cylinder internal combustion engine with the addition of the fifth stroke
RU2466284C1 (en) Opposed internal combustion engine
RU2326249C2 (en) Engine
RU145281U1 (en) ROTOR-PISTON ENGINE
RU2532734C1 (en) Four-stroke diesel engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151211