2198304 - Двигатель внутреннего сгорания (варианты), цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания, способ воспламенения воздушно-топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания (варианты), цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания, способ воспламенения воздушно-топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания

Реферат

Изобретение относится к поршневым двигателям. В двигателе внутреннего сгорания, содержащем картер, коленчатый вал, свечу зажигания, клапаны впуска и выпуска, компрессор, шатун, цилиндр, рабочий поршень, величина диаметра цилиндра меньше величины хода рабочего поршня более чем в 1,2 раза, рабочий объем цилиндра создает менее 90% величины расчетной степени сжатия, опорно-двигательный механизм находится в картере, состоит из двух пар параллельных опорных стоек, между которыми совершает движение шатунно-поршневой механизм. Рассмотрена цилиндропоршневая группа, способ воспламенения воздушно-топливной смеси, которую воспламеняют в период от 0,1 до 50% после верхней мертвой точки. Рассмотрены варианты двигателя без компрессора. Изобретения обеспечивают более эффективное использование горячих газов высокого давления, экономию топлива. 6 с. и 21 з.п.ф-лы, 9 ил.

Изобретения относятся к двигателестроению, а именно к поршневым двигателям.

Задачей изобретений является более эффективное использование горячих газов высокого давления, экономия топлива.

Поставленная задача решается за счет усовершенствования конструкции двигателя, который содержит: картер, коленчатый вал, свечу зажигания, клапаны впуска и выпуска, компрессор, шатун, цилиндр, рабочий поршень с поршневыми кольцами, отвод для газов в цилиндре, находящийся выше НМТ поршневых колец рабочего поршня, отличается тем, что рабочий поршень имеет уменьшенный диаметр, выполнен со стальной "зеркальной" боковой поверхностью, находится в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза, и соответственно цилиндр уменьшенного диаметра имеет уменьшенный рабочий объем, который позволяет создать меньше 90% величины расчетной степени сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания, содержит разграничительное поршневое кольцо вокруг рабочего поршня уменьшенного диаметра, разграничивающее объем цилиндра уменьшенного диаметра от объема картера, устройство для разграничительного поршневого кольца, цилиндрическую выемку в корпусе двигателя между картером и цилиндром уменьшенного диаметра под установку устройства с разграничительным поршневым кольцом, опорно-двигательный механизм, находящийся в картере, состоящий из двух пар параллельных опорных стоек, расположенных друг против друга на крепежной площадке, между которыми шатунно-поршневой механизм совершает движения, с отверстием в крепежной площадке также между двумя парами параллельных опорных стоек для прохождения рабочего поршня уменьшенного диаметра, каждая пара параллельных опорных стоек состоит из двух параллельных стоек, между которыми, контактируя с обеими параллельными опорными стойками, передвигается блок-вставка со сквозным отверстием для установки шатунно-поршневого пальца, который соединяет шатун с двумя креплениями шатунно-поршневого пальца, рабочий поршень уменьшенного диаметра, находящийся между этими двумя креплениями шатуна, две блок-вставки со стопорными устройствами для шатунно-поршневого пальца.

Вариантом этого двигателя является другой двигатель, в котором отсутствует компрессор, содержащий: картер, коленчатый вал, свечу зажигания, клапаны впуска и выпуска, шатун, цилиндр, рабочий поршень с поршневыми кольцами, отвод для газов в цилиндре, находящийся выше НМТ поршневых колец рабочего поршня, отличающийся тем, что рабочий поршень имеет уменьшенный диаметр, выполнен со стальной "зеркальной" боковой поверхностью, находится в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза, содержит разграничительное поршневое кольцо вокруг рабочего поршня уменьшенного диаметра, разграничивающее объем цилиндра уменьшенного диаметра от объема картера, устройство для разграничительного поршневого кольца, цилиндрическую выемку в корпусе двигателя между картером и цилиндром уменьшенного диаметра под установку устройства с разграничительным поршневым кольцом, опорно-двигательный механизм, находящийся в картере, состоящий из двух пар параллельных опорных стоек, расположенных друг против друга на крепежной площадке, между которыми шатунно-поршневой механизм совершает движения, с отверстием в крепежной площадке, также между двумя парами параллельных опорных стоек для прохождения рабочего поршня уменьшенного диаметра, каждая пара параллельных опорных стоек состоит из двух параллельных стоек, между которыми, контактируя с обеими параллельными опорными стоиками, передвигается блок-вставка со сквозным отверстием для установки шатунно-поршневого пальца, который соединяет шатун с двумя креплениями шатунно-поршневого пальца, рабочий поршень уменьшенного диаметра, находящийся между этими двумя креплениями шатуна, две блок-вставки со стопорными устройствами для шатунно-поршневого пальца.

И соответственно, двигатели имеют свои варианты цилиндропоршневых групп.

Цилиндропоршневая группа двигателя, содержащего рабочий поршень, цилиндр, камеру сгорания, отличающаяся тем, что рабочий поршень имеет уменьшенный диаметр, находится в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза (или в 1,3 раза, в 1,4 раза, в 1,5 раза и т.д. ), и соответственно цилиндр уменьшенного диаметра имеет рабочий объем, который позволяет создать меньше 90% (80%, 70% и т.д.) величины расчетной степени сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания.

И цилиндропоршневая группа двигателя, содержащего рабочий поршень, цилиндр, отличающаяся тем, что рабочий поршень имеет уменьшенный диаметр, находится в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза (или в 1,3 раза, в 1,4 раза, в 1,5 раза и т.д.).

Поставленная задача решается также за счет применения новых вариантов сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания.

Способ сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания рабочим поршнем и компрессором до расчетной величины степени сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания, отличающийся тем, что сжатие воздушно-топливной смеси создают рабочим поршнем уменьшенного диаметра, находящимся в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза (или в 1,3 раза, в 1,4 раза, в 1,5 раза и т.д.), рабочий объем которого позволяет создать меньше 90% (меньше 80%, 70%, 50% и т.д.) величины расчетной степени сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания, и компрессором больше 10% величины расчетной степени сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания.

И у варианта двигателя - другие варианты способа сжатия воздушно-топливной смеси.

Способ сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания рабочим поршнем до расчетной величины степени сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания, отличающийся тем, что сжатие воздушно-топливной смеси создают рабочим поршнем уменьшенного диаметра, находящегося в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза (в 1,3 раза, в 1,4 раза, в 1,5 раза, в 1,6 раза и т.д.).

Поставленная задача решается также за счет применения новых вариантов способов использования горячих газов высокого давления.

Способ использования горячих газов высокого давления, которые, распространяясь, воздействуют на рабочий поршень, полученных в результате сгорания воздушно-топливной смеси в камере сгорания, после проведения процесса сжатия воздушно-топливной смеси до расчетной величины степени сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания, отличающийся тем, что горячие газы высокого давления воздействуют на рабочий поршень уменьшенного диаметра, находящийся в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза (в 1,3 раза, в 1,4 раза, в 1,5 раза, в 1,6 раза и т.д. ), рабочий объем которого позволяет создать меньше 90% (меньше 80%, 70%, 60%, 50% и т.д.) величины расчетной степени сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания.

И у варианта двигателя - другие варианты способа использования горячих газов высокого давления.

Способ использования горячих газов высокого давления, которые, распространяясь, воздействуют на рабочий поршень, отличающийся тем, что горячие газы высокого давления воздействуют на рабочий поршень уменьшенного диаметра, находящийся в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза (в 1,3 раза, в 1,4 раза. в 1,5 раза, в 1,6 раза и т.д.).

Устройство двигателя содержит детали и механизмы, варианты деталей и механизмов, которые также работают на достижение поставленной задачи.

Двигатель содержит разграничительное поршневое кольцо с внутренней рабочей поверхностью вокруг рабочего поршня уменьшенного диаметра со стальной "зеркальной" поверхностью, находящегося в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза, разграничивающее объем цилиндра уменьшенного диаметра от объема картера.

Двигатель содержит цилиндрическую выемку в корпусе двигателя между картером и цилиндром уменьшенного диаметра, в котором находится устройство с разграничительным поршневым кольцом, с внутренней рабочей поверхностью, через которое проходит рабочий поршень уменьшенного диаметра со стальной "зеркальной" боковой поверхностью, состоящее из крепежной площадки с отверстием для прохождения рабочего поршня уменьшенного диаметра со стальной "зеркальной" боковой поверхностью, находящегося в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза, посадочного места для разграничительного поршневого кольца, находящегося на крепежной площадке со стороны цилиндра уменьшенного диаметра, вокруг отверстия для прохождения рабочего поршня уменьшенного диаметра со стальной "зеркальной" боковой поверхностью, выполненного в виде неподвижной втулки с внешней резьбой, колпачка с внутренней резьбой, соответствующей внешней резьбе неподвижной втулки, с отверстием в донышке колпачка для прохождения рабочего поршня уменьшенного диаметра со стальной "зеркальной" боковой поверхностью.

Двигатель также содержит опорно-двигательный механизм, находящийся в картере, состоящий из двух пар параллельных опорных стоек расположенных друг против друга на крепежной площадке, между которыми шатунно-поршневой механизм совершает движения, с отверстием в крепежной площадке также между двумя парами параллельных опорных стоек для прохождения рабочего поршня уменьшенного диаметра, находящегося в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза, каждая пара параллельных опорных стоек состоит из двух параллельных стоек, между которыми, контактируя с обеими параллельными опорными стойками, передвигается блок-вставка со сквозным отверстием для установки шатунно-поршневого пальца, который соединяет шатун с двумя креплениями шатунно-поршневого пальца, рабочий поршень уменьшенного диаметра, находящийся между этими креплениями шатуна, две блок-вставки со стопорными устройствами для шатунно-поршневого пальца.

Двигатель содержит опорное устройство для шатунно-поршневого механизма, находящееся в картере, состоящее из двух пар параллельных опорных стоек, расположенных друг против друга на крепежной площадке, между которыми шатунно-поршневой механизм совершает движения, с отверстием в крепежной площадке также между двумя парами параллельных опорных стоек для прохождения рабочего поршня уменьшенного диаметра со стальной "зеркальной" боковой поверхностью, находящегося в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза, каждая пара параллельных опорных стоек состоит из двух параллельных стоек, между которыми, контактируя с обеими параллельными опорными стойками, передвигается блок-вставка со сквозным отверстием для установки шатунно-поршневого пальца, с другой стороны каждой параллельной опорной стойки имеется укрепляющая стенка с увеличением ее к основанию параллельной опорной стойки, устройство для разграничительного поршневого кольца, находящееся с другой стороны крепежной площадки, вокруг отверстия для прохождения рабочего поршня уменьшенного диаметра со стальной "зеркальной" боковой поверхностью, выполненного в виде неподвижной втулки с внешней резьбой, колпачка с внутренней резьбой, соответствующей внешней резьбе неподвижной втулки, с отверстием в донышке колпачка для прохождения рабочего поршня уменьшенного диаметра со стальной "зеркальной" боковой поверхностью.

Двигатель содержит опорное устройство (вариант) для шатунно-поршневого механизма, находящееся в картере, состоящее из двух параллельных пар опорных стоек, расположенных друг против друга на крепежной площадке, между которыми шатунно-поршневой механизм совершает движения, с отверстием в крепежной площадке также между двумя парами параллельных опорных стоек для прохождения рабочего поршня уменьшенного диаметра, находящегося в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза, каждая пара параллельных опорных стоек состоит из двух параллельных опорных стоек, между которыми, контактируя с обеими параллельными опорными стойками, передвигается блок-вставка со сквозным отверстием для установки шатунно-поршневого пальца, с другой стороны каждой параллельной опорной стойки имеется укрепляющая стенка с увеличением ее к основанию параллельной опорной стойки, каждая пара параллельных опорных стоек имеет укрепляющие стенки в виде полукруга, которые соединяются у основания, образуя крут вокруг отверстия в крепежной стенке для прохождения рабочего поршня уменьшенного диаметра.

Двигатель содержит опорное устройство (вариант) для шатунно-поршневого механизма, находящееся в картере, состоящее из двух сдвоенных параллельных опорных стоек, расположенных друг против друга на крепежной площадке, между которыми шатунно-поршневой механизм совершает движения, с отверстием в крепежной площадке также между двумя сдвоенными параллельными опорными стойками для прохождения рабочего поршня уменьшенного диаметра, находящегося в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза, каждая сдвоенная параллельная опорная стойка состоит из двух параллельных опорных стоек, вершины которых соединены перемычкой, с образованием прямоугольного продольного окна, перпендикулярного к крепежной площадке, в котором, контактируя с обеими параллельными опорными стойками, передвигается блок-вставка со сквозным отверстием для установки шатунно-поршневого пальца, с другой стороны каждой параллельной опорной стойки имеется укрепляющая стенка с увеличением ее к основанию параллельной опорной стойки.

Двигатель содержит рабочий поршень, содержащий ступенчатую заготовку поршня, обсадную, с посадочными местами для поршневых колец, ступенчатую на внутренней поверхности втулку, отличающийся тем, что рабочий поршень имеет уменьшенный диаметр, находится в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза, обсадная, с посадочными местами для поршневых колец, ступенчатая на внутренней поверхности втулка выполнена из стали с "зеркальной" боковой поверхностью, имеет фаску во внутреннем диаметре и запрессована на ступенчатую цилиндрическую заготовку поршня, а опорный бурт, образовавшийся в результате расклепки днища ступенчатой цилиндрической заготовки поршня по окружности, заполняет объем фаски во внутреннем диаметре обсадной, с посадочными местами для поршневых колец, ступенчатой на внутренней поверхности втулки, рабочий поршень уменьшенного диаметра также содержит запрессованную втулку под шатунно-поршневой палец, которая выходит с двух сторон за габариты рабочего поршня уменьшенного диаметра.

Двигатель содержит рабочий поршень (вариант), содержащий выемку в центре днища, посадочные места для поршневых колец, отличающийся тем, что рабочий поршень имеет уменьшенный диаметр, находится в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,5 раза, рабочий поршень выполнен из стали с "зеркальной" боковой поверхностью, содержит соединительную часть с отверстием для шатунно-поршневого пальца, находящуюся с торца рабочего поршня уменьшенного диаметра, выходящую за габариты рабочего поршня уменьшенного диаметра, который является составным и имеет с торца соединительный цилиндр еще меньшего диаметра с двумя полукруглыми пазами по бокам, которые совпадают с двумя сквозными круглыми отверстиями для заклепок в посадочном месте соединительной части, посадочное место в соединительной части для соединительного цилиндра еще меньшего диаметра находится перпендикулярно к отверстию для шатунно-поршневого пальца.

Двигатель содержит опорно-двигательный механизм с параллельными опорными стойками, а также блок-вставку с Н-профилем, которая имеет сквозное отверстие для установки шатунно-поршневого пальца с пазом для стопорного устройства шатунно-поршневого пальца и передвигается между двумя параллельными опорными стойками, контактируя с обеими параллельными опорными стойками, которые совпадают с Н-профилем.

Двигатель содержит опорно-двигательный механизм с параллельными опорными стойками, а также блок-вставку с Т-профилем, которая имеет сквозное отверстие вдоль ножки Т-профиля блок-вставки для установки шатунно-поршневого пальца, с пазом для стопорного устройства шатунно-поршневого пальца и передвигается между двумя параллельными опорными стойками, контактируя с обеими параллельными опорными стойками, которые совпадают с Т-профилем, блок-вставку с Т-профилем можно ставить как с наружной стороны, так и с внутренней стороны параллельных опорных стоек.

Двигатель содержит шатун с двумя креплениями шатунно-поршневого пальца, между которыми расположен рабочий поршень уменьшенного диаметра, находящийся в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза.

Для достижения поставленной задачи в двигателе также применен новый способ воспламенения воздушно-топливной смеси в камере сгорания, отличающийся тем, что воздушно-топливную смесь воспламеняют в камере сгорания после прохождения рабочим поршнем уменьшенного диаметра, находящегося в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза, своей верхней (внутренней) мертвой точки" в период прохождения рабочим поршнем уменьшенного диаметра от 0,1 до 50% своего пути из ВМТ к НМТ.

В заявленном изобретении - двигателе внутреннего сгорания с опорно-двигательным механизмом и поршнем уменьшенного диаметра работает эффективная система использования горячих газов высокого давления, полученных в результате сгорания топлива. Горячие газы высокого давления воздействуют на рабочий поршень уменьшенного диаметра в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра в соответственно уменьшенном объеме, что приводит к многократной экономии топлива, так как давление газов падает меньше на единицу пройденного пути рабочим поршнем уменьшенного диаметра из верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ), чем в обычном двигателе.

На чертеже изображено: на фиг. 1 - двигатель внутреннего сгорания с опорно-двигательным механизмом, рабочий поршень уменьшенного диаметра находится в ВМТ.

На фиг. 2 - двигатель внутреннего сгорания с опорно-двигательным механизмом, рабочий поршень уменьшенного диаметра находится в НМТ.

Двигатель внутреннего сгорания содержит: картер 1, коленчатый вал с коленом 2, шатун 3, параллельные опорные стойки 4, пространство 5 между параллельными опорными стойками 4, в котором перемещается блок-вставка 6, соединенная шатунно-поршневым пальцем 7 с шатуном 3 и рабочим поршнем 16 уменьшенного диаметра, крепежную стенку 8 опорно-двигательного механизма с отверстием 9 для прохождения рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра, крепежную стенку 10 устройства 13 для разграничительного поршневого кольца 14 с отверстием 11 для прохождения рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра, корпус 12 двигателя, цилиндрическую выемку 15 в корпусе 12 двигателя под установку устройства 13 с разграничительным поршневым кольцом 14, рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра, выполненный из стали с "зеркальной" боковой поверхностью, с поршневыми кольцами 17, находящийся в цилиндре18 уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза, выход 19 для газов, находящийся выше НМТ поршневых колец 17 рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра, камеру 20 сгорания, впускной клапан 21 воздушно-топливной смеси, выпускной клапан 22, свечу 23 зажигания, компрессор (на чертеже не показан).

Двигатель внутреннего сгорания работает в двухтактном режиме. На фиг.1 - рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра находится в ВМТ, клапаны 21 и 22 закрыты.

Рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра передвигается из ВМТ к НМТ, при подходе рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра к НМТ его поршневые кольца 17 проходят мимо выхода 19 для газов, как только выход 19 для газов соединится с объемом цилиндра 18 уменьшенного диаметра, находящегося выше поршневых колец 17 рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра, открывается выпускной клапан 22. Рабочий поршень16 уменьшенного диаметра проходит НМТ и начинает двигаться из НМТ к ВМТ, как только поршневые кольца 17 рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра перекрывают выход 19 для газов, закрывается выпускной клапан 22 и открывается впускной клапан 21, через который с помощью компрессора в камеру 20 сгорания поступает воздушно-топливная смесь, так как рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра находится в цилиндре 18 уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза (в 1,3 раза, в 1,4 раза, в 1,5 раза и т.д.), и соответственно, уменьшенный рабочий объем цилиндра 18 позволяет создать меньше 90% (меньше 80%, 70%,...50% и т.д.) расчетной величины степени сжатия воздушно-топливной смеси в камере 20 сгорания. При достижении рабочим поршнем 16 уменьшенного диаметра ВМТ достигается расчетная величина степени сжатия воздушно-топливной смеси и закрывается впускной клапан 21.

С целью уменьшения механической нагрузки на коленчатый вал с коленом 2, на шатун 3, на шатунно-поршневой палец 7, на рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра в двигателе применен способ воспламенения воздушно-топливной смеси с поздним зажиганием, когда рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра пройдет ВМТ и двигается к НМТ. Воспламенение воздушно-топливной смеси осуществляют в определенный момент периода от 0,1 до 50% прохождения рабочим поршнем 16 уменьшенного диаметра своего пути из ВМТ к НМТ. Такой широкий диапазон выбран с учетом применения способа воспламенения воздушно-топливной смеси с поздним зажиганием в других конструкциях двигателей с другим режимом работы, когда компрессор подает сжатую воздушно-топливную смесь и после прохождения ВМТ рабочим поршнем уменьшенного диаметра.

В заявленной конструкции двигателя ввиду уменьшенного диаметра рабочего поршня 16 расчетная величина сжатия воздушно-топливной смеси в камере 20 сгорания при небольшом позднем зажигании уменьшится незначительно.

Происходит зажигание и воспламенение воздушно-топливной смеси в камере 20 сгорания. Горячие газы высокого давления воздействуют на рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра в уменьшенном рабочем объеме цилиндра 18 уменьшенного диаметра. Так как давление горячих газов высокое, они будут частично проникать через поршневые кольца 17 рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра, но будут выходить через выход 19 для газов и не попадать в картер 1, так как объем картера 1 разграничен от объема цилиндра 18 уменьшенного диаметра разграничительным поршневым кольцом 14, находящимся в устройстве 13 для разграничительного кольца 14, что гарантирует противопожарную безопасность двигателя. Устройство 13 находится в цилиндрическое выемке 15 в корпусе 12 двигателя между картером 1 и цилиндром 18 уменьшенного диаметра, имеет крепежную стенку 10, которая крепится к корпусу 12 двигателя.

Для уменьшения сил перекоса, воздействующих на кривошипно-шатунный механизм, и для уменьшения износа "зеркальной" боковой поверхности рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра, контактирующей с разграничительным поршневым кольцом 14, двигатель снабжен опорно-двигательным механизмом, находящимся в картере 1. Опорно-двигательный механизм состоит из двух пар параллельных опорных стоек 4, расположенных друг против друга на крепежной площадке 8, между которыми шатунно-поршневой механизм совершает движения, с отверстием 9 в крепежной площадке 8 между этими двумя парами параллельных опорных стоек 4 для прохождения рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра, которое совпадает с отверстием 11 в крепежной площадке 10 устройства 13 с разграничительным поршневым кольцом 14. Каждая пара параллельных опорных стоек 4 состоит из двух параллельных опорных стоек 4, между которыми, контактируя с обеими параллельными опорными стойками 4, передвигается блок-вставка 6 со сквозным отверстием для установки шатунно-поршневого пальца 7, который соединяет шатун 3 с двумя креплениями шатунно-поршневого пальца 7, рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра, находящийся между этими двумя креплениями шатуна 3, две блок-вставки 6 со стопорными устройствами для шатунно-поршневого пальца 7.

При возвратно-поступательном движении две блок-вставки 6 передвигаются в вертикальной плоскости и рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра не отклоняется от вертикальной оси при любом положении шатуна 3, что соответственно гарантирует минимальный износ его "зеркальной" боковой поверхности и предохраняет гильзу цилиндра 18 уменьшенного диаметра от овального износа, а также гарантирует минимальный износ разграничительного поршневого кольца 14 или сальника, которым можно заменить разграничительное поршневое кольцо 14.

Вариантом заявленного двигателя внутреннего сгорания с опорно-двигательным механизмом является другой двигатель внутреннего сгорания с опорно-двигательным механизмом с точно такой же конструкцией двигателя, но без компрессора. Другой двигатель внутреннего сгорания работает в четырехтактном режиме.

На чертеже изображено: На фиг. 1 - двигатель внутреннего сгорания с опорно-двигательным механизмом, рабочий поршень уменьшенного диаметра находится в ВМТ.

Нумерация узлов и деталей та же самая, как и в первом варианте двигателя.

На фиг. 1 - рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра находится в ВМТ, клапаны 21 и 22 закрыты. Рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра начинает двигаться из ВМТ к НМТ, открывается впускной клапан 21 и воздушно-топливная смесь начинает поступать в камеру 20 сгорания. При достижении НМТ рабочим поршнем 16 уменьшенного диаметра закрывается впускной клапан 21, рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра начинает двигаться из НМТ к ВМТ, сжимая воздушно-топливную смесь. При достижении ВМТ рабочим поршнем 16 уменьшенного диаметра, выполненного со стальной "зеркальной" боковой поверхностью, находящегося в соответствующем цилиндре 18 уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза (в 1,3 раза. в 1,4 раза, в 1,5 раза и т.д.), достигается расчетная величина степени сжатия воздушно-топливной смеси в камере 20 сгорания. Сразу после прохождения ВМТ рабочим поршнем 16 уменьшенного диаметра происходит зажигание и воспламенение воздушно-топливной смеси. Горячие газы высокого давления воздействуют на рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра в соответствующем цилиндре 18 уменьшенного диаметра, величина диаметра которого меньше величины хода рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра больше чем в 1,2 раза (в 1,3 раза, в 1,4 раза, в 1,5 раза и т.д.).

Так как давление горячих газов высокое, они будут частично проникать через поршневые кольца 17 рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра, но будут выходить через выход 19 для газов и не попадать в картер 1, так как объем картера 1 разграничен от объема цилиндра 18 уменьшенного диаметра разграничительным поршневым кольцом 14, находящимся в устройстве 13 для разграничительного поршневого кольца 14, что гарантирует противопожарную безопасность двигателя. Устройство 13 находится в цилиндрической выемке 15 в корпусе 12 двигателя между картером 1 и цилиндром 18 уменьшенного диаметра, имеет крепежную площадку 10 с отверстием 11 для прохождения рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра, которая крепится к корпусу 12 двигателя.

При подходе рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра к НМТ его поршневые кольца 17 проходят мимо выхода 19 для газов и отработанные газы начинают выходить через выход 19, в это время открывается выпускной клапан 22, через который рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра выталкивает оставшиеся отработанные газы из объема цилиндра 18 уменьшенного диаметра при движении из НМТ к ВМТ. Рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра достигает BМT, выпускной клапан 22 закрывается, начинается новый рабочий цикл.

При возвратно-поступательном движении рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра две блок-вставки 6 передвигаются в вертикальной плоскости и рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра не отклоняется от вертикальной оси при любом положении шатуна 3, что соответственно гарантирует минимальный износ его "зеркальной" боковой поверхности и предохраняет гильзу цилиндра 18 уменьшенного диаметра от овального износа, а также гарантирует минимальный износ разграничительного поршневого кольца 14.

Устройство 13 (фиг. 1) для разграничительного поршневого кольца 14 находится на крепежной площадке 10 со стороны цилиндра 18 уменьшенного диаметра, вокруг отверстия 11 в крепежной площадке 10 для прохождения рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра выполнено в виде неподвижной втулки 29 с внешней резьбой (фиг.4), на которую закручивается колпачок 30 с внутренней резьбой, соответствующей внешней резьбе неподвижной втулки 29, с отверстием 31 в донышке колпачка 30 для прохождения рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра. Внутри устройства 13 располагается разграничительное поршневое кольцо 14. Рабочий поршень 16 уменьшенного диаметра проходит через отверстие 9 в крепежной площадке 8, через отверстие 11 в крепежной площадке 10 через разграничительное поршневое кольцо 14, контактируя с его внутренней рабочей поверхностью, и через отверстие 31 в донышке колпачка 30. Неподвижная втулка 29 представляет из себя одно целое с крепежной площадкой 10.

Опорно-двигательный механизм двигателей имеет несколько вариантов своего исполнения.

На фиг. 3 изображено опорное устройство для опорно-двигательного механизма, содержащее: крепежную площадку 8 с отверстием 9 для прохождения рабочего поршня 16 уменьшенного диаметра и отверстиями 24 для крепления крепежной площадки 8 к корпусу 12 двигателя, две пары параллельных опорных стоек 25, каждая из которых имеет с другой стороны укрепляющую стенку 26 с увеличением ее к основанию параллельной опорной стойки 25. На фиг.1 и 3 - каждая пара параллельных опорных стоек 25 имеет пространство 5 для передвижения блок-вставки 6, с другой стороны имеет укрепляющие стенки 26 в виде полукруга, которые соединяются у основания в месте 27 соединения, образуя из двух полукругов круг вокруг отверстия 9. Пары параллельных опорных стоек 25 расположены друг против друга на крепежной площадке 8, между которыми шатунно-поршневой механизм совершает движения. Опорное устройство можно выполнить с устройством для разделительного поршневого кольца 14 (фиг.4 и 5) с другой стороны крепежной площадки 8.

Укрепляющие стенки 26 могут быть прямыми в виде дуги, в виде угла, в виде трапеции, фигурные, с ребрами жесткости и т.д. Параллельные опорные стойки 25 могут быть утолщенными, выпуклыми, иметь рабочую поверхность под блок-вставку 6 в виде выпуклого полукруга, плоскую, в виде вогнутой дуги, в виде вогнутого угла, в виде вогнутого полукруга, в виде выпуклого угла и т. д.

На фиг. 5 изображено опорное устройство для опорно-двигательного механизма, содержащее: две пары параллельных опорных стоек 25 с пространством 5 между ними для передвижения блок-вставки 6 (фиг.1), пары параллельных опорных стоек 25 расположены друг против друга на крепежной площадке 32, между которыми шатунно-поршневой механизм совершает движения, укрепляющую стенку 26 для каждой опорной стойки 25 с увеличением укрепляющей стенки 26 к основанию параллельной опорной стойки 25, которые расположены с одной стороны крепежной площадки 32 с отверстиями 33 для крепления к корпусу 12 двигателя (фиг. 1) и с отверстием 34 для прохождения р

Патент 2198304