Блок двухтактного пневматического двигателя

Блок двухтактного пневматического двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к двухтактному двигателю и, в частности, относится к блоку двухтактного пневматического двигателя, использующего сжатый воздух в качестве источника энергии.

Уровень техники

Двигатели находят широкое применение во всех сферах деятельности. Обычно используют поршневые двигатели внутреннего сгорания, применяющие топливо как источник энергии в современных транспортных средствах, таких как автомобили, лодки и т.д. Но, с одной стороны, из-за неполного сгорания топлива выхлопные газы двигателя, использующего топливо в качестве источника энергии, содержат большое количество загрязняющих окружающую среду вредных веществ. С другой стороны, топливо получают из нефти, и вследствие увеличивающего дефицита нефтяных ресурсов все больше ограничены разработка и применение систем, использующих топливный двигатель в качестве источника энергии. Таким образом, актуальна проблема разработки нового, чистого и не создающего загрязнений альтернативного источника энергии или в максимально возможной степени уменьшения потребления топлива и сокращения выбросов. Пневматический двигатель, использующий сжатый воздух в качестве источника энергии, способен удовлетворить этим требованиям.

Ги Негрэ, проектировщик французской компании MDI, ранее исследовал двигатель на сжатом воздухе. В 2002 г. он создал первый чисто пневматический экономичный, предназначенный для домашнего пользования, автомобиль с кузовом типа "седан". В патентах FR 2731472 A1, US 6311486 B1 и US 20070101712 A1 и т.д. описаны исследования по двигателям на сжатом воздухе.

В патенте Франции FR 2731472 A1 описан двигатель, работающий в двух режимах: режиме подачи топлива и режиме подачи сжатого воздуха. На скоростной автотрассе этот двигатель использует обычное топливо, например бензин или дизельное топливо, а при медленном движении в городском районе и пригороде сжатый воздух (или другой любой свободный от загрязнений сжатый газ) поступает в камеру сгорания. Этот двигатель способен частично уменьшить расход топлива, однако ввиду использования рабочего режима с подачей топлива он не разрешает проблему выбросов.

В патенте США №6311486 В1 описан чисто пневматический двигатель, предназначенный для дальнейшего уменьшения загрязненности. Этот тип двигателя содержит три отдельные камеры: камеру сжатия на впуске, камеру расширения и выпуска и камеру сгорания постоянного объема. Камера сжатия на впуске соединена с камерой сгорания постоянного объема посредством клапана, а камера сгорания постоянного объема соединена с камерой расширения и выпуска посредством клапана. Один из недостатков этого двигателя состоит в большом времени, необходимом для прохождения сжатого воздуха из камеры сжатия на впуске в камеру расширения и выпуска, то есть необходимо большое время для получения используемого в качестве источника энергии газа, перемещающего поршень с выполнением работы. Кроме того, не используют газ высокого давления, выходящий из камеры расширения и выпуска, что ограничивает эффективность работы и продолжительность непрерывной работы для одной заправки двигателя.

Китайские исследования в области двигателя на сжатом воздухе начались с запозданием. В настоящее время исследование проведено в основном на уровне теоретического изучения и концептуального конструирования. Не решены проблемы, связанные с выхлопом сжатого воздуха и с управлением и распределением сжатого воздуха высокого давления. Еще предстоит длинный путь по разработке способа создания двигателя на сжатом воздухе.

В заявке на патент Китая №101413403 А (родственной заявке РСТ WO 2010051668 А1) заявитель настоящей заявки раскрыл блок пневматического двигателя, предназначенный для транспортного средства. Этот двигатель содержит резервуар для газа, воздухораспределитель, корпус двигателя, соединительное устройство, сцепление, автоматическую коробку передач, дифференциал и привод крыльчатки, размещенный в камере выпуска. Для выполнения работы этот двигатель использует сжатый воздух, а не топливо, и, таким образом, нет выброса выхлопных газов, то есть он реализует «нулевой выброс». Выхлопной газ повторно использован для генерации электроэнергии, что экономит источник энергии и сокращает затраты. Но этот двигатель представляет собой обычный четырехтактный двигатель, где при повороте коленчатого вала на 720 градусов поршень совершает работу только один раз. Используемый в качестве источника энергии воздух высокого давления при его поступлении в цилиндр может толкать поршень с совершением работы, а затем происходит его выпуск, то есть такты двигателя на сжатом воздухе фактически представляют собой такт впуска-расширения и такт выпуска. Очевидно, что раскрытый в заявке на патент CN 101413403 А четырехтактный двигатель на сжатом воздухе в значительной степени непроизводительно расходует эффективный такт работы, что уменьшает эффективность работы двигателя. Кроме того, выхлопной газ этого двигателя не может быть зациклен и использован соответствующим образом, вследствие чего двигатель может работать достаточно долго только при наличии достаточно большого резервуара для газа высокого давления.

Цель настоящего изобретения состоит в создании двухтактного пневматического двигателя. Изобретение нацелено на рассмотрение проблемы эффективной работы двигателя на сжатом воздухе, то есть на создание нового экономичного и эффективного двигателя на сжатом воздухе с нулевыми выбросами.

Раскрытие изобретения

Ниже описаны некоторые варианты реализации настоящего изобретения, не выходящие за пределы первоначального объема изобретения. Эти варианты реализации не ограничивают запрашиваемый объем охраны, а кратко описывают наиболее возможные формы реализации настоящего изобретения. Фактически, настоящее изобретение может быть реализовано в различных формах, которые аналогичны нижеописанным вариантам реализации или отличаются от них.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения выполнен блок пневматического двигателя, содержащий блок двигателя, причем блок двигателя содержит цилиндр, головку блока цилиндров, впускной трубопровод, выпускной трубопровод, поршень, соединительный стержень, коленчатый вал, распределительный вал выпуска, распределительный вал впуска, передний редуктор и задний редуктор. Указанный поршень соединен с коленчатым валом посредством соединительного стержня. Указанный передний редуктор выполнен с возможностью передачи перемещения коленчатого вала и распределительного вала. На указанной головке блока цилиндров расположены воздушная горловина для впуска сжатого воздуха и выпускное отверстие для выпуска выхлопных газов. Блок пневматического двигателя также содержит установку резервуаров для газа высокого давления, соединенный с внешней заправочным устройством посредством трубопровода, и резервуар постоянного давления, соединенный с установкой резервуаров для газа высокого давления посредством трубопровода. Указанный блок пневматического двигателя, кроме того, содержит клапан регулировки скорости на входе, сообщающийся с резервуаром постоянного давления посредством трубопровода, систему устройства управления, электронный блок управления, управляющий клапаном регулировки скорости на входе на основании обнаруженного сигнала от датчика. Упомянутый передний редуктор содержит многоугольную крышку, передаточную шестерню, шестерню коленчатого вала, паразитную шестерню, шестерню распределительного вала впуска и шестерню распределительного вала выпуска. Перемещение от коленчатого вала передано шестерней коленчатого вала через паразитную шестерню к шестерне распределительного вала впуска, которая приводит в движение распределительный вал впуска и шестерню распределительного вала выпуска, которая приводит в движение распределительный вал выпуска.

В иллюстративном варианте реализации настоящего изобретения указанный блок двигателя дополнительно содержит многоступенчатый распределитель мощности. Указанный многоступенчатый распределитель мощности содержит пять ступеней и состоит из первой ступени, второй ступени, третьей ступени, четвертой ступени и пятой ступени, причем каждая ступень содержит кольцо с внутренними зубьями, сателлитную шестерню и центральную шестерню 405. Многоступенчатый распределитель мощности может эффективно обеспечить распределение мощности по ступеням на выходе двигателя согласно требованиям. Указанный клапан управления скоростью на входе представляет собой электромагнитный пропорциональный клапан или комбинацию электромагнитного пропорционального клапана и редукционного клапана, так что могут быть легко обеспечены требования к впуску сжатого воздуха при работе двигателя, соответственно, с высокой скоростью, промежуточной скоростью и низкой скоростью.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения указанная система устройства управления содержит трубу высокого постоянного давления с общей системой подачи, верхнюю крышку устройства управления, среднее гнездо устройства управления и нижнее основание устройства управления. Верхняя крышка устройства управления, среднее гнездо устройства управления и нижнее основание устройства управления соединены болтами с возможностью разборки и уплотнения.

В другом иллюстративном варианте реализации настоящего изобретения указанный датчик представляет собой датчик скорости двигателя, или потенциометр акселератора, или комбинацию обоих.

Еще в одном иллюстративном варианте реализации настоящего изобретения в верхней крышке устройства управления выполнен впускной трубопровод, соединенный с трубой высокого постоянного давления с общей системой подачи посредством резьбового соединения.

В указанном среднем гнезде устройства управления установлены впускной клапан устройства управления, пружина клапана устройства управления и посадочное место клапана устройства управления. Указанный клапан устройства управления уперт в посадочное место клапана устройства управления под действием пружины клапана устройства управления.

Предпочтительно, чтобы в указанном нижнем основании устройства управления был выполнен толкатель устройства управления, управляющий открытием и закрытием клапана устройства управления, причем приведение в действие толкателя устройства управления происходит посредством распределительного вала впуска.

В другом варианте реализации настоящего изобретения количество цилиндров в блоке двигателя равно шести и коленчатый вал содержит шесть колен коленчатого вала.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения шесть колен коленчатого вала представляют собой по отдельности первое колено коленчатого вала, второе колено коленчатого вала, третье колено коленчатого вала, четвертое колено коленчатого вала, пятое колено коленчатого вала и шестое колено коленчатого вала, причем фазы колен коленчатого вала установлены следующим образом: разность фаз между первым коленом коленчатого вала и вторым коленом коленчатого вала составляет 120 градусов, разность фаз между вторым коленом коленчатого вала и третьим коленом коленчатого вала составляет 120 градусов, разность фаз между третьим коленом коленчатого вала и четвертым коленом коленчатого вала составляет 180 градусов, разность фаз между четвертым коленом коленчатого вала и пятым коленом коленчатого вала составляет 120 градусов, разность фаз между пятым коленом коленчатого вала и шестым коленом коленчатого вала составляет 120 градусов.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения выполнена система устройства управления, используемая для пневматического двигателя. Система устройства управления содержит трубу высокого постоянного давления с общей системой подачи, верхнюю крышку устройства управления, среднее гнездо устройства управления и нижнее основание устройства управления. Верхняя крышка устройства управления, среднее гнездо устройства управления и нижнее основание устройства управления соединены болтами с возможностью разборки и уплотнения. В верхней крышке устройства управления выполнен впускной трубопровод устройства управления, причем впускной трубопровод соединен с трубой высокого постоянного давления с общей системой подачи посредством резьбового соединения. Впускной трубопровод сообщается с полостью трубы высокого постоянного давления с общей системой подачи с возможностью получения сжатого воздуха из трубы высокого постоянного давления с общей системой подачи.

В одном варианте реализации настоящего изобретения в среднем гнезде устройства управления установлены впускной клапан устройства управления, пружина клапана устройства управления, втулка масляного уплотнения, нижнее основание пружины клапана устройства управления и посадочное место клапана устройства управления устройства управления, причем указанный клапан устройства управления уперт в свое посадочное место клапана устройства управления под действием предварительного напряжения пружины клапана устройства управления.

Кроме того, в нижнем основании устройства управления выполнен толкатель устройства управления, управляющий открытием и закрытием клапана устройства управления, причем приведение в действие толкателя устройства управления происходит посредством воздействия распределительного вала впуска. Приведение в движение распределительного вала впуска происходит посредством воздействия коленчатого вала через шестерню коленчатого вала и паразитную шестерню переднего редуктора, так что перемещение толкателя устройства управления происходит при работе двигателя и обеспечивает открытие и закрытие клапана устройства управления системы устройства управления.

Предпочтительно, чтобы торцевые крышки трубы высокого постоянного давления с общей системой подачи были неподвижно закреплены на двух концах трубы высокого постоянного давления с общей системой подачи. Более предпочтительно, чтобы указанная торцевая крышка содержала выступающий фланец. Этот фланец проходит в трубопровод между клапаном управления скоростью впуска воздуха с высоким давлением и трубой высокого постоянного давления с общей системой подачи и неподвижно, но с возможностью разборки, соединен с трубопроводом высокого давления посредством резьбового соединения.

В центре среднего гнезда (98) устройства управления выполнены отверстия различного диаметра, а именно отверстие (120) для гнезда клапана устройства управления, отверстие (117) для клапана устройства управления, отверстие (116) для втулки масляного уплотнения, отверстие (119) для пружины клапана устройства управления, расположенные по очереди сверху вниз. Диаметр отверстия для гнезда клапана устройства управления больше диаметра отверстия для клапана устройства управления и больше диаметра отверстия для втулки масляного уплотнения.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения отверстие для клапана устройства управления сообщается с соединительным отверстием горловины для газа. Таким образом, при открытом клапане устройства управления сжатый воздух из трубы высокого постоянного давления с общей системой подачи попадает в соединительное отверстие горловины для газа через впускной трубопровод.

Кроме того, система устройства управления по настоящему изобретению содержит втулку масляного уплотнения. Втулка масляного уплотнения установлена внутри отверстия для втулки масляного уплотнения и опирается на пружину клапана устройства управления. Шток клапана устройства управления проходит через внутреннюю часть втулки масляного уплотнения.

Пружина клапана устройства управления установлена в отверстии для пружины клапана устройства управления. Ее нижний конец опирается на нижнее гнездо пружины клапана устройства управления и закреплен на нижнем гнезде пружины клапана устройства управления посредством замочной скобы клапана устройства управления.

Посредством системы устройства управления по настоящему изобретению сжатый воздух высокого давления, поступающий из установки 13 резервуаров для газа высокого давления, может быть эффективно распределен для каждого цилиндра двигателя, обеспечивая непрерывную и надежную работу двигателя.

Краткое описание чертежей

Будут описаны предпочтительные, но не ограничивающие варианты реализации настоящего изобретения. Эти и другие характерные особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны в ходе их детального описания со ссылками на чертежи.

На фиг.1 схематически показан общий вид блока пневматического двигателя, содержащего двухтактный двигатель по настоящему изобретению.

На фиг.2 показан вид спереди корпуса двигателя блока пневматического двигателя по фиг.1, содержащего двухтактный двигатель.

На фиг.3 показан вид с правой стороны корпуса двигателя блока пневматического двигателя по фиг.1, содержащего двухтактный двигатель.

На фиг.4 показан вид с левой стороны корпуса двигателя блока пневматического двигателя по фиг.1, содержащего двухтактный двигатель.

На фиг.5 показан вид сверху блока корпуса двигателя блока пневматического двигателя по фиг.1, содержащего двухтактный двигатель.

На фиг.6 показан узел (коленчатый вал - соединительное устройство - поршень) корпуса двигателя блока пневматического двигателя по фиг.1, содержащего двухтактный двигатель и, в частности, показано соединение между одним из блоков (поршень - соединительное устройство) и корпусом цилиндра.

На фиг.7 схематически показан структурный вид коленчатого вала из узла (коленчатый вал - соединительное устройство - поршень) по фиг.6.

На фиг.8 схематически показан структурный вид распределительного вала корпуса двигателя по фиг.2.

На фиг.9А показан перспективный вид блока пневматического двигателя по фиг.1, содержащего двухтактный двигатель.

На фиг.9В показан продольный разрез системы устройства управления по фиг.9А.

На фиг.9C показан поперечный разрез системы устройства управления.

На фиг.10А показан перспективный вид переднего редуктора блока пневматического двигателя по фиг.1, содержащего двухтактный двигатель.

На фиг.10В показан вид слева по фиг.10А.

На фиг.10C показан частичный вид в разрезе с правой стороны по фиг.10А.

На фиг.11А показан перспективный вид многоступенчатого распределителя мощности блока пневматического двигателя по фиг.1, содержащего двухтактный двигатель.

На фиг.11В показан поперечный разрез по продольной оси по фиг.11А.

На фиг.11C показан вид с левой стороны по фиг.11А.

На фиг.11D показан вид сверху по фиг.11А.

Осуществление изобретения

Нижеследующее описание приведено только в качестве иллюстрации и никоим образом не ограничивает раскрытие, применение и использование изобретения. Следует иметь в виду, что на всех фигурах соответствующие номера позиций обозначают соответствующие компоненты или характеристики.

Обратимся к фиг.1, где схематически показан общий вид блока двухтактного пневматического двигателя по настоящему изобретению, причем стрелки обозначают направление потока воздуха. На фиг.1 блок пневматического двигателя содержит: корпус 1 двигателя, многоступенчатый распределитель 2 мощности, энергетическое оборудование 4, систему 6 устройства управления, воздушный компрессор 7, газоохладитель 11, резервуар 9 рециркуляции выхлопных газов, установку 13 резервуаров для газа высокого давления, резервуар 16 постоянного давления, клапан 23 регулировки скорости впускаемого воздуха, однонаправленный электрический турбинный отсасывающий насос 19, электронный блок 29 управления и глушитель 22 шума выхлопных газов. Как показано на фиг.1, установка 13 резервуаров для газа высокого давления соединена с внешней заправочной станцией или с внешним заправочным устройством посредством впускного трубопровода 14 для сжатого воздуха для получения сжатого воздуха необходимого высокого давления от внешнего устройства. На впускном трубопроводе для сжатого воздуха установлены расходомер А, манометр Р и переключатель ручного управления (не показан). Расходомер А - для измерения и контроля расхода сжатого воздуха, входящего в установку 13 резервуаров для газа высокого давления, а манометр Р - для измерения и контроля давления сжатого воздуха, входящего в установку 13 резервуаров для газа высокого давления. При необходимости заправки воздуха в установку 13 резервуаров для газа высокого давления через внешнее заправочное устройство или внешнюю заправочную станцию необходимо включить переключатель ручного управления и сжатый воздух войдет в установку 13 резервуаров для газа высокого давления. При достижении показаниями расходомера А и манометра Р на впускном трубопроводе 14 для сжатого воздуха некоторых определенных значений переключатель ручного управления выключен, процедура наполнения установки 13 резервуаров для газа высокого давления завершена и получен сжатый воздух под номинальным давлением, например 30 МПа. Для обеспечения безопасности резервуара газа на установке 13 резервуаров для газа высокого давления может быть установлен по меньшей мере один предохранительный клапан (не показаны).

Установка 13 резервуаров для газа высокого давления состоит по меньшей мере из одного резервуара достаточного объема для газа высокого давления, причем резервуары соединены последовательно или параллельно. Количество резервуаров для газа высокого давления в установке 13 резервуаров для газа высокого давления определено согласно практическим требованиям на месте применения. Установка 13 резервуаров для газа высокого давления соединена с резервуаром 16 постоянного давления через трубопровод 15, причем на трубопроводе 15 также установлены расходомер А и манометр Р для измерения и контроля расхода и давления сжатого воздуха. Резервуар 16 постоянного давления выполнен с возможностью стабилизации давления сжатого воздуха высокого давления, выходящего из установки 13 резервуаров для газа высокого давления. Давление в резервуаре 16 постоянного давления немного ниже давления в установке 13 резервуаров для газа высокого давления и составляет от 21 до 28 МПа, предпочтительно около 21 МПа. Между резервуаром 16 постоянного давления и клапаном 23 регулировки скорости впускаемого воздуха установлен трубопровод 17, на котором также расположены расходомер А и манометр Р для измерения и контроля расхода и давления сжатого воздуха. После контроля и регулировки посредством клапана 23 регулировки скорости впускаемого воздуха воздух высокого давления из резервуара 16 постоянного давления входит в систему 6 устройства управления.

Ниже подробно описан клапан 23 регулировки скорости впускаемого воздуха. Клапан 23 регулировки скорости впускаемого воздуха выполнен с возможностью управления временем открытия электромагнитного клапана в соответствии с командным сигналом от электронного блока 29 управления для регулировки объема впускаемого сжатого воздуха. Вследствие декомпрессионной функции электромагнитного клапана его комбинируют с клапаном снижения и регулировки давления с образованием клапана регулировки скорости, так что можно регулировать скорость поворота двигателя в подходящем диапазоне. Управление клапаном 23 регулировки скорости впускаемого воздуха происходит посредством управляющего сигнала 26 от электронного блока 29 управления. Многие типы датчиков могут быть при необходимости установлены на корпусе 1 двигателя, например датчик скорости, для измерения скорости поворота двигателя, позиционный датчик, для определения положения верхней мертвой точки цилиндра, потенциометр акселератора, для определения положения педали акселератора, а также температурный датчик, для измерения температуры корпуса двигателя. Согласно иллюстративному варианту реализации настоящего изобретения показаны датчик 24 скорости и/или потенциометр 242 акселератора. Датчик 24 скорости может быть выбран из различных существующих при настоящем уровне техники датчиков скорости, для измерения скорости поворота двигателя, и обычно установлен на коленчатом вале 56. Потенциометр 242 акселератора может быть выбран из различных существующих при настоящем уровне техники позиционных датчиков, для измерения положения педали акселератора, и обычно установлен в положении педали акселератора. При использовании не для транспортных средств по аналогии с потенциометром акселератора может быть использован датчик нагрузки двигателя, например датчик крутящего момента, для контроля выходного крутящего момента двигателя, позиционный датчик кнопки селектора электрического тока для контроля за генерацией тока и др. На основании сигнала о скорости, поступающего от датчика скорости 24, и/или сигнала о положении, поступающего от потенциометра 242 акселератора, электронный блок 29 управления производит расчет и подает сигнал 26 управления. Сигнал 26 управления управляет клапаном регулировки скорости впускаемого воздуха, так что клапан регулировки скорости впускаемого воздуха может удовлетворять требованиям высокой скорости, средней скорости и низкой скорости и двигатель может, соответственно, выполнять поворот с высокой скоростью, средней скоростью и низкой скоростью.

Сжатый воздух высокого давления, проходящий через клапан регулировки скорости впускаемого воздуха, попадает в систему 6 устройства управления через трубопровод высокого давления. Сжатый воздух высокого давления подают в каждый цилиндр двигателя 1 посредством системы 6 устройства управления. Давление составляет, например, от 7 до 18 МПа, предпочтительнее от 9 до 15 МПа и еще предпочтительнее от 11 до 13 МПа, и выполнено с возможностью приведения поршня 51 в возвратно-поступательное перемещение в системе 40 цилиндра (см. рисунки 2-6). При этом обеспечена возможность преобразования посредством соединительного стержня 54 возвратно-поступательного перемещения поршня 51 в поворотное перемещение коленчатого вала 56, чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым к различным состояниям двигателя. Специальная конструкция системы 6 управления будет подробно описана ниже.

Снова обратившись к фиг.1, можно видеть, что поворотное перемещение, создаваемое корпусом 1 двигателя, распределено на энергетическое оборудование, например на генератор 4, посредством многоступенчатого распределителя 2 мощности. Многоступенчатый распределитель 2 мощности может быть связан с маховиком на коленчатом вале 56 и также может также быть связан с коленчатым валом 56 посредством соединительного устройства, например соединительной муфты, выполнен с возможностью передачи мощности к энергетическому оборудованию 4.

Поскольку двигатель на сжатом воздухе по настоящему изобретению непосредственно приведен в действие воздухом высокого давления, воздух высокого давления приводит к перемещению поршня 51 при повороте коленчатого вала на угол от 0 до 180 градусов. При продолжении перемещения поршня вверх, вследствие инерции после достижения нижней мертвой точки коленчатый вал продолжает поворот на углы от 180 до 360 градусов, двигатель работает на такте выпуска, причем при этом выпускаемый воздух имеет относительно высокое давление, например примерно 3 МПа. С одной стороны, выпускаемый газ высокого давления склонен к образованию потока выхлопного газа высокого давления при его непосредственном выпуске в атмосферу и создает шум выхлопных газов. С другой стороны, происходит потеря энергии сжатого воздуха. Таким образом, в настоящем изобретении предусмотрен центробежный генератор 22 для использования энергии сжатия, содержащейся в выхлопном газе. Как показано на фиг.1, выхлопной газ, собранный на выпускном коллекторе, попадает в центробежный генератор 22 через трубопровод 27. Сжатый выхлопной газ, поступающий в центробежный генератор 22, приводит в действие центробежный генератор 22 с генерацией электроэнергии. Происходит передача электроэнергии, образованной центробежным генератором 22, в аккумуляторную батарею 19 по проводящему проводу 18 для ее последующего использования двигателем.

Теперь перейдем к фиг.2-5. На фиг.2-5 под разными углами показан вид корпуса 1 двигателя по фиг.1. В том числе на фиг.2 показан вид корпуса 1 двигателя спереди, на фиг.3 показан вид корпуса 1 двигателя с правой стороны, на фиг.4 показан вид корпуса 1 двигателя с левой стороны и на фиг.5 показан вид корпуса 1 двигателя сверху. Из фиг.6 видно, что корпус 1 двигателя содержит цилиндр 40, систему 36 головки цилиндра, впускной трубопровод 42 (горловину впускного клапана), выпускной трубопровод 27, поршень 51, соединительный стержень 54, коленчатый вал 56, распределительный вал 800 выпуска (см. фиг.8), распределительный вал 200 впуска (выполнен в установочном отверстии 113 распределительного вала впуска по фиг.9), передний редуктор 43 и задний редуктор 33. Передний редуктор 43 выполнен с возможностью приведения в действие коленчатого вала 56 и распределительного вала. Кольцо 31 с зубьями и маховик 32, которые могут быть соединены посредством многоступенчатого распределителя 2 мощности, размещены в заднем редукторе 33. В иллюстративном варианте реализации двигателя 1 предусмотрены распределительный вал 200 впуска и распределительный вал 800 выпуска. Они прикреплены к коленчатому валу 56 посредством переднего редуктора 43 с возможностью соответствующего поворота вместе с коленчатым валом 56. Поскольку система 6 устройства управления непосредственно управляет впуском и распределением сжатого воздуха, впускной клапан на системе 36 головки цилиндра двигателя не установлен, а установлен только выпускной клапан 62. В иллюстративном варианте реализации настоящего изобретения каждый цилиндр содержит 4 выпускных клапана, причем при необходимости количество выпускных клапанов может быть равно одному, двум, четырем или шести. Сжатый воздух из системы 6 компрессора попадает непосредственно в камеру 63 расширения и выпуска через горловину 42 клапана (см. фиг.6). При работе двигателя сжатый воздух толкает поршень 51 для перемещения вниз. Происходит превращение линейного перемещения поршня 51 в поворотное перемещение коленчатого вала 56 посредством соединительного стержня 54. Мощность на выходе двигателя можно реализовать посредством поворота коленчатого вала. После достижения поршнем 51 нижней мертвой точки коленчатый вал 56 продолжает поворот по инерции и заставляет поршень 51 перемещаться из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку. Теперь распределительный вал 800 выпуска может открыть выпускной клапан 62 посредством размещенного на нем кулачка и соответствующего коромысла клапана. Такт выпуска тем самым выполнен. В иллюстративном варианте реализации настоящего изобретения предпочтительно, чтобы выпускаемый выхлопной газ попадал в контур рециркуляции выхлопного газа.

На корпусе 1 двигателя, кроме того, размещены стартер 39 для запуска двигателя, генератор 391, соединенный с коленчатым валом посредством соединительного компонента, например ременного шкива, нижний масляный картер 44 блока цилиндров для рециркуляции смазочного масла, и масляный фильтр 2 двигателя для фильтрации моторного масла. Генератор 391 может быть, например, интегральным генератором переменного тока, генератором переменного тока без щеток, генератором переменного тока с насосом или генератором с постоянным магнитом и т.д. При работе двигателя генератор может подавать мощность на блок двигателя и заряжать элемент батареи или элемент аккумулятора (не показаны на фигурах).

Обратимся теперь к фиг.6. На ней показана система (коленчатый вал - соединительное устройство - поршень) корпуса двигателя блока двухтактного двигателя по фиг.1, в которой показано соединение одного узла (поршень - соединительное устройство) с цилиндром 40. В иллюстративном варианте реализации настоящего изобретения двигатель преимущественно содержит шесть цилиндров 40 и, соответственно, шесть поршней 51 и шесть соединительных стержней 54. В качестве альтернативы количество поршней 51, цилиндров 40 и соединительных стержней 54 может быть соответственно равным единице, двум, четырем, шести, восьми, двенадцати или другому числу, определяемому специалистами в данной области техники. Аналогичным образом, конструкция коленчатого вала 56 должна соответствовать количеству узлов (поршень - соединительное устройство). В иллюстративном варианте реализации настоящего изобретения, показанном на фиг.6 и 7, коленчатый вал 56 предпочтительно содержит 6 колен в соответствии с оптимальным вариантом реализации настоящего изобретения. Снова обратившись к фиг.6, можно видеть, что в показанном соединении одного узла (поршень - соединительное устройство) и цилиндра 40 сжатый воздух высокого давления из системы устройства управления 6 входит в камеру 63 расширения и выпуска газа через впускной трубопровод 41 и отверстие 402 горловины для газа на головке 36 цилиндра. В камере 63 расширения и выпуска происходит расширение газа высокого давления с выполнением работы. Расширение газа приводит к перемещению поршня 51 вниз, что представляет собой такт выполнения работы. Работа, полученная в этом такте выполнения работы, может быть подана вовне посредством системы коленчатого вала и соединительного стержня. При перемещении поршня 51 в цилиндре от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке выпускной клапан 62 открыт и воздух с определенным давлением выходит из камеры расширения и выпуска по трубопроводу 27, что представляет собой выпускной такт. Непосредственно перед достижением поршнем верхней мертвой точки происходит закрытие выпускного клапана 62 и система 6 устройства управления начинает подавать воздух в камеру 63 расширения и выпуска, начиная, тем самым, следующий цикл. Очевидно, что поршень совершает работу один раз при полном повороте (360 градусов) коленчатого вала 56 двигателя по настоящему изобретению, причем этот двигатель не похож на обычный четырехтактный двигатель, коленчатый вал которого может совершить полный набор тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска один раз при повороте на два оборота (720 градусов). Двигатель по настоящему изобретению похож на двухтактный двигатель, но все же отличен от обычного двухтактного двигателя, поскольку в обычном двухтактном двигателе впускное отверстие обычно расположено на дне цилиндра, а продувочное отверстие и выпускное отверстие расположены в подходящих местах в цилиндре. В двухтактном двигателе по настоящему изобретению отверстие 402 горловины для газа для впуска сжатого воздуха высокого давления и выпускное отверстие 272 расположены на вершине цилиндра, причем открытие и закрытие отверстия 402 горловины для газа происходит посредством распределительного вала 200 впуска через систему устройства управления 6, а открытие и закрытие выпускного отверстия происходит посредством открытия и закрытия выпускного клапана 62, управляемого шарниром, причем шарнир активизирован распределительным валом 800 выпуска, приводимым в движение коленчатым валом. Таким образом, двухтактный двигатель по настоящему изобретению полностью отличен от обычного двухтактного двигателя. Он эффективно использует воздух высокого давления с возможностью расширения и непосредственного выполнения работы, причем поршень 51 совершает работу один раз при повороте коленчатого вала 56 на один оборот (360 градусов). Таким образом, двигатель по настоящему изобретению может увеличить мощность в два раза по сравнению с обычным четырехтактным двигателем при одинаковом объеме вытесняемого воздуха.

Обратимся теперь к фиг.5 и фиг.6. Коленчатый вал 56 содержит соединительный болт 79 шестерни, передний конец 80 коленчатого вала, коническую шестерню 61, коренную шейку 78, колено 71 коленчатого вала, противовес 77, палец 76 звена коленчатого вала, задний конец 75 коленчатого вала и соединительный болт 72 маховика. На коренной шейке 78 и пальце 76 звена коленчатого вала 56 соответствующим образом предусмотрено по меньшей мере одно отверстие для заливки машинного масла для подачи машинного масла к коленчатому валу. Палец звена коленчатого вала расположен на коленчатом валу 56. Соединительный болт 79 шестерни для крепления к соответствующей шестерне переднего редуктора 43, расположен справа (как п