двухходовой двигатель внутреннего сгорания

Формула изобретения

Двухходовой двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок соосных цилиндров, два из которых рабочие и один компрессионный, установленные в них рабочие и компрессионный поршни, жестко связанные между собой при помощи штока с впускными выточками, периферийные части рабочих поршней выполнены с дополнительными штоками с концевыми роликами, контактирующими с внутренней поверхностью обоймы, установленной с эксцентриситетом относительно поперечной оси блока цилиндров, равным ходу поршней, впускные и выпускные окна и свечи, отличающийся тем, что на внутренней поверхности обоймы выполнены дорожки с возможностью перехода на них роликов штока и изменения, за счет этого, степени сжатия в цилиндрах, при этом профиль дорожек выполнен соответствующим нечетному количеству мертвых точек, а обойма установлена с возможностью перемещения вдоль оси блока цилиндров на суммарную ширину дорожек.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конструкциям двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в автомобильной, авиационной и других отраслях промышленности.

Известен двухходовой двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок цилиндров (два рабочих и компрессионный), расположенных на одном валу, имеющем впускные выточки, впускные и выпускные окна и свечи, штоки с концевыми роликами и обойму, установленную с эксцентриситетом относительно поперечной оси блока цилиндров, равным ходу поршня (RU патент N 2009346 - прототип).

Недостатком известного двигателя являются узкие функциональные возможности двигателя, в частности не позволяющие использовать топливо различного октанового числа и менять количество ходов поршней за один оборот обоймы.

Задача, решаемая изобретением, - расширение функциональных возможностей двухходового двигателя за счет обеспечения возможности изменения степени сжатия топлива и изменение количества рабочих ходов за один оборот обоймы.

Это достигается тем, что в двухходовом двигателе внутреннего сгорания, содержащем блок соосных цилиндров: два рабочих и один компрессионный, в которых установлены рабочие и компрессионный поршни, поршни жестко связаны между собой при помощи вала с впускными выточками. При этом периферийные части рабочих поршней выполнены с дополнительными штоками с концевыми роликами, контактирующими с внутренней поверхностью обоймы, установленной с эксцентриситетом относительно поперечной оси блока цилиндров, равным ходу поршней. Двигатель также имеет впускные и выпускные окна и свечи.

Согласно изобретению на внутренней поверхности обоймы выполнены дорожки с возможностью перехода на них роликов штока и изменения за счет этого степени сжатия в цилиндрах, при этом профиль дорожек выполнен соответствующим нечетному количеству мертвых точек, а обойма установлена с возможностью перемещения вдоль оси блока цилиндров на суммарную ширину дорожек.

Наличие нескольких дорожек на внутренней поверхности обоймы и возможность перехода на них роликов штока за счет перемещения обоймы вдоль оси блока позволяют изменить степень сжатия в цилиндрах, а следовательно, и использовать топливо различного октанового числа. Кроме того, переходя на соответствующие дорожки, можно изменять количество рабочих ходов за один оборот обоймы.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, 2, 3. На фиг. 1 представлен общий вид двухходового двигателя в разрезе, на фиг. 2 - обойма в плане с дорожками для перехода на топливо с различными октановыми числами, на фиг. 3 - обойма для перехода на различное количество рабочих ходов за один оборот обоймы.

Двигатель (фиг. 1) включает в себя корпус 1, блок соосных цилиндров, два из которых рабочие 2 и один компрессионный 3, впускное окно 4 и выхлопные окна 5, свечи зажигания 6. Рабочие цилиндры 2 отделены от компрессионного 3 перемычками 7. Внутрь цилиндров входит блок поршней, включающий в себя два рабочих поршня 8 и один компрессионный поршень 9; поршни расположены на одном валу, имеющем выточки 10 для прохода рабочей смеси. Блок поршней снабжен штоками 11 с концевыми роликами 12, а поршни 8 и 9 и перемычки 7 - компрессионными кольцами 13. Двигатель снабжен обоймой 14 (фиг. 2) с дорожками на внутренней поверхности A, B, C, соответствующими различным октанным числам (бензин марок 72, 76, 93) или различному количеству рабочих ходов за один оборот обоймы Д, Е (фиг. 3). Обойма 14 имеет вал отбора мощности 15, в котором выполнено центрирующее глухое отверстие 16, в которое входит ось 17. Двигатель снабжен кожухом 18 и крышкой 19. Внутреннее пространство между кожухом 18 и обоймой 14 образует картер 20. При этом обойма установлена с возможностью перемещения вдоль оси блока цилиндров на суммарную ширину дорожек.

Двигатель работает следующим образом. Известным способом (на фиг. не показано) устанавливают обойму 14 на дорожку, соответствующую определенному сжатию, а следовательно, и октановому числу, например В (соответствует средней степени сжатия - бензин 76). Валом отбора мощности 15 обойма 14 приводится во вращение. При этом блок поршней приходит в возвратно-поступательное движение за счет давления стенки дорожки В обоймы 14 на ролики 12, соединенные со штоками 11 поршнями 8 и 9. Компрессионный поршень 9, перемещаясь в крайнее левое положение, втягивает рабочую смесь через впускное окно 4. При движении компрессионного поршня 9 в правое положение происходит нагнетание рабочей смеси в правый рабочий цилиндр 2 через выточки 10 с одновременным выдуванием отработанной смеси через выхлопное окно 5. При движении рабочего поршня 8 влево происходят запирание смеси и ее сжатие. Когда рабочий поршень 8 перейдет в крайнее левое положение, на свечу 6 подается искра и рабочая смесь воспламеняется. Рабочий поршень 8 под воздействием расширяющейся рабочей смеси перемещается вправо. Ролик 12 давит на эксцентрично расположенную стенку дорожки обоймы 14, поворачивая ее на 180 градусов. Одновременно происходят нагнетание рабочей смеси в левый цилиндр 2, ее сжатие и после подачи искры на свечу 6 воспламенение, и рабочий цикл повторяется. За один полный оборот обоймы 14 осуществляются два рабочих хода. Профиль внутренней стенки обоймы 14, контактирующей с роликами 12, выполнен так, что обеспечивает непрерывный контакт роликов 12 с внутренней стенкой обоймы 14. Смазка трущихся частей осуществляется смазкой, налитой в картер 20. При необходимости перехода на бензин с другим октановым числом, например А93, известным способом перемещают обойму 14 на дорожку С, соответствующую большей степени сжатия. Таким же образом осуществляется переход на меньшую степень сжатия (дорожка А). При расширении функциональных возможностей двигателя, связанных с увеличением количества рабочих ходов за один оборот обоймы, последняя выполняется с двумя и более дорожками Д, Е (фиг. 3), профиль которых соответствует нечетному количеству мертвых точек. По образующей обоймы 14, например, дорожка А соответствует одной мертвой точке, а дорожка Е - соответственно трем. Переход осуществляется перемещением обоймы 14 относительно роликов 12 вдоль оси 17 на соответствующую дорожку: Д или Е. При этом количество рабочих ходов за один оборот обоймы 14 изменяется с 2 до 6. Таким образом, использование обоймы 14 с различными рабочими дорожками позволяет расширить функциональные возможности двухходового двигателя, что дает возможность применять топливо различных октановых чисел и увеличивать количество рабочих ходов двигателя за один оборот обоймы.