ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2200858
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ЛЕОНТЬЕВА А.А.

English

ИЗОБРЕТЕНИЕ. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ЛЕОНТЬЕВА А.А. Патент Российской Федерации RU2200858

Имя заявителя: Леонтьев Алексей Алексеевич
Имя изобретателя: Леонтьев Алексей Алексеевич 
Имя патентообладателя: Леонтьев Алексей Алексеевич
Адрес для переписки: 300025, г.Тула, ул.Оружейная, 29а, кв.71, А.А.Леонтьеву
Дата начала действия патента: 2001.03.13

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению. Двигатель содержит дисковый золотник с камерами сгорания, форсунки, впускные и выпускные каналы, цилиндровый блок, выходной вал и картер с поддоном, цилиндровый блок выполнен монолитным с вертикальным отверстием в центре и с осепараллельно по окружности вокруг отверстия накрест расположенными парой компрессорных с парой оптимально в два раза большего объема расширительных цилиндров, составляющих в совокупности между собой стороны вертикальных и смежных углов 72 и 108o. В компрессорном и расширительном цилиндрах, расположенных по одну сторону от биссектрисы угла в 108o, монолитные поршни размещены в верхних мертвых точках, а в цилиндрах на противоположной стороне биссектрисы угла в 108o поршни размещены в нижних мертвых точках и присоединены штоковыми частями к роликоподшипникам, установленным на скрепленных попарно втулочной муфтой кривошипных шейках сателлитных шестерен с выполненными на ободе зубьями полуцилиндрической формы, один из которых большего размера воедино и монолитно соединен с кривошипной шейкой в каждом сателлите, и сопряженных с впадинами по форме зубьев внутреннего венца неподвижных шестерен, больших в два раза обода сателлитов и равных ходу поршня. Опорные цапфы, монолитно выполненные выступающими из центра торцов спаренных сателлитов, помещены в эксцентрично смещенные на величину одной четверти хода поршня в подшипниковые отверстия полувалов, снабженных на внутренних торцах серпообразной формы противовесами и на внешних торцах - шестернями, соосно установленными на подшипники в противолежащих сторонах картера и составляющими совместно со спаренными сателлитами первичные валы двигателя, кинематически соединенные с шестернями, укрепленными на концах выходного вала, расположенного осепараллельно между первичными валами. Средняя часть выходного вала посредством пары конических шестерен, вертикального вала, установленного в центральном отверстии цилиндрового блока, и шестерен сочленена с внутренним зубчатым венцом центрального отверстия дисков, причем по окружности, совпадающей с расположением отверстий в цилиндровой крышке, с впускными, выпускными каналами, расположенными по концам биссектрисы угла в 72o, двумя форсунками, установленными по концам биссектрисы угла в 108o на крышке кожуха золотника, в дисках выполнены по окружности длиною дуги по 36o с равными промежутками пять камер сгорания бицилиндровой формы с сообщающимися отверстиями в смежной стенке бицилиндра, с объемами, обеспечивающими им по меньшей мере девятнадцатикратную степень сжатия воздуха, и находящихся в конструктивном согласии с отверстием цилиндровой крышки над расширительным цилиндром и с поршнем, занимающим в нем нижнюю мертвую точку, и с возможностью поворота диска за каждый ход поршня на десятую часть оборота в направлении к биссектрисе угла в 72o от расширительного цилиндра. Изобретение обеспечивает повышение термического и механического кпд, экономичность, надежность и компактность двигателя.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания.

Известна конструкция двигателя (см. патент RU 2008476 С1, 5 F 02 В 75/32, 41/02, опубл. 28.02.94), содержащая корпус с оппозитными цилиндрами, монолитные оппозитные поршни, размещенные в цилиндрах и присоединенные к кривошипу щек, жестко сочлененных с сателлитными шестернями, планетарно обкатываемые внутри по зубчатым венцам неподвижные шестерни с окружностью в два раза большего диаметра окружности зубьев сателлитов и равных ходу поршней, крышки цилиндров с системами газораспределения и топливоподачи, камеры сгорания, образуемые в каждом цилиндре над поршнем в верхнем участке его хода, изменяемого и непостоянного объема в течение времени сгорания топлива.

Существенными конструктивными недостатками известного двигателя являются: во-первых, образуемая в цилиндрах над поршнем и неизолированная от него в верхнем участке его хода камера изменяемого объема в течение термодинамического процесса сгорания в ней топлива, снижающая термический кпд двигателя; во-вторых, сложность узла жесткого сочленения щек кривошипа с сателлитными шестернями и неэффективность подшипников скольжения, прикрепленных к кривошипу щек, и, в-третьих, некомпактность, выраженная значительной габаритной длиной оппозитных цилиндров с расположенными на их крышках механизмами газораспределения и топливоподачи со сложным конструктивным обеспечением кинематической связи их с выходным валом.

Известна конструкция двигателя (см. патент SU 1643754 А1, 5 F 02 В 41/02, опубл. 23.04.91), содержащая цилиндровый блок с компрессорным малого и с расширительным большего объема цилиндрами, поршни с вытеснителями на торцах, размещенные в цилиндрах и присоединенные шатунами к коленчатому валу, общую цилиндровую крышку с проходящими через нее отверстиями в каждый цилиндр, вмещающий вытеснитель, выступающий на торце поршня, кожух золотника, расположенный на цилиндровой крышке, снабженный двумя кинематически связанными с выходным валом подпружиненными дисками, соосно установленными один над другим, контактирующими с плоскостью цилиндровой крышки и с плоскостью крышки кожуха золотника, в которых образованы камеры сгорания постоянного объема с цилиндрическими тонкостенными оболочками внутри, изолирующими объем камер от междисковых торцевых зазоров. Верхняя крышка кожуха золотника снабжена впускным каналом, периодически впускающим через камеру сгорания и через отверстия в цилиндровой крышке атмосферный воздух в компрессорный цилиндр, выпускным каналом, периодически выпускающим через отверстие в цилиндровой крышке и через камеру сгорания отработавшие газы из расширительного цилиндра в атмосферу, и форсункой, связанной кинематически с валом, периодически впрыскивающей топливо в камеры сгорания.

Основным недостатком таких двигателей, поршни в которых присоединены шатунами к коленчатому валу, является большое трение о стенки цилиндров поршней, вызванное наклоном шатунов в процессе вращения вала, причем возникающая в связи с этим необходимость конструктивного увеличения высоты поршней и цилиндров не способствует компактности двигателя.

К тому же в такой конструкции двигателя с одним расширительным цилиндром, поршень в котором совершает рабочий ход лишь в течение каждого оборота вала, возникает неравномерность вращения вала и ограничение мощности.

Известные традиционные поршневые двигатели (В.Е.Егорушкин, Б.И.Цеплович. Основы гидравлики и теплотехники. - М.: Машиностроение, 1981, с.228), содержащие камеры сгорания, расположенные в цилиндрах над поршнем в верхней мертвой точке (ВМТ), степень сжатия для которых выбирают практически в зависимости от вида топлива, имеющего различную температуру воспламенения. Степень сгорания для двигателей с воспламенением горючей смеси от постороннего источника составляет 6-12 для работающих на бензине и 5-9 - на газообразном топливе. Меньшие значения степени сжатия приводят к снижению кпд, а большие - к преждевременной вспышке смеси до прихода поршня в ВМТ, что помимо снижения кпд цикла приводит к нарушению работоспособности, ускоренному изнашиванию и сокращению срока службы двигателя.

В двигателях с самовоспламенением топлива степень сжатия должна находиться в пределах 12-19. При степени сжатия менее 12 не гарантировано самовоспламенение топлива в камере сжатого воздуха, а при степени сжатия более 19 развивается очень большое давление после сгорания топлива, снижающее кпд цикла вследствие опасности разрушения камеры сгорания, вызванной равновеликим размером диаметра с цилиндром двигателя, а так как чем выше степень сжатия, тем меньше объем камеры сгорания, которую возможно выполнить малого диаметра с необходимой величиной толщины стенки, изолированной от цилиндра и способной выдержать большее давление, чем камера сгорания над поршнем в цилиндре двигателя.

Таким образом, в цилиндрах традиционных поршневых двигателей камера сгорания, образуемая в ВМТ над поршнем, не изолированная от него в процессе сгорания топлива, обладает пониженной характеристикой прочности, не обеспечивает действительный изохорный цикл двигателя, снижая его термический кпд.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в повышении эффективности, мощности, конструктивной компактности, упрощении устройства двигателя и надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что блок цилиндров двигателя выполнен монолитно с вертикальным отверстием в центре, вокруг которого осепараллельно и крестообразно расположена равноудалено от оси отверстия пара компрессорных с парой расширительных, оптимально в два раза больших объемов цилиндров, составляющих в совокупности стороны вертикальных и смежных углов в 72 и 108o с помещенными в каждый цилиндр монолитными поршнями с вытеснителями на торце, причем в компрессорном и расширительном цилиндрах, расположенных по одну сторону от биссектрисы угла в 108o, поршни размещены в верхней мертвой точке (ВМТ), а в цилиндрах, расположенных на противоположной стороне биссектрисы угла, поршни размещены в нижней мертвой точке (НМТ), присоединенных штоковыми частями к роликоподшипникам, установленным на кривошипных шейках, скрепленных попарно между собой втулочной муфтой сателлитных шестерен с зубьями на ободе, выполненными полуцилиндрической формы, один из которых большего размера монолитно и воедино соединен с кривошипной шейкой в каждом сателлите, сопряженными с впадинами соответствующей зубьям формы, выполненными по внутреннему ободу неподвижных шестерен в два раза большего обода сателлитов и равными по ходу поршня, а выполненные выступающими из центра торцов спаренных сателлитов опорные цапфы помещены в эксцентрично смещенные на величину одной четверти хода поршня подшипниковые отверстия полувалов, снабженных на внутренних торцах серпообразной формы противовесами и шестернями на внешних торцах, соосно установленных в подшипники на противолежащих сторонах картера, совместно составляющих со спаренными сателлитами первичные валы двигателя, кинематически соединенные с шестернями выходного вала, закрепленными на его концах и осепараллельно расположенного между первичными валами в картере и связанный своей средней частью посредством пары конических шестерен, вертикального вала, проходящего по центральному отверстию цилиндрового блока, и трех цилиндрических шестерен с зубьями внутреннего зубчатого венца, выполненного по отверстиям дисков золотника, причем в дисках золотника по окружности, совпадающей с отверстиями цилиндровой крышки, впускными, выпускными каналами, расположенными по концам биссектрисы угла в 72o, и двумя форсунками, расположенными по концам биссектрисы угла в 108o на крышке кожуха золотника, в дисках образованы с равными промежутками длиною по дуге в 36o пять камер сгорания бицилиндровой формы с выполненными в разделяющий бицилиндры смежной стенке сообщающимися отверстиями, из которых одна бицилиндровая камера в согласии совмещена с полостью открытым отверстием цилиндровой крышки над расширительным цилиндром и с поршнем, занимающим положение НМТ и синхронном направлении вращения диска золотника в сторону биссектрисы угла в 72o, совершающего тридцатишестиградусный поворот за каждый ход поршня.

Таким образом, согласно конструктивной схеме предложенного устройства двигателя, обеспечивающего сокращение силового потока, исходящего от спаренных поршней компрессорного с расширительным цилиндрами через посредство упрочненных щек кривошипов двух сателлитных шестерен с полуцилиндрической формой зубьев, составляющих первичные валы, кинематически передающие усилия на осепараллельно расположенный между ним выходной вал двигателя, с последовательным обеспечением по меньшей мере с девятнадцатикратной степенью сжатия воздуха в пяти бицилиндровых камерах постоянного объема, изолированных от цилиндров с поршнями, на время впрыска и самовоспламенения в них топлива изохорного цикла работы двигателя, "всеядно" способного на все виды жидкого топлива при высокой степени сжатия в ней воздуха.

Конструктивная схема предложенного устройства двигателя изображена на чертежах:

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ЛЕОНТЬЕВА А.А.

Фиг. 1 - вид на двигатель сверху с частичными вырезами цилиндровой, золотниковой крышек и картера

Фиг. 2 - разрез по А-А фиг.1 - по осям компрессорного и расширительного цилиндров с монолитными поршнями и по оси первичного вала двигателя

Фиг. 3 - разрез по Б-Б фиг.1 - по оси золотника камер сгорания и поперечным разрезам трех осей валов, осепараллельно расположенных в картере

Фиг. 4 - продольное сечение по В-В на фиг.1 в золотнике, отдельной бицилиндровой камеры сгорания

Фиг.5 - вид на торцы неподвижной шестерни и сателлитной шестерни

Фиг.6 - принципиальная кинематическая схема двигателя

Радиальные направления по схеме графически условно соответствуют вертикальным направлениям в устройстве двигателя.

Двигатель содержит вертикально расположенный цилиндровый блок 1, общую для блока цилиндровую крышку 2, кожух золотника 3, установленный на цилиндровой крышке, расположенную сверху кожуха золотника крышку 4 и картер 5 с поддоном 6, размещенные снизу двигателя.

Цилиндровый блок 1 выполнен монолитным с вертикальным отверстием 7 в центре, вокруг которого равноудаленно от оси отверстия 7 накрест расположены пара компрессорных 8 и 9 с парой расширительных 10 и 11 цилиндров, совокупно составляющих стороны (см. фиг.1) вертикальных и смежных углов в 72 и 108o. Объем каждого из расширительных цилиндров 10 и 11 оптимально в два раза больше каждого из компрессорных цилиндров 8 и 9. В компрессорном цилиндре 8 расположен монолитный поршень 12, а в компрессорном цилиндре 9 - монолитный поршень 13. В расширительном цилиндре 10 расположен монолитный поршень 14, а в расширительном цилиндре 11 - монолитный поршень 15. На торцах каждого из поршней выполнены вытеснители 16.

Цилиндровая крышка 2 снабжена четырьмя, по одному в каждый цилиндр, газопроходными отверстиями 17, в которые для уменьшения объема над поршнем при их положениях в верхних мертвых точках (ВМТ) входят вытеснители 16.

Прямолинейно-возвратные движения поршней в цилиндрах двигателя преобразуются сателлитно-планетарными механизмами во вращение первичных валов, размещенных в картере осепараллельно между собой по обе стороны биссектрисы углов в 108o.

Поршень 12 компрессорного цилиндра 8 и поршень 15 расширительного цилиндра 11, расположенные (см. фиг.1) по левую сторону от биссектрисы углов в 108o и занимающие положение ВМТ в цилиндрах, присоединены к левостороннему сателлитно-планетарному механизму (см. фиг.3), размещенному в картере 5, а поршень 14 расширительного цилиндра 10 и поршень 13 компрессорного цилиндра 9, расположенные (см. фиг.1) по правую сторону от биссектрисы углов 108o и занимающие положение нижних мертвых точек (НМТ) в цилиндрах, присоединены к правостороннему сателлитно-планетарному механизму, размещенному (см. фиг.3) в картере 5.

Кинематические связи монолитных поршней с левым и правым сателлитно-планетарными механизмами, осепараллельно расположенных (см. фиг.3) конструктивно аналогично между собой выполненные согласно фиг. 2, где показано устройство сателлитно-планетарного механизма, расположенного с левой стороны двигателя, в котором штоковая часть монолитного поршня 15 расширительного цилиндра 11 присоединена к роликоподшипнику 18, установленному на шейке кривошипа 19 сателлита 20, а штоковая часть монолитного поршня 12 компрессорного цилиндра 8 присоединена к роликоподшипнику 21, установленному на шейке кривошипа 22 сателлита 23, кривошипные шейки 19 и 22, которые жестко скреплены между собой, при соблюдении осепараллельности сателлитов 20 и 23, посредством втулочной муфты 24.

Сателлит 20 планетарно обкатывается по зубчатому венцу внутри неподвижной шестерни 25, а сателлит 23 обкатывается внутри по неподвижной шестерне 26, диаметры которых больше сателлитных в два раза и равны ходу поршней, причем зубья сателлитов 20 и 23 выполнены полуцилиндрической формы с одним из них большего радиуса, воедино монолитно совмещенных с кривошипными шейками 19 и 22, при этом во внутренних венцах неподвижных шестерен 25 и 26 выполнены (см. фиг.3 и 5) впадины, соответствующие форме сателлитных зубьев, обеспечивающей необходимую надежную прочностную характеристику кривошипным шейкам сателлитов.

Опорная цапфа 27, монолитно выполненная воедино с сателлитом 20, выступающая из центра его внешнего торца, помещена в подшипниковое отверстие, эксцентрично смещенное на величину в одну четверть хода поршня от оси центральной цапфы 28 полувала 29, а опорная цапфа 30, монолитно выполненная воедино с сателлитом 23, выступающая из центра его торца, помещена в подшипниковое отверстие, эксцентрично смещенное на величину в одну четверть хода поршня от оси центральной цапфы 31 полувала 32.

На внутреннем торце центральной цапфы 31 выполнен серпообразной формы противовес 33, а на внутреннем торце центральной цапфы 28 - серпообразной формы противовес 34.

На оси полувала 32 закреплена шестерня 35, а на оси полувала 29 - шестерня 36. Центральные цапфы 28 и 31, расположенные в противоположнных концах картера 5, соосно установлены в роликовых подшипниках 37 и 38, а внешние концы полувалов 29 и 32 установлены в подшипниках боковых крышек 39 и 40 картера 5. Полувалы 29 и 32 совместно составляют левосторонний первичный вал двигателя (см. фиг.2), воспринимающий усилия рабочих ходов поршня 15 расширительного цилиндра 11 и передающий их (см. фиг.3) через шестерни 35 и 36 на шестерни 41 выходного вала 42 двигателя, укрепленные на его концах. Правосторонний первичный вал двигателя, изображенный на фиг. 3, с правой стороны аналогично левостороннему первичному валу, воспринимает усилия рабочих ходов поршня 14 расширительного цилиндра 10 и передает их на концевые шестерни 41 выходного вала 42 двигателя. Причем поршни 14 совместно с поршнем 13, сочлененные с правосторонним первичным валом, находятся в положении НТМ, а противофазно им поршень 15 совместно с поршнем 12, сочлененные с левосторонним первичным валом (см. фиг.3), находятся в положении ВМТ.

Середина выходного вала 42 через посредство (см. фиг.3) двух конических шестерен 43 и 44, вертикального вала 45, проходящего по отверстию 7, выполненному в центре цилиндрового блока 1, и далее по шестерне 46 и примыкающим к ней с двух сторон шестерням 47 и 48 связана с зубчатыми внутренними венцами 49 пары дисков золотника 50.

В дисках золотника 50 образовано пять камер сгорания 51 постоянного объема с по меньшей мере девятнадцатикратной степенью сжатия воздуха, бицилиндровой формы, с тонкостенными цилиндрическими оболочками 52, внутри изолирующие объемы бицилиндров от междисковых торцевых зазоров. В смежной стенке камеры выполнены отверстия 53, сообщающие оба цилиндра камеры 51 между собой.

Длина бицилиндровой камеры 51 и расстояние между камерами составляет 36o по дуге окружности вращения камер, совпадающей с расположением отверстий 17 в цилиндровой крышке 2 и с расположением отверстий впускных каналов 54, выпускных каналов 55 и двух форсунок 56, размещенных на крышке 4 золотника.

Форсунки 56 установлены на крышке 4 кожуха золотника 3 в диаметрально противоположных точках пересечения (см. фиг.1) биссектрисы угла 108o с окружностью вращения камер сгорания 51, размещенных в дисках золотника 50.

Между дисками 50 установлены пружины 57, прижимающие верхний диск к крышке 4 кожуха золотника, а нижний диск к цилиндровой крышке 2, обеспечивая непрерывное контактирование вращающихся дисков с крышками.

Кинематическая связь монолитных поршней 12, 13, 14, 15 цилиндрового блока 1 с дисками золотника 50 обеспечивает дискам за один ход поршней тридцатишестиградусный поворот или десятую часть их оборота при полном соблюдении согласия между занимаемым камерой сгорания 51 положением над проходным отверстием 17 цилиндровой крышки 2 в расширительный цилиндр 10 с положением в НМТ поршня 14 и сохранением движения камеры от расширительного цилиндра в сторону биссектрисы угла 72o.

Необходимо отметить, что объем расширительного цилиндра оптимально в два раза больше компрессорного. Большие объемы расширительных цилиндров, во-первых, связаны с ростом массы поршней и динамической напряженностью, во-вторых, с высокой степенью расширения отработанных газов до давления в конце расширения ниже атмосферного и, в-третьих, снижается компактность с осложнением расположения цилиндров двигателя.

Работа двигателя осуществляется следующим образом.

На фиг. 6 представлена условно графически простая кинематическая схема кругового термодинамического цикла непрерывной работы двигателя с пятью бицилиндровыми камерами сгорания 51, выполненными в дисках золотника 50, на схеме условно графически изображенными в виде концентрических колец совместно с внешним кольцом, представляющим крышку 4 кожуха золотника с впускными 54, выпускными 55 каналами и форсунками 56 на ней, а ниже к центру схемы изображено внутреннее кольцо, представляющее цилиндровую крышку 2 с отверстиями 17 в ней для каждого цилиндра, и в радиальном направлении к центру схемы условно изображена пара компрессорных цилиндров 8 и 9 с поршнями 12 и 13 и парой расширительных цилиндров 10 и 11 с поршнями в них 14 и 15, радиально накрест расположенных с центральными углами в 72 и 108o между собой, синхронно взаимодействующих с бицилиндровыми камерами сгорания 51, условно обозначенными на схеме К1, К2, К3, К4, К5.

Итак, обозначенная на схеме камера К1, расположенная над полностью открытым отверстием 17 цилиндровой крышки 2 в расширительный цилиндр 10 с поршнем 14, достигшим НМТ, закончила процесс расширения газов сгоревшего в ней топлива, а поршень в цилиндре закончил рабочий ход, совпавший с началом движения поршня к ВМТ и началом последующего процесса выталкивания отработавших газов из расширительного цилиндра 10 через отверстие 17, через камеру К1 и через выпускной канал 55 в атмосферу при синхронном тридцатишестиградусном повороте дисков с камерой К1 в сторону биссектрисы угла в 72o и к выпускному 55 и впускному 54 каналам.

Камера, обозначенная на схеме К2, расположенная в этот момент над полностью открытым отверстием цилиндровой крышки в компрессорном цилиндре 9 с поршнем 13, достигшим НМТ, закончила процесс впуска в разряженный над поршнем объем цилиндра воздуха из атмосферы через впускной канал 54, камеру К2 и отверстие в цилиндровой крышке, а при синхронном продолжении поворота диска с камерой К2 и обратном движении в ВМТ поршня 13 начинается процесс сжатия воздуха в этой камере до по меньшей мере девятнадцатикратной степени с изоляцией ее от цилиндра. При этом сжатый остаток воздуха во вредном пространстве над поршнем в ВМТ расходуется на продувку предыдущей камеры К1 от остатков в ней отработавших газов через каналы 54 и 55 в атмосферу.

Камера с объемом в ней сжатого воздуха, обозначенная на схеме К3, полностью изолированная от цилиндров, закончила процесс самовоспламенения и сгорания смеси с воздухом, впрыснутой в нее из форсунки 56 топлива за время тридцатишестиградусного поворота камеры под форсункой, синхронно совпавшего с началом впуска газа высокого давления из камеры в расширительный цилиндр 11 с занимаемым в нем ВМТ поршнем 15, воспринимающим давление расширяющихся газов, поступающих из камеры через раскрывающиеся отверстия в цилиндровой крышке для свершения очередного рабочего хода от ВМТ к НМТ.

В камере, обозначенной на схеме, К4 находящейся в этот момент под выпускным 55 и впускным 54 каналами, закончен процесс выталкивания отработавших газов в атмосферу из расширительного цилиндра 11 поршнем 15, находящимся в ВМТ, синхронно совпавшим с началом впуска воздуха из атмосферы через впускной канал 54 через камеру и открывающееся отверстие в цилиндровой крышке в компрессорный цилиндр 8 с началом движения в нем поршня 12 от ВМТ к НМТ.

В камере К5 в этот момент заканчивается процесс сжатия воздуха с полной ее изоляцией от компрессорного цилиндра 8, синхронно совпавшей с началом впуска через форсунку 56 топлива, самовоспламенения топлива в смеси с воздухом и начало его сгорания за время перемещения камеры К5 к расширительному цилиндру 10 за тридцатишестиградусный ее поворот в согласии с перемещением в цилиндре поршня 14 от НМТ в ВМТ.

На этом заканчивается круговой термодинамический цикл работы двигателя и продолжаются новые циклы его непрерывной работы, в которых поочередно повторяются описанные процессы с участием каждого из пяти бицилиндровых камер в синхронном согласии с перемещением поршней в пределах крайних мертвых точек пары компрессорных и пары расширительных цилиндров блока.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок компрессорных и большего объема расширительных цилиндров, поршни, размещенные в цилиндрах с выступающими на торце вытеснителями, общую цилиндровую крышку с отверстиями в каждый цилиндр, расположенные в кожухе на цилиндровой крышке два соосно установленных один над другим и подпружиненных относительно друг друга диска золотника, контактно прилегающих к цилиндровой крышке и к крышке кожуха, с образованными в них камерами сгорания, покрытыми изнутри цилиндрическими тонкостенными оболочками, изолирующими объемы камер от межторцевых зазоров дисков, крышку кожуха золотника с впускным каналом, периодически впускающим через камеру сгорания и через отверстие цилиндровой крышки атмосферный воздух в компрессорный цилиндр, с выпускным каналом, периодически выпускающим отработавшие газы из расширительного цилиндра через отверстие цилиндровой крышки и через камеру сгорания в атмосферу, с форсункой, периодически впрыскивающей топливо в камеру сгорания, выходной вал, кинематически связанный с поршнями цилиндров и с дисками золотника, и картер с поддоном, установленные в основании блока цилиндров, отличающийся тем, что цилиндровый блок выполнен монолитным с вертикальным отверстием в центре и с осепараллельно по окружности вокруг отверстия накрест расположенными парой компрессорных с парой оптимально в два раза большего объема расширительных цилиндров, составляющих в совокупности между собой стороны вертикальных и смежных углов 72 и 108o, причем в компрессорном и расширительном цилиндрах, расположенных по одну сторону от биссектрисы угла в 108o, монолитные поршни размещены в верхних мертвых точках, а в цилиндрах, расположенных на противоположной стороне биссектрисы угла, монолитные поршни размещены в нижних мертвых точках, присоединенных штоковыми частями поршней к роликоподшипникам, установленных на скрепленных попарно втулочной муфтой кривошипных шейках сателлитных шестерен с выполненными на ободе зубьями полуцилиндрической формы, один из которых большего размера воедино и монолитно соединен с кривошипной шейкой каждого сателлита, и сопряженных с впадинами по форме зубьев внутреннего венца неподвижных шестерен, больших в два раза обода сателлитов и равных ходу поршня, а опорные цапфы, монолитно выполненные выступающими из центра торцов спаренных сателлитов, помещены в эксцентрично смещенные на величину одной четверти хода поршня подшипниковые отверстия полувалов, снабженных на внутренних торцах серпообразной формы противовесами и на внешних торцах - шестернями, соосно установленными на подшипники на противолежащих сторонах картера и составляющими совместно со спаренными сателлитами первичные валы, кинематически соединенные с шестернями, укрепленными на концах выходного вала, расположенного осепараллельно между первичными валами и связанного своей средней частью, парой конических шестерен, вертикальным валом, установленным в центральном отверстии цилиндрового блока, и цилиндрических шестерен с внутренним зубчатым венцом центрального отверстия дисков, причем по окружности, совпадающей с расположением отверстий в цилиндровой крышке, с впускными, выпускными каналами, расположенными по концам биссектрисы угла в 72o, двумя форсунками, установленными по концам биссектрисы угла в 108o на крышке кожуха золотника, в дисках выполнены с равными промежутками длиною дуги по 36o пять камер сгорания бицилиндровой формы с сообщающимися отверстиями, образованными в смежной стенке бицилиндра, и объемами, обеспечивающими им по меньшей мере девятнадцатикратную степень сжатия воздуха, и находящихся в согласии с отверстием цилиндровой крышки над расширительным цилиндром и с поршнем, занимающим в нем нижнюю мертвую точку, и с возможностью поворота диска за каждый ход поршня на десятую часть оборота в направлении к биссектрисе угла в 72o от расширительного цилиндра.

Версия для печати
Дата публикации 28.12.2006гг


вверх