RU2001123411A - Двигатель внутреннего сгорания - Google Patents

Claims (8)

1. Двигатель внутреннего сгорания двухтактный или четырехтактный, содержащий несколько соединенных между собой цилиндров, имеющих общую камеру сгорания и форсунку для впрыска топлива при подходе поршня к верхней мертвой точке, отличающийся тем, что смежные цилиндры соединены между собой через отверстие в стенке цилиндра, которое выполнено в верхней части цилиндра и перекрывается верхней частью поршня при его подходе к верхней мертвой точке.

1.1. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что смежные цилиндры соединены между собой через дополнительное отверстие в стенке цилиндра, которое выполнено в нижней части цилиндра над поршнем при его положении в нижней мертвой точке.

1.2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что он имеет основную форсунку, которая подключена к одному из смежных цилиндров и подает в этот цилиндр количество топлива, достаточное для его воспламенения, а в другом цилиндре может быть установлена дополнительная форсунка для впрыска в цилиндр небольшого количества топлива для образования бедной смеси или для подачи в цилиндр парообразующей жидкости.

2. Двигатель внутреннего сгорания двухтактный, содержащий рабочий цилиндр с поршнем и впускные окна рабочего цилиндра, которые выполнены в нижней части цилиндра над поршнем при его положении в нижней мертвой точке и соединены с внешним источником наддува, например, с помощью перепускного канала с компрессорным цилиндром, поршень которого работает в противофазе с поршнем рабочего цилиндра, отличающийся тем, что продувка рабочего цилиндра ведется от внешнего источника продувки через впускные и выпускные окна, которые выполнены в верхней части цилиндра и соединены с механизмом газораспределения (клапанным, золотниковым, дисковым или любым другим), фазы работы которого установлены так, что продувка цилиндра ведется до открытия впускных окон, выполненных в нижней части цилиндра.

2.1. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что к перепускному каналу подключена форсунка для впрыска топлива в рабочий цилиндр после окончания его продувки.

2.2. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что компрессорный цилиндр снабжен устройством для регулирования производительности.

2.3. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что рабочий цилиндр состоит из нескольких соединенных между собой цилиндров, имеющих общую камеру сгорания.

3. Двигатель внутреннего сгорания двухтактный, содержащий рабочий цилиндр с поршнем, выпускные окна цилиндра, выполненные над поршнем при его положении в нижней мертвой точке, впускные окна, внешний источник продувки, например в виде нагнетателя или компрессорного цилиндра и устройство для топливо подачи, отличающийся тем, что впускные окна расположены в верхней части цилиндра и соединены с камерой впуска, в которой установлен, связанный по вращению с валом двигателя, цилиндрический золотник с окнами, у которого окна размещены на цилиндрической поверхности золотника по углу поворота вала так, что их закрытие происходит после закрытия поршнем выпускных окон.

3.1. Двигатель по п.3, отличающийся тем, что рабочий цилиндр состоит из нескольких соединенных между собой цилиндров, имеющих общую камеру сгорания.

3.2. Двигатель по п.3, отличающийся тем, что в верхней части цилиндра выполнены две изолированные друг от друга камеры впуска, каждая из которых имеет свой золотник, при этом одна камера низкого давления является продувочной и подключена к нагнетателю напрямую без дросселирования поступающего от нагнетателя воздуха, а другая камера высокого давления на входе имеет регулятор количества поступающего в цилиндр газа и подает в цилиндр газ после закрытия поршнем выпускных окон.

3.3. Двигатель по п.3 и 3.2, отличающийся тем, что устройство для топливоподачи включает в себя форсунку для впрыска топлива, которая установлена в канале, соединяющем камеру впуска высокого давления с рабочим цилиндром двигателя.

3.4. Двигатель по п.3, 3.2 и 3.3, отличающийся тем, что он имеет цилиндр двухстороннего действия, у которого с одной стороны поршня, обращенной к механизму движения поршня, образована полость компрессора, которая соединена с камерой высокого давления, а с другой стороны поршня образована полость двигателя.

3.5. Двигатель по п.3, отличающийся тем, что он имеет цилиндр двухстороннего действия, у которого с двух сторон поршня образованы полости двигателя.

3.6. Двигатель по п.3 и 3.5., отличающийся тем, что в камерах впуска ось вращения золотников расположена вдоль оси цилиндра.

4. Двигатель внутреннего сгорания двухтактный или четырехтактный, содержащий два размещенных рядом и параллельно друг другу рабочих цилиндра, поршни которых совершают движение в различном направлении, а так же впускные и выпускные окна цилиндров, соединенные соответственно с камерой впуска и камерой выпуска, в которых установлены цилиндрические золотники с окнами, связанные по вращению с валом двигателя, отличающийся тем, что камеры и золотники имеют дополнительные окна в осевом направлении, из которых дополнительные окна на цилиндрической поверхности золотников размещены по углу поворота вала в соответствии с заданными фазами распределения рабочей среды для смежного цилиндра, а дополнительные окна камер соединены с помощью каналов с соответствующими окнами смежного цилиндра.

5. Двигатель внутреннего сгорания двухтактный, содержащий механизм движения поршней и цилиндры двухстороннего действия, у которых с двух сторон поршня образованы самостоятельные полости цилиндров, и часть этих полостей соединена друг с другом и имеет общую камеру сгорания, отличающийся тем, что с одной стороны поршня цилиндра двухстороннего действия, обращенной к механизму движения поршней, образована рабочая полость двухтактного двигателя, а с другой стороны поршня этого цилиндра образована рабочая полость паровой или пневматической машины (мотора), создающая условия для охлаждения поршня и утилизации тепловой и механической энергии двигателя.

5.1. Двигатель по п.5 отличающийся тем, что в цилиндре со стороны рабочей полости машины использован механизм золотникового газораспределения, связанный по вращению с валом двигателя.

5.2. Двигатель по п.5, отличающийся тем, что в цилиндре со стороны рабочей полости машины установлена форсунка для подачи в эту полость парообразующей жидкости при начале движения поршней к НМТ, а механизм золотникового газораспределения в этом случае настроен только на выпуск отработанного пара при движении поршней к ВМТ.

5.3. Двигатель по п.5, отличающийся тем, что в полости цилиндров машины подается перегретый пар или сжатый воздух с использованием переключателя.

5.4. Двигатель по п.5, отличающийся тем, что в полости цилиндров машины может подаваться перегретый пар или сжатый воздух от внешних источников энергоносителя, не связанных с выделением энергии двигателем.

6. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий два или несколько цилиндров, имеющих поршни, а также впускные и выпускные окна цилиндров, отличающийся тем, что один или несколько цилиндров являются стартовыми, т.к. служат для создания давления в дополнительных цилиндрах и снабжены перепускными клапанами принудительного действия, которые соединяют стартовый цилиндр с дополнительным цилиндром и открываются после зажигания топлива в стартовом цилиндре, а дополнительные цилиндры имеют двухтактный принцип работы и снабжены выпускными клапанами принудительного действия, которые открываются и остаются открытыми при движении поршня от нижней к верхней мертвой точке.

6.1. Двигатель по п.6, отличающийся тем, что дополнительные цилиндры снабжены форсунками, которые после закрытия выпускных клапанов и перед открытием перепускных клапанов подают в цилиндр одновременно топливо и сжатый воздух в оптимальном количестве и соотношении в зависимости от заданного режима работы двигателя.

6.2. Двигатель по п.6 и 6.1, отличающийся тем, что он содержит несколько соединенных между собой последовательно дополнительных цилиндров, которые снабжены для соединения друг с другом перепускными клапанами принудительного действия, а создание давления в отдельном дополнительном цилиндре при положении его поршня вблизи верхней мертвой точки осуществляется путем сброса давления через перепускной клапан из рядом стоящего цилиндра.

6.3. Двигатель по п.6, 6.1 и 6.2, отличающийся тем, что на линии перепуска газа из одного цилиндра в другой установлен самодействующий обратный клапан.

6.4. Двигатель по п.6, отличающийся тем, что поршень предыдущего цилиндра, из которого осуществляется перепуск газа в своем движении, опережает поршень последующего цилиндра.

6.5. Двигатель по п.6, отличающийся тем, что дополнительные цилиндры в своей верхней части имеют тепловую защиту для уменьшения теплоотдачи в атмосферу.

6.6. Двигатель по п.6 и 6.5, отличающийся тем, что дополнительные цилиндры снабжены форсунками для подачи в цилиндр пара или парообразующей жидкости, а для образования пара используется тепло, выделяемое двигателем.

6.7. Двигатель по п.6, отличающийся тем, что он снабжен турбонагнетателем, который на входе подключен к выхлопному коллектору дополнительных цилиндров, а на выходе подключен к впускному коллектору стартовых цилиндров.

6.8. Двигатель по п.6, отличающийся тем, что дополнительный цилиндр подключается к предыдущему цилиндру как дополнительная рабочая полость и служит для более полного использования энергии сжатого газа при расширении и для снижения давления выхлопных газов.

6.9. Двигатель по п.6, отличающийся тем, что стартовые цилиндры имеют четырехтактный принцип работы и расположены с двух сторон дополнительного цилиндра.

6.10. Двигатель по п.6, отличающийся тем, что стартовый цилиндр имеет двухтактный принцип работы и расположен между дополнительными цилиндрами.

6.11. Двигатель по п.6, отличающийся тем, что дополнительные цилиндры снабжены отдельной от стартовых цилиндров системой топливоподачи и могут работать на различных, а также на низкооктановых сортах топлива, что делает их всеядными.

6.12. Двигатель по п.6, отличающийся тем, что он снабжен системой автоматического включения и отключения форсунок дополнительных цилиндров в зависимости от заданного режима работы двигателя по экономичности, уровню шума выхлопных газов и мощности.

7. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий рабочий и компрессорный цилиндры, поршни которых совершают движение в одном направлении, а также впускные и выпускные окна цилиндров, отличающийся тем, что компрессорный цилиндр снабжен перепускным клапаном принудительного действия для перепуска газа из компрессорного цилиндра в рабочий цилиндр при положении их поршней вблизи верхней мертвой точки, а рабочий цилиндр имеет двухтактный принцип работы и снабжен выпускным клапаном принудительного действия, который открывается и остается открытым при движении поршня от нижней к верхней мертвой точке.

7.1. Двигатель по п.7, отличающийся тем, что на линии перепуска газа из компрессорного цилиндра в рабочий цилиндр установлена форсунка для впрыска топлива.

7.2. Двигатель по п.7 и 7.1, отличающийся тем, что рабочий цилиндр снабжен перепускным клапаном для соединения рабочего цилиндра с дополнительным цилиндром при положении их поршней вблизи верхней мертвой точки.

7.3. Двигатель по п.7 и 7.2, отличающийся тем, что рабочий цилиндр в своей верхней части не охлаждается, а имеет тепловую защиту для уменьшения теплоотдачи в атмосферу.

7.4. Двигатель по п.7, 7.1 и 7.2, отличающийся тем, что он снабжен турбонагнетателем, который на входе подключен к выхлопному тракту рабочего цилиндра, а на выходе подключен к впускному тракту компрессорного цилиндра.

8. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндры, поршни, впускные и выпускные окна цилиндров и газораспределительные электромагнитные клапаны, отличающийся тем, что он снабжен программами управления электромагнитных клапанов, которые включают в себя различные принципы работы всех или части цилиндров в различном сочетании, и переключателем программ для выбора требуемого принципа работы цилиндров.

8.1. Двигатель по п.8, отличающийся тем, что программы управления включают в себя возможность перевода цилиндров на двухтактный или четырехтактный принцип работы.

8.2. Двигатель по п.8, содержащий несколько цилиндров, отличающийся тем, что программы управления включают в себя возможность перевод части цилиндров на один принцип работы, а другой части цилиндров на другой принцип работы.

8.3. Двигатель по п.8, 8.1 и 8.2, отличающийся тем, что программы управления включают в себя возможность перевода части или всех цилиндров на работу в качестве компрессора, насоса, паровой или пневматической машины.

8.4. Двигатель по п.8 и 8.2, отличающийся тем, что программы управления включают в себя возможность перевода части цилиндров на работу в качестве стартовых цилиндров для поджигания в смежных цилиндрах сверхбедной смеси или в качестве дополнительных цилиндров для более полного использования энергии расширения газа и снижения его давления к моменту выпуска в атмосферу.

8.5. Двигатель по п.8, 8.2, 8.3 и 8.4, отличающийся тем, что части цилиндров с различным принципом работы имеют свои изолированные от других цилиндров впускные и выпускные коллекторы, которые могут переключаться для работы с различными видами рабочей среды.