RU2525995C2

RU2525995C2 - Internal combustion engine

Info

Publication number: RU2525995C2
Application number: RU2012142808/06A
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Никифоров; Дмитрий Владимирович Панин; Владимир Васильевич Яковлев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "НИКОМ"
Priority date: 2012-10-01
Filing date: 2012-10-01
Publication date: 2014-08-20
Also published as: RU2012142808A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention can be used in internal combustion engines. ICE comprises four hollow cylinders 2 accommodating pistons 1 aligned therewith, working fluid inlet and waste working fluid outlet. Cylinders 2 are arranged in pairs so that cylinders 2 of one pair share common shaft and are fixed and opposed. Pistons 1 reciprocate in opposition along aforesaid axis of the pair of cylinders 2. Axes of said pairs of cylinders 2 are located in common plane of cylinders to intersect at right angle. Engine incorporates four revolving shafts 6 arranged perpendicular to said plane of cylinders 2. Every shaft 6 is articulated with appropriate pistons 1 by crank gear to make reciprocation of pistons 1 convert into rotation of shafts 6. Cylinders 2 are arranged opposed between pistons 1 of every pair of cylinders 2. Every piston 1 is articulated with two pairs of con-rods 3 of crank gears. Crank gears of one pair of con-rods 3 and another pair of con-rods 3 are located at opposite sides from the plane of cylinders 2.

EFFECT: decreased noise and vibration.

7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Он может использоваться для совершения определенной механической работы, например, как автомобильный двигатель, двигатель для иного транспорта, или силовых приводов различных агрегатов.The invention relates to mechanical engineering, namely to internal combustion engines. It can be used to perform certain mechanical work, for example, as a car engine, an engine for other vehicles, or power drives of various units.

Двигатель внутреннего сгорания - тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в полезную механическую работу, в настоящее время является основным видом автомобильного двигателя.Internal combustion engine - a heat engine that converts the chemical energy of fuel into useful mechanical work, is currently the main type of automobile engine.

Наиболее распространен поршневой двигатель внутреннего сгорания. Его основным узлом является блок цилиндров. В двигателе внутреннего сгорания топливо сгорает внутри цилиндров, а выделяющаяся при этом тепловая энергия преобразуется в механическую работу.The most common piston internal combustion engine. Its main unit is the cylinder block. In an internal combustion engine, fuel burns out inside the cylinders, and the thermal energy released in this case is converted into mechanical work.

Совокупность процессов, периодически повторяющихся в определенной последовательности в цилиндре, является рабочим циклом, а процесс, происходящий в цилиндре за один ход его поршня, является тактом.The set of processes periodically repeating in a certain sequence in the cylinder is a working cycle, and the process taking place in the cylinder during one stroke of its piston is a tact.

Ход поршня - путь, проходимый поршнем от одной мертвой точки до другой, при этом мертвыми точками являются крайние верхнее и нижнее положения поршня, где его скорость равна нулю.A piston stroke is the path traveled by a piston from one dead center to another, while the dead points are the extreme upper and lower positions of the piston, where its speed is zero.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя совершается за 4 хода поршня (такта), то есть за 2 оборота коленчатого вала.The duty cycle of a four-stroke engine is completed in 4 piston strokes (cycle), that is, for 2 revolutions of the crankshaft.

Первый такт - впуск рабочего тела. При движении поршня от верхней мертвой точки вниз вследствие увеличения объема в цилиндре создается разрежение, под действием которого из карбюратора, через открывающийся впускной клапан, в цилиндр поступает рабочее тело - горючая смесь, например паров бензина с воздухом. В цилиндре горючая смесь смешивается с оставшимися в нем от предыдущего рабочего цикла отработавшими газами и образует рабочую смесь.The first step is the inlet of the working fluid. When the piston moves from top dead center downward due to an increase in volume, a vacuum is created in the cylinder, under the action of which, from the carburetor, through the opening inlet valve, a working fluid enters the cylinder - a combustible mixture, such as gasoline vapor with air. In the cylinder, the combustible mixture is mixed with the exhaust gases remaining in it from the previous working cycle and forms a working mixture.

Второй такт - сжатие рабочего тела. Поршень движется вверх, при этом оба клапана закрыты. Так как объем в цилиндре уменьшается, то происходит сжатие рабочей смеси. Смесь сжимается до давления 0,8-2 Мн./м² (8-20 кгс/см²) температура смеси в конце сжатия составляет 200-400°C.The second step is the compression of the working fluid. The piston moves upward, with both valves closed. Since the volume in the cylinder decreases, the compression of the working mixture occurs. The mixture is compressed to a pressure of 0.8-2 Mn / m ² (8-20 kgf / cm ² ) the temperature of the mixture at the end of compression is 200-400 ° C.

Третий такт - рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой и быстро сгорает (за 0,001-0,002 с). При этом происходит выделение большого количества тепла и газы, расширяясь, создают сильное давление на поршень, перемещая его вниз. Сила давления газов от поршня передается через поршневой палец и шатун на коленчатый вал, создавая на нем крутящий момент. Таким образом, во время рабочего хода происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу.The third step is the working move. At the end of the compression stroke, the working mixture is ignited by an electric spark and quickly burns out (for 0.001-0.002 s). In this case, a large amount of heat is released and the gases expand, creating strong pressure on the piston, moving it down. The gas pressure force from the piston is transmitted through the piston pin and connecting rod to the crankshaft, creating a torque on it. Thus, during the working stroke, thermal energy is converted into mechanical work.

Четвертый такт - выпуск. После совершения полезной работы поршень движется вверх и выталкивает отработавшие газы наружу через открывающийся выпускной клапан.The fourth measure is the release. After completing useful work, the piston moves upward and pushes the exhaust gases out through the opening exhaust valve.

Из рабочего цикла двигателя следует, что полезная работа совершается только в течение рабочего хода, а остальные три такта являются вспомогательными. Для равномерности вращения коленчатого вала, связанного с цилиндрами, на его конце устанавливают маховик, обладающий значительной массой. Маховик получает энергию при рабочем ходе, и часть ее отдает на совершение вспомогательных тактов.From the engine’s duty cycle it follows that useful work is performed only during the working stroke, and the remaining three clock cycles are auxiliary. For uniform rotation of the crankshaft associated with the cylinders, a flywheel having a significant mass is installed at its end. The flywheel receives energy during the working stroke, and part of it is given for completing auxiliary measures.

В целях получения большей мощности и равномерного вращения коленчатого вала, двигатели выполняют многоцилиндровыми. Так, известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий четыре цилиндра. Цилиндры установлены вертикально, а их оси параллельны друг другу. Рабочие циклы в каждом из цилиндров не совпадают по фазе, чем достигается равномерность работы двигателя. В четырехцилиндровом двигателе за два оборота коленчатого вала получается не один, а четыре рабочих хода.In order to obtain greater power and uniform rotation of the crankshaft, the engines are multi-cylinder. Thus, an internal combustion engine comprising four cylinders is known. The cylinders are mounted vertically, and their axes are parallel to each other. Duty cycles in each of the cylinders do not coincide in phase, thereby achieving uniform engine operation. In a four-cylinder engine for two turns of the crankshaft, not one, but four working strokes are obtained.

Известен двигатель внутреннего сгорания, включающий четыре цилиндра, каждый из которых содержит во внутренней полости поршень, установленный соосно с цилиндром и возможностью совершения возвратно-поступательного движения вдоль оси цилиндра, а также вход для свежего рабочего тела и выход для отработанного рабочего тела [http://www.pd.d25.ru/publ/ustojstvo_avtomobilja/obshhee_ustrojstvo_i_rabota_dvigatelja/5-1-0-48, Рис.6]. Когда поршень каждого цилиндра совершает рабочий ход, кривошипно-шатунный механизм преобразует его прямолинейное движение во вращательное движение коленчатого вала двигателя.Known internal combustion engine, including four cylinders, each of which contains a piston mounted coaxially with the cylinder and the possibility of reciprocating along the axis of the cylinder, as well as an entrance for a fresh working fluid and an output for a spent working fluid [http: / /www.pd.d25.ru/publ/ustojstvo_avtomobilja/obshhee_ustrojstvo_i_rabota_dvigatelja/5-1-0-48, Fig. 6]. When the piston of each cylinder makes a working stroke, the crank mechanism converts its rectilinear motion into rotational motion of the engine crankshaft.

Недостатками описанного двигателя и других аналогичных ему двигателей являются:The disadvantages of the described engine and other similar engines are:

- высокий уровень шума и вибраций, обусловленный вращением коленчатого вала с большой частотой и обусловленный наличием боковых нагрузок на цилиндры;- a high level of noise and vibration due to the rotation of the crankshaft with a high frequency and due to the presence of lateral loads on the cylinders;

- необходимость использования компрессионных колец;- the need to use compression rings;

- низкий коэффициент полезного действия - не более 50%;- low efficiency - not more than 50%;

- сложность в организации охлаждения двигателя, который значительно нагревается теплом, получаемым от сгорания топлива, а также теплом, выделяемым при трении поршней, снабженных компрессионными кольцами, при трении о поверхность цилиндра.- the difficulty in organizing the cooling of the engine, which is significantly heated by the heat received from the combustion of the fuel, as well as the heat released by friction of the pistons equipped with compression rings, by friction on the surface of the cylinder.

Известна поршневая машина, содержащая четыре полых цилиндра, каждый из которых снабжен поршнем, установленным в его полости и соосно с ним с возможностью совершения возвратно-поступательного движения, входом для поступления в полость цилиндра свежего рабочего тела и выходом для удаления из полости цилиндра отработанного рабочего тела, при этом цилиндры расположены попарно таким образом, что цилиндры одной пары имеют общую ось и установлены оппозитно друг другу, а оси пар цилиндров расположены в общей плоскости и пересекаются между собой под прямым углом, поршни цилиндров установлены в названной плоскости цилиндров между цилиндрами каждой пары, машина имеет четыре коленчатых вала, установленных перпендикулярно плоскости цилиндров с возможностью их вращения, названные валы имеют зубчатые колеса, которые находятся в зацеплении между собой и соединяются со штоками поршней парой шатунов, один из которых соединен с первым, а другой - со вторым валом [Патент РФ №2096638 МПК F02B 75/32, F02B 75/22]. Эта поршневая машина является наиболее близким аналогом предлагаемой и принята за прототип предлагаемого изобретения.A piston machine is known, comprising four hollow cylinders, each of which is equipped with a piston mounted in its cavity and coaxially with it with the possibility of reciprocating motion, an entrance for entering a fresh working fluid into the cylinder cavity and an outlet for removing the spent working fluid from the cylinder cavity while the cylinders are arranged in pairs in such a way that the cylinders of one pair have a common axis and are installed opposite to each other, and the axes of the pairs of cylinders are located in a common plane and intersect each other at right angles, the pistons of the cylinders are installed in the named plane of the cylinders between the cylinders of each pair, the machine has four crankshafts mounted perpendicular to the plane of the cylinders with the possibility of rotation, the said shafts have gears that are engaged with each other and are connected to the piston rods by a pair connecting rods, one of which is connected to the first and the other to the second shaft [RF Patent No. 2096638 IPC F02B 75/32, F02B 75/22]. This piston machine is the closest analogue of the proposed and adopted as a prototype of the invention.

Недостатками прототипа являются наличие шума и биений при работе, обусловленных соединением шатунов со штоком, что способствует возможным поломкам.The disadvantages of the prototype are the presence of noise and beating during operation, due to the connection of the connecting rods to the rod, which contributes to possible breakdowns.

Изобретение решает задачу создания двигателя внутреннего сгорания, идеально уравновешенного, имеющего низкий уровень шума и вибраций.The invention solves the problem of creating an internal combustion engine, perfectly balanced, having a low level of noise and vibration.

Поставленная задача решается тем, что предлагается двигатель внутреннего сгорания, включающий четыре полых цилиндра, каждый из которых снабжен поршнем, установленным в его полости и соосно с ним, входом для поступления в полость цилиндра свежего рабочего тела и выходом для удаления из полости цилиндра отработанного рабочего тела, при этом цилиндры расположены попарно таким образом, что цилиндры одной пары имеют общую ось и установлены неподвижно и напротив друг друга, а соответствующие им поршни установлены с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль названной оси пары цилиндров, сближаясь и отдаляясь между собой, оси названных пар цилиндров расположены в общей плоскости цилиндров и пересекаются между собой под прямым углом, причем двигатель имеет четыре вала, установленных перпендикулярно общей плоскости цилиндров с возможностью вращения, каждый из которых кинематически соединен с соответствующими поршнями кривошипно-шатунными механизмами таким образом, что возвратно-поступательное движение названных поршней преобразуется во вращательное движение названных валов, у которого цилиндры установлены между поршнями каждой пары цилиндров противоположно друг другу и каждый поршень подвижно соединен с двумя парами шатунов кривошипно-шатунных механизмов, причем названные кривошипно-шатунные механизмы одной пары шатунов и другой пары шатунов расположены с противоположных сторон от общей плоскости цилиндров.The problem is solved in that an internal combustion engine is proposed, including four hollow cylinders, each of which is equipped with a piston installed in its cavity and coaxially with it, an input for entering a fresh working fluid into the cylinder cavity and an outlet for removing the spent working fluid from the cylinder cavity , while the cylinders are arranged in pairs so that the cylinders of one pair have a common axis and are fixed and opposite each other, and the corresponding pistons are mounted with the possibility of reciprocating stupid motion along the named axis of the pair of cylinders, approaching and moving away from each other, the axis of the named pairs of cylinders are located in the common plane of the cylinders and intersect at right angles, and the engine has four shafts mounted perpendicular to the common plane of the cylinders with rotation, each of which is kinematically connected to the corresponding pistons by crank mechanisms in such a way that the reciprocating movement of the said pistons is converted into rotational movement the said shafts, in which the cylinders are installed between the pistons of each pair of cylinders opposite to each other and each piston is movably connected to two pairs of connecting rods of the crank mechanisms, and the said crank mechanisms of one pair of connecting rods and the other pair of connecting rods are located on opposite sides of the common plane of the cylinders .

Каждый кривошипно-шатунный механизм может содержать кривошипный зубчатый диск, установленный неподвижно на соответствующий вал, к которому в общей точке подвижно присоединена одним концом пара шатунов, а вторым концом каждый шатун пары шатунов подвижно соединен с соответствующим поршнем, при этом шатуны пары шатунов соединены с соседними поршнями.Each crank mechanism may comprise a crank gear fixedly mounted on a corresponding shaft, to which at one common point one end of a pair of connecting rods is movably connected, and on the other end, each connecting rod of a pair of connecting rods is movably connected to a corresponding piston, while the connecting rods of a pair of connecting rods are connected to adjacent pistons.

Каждый кривошипно-шатунный механизм может содержать кривошип, установленный неподвижно на соответствующий вал, к которому в общей точке подвижно присоединена одним концом пара шатунов, а вторым концом каждый шатун пары шатунов подвижно соединен с соответствующим поршнем, при этом шатуны пары шатунов соединены с соседними поршнями.Each crank mechanism may comprise a crank fixedly mounted on a corresponding shaft, to which at one common point one end of a pair of connecting rods is movably connected, and at the other end, each connecting rod of a pair of connecting rods is movably connected to a corresponding piston, while connecting rods of a pair of connecting rods are connected to adjacent pistons.

Одна пара кривошипно-шатунных механизмов может содержать кривошипные зубчатые диски, установленные неподвижно на соответствующие валы, а вторая пара кривошипно-шатунных механизмов содержит кривошипы, установленные неподвижно на соответствующие валы, к которым в общей точке подвижно присоединена одним концом пара шатунов, а вторым концом каждый шатун пары шатунов подвижно соединен с соответствующим поршнем, при этом шатуны пары шатунов соединены с соседними поршнями.One pair of crank mechanisms may contain crank gear disks fixedly mounted on respective shafts, and the second pair of crank mechanisms contains crank mounted motionlessly on corresponding shafts to which at one common point it is movably connected by one end of a pair of connecting rods, and each end the connecting rod of the pair of connecting rods is movably connected to the corresponding piston, while the connecting rods of the pair of connecting rods are connected to adjacent pistons.

При нахождении поршней в цилиндрах одной пары цилиндров в положении верхней мертвой точки, поршни в цилиндрах второй пары цилиндров находятся в положении, близком к нижней мертвой точке.When the pistons in the cylinders of one pair of cylinders are in the top dead center position, the pistons in the cylinders of the second pair of cylinders are in a position close to the bottom dead center.

Рабочим телом преимущественно является топливно-воздушная смесь.The working fluid is mainly a fuel-air mixture.

Целесообразно, чтобы внутренняя поверхность каждого цилиндра и внешняя поверхность каждого поршня имели износостойкое покрытие с низкой шероховатостью, например покрытие, выполненное микродуговым оксидированием (МДО), или термоэлектрическим оксидированием (ТЭО).It is advisable that the inner surface of each cylinder and the outer surface of each piston have a wear-resistant coating with a low roughness, for example, a coating made by microarc oxidation (MAO) or thermoelectric oxidation (TEO).

Каждый поршень может быть снабжен направляющими для его более ровного хода.Each piston may be provided with guides for a more even stroke.

Предлагаемое изобретение проиллюстрировано следующими фигурами.The invention is illustrated by the following figures.

На фиг.1-3 схематично изображен предлагаемый двигатель с кривошипными зубчатыми дисками в кривошипно-шатунном механизме и схема его работы, где: фиг.1 - положение поршней двигателя в первой мертвой точке, фиг.2 - положение поршней в равновесном состоянии, фиг.3 - положение поршней двигателя во второй мертвой точке; на фиг.1 - 3 позиции: 1 - поршень, 2 - цилиндр, 3 - шатун, 4 - кривошипный зубчатый диск, 5 - вал отбора мощности, 6 - вал.Figure 1-3 schematically shows the proposed engine with crank gear disks in a crank mechanism and a diagram of its operation, where: Figure 1 - position of the engine pistons in the first dead point, figure 2 - the position of the pistons in equilibrium, fig. 3 - the position of the engine pistons in the second dead center; in figure 1 - 3 positions: 1 - piston, 2 - cylinder, 3 - connecting rod, 4 - crank gear disc, 5 - power take-off shaft, 6 - shaft.

На фиг.4 изображен предлагаемый двигатель, где: 1 - поршень, 2 - цилиндр, 3 - шатун, 4 - кривошипный зубчатый диск, 5 - вал отбора мощности, 6 - вал.Figure 4 shows the proposed engine, where: 1 is a piston, 2 is a cylinder, 3 is a connecting rod, 4 is a crank gear disk, 5 is a power take-off shaft, 6 is a shaft.

Предлагаемый двигатель работает следующим образом (на примере, изображенном на фиг.1-3).The proposed engine operates as follows (for example, shown in figures 1-3).

Установленные на одной оси и направленные своими полостями в противоположные стороны цилиндры 2 составляют пару цилиндров. Соответствующие паре цилиндров поршни 1 расположены оппозитно друг другу. Поршни, относящиеся к одной паре цилиндров, установлены на общей оси и направлены головками навстречу соответствующему им цилиндру. Оси двух пар цилиндров находятся в одной плоскости, где пересекаются под прямым углом в плоскости цилиндров. Каждый поршень установлен с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси пары цилиндров и поршни каждой пары цилиндров при работе двигателя сближаются и отдаляется друг от друга таким образом, что занимают в цилиндрах поочередно крайние мертвые точки, или точки, близкие к крайним - верхнюю и нижнюю.Cylinders 2 mounted on one axis and directed by their cavities in opposite directions make up a pair of cylinders. The pistons 1 corresponding to the pair of cylinders are located opposite each other. Pistons belonging to one pair of cylinders are mounted on a common axis and directed by the heads towards the corresponding cylinder. The axes of two pairs of cylinders are in the same plane, where they intersect at right angles in the plane of the cylinders. Each piston is mounted with the possibility of reciprocating movement along the axis of a pair of cylinders and the pistons of each pair of cylinders approach the engine and move away from each other in such a way that they occupy the extreme dead points in the cylinders, or the points close to the extreme ones, upper and lower.

Изображенное на фиг.1 положение соответствует началу работы двигателя. Вертикально расположенная пара цилиндров находится в крайнем положении, при этом соответствующие поршни находятся внутри соответствующих цилиндров. Далее, горизонтально расположенная пара поршней начинает поступательное движение вдоль оси этой пары цилиндров навстречу друг другу. При этом в каждый цилиндр этой пары цилиндров подают одновременно рабочее тело, а именно топливно-воздушную смесь. Топливно-воздушная смесь поступает в полости каждого из пары цилиндров через клапаны для впуска свежего рабочего тела. При этом осуществляется первый такт - впуск рабочего тела в полость цилиндра. Поршни продолжают движение навстречу друг другу, заставляя вращаться навстречу друг другу зубчатые кривошипные диски 4, к которым присоединены соответствующие им шатуны 3. При этом все поршни проходят положение, изображенное на фиг.2, где они располагаются на одинаковом расстоянии от центра двигателя. Когда каждый поршень доходит до точки, где он занимает нижнюю мертвую точку, происходит сильное сжатие и воспламенение топливно-воздушной смеси - второй такт работы двигателя. При горении топливно-воздушная смесь увеличивается в объеме и заставляет двигаться поршни одной пары в противоположном друг другу направлении к верхней мертвой точке - третий такт работы двигателя, где происходит выпуск отработавшей смеси - четвертый такт работы - положение, изображенное на фиг.3. Поскольку каждый поршень связан через шатуны с двумя соседними кривошипными дисками, они при движении поршней заставляют вращаться кривошипные диски, а поскольку те насажены на валы 6 неподвижно, то и эти валы также вращаются. Поскольку двигатель выполнен таким образом, что при сближении одной пары поршней другая пара поршней отдаляется друг от друга, то есть их циклы противоположны, в разное время крутящий момент от поршней получают разные валы, однако они продолжают вращаться, получая дополнительный крутящий момент по инерции от шатунов. Вторая пара поршней осуществляет цикл аналогично вышеописанному.The position shown in FIG. 1 corresponds to the start of engine operation. A vertically arranged pair of cylinders is in the extreme position, with the corresponding pistons inside the respective cylinders. Further, a horizontally located pair of pistons begins to translate along the axis of this pair of cylinders towards each other. At the same time, a working fluid, namely a fuel-air mixture, is simultaneously supplied to each cylinder of this pair of cylinders. The air-fuel mixture enters the cavity of each of the pair of cylinders through the valves for the inlet of a fresh working fluid. In this case, the first cycle is carried out - the inlet of the working fluid into the cylinder cavity. The pistons continue to move towards each other, forcing toothed toothed crank disks 4, to which the corresponding connecting rods 3 are attached. Moreover, all the pistons pass the position shown in figure 2, where they are located at the same distance from the center of the engine. When each piston reaches the point where it occupies the bottom dead center, strong compression and ignition of the fuel-air mixture occurs - the second cycle of the engine. During combustion, the air-fuel mixture increases in volume and makes the pistons of one pair move in the opposite direction to the top dead center - the third cycle of the engine, where the exhaust mixture is released - the fourth cycle of work - the position shown in figure 3. Since each piston is connected through connecting rods to two adjacent crank disks, when the pistons move, they make the crank disks rotate, and since they are mounted on the shafts 6 motionless, these shafts also rotate. Since the engine is designed in such a way that when one pair of pistons comes closer, another pair of pistons moves away from each other, that is, their cycles are opposite, different shafts receive torque from the pistons at different times, however, they continue to rotate, receiving additional inertia torque from the connecting rods . The second pair of pistons performs a cycle similar to the above.

Двигатель должен быть выполнен так, чтобы при достижении одной парой поршней верхней мертвой точки, вторая пара поршней занимала положение, близкое к нижней мертвой точке. При работе двигателя в каждом цилиндре осуществляются следующие такты: впуск рабочего тела через входной клапан, сжатие рабочего тела и его воспламенение, рабочий ход - сгорание и расширение рабочего тела и выпуск рабочего тела через выходной клапан. Поршень совершает только два хода вдоль оси - от нижней мертвой точки к верхней и от верхней мертвой точки к нижней. Этого достаточно, чтобы придать валам крутящий момент через кривошипно-шатунные механизмы. Каждый вал получает вращающий момент от двух поршней, работающих в противофазе. В результате КПД двигателя повышается в сравнении с прототипом. Вращающий момент получают одновременно четыре вала, что также повышает КПД двигателя. Движение поршней в общей плоскости и сцепление между собой кривошипных зубчатых дисков 4 способствует равномерной работе двигателя без тряски и шума. Крутящий момент от валов 6 передается валу отбора мощности 5.The engine must be designed so that when one pair of pistons reaches top dead center, the second pair of pistons occupies a position close to bottom dead center. During engine operation, the following strokes are carried out in each cylinder: the inlet of the working fluid through the inlet valve, the compression of the working fluid and its ignition, the working stroke - combustion and expansion of the working fluid and the release of the working fluid through the outlet valve. The piston makes only two moves along the axis - from the bottom dead center to the top and from the top dead center to the bottom. This is enough to give the shafts torque through the crank mechanisms. Each shaft receives torque from two pistons operating in antiphase. As a result, the efficiency of the engine is increased in comparison with the prototype. Four shafts receive torque simultaneously, which also increases engine efficiency. The movement of the pistons in a common plane and the adhesion between the crank gear disks 4 contributes to the uniform operation of the engine without shaking and noise. The torque from the shafts 6 is transmitted to the power take-off shaft 5.

Если нанести износостойкое покрытие с низкой шероховатостью на основные детали двигателя, например, методом микродугового оксидирования нанести покрытие на внутренние поверхности цилиндров и боковые поверхности поршней, трение поверхностей будет минимальным и минимальным будет выделение тепла, что дает возможность либо вообще обойтись без системы охлаждения двигателя, либо существенно ее упростить.If you apply a wear-resistant coating with a low roughness to the main engine parts, for example, by applying the microarc oxidation method to coat the inner surfaces of the cylinders and the lateral surfaces of the pistons, the friction of the surfaces will be minimized and the heat will be minimized, which makes it possible to dispense with the engine cooling system altogether, or simplify it significantly.

Каждый зубчатый кривошипный диск неподвижно закреплен на соответствующем валу, которому он передает вращательное движение. Вращательный момент от валов передается валам съема энергии 5. Аналогично описанному осуществляется работа двигателя внутреннего сгорания, где вместо зубчатых кривошипных дисков используется традиционный кривошип, только кривошипы работают в автономном режиме, без взаимного соприкосновения, как показано на фиг.4.Each gear crank disk is fixedly mounted on the corresponding shaft to which it transmits rotational motion. The rotational moment from the shafts is transmitted to the energy removal shafts 5. The operation of the internal combustion engine is carried out similarly to that described above, where instead of the toothed crank disks a traditional crank is used, only the cranks operate autonomously, without mutual contact, as shown in Fig. 4.

Наличие четырех цилиндров и восьми кривошипно-шатунных механизмов - по четыре с каждой стороны плоскости цилиндров, установленных таким образом, что каждый поршень одновременно перемещают четыре упомянутых механизма, позволяет идеально уравновесить предлагаемый двигатель внутреннего сгорания, устранить шум и вибрации, свойственные другим двигателям.The presence of four cylinders and eight crank mechanisms - four on each side of the plane of the cylinders, installed in such a way that each of the pistons simultaneously moves the four mentioned mechanisms, makes it possible to perfectly balance the proposed internal combustion engine, to eliminate the noise and vibration inherent in other engines.

Claims

1. An internal combustion engine comprising four hollow cylinders, each of which is equipped with a piston installed in its cavity and coaxially with it, an input for entering a fresh working fluid into the cylinder cavity and an outlet for removing the spent working fluid from the cylinder cavity, the cylinders being located in such a way that the cylinders of one pair have a common axis and are mounted motionless and opposite to each other, and the corresponding pistons are mounted with the possibility of reciprocating motion along the named axis of the qi pair the lingers approaching and moving away from each other, the axes of the mentioned pairs of cylinders are located in the common plane of the cylinders and intersect at right angles, the engine having four shafts mounted perpendicularly to the plane of the cylinders for rotation, each of which is kinematically connected to the corresponding crank piston mechanisms in such a way that the reciprocating motion of said pistons is converted into rotational motion of said shafts, characterized in that the cylinders are mounted enes between the pistons of each pair of cylinders opposite each other, and each piston is movably connected to two pairs of connecting rods of the crank mechanism, wherein said crank mechanism and a pair of connecting rods of the other pair of rods disposed on opposite sides of the cylinder plane.

2. The engine according to claim 1, characterized in that each crank mechanism comprises a crank gear fixedly mounted on a corresponding shaft to which at one common point it is movably connected by one end of a pair of connecting rods, and by the second end, each connecting rod of a pair of connecting rods is movably connected to the corresponding piston, while the connecting rods of the pair of connecting rods are connected to adjacent pistons.

3. The engine according to claim 1, characterized in that each crank mechanism comprises a crank mounted stationary on a corresponding shaft to which at one common point it is movably connected by one end of a pair of connecting rods, and by the second end, each connecting rod of a pair of connecting rods is movably connected to a corresponding piston while the connecting rods of the pair of connecting rods are connected to adjacent pistons.

4. The engine according to claim 1, characterized in that one pair of crank mechanisms contains crank gears mounted stationary on the respective shafts, and the second pair of crank mechanisms contains crank mounted motionless on the corresponding shafts to which at a common point movably connected at one end of a pair of connecting rods, and at the second end, each connecting rod of a pair of connecting rods is movably connected to a corresponding piston, while connecting rods of a pair of connecting rods are connected to adjacent pistons.

5. The engine according to claim 1, characterized in that when the pistons are in the cylinders of one pair of cylinders in the top dead center position, the pistons in the cylinders of the second pair of cylinders are in a position close to the bottom dead center.

6. The engine according to claim 1, characterized in that the working fluid is a fuel-air mixture.

7. The engine according to claim 1, characterized in that the inner surface of each cylinder and the outer surface of each piston have a wear-resistant coating with a low roughness.