RU2752799C1

RU2752799C1 - Internal combustion engine "normas" of n 24 drone

Info

Publication number: RU2752799C1
Application number: RU2020143113A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Дмитриевич Норкин; Лариса Сергеевна Маситина
Original assignee: Анатолий Дмитриевич Норкин; Лариса Сергеевна Маситина
Priority date: 2020-12-25
Filing date: 2020-12-25
Publication date: 2021-08-06

Abstract

FIELD: engine building.SUBSTANCE: invention relates to engine building. A two-stroke internal combustion engine (ICE) of a drone is proposed, the body of which is assembled from modules with a working stroke, with an early continued expansion of exhaust gases and from rotation synchronization modules, each element or link of which is mounted on the basis of seven location centers of a family of two types of contacting circles of the same diameter on coordinate grid, where the centers of six circles are located on the circumference of the uniting circle, coincide with the nodes of rotation of the ICE and the center of the volume of the combustion chamber of the cylinders. Some of the points of these centers are positioned as the vertices of an equilateral triangle or pentagon. In this case, three of them are the centers of the axes of rotation of the shafts with mounted cranks, which are located between the two cylindrical side cheeks. The axial centers of the shafts are the positions on which the gearing elements are fixed with the possibility of joint rotation, which include four ring-shaped gearwheels of the same geometrical dimensions, and nine cylindrical gearwheels and elements of chain drives. The diameter of the circle of the small seven circles is equal to the diameters of the pistons, cylinders, the circles of the cavities of the nine toothed gears of the engagement, the sprockets of the chain drives. A collapsible socket is provided in the area of the piston skirt, where the connecting rod is attached using ball joints. The cylinder head and the body of the two adjacent vortex antechambers are equipped with three sockets for installing the corresponding nozzles there. The air intake and gas exhaust elements of the internal combustion engine also include bellows bellows with protective casings built in parallel into the circuit. The working strokes of the pistons or the strokes of the same name in the cylinders are not performed at the same time, but alternate sequentially through 120°, respectively. The inner cavity of the bellows is connected to the cavity of the two-chamber bus.EFFECT: invention ensures the maximum possible torque on the power take-off shaft.1 cl, 8 dwg

Description

Заявленная конструкции двигателя относится к области энергомашиностроения, а именно к промышленно применимым объемным двигателям внутреннего сгорания (ДВС), а при определенных изменениях в конструкции возможен и перевод его работы в режим компрессора - устройства для создания избыточного давления рабочего тела или детандера - генерирующего устройства для редукции давления рабочего тела и получения мощности на выходном валу.The declared design of the engine belongs to the field of power engineering, namely to industrially applicable volumetric internal combustion engines (ICE), and with certain changes in the design, it is possible to transfer its operation to the compressor mode - a device for creating excess pressure of the working fluid or an expander - a generating device for reduction pressure of the working fluid and obtaining power on the output shaft.

Наиболее близким к заявленному варианту конструктивно является ДВС (а.с. №828780) содержащий, по меньшей мере, одну пару цилиндров с возвратно поступательно движущимися поршнями и головку, в которой размещен один периодически сообщающийся с цилиндрами, газораспределительный золотник цилиндрической формы, снабженный общей для обоих цилиндров камерой сгорания и кинематически связанный с коленчатым валом двигателя, при этом с целью повышения экономичности путем обеспечения продолженного расширения продуктов сгорания, цилиндры выполнены разного объема, причем цилиндр меньшего объема снабжен воздуховпускными органами, а цилиндр большего объема-газовыпускными, и кривошип коленчатого вала цилиндра меньшего объема смещен в сторону опережения по ходу вращения коленчатого вала на 9-72° относительно кривошипа цилиндра большего объема.Structurally closest to the claimed version is the internal combustion engine (A.S. No. 828780) containing at least one pair of cylinders with reciprocating pistons and a head, which houses one cylindrical gas distribution valve, which is intermittently communicating with the cylinders, provided with a common of both cylinders by a combustion chamber and kinematically connected to the crankshaft of the engine, while in order to increase efficiency by ensuring continued expansion of combustion products, the cylinders are made of different volumes, and the cylinder of a smaller volume is equipped with air inlets, and the cylinder of a larger volume is supplied with gas exhaust, and the crankshaft of the cylinder a smaller volume is displaced in the direction of advance along the direction of rotation of the crankshaft by 9-72 ° relative to the crank of the cylinder of a larger volume.

Недостатками прототипа являются то, что при продолженном расширении в нем, не изменяя геометрические параметры углов относительно кривошипа, не удается очень направленно и наиболее полно реализовать преимущества качественного газообмена и продолженного расширения на более энергоэффективном уровне.The disadvantages of the prototype are that with continued expansion in it, without changing the geometric parameters of the angles relative to the crank, it is not possible to very directionally and most fully realize the advantages of high-quality gas exchange and continued expansion at a more energy-efficient level.

Задача, которая реализуется в предлагаемом изобретении предопределило выбор двухтактного ДВС, где увеличенные величины крутящего момента создаются не только во время, но и после каждого второго хода поршня, а также по мере нарастания активной площади введенных устройств и качественного газообмена.The task that is implemented in the proposed invention predetermined the choice of a two-stroke internal combustion engine, where increased torque values are created not only during, but also after every second piston stroke, as well as as the active area of the introduced devices and high-quality gas exchange grows.

При проработке технической задачи, на решение которой направлено конструктивное выполнение как предыдущих вариантов ДВС «НОРМАС» с приоритетом, начиная от 25.10.2011 г., так и заявленного варианта ДВС по сути является расширение кинематических возможностей ДВС, которые предполагают полезную многофункциональность, чтобы при этом сохранить четко отлаженную термодинамику, проходящих в ДВС процессов с повышением надежности конструкции, и чтобы без применения редуктора обеспечить максимально возможный крутящий момент на валах отбора мощности устройства.When working out a technical problem, the solution of which is aimed at the constructive implementation of both the previous versions of the NORMAS internal combustion engine with a priority starting from 10/25/2011, and the declared version of the internal combustion engine, in fact, is the expansion of the kinematic capabilities of the internal combustion engine, which imply useful multifunctionality, so that preserve the well-tuned thermodynamics of the processes taking place in the internal combustion engine with an increase in the reliability of the design, and in order to ensure the maximum possible torque on the power take-off shafts of the device without the use of a gearbox.

Мощность достаточно условный параметр, который отображает полезную работу, совершаемую газами при расширении в цилиндрах двигателя в единицу времени за вычетом затрат на преодоление сил трения и для приведение в действие вспомогательных механизмов. Если попробовать объяснять просто, то крутящий момент - это то, что на самом деле толкает машину вперед, а мощность - это то, что этот крутящий момент производит.Power is a fairly conventional parameter that reflects the useful work done by gases during expansion in the engine cylinders per unit of time minus the cost of overcoming friction forces and for activating auxiliary mechanisms. To put it simply, torque is what actually pushes the car forward, and power is what that torque produces.

Крутящий момент является важнейшим эффективным динамическим показателем и характеризует тяговые возможности двигателя. Его величина в основном зависит от среднего эффективного давления сгорания топлива, геометрических величин активной площади рабочих органов и плеча приложения усилий.Torque is the most important effective dynamic indicator and characterizes the traction capabilities of the engine. Its value mainly depends on the average effective pressure of fuel combustion, geometrical values of the active area of the working bodies and the shoulder of application of forces.

Для упрощения пояснений взаимодействий деталей и элементов, входящих в послойный разрез, а также для краткого описания взаимосвязи, местоположения при сборке предопределило введение понятия - модуль, которое определяется как полезная и устойчивая совокупностью похожих свойств при конструировании заявленного ДВС в составе дрона - технического устройства, закрепившегося в названии беспилотных летательных аппаратах, а также связанное с авиационными системами. В этот раз краткое описание удобнее начать с модуля синхронизации вращения, в который в основном входят элементы цепных передач 22 и зубчатого цилиндрического зацепления (шестерни 12 и зубчатый венец 11 с креплением 23), а также элементы дополнительных и порой необходимых механических блокировок.To simplify the explanation of the interactions of parts and elements included in the layer-by-layer section, as well as for a brief description of the relationship, the location during assembly predetermined the introduction of the concept - a module, which is defined as useful and stable by a set of similar properties in the design of the declared internal combustion engine as part of a drone - a technical device fixed in the title of unmanned aerial vehicles, and also associated with aviation systems. This time, it is more convenient to start a brief description with a rotation synchronization module, which mainly includes elements of chain drives 22 and gear cylindrical gearing (gears 12 and a ring gear 11 with fastening 23), as well as elements of additional and sometimes necessary mechanical interlocks.

При этом чтобы подтвердить взаимосвязанное функционально - конструктивное образующее единство изобретения представлены графические материалы. Но для начало краткого описания заявленного устройства, с целью понятного и единого восприятия и для быстрой ориентации расположения деталей на графических материалах необходимо максимально упростить и исключить множество ненужных повторений и обозначений, взяв за основу построения совмещенную (привязанную к конкретному местоположению элементов ДВС) и упрощенно изображенную на фиг. 1 и 2 схему расположения точек координатной сетки, на базе которой и смонтирована сборная конструкция заявленного технического устройства.At the same time, in order to confirm the interconnected functional and constructive forming unity of the invention, graphic materials are presented. But for the beginning of a brief description of the claimed device, for the purpose of an understandable and uniform perception and for a quick orientation of the arrangement of parts on graphic materials, it is necessary to simplify as much as possible and exclude many unnecessary repetitions and designations, taking as a basis for the construction the combined (tied to the specific location of the internal combustion engine elements) and simplified depicted in fig. 1 and 2 a diagram of the location of the points of the coordinate grid, on the basis of which the prefabricated structure of the claimed technical device is mounted.

На фиг. 1 и 2 легко заметить, что координатная сетка строится на базе семи кругов (круг - часть плоскости, ограниченная окружностью) одного диаметра, причем центральный круг с точкой в центре 00 соприкасается условной одной точкой с шестью остальными. Хотя на практике с учетом допусков при изготовлении зубчатых шестерен 12 или венцов 11, а также наличием зазоров при их перемещении или в соответствии с параметрами зубчатого зацепления величина соприкосновения как бы становиться условной. Тем более, что зацепления, как правило, и в том числе на фиг. 1-2 расположены в разных по уровням плоскостях.FIG. 1 and 2, it is easy to see that the coordinate grid is built on the basis of seven circles (a circle is a part of a plane bounded by a circle) of one diameter, and the central circle with a point in the center 00 is in contact with six others. Although in practice, taking into account the tolerances in the manufacture of gear wheels 12 or rims 11, as well as the presence of clearances during their movement or in accordance with the parameters of the gearing, the amount of contact becomes, as it were, conditional. Moreover, the engagement, as a rule, including in FIG. 1-2 are located in planes of different levels.

Чтобы не сильно мельчить придется согласиться на ряд условностей при обозначении осевых центров. Вот на фиг. 1 изображена упрощенная схема расположения зубчатого зацепления венца 11 в районе центрального круга с точкой в центре 00 и трех зубчатых шестерен на валах с точками в центре 06, 06* и 06**, при этом применена простая логика подходов к системе маркировки с введением знаков (*) и (**) на расположение еще семи меньших кругов (тоже одного диаметра), что расположены внутри трех вышеупомянутых больших кругов.In order not to be too small, you will have to agree to a number of conventions when designating axial centers. Here in fig. 1 shows a simplified diagram of the arrangement of the gearing of the crown 11 in the area of the central circle with a point in the center 00 and three gears on the shafts with points in the center 06, 06 * and 06 **, while applying a simple logic of approaches to the marking system with the introduction of signs ( *) and (**) to the location of seven more smaller circles (also of the same diameter), which are located inside the three above-mentioned large circles.

А на фиг. 2 для удобства ориентации продолжена простая логика подходов частичной маркировки точек центров и валов, что расположены внутри больших кругов и схема расположения, но уже трех зубчатых венцов 11, которые входят в цилиндрическое зацепление с уже парой зубчатых шестерен и точками в центре валов (05* и 04; 05 и 04*; 05** и 04*), причем расположенных в другой плоскости.And in FIG. 2, for the convenience of orientation, the simple logic of approaches for partial marking of the points of centers and shafts, which are located inside the large circles and the arrangement diagram, is continued, but already three gear rims 11, which enter into cylindrical engagement with a pair of gear wheels and points in the center of the shafts (05 * and 04; 05 and 04 *; 05 ** and 04 *), and located in a different plane.

На фиг. 3-7, где уже строго выдерживаются межосевые расстояния валов друг от друга, изображены как части вышеупомянутых позиций зубчатых зацеплений, в которую входят четыре венца 11 зубчатого зацепления с центрами в точках 00, 08, 09, 10 и девять зубчатых шестерен 12, так и элементы цепных передач 22, что в целом и составляют модуль синхронизации вращения заявленного ДВС, причем как неоднократно подчеркивалось выше элементы зубчатого зацепление могут быть расположены и в разных плоскостях по уровню, что оптимально упрощает конструирование, но возможно введение необходимых механических блокировок.FIG. 3-7, where the axial distances of the shafts from each other are already strictly maintained, are depicted as parts of the aforementioned positions of the gearing, which includes four rims 11 of the gearing with centers at points 00, 08, 09, 10 and nine gears 12, and elements of chain drives 22, which in general constitute the module of synchronization of rotation of the claimed internal combustion engine, and, as has been repeatedly emphasized above, the elements of the gearing can be located in different planes along the level, which optimally simplifies the design, but it is possible to introduce the necessary mechanical interlocks.

Вот на фиг. 3 изображен один из трех кругов в крупном масштабе, где отчетливо утолщенными линиями показано, как точки 01 (и аналогичные точки 01* и 01** в других двух больших кругах естественно) расположены в центрах объема камер сгорания цилиндров 16, при этом одновременно являются (позиционируются на графических материалах) как центры малых кругов, и как одни из вершин равностороннего треугольника, вписанного в окружность объединяющего круга, причем две другие вершины данного треугольника являются осевыми центрами вращения валов 04 и 05 с кривошипами 21, что расположены между двумя боковыми цилиндрическими щеками (на фиг. 1-8 не обозначены), которые, в свою очередь, имеют возможность вращаться в сборной конструкции боковых межмодульных перегородок и элементов корпуса 27 (фиг. 8).Here in fig. 3 depicts one of three circles on a large scale, where clearly thickened lines show how points 01 (and similar points 01 * and 01 ** in the other two large circles naturally) are located in the centers of the volume of the combustion chambers of cylinders 16, while at the same time ( positioned on graphic materials) as the centers of small circles, and as one of the vertices of an equilateral triangle inscribed in the circumference of the uniting circle, and the other two vertices of this triangle are the axial centers of rotation of shafts 04 and 05 with cranks 21, which are located between two lateral cylindrical cheeks ( in Fig. 1-8 are not indicated), which, in turn, have the ability to rotate in the prefabricated structure of lateral intermodular partitions and housing elements 27 (Fig. 8).

Еще осевые центры вращения валов 02 и 03, а также 06 с кривошипами 21 привязаны и к трем вершинам, вписанного в эту же объединяющую окружность круга фигуры пятиугольника с вершинами 02-06, 13 и 14. А у точки 07 - как у осевого центра вращения 3-х ходового крана 19 нет признаков местоположения.The axial centers of rotation of shafts 02 and 03, as well as 06 with cranks 21 are also tied to three vertices, inscribed in the same uniting circle of a circle of a pentagon with vertices 02-06, 13 and 14. And at point 07 - as at the axial center of rotation 3-way crane 19 no indication of location.

Заметим также, что от частоты вращения валов и размеров элементов модулей с рабочим ходом и модулей с ранним продолженным расширением заявленного ДВС во многом предопределены размеры, формы и угла саблевидности лопастей, что расположены с креплением 23 внутри четырех венцов 11 зубчатого зацепления.Note also that the size, shape and angle of saber-shaped blades are largely predetermined from the speed of rotation of the shafts and the dimensions of the elements of modules with a working stroke and modules with an early continued expansion of the claimed internal combustion engine, which are located with fasteners 23 inside four rims 11 of the gearing.

На представленных графических материалах с учетом масштаба легко заметить, что и радиус малых семи кругов позиционируется как равный радиусу вращения кривошипа 21, отчего непременно зависит и рабочий ход цилиндрической формы поршней 16, которые имеют возможность совершать ограниченные возвратно-поступательные перемещения при передаче усилий, являясь элементами модулей с рабочим ходом или модулей с ранним продолженным расширением.On the presented graphic materials, taking into account the scale, it is easy to notice that the radius of the small seven circles is positioned as equal to the radius of rotation of the crank 21, which certainly depends on the working stroke of the cylindrical shape of the pistons 16, which have the ability to perform limited reciprocating movements when transferring forces, being elements modules with a working stroke or modules with early continued expansion.

Экспериментальные расчеты проходящих в ДВС процессов показали, что полное расширение рабочего тела до того момента, когда при рабочем ходе ДВС изменяется вектор движения кривошипа 21, не дает того прироста работы на индикаторной диаграмме ДВС, который может быть обеспечен только за счет качественного газообмена, а также от хорошо отлаженного разделенного раннего продолженного расширения, которое начинает осуществляться до того, когда поршни 16 в модулях с рабочим ходом еще не изменили свой вектор движения.Experimental calculations of the processes taking place in the internal combustion engine have shown that the full expansion of the working fluid until the moment when during the working stroke of the internal combustion engine changes the vector of movement of the crank 21 does not give that increase in work on the indicator diagram of the internal combustion engine, which can be provided only due to high-quality gas exchange, as well as from a well-adjusted, divided early continued expansion, which begins to take place before the pistons 16 in the modules with a working stroke have not yet changed their motion vector.

Не желая связывать себя с какой-либо теорией, авторы изобретения считают, что постулат термодинамики, что в изолированных термодинамических системах теплота и работа расширения являются двумя единственными формами передачи энергии от одного тела к другому, являются с рядом существенных допущений при этом явно условными, особенно понятия - изолированная термодинамическая система и работа расширения, особенно с учетом скоростей протекания процессов. Чуть ниже - попробуем объяснить почему - так как это очень важно.Not wishing to associate themselves with any theory, the authors of the invention believe that the postulate of thermodynamics, that in isolated thermodynamic systems, heat and the work of expansion are the only two forms of energy transfer from one body to another, are with a number of essential assumptions, while clearly conditional, especially concepts - an isolated thermodynamic system and work of expansion, especially taking into account the rates of the processes. Below - we will try to explain why - since this is very important.

Известно, что перемещение поршня 16 в цилиндре 17 от ВМТ (фиг. 4) в модуле с рабочим ходом происходит как следствие высвобождения энергии-импульса фронта горения начальной плотности горючей смеси в камере сгорания (хорошо, если он будет затяжной и с продолжительным горением, как у дизелей), при этом поршень 16 на середине своего рабочего хода разгоняется, чтобы совершенно четко через какие-то еще доли секунды уже изменить свой вектор движения на противоположный явно (о какой передаче энергии от одного тела к другому как бы идет речь…).It is known that the movement of the piston 16 in the cylinder 17 from TDC (Fig. 4) in the module with a working stroke occurs as a consequence of the release of the energy-impulse of the combustion front of the initial density of the combustible mixture in the combustion chamber (it is good if it is protracted and with prolonged combustion, as in diesel engines), while the piston 16 accelerates in the middle of its working stroke in order to quite clearly change its motion vector to the opposite clearly after some more fractions of a second (what kind of energy transfer from one body to another is what we are talking about ...).

Забегая немного вперед, отметим, что неплохо, чтобы в газопоршневом или дизельном варианте двухтактного ДВС происходило затяжное протекание термодинамического цикла с расчетными параметрами, а для этого сам впрыск топливной смеси надо растянуть по времени относительно угла поворота валов вращения, поэтому крышка 30 цилиндров 16 и двух вихревых предкамер 24 (форкамер), снабжены тремя гнездами 25 с форсунками или другими элементами, чтобы обеспечить впрыск и дожигание другого компонента сгорания или для быстрого перехода работы ДВС в режим с впрыском моторного или газообразного синтетического топлива-диметилового эфира, обеспечивающего нормы Euru3. Для снижения температуропроводности крышки 30 изготовлены методом совместного спекания, армированы перфорированными пластинами, где их боковые или торцевые срезы расположены под прямым углом к ее внутренней поверхности (подобно наличию «слегка теплой» боковой поверхности как у пластинчатых теплообменников, работающих в диапазоне высоких температур).Running a little ahead, we note that it is not bad for a gas-piston or diesel version of a two-stroke ICE to have a protracted course of a thermodynamic cycle with calculated parameters, and for this the injection of the fuel mixture itself must be stretched in time relative to the angle of rotation of the rotation shafts, therefore, the cover of 30 cylinders 16 and two vortex antechambers 24 (prechambers) are equipped with three sockets 25 with nozzles or other elements to ensure the injection and afterburning of another combustion component or for a quick transition of the internal combustion engine operation to the mode with injection of a motor or gaseous synthetic fuel-dimethyl ether, providing Euru3 standards. To reduce the thermal diffusivity, covers 30 are made by joint sintering, reinforced with perforated plates, where their side or end cuts are located at right angles to its inner surface (similar to the presence of a "slightly warm" side surface as in plate heat exchangers operating in the high temperature range).

Шатуны 35 и поршни 16 как в составе крейцкопфной цилиндро-поршневой группы у модулей с рабочим ходом, так и с ранним продолженным расширением выполнены из одинаковых элементов и скорее связано со спорностью положения «передачи энергии от одного тела к другому за очень короткий момент времени» согласно вышеупомянутых постулатов и связанных с расширением рабочего тела, так как известно, что силы инерции по величине лишь немного уступают силам давления на днище поршня 16, а порой и превышают их величину.The connecting rods 35 and the pistons 16, both as part of the cross-head cylinder-piston group in modules with a working stroke, and with an early continued expansion, are made of the same elements and is more likely due to the controversy of the position of "energy transfer from one body to another in a very short time" according to of the aforementioned postulates and associated with the expansion of the working fluid, since it is known that the forces of inertia in magnitude are only slightly inferior to the forces of pressure on the bottom of the piston 16, and sometimes even exceed their magnitude.

По нашему мнению направление вектора импульса поршня 16 всегда совпадает с направлением вектора скорости формированного потока выхлопных газов и законами инерции, что очень важно при его дальнейшем перемещении (подобно бильярдному шару после удара или вылетающему снаряду), то есть само расширение сгоревшей смеси всегда вторично и является скорее функцией текущих термодинамических параметров состояния и геометрических размеров полостей расширения, как говорится - было бы когда и куда расширяться - и по аналогии - это подобно установке дополнительных парусов при попутном потоке или сильных затяжных порывах ветра, чтобы реально усиливает тягу и скорость самого парусника. Или возьмем, например, работу дизель молота в составе копера с его как бы «ранним выхлопом» и «разделенным циклом», но это же ничуть не мешает забивать на полную или расчетную глубину железобетонные сваи.In our opinion, the direction of the vector of the momentum of the piston 16 always coincides with the direction of the velocity vector of the formed flow of exhaust gases and the laws of inertia, which is very important for its further movement (like a billiard ball after an impact or an ejected projectile), that is, the expansion of the burnt mixture itself is always secondary and is rather, a function of the current thermodynamic parameters of the state and the geometric dimensions of the expansion cavities, as they say - it would be when and where to expand - and by analogy - it is like installing additional sails with a favorable flow or strong lingering gusts of wind in order to actually increase the thrust and speed of the sailboat itself. Or let's take, for example, the operation of a diesel hammer as part of a pile driver with its kind of "early exhaust" and "split cycle", but this does not interfere with the hammering of reinforced concrete piles to the full or calculated depth.

Как отмечалось выше в состав заявленного ДВС также введены и модули с ранним продолженным расширением. Термин «раннее продолженное расширение» скорее введен, чтобы упрощенно расставить последовательность по времени происходящих событий, связанных с обменом или изменением энергии - при этом утверждается, что сначала произошло воспламенение горючей смеси, затем поршень 16 (фиг. 5) в цилиндре 17 прошел всего лишь половину рабочего хода и в этот же момент, а не чуть позже начинается одновременное формирование выхода и перепуска (детандерное редуцирование через отвод 26 с расчетным отверстием) данного потока выхлопных газов из цилиндров 17 в два эспандерные цилиндра 18.As noted above, modules with an early continued expansion were also introduced into the composition of the declared internal combustion engine. The term "early continued expansion" is rather introduced to simplify the sequence in time of the events associated with the exchange or change of energy - it is argued that first there was an ignition of the combustible mixture, then the piston 16 (Fig. 5) in the cylinder 17 passed only half of the working stroke and at the same moment, and not a little later, the simultaneous formation of the outlet and bypass (expander reduction through the outlet 26 with the calculated hole) of this exhaust gas flow from the cylinders 17 to the two expander cylinders 18 begins.

То есть в заявленном ДВС имеется возможностью рабочими органами, которыми являются поршни 16, совершая ограниченные возвратно-поступательные перемещения (с разницей начала 90° оборота валов 06, 06* и 06**), производить два рабочих хода в нужном направлении приложения усилий, а ведь при этом произошел только один процесс полного сгорания топливно-воздушной смеси.That is, in the declared internal combustion engine, it is possible for the working bodies, which are pistons 16, making limited reciprocating movements (with a difference in the beginning of 90 ° of rotation of shafts 06, 06 * and 06 **), to produce two working strokes in the desired direction of application of forces, and after all, only one process of complete combustion of the fuel-air mixture took place.

В этом кратком описании Вы не найдете пояснений относительно расположения технологических выборок (карманов) для крепления, а допустим, сами зазоры в местах перемещений или вращений узлов и элементов, то отсутствуют, то сознательно увеличены или изображены весьма упрощенно, при этом некоторые для наглядности порой выделены утолщенной линией или точкой, так как являются важной частью уточнения по ходу краткого пояснения.In this brief description, you will not find explanations regarding the location of technological samples (pockets) for fastening, but for example, the gaps themselves in the places of movement or rotation of nodes and elements are either absent, then deliberately enlarged or depicted in a very simplified manner, while some are sometimes highlighted for clarity thickened line or dot, since they are an important part of clarification along the way of a short explanation.

Еще следует отметить, что в данном описании совсем неслучайно и порой преднамеренно из вышеприведенного текста прототипа позаимствованы (выбраны, взяты и обозначены) три названия (словосочетания) элементов заявленного ДВС дрона, которыми назовем барабаном газораспределительного золотника 20 и патрубками 36 воздуховпускных и газовыпускных органов.It should also be noted that in this description it is not at all accidental and sometimes deliberately from the above text of the prototype borrowed (selected, taken and indicated) three names (phrases) of the elements of the declared internal combustion engine of the drone, which we will call the drum of the gas distribution valve 20 and branch pipes 36 of the air intake and exhaust bodies.

Данное заимствование словосочетаний на представленных графических материалах позволяет сравнивание похожих позиций по своему функционалу и иногда исключают ненужные повторения. Ведь порой не так важно, как промаркированы (обозначены) те же патрубки 36 воздуховпускных и газовыпускных органов или патрубки 37 подачи смазочного масла к местам трения - важнее показать суть данных позиций, где они расположены, содержаться представлены, встроены, при этом они могут иметь разные формы или расчетные размеры, но все они введены в ДВС непременно для определенного назначения.This borrowing of phrases on the presented graphic materials allows comparing similar positions in terms of their functionality and sometimes eliminates unnecessary repetitions. After all, sometimes it is not so important how the same branch pipes 36 of the air inlet and gas outlet organs or the branch pipes 37 for supplying lubricating oil to the places of friction are marked (indicated) - it is more important to show the essence of these positions, where they are located, contained, presented, built-in, while they may have different shapes or calculated dimensions, but they are all entered into the internal combustion engine without fail for a specific purpose.

Назначение введенных в ДВС воздуховпускных органов сводиться не только к тому, чтобы производить продувку и наполнение цилиндров 17 свежей порцией воздуха с наддувом, а также формировать эффективное накопление и подачу расчетных объемов воздуха в цилиндры 17 посредством введенных в схему обратных клапанов, байпасных участков (на фиг. 1-8 они не показаны), а также параллельно встроенных в схему сильфонов 28 с защитными кожухами.The purpose of the air intake organs introduced into the internal combustion engine is not only to purge and fill the cylinders 17 with a fresh portion of pressurized air, but also to form an effective accumulation and supply of the calculated air volumes to the cylinders 17 by means of check valves and bypass sections introduced into the circuit (in Fig. 1-8 they are not shown), as well as bellows 28 with protective casings built in parallel in the circuit.

Заметим также вот на фиг. 6 условными стрелками изображен момент, когда происходит продувка воздухом цилиндра 17 от остатков продуктов сгорания и одновременно тоже условными стрелками изображено как часть объема выхлопных газов с определенным давлением поступает, но уже в оба цилиндра 18, причем чуть позднее по времени из двух вихревых предкамер 24 (форкамеры), которые смонтированы как элемент в составе так называемого газораспределительного золотника 20, которые одновременно имеет возможность синхронно вращаться относительно осевых центров с точками 02 и 03 соответственно.Note also in Fig. 6, the conventional arrows show the moment when the cylinder 17 is purged with air from the residues of combustion products, and at the same time, also by conventional arrows, it is shown as part of the volume of exhaust gases with a certain pressure, but already into both cylinders 18, and a little later in time from two vortex antechambers 24 ( prechambers), which are mounted as an element in the so-called gas distribution spool 20, which simultaneously has the ability to synchronously rotate relative to the axial centers with points 02 and 03, respectively.

Причем на фиг. 6 изображен момент окончания петлевой продувки от остатков продуктов сгорания (в том числе за счет отсоса их через открытые патрубки 36 байпасных схем воздуховпускных и газовыпускных органов) и начинается процесс наполнение свежего заряда воздуха, в том числе и из сильфонов 28, который как мы видим на фиг. 7-8 соединяется с полостью 33 двухкамерной шины. На фиг. 4 тоже условными стрелками изображен процесс, который благодаря положению отвода 26 и наличию открытых патрубков 36 байпасных схем воздуховпускных и газовыпускных органов происходит при перемещении поршней 16 к ВМТ в двух эспандерных цилиндрах 18. То есть по сути в заявленном варианте ДВС «НОРМАС» №24 дрона позиционирует наличие объединяющей системы прямой и обратной взаимосвязи в данных воздуховпускных и газовыпускных органах, чтобы достичь технического результата в вопросе качественного газообмена, и что позволяет говорить о присутствие в изобретении признаков перспективного газообмена.Moreover, in FIG. 6 shows the moment of the end of the loop blowing from the residues of combustion products (including by sucking them through the open pipes 36 of the bypass circuits of the air inlet and gas outlet organs) and the process of filling a fresh air charge begins, including from bellows 28, which, as we see on fig. 7-8 is connected to the cavity 33 of the dual-chamber bus. FIG. 4 also with conventional arrows depicts the process, which, due to the position of the outlet 26 and the presence of open pipes 36 of the bypass circuits of the air inlet and gas outlet organs, occurs when the pistons 16 move to TDC in two expander cylinders 18. That is, in fact, in the declared version of the NORMAS ICE No. 24 of the drone positions the presence of a unifying system of direct and reverse interconnection in these air inlet and gas outlet bodies in order to achieve a technical result in terms of high-quality gas exchange, and that allows us to speak about the presence of signs of promising gas exchange in the invention.

Технической задачей в целом и если очень кратко, на решение которой направлено конструктивное выполнение заявленного варианта двухтактного ДВС дрона по сути является расширение кинематических возможностей ДВС, включающего также и то, что сборный корпус 27 собран из модулей с рабочим ходом, модулей с ранним продолженным расширением выхлопных газов и модулей синхронизации вращения с отбором мощности, каждый элемент или звено которых смонтировано на базе семи центров с точками 00-10(фиг. 1-7) местоположения семейства двух видов соприкасающихся кругов одного диаметра на координатной сетке, где центры шести кругов с точками 01-06 расположены на окружности объединяющего круга, совпадают с узлами вращения ДВС (осевые центры вращения с точками 02-06) и центром объема камеры сгорания цилиндров 17 в точке 01, при этом часть этих точек этих центров одновременно позиционируются на графических материалах как вершины равностороннего треугольника либо пятиугольника, вписанных в эту окружность объединяющего круга, при этом из них три осевых центра являются центрами осей вращения валов с точками 04-06 со смонтированными кривошипами 21, что расположены между двумя боковыми цилиндрической формы щеками, которые имеют возможность вращаться в конструкции сборных межмодульных перегородок, элементов и узлов корпуса 27; лишь точка 07 как осевой центр вращения 3-х ходового крана 19 не привязана и имеет слабые признаки своего местоположении, хотя и является центром круга; при этом вышеупомянутые осевых центры валов с центрами в точках 02-06 являются позициями, на которых закреплены с возможностью совместного вращения зубчатые зацепления, в состав которых входят одинаковые по размеру, параметрам зацепления и геометрическим размерам зубьев четыре венца 23 зубчатого зацепления, имеющих форму кольца, и девять зубчатых шестерен 12 цилиндрической формы, а также элементы цепных передач 22, что в целом и составляет модуль синхронизации вращения заявленного ДВС, причем как неоднократно подчеркивалось выше элементы зубчатого зацепление могут быть расположены и в разных плоскостях по уровню, что как бы более оптимально, но порой может быть возможное введение необходимых механических блокировок; при этом вышеупомянутые осевые центры валов являются также позициями, на которых закреплены с возможностью совместного вращения элементы зубчатых зацеплений, в состав которых входят одинаковые по размеру, параметрам зубчатого зацепления и геометрическим размерам зубьев четыре венца 11 зубчатого зацепления, имеющих форму кольца с центрами в точках 00, 08, 09, 10 и девять зубчатых шестерен 12 цилиндрической формы, а еще элементы цепных передач 22, что и составляет модуль синхронизации вращения заявленного ДВС дрона; в представленных графических материалах ДВС предопределено, что диаметр окружности малых семи кругов равен диаметрам поршней 16, цилиндров 17 и 18, диаметрам окружностей впадин девяти зубчатых шестерен 12 зацепления, а также всех звездочек 15 цепных передач 22 и сопряженных частей при их возможном взаимодействии с учетом, конечно, масштаба, зазоров при их перемещении, допусков при их изготовлении или в соответствии с параметрами зацепления; понятно, что поршни 16, имеют возможность совершать ограниченные возвратно- поступательные перемещения в цилиндрах 17 и 18 при передаче усилий, являясь рабочими органами и одновременно элементами модулей с рабочим ходом или модулей с ранним продолженным расширением; в состав воздуховпускных и газовыпускных органов ДВС кроме патрубков 36 и обратных клапанов, которые выполнены с ограничением поворота их шибера и байпасных участков введены и параллельно встроенные в схему сильфоны 28 из нержавеющей стали с защитными кожухами, которые формируют накопление, а при открытом 3-х ходовом кране 19 (фиг. 6) также обеспечивают и расчетный расход воздуха при продувке и подаче его с наддувом в полость цилиндра 17; кстати, равномерное вращение всех валов в заявленном ДВС дрона обеспечивается тем, что рабочие ходы поршней 16 или одноименные такты в цилиндрах 17 и 18 в этих модулях с рабочим ходом или с ранним продолженным расширением выполняются не в одно время, а последовательно чередуются через 120° соответственно, и это чередование свойственно, например, и при подаче компонентов смазки из шести полостей 31, что смонтированы на ободе 29 (фиг. 7-8) с использованием защитных кожухов сильфонов 28, когда смазка через соответствующие патрубки 37 капельно поступает на узлы этого ДВС с трением; еще неслучайно выполнено, что внутренняя полость сильфонов 28 соединяется с полостью 33 двухкамерной шины, а соседняя большая полость 32 может быть использована под газообразные или жидкостные компоненты топлива; а вот крышка 30 цилиндров 17 и корпус двух примыкающих к нему вихревых предкамер 24, кстати, последние имеют возможность вращаться синхронно с вышеупомянутыми валами, снабжены тремя гнездами 25 для установки в них форсунок, при этом крышки 30 изготовлены методом совместного спекания, армированы пластинами, расположенными под прямым углом к стенке; в районе юбки поршня 16 предусмотрены разборное гнездо, где с помощью шаровых соединений 35 крепится шатун 34 соответствующей конструкции;The technical problem as a whole and, if very briefly, the solution of which is aimed at the constructive implementation of the declared version of the two-stroke internal combustion engine of the drone, in fact, is the expansion of the kinematic capabilities of the internal combustion engine, including the fact that the prefabricated body 27 is assembled from modules with a working stroke, modules with an early continued expansion of the exhaust gases and rotation synchronization modules with power take-off, each element or link of which is mounted on the basis of seven centers with points 00-10 (Fig. 1-7) location of a family of two types of contacting circles of the same diameter on a coordinate grid, where the centers of six circles with points 01 -06 are located on the circumference of the uniting circle, coincide with the nodes of rotation of the internal combustion engine (axial centers of rotation with points 02-06) and the center of the volume of the combustion chamber of cylinders 17 at point 01, while some of these points of these centers are simultaneously positioned on graphic materials as the vertices of an equilateral triangle or a pentagon inscribed in this circle is united a circle, with three axial centers of which are the centers of the axes of rotation of the shafts with points 04-06 with mounted cranks 21, which are located between two lateral cylindrical cheeks that can rotate in the structure of prefabricated intermodular partitions, elements and assemblies of the housing 27; only point 07 as the axial center of rotation of the 3-way crane 19 is not tied and has weak signs of its location, although it is the center of the circle; wherein the aforementioned axial centers of the shafts with centers at points 02-06 are the positions on which gears are fixed with the possibility of joint rotation, which include four rims 23 of the gearing, having the shape of a ring, of the same size, engagement parameters and geometric dimensions of the teeth, and nine toothed gears 12 of a cylindrical shape, as well as elements of chain drives 22, which in general constitutes the module for synchronizing the rotation of the claimed internal combustion engine, and, as has been repeatedly emphasized above, the elements of the gearing can be located in different planes along the level, which seems to be more optimal, but sometimes there may be a possible introduction of the necessary mechanical interlocks; while the above-mentioned axial centers of the shafts are also the positions on which the gearing elements are fixed with the possibility of joint rotation, which include four rims 11 of the gearing of the same size, parameters of the gearing and the geometric dimensions of the teeth, having the shape of a ring with the centers at points 00 , 08, 09, 10 and nine toothed gears 12 of a cylindrical shape, as well as elements of chain drives 22, which is the module for synchronizing the rotation of the declared internal combustion engine of the drone; in the presented graphic materials of the internal combustion engine, it is predetermined that the diameter of the circle of the small seven circles is equal to the diameters of the pistons 16, cylinders 17 and 18, the diameters of the cavities of the nine toothed gears 12 of the engagement, as well as all the sprockets 15 of the chain drives 22 and mating parts with their possible interaction, taking into account, of course, scale, clearances during their movement, tolerances during their manufacture or in accordance with the parameters of the engagement; it is clear that the pistons 16 have the ability to perform limited reciprocating movements in the cylinders 17 and 18 when transferring forces, being working bodies and at the same time elements of modules with a working stroke or modules with an early continued expansion; in the composition of the air intake and gas exhaust organs of the internal combustion engine, in addition to branch pipes 36 and check valves, which are made with a restriction of the rotation of their gate and bypass sections, and in parallel, stainless steel bellows 28 built into the circuit with protective casings, which form an accumulation the valve 19 (Fig. 6) also provide the calculated air flow rate when blowing and feeding it with pressurization into the cavity of the cylinder 17; by the way, uniform rotation of all shafts in the declared ICE of the drone is ensured by the fact that the working strokes of the pistons 16 or the strokes of the same name in cylinders 17 and 18 in these modules with a working stroke or with an early continued expansion are not performed at the same time, but alternate sequentially through 120 °, respectively , and this alternation is characteristic, for example, when the lubricant components are supplied from six cavities 31, which are mounted on the rim 29 (Fig. 7-8) using protective bellows covers 28, when the lubricant through the corresponding nozzles 37 is dripping onto the units of this ICE with friction; it is no coincidence that the inner cavity of the bellows 28 is connected to the cavity 33 of the dual-chamber tire, and the adjacent large cavity 32 can be used for gaseous or liquid fuel components; but the cover 30 of the cylinders 17 and the body of the two adjoining vortex antechambers 24, by the way, the latter have the ability to rotate synchronously with the aforementioned shafts, are equipped with three sockets 25 for installing injectors in them, while the covers 30 are made by the method of joint sintering, reinforced with plates located at right angles to the wall; in the area of the piston skirt 16, a collapsible socket is provided, where a connecting rod 34 of a corresponding design is attached using ball joints 35;

Любой технический результат реализуется более полно, когда в заявленном ДВС конструктивно содержится (предусмотрено, представлена) оптимальная схема продолжения компоновки (изображенной схематично на фиг. 1-2), чтобы не исключить, а обеспечить возможность увеличения крутящего момента.Any technical result is realized more fully when the claimed internal combustion engine constructively contains (provided, presented) an optimal layout continuation scheme (shown schematically in Figs. 1-2), so as not to exclude, but to ensure the possibility of increasing the torque.

И вот, что интересно, чтобы достичь получение нового технического результата схема компоновки ДВС «НОРМАС» №24 с учетом предшествующих вариантов ДВС «НОРМАС» достаточна, чтобы обеспечить бесспорную оптимальную технологичность при его изготовлении, а ранний перечень оригинальных деталей и узлов позволяет сравнивать и оценивать все стороны вопроса.And now, what is interesting, in order to achieve a new technical result, the layout diagram of the NORMAS ICE No. 24, taking into account the previous versions of the NORMAS ICE, is sufficient to ensure the indisputable optimal manufacturability in its manufacture, and the early list of original parts and assemblies allows comparing and evaluating all sides of the issue.

Одновременно предоставленные графические материалы не исчерпывают всю сущность изобретения и не ограничивают каким-либо образом возможные горизонты его осуществления, а лишь открывают новые возможности в объеме заявленной формулы, и если какие-то признаки раскрыты для одной компоновки изобретения, то эти же признаки могут быть использованы и в совмещенных компоновках осуществления изобретения, так как при этом выполняется важное условие, которое по сути никак не противоречит смыслу и духу изобретения.At the same time, the provided graphic materials do not exhaust the entire essence of the invention and do not limit in any way the possible horizons of its implementation, but only open up new possibilities within the scope of the claimed formula, and if some features are disclosed for one arrangement of the invention, then the same features can be used and in combined layouts for the implementation of the invention, since this fulfills an important condition, which in fact does not contradict the spirit and spirit of the invention.

Контуры ДВС «НОРМАС» №24 дрона легко встраиваются в состав автономного беспилотного мехатронного летательного устройства, включающего возможную совокупностью воздействия на его, когда происходит передача движения винтам (лопастям) устройства путем возможного запуска ДВС при введении в это устройство внутренней и внешней системы управления и наличия условных датчиков-антенн, что обеспечивает изобретению прорывное или перспективное промышленное применение и не только…The contours of the ICE "NORMAS" No. 24 of the drone are easily integrated into an autonomous unmanned mechatronic flying device, which includes a possible combination of effects on it when the movement is transmitted to the propellers (blades) of the device by possibly starting the ICE when the internal and external control system is introduced into this device and the presence conventional sensors-antennas, which provides the invention with a breakthrough or promising industrial application and not only ...

Claims

A two-stroke internal combustion engine (ICE) of a drone, the body of which is assembled from modules with a working stroke, with an early continued expansion of exhaust gases and from rotation synchronization modules, characterized in that each element or link of which is mounted on the basis of seven location centers of a family of two types of contacting circles of the same diameter on the coordinate grid, where the centers of six circles are located on the circumference of the uniting circle, coincide with the nodes of rotation of the internal combustion engine and the center of the volume of the combustion chamber of the cylinders, some of the points of these centers on the graphic materials are simultaneously positioned as the vertices of an equilateral triangle or pentagon inscribed in this circle of the uniting circle , while three of them are the centers of the axes of rotation of the shafts with mounted cranks, which are located between two cylindrical side cheeks, which, in turn, have the ability to rotate in the design of prefabricated intermodular partitions, modular elements ley internal combustion engine and housing units; while the above-mentioned axial centers of the shafts are also the positions on which the gearing elements are fixed with the possibility of joint rotation, which include four gearwheels of the same size, gearing parameters and geometric dimensions of the teeth, having the shape of a ring, and nine gearwheels of a cylindrical forms, and also elements of chain drives, which constitutes the rotation synchronization module; in the graphic materials of the internal combustion engine, it is predetermined that the diameter of the circumference of the small seven circles is equal to the diameters of the pistons, cylinders, the diameters of the cavities of the nine toothed gears of engagement, as well as chain sprockets, taking into account, of course, the clearances during their movement, the tolerances in their manufacture; a collapsible socket is provided in the area of the piston skirt, where a connecting rod of the corresponding design is attached using ball joints; the cover of the cylinders and the body of the two adjacent vortex antechambers, by the way, the latter have the ability to rotate synchronously with the aforementioned shafts, are equipped with three sockets for installing the corresponding nozzles there; in the composition of the air inlet and gas outlet organs of the internal combustion engine, in addition to the branch pipes and check valves, which are made with a restriction of the rotation of their gate, and bypass sections, stainless steel bellows, which are built in parallel into the circuit with protective covers, which form an accumulation, and when the 3-way valve is open, also provide calculated air consumption; by the way, uniform synchronous rotation of all shafts in the declared ICE of the drone is ensured by the fact that the working strokes of the pistons or the strokes of the same name in the cylinders in these modules with a working stroke or with an early continued expansion are not performed at the same time, but alternate sequentially through 120 °, respectively, and this alternation is characteristic, for example, when the lubricant components are supplied from six cavities, which are mounted on the rim using protective bellows casings, when the lubricant flows through the corresponding branch pipes drip to the units of this internal combustion engine with friction; It is no coincidence that the inner cavity of the bellows is connected to the cavity of the two-chamber tire, and the adjacent large cavity of this tire can be used for gaseous or liquid components of the ICE fuel.