В традиционных двигателях внутреннего сгорания (ДВС) поршни независимые и движутся вверх-вниз по синусоиде. Когда поршень «подвисает» на долю секунды в верхней мертвой точке, происходит впрыск и воспламенение топлива. Проблема в том, что поршеть остается в ВМТ очень недолго и быстро уходит вниз, так что расширяющаяся горящая смесь вынуждена его догонять. Это приводит к падению термического КПД и неполному сгоранию топлива.
В Петербурге выдан патент на удивительный ДВС с цилиндрами разного диаметра
Патент из Петербурга описывает ДВС с разными цилиндрами и высоким КПД
Его особенность в том, что цилиндры объединены попарно общей камерой сгорания. По мысли изобретателей, он может быть более эффективен, чем современные моторы.
Created by techinsider.ru using the Alice AI web app
В базе Роспатента появилось описание конструкции необычного двигателя внутреннего сгорания. Авторами патента RU 2872495 C1 стали жителя Санкт-Петербурга.
Решение этой проблемы было предложено еще век назад. Можно объединить камеры сгорания пары цилиндров, расположенных в П- или Л-конфигурации. Их поршни двигаются с небольшим сдвигом по фазе друг относительно друга: один чуть раньше второго (на 45–60°). За счет этого общий объем камеры сгорания остается почти постоянным гораздо дольше.
Питерские инженеры, авторы нынешнего изобретения, упоминают двигатели Puch 350 (см. изображение выше), Triumph twin и другие, популярные в 1920–1960 гг. и работавшие по такой схеме. Но у них у всех были серьезные недостатки — слабая удельная мощность, прожорливость и заклинивание поршней в тепловых окнах, из-за чего от них и отказались со временем.
Уже во времена независимой России в нашей стране появился патент на ДВС с П-образными рабочими полостями и принудительным зажиганием. Однако в нем угол оптимального разворота кривошипов был жестко привязан к количеству цилиндров в блоке (60° для 6 цилиндров и 45° для 8 цилиндров). Однако идеальный угол разворота, при котором КПД максимален, может быть другим и зависит от физических свойств топлива, утверждают авторы.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Двигатель с разными цилиндрами
Они задались целью оптимизировать конструкцию, чтобы объем камеры сгорания ДВС остается постоянным на протяжении всего времени горения рабочей смеси независимо от количества цилиндров в блоке. В придуманном ими двигателе спаренные цилиндры имеют разный объем и радиус вращения шеек коленвала: за счет этого один поршень получился широким и короткоходным, другой — узким и длинноходным. Разный размер позволил оптимизировать сдвиг фазы между парой поршней под наилучшее сгорание топлива независимо от того, сколько всего цилиндров в двигателе — 2, 4, 6, 8 или больше.
В отличие от многих умозрительных изобретений, которые не продуманы с термодинамической точки зрения, нынешний патент производит впечатление глубокой проработанности. К описанию конструкции авторы добавили формулу для расчета параметров цилиндро-поршневой группы и графики зависимости давления в цилиндрах для трех вариантов исполнения.
Загружаем