Шеститактный двигатель

Шеститактный двигатель — это тип двигателя внутреннего сгорания, для которого за основу взят четырёхтактный двигатель, но в нём в конструкцию введены новые элементы, повышающие его КПД и снижающие потери.

Два разных типа шеститактных двигателей развивались с 1990-х годов.

При первом подходе двигатель задерживает потери тепла от четырёхтактного цикла Отто или цикла Дизеля, и использует их в качестве дополнительной мощности и во время выпускного хода поршня в том же самом цилиндре. В конструкциях таких двигателей используется пар или воздух в качестве рабочей среды для добавочного хода поршня, при котором вырабатывается мощность. [1] Поршни в этом типе шеститактных двигателей движутся вперёд и назад три раза после каждого впрыска топлива. В этом случае имеется два рабочих хода — один с топливом, а другой с паром или воздухом. К этому классу двигателей относятся следующие примечательные разработки: двигатель Баюласа (англ. Bajulaz ), созданный швейцарской компанией Баюлас; двигатель Кроуэра, изобретённый Брюсом Кроуэром (англ. Bruce Crower ) из США; и шеститактный двигатель Велозета (англ. Velozeta ), построенный в инженерном колледже в Тируванантапураме в Индии.

При втором подходе шеститактные двигатели используют в каждом цилиндре второй поршень, расположенный напротив основного, который движется с частотой, равной половине частоты основного поршня, и таким образом имеется шесть ходов поршней за каждый цикл. Функционально второй поршень заменяет клапанный механизм традиционного двигателя, но к тому же ещё и увеличивает степень сжатия. К числу примечательных конструкций этого класса следует отнести две разработки, развивавшиеся независимо: двигатель Бир Хэд (англ. Beare Head ), изобретённый австралийцем Малькольмом Биром (англ. Malcolm Beare ); и Немецкий Заряжающийся насос (англ. German Charge pump ), изобретённый Хельмутом Котманном (англ. Helmut Kottmann ).

Содержание

Двигатель Гриффина

В 1883 году, инженер Сэмюэл Гриффин (англ. Samuel Griffin ) был авторитетным создателем паровых и газовых двигателей. Он хотел производить двигатели внутреннего сгорания, но без лицензионных отчислений за патенты Отто. Он нашёл выход в том, чтобы «запатентовать скользящий клапан» и производить шеститактный двигатель однократного действия, использующий его.

К 1886 году шотландский производитель паровозов Dick, Kerr & Co пришёл к выводу о хорошем будущем больших двигателей, работающих на топливах из нефти, и получила лицензию на патенты Гриффина. Эти двигатели продавались под маркой «Килмарнок» (англ. «Kilmarnock» ) [2] . Большая часть рынка для двигателей Гриффина находилась в сфере производства электроэнергии. Эти большие тяжёлые двигатели не комплектовались для мобильного использования, но они могли работать на более тяжёлых и дешёвых видах нефтяного топлива.

Ключевым элементом «Симплекса Гриффина» являлась внешне расположенная испарительная камера (дистиллятор). В ней поддерживалась температура 288 °C — достаточная для выпаривания нефти, но не для её химического разложения. Такое разделение на фракции позволяло использовать тяжёлые нефтяные топлива, неиспользуемый дёготь и битум отделялись в дистилляторе.

Способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания и шеститактный двигатель внутреннего сгорания

Патент 2220309

Способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания и шеститактный двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к способам работы двигателей внутреннего сгорания. Технической задачей является повышение надежности работы двигателя. Сущность изобретения в части способа заключается в том, что в шеститактном двигателе внутреннего сгорания сжимают рабочее тело в насосном цилиндре и заполняют блок сжигания топлива рабочим телом. Затем воспламеняют рабочее тело в камере сжатия и сгорания блока сжигания топлива изолированно от цилиндров, соединяют блок сжигания с рабочим цилиндром в районе верхней мертвой точки его поршня и совершают рабочий ход в рабочем цилиндре, который затем освобождают от продуктов сгорания. Согласно изобретению в блоке сжигания топлива аккумулируют энергию сжатия и сгорания при помощи подвижного поршня с реактивным элементом, например пружиной, с увеличением при этом объема камеры и возврата энергии во время рабочего хода, во время которого поршень насосного цилиндра совершает такт сжатия, причем объем камеры сжатия и сгорания в исходном состоянии равен нулю. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится области двигателестроения, а именно к способам работы двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в сжатии рабочего тела в насосном цилиндре, заполнении блока сжигания топлива рабочим телом, вспышке, сгорании рабочего тела в камере сжатия и сгорания блока сжигания топлива изолированно от цилиндров, соединении блока сжигания с рабочим цилиндром в районе верхней мертвой точки его поршня, совершении рабочего хода в рабочем цилиндре и освобождении их от продуктов сгорания (заявка ФРГ № 4231812, МПК F 02 G 3/00, опублик. 01.04.1993).

Из этого же источника информации известен шеститактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий насосный и рабочий цилиндры с поршнями, соединенными с коленвалом, блок сжигания топлива, соединенный с цилиндрами при помощи газораспределительного механизма.

Технической задачей является повышение надежности работы двигателя.

Поставленная задача в части способа достигается тем, что в способе работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания, заключающемся в сжатии рабочего тела в насосном цилиндре, заполнении блока сжигания топлива рабочим телом, вспышке, сгорании рабочего тела в камере сжатия и сгорания блока сжигания топлива изолированно от цилиндров, соединении блока сжигания с рабочим цилиндром в районе верхней мертвой точки его поршня, совершении рабочего хода в рабочем цилиндре и освобождении их от продуктов сгорания, согласно изобретению в блоке сжигания топлива аккумулируют энергию сжатия и сгорания при помощи подвижного поршня с реактивным элементом, например пружиной, с увеличением при этом объема камеры и возврата энергии во время рабочего хода, во время которого поршень насосного цилиндра совершает такт сжатия, причем объем камеры сжатия и сгорания в исходном состоянии равен нулю.

Читать еще: Что означает модель двигателя

Поставленная задача в части способа достигается также тем, что для применения топлива с любым октановым числом могут регулировать жесткость реактивного элемента, например, автоматически.

Поставленная задача в части устройства достигается тем, что в шеститактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем насосный и рабочий цилиндры с поршнями, соединенными с коленвалом, блок сжигания топлива, соединенный с цилиндрами при помощи газораспределительного механизма, согласно изобретению блок сжигания топлива выполнен двухкамерным в виде цилиндра с днищем, в котором выполнены отверстия, одно для соединения с насосным цилиндром, а другое – с рабочим цилиндром, и в котором установлен подвижный поршень, нагруженный реактивным элементом, например пружиной, придавливающим подвижный поршень к днищу камеры, а реактивный элемент выполнен с возможностью аккумулирования энергии сжатия и сгорания и возврата ее во время рабочего хода поршня рабочего цилиндра.

Поставленная задача в части устройства достигается также тем, что газораспределительный механизм может быть выполнен в виде вращающихся газораспределительных шайб.

Изобретения поясняются при помощи чертежей.

На фиг. 1 представлена круговая диаграмма рабочего процесса двигателя;

на фиг. 2 – продольный разрез двигателя.

Двигатель, реализующий заявленный способ работы, содержит насосный 3 и рабочий 4 цилиндры с поршнями соответственно 6 и 7, соединенными с коленвалом 8. Насосный цилиндр 3 снабжен каналом 12 подвода рабочего тела. Рабочий цилиндр 4 снабжен каналом 13 вывода отработанных газов. Блок 1 сжигания топлива выполнен двухкамерным в виде цилиндра с днищем, в котором выполнены отверстия, одно для соединения с насосным цилиндром 3, а другое – с рабочим цилиндром 4. В цилиндре блока 1 установлен подвижный поршень 5, нагруженный реактивным элементом 11 с регулятором натяжения. Поршень 5 разделяет цилиндр на две камеры: в одной – реактивный элемент 11, а в другой – камера 14 сжатия и сгорания переменного объема. При этом реактивный элемент 11 придавливает подвижный поршень 5 к днищу камеры 14 блока 1 и выполнен с возможностью аккумулирования энергии сжатия и сгорания и возврата ее во время рабочего хода поршня 7 рабочего цилиндра 4. Причем блок 1 сжигания топлива соединен с цилиндрами 3 и 4 при помощи газораспределительного механизма, выполненного, например, в виде газораспределительной шайбы 9.

Заявленный способ реализуется следующим образом. Поршень 5 прижат к днищу камеры 14 реактивным элементом 11, например пружиной. Объем камеры 14 при этом равен нулю. В насосном цилиндре 3 происходит всасывание через канал 12 рабочего тела, и после отсечения объема цилиндра от канала 12 происходит сжатие рабочего тела, которое при этом поступает в камеру 14 сжатия и сгорания, в которой рабочее тело воспламеняется и сгорает обособленно от цилиндров 3 и 4. Причем время сгорания может происходить в течение 180 поворота вала. После воспламенения объем камеры 14 увеличивается. При этом энергия сгорания аккумулируется в реактивном элементе 11. После подхода поршня 7 рабочего цилиндра 4 к верхней мертвой точке (ВМТ) с ним соединяется камера 14, которая освобождается при этом от продуктов сгорания. Объем камеры 14 при этом уменьшается до нуля, и она отсекается от рабочего цилиндра 4, из которого расширившиеся продукты сгорания удаляются через канал 13.

Увеличение продолжительности сгорания позволит создать многотопливный двигатель с использованием как газовых топлив, так и тяжелых жидких. Жесткость реактивного элемента 11 может регулироваться в зависимости от сорта используемого топлива.

1. Способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в сжатии рабочего тела в насосном цилиндре, заполнении блока сжигания топлива рабочим телом, вспышке, сгорании рабочего тела в камере сжатия и сгорания блока сжигания топлива изолированно от цилиндров, соединении блока сжигания с рабочим цилиндром в районе верхней мертвой точки его поршня, совершении рабочего хода в рабочем цилиндре и освобождении их от продуктов сгорания, отличающийся тем, что в блоке сжигания топлива аккумулируют энергию сжатия и сгорания при помощи подвижного поршня с реактивным элементом, например пружиной, с увеличением при этом объема камеры и возврата энергии во время рабочего хода, во время которого поршень насосного цилиндра совершает такт сжатия, причем объем камеры сжатия и сгорания в исходном состоянии равен нулю.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для применения топлива с любым октановым числом регулируют жесткость реактивного элемента, например, автоматически.

3. Шеститактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий насосный и рабочий цилиндры с поршнями, соединенными с коленвалом, блок сжигания топлива, соединенный с цилиндрами при помощи газораспределительного механизма, отличающийся тем, что блок сжигания топлива выполнен двухкамерным в виде цилиндра с днищем, в котором выполнены отверстия, одно для соединения с насосным цилиндром, а другое – с рабочим цилиндром, и в котором установлен подвижный поршень, нагруженный реактивным элементом, например пружиной, придавливающим подвижный поршень к днищу камеры, а реактивный элемент выполнен с возможностью аккумулирования энергии сжатия и сгорания и возврата ее во время рабочего хода поршня рабочего цилиндра.

5. Двигатель по любому из пп.3 и 4, отличающийся тем, что реактивный элемент выполнен в виде многоступенчатой пружины.

Читать еще: Что такое двигатель эмка

Шеститактный двигатель

Шеститактный двигатель — это тип двигателя внутреннего сгорания, для которого за основу взят четырёхтактный двигатель, в котором полный цикл работы происходит за шесть движений поршня. К шеститактным двигателям относят также двигатель типа M4+2, имеющий два поршня, в котором за полный рабочий цикл один поршень совершает 4 движения, а второй — 2.

Содержание

1 Двигатель с двумя циклами рабочего хода
2 M4+2
3 Двигатель Гриффина
4 См. также
5 Примечания

Двигатель с двумя циклами рабочего хода [ править | править код ]

Двигатель такого вида первые 4 такта работает по циклу Отто или Дизеля, а затем в цилиндр подаётся охлаждённый воздух или вода. За счёт расширения воздуха или испарения воды происходит дополнительное охлаждение стенок цилиндра и снижение тепловых потерь двигателя [1] . В этом случае имеется два рабочих хода — один с топливом, а другой с паром или воздухом. К этому классу двигателей относятся: двигатель Баюласа (англ. Bajulaz ), созданный швейцарской компанией Баюлас; двигатель Кроуэра, изобретённый Брюсом Кроуэром (англ. Bruce Crower ) из США; и шеститактный двигатель Велозета (англ. Velozeta ), построенный в инженерном колледже в Тируванантапураме в Индии.

M4+2 [ править | править код ]

Двигатели M4+2 реализованы в двигателях Бир Хэд, содержащих два противоположно расположенных поршня в одном цилиндре. Один из поршней движется с частотой, равной половине частоты другого поршня. Такая конструкция позволяет отказаться от клапанного механизма, заменив его продувочными и выпускными окнами, а также достичь большой степени сжатия. К таким двигателям относятся двигатель Бир Хэд (англ. Beare Head ), изобретённый австралийцем Малькольмом Биром (англ. Malcolm Beare ); и Немецкий Заряжающийся насос (англ. German Charge pump ), изобретённый Хельмутом Котманном (англ. Helmut Kottmann ).

Двигатель Гриффина [ править | править код ]

В 1883 году инженер Сэмюэл Гриффин (англ. Samuel Griffin ) был авторитетным создателем паровых и газовых двигателей. Он хотел производить двигатели внутреннего сгорания, но без лицензионных отчислений за патенты Отто. Он нашёл выход в том, чтобы «запатентовать скользящий клапан» и производить шеститактный двигатель однократного действия, использующий его.

К 1886 году шотландский производитель паровозов Dick, Kerr & Co пришёл к выводу о хорошем будущем больших двигателей, работающих на топливах из нефти, и получил лицензию на патенты Гриффина. Эти двигатели продавались под маркой «Килмарнок» (англ. «Kilmarnock» ) [2] . Большая часть рынка для двигателей Гриффина находилась в сфере производства электроэнергии. Эти большие тяжёлые двигатели не комплектовались для мобильного использования, но они могли работать на более тяжёлых и дешёвых видах нефтяного топлива.

Шеститактный двигатель

Содержание

1 Двигатель с двумя циклами рабочего хода
2 M4+2
3 Двигатель Гриффина
4 См. также
5 Примечания

Двигатель с двумя циклами рабочего хода

Двигатель такого вида первые 4 такта работает по циклу Отто или Дизеля, а затем в цилиндр подаётся охлаждённый воздух или вода. За счёт расширения воздуха или испарения воды происходит дополнительное охлаждение стенок цилиндра и снижение тепловых потерь двигателя [1] . В этом случае имеется два рабочих хода — один с топливом, а другой с паром или воздухом. К этому классу двигателей относятся: двигатель Баюласа (англ. Bajulaz ), созданный швейцарской компанией Баюлас; двигатель Кроуэра, изобретённый Брюсом Кроуэром (англ. Bruce Crower ) из США; и шеститактный двигатель Велозета (англ. Velozeta ), построенный в инженерном колледже в Тируванантапураме в Индии.

Двигатели M4+2 реализованы в двигателях Бир Хэд, содержащих два противоположно расположенных поршня в одном цилиндре. Один из поршней движется с частотой, равной половине частоты другого поршня. Такая конструкция позволяет отказаться от клапанного механизма, заменив его продувочными и выпускными окнами, а также достичь большой степени сжатия. К таким двигателям относятся двигатель Бир Хэд (англ. Beare Head ), изобретённый австралийцем Малькольмом Биром (англ. Malcolm Beare ); и Немецкий Заряжающийся насос (англ. German Charge pump ), изобретённый Хельмутом Котманном (англ. Helmut Kottmann ).

Двигатель Гриффина

Читать еще: Suzuki jimny какой двигатель лучше

См. также

Четырёхтактный двигатель
Двухтактный двигатель

Напишите отзыв о статье «Шеститактный двигатель»

Примечания

↑ [www.autoweek.com/article/20060227/FREE/302270007 Inside Bruce Crower’s Six-Stroke Engine]. www.autoweek.com (26 декабря 2006). Проверено 20 мая 2010.[www.webcitation.org/693y6OTna Архивировано из первоисточника 11 июля 2012].
↑ [www.smokstak.com/forum/showthread.php?t=42526 «American Griffin Engine»]. Smokstak.com. Nov 2007., linked photos and period diagrams

Это заготовка статьи о технике. Вы можете помочь проекту, дополнив её.
Это примечание по возможности следует заменить более точным.

Отрывок, характеризующий Шеститактный двигатель

Вдруг сердитое беличье выражение красивого личика княгини заменилось привлекательным и возбуждающим сострадание выражением страха; она исподлобья взглянула своими прекрасными глазками на мужа, и на лице ее показалось то робкое и признающееся выражение, какое бывает у собаки, быстро, но слабо помахивающей опущенным хвостом.
– Mon Dieu, mon Dieu! [Боже мой, Боже мой!] – проговорила княгиня и, подобрав одною рукой складку платья, подошла к мужу и поцеловала его в лоб.
– Bonsoir, Lise, [Доброй ночи, Лиза,] – сказал князь Андрей, вставая и учтиво, как у посторонней, целуя руку.

Друзья молчали. Ни тот, ни другой не начинал говорить. Пьер поглядывал на князя Андрея, князь Андрей потирал себе лоб своею маленькою рукой.
– Пойдем ужинать, – сказал он со вздохом, вставая и направляясь к двери.
Они вошли в изящно, заново, богато отделанную столовую. Всё, от салфеток до серебра, фаянса и хрусталя, носило на себе тот особенный отпечаток новизны, который бывает в хозяйстве молодых супругов. В середине ужина князь Андрей облокотился и, как человек, давно имеющий что нибудь на сердце и вдруг решающийся высказаться, с выражением нервного раздражения, в каком Пьер никогда еще не видал своего приятеля, начал говорить:
– Никогда, никогда не женись, мой друг; вот тебе мой совет: не женись до тех пор, пока ты не скажешь себе, что ты сделал всё, что мог, и до тех пор, пока ты не перестанешь любить ту женщину, какую ты выбрал, пока ты не увидишь ее ясно; а то ты ошибешься жестоко и непоправимо. Женись стариком, никуда негодным… А то пропадет всё, что в тебе есть хорошего и высокого. Всё истратится по мелочам. Да, да, да! Не смотри на меня с таким удивлением. Ежели ты ждешь от себя чего нибудь впереди, то на каждом шагу ты будешь чувствовать, что для тебя всё кончено, всё закрыто, кроме гостиной, где ты будешь стоять на одной доске с придворным лакеем и идиотом… Да что!…
Он энергически махнул рукой.
Пьер снял очки, отчего лицо его изменилось, еще более выказывая доброту, и удивленно глядел на друга.
– Моя жена, – продолжал князь Андрей, – прекрасная женщина. Это одна из тех редких женщин, с которою можно быть покойным за свою честь; но, Боже мой, чего бы я не дал теперь, чтобы не быть женатым! Это я тебе одному и первому говорю, потому что я люблю тебя.
Князь Андрей, говоря это, был еще менее похож, чем прежде, на того Болконского, который развалившись сидел в креслах Анны Павловны и сквозь зубы, щурясь, говорил французские фразы. Его сухое лицо всё дрожало нервическим оживлением каждого мускула; глаза, в которых прежде казался потушенным огонь жизни, теперь блестели лучистым, ярким блеском. Видно было, что чем безжизненнее казался он в обыкновенное время, тем энергичнее был он в эти минуты почти болезненного раздражения.
– Ты не понимаешь, отчего я это говорю, – продолжал он. – Ведь это целая история жизни. Ты говоришь, Бонапарте и его карьера, – сказал он, хотя Пьер и не говорил про Бонапарте. – Ты говоришь Бонапарте; но Бонапарте, когда он работал, шаг за шагом шел к цели, он был свободен, у него ничего не было, кроме его цели, – и он достиг ее. Но свяжи себя с женщиной – и как скованный колодник, теряешь всякую свободу. И всё, что есть в тебе надежд и сил, всё только тяготит и раскаянием мучает тебя. Гостиные, сплетни, балы, тщеславие, ничтожество – вот заколдованный круг, из которого я не могу выйти. Я теперь отправляюсь на войну, на величайшую войну, какая только бывала, а я ничего не знаю и никуда не гожусь. Je suis tres aimable et tres caustique, [Я очень мил и очень едок,] – продолжал князь Андрей, – и у Анны Павловны меня слушают. И это глупое общество, без которого не может жить моя жена, и эти женщины… Ежели бы ты только мог знать, что это такое toutes les femmes distinguees [все эти женщины хорошего общества] и вообще женщины! Отец мой прав. Эгоизм, тщеславие, тупоумие, ничтожество во всем – вот женщины, когда показываются все так, как они есть. Посмотришь на них в свете, кажется, что что то есть, а ничего, ничего, ничего! Да, не женись, душа моя, не женись, – кончил князь Андрей.

Оценка статьи:

Загрузка...