Двотактний двигун внутрішнього згоряння

Изобретение относится к двигателестроению, может быть использовано в автомобильной промышленности. Известна конструкция двухтактного двигателя внутреннего сгорания, который выполнен в виде газотурбинной установки со свободнопоршневыми генераторами газа, в отличие от газотурбинной установки с автономной камерой сгорания и компрессором имеет поршневой компрессор, жестко связанный с поршнями двухтактного двигателя, выполняющего одновременно роль камеры сгорания (см. Жуков B.C. Газотурбинные установки со свободнопоршневыми генераторами газа в энергетике. - М.: Энергия, 1971. - 72с.) В качестве прототипа взята конструкция свободнопоршневого двухтактного двигателя. Отличительной особенностью свободнопоршневого двигателя, работающего по двухтактному циклу, является выполнение двигательной и компрессорной полостей в виде тороидов с соответствующими поршневыми группами, между которыми размещены конические шестерни механизма синхронизации, взаимодействующие с зубчатой поверхностью поршневых групп. Для улучшения весогабаритных показателей ресивер двигателя размещен во внутреннем пространстве, образованном тороидами, глухой крышкой и кожухом газовой турбины, а крутящий момент на вал последней передается через систему обгонных муфт и шестерен, дополнительно подкручивающи х вал турбины (см.: А.с. №1574869, 05.06.87, опубл. 30.06.90, Бюл. №24). Недостатки прототипа в следующем: повышенный расход топлива и большое количество вредных выбросов. Это объясняется тем, что в результате движения автомобиля с постоянно изменяющейся скоростью требуется использование коробки перемены передач. Коробка перемены передач скачкообразно изменяет момент сопротивления передаваемый двигателю, что способствуе т работе двигателя в экстремальных условиях. В основу изобретения поставлена задача создания двигателя внутреннего сгорания, в которой новое выполнение преобразующего механизма и камер сгорания двигателя обеспечивает уменьшение сил инерции, возникающих при остановке и изменении направления движения поршней, а также обеспечивает бесступенчатое регулирование угловой скорости и момента выходного вала двигателя, и за счет этого повышается экономичность двигателя уменьшается количество вредных выбросов в атмосферу, повышается плавность хода автомобиля. Поставленная задача решается тем, что в двухтактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем поршни, камеры сгорания, преобразующий механизм, согласно изобретению камеры сгорания выполнены в виде усеченного тора и присоединены к соответствующим поршням, а преобразующий механизм выполнен в виде инерционного вариатора. Изложенная сущность поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена кинематическая схема двигателя; на фиг.2 изображена конструкция двигателя (вид сверху); на фиг.3 - конструкция двигателя (вид сбоку). Двигатель состоит из двух камер сгорания 1 и 2, выполненных в виде усеченных полых тороидов. Соосно с ними расположены и жестко к ним присоединены поршни 3 и 4, имеющие форму усеченных тороидов. Соосно с ними расположенными промежуточными ведомыми валами 5 и 6, которые прикреплены к камерам сгорания 1 и 2. К промежуточным ведомым валам 5 и 6 жестко присоединены конические шестерни 7 и 8, которые являются ведущими звеньями преобразующего механизма (вариатора). Шестерни 7 и 8 входят в зацепление с сателлитом 9, сателлит 9 выполнен в виде двойной шестерни, другая часть которой входит в зубчатое зацепление с венцом маховика 10. Сателлит 9 подвижно закреплен на водиле 11. Водило 11 является ведущим валом двигателя. На валах 5 и 6 стоят муфты свободного хода 12 и 13. Работает двигатель следующим образом: при остановленной камере сгорания 1, вращается камера сгорания 2 и жестко присоединенный к ней поршень 4, который входит в камеру сгорания 1, создает а ней избыточное давление и, с помощью систем питания и зажигания, происходит воспламенение горючей смеси. Таким образом сила давления газов толкает камеру сгорания 1 и поршень 4, ход которого в обратную сторону ограничивает муфта свободного хода 12. Поэтому наблюдается следующий эффект: поршень 4, камера сгорания 2 и промежуточный ведомый вал 6 останавливается, а камера сгорания 1, поршень 3, промежуточный ведомый вал 5 начинают вращение. Аналогично поршень 3 входит в камеру сгорания 2 и, после воспламенения, поршень 3, вращение которого в обратную сторону ограничивает муфта свободного хода 13, останавливается. Газообмен происходит во время полного выхода поршня 3 или 4 из камер сгорания 2 или 1, соответственно. Промежуточные ведомые валы 5 и 6 осуществляют прерывистое вращательное движение в одну сторону, а следовательно и шестерни 7 и 8 вращаются аналогично. В результате этого водило 11, соединенное с шестернями 7 и 8 посредством сателлита 9 вращается непрерывно в одну сторону. Сателлит 11 имеет зубчатое зацепление с маховиком 10, который в процессе работы двигателя вращается то в одну, то в другую сторону. В момент изменения направления вращения маховик 10 передает часть энергии всей системе, что позволяет привести во вращение весь двигатель, а следовательно водило 11 увеличит свою угловую скорость. То есть двигатель и преобразующий механизм получают энергию маховика 11, которая способствует значительному увеличению угло вой скорости выходного вала двигателя - водила 11. Использование данной системы позволяет: - уменьшить относительную угловую скорость поршней 3 и 4 и камер сгорания 1 и 2 с увеличением абсолютной скорости выходного звена 11; бесступенчато регулировать угловую скорость водила 11, в зависимости от сил сопротивления, в больших диапазонах; - уменьшить силу инерции поршней 3 и 4.