Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Технический результат заключается в увеличении удельной мощности на единицу массы, повышении механического к.п.д., в снижении расхода масла и выбросов вредных продуктов сгорания, а также в упрощении конструкции и в повышении технического ресурса. Двигатель содержит остов, в котором расположено не менее одного отсека с двумя цилиндрами, установленными друг к другу оппозитно. Цилиндры закрыты с внешних торцов крышками и снабжены на боковых стенках впускными и выпускными окнами, расположенными напротив друг друга. В каждом отсеке остова установлен один сдвоенный составной поршень, размещенный в двух оппозитно расположенных цилиндрах, и два коренных вала. Составной поршень включает в себя два корпуса, соединенные между собой штоком, который имеет посередине утолщение с цилиндрическим отверстием. В цилиндрическое отверстие штока запрессован средней утолщенной частью поршневой валик, на концах которого симметрично расположены концевые шаровые головки. Коренные валы выполнены цилиндрической формы и соосно расположены одними концами в половинах остова по центру его разъема на подшипниках и снабжены на внутренних концах со стороны цилиндровых втулок противовесами. На внутренних концах со стороны цилиндровых втулок коренные валы снабжены кривошипами. Один конец каждого кривошипа шарнирно соединен с концевой шаровой головкой поршневого валика, а другой конец соединен с коренным валом. На корпусах составного поршня установлены компрессионные кольца и жаропрочные головки, закрепленные на хвостовике штока. На внешних торцах каждой из жаропрочных головок выполнены на одной половине их круга по два спрофилированных скоса: один примыкающий к впускному окну каждого цилиндра, второй примыкающий к выпускному окну этих цилиндров. На торце второй половины круга головки выполнен буртик, примыкающий вплотную к скосу со стороны выпускного окна. При этом в кольцевой канавке, образованной в стыке головок, размещено разрезное углеграфитовое кольцо, прижимаемое к стенам цилиндра плоской пружиной. С внутренних сторон цилиндры закрыты внутренними крышками с центральным отверстием для прохода штока, который уплотнен бронзовыми разрезными кольцами с браслетными пружинами. Концевые шаровые головки поршневого валика выполнены в виде одетых на его цилиндрические концы скользящих шаровых бобышек. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двухтактным двигателям внутреннего сгорания с оппозитным или односторонним расположением цилиндров, отличающимися конструкцией поршня, устройством связей между поршнем и коренными валами, системами газораспределения и смазки цилиндров и предназначенными для тепловозов, путевых машин, автомобилей, тракторов, электростанций и других энергетических установок.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий остов, в котором расположены не менее одного цилиндра и поршня с поршневым пальцем, коренной вал, который выполнен из цилиндрической части, вилки и противовеса и установлен на подшипнике своей цилиндрической частью в остове под углом 15-45° к оси поршневого пальца, двигатель снабжен ползуном и коромыслом, при этом ползун установлен через опорный подшипник на поршневом пальце и внешней частью он связан через опорно-упорный подшипник с внутренней частью коромысла, а наружной частью коромысло соединено с вилкой коренного вала. Процесс газообмена в этом двигателе осуществляется за счет впускных и выпускных окон в боковой стенке цилиндра, перепускного окна в поршне и его вращении на 90 градусов, при этом впускные и выпускные окна в стенке цилиндра выполнены по траектории движения перепускного окна поршня (RU, патент №2205283 С1, F 02 B 75/32, F 01 B 9/04, 2003 г.).

Недостатками известного двигателя являются недостаточные его удельная мощность на единицу массы и механический к.п.д., повышенный расход дизельного масла, небольшой срок его службы, что связано с разжижением масла, несгоревшим топливом и загрязнением его различными несгоревшими продуктами, повышенный вредный выброс несгоревших продуктов в атмосферу, а также высокие эксплуатационные расходы.

Известен двигатель внутреннего сгорания, принятый за прототип, содержащий остов, в котором расположено не менее одного отсека с двумя цилиндровыми втулками, установленными друг другу оппозитно и наружные торцы которых закрыты крышками, в каждом отсеке остова установлены в двух оппозитно расположенных цилиндровых втулках один сдвоенный составной поршень с двумя его корпусами, соединенный между собой штоком, имеющим посередине утолщение с цилиндрическим отверстием, в которое посредством антифрикционных вкладышей шарнирно установлен своей центральной шаровой головкой поршневой валик, имеющий на концах симметрично расположенные концевые шаровые головки, и по два коренных вала, выполненных цилиндрической формы и соосно расположенных одними концами в верхней и нижней половинах остова по его центру разъема на подшипниках, а на других их концах со стороны цилиндровых втулок консольно выполнены по два пальца, оси которых перпендикулярны к продольной оси коренных валов, при этом на коренных валах между подшипниками соответственно установлено большое и малое зубчатые колеса, аналогичные зубчатые колеса установлены на распределительном вале, смонтированном параллельно коренным валам, причем большие зубчатые колеса коренного и распределительного валов сцеплены между собой непосредственно, а их малые зубчатые колеса сцеплены между собой посредством промежуточного зубчатого колеса, а механизм движения каждого отсека двигателя снабжен двумя качающимися кривошипами, один конец каждого кривошипа шарнирно соединен посредством поперечно разрезных сферических антифрикционных вкладышей с концевой шаровой головкой поршневого валика, а другой его конец соединен с пальцами коренного вала посредством подшипников. Кроме того, на внутренних концах коренных валов со стороны цилиндровых втулок и на зубчатых колесах для привода вспомогательных агрегатов расположены противовесы для полного динамического уравновешивания инерционных сил и моментов подвижных деталей двигателя (RU, патент №2209325 С1, кл. F 02 B 75/32, F 01 В 9/04, 2003 г.).

Недостатками известного двигателя являются недостаточные его удельная мощность на единицу массы, механический к.п.д., повышенный расход дизельного масла и небольшой срок его службы, что связано с разжижением масла несгоревшим топливом и загрязнением его различными несгоревшими продуктами, повышенный вредный выброс несгоревших продуктов в атмосферу, а также высокие эксплуатационные расходы.

Техническим результатом изобретения является увеличение удельной мощности на единицу массы, повышение механического к.п.д. двигателя, снижение расхода масла и вредных выбросов несгоревших продуктов и окислов в атмосферу, упрощение конструкции, повышение технического ресурса и снижение эксплуатационных расходов двухтактного двигателя внутреннего сгорания за счет создания в каждом цилиндре двух камер сгорания, повышения частоты вращения коренных валов, организации смазки рабочей поверхности цилиндра посредством твердых смазочных материалов, установки в кривошипах коренных валов четырех подвижных кинематических пар, осуществления выпуска, продувки и наддува с правой и левой полостей цилиндров через боковые окна посредством профильных скосов и буртика на правой и левой половинах жаропрочных головок поршня и его поворота.

Указанный технический результат достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем остов, в котором расположено не менее одного отсека с двумя цилиндрами, установленными друг другу оппозитно, закрытыми с внешних торцов крышками и снабженными на их боковых стенках впускными и выпускными окнами, в каждом отсеке остова установлены в двух оппозитно расположенных цилиндрах один сдвоенный составной поршень с двумя его корпусами, соединенными между собой штоком, имеющим посередине утолщение с цилиндрическим отверстием, в которое запрессован средней утолщенной частью поршневой валик, на концах которого симметрично расположены концевые шаровые головки, по два коренных вала, выполненных цилиндрической формы и соосно расположенных одними концами в половинах остова по центру его разъема на подшипниках и снабженных на внутренних концах со стороны цилиндровых втулок противовесами, на внутренних концах со стороны цилиндровых втулок коренные валы снабжены кривошипами, один конец каждого кривошипа шарнирно соединен посредством разрезных сферических антифрикционных вкладышей с концевой шаровой головкой поршневого валика, а другой его конец соединен с коренным валом, на корпусах составного поршня установлены компрессионные кольца и жаропрочные головки, на коренных валах между подшипниками установлены на одном из них большое, а на втором малое зубчатые колеса, аналогичные зубчатые колеса установлены на распределительном вале, смонтированном в остове параллельно коренным валам, причем большие зубчатые колеса коренного и распределительного валов сцеплены между собой непосредственно, а их малые зубчатые колеса сцеплены между собой посредством промежуточного зубчатого колеса, корпуса совмещенного поршня снабжены двумя жаропрочными головками, закрепленными на хвостовике штока, на внешних торцах каждой из жаропрочных головок выполнены: на одной половине их круга по два спрофилированных скоса - один примыкающий к впускному окну каждого цилиндра, второй - примыкающий к выпускному окну этих цилиндров, а на торце второй половины круга головки - буртик, примыкающий вплотную к скосу со стороны выпускного окна, при этом впускные и выпускные окна цилиндров расположены напротив друг друга в кольцевой канавке, образованной в стыке головок, в которой размещено разрезное углеграфитовое кольцо, прижимаемое к стенам цилиндра плоской пружиной, с внутренних сторон цилиндры закрыты внутренними крышками с центральным отверстием для прохода штока, который уплотнен бронзовыми разрезными кольцами с браслетными пружинами, концевые шаровые головки поршневого валика выполнены в виде одетых на его цилиндрические концы скользящих шаровых бобышек.

Кроме этого, кривошипы выполнены заодно целое с коренными валами и рабочая поверхность цилиндров покрыта пленкой твердых смазочных материалов на основе углеграфитовых композиций типа ЭГ2 и она связана в процессе износа этой поверхностью путем трения с разрезным углеграфитовым кольцом, прижимаемым в кольцевой канавке по разъему жаропрочных головок составного поршня.

На фиг.1 показан двигатель внутреннего сгорания в разрезе по осевым линиям цилиндров и связанных с ними двух коренных валов, на фиг.2 показан разрез по А-А фиг.1 с торцевым видом камеры сгорания жаропрочной головки в правой штоковой полости цилиндра.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) (фиг.1 и фиг.2) состоит из левой 1 и правой 2 половин остова, образующих не менее одного отсека и соединенных между собой болтами (не показан). Обе половинки остова 1 и 2 отливаются из алюминиевого сплава или из высокопрочного чугуна.

К левой 1 и правой 2 половинам остова прикреплены болтами 3 оребренные цилиндры 4 и 5 (в случае регулируемого воздушного охлаждения), расположенные оппозитно и соосно друг другу. В случае небольшой мощности цилиндр может быть и один. Оба цилиндра 4 и 5 по конструкции одинаковы, отлиты из антифрикционного чугуна (возможны и другие металлы) и имеют впускное 6 и выпускное 7 окна, которые расположены посредине на их боковых стенках, расположенных напротив друг другу в каждом отсеке. С внешних торцов цилиндры 4 и 5 закрыты оребренными крышками 8, которые прикреплены шпильками 9, корончатыми гайками 10 и тарельчатыми пружинами 11 и по разъему уплотнены омедненными прокладками 12. В оребренных крышках 8 по осевым линиям цилиндров установлены форсунки 13. С внутренних сторон цилиндры 4 и 5 закрыты внутренними оребренными крышками 14 с центральными отверстиями 15, в которых установлены бронзовые разрезные уплотнительные кольца 16, сжатые браслетными пружинами 17 и закрепленные в отверстии 15 круглой гайкой 18. В каждых двух оппозитных цилиндрах 4 и 5 установлен один сдвоенный составной поршень 19 с одинаковыми корпусами на концах, соединенных между собой штоком 20. Каждый корпус сдвоенного составного поршня 19 состоит из внешней 21 и внутренней 22 головок, выполненных из жаропрочной стали и закрепленных на хвостовике штока 20. Шток 20 проходит через центральные отверстия 15 крышек 14 и уплотнен разрезными кольцами 16 с браслетными пружинами 17. В торцевом стыке головок 21 и 22 установлено разделительное кольцо 23 с отверстиями 24 для перетекания охлаждающего корпус масла из камеры левой головки 21 в камеру правой головки 22. Головки 21 и 22 корпусов снабжены компрессионными кольцами 25, расположенными в непосредственной близости от их внешних торцов. В кольцевой канавке, образованной в стыке головок 21 и 22, размещено разрезное углеграфитовое кольцо 26 из композиции типа ЭГ2, прижимаемое к стенке цилиндра плоской пружиной 27. На внешних торцах каждой из жаропрочных головок 21 и 22 выполнены: на одной половине их круга по два спрофилированных скоса - один скос 28, примыкающий к впускному окну 6 каждого цилиндра 4 и 5, второй скос 29, примыкающий к выпускному окну 7 этих цилиндров, и на торцах второй половины круга головок 21 и 22 по одному буртику 30, примыкающему вплотную к скосу 29 со стороны выпускного окна 7, служащих для организации выпуска отработанных газов, продувки цилиндра и их наддува через впускное 6 и выпускное 7 окна. Каждый корпус составного поршня 19 разделяет внутреннюю полость цилиндров 4 и 5 на две рабочие полости - бесштоковую 31 и штоковую 32. Камера сгорания 33 в бесштоковой полости 31 цилиндров 4 и 5 имеет традиционную форму для форсунки 13, установленной в оребренной крышке 8. Бесштоковая 31 и штоковая 32 полости, камера сгорания 33 в бесштоковой полости 31 цилиндра 5 аналогичны цилиндру 4 и на чертеже не изображены. Камера сгорания 34 в штоковой полости 32 цилиндров 4 и 5 имеет овальную форму (фиг.2) для двух форсунок 35, которые установлены наклонно к стенке цилиндров 4 и 5. Шток 20 в средней части между головками имеет утолщение с цилиндрическим отверстием 36, в которое запрессован средней утолщенной частью поршневой валик 37, на цилиндрических концах которого симметрично расположены концевые шаровые головки 38 в виде одетых скользящих шаровых бобышек, которые помещены в шаровых гнездах кривошипов 39, соединенных одним концом заодно целое с коренными валами 40 и 41, которые расположены в левой 1 и правой 2 половинах остова по центру его разъема на роликовых 42 и шариковых 43 подшипниках качения, а другим концом кривошип 39 шарнирно соединен посредством разрезных сферических антифрикционных вкладышей 44 с концевой шаровой головкой 38 поршневого валика 37. Вкладыши 44 закреплены в шаровых гнездах кривошипов 39 с помощью фланцев 45 и болтов 46. В промежутках между подшипниками качения 42 и 43 на коренных валах 40 и 41 установлены на одном из них большое зубчатое колесо 47, а на втором малое зубчатое колесо 48. Аналогичные зубчатые колеса установлены на распределительном вале, смонтированном в остове 1 и 2 параллельно коренным валам 40 и 41 (на чертеже не показаны), причем большие зубчатые колеса 47 сцеплены непосредственно, а малые зубчатые колеса 48 посредством промежуточного колеса. Благодаря этому коренные валы 40 и 41 вращаются в противоположных направлениях, а составной поршень 19 перемещается возвратно-поступательно вдоль осевой линии оппозитных цилиндров 4 и 5, не оказывая бокового давления на их стенки с одновременными возвратно-поворотными движениями вокруг своей оси. На внутренних концах коренных валов 40 и 41 со стороны цилиндров 4 и 5 установлены противовесы 49, а на их внешних концах противовесы 50 объединены с зубчатыми колесами 51. Двойные зубчатые колеса 51 служат для приводов вспомогательных агрегатов: объемного роторного нагнетателя 52 и других агрегатов, например электрогенератора, масляного насоса и т.д. (на чертеже не показаны). Кроме того, малая шестерня двойного зубчатого колеса 51 служит для сцепления с аналогичной шестерней другого коренного вала при многоцилиндровом исполнении двигателя внутреннего сгорания. Впускное отверстие 53 объемного роторного нагнетателя 52 соединено трубопроводами (на чертеже не показаны) с впускными окнами 6, а выпускные окна 7 - с глушителем шума или турбокомпрессором при большой мощности двигателя (на чертеже не показаны). Описанный выше двигатель внутреннего сгорания, как и любой другой, имеет систему смазки трущихся деталей, систему регулируемого воздушного охлаждения, электросистему, систему пуска и регулирования частоты вращения коренных валов, систему фильтрации воздуха и масла и др. Эти системы устроены точно так же, как и у любого другого современного двигателя внутреннего сгорания, вследствие чего описание этих систем здесь не приводится. Исключение составляет лишь система смазки рабочей площади цилиндров 4 и 5 посредством твердосмазочного покрытия, что стало возможным благодаря отсутствию давления корпусов составного поршня 19 на стенки цилиндров 4 и 5, а также организации двух рабочих полостей - штоковой 32 и бесштоковой 31 в каждом цилиндре 4 и 5, изолированных от попадания в них жидкого масла из картера посредством бронзовых разрезных уплотнительных колец 16 с браслетными пружинами 17, что стало возможным для кольца 26 благодаря применению твердых смазочных материалов, в частности углеграфитовых композиций типа ЭГ2 (электрографитовый материал, применяемый для электротехнических целей).

Рабочая поверхность цилиндров 4 и 5 покрыта пленкой твердых смазочных материалов на основе углеграфитовых композиций ЭГ2 и она подновляется в процессе износа этой поверхности путем трения с разрезным углеграфитовым кольцом 26, прижимаемым пружиной 27 в кольцевой канавке по разъему жаропрочных головок 21 и 22 составного поршня 19. Жидкое масло служит для смазки всех подшипников и зубчатых колес, а также для охлаждения левой 21 и правой 22 жаропрочных головок, к которым оно поступает по каналу 54 и далее по каналам 55, 56 и 57, в штоке 20 составного поршня 19 отводится в картер.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. Двигатель работает по двухтактному циклу. Предположим, что составной поршень 19 находится в крайнем левом положении, как показано на фиг.1. В данный момент времени в камере сгорания 33 в бесштоковой полости 31 левого цилиндра 4 и в камере сгорания 34 в штоковой полости 32 правого цилиндра 5 догорает дизельное топливо, впрыснутое накануне форсунками 13 и 35, в результате чего резко повышается температура и давление сжатого в камерах газа. В штоковой полости 32 левого цилиндра 4 и бесштоковой полости 31 правого цилиндра 5 в это время происходит их продувка, при которой сжатый до невысокого давления (0,135 МПа) воздух в объемном роторном нагнетателе 52 поступает к впускным окнам 6 цилиндров 4 и 5 и очищает полости от остатков отработавших газов. В случае большой мощности дизеля дополнительно устанавливается турбокомпрессор и давление продувочного воздуха становится значительно больше указанного выше. Под действием разности давлений слева и справа на составной поршень 19 последний начнет перемещаться слева направо, передавая силу поршневому валику 37, который, действуя на кривошипы 39 коренных валов 40 и 41 через шаровые головки 38 и сферические вкладыши 44, приведет к вращению этих коренных валов в противоположных направлениях благодаря непосредственному зацеплению больших зубчатых колес 47 на распределительном вале и одном из коренных валов 40 и зацеплению малых зубчатых колес 48 на распределительном вале и коренном вале 41 через промежуточное зубчатое колесо. При этом каждый коренной вал 40 и 41 вращается в роликовом 42 и шариковом 43 подшипниках с небольшими потерями на трение. Возможно также и применение подшипников скольжения. Вращающиеся в противоположных направлениях коренные валы 40 и 41 вместе с кривошипами 39 будут дальше поворачивать поршневой валик 37, шток 20 и составной поршень 19 вокруг продольной оси левого и правого оппозитных цилиндров 4 и 5. Максимального значения угол поворота составного поршня 19 в цилиндрах 4 и 5 достигнет при среднем положении его в цилиндрах, когда кривошипы 39 займут противоположное положение. Начиная с этого положения, при дальнейшем вращении коренных валов составной поршень 19 начнет поворачиваться в цилиндрах 4 и 5 в противоположном направлении. Цилиндрические концы поршневого валика 37, шаровые бобышки 38 совместно с антифрикционными сферическими вкладышами 44 образуют четырехподвижную кинематическую пару второго класса, которая обеспечивает поступательное поворотное движение составного поршня 19. Поступательно поворотное движение составного поршня 19 в оппозитных цилиндрах 4 и 5 используется для организации газораспределения в двигателе внутреннего сгорания, т.е. для выпуска отработанных газов через выпускные окна 7, продувки бесштоковой 31 и штоковой 32 полостей цилиндров 4 и 5 через впускные 6 и выпускные 7 окна и наддува штоковой 32 и бесштоковой 31 полостей цилиндров 4 и 5 через впускные окна 6 от объемного роторного нагнетателя 52. Для организации этих процессов газораспределения используются профилированные скосы 28 и 29 и буртик 30 на торцах внешней и внутренней жаропрочных головок 21 и 22. При этом в процессе выпуска отработанных газов с выпускным окном 7 совмещается профилированный скос 29, затем открывается впускное окно 6, а выпускное окно 7 еще не закрыто и происходит продувка, далее уже при обратном движении составного поршня 19 и дальнейшем его повороте буртик 30 закрывает выпускное окно 7, а впускное окно 6 остается открытым благодаря скосу 28 и происходит наддув. И лишь после того как закроется и впускное окно 6, начинается процесс сжатия свежего воздушного заряда. Процессы газораспределения происходят совершенно одинаково для всех бесштоковых 31 и штоковых 32 полостей цилиндров 4 и 5.

При подходе составного поршня 19 к крайнему правому положению будет впрыснуто топливо форсунками 35 и 13 соответственно в штоковую полость 32 левого цилиндра 4 и бесштоковую полость 31 правого цилиндра 5, где к этому моменту закончится сжатие свежего воздушного заряда. После воспламенения и сгорания дизельного топлива температура и давление газа в указанных выше камерах резко увеличится, а в смежных камерах цилиндров 4 и 5 относительно внешней и внутренней жаропрочных головок 21 и 22 давление будет равно давлению продувочного воздуха, поступающего из объемного роторного нагнетателя 52. Под действием разности давлений составной поршень 19 устремится справо налево, продолжая вращать в противоположных направлениях коренные валы 40 и 41. Далее процесс работы штоковых 32 и бесштоковых 31 полостей цилиндров 4 и 5 будет повторяться. При этом составной поршень 19 будет совершать возвратно-поступательное поворотное движение, не оказывая давления на стенки цилиндров 4 и 5. О стенки цилиндров 4 и 5 будут тереться лишь компрессионные кольца 25 и разрезные углеграфитовые кольца 26, упругая сила прижатия которых плоской пружиной 27 невелика. Поэтому потери на трение у предложенного двигателя внутреннего сгорания намного меньше, чем у традиционных двигателей с кривошипно-шатунным механизмом, а следовательно, у него будет значительно выше механический к.п.д. Двухтактные дизели традиционной конструкции с жидкостной системой смазки цилиндропоршневой группы обладают повышенным расходом дизельного масла на угар и небольшим сроком службы между его сменами, что объясняется разжижением его несгоревшим топливом, загрязнением коксом, смолами и др. продуктами, содержащимися в стекающем со стенок цилиндров масле и выбрасываемыми в атмосферу. Кроме того, плохо сгорающие в цилиндрах капельки масла закоксовывают выпускные окна 7 и значительно увеличивают содержание канцерогенных примесей в выхлопных газах. В предложенном двигателе внутреннего сгорания твердосмазочное покрытие рабочих стенок цилиндров устраняет отмеченные выше недостатки. В процессе работы двигателя пленка твердосмазочного покрытия постоянно подновляется за счет трения о стенки цилиндров 4 и 5 разрезного углеграфитового кольца 26, размещенного в кольцевой канавке между внешней 21 и внутренней 22 жаропрочными головками и прижимаемого к рабочим поверхностям плоской пружиной 27. Благодаря такому процессу стенки цилиндров 4 и 5 практически не изнашиваются, что увеличивает их технический ресурс. Длительность работы разрезного углеграфитового кольца 26 составляет не менее 10 тыс. часов и оно может периодически заменяться на новое вместе с заменой компрессионных колец 25.

Твердосмазочное покрытие может работать при более высоких температурах нагрева рабочих стенок цилиндров 4 и 5 по сравнению с системой смазки их жидким маслом, благодаря чему значительно облегчается обеспечение регулируемого воздушного охлаждения оребренных цилиндров 4 и 5.

Создание двух камер сгорания в рабочих полостях штоковой 32 и бесштоковой 31 в одном цилиндре практически удваивает мощность двигателя внутреннего сгорания при тех же габаритных размерах, что и у традиционных однокамерных двигателей. Кроме того, благодаря тому, что кинематическая энергия составного поршня 19 целиком компенсируется энергией сжатия свежего воздушного заряда в оппозитных рабочих полостях цилиндров 4 и 5, инерционные силы от возвратно-поступательного его движения не передаются на шарниры коренных валов 40 и 41, что позволяет повысить в два-три раза частоту их вращения по сравнению с коленчатым валом традиционных двигателей, у которых на шатунной шейке "мотается" шатун с поршнем, создавая огромные инерционные нагрузки на подшипник, что и ограничивает частоту его вращения. Возможность повышения частоты вращения коренных валов 40 и 41 нового двигателя по сравнению с допустимой частотой вращения коленчатого вала традиционных двигателей также способствует повышению мощности нового двигателя при прочих равных условиях.

И наконец, коренные валы 40 и 41 намного проще в изготовлении по сравнению с коленчатым валом многоцилиндровых двигателей. Возможность установки их на стандартных подшипниках качения снижает потери на трение и повышает надежность работы этого узла. Кроме того, отсутствие клапанов и привода к ним намного упрощает конструкцию нового двигателя. Все это вместе взятое позволяет создать мощные, компактные, легкие, надежные и высокоэкономичные двигатели нового поколения со значительно меньшими эксплуатационными расходами средств по сравнению с традиционными двигателями внутреннего сгорания за счет снижения расхода топлива и масла и уменьшения затрат на обслуживание и ремонт.

Для случая малой мощности описанный выше двухтактный двигатель внутреннего сгорания можно выполнить всего с одним односторонним цилиндром. При этом достигается наибольшая его компактность.

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий остов, в котором расположено не менее одного отсека с двумя цилиндрами, установленными друг к другу оппозитно, закрытыми с внешних торцов крышками и снабженными на их боковых стенках впускными и выпускными окнами, в каждом отсеке остова установлены в двух оппозитно расположенных цилиндрах один сдвоенный составной поршень с двумя его корпусами, соединенными между собой штоком, имеющим посередине утолщение с цилиндрическим отверстием, в которое запрессован средней утолщенной частью поршневой валик, на концах которого симметрично расположены концевые шаровые головки, по два коренных вала, выполненных цилиндрической формы и соосно расположенных одними концами в половинах остова по центру его разъема на подшипниках и снабженных на внутренних концах со стороны цилиндровых втулок противовесами, на внутренних концах со стороны цилиндровых втулок коренные валы снабжены кривошипами, один конец каждого кривошипа шарнирно соединен посредством разрезных сферических антифрикционных вкладышей с концевой шаровой головкой поршневого валика, а другой его конец соединен с коренным валом, на корпусах составного поршня установлены компрессионные кольца и жаропрочные головки, на коренных валах между подшипниками установлены на одном из них большое, а на втором малое зубчатые колеса, аналогичные зубчатые колеса установлены на распределительном вале, смонтированном в остове параллельно коренным валам, причем большие зубчатые колеса коренного и распределительного валов сцеплены между собой непосредственно, а их малые зубчатые колеса сцеплены между собой посредством промежуточного зубчатого колеса, отличающийся тем, что корпуса совмещенного поршня снабжены двумя жаропрочными головками, закрепленными на хвостовике штока, на внешних торцах каждой из жаропрочных головок выполнены на одной половине их круга по два спрофилированных скоса: один, примыкающий к впускному окну каждого цилиндра, второй, примыкающий к выпускному окну этих цилиндров, а на торце второй половины круга головки буртик, примыкающий вплотную к скосу со стороны выпускного окна, при этом впускные и выпускные окна цилиндров расположены напротив друг друга, в кольцевой канавке, образованной в стыке головок, размещено разрезное углеграфитовое кольцо, прижимаемое к стенам цилиндра плоской пружиной, с внутренних сторон цилиндры закрыты внутренними крышками с центральным отверстием для прохода штока, который уплотнен бронзовыми разрезными кольцами с браслетными пружинами, концевые шаровые головки поршневого валика выполнены в виде одетых на его цилиндрические концы скользящих шаровых бобышек.

2. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что кривошипы выполнены заодно целое с коренными валами.

3. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что рабочая поверхность цилиндров покрыта пленкой твердых смазочных материалов на основе углеграфитовых композиций типа ЭГ2 и она связана в процессе износа этой поверхности путем трения с разрезным углеграфитовым кольцом, прижимаемым в кольцевой канавке по разъему жаропрочных головок составного поршня.