611 см³ и степень сжатия 16: конструкторы из Петербурга запатентовали двигатель с двумя поршнями в одной камере

Смысл конструкции — заставить двигатель дольше удерживать высокое давление и быть более эффективным

Российские изобретатели из Санкт-Петербурга Андрей Ширин и Георгий Козлов получили патент на двигатель внутреннего сгорания, в котором соседние цилиндры объединены общей камерой сгорания, а поршни движутся с заданным угловым смещением. Конструкция должна увеличить время, в течение которого давление в камере остаётся высоким, и создать условия для более продолжительного впрыска топлива. Изобретение относится к поршневым ДВС и предполагает использование сдвоенных П-образных рабочих цилиндров.

Источник изображения: OpenAI GPT 5.4 Image 2

Вместо привычной схемы, где каждый цилиндр имеет собственную камеру сгорания, разработчики объединили впускной и выпускной цилиндры в одну рабочую пару. Над ними располагается общая головка с камерой сгорания, форсункой и запальной свечой. Впускной и выпускной клапаны управляются распределительным валом, связанным с коленчатым валом механической передачей.

Главное отличие — специальное расположение шатунных шеек коленчатого вала. Благодаря угловому смещению один поршень опережает другой. В результате при определённом положении механизма объём общей камеры сгорания меняется значительно медленнее, чем в традиционном двигателе, а давление дольше остаётся на высоком уровне.

Разработчики рассчитывают, что это позволит увеличить продолжительность впрыска топлива и улучшить условия его сгорания. Ещё одна заявленная цель — повышение среднего эффективного давления, которое характеризует способность двигателя превращать энергию топлива в механическую работу.

В патенте приведено сравнение расчётных диаграмм давления для двигателя с объединёнными цилиндрами и традиционного одноцилиндрового ДВС. Для сопоставления использовали одинаковый рабочий объём — 611 см³ — и геометрическую степень сжатия 16.

Схема ДВС конструкторов из Санкт-Петербурга Источник изображения: ФИПС

В одном из вариантов диаметр поршня впускного цилиндра составляет 73 мм, выпускного — 68,5 мм. Их ход различается: 73 и 83 мм соответственно. Угол между шатунными шейками коленчатого вала равен 50°.

По расчётам авторов, именно вариант с поршнями разного диаметра и хода обеспечивает наиболее выраженный участок почти постоянного давления. Разработчики связывают это с увеличением среднего эффективного давления и потенциальным повышением КПД.

В описании изобретения авторы ссылаются на исторические двухтактные двигатели с П-образными цилиндрами, в том числе мотоциклетные конструкции Puch 350 и Triumph twin.

По словам разработчиков, новая схема позволяет выбирать угол опережения поршней независимо от количества сдвоенных рабочих цилиндров. Это должно упростить подбор параметров двигателя под заданные характеристики.

Читайте ещё материалы по теме: