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.

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.

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.