Рекомендуем также ознакомиться: Что такое Гугл камера и есть ли с неё смысл?
В данной статье рассматривается инновационная концепция двигателя внутреннего сгорания, использующего так называемый двухэтажный поршень. Это техническое решение предлагает альтернативный подход к организации рабочего процесса.
Конструктивные особенности
Для наглядности на схемах размеры верхней части ("второго этажа") поршня намеренно увеличены. Стоит отметить, что данная конструкция может быть реализована как в классическом четырехтактном, так и в двухтактном цикле.
Принцип действия двигателя
Работа двигателя основана на следующей последовательности процессов. Во время такта сжатия поршень вытесняет воздух из основного цилиндра через специальный перепускной клапан непосредственно в камеру сгорания, расположенную над вторым ярусом поршня.
Впрыск топлива происходит уже после прохождения поршнем верхней мертвой точки, в начале рабочего хода. Это ключевое отличие от традиционных схем.
Распределение нагрузки и преимущества
Расширяющиеся газы воздействуют лишь на часть опорной поверхности поршня — примерно на одну треть. Соответственно, нагрузка на поршневой палец и шатунную шейку коленчатого вала снижается примерно до 30% от типичной для обычного двигателя.
Такое распределение сил открывает ряд возможностей:
- Повышение степени сжатия без существенного увеличения массы и габаритов силового агрегата.
- Использование топлива с широким диапазоном октановых чисел, включая бензин, в дизельном цикле.
- Термический КПД двигателя остается на уровне современных дизелей, а при использовании более высоких степеней сжатия может быть превышен. По оценкам, эффективность может быть на 10–15% выше, чем у классических карбюраторных бензиновых двигателей (в сравнении с моторами на бензине АИ-95).
Детали реализации и материалы
Как видно на схеме, между вторым ярусом поршня и стенками дополнительной камеры предусмотрен минимальный тепловой зазор (порядка 0,5 мм). Для повышения износостойкости и термостойкости контактирующих поверхностей рекомендуется применять металлокерамические покрытия.
Вопрос детонации и особенности впрыска
Проблема детонации, характерная для двигателей с искровым зажиганием, в данной конструкции рассматривается в контексте дизельного цикла. В обычных дизелях, несмотря на низкое октановое число дизельного топлива (70–80), детонационное сгорание менее разрушительно. Это связано с тем, что впрыск топлива имеет определенную продолжительность, а топливно-воздушная смесь в камере неоднородна, что растягивает процесс горения во времени. Существуют также системы многостадийного впрыска, которые дополнительно смягчают процесс сгорания.
Конструкция перепускного клапана
Перепускной клапан, обеспечивающий движение воздуха между цилиндрами, — критически важный узел. В хорошо сбалансированных двигателях, например судовых, подобные клапаны могут работать без возвратных пружин, используя лишь разность давлений и инерцию.
Для обеспечения долговечности в условиях высоких температур и давлений седло и рабочие поверхности клапана целесообразно изготавливать из керамики или металлокерамики. Конструктивно клапан может быть выполнен в виде шара или конуса с направляющей цилиндрической частью.
Представленная концепция двигателя с двухэтажным поршнем является оригинальной и, по мнению автора, заслуживает внимания и дальнейшего изучения.
Автор приветствует обсуждение, но просит оставлять взвешенные и обдуманные комментарии. В настоящее время у автора есть временные трудности с доступом к электросети (работа от аккумулятора), поэтому оперативно ответить на все вопросы может не получиться.
Дополнительные материалы
Больше информации по теме можно найти в блогах автора:
• https://pikabu.ru/@Sergiy.f1
• https://sergiy-f1.livejournal.com
• http://advaitaworld.com/profile/Sergiy_f1/
• https://t.me/sergiymobile/1/
Сергий Чернышов, 29.08.2025
Другие интересные статьи: Гаджеты.
Источник статьи: Двигатель с Двух - Этажным поршнем (Фото зеркальное, камера тогда не переключалась).