Услуги цены документы статьи ведомства реестр патентов реестр товарных знаков
Скачать 0.79 Mb.
|
В FPFS двигателе можно получить точное воспламенение сжатием предварительно перемешанной смеси, которое аналогично воспламенению сжатием в линейных поршневых двигателях или в лабораторных испытаниях, использующих механизм быстрого сжатия-расширения. Это позволяет использовать сильно обедненные топливные смеси, приводя к очень низким выбросам и высоким кпд. Представленные двухтактные линейные свободно-поршневые двигатели очень ограничены в диапазоне скоростей и их мощность снижена. С другой стороны, четырехтактные PCCI/HCCI двигатели с вращающимся валом крайне чувствительны к топливной характеристике и изменениям окружающей среды по причине фиксированного хода. Для того чтобы заставить эти двигатели функционировать, необходим доскональный мониторинг и регулирование состояния смеси. FPFS двигатель, представленный в данном документе, не имеет вышеуказанных недостатков и ограничений и может работать в более широком диапазоне скоростей и мощностей. Тем не менее, изменение геометрии клапана благотворно сказывается на характеристике переменного хода FPFS двигателя. Кроме того, нагрузка, приложенная к двигателю, должна согласовывать переменный ход, либо мощность двигателя нужно снимать непрямым способом. На Фиг.2 изображена конфигурация электрогидравлического регулируемого клапана, такого как клапан, который поставляет компания Sturman Inc. Каждый клапан имеет отдельный привод. Выпускные клапана цилиндров 1, 2, 3 и 4 обозначены, соответственно, номерами позиций 21А, 21В, 21С и 21D. Приводы впускных клапанов цилиндров 1, 2, 3 и 4 обозначены, соответственно, номерами позиций 20А, 20В, 20С и 20D (не показаны в данной проекции). Каждый цилиндр имеет датчик, регистрирующий зажигание, предпочтительно это пьезоэлектрический датчик давления или датчик ультрафиолетового излучения. Датчики зажигания цилиндров 1, 2, 3 и 4 обозначены, соответственно, номерами позиций 22А, 22В, 22С и 22D. Существенным фактором в работе клапана является точный момент открытия и закрытия выпускного отверстия клапана. Если бы выпускной клапан открылся до того, как цикл расширения в одном цилиндре полностью запустит цикл сжатия в другом цилиндре и приведет к моменту зажигания смеси, то непрерывный режим работы двигателя мог бы нарушиться. Для того, чтобы добиться заданного момента открытия или закрытия клапана, при возникновении зажигания датчик зажигания передает сигналы в систему управления. Синхронизация этого сигнала наряду с данными, полученными от обычных датчиков двигателя, используется системой управления для открытия выпускного клапана в цилиндре. Обо всех функциях системы управления впоследствии будет описано более подробно. Фиг.3 представляет собой разрез по линии В-В, показанной на Фиг.1А, на котором изображены задние коромысла 26В и 26D. Кроме того, на Фиг.3 также показано взаимное расположение поршней, шатунов, коромысел и поворотного вала по мере продвижения поршней из положения, соответствующего полному ходу, изображенному на Фиг.2, в положение, соответствующее среднему ходу, которое изображено на Фиг.3. Отметим, что поперечное/боковое перемещение шатунов относительно поршней значительно меньше, чем указанное перемещение в обычном двигателе с поршнем возвратно-поступательного хода и с вращающимся коленчатым валом и шатунами. Такое уменьшенное поперечное/боковое перемещение уменьшает боковое давление на поршни, а также относительное перемещение шатунов в штифтах поршня и коромысла, уменьшая, тем самым, износ на этих деталях (по сравнению с обычным двигателем). Фиг.4 представляет собой горизонтальный разрез по линии С-С, показанной на Фиг.1А, выполненный через осевую линию верхних цилиндров. Цилиндры представлены в положении полного хода. Заметьте как шатуны 25А и 25В установлены вместе с коромыслами 26А и 26В и штифтом 27А. Торец данного шатуна 25А раздвоен, а сопряженный торец 25В плотно подогнан между двумя боковыми поверхностями шатуна 25А. Указанные торцы переходят в штифт 27А, закрепленный, соответственно, подшипниками 46А и 46В. Противоположные торцы шатунов 25А и 25В опираются на штифты 24А и 24В поршня, закрепленные, соответственно, подшипниками 45А и 45В. В этой проекции видны как передний подшипник и гнездо 7 под уплотнение, так и задний подшипник и гнездо 41 под уплотнение, а также задний подшипник и гнездо под уплотнение стопорной пластины 42. Более того, виден пусковой участок зубчатого механизма 43, и стопорная пластина 44 указанного участка. Несмотря на то, что в данной проекции не видно шатунов, оси коромысел и поршней нижних цилиндров, они соединены аналогичным способом и закреплены подшипниками 45С, 45D, 46С и 46D. Фиг.5 представляет собой вертикальный разрез по линии Е-Е, показанной на Фиг,1А, который проходит по месту соединения головки ЗА цилиндра и блока 2А цилиндров. На Фиг.5 показано взаимное положение клапанов 20А, 20С, 21А и 21С по отношению друг к другу и датчикам зажигания 22А и 22С. Фиг.6А представляет собой вертикальный разрез по линии F-F, показанной на Фиг.1А, который выполнен через картер пускового механизма. Участок 43 зубчатого механизма установлен на конце поворотного вала 1 и приводится в движение звездочкой 68 стартера. Датчик 11 угла поворота измеряет угол поворотного вала и в непрерывном режиме посылает сигнал в систему управления двигателем. Когда движение участка 43 зубчатого механизма приближается к концу и, следовательно, величина хода поршней максимальна, система управления меняет направление стартера на обратное. Стартер, описанный в данном документе, представляет собой высокоскоростной электродвигатель с постоянными магнитами или регулируемый реактивный индукторный двигатель с планетарным зубчатым редуктором между двигателем и звездочкой. При запуске двигателя звездочка может расцепляться при помощи обычных механизмов. Фиг.6В представляет собой вертикальный разрез по линии D-D, показанной на Фиг.1А, который выполнен по линии, проходящей между цилиндрами 2А и 2В, если смотреть слева в направлении блока цилиндров 2А. Данная проекция изображает расположение переднего и заднего уплотнений 62А и 62В вала, переднего и заднего подшипников 63А и 63В, передней и задней упорных шайб 64А и 64В, расположенных внутри переднего и заднего подшипников, а также, соответственно, гнезда 7 и 41 под уплотнения и, соответственно, стопорные пластины 12 и 42 переднего и заднего уплотнения. Кроме того, в одном из нескольких возможных способов крепления коромысел к поворотному валу 1 использована прокладка 65 между коромыслами и установочный штифт 66 коромысла. При помощи масляного насоса 9 через фильтр 61 пропускается смазочное масло и обычными способами, которые используются в роторных поршневых двигателях, масло распределяется по проходам (не показаны), расположенным внутри поворотного вала, коромысел, штифтов и шатунов. В зажимной планке 44 отчетливо просматривается стопорный винт 67, предназначенный для того, чтобы фиксировать пусковой участок 43 зубчатого механизма на поворотном валу 1. На Фиг.7А изображена альтернативная конфигурация сдвоенного коромысла 71А, 71В (верхнего) и 71С, 71D (нижнего), состоящих, соответственно, из переднего и заднего коромысла, вместо коромысел 26А, 26С и 26В, 26D, которые изображены, соответственно, на Фиг.2 и Фиг.3. В данной конструкции каждый шатун 25А, 25С, 25В и 25D имеет соответствующий соединительный штифт 72А, 72С, 72В и 72D. Это исключает необходимость раздвоения соединительных тяг, как это изображено на Фиг.4. Разрез, представленный на Фиг.7В, аналогичен разрезу по линии В-В, представленному на Фиг.3, изображающему поршни в положении среднего хода, но при этом сдвоенным является коромысло 71B/D. Разрез, представленный на Фиг.7С, аналогичен разрезу, представленному на Фиг.7В, но изображает поршни в положении полного хода (как показано на Фиг.2). Фиг.8А представляет собой разрез, выполненный таким же образом, что и на Фиг.3, с альтернативным способом соединения шатунов, в котором между шатуном и коромыслом используется треугольный шатун. Соединительные звенья 81А (цилиндры 1 и 2) и 81В (цилиндры 3 и 4), соответственно, между поршнями 23А/23В и 23C/23D, являются жесткими элементами между, соответственно, пальцами 82А (цилиндры 1 и 2) и 82В (цилиндры 3 и 4), прикрепленными перпендикулярно к звеньям. Соединительные пальцы 82А и 82В звеньев сопрягаются, соответственно, с салазками 83А и 83В. Салазки 83А (цилиндры 1 и 2) и 83В (цилиндры 3 и 4) перемещаются внутри канавок, вырезанных, соответственно, в коромыслах 84В и 84D. Это говорит о том, что если в конкретных применениях необходимо дополнительное уменьшение боковых сил, действующих на поршни, механизм коромысла и поворотного вала можно легко согласовать с устройством треугольного шатуна. На Фиг.8В изображено то же самое, что и на Фиг.8А, но при этом поршни находятся в положении среднего хода. Отметим подачу салазок 83А и 83В внутрь и вдоль коромысел 26В и 26D, по сравнению с Фиг.8А. На Фиг.9А изображен разрез, выполненный таким же образом, что и на Фиг.3, но при этом пары цилиндров соединены альтернативным способом. Вместо коромысла и поворотного вала используется механизм зубчатой рейки и шестерни. В данной конструкции шестерня 91 прикреплена на поворотном валу 1 и согласована с двумя зубчатыми рейками, расположенными в соединительных звеньях 92А и 92В. Соединительные звенья 92А и 92В связывают, соответственно, верхние поршни 23А и 23В и нижние поршни 23С и 23D. Движение, выполняемое группой верхних поршней, будет приводить к вращению шестерни 91, которое, в свою очередь, превращается в прямо пропорциональное движение, выполняемое в противоположном направлении группой нижних поршней. Данный механизм позволяет менять длину хода, или «плавать», в соответствии с коэффициентом сжатия, необходимым для воспламенения смеси в каждом цикле сжатия, совершенно независимо от хода сжатия других цилиндров, таким же образом, как в конструкции коромысла и поворотного вала. Роликовые подшипники кулачкового типа, обозначенные 93А, 93В, 93С и 93D, несут осевую нагрузку, которую оказывает шестерня 91 на звенья 92А и 92В. Данная конструкция приводит к большей компактности узла по сравнению с вышеуказанной конструкцией, в которой используется коромысло и поворотный вал. Однако нужно тщательно подбирать материал и размеры зубчатой рейки и шестерни для того, чтобы выдерживать максимально высокие нагрузки. На Фиг.9В изображено то же самое, что и на Фиг.9А, за исключением того, что звенья 94А и 94В жестко соединены с поршнями. Это исключает использование поршневых штифтов 24А, 24В, 24С и 24D. Жесткое соединение поршневых пар уменьшает боковой люфт между поршнем и гильзой цилиндра и связанный с этим износ. Однако, по сравнению с вышеприведенной конструкцией, в данной конструкции допустимые отклонения поршня и цилиндра более жесткие, а детали - более дорогостоящие. На Фиг.10А изображен разрез, выполненный таким же образом, как и на Фиг.3, но при этом соединение цилиндрических пар выполнено альтернативным способом. Поршни показаны в положении среднего хода. В разъемном картере расположены два гидравлических цилиндра 1004А и 1004В. Гидравлический поршень 1003А соединен с каждым верхним поршнем 24А и 24В при помощи поршневой соединительной тяги, соответственно, 1001А и 1001В. Гидравлический поршень 1003В также соединен с каждым нижним поршнем 24С и 24D при помощи поршневой соединительной тяги, соответственно, 1001С и 1001D. Крестовидное отверстие 1005А и 1005В гидравлического цилиндра устанавливает взаимосвязь гидравлических цилиндров на торце каждого из них и использовано для связи поршневых пар. Для того чтобы перекрыть поток текучей среды между цилиндрами во время запуска двигателя, внутри отверстия расположена пара отключающих поворотных клапанов 1002А и 1002В. Клапаны 1002А и 1002В запускаются от внешнего воздействия. Кроме того, внутри крестовидных отверстий 1005А и 1005В расположены проходы 1006А, 1006В, 1006С и 1006D, которые ведут к паре внешних распределительных клапанов, по одному на каждый цилиндр. Во время запуска распределительные клапаны включают рабочий цикл, запуская каждый из гидравлических цилиндров в противоположном направлении. После запуска двигателя распределительные клапаны устанавливаются в нейтральное положение, закрывая весь внешний гидравлический поток текучей среды. Клапаны 1002А и 1002В внутренних крестовидных отверстий полностью открываются, и цикл расширения запускает поршни в каждой поршневой паре в противоположных направлениях. Данный механизм позволяет менять длину хода, или «плавать», в соответствии с коэффициентом сжатия, необходимым для воспламенения смеси в каждом цикле сжатия, совершенно независимо от хода сжатия каких-либо других цилиндров, таким же образом, как в конструкциях коромысла и поворотного вала и зубчатой рейки и шестерни. Уплотнения 1007А, В, С и D герметизируют соединительную тягу в картере двигателя. Уплотнения 1008А, В, С и D герметизируют гидравлические поршни внутри гидравлических цилиндров. На Фиг.10В изображен разрез, выполненный таким же образом, что и на Фиг.10А, но при этом поршневые пары образованы путем соединения поршней 23А и 23В, 23С и 23D жесткими соединительными тягами, соответственно, 1010А и 1010В. Соединительная тяга и поршни могут представлять собой отдельные части, соединенные различными обычными способами, либо могут быть выполнены как единое целое, как например, в случае, проиллюстрированном в данном документе. Две поршневые пары соединены поперечинами 1011А (верхней) и 1011В (нижней) с использованием центрирующих штифтов 1013А, 1013, 1013С и 1013D и крепежных средств 1012А и 1012В (в данном случае гайки и болты, но возможны и другие виды крепления). Данная конструкция представляет жесткий сборочный узел из двух поршневых пар, которые в результате перемещаются одновременно в одном и том же направлении. На Фиг.10С изображен такой жесткий сборочный узел, состоящий из двух поршневых пар, который в случае изображенной конструкции картера мог быть предварительно собран до установки его в цилиндр. Примечание: можно было бы выполнить цельную деталь, эквивалентную собранным поршневым парам, хотя это является более трудоемким и дорогостоящим, чем в случае собранных отдельных частей. Можно применять альтернативную конструкцию картера, выполненную как единое целое, при этом отдельные поршневые пары сначала устанавливают по отдельности, а затем соединяют через отверстие в картере. Соединенные таким образом (либо иными вышеуказанными способами) поршневые пары перемещаются возвратно-поступательным образом; в результате мощность можно непосредственно извлечь при помощи ранее описанных средств, таких как линейные гидравлические насосы и компрессоры, или линейные генераторы переменного тока, которые могут быть соединены с поперечинами множеством хорошо известных способов. К тому же можно произвести съем мощности непрямым образом, например, при помощи турбины (турбин), приводимой в движение выхлопным газом. Запуск двигателя также можно осуществить путем соединения с поперечинами ряда пусковых механизмов, которые создают линейное возвратно-поступательное движение, например гидравлические поршни, приводимые в действие гидравлическим насосом и работающие в циклическом режиме за счет регулирующего клапана. На Фиг.10D изображен разрез по линии А-А, показанной на Фиг.10С, и один из способов выполнения соединительных тяг 1010А и 1010В, которые создают обычные средства крепления поперечин 1011А и 1011В. Это касается крестообразной конфигурации соединительной перемычки. Для определенных областей применения с целью уменьшения боковой нагрузки на поршневые пары может потребоваться использование направляющих 1009, изображенных на Фиг.10В (например, в более крупных двигателях, как правило, выполненных с механизмом поперечины). Фиг.11 включает четыре вида головки цилиндра, в которой для каждого цилиндра использован отдельный распределительный вал и имеется регулируемое газораспределение. Каждый распределительный вал приводится в действие специальным шаговым устройством или шаговым двигателем. Другие составляющие и принципы действия клапанного механизма основаны на технологиях выполнения обычной конструкции с верхним расположением клапанов. В нее входят: впускные клапаны (I) и выпускные клапаны (Е) 1107АЕ, 1107CI; пружины 1105AI, 1105АЕ, 1105CI, 1105СЕ клапана; направляющие и уплотнения 1106CI, 1106СЕ клапана; подшипники 1104СI, 1104СЕ распределительного вала и гнезда 1103AI, 1103АЕ, 1103CI, 1103СЕ подшипника. Фиг.11А представляет собой разрез по линии А-А, которая показана на Фиг.11В, при этом разрез проходит через осевую линию распределительного вала 1101C цилиндра 3. Распределительный вал 1101C приводит в действие клапаны, расположенные в цилиндре 3. Распределительный вал установлен на головке 3А цилиндра. Впускной и выпускной клапаны в цилиндре 3 приводятся в действие кулачками, соответственно, 1102СЕ и 1102CI. Фиг.11В представляет собой вид сверху головки цилиндра и распределительных валов. Фиг.11С и Фиг.11D представляют собой, соответственно, виды слева и справа Фиг.11В. На Фиг.11В видно, что указанные кулачки на распределительном валу ориентированы под углом 180°. Распределительный вал 1101С изображен в положении, в котором как впускной, так и выпускной клапаны закрыты. Распределительный вал 1101А изображен в положении, в котором выпускной клапан 1107АЕ полностью открыт, а впускной клапан 1107AI полностью закрыт.На Фиг.11В можно заметить, что распределительные валы 1101А и 1101С повернуты на 90° друг от друга. Это показывает, что за счет поворота распределительного вала с 90-градусными приращениями либо оба клапана могут закрыться одновременно, либо впускной или выпускной клапан может находиться в открытом или закрытом положении, что является взаимоисключающим. То есть как впускной, так и выпускной клапаны не могут быть открытыми в одно и то же время. Примечание: профили кулачков могут быть изменены до такой степени, чтобы было возможным перекрытие впускного и выпускного клапанов. Шаговые двигатели 1108А и 1108С вращают распределительные валы, соответственно, 1101А и 1101С. Вращение может осуществляться с инкрементом в 90 градусов или менее, в зависимости от заданной величины открытия клапана. Можно по отдельности управлять как моментом открытия, так и моментом закрытия клапанов. Таким образом, данная конструкция обеспечивает полную регулировку и управление работой клапанов. Каждый шаговый двигатель 1108А и 1108С получает независимый входной сигнал от системы управления двигателем. Поэтому клапаны каждого цилиндра работают совершенно независимо друг от друга. Фиг.12 представляет собой схематическое изображение составных частей системы управления двигателем, отражающее использование адаптивной электронной системы управления и регулируемых фаз газораспределения. Электронная система управления 1201 получает входные сигналы от датчика, используемые для сбора параметров реального времени о состоянии смеси, а также параметров двигателя. Представлены следующие датчики: датчик 11 угла вала; датчики зажигания 22А, В, С и D; датчик 1202 температуры двигателя; датчик 1203 подачи топлива; датчик 1207 температуры воздуха; датчик 1208 давления воздуха; датчик 1209 расхода воздуха; датчик 1210 выхлопных газов и датчик 1213 нагрузки (на двигатель). В этот перечень может входить большее или меньшее количество датчиков других типов. Например, три датчика расхода воздуха можно было бы заменить одним датчиком массового расхода воздуха. Данные, полученные от датчиков, анализируются в системе управления, и выполненные вычисления, использующие информацию о параметрах двигателя и смеси, сохраняются в памяти. Эти вычисления определяют, в какой степени, если это имеет место, нужно регулировать приборы системы управления двигателем для того, чтобы либо сохранить установленные условия эксплуатации двигателя, либо изменить эти условия. Как показано на Фиг.12, система 1201 управления обеспечивает выход к приборам системы управления двигателем, используя электрические схемы. Однако можно использовать только пневматические и/или гидравлические схемы, либо комбинировать их с электрическими схемами. Представлены следующие элементы системы управления: приводы 20А, В, С и D впускного клапана; приводы 21 А, В, С и D выпускного клапана; устройство 1204, управляющее положением дроссельной заслонки; клапан 1205 подачи топлива, соединенный с топливным инжектором 1206; выпускной рециркуляционный клапан 1211 и устройство 1212 регулирования нагрузки. Следует отметить, что рециркуляция выхлопного газа выполняется по общепринятой методике, используемой для уменьшения выбросов в обычных двигателях, работающих на цикле Отто, в частности в автоматических двигателях. Выбросы в HCCL двигателях существенно ниже, чем в двигателях, работающих на цикле Отто, но, тем не менее, при определенных режимах нагрузки из рециркуляции отработанных газов (EGR) можно извлекать пользу. Могут быть использованы разные типы и разное количество приборов системы управления. Например, устройство, управляющее положением дроссельной заслонки, в двигателях с турбонаддувом и двигателях с наддувом можно было бы не использовать, а дросселирование двигателя выполнять за счет управления производительностью турбокомпрессора или нагнетательного компрессора (смотри Фиг.16 и Фиг.20). За исключением датчика зажигания 22 и приводов 20 и 21 клапанов другие представленные узлы, датчики и приводы часто используются в существующих двигателях массового производства. Датчик зажигания 22 является производным от существующих датчиков промышленного назначения, регистрирующих либо давление, либо температуру, либо ультрафиолетовое излучение. Приводы 20 и 21 клапанов являются серийно выпускаемыми изделиями, но на ограниченной основе. В данной схеме управления применяется микропроцессор, обычно используемый в существующих автоматических двигателях. Однако также можно было бы использовать персональный компьютер или микропроцессоры, управляющие производственным процессом. Фиг.13 представляет собой функциональную блок-схему адаптивной системы управления двигателем, предназначенной для использования в FPFS двигателе. Микропроцессор и взаимодействующие с ним запоминающие устройства входят в состав модуля 1301 адаптивного управления. На входы данного звена подают сигналы от датчиков. Выходные сигналы с данного звена поступают в различные блоки, которые обеспечивают соответствующее согласование устройств и схем задающего генератора, соединенного с приборами исполнительного механизма системы управления двигателем. Представлены следующие блоки системы управления: блок 1302 привода (приводов) клапана; блок 1303 управления подачей топлива; блок 1304 регулирования подводом воздуха; блок 1305 рециркуляции отработанных газов; блок 1306 промежуточного охлаждения вентилятора и блок 1307 регулирования нагрузки. В пределах модуля 1301 определяется массовый расход смеси двигателя и воздушно-топливная пропорция. Исходя из этого можно обеспечить команды установки заданных параметров для блока 1304 регулирования подводом воздуха, блока 1305 рециркуляции отработанных газов и блока 1306 промежуточного охлаждения вентилятора. Дополнительно, во вторую часть данного звена предоставляются параметры состояния воздуха и топлива. Эти параметры вычисляются исходя из собственных характеристик воздуха и топлива, хранящихся в памяти в данном звене, а также исходя из реальных параметров воздуха и топлива, зарегистрированных датчиками. Во втором звене модуля 1301 собственные параметры воздуха и топлива пропускаются через алгоритм, основанный на предполагаемой характеристике двигателя, включающей давление сжатия и соответствующего хода (и угла между осями валов или положения поршня), которые необходимы для возникновения воспламенения во время цикла сжатия. Фактическое давление при воспламенении определяется датчиками зажигания и датчиком угла между осями валов (или датчиком положения поршня). Фактическое давление при воспламенении сравнивают с вычисленным давлением и вычисляют рабочий момент открытия или закрытия клапана. Затем данные вычисления передают как команды открытия и закрытия клапана, которые посылаются в блок 1302 привода клапана. Таким образом, вместо того, чтобы полагаться только на характеристики, хранящиеся в памяти, система управления настраивается на фактические рабочие характеристики двигателя. Система управления, представленная в данном документе, существенно отличается от других адаптивных устройств управления. Данная система управления является уникальной за счет использования данных, полученных датчиком зажигания, которые используют для определения момента возникновения воспламенения смеси, а затем полученную информацию используют для управления работой регулируемого клапана (в частности моментом открытия выпускного клапана в цилиндре во время цикла расширения). Примечание: если бы указанный выпускной клапан полностью открылся во время цикла сжатия, до того как в цилиндре установится давление сжатия, соответствующее воспламенению смеси, то вероятно непрерывный режим работы двигателя закончился бы. Управление пусковым циклом двигателя является функцией системы управления. Датчик 11 отслеживает угол поворотного вала (или положение поршня), и когда ход двигателя близок к завершению, действие стартера меняется на обратное. Этот процесс продолжается до тех пор, пока датчик 22 зажигания не сигнализирует, что двигатель запустился, в этот момент пусковой цикл завершается. В блоке 1307 регулирования нагрузки, который выполняет не связанные ни с чем функции, происходит управление нагрузкой на основе данных, полученных от датчика 1213 нагрузки. Выходной сигнал, идущий от системы управления нагрузкой, является командой установки заданных параметров двигателя для первичного регулирования. Регулирование нагрузки по данному типу полезно использовать, если нагрузки напрямую связаны с валом двигателя. Фиг.14А и Фиг.14В представляют собой разрезы по осевой линии линейного компрессора с поршнем возвратно-поступательного хода, в котором может непосредственно использоваться колебательное движение коромысла и поворотного вала, конструкция которых изображена на Фиг.1-Фиг.8, либо зубчатой рейки и шестерни, представленных на Фиг.9, а также колебательное движение коромысла и поворотного вала, конструкция которых изображена на Фиг.16. Компрессор, показанный на Фиг.14А, состоит из поворотного вала 1401, шатунов 1403А и 1403В, которые соединяют поршни 1404А и 1404В с коромыслом 1402. Пластинчатые клапаны 1405А и 1405В управляют втягиванием поршней, соответственно, 1404А и 1404В. Пластинчатые клапаны 1406А и 1406В управляют выхлопом поршней, соответственно, 1404А и 1404В. На Фиг.14А поршень 1404А изображен в положении полного хода, а поршень 1404В изображен в положении минимального хода. На Фиг.14В поршни изображены в противоположных положениях. При условии, что ход двигателя и угол поворотного вала можно изменять, межосевой угол компрессора, а следовательно, смещение, будет меняться в соответствии с вариантами двигателя. Пластинчатые клапаны компрессора будут пассивно следовать давлению поршня и такту всасывания, независимо от длины хода. Такой компрессор можно использовать для любого газа, например, воздуха или хладагента. Конструкцию, которая аналогична вышеуказанной, можно использовать в жидкостных насосах, при этом пластинчатые клапаны заменяются обратными клапанами. Таким образом, для многих потенциальных областей применения указанной конструкции двигателя отсутствует необходимость преобразования колебательного движения вала двигателя во вращательное движение. Более того, компрессор или насос указанной конструкции можно напрямую соединять с поворотным валом двигателя. Кроме того, компрессор или насосы указанной конструкции могут быть одноцилиндровыми или иметь любое количество кратных цилиндров. Фиг.15А представляет собой поперечное сечение двух линейных генераторов переменного тока, приводимых в движение коромыслом и поворотным валом. Якоря генераторов переменного тока показаны в положении полного хода, а коромысло - в положении максимального угла поворота. На Фиг.15В якоря генераторов переменного тока показаны в положении минимального хода, а коромысло - в положении среднего угла поворота. При перемещении поворотного рычага на полный угол поворота по часовой стрелке якоря генераторов переменного тока будут снова перемещаться в положение полного хода. Таким образом, в течение каждого цикла поворотного рычага якоря генераторов переменного тока совершают два цикла. Поворотный вал 1501 имеет два комплекта коромысел 1502, прикрепленных под углом 180° друг к другу. Каждая ось коромысел имеет подшипник 1503, закрепленный на конце. Подшипник 1503 перемещает толкающую головку 1510 таким образом, чтобы сдавить возвратную пружину 1509 и заставить магнитное кольцо 1504 колебаться между внутренней пластиной 1507 и наружной пластиной 1505. Наружная пластина 1505 содержит обмотку 1506, образующую полюс статора генератора, который возбуждается переменным магнитным полем по мере продвижения магнитного кольца 1504, создавая переменное напряжение в обмотке. Направляющая 1508 якоря поддерживает соответствующую соосность якоря с полюсами статора. Представленные геометрические параметры генератора переменного тока подобны геометрическим параметрам серийно выпускаемых линейных генераторов переменного тока, применяемых, как правило, в линейных свободно-поршневых двигателях Стерлинга. Существует несколько видов других, серийно выпускаемых линейных генераторов переменного тока, которые также можно было бы использовать совместно с механизмом коромысла и поворотного вала. Однако аспект конструкции с удвоенной частотой коромысла и поворотным валом, представленный в данном документе, является уникальным. Работая с периодичностью, которая в два раза больше периодичности работы исходного двигателя, можно сконструировать генератор переменного тока с меньшими обмотками и пластинами, повышая, тем самым, удельную мощность (кВт/фунт) (кВт/кг) узла и снижая его себестоимость. Однако, как правило, линейные генераторы переменного тока имеют более низкий кпд, более низкую удельную мощность и более высокую себестоимость по сравнению с сопоставимыми роторными генераторами переменного тока. В частности, это имеет место, когда обсуждаются высокочастотные генераторы переменного тока, использующие серийно выпускаемые микротурбины. В таких высокочастотных генераторах переменного тока, как и в линейных генераторах переменного тока, обычно применяются роторы с постоянными магнитами, но при одинаковой выходной мощности для них требуется значительно меньшее количество материала постоянного магнита. Работа с более высокой частотой также приводит к уменьшению размеров обмоток и пластин. Данные аспекты позволяют создать менее габаритные и экономически более выгодные конструкции по сравнению с линейными генераторами переменного тока (или обычными роторными генераторами переменного тока). Таким образом, было бы преимущественным использовать высокочастотный генератор с FPFS двигателем. Фиг.16-19 представляют собой схематические чертежи четырехтактного, четырехцилиндрового свободно-поршневого двигателя внутреннего сгорания с плавающим ходом и воспламенением от сжатия предварительно перемешанной смеси, который аналогичен двигателю, представленному на Фиг.1, но при этом: 1) цилиндры установлены в квадратном блоке цилиндров, 2) добавлен турбокомпрессор, 3) добавлена силовая турбина, запускающая высокочастотный генератор переменного тока. В данной конфигурации свободно-поршневой двигатель работает как газовый генератор или «сердечник» 1601 двигателя для турбин. Мощность двигателя снимается с силовой турбины. Поворотный вал свободнопоршневого двигателя не используется для съема мощности. Его первоочередной функцией является поддержка и соединение коромысел, а вторичной функцией является облегчение запуска двигателя. Если турбокомпрессор создает степень повышения давления смеси, как правило, от 2:1 до 5:1, то удельная мощность повышается пропорционально массовому расходу воздуха. Двигатель, имеющий данную конструкцию, характеризуется высоким кпд, низкими выбросами, высокой удельной мощностью и широким диапазоном отклонений (что достигается путем изменения как давления наддува, так и воздушно-топливной пропорции). Затраты на турбонаддув меньше, чем затраты на увеличение рабочего объема двигателя, для достижения той же номинальной мощности. Однако затраты на силовую турбину выше, чем мощность, снимаемая с поворотного вала. Сочетание как турбонаддува или наддува, так и возможностей силовой турбины создает экономически эффективный двигатель с улучшенными рабочими характеристиками. Фиг.16А представляет собой вид сверху двигателя. В сердечнике 1601 свободно-поршневого двигателя поступление смеси начинается с воздухозаборника 1605, затем с отверстия для впуска топлива 1607 и датчика 1608 расхода воздуха в турбокомпрессоре 1602, затем смесь поступает во впускной коллектор 1609. От сердечника 1601 двигателя выхлоп поступает в коллектор 1610, затем в турбину 1602 В, после этого в силовую турбину 1603 и наружную выпускную трубу 1606. Силовая турбина напрямую запускается высокочастотным генератором 1604. Примечание: выход силовой турбины может быть механически соединен с нагрузкой, напрямую или через передачу, как это общепринято в газовых турбинах. Запуск двигателя обеспечивается при помощи гидростатического привода, состоящего из гидравлического поршневого насоса 1612 и двигателя 1611 с электромеханическим приводом, создающего гидравлическое давление и циркуляцию к гидравлическим поршням 1613. Фиг.16В представляет собой вид спереди двигателя. Гидравлический поршень 1613, соединенный с гидравлическим поршневым насосом 1612, во время запуска двигателя приводит в движение поворотный вал. Масляный насос 1615 с электрическим приводом вытягивает масло из масляного поддона/картера 1614 и повышает давление в маслопроводах, проходящих внутри двигателя для смазки подшипников, клапанов и поршней. Охладитель двигателя втекает и вытекает из отверстий 1616А и 1616В. Двигатель имеет одну головку 1617 цилиндра и крышку 1618 клапанного механизма. Генератор 1604 имеет такую конструкцию, которая обычно используется в микротурбинах и в зависимости от размера двигателя может вращаться в диапазоне скоростей от 25000 до 150000 оборотов в минуту (двигатели меньших размеров работают на более высокой скорости). Преимуществами высокочастотных генераторов по сравнению с обычным генератором, соединенным с турбиной при помощи преобразователя частоты оборотов, являются: 1) более высокая удельная мощность (кВт/фунт) (кВт/кг), 2) более высокая частота переменного тока, что позволяет использовать элементы электрической цепи меньшего размера (например, трансформаторы), и 3) большая эксплуатационная гибкость в работе двигателя. Зачастую электрический выходной сигнал от генератора данного типа посылается в силовой преобразователь твердотельной электроники, предназначенный для лучшего согласования с электрической нагрузкой. Стоимость и коэффициент сложности силовых преобразователей по существу компенсируют первое и второе из отмеченных ранее преимуществ, но в значительной степени увеличивают универсальность электрической мощности. Высокочастотные генераторы, в состав которых входят роторы с постоянными магнитами, выпускаются серийно. Также доступны коммутируемые реактивные генераторы, которые имеют меньшую себестоимость, чем конструкции с постоянными магнитами (но также имеют немного меньший кпд). Помимо этого могут быть использованы высокочастотные асинхронные генераторы. Фиг.17А и Фиг.17В представляют собой, соответственно, виды слева и справа двигателя, изображенного на Фиг.16. Фиг.18А представляет собой вид с левого торца двигателя, представленного на Фиг.16А, с удаленной крышкой 1618 клапанного механизма. Расположение приводов 20А, В, С и D впускного клапана, приводов 21А, В, С и D выпускного клапана и датчики 22А, В, С и D зажигания соответствует «квадратной» установке четырех цилиндров. Фиг.18В представляет собой разрез по линии А-А, показанной на Фиг.18А, проходящий через осевую линию верхней цилиндрической пары сердечника 1601 свободно-поршневого двигателя, состоящей из цилиндра 1 и цилиндра 2. В квадратной конфигурации цилиндр 1 и цилиндр 2 соседствуют друг с другом (в отличие от их «сдвоенного» расположения в двигателе, представленном на Фиг.1). Цилиндр 3 и цилиндр 4 соседствуют друг с другом и находятся непосредственно, соответственно, под цилиндром 1 и цилиндром 2, и в ряд с ними. На Фиг.18А и Фиг.18В используется система условных обозначений элементов, которая соответствует Фиг.1, несмотря на то, что геометрические параметры немного отличаются. Четыре коромысла обозначены номерами позиций 26А, В, С и D. Коромысла 26А и 26В составляют блок, а коромысла 26С и 26D составляют второй блок. Шатуны 25А, В, С и D порознь соединены с каждым концом блока коромысел. Пара шатунов с соответствующими поршнями соединена друг с другом на противоположных концах блока коромысел. Поршни показаны в положении полного хода. Фиг.19А представляет собой разрез по линии В-В, показанной на Фиг.19В, проходящий через осевую линию цилиндра 2 и цилиндра 3. Поршни 23С и 23D прикреплены к коромыслам 26С и 26D при помощи шатунов 25С и 25D, установленных на штифтах 24С и 24D, расположенных в торце поршня, и штифтах 27С и 27D, расположенных в торце коромысла. Фиг.19В представляет собой вид с правого торца двигателя с удаленной крышкой картера. Представлены два блока, состоящие из пар коромысел 26А, В, С и D, прикрепленных к поворотному валу 1, и удерживающие шатуны 25А, В, С и D со штифтами 27А, В, С и D. Следует отметить, что два блока, состоящие из пар коромысел, вполне могли бы использовать конструкцию шатуна, включающую крышку разъемного подшипника, который, как правило, используется в конструкции обычного двигателя. Как и в случае с двигателем, представленным на Фиг.1, коромысла соединяют две поршневые пары друг с другом так, что одна поршневая пара перемещается в противоходе с другой поршневой парой. Длина коромысел от поворотного вала достаточна для того, чтобы ход поршней не был ограничен геометрическими параметрами коромысла. Подобно двигателю, представленному на Фиг.1, в данной конфигурации четырехтактного четырехцилиндрового двигателя в любой момент времени в том или другом цилиндре имеет место каждый из циклов сжатия, расширения, выпуска и впуска. Цикл расширения одного цилиндра запускает цикл сжатия в другом цилиндре. Таким образом, длина хода поршня всегда ограничена давлением цикла сжатия. Длина хода поршня в цикле выпуска определяется моментом воспламенения в цилиндре, а не тактом сжатия. Воспламенение сжатием является функцией ряда воздушно-топливных параметров, которые в некоторой степени меняются от цикла к циклу. Длина хода любого данного цикла не устанавливается до тех пор, пока не возникнет воспламенение смеси. Ход сжатия каждого поршня не зависит от другого поршня, а движение поршня совершенно не зависит от механических ограничений длины хода. Данный механизм, как и в случае с двигателем, представленным на Фиг.1, также позволяет менять длину хода, или «плавать», в соответствии с коэффициентом сжатия, необходимым для воспламенения смеси в каждом цикле сжатия, совершенно независимо от хода сжатия любых других цилиндров. В отличие от конфигурации двигателя, представленного на Фиг.1, в котором мощность снимается с двигателя при помощи поворотного вала 1, в данном двигателе съем мощности происходит с использованием силовой турбины. Следовательно, отработанный газ, выходящий из выпускного отверстия 1601 двигателя, находится под более высоким давлением, имеет более высокую температуру и уровень энергии по сравнению с двигателем, представленным на Фиг.1. В результате, предъявляются большие требования к охлаждению и уплотнению клапана, но это достижимо в существующих серийных конструкциях. Выхлопной коллектор 1610 также имеет более высокую температуру и находится под большим давлением, что можно согласовать за счет использования более толстостенных насосно-компрессорных труб и более жаростойких металлических сплавов, и это также легко достижимо. Данная конструкция с выполненными как единое целое блоком цилиндров, головкой цилиндра и крышкой клапанного механизма усиливает устойчивость конструкции двигателя. К тому же, вследствие того, что блок и головка цилиндров выполнены как единое целое, улучшается технологичность двигателя за счет облегчения сборки и уплотнения данной конструкции, в частности, если шатун использован с крышкой разъемного подшипника. Фиг.20 и Фиг.21 представляют собой виды двигателя, аналогичного представленному на Фиг.16, но при этом вместо турбокомпрессора использован нагнетатель, и добавлен промежуточный охладитель. Помимо этого, представлен охлаждающий контур двигателя. На Фиг.20 изображен вид сверху двигателя с наддувом. Забор воздуха в двигателе происходит через воздухозаборник 1605. Расход воздуха замеряется датчиком 1608. Компрессор 1602, запускаемый электродвигателем 2002, сжимает воздух и выпускает его во внутренние проходы промежуточного охладителя 2003. Электродвигатель 2002 В компрессора управляется вариантом адаптивной системы управления двигателем, представленной на Фиг.12 и Фиг.13. В данной версии управления, в дополнение ко всем элементам, представленным на Фиг.12 и Фиг.13, для того чтобы установить заданный массовый расход смеси двигателя, за счет изменения числа оборотов приводного электродвигателя 2002 меняется воздушный поток, идущий от компрессора, следовательно, меняется и выходная мощность двигателя. Промежуточный охладитель представляет собой теплообменник, который уменьшает температуру сжатого воздуха, увеличивая, тем самым, плотность воздуха (и, в свою очередь, плотность воздушно-топливной смеси). На чертеже представлен воздухо-воздушный промежуточный охладитель 2003 с принудительным движением воздуха через наружную поверхность, которое создается вентилятором 2004 с приводом от двигателя, но могут быть использованы теплообменники других типов (воздушно-водяной и так далее). Сжатый и охлажденный воздух от промежуточного охладителя 2003 выпускается к впускному коллектору свободно-поршневого двигателя 2001, который работает как газогенератор для турбин. Впускной коллектор содержит температурный датчик 2005 и топливную форсунку (форсунки) 1206. В адаптивной системе управления, представленной на Фиг.12 и Фиг.13, для регулирования температуры сжатого воздуха путем изменения числа оборотов двигателя 2004 вентилятора промежуточного охладителя использован входной сигнал от температурного датчика 2005. Адаптивная система управления двигателем, представленная на Фиг.12 и Фиг.13, определяет соответствующее количество топлива, необходимого для впрыскивания в сжатый воздух с целью получения требуемой воздушно-топливной пропорции. Горячий сжатый газ протекает от выпускной трубы газогенератора свободно-поршневого двигателя 2001 к выпускному коллектору 1610, а затем к силовой турбине 1603. Силовая турбина 1603 напрямую запускает высокочастотный генератор 1604. Следует отметить, что в данный момент высокочастотный генератор будет способен привести в действие электродвигатель 2002 нагнетателя, а также генерировать выходную мощность двигателя. От силовой турбины газ выпускается в выхлопную трубу 2009. В выхлопной трубе отработанный газ обтекает датчик 1210 выхлопа. На чертеже представлены свободно-поршневой двигатель 2001, контур охлаждения, состоящий из теплообменника (радиатора) 2006, вентилятора 2008 радиатора, а также насоса и двигателя 2007 для подачи смазочно-охлаждающей жидкости, однако возможны многочисленные варианты (например, теплообменник типа хладагент-вода). Двигатель с наддувом, представленный на Фиг.20, обеспечивает усовершенствованное средство управления выходной мощностью двигателя и уровнями выбросов, обеспечивая при этом высокую чувствительность двигателя к открытию дроссельной заслонки по сравнению с вариантом двигателя с турбонаддувом, представленным на Фиг.16. Однако улучшенные характеристики двигателя с наддувом вытекают из использования более дорогостоящих узлов (высокочастотного двигателя с электромеханическим приводом и самого электропривода в противоположность газовой турбине турбокомпрессора и более мощной силовой турбине, а также высокочастотному генератору и узлу согласования электрической мощности). Компромисс между высококачественной характеристикой и более высокой стоимостью двигателя с наддувом и характеристикой и стоимостью двигателя с турбонаддувом определяет выбор между двумя конфигурациями с учетом требований разных потенциально возможных областей применения. Фиг.21А представляет собой вид с левого торца двигателя с наддувом, представленного на Фиг.20. Фиг.21В представляет собой вид сбоку двигателя с наддувом, представленного на Фиг.20. На Фиг.22 изображен двигатель с турбонаддувом, представленный на Фиг.20 и Фиг.21, к которому добавлена система регенерации тепла и турбина с циклом Ранкина, которые функционируют совместно как система комбинированного цикла. Охлаждающий радиатор 2006, представленный на Фиг.20, заменен теплообменником 2201, который забирает тепло от хладагента двигателя и передает его в текучую среду с циклом Ранкина, как это делает одна из ступеней испарителя. Из теплообменника 2201 хладагента текучая среда с циклом Ранкина перемещается в выпускной теплообменник 2202, который работает как пароперегреватель. Затем пары текучей среды с циклом Ранкина, находящейся при высокой температуре и высоком давлении, протекают в расширитель 2203, который превращает энергию в паре с циклом Ранкина в механическую энергию. В представленном устройстве расширитель 2203 напрямую соединен с высокочастотным электрогенератором 2204. Из расширителя 2203 текучая среда с циклом Ранкина, находящаяся при более низком давлении и более низкой температуре, поступает в теплообменник 2205, который работает как конденсационный аппарат с циклом Ранкина. Вентилятор 2206 циркулирует наружный воздух через теплообменник 2205. Подающий насос 2207 повышает давление цикла Ранкина и нагнетает текучую среду с циклом Ранкина из конденсационного теплообменника 2205 во впускное устройство теплообменника 2201 хладагента, завершая, таким образом, циркуляцию по циклу Ранкина. Следует ожидать, что органический цикл Ранкина обеспечит наибольшую эффективность восстановления тепла, учитывая рабочие температуры хладагента двигателя и отработанного газа двигателя. Семейство силоксановых текучих сред, которые могут быть использованы в качестве однокомпонентной жидкости или в бинарной комбинации, является одной из разновидностей органических текучих сред, обладающих свойствами, которые удовлетворяют параметрам хладагента двигателя и температуре выхлопных газов. В дополнение к вышеуказанной конфигурации комбинированного цикла совместно с системой свободно-поршневых FPFS двигателей с плавающим ходом, представленных в данном документе, могут использоваться другие варианты систем восстановления энергии, в которых используется комбинация мощности и тепла. ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ Данное изобретение относится к двигателям, в особенности к четырехтактному четырехцилиндровому свободнопоршневому двигателю внутреннего сгорания с переменным возвратно-поступательным ходом поршня и воспламенением от сжатия предварительно перемешанной смеси, в котором имеется возможность повышения кпд, снижения выбросов и использование многотопливного принципа работы. Области применения включают, но не ограничены использованием в автоматических транспортных средствах, насосах с приводом от электродвигателя, компрессорах с приводом от электродвигателя, небольших летательных аппаратах, морских транспортных средствах и механизированных инструментах. В FPFS двигателях, описанных в данном документе, сочетаются полезные характеристики как четырехтактных PCCI двигателей с постоянным ходом, так и линейных свободнопоршневых PCCI двигателей. К указанным характеристикам относятся: - более высокий рабочий кпд - низкие выбросы - возможность многотопливного принципа работы - высокая удельная мощность - широкий диапазон размеров двигателя - облегчение дросселирования - ценовая конкурентоспособность Производство электрической мощности FPFS двигателями, описанными в данном документе, особенно хорошо соответствует как ряду новых технологий, так и традиционным областям применения. Например, в прошлом распределенное генерирование не настолько широко использовалось, насколько это могло быть возможным при улучшенном кпд FPFS двигателя. По существу автоматические транспортные средства (включая комбинированные конструкции) могли бы выиграть от применения настоящего FPFS двигателя. Кроме того, многие распространенные области применения, включая насосы и компрессоры с приводом от электродвигателя, могли бы выиграть от применения FPFS двигателя за счет более низкого расхода топлива, более низких выбросов и возможности использования разного топлива. FPFS двигатель может с успехом использоваться в силовой установке небольших летательных аппаратов, поскольку в настоящее время разрабатываются возможности замены видов топлива с высоким октановым числом, используемого в существующих поршневых двигателях с искровым зажиганием, на дизельное топливо или топливо для реактивных двигателей. Многотопливный принцип работы FPFS двигателя, а также более низкий расход топлива в данном двигателе делают его конкурентоспособным для широких областей применения в реактивных двигателях. Кроме того, возможно, что существующие газовые турбины, используемые в некоторых областях применения, например в небольших турбовинтовых летательных аппаратах или летательных аппаратах с вращающимся крылом, были бы более экономичны в эксплуатации, если бы были сконструированы наподобие настоящего FPFS двигателя. Применительно к летательным аппаратам наиболее предпочтительным вариантом выполнения данного изобретения был бы вариант настоящего FPFS двигателя с силовой турбиной. Преимущество характеристик FPFS двигателя, описанных в настоящем изобретении, также могло бы принести пользу в морских судах разных типов. Можно даже предусмотреть забортный двигатель и вариант FPFS двигателя с кормовым приводом (гидравлическая мощность от настоящего FPFS двигателя передается в аксиальный поршневой гидравлический двигатель, приводящий в движение гребной винт). Более того, для настоящего FPFS двигателя подходят небольшие инструменты с приводом от электродвигателя, например, цепные пилы и газонокосилки. Основной составляющей применения является низкая себестоимость электронной системы управления. Однако можно ожидать, что для двигателя такого большого объема систему управления можно свести до рентабельной отдельной микросхемы. Можно создать микроверсию настоящего FPFS двигателя. Характерные особенности настоящего FPFS двигателя, а именно свободно движущийся поршень и плавающий ход, вытекают из технологий, разработанных в процессе производства микродвигателей. Кроме того, рабочие характеристики настоящего FPFS двигателя вполне соответствуют многим предполагаемым областям применения микродвигателей. Использованную теплоту FPFS двигателя можно регенерировать различными способами, как делается с некоторых пор в обычных двигателях. Эта регенерированная энергия может быть непосредственно использована в виде тепловой энергии или при помощи вторичных процессов преобразована в другой вид энергии. Формула изобретения 1. Четырехтактный четырехцилиндровый свободно-поршневой двигатель внутреннего сгорания с переменным возвратно-поступательным ходом поршня и воспламенением от сжатия предварительно перемешанной смеси, содержащий: четыре цилиндра, конструкция которых типична для конструкции возвратно-поступательных двигателей и каждый из которых имеет два открытых конца; по меньшей мере, одну головку цилиндра, прикрепленную к указанным цилиндрам и закрывающую один из указанных открытых концов каждого указанного цилиндра; четыре поршня, каждый из которых связан с одним из указанных цилиндров и выполнен с возможностью свободного перемещения в этом цилиндре; причем два из указанных поршней соединены при помощи первого механизма с образованием первой поршневой пары с обеспечением возможности совершения совместного возвратно-поступательного перемещения, а два других из указанных поршней соединены при помощи второго механизма с образованием второй поршневой пары с обеспечением возможности совершения совместного возвратно-поступательного перемещения; средства обеспечения совместного возвратно-поступательного перемещения указанной первой поршневой пары и указанной второй поршневой пары, так что все они не имеют заранее заданной длины хода поршня и обеспечивается переменный ход и переменный коэффициент сжатия; при этом указанное совместное возвратно-поступательное перемещение второй поршневой пары выполняется либо в направлении, противоположном направлению перемещения первой поршневой пары, либо в том же направлении, в котором перемещается первая поршневая пара; средства образования предварительно перемешанной смеси, состоящей из топлива и реагента, которые содержат средства регулирования количества указанной предварительно перемешанной смеси и средства регулирования состава указанной смеси; по меньшей мере, один впускной клапан, связанный с каждым из указанных цилиндров и выполненный с возможностью регулирования поступления указанной предварительно перемешанной смеси в один из связанных с ним указанных цилиндров; средства доставки указанной предварительно перемешанной смеси, состоящей из топлива и реагента, к каждому указанному, по меньшей мере, одному впускному клапану; причем каждый поршень имеет такую конструкцию и размеры, которые позволяют произвести такт впуска внутри взаимодействующего с ним одного из указанных цилиндров, при этом возвратно-поступательное перемещение указанного поршня в направлении от головки цилиндра обеспечивает перемещение указанной предварительно перемешанной смеси через, по меньшей мере, один указанный впускной клапан и в указанный один из цилиндров, связанный с ним; камеру сгорания, выполненную внутри каждого из указанных цилиндров, при этом каждая камера сгорания ограничена указанным поршнем, связанным с ним одним цилиндром и, по меньшей мере, одной головкой цилиндра, закрывающей указанный цилиндр; кроме того, каждый из указанных поршней имеет такую конструкцию и размеры, которые позволяют произвести такт сжатия внутри взаимодействующего с ним одного из указанных цилиндров, причем возвратно-поступательное перемещение указанного поршня по направлению к указанной, по меньшей мере, одной головке цилиндра продолжается до тех пор, пока предварительно перемешанная смесь в указанной камере сгорания не достигнет такого коэффициента сжатия от указанного поршня, который позволит повысить температуру указанной предварительно перемешанной смеси до значения, необходимого для возникновения самовоспламенения указанной смеси и образования газообразных продуктов сгорания; причем каждый из указанных поршней имеет такую конструкцию и размеры, которые позволяют произвести такт расширения внутри взаимодействующего с ним одного из указанных цилиндров, в котором расположение указанного поршня позволяет ему свободно перемещаться, причем возвратно-поступательное перемещение указанных поршней в направлении от указанной, по меньшей мере, одной головки цилиндра позволяет указанным газообразным продуктам сгорания расширяться в указанной камере сгорания; по меньшей мере, один выпускной клапан, связанный с каждым из указанных цилиндров и выполненный с возможностью регулирования выпуска указанных газообразных продуктов сгорания из указанного цилиндра; причем каждый из указанных поршней имеет такую конструкцию и размеры, которые позволяют произвести такт выпуска внутри взаимодействующего с ним одного из указанных цилиндров, в котором расположение указанного поршня позволяет ему свободно перемещаться, причем возвратно-поступательное перемещение указанного поршня по направлению к указанной, по меньшей мере, одной головке цилиндра позволяет выпустить указанные расширенные газообразные продукты сгорания через, по меньшей мере, один связанный с ним указанный выпускной клапан; средства вывода указанных газообразных продуктов сгорания в виде выхлопа из двигателя; средства управления временем открытия или закрытия указанных впускных и выпускных клапанов, приводящие к открытию и закрытию указанных впускных и выпускных клапанов во время каждого из указанных циклов; средства обеспечения смазки указанного двигателя; запирающие средства, предназначенные для достаточного запирания с обеспечением предотвращения утечки смазочных веществ за пределы поршней одного из указанных открытых концов каждого цилиндра, не закрытого указанной, по меньшей мере, одной головкой цилиндра; средства запуска двигателя и средства обеспечения охлаждения двигателя. 2. Двигатель по п.1, дополнительно содержащий средства, совершающие линейные колебания, приводимые в движение указанным возвратно-поступательным перемещением поршней и снимающие мощность с двигателя. 3. Двигатель по п.1, дополнительно содержащий поворотный вал, соединенный с указанными поршнями возвратно-поступательного хода, а также средства, приводимые в движение указанным поворотным валом и снимающие мощность с двигателя. 4. Двигатель по п.1, в котором, по меньшей мере, один из указанных двигателей работает как газогенератор и дополнительно содержит турбину, приводимую в действие выхлопом из указанного газогенератора и предназначенную для съема мощности с газогенератора. 5. Двигатель по п.1, дополнительно содержащий, по меньшей мере, одну электронную систему управления, выбранную из группы, содержащей датчики расхода топлива; датчики расхода топлива, которые обеспечивают параметры массового расхода топлива; датчики характеристик топливного реагента; датчики характеристик топливного реагента, которые обеспечивают параметры массового расхода реагента; датчики температуры смеси, состоящей из топлива и реагента; датчики температуры двигателя; датчики дроссельной заслонки двигателя; датчики дроссельной заслонки двигателя, которые обеспечивают заданные параметры двигателя в цифровом формате; датчики запускающего сигнала двигателя и сигнала останова двигателя; датчики нагрузки двигателя; датчики положения, регистрирующие положение указанных поршней; датчики детектирования зажигания в каждом из указанных цилиндров; пьезоэлектрические датчики давления, ионные датчики, малоинерционные термопары; датчики жесткого ультрафиолетового излучения; датчики выхлопа отработавших газов двигателя; компьютерный ввод данных и объем памяти; компьютерный ввод данных и объем памяти, который включает информацию о предполагаемом коэффициенте сжатия, необходимом для возникновения самовоспламенения смеси, состоящей из топлива и реагента, при изменении внешних условий; компьютерный ввод данных и объем памяти, который включает информацию о предполагаемом коэффициенте сжатия, необходимом для возникновения самовоспламенения смеси, состоящей из топлива и реагента, во всем рабочем диапазоне двигателя; компьютерный ввод данных и объем памяти, который включает информацию об ограничениях рабочих условий двигателя; компьютерный ввод данных и объем памяти, который включает информацию об ограничениях рабочих условий двигателя в виде наглядных таблиц скоростной передачи данных; узлы адаптивной электронной системы управления с поступающими входными сигналами от датчиков и исходными данными, которые дополнительно имеют вычислительные возможности; узлы адаптивной электронной системы управления с поступающими входными сигналами от датчиков и исходными данными, которые дополнительно имеют возможность вычисления в виде микропроцессора, способного определять фактический коэффициент сжатия самовоспламенившейся предварительно перемешанной смеси и, используя указанные вычисления, сравнивать их с указанными исходными данными для согласования и изменения времени и длительности открытия впускного и выпускного клапанов; узлы адаптивной электронной системы управления с входными сигналами датчиков и исходными данными, которые дополнительно имеют возможность вычисления в виде микропроцессора, способного определять фактический коэффициент сжатия данной самовоспламенившейся предварительно перемешанной смеси и, используя указанные вычисления, сравнивать их с указанными исходными данными для регулирования количества топлива и реагента в указанной предварительно перемешанной смеси; а также узлы адаптивной электронной системы управления с входными сигналами датчиков и исходными данными, которые дополнительно имеют возможность вычисления в виде микропроцессора, способного определять фактический коэффициент сжатия данной самовоспламенившейся предварительно перемешанной смеси и, используя указанные вычисления, сравнивать их с указанными данными для поддержания оптимальных рабочих условий двигателя. 6. Двигатель по п.1, дополнительно содержащий элементы, выбранные из группы, содержащей тарельчатые впускные клапаны с пружиной возврата; уплотнители и направляющие клапана, расположенные во впускных отверстиях головки цилиндра; тарельчатые выпускные клапаны с пружиной возврата; уплотнители и направляющие клапана, расположенные в выпускных отверстиях головки цилиндра; распределительные валы с присоединенными к ним рабочими выступами кулачков для каждого клапана в указанном цилиндре; распределительные валы с присоединенными к ним рабочими выступами кулачков для каждого клапана в указанном цилиндре для приведения в действие впускного клапана; распределительные валы с присоединенными к ним рабочими выступами кулачков для каждого клапана в указанном цилиндре для приведения в действие выпускного клапана; распределительные валы с присоединенными к ним рабочими выступами кулачков для каждого клапана в указанном цилиндре, в которых верхние точки рабочих выступов кулачков впускного и выпускного клапанов предпочтительно отстоят один от другого на 180°; причем указанные впускные и выпускные клапаны цилиндров имеют такие торцы стержня клапана и средства установки распределительных валов над указанными впускным и выпускным клапанами цилиндров, что рабочие выступы кулачков распределительных валов приводят в движение соответствующие рабочие выступы указанных клапанов путем передачи давления на указанные торцы стержня клапана, поскольку установленные рабочие выступы указанных распределительных валов вращаются или совершают шаговое перемещение; средство вращения распределительного вала; средство обеспечения пошагового перемещения распределительного вала; двунаправленные шаговые двигатели с электронным управлением; двунаправленные шаговые двигатели крутящего момента с электронным управлением; приводные двигатели с распределительным валом; средства электронного управления двигателями с распределительным валом; средства смазки распределительного вала и средства смазки клапанов. 7. Двигатель по п.4, дополнительно содержащий электрогенератор, соединенный с указанной турбиной и предназначенный для съема мощности с указанной турбины. 8. Двигатель по п.7, в котором указанная турбина содержит непосредственно соединенные высокооборотные турбины, а указанный электрогенератор содержит непосредственно соединенные высокочастотные генераторы. |
Похожие:
 | Реестр названий улиц города Казани Реестр включает в себя названия объектов, относящихся к элементам улично-дорожной сети города: улиц, проспектов, площадей, проездов,... | | Администрацией города Твери (Свидетельство серия г регистрационный... Российской Федерации по налогам и сборам №1 по Тверской области 20. 12. 2006, за огрн 1026900557837 (Свидетельство о внесении записи... |
 | Требования к оформлению статей Объем рукописи статьи не должен превышать 8000 знаков с пробелами, включая ссылки и сноски. Подстрочные и иные примечания к статье... | | Административный регламент предоставления Министерством обороны Российской... Министерством обороны государственной услуги по организации рассмотрения заявок и выдачи патентов на секретные изобретения, относящиеся... |
| Правила оформления статей А4 (210 х 297 мм) с полями с левой и правой стороны не менее 25 мм (размер шрифта: кегль 12; гарнитура Times New Roman) и файл статьи... | | В. Г. Белинского принято на заседании Ученого совета физико-математического факультета Протокол А4 (210 х 297 мм) с полями с левой и правой стороны не менее 25 мм (размер шрифта: кегль 12; гарнитура Times New Roman) и файл статьи... |
| Реестр объектов общественного питания, действующих на территории сковородинского района | | Руководителям членских организаций фнпр об обучении и повышении квалификации... Высшего профессионального образования «Техносферная безопасность» и повышение квалификации по программам дополнительного профессионального... |
| Поможет решить эти вопросы при обучении физики постановка ученика... А4 (210 х 297 мм) с полями с левой и правой стороны не менее 25 мм (размер шрифта: кегль 12; гарнитура Times New Roman) и файл статьи... | | В базе данных Исакова О. Н. Основы поиска патентов в базе данных Европейского патентного ведомства: Препринт 03 – Новосибирск: гпнтб со ран, 2003.... |
| Реестр застройщиков, осуществляющих на территории Свердловской области... | | Реестр организаций, экспортирующих и (или) импортирующих научно техническую... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Административный регламент предоставления Министерством обороны Российской... Я – Регламент), регулирует отношения, связанные с предоставлением указанной услуги Министерством обороны Российской Федерации (далее... | | Организации или Ф. И. О. физического лица, адрес, телефон ... |
| Организации или Ф. И. О. физического лица, адрес, телефон ... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Свидетельство о внесении записи в Единый государственный реестр юридических лиц 4 |
