ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ВОЗДУШНО-ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ

1. Двигатели внутреннего сгорания с четырьмя поршнями (23), которые соединены попарно всегда по два посредством двух зубчатых колес, входящих в зацепление с зубчатыми соединительными элементами (19), и, следовательно, они двигаются одинаковым образом внутри цилиндров, и во время каждого хода воздушно-топливная смесь, предварительно всосанная или поданная посредством турбокомпрессора или механического компрессора, воспламеняется при значениях лямбда от 0,1 до 5,0; в то время, как самовоспламенение происходит при соответствующих значениях температуры, и самое высокое давление достигает максимальных значений, положение верхней части поршней (26) по отношению к головке цилиндра может изменяться в зависимости от температуры головок цилиндров, всосанной или поданной воздушно-топливной смеси и, в общем случае, в зависимости от нагрузки двигателя, масса этих двух пар поршней (23), включая два зубчатых соединительных элемента (19), компенсируется точно такой же массой пары поршней (20), включая зубчатый соединительный элемент (11), который посредством двух зубчатых колес (22) приводится в движение в противоположном направлении, независимо от пути, который эти две пары поршней (23) прошли до воспламенения в каких-нибудь цилиндрах, и эта средняя пара поршней (20) в цилиндрах (6) служит, помимо этого, в качестве парового двигателя, а пар для этой цели вырабатывается в котле, работающем от теплоты, образующейся при охлаждении воды, а также за счет повышения температуры и, следовательно, давления пара вследствие осуществленного в последствии нагрева горячими выхлопными газами, при этом этот средний поршень и цилиндр (20) и (6), кроме того, оборудованы линейным электродвигателем/генератором (31), (32), имеющим такую минимальную выходную мощность, чтобы ее хватало для зарядки аккумулятора транспортного средства для общих целей, а также для запуска, при этом данный двигатель работает при обычных температурах внутренних частей цилиндров от 90 до 120°C.
2. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что эти две половинки цилиндра (9) соединены точно посередине в соответствующих отверстиях болтами (7) и гайками (8), и они имеют одинаковое расположение зубчатых соединительных элементов (19) поршней и крепятся вставленными и покрытыми смазкой опорами (21).
3. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что передние стороны поршней имеют защитный слой (16) и (26), который может выдерживать без повреждений воздействие высокого давления и высоких температур, возникающих во время самовоспламенения.
4. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что управление всеми клапанами всасывающего трубопровода и выпускными клапанами (14), а также клапанами на головке (5) среднего цилиндра осуществляется электромагнитными, пьезоэлектрическими или пневматическим способами на основании обработанных сигналов, поступающих от измерительных устройств, следящих за движением поршней на фазе близкой к нулю скорости, и одновременно соответствующие клапаны (14) двигателя и клапанов в головке (5) среднего цилиндра открываются и остаются открытыми в течение 80-90% всего хода.
5. Двигатель внутреннего сгорания по п.2, отличающийся тем, что двигатель работает при высоких температурах всасываемой воздушно-топливной смеси, составляющей от 150 до 250°C, что делает невозможным использование смазки на поршнях двигателя, и степень плотности посадки в цилиндрах достигается за счет соответствующего выбора рабочих приспособлений для обеих деталей с очень низким коэффициентом расширения α, плоских канавок, выполненных в рабочей области поршней, чтобы уменьшить количество прорвавшихся газов, при этом двигатель работает при такой высокой температуре всасываемого воздуха, что охлаждающая вода подается через входное отверстие, имеющее не менее двенадцати отверстий, в зазор между поршнем и цилиндром (16) и превращается там в пар и отводится через четыре отверстия (28) в теплообменник.
6. Двигатель внутреннего сгорания по п.2, отличающийся тем, что поверхности цилиндров, головок цилиндров, плоских частей клапанов, а также передней стороны поршней выполнены, а точнее их поверхность выполнена из материала, обработанного до абсолютной гладкости, в частности из белого оксида магния или хрома, имеющих коэффициент отражения, равный, соответственно, 95% или 70%, который позволяет отражать значительную часть световой энергии в диапазоне от 0,20 до 400 мкм и тем самым повышать температуру и давление газов в цилиндрах, а последующее охлаждение уменьшает потери двигателя.
3
7. Двигатель внутреннего сгорания по п.2, отличающийся тем, что во время цикла всасывания при температуре воздушно-топливной смеси от 150 до 250°C водяной пар дополнительно подается в количестве от 100 до 100 г/м, в зависимости от рабочих нагрузок и числа оборотов двигателя, с целью увеличить поглощение световой энергии в диапазоне от видимого до инфракрасного излучения во время воспламенения и расширения и обеспечить повышение давления во время всего цикла расширения, снизить предельно высокие температуры, создаваемые при этом процессе, и таким образом, увеличить мощность двигателя без проблем, связанных с выбором материалов для клапанов и поршней, и все это без какого-либо дополнительного расхода топлива.
8. Двигатель внутреннего сгорания по п.2, отличающийся тем, что увеличенное количество теплоты, создаваемое в этом двигателе во время всасывания воздуха или воздушно-топливной смеси, а также во время охлаждения двигателя, и некоторое количество теплоты выхлопных газов подается в присоединенный паровой котел для выработки пара высокого давления, который вместе с подаваемой мощностью сбрасывает давление в среднем цилиндре (6) двигателя или в присоединенной турбине, увеличивая тем самым полную выходную мощность без дополнительного расхода топлива.
9. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что бесконечное движение двух пар поршней и третьей пары поршней, двигающейся в противоположном направлении, преобразуется во вращательное движение при помощи двух зубчатых колес (22).
10. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что ограничительное движение вперед и назад этих двух зубчатых колес (22) преобразуется посредством двух муфт во вращение в одном направлении (35) и выходную мощность.
11. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что либо линейный электродвигатель/генератор (31) и (32), либо электрический генератор (36) включает в случае необходимости тормозную мощность.
12. Двигатель внутреннего сгорания по п.11, отличающийся тем, что этот двигатель не нуждается в одинаковом направлении вращательного движения зубчатых колес (22), его электрическая выходная мощность распределяется на электродвигатели, в количестве от одного до четырех.
13. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что двигатель всасывает в средний цилиндр (29) Фиг.8 гидравлическую жидкость, сжимает ее во время следующего хода и подает ее в гидравлические двигатели в количестве от одного до максимально четырех.
14. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что этот двигатель всасывает чистый воздух, и почти в конце сжатия при высоком давлении и температуре содержимого впрыскивается дизельное, нефтяное или иное топливо, и, следовательно, пиковая величина давления во время воспламенения достигает существенно более низких значений по сравнению с альтернативными вариантами 1-13 и вследствие ряда впрыснутых количеств и использования впрыскивания под высоким давлением до 1000 бар его можно поддерживать в принятых в настоящее время пределах без каких-либо дополнительных конструктивных требований, данная процедура всегда используется во время запуска двигателя.
15. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что он всасывает воспламеняемую воздушно-топливную смесь во время сжатия, близкого к верхней мертвой точке поршня, эта смесь воспламеняется свечой зажигания с обычным электродом-поджигателем, и при этом впрыскивающие сопла (13) заменяются свечами зажигания.