خلاصه اختراع

موتورهاي متداول امروزي براي تخليه دود و مكش سوخت و هوا از يك دور ميل‌لنگ استفاده كرده كه اين عمل باعث كاهش راندمان موتور، افزايش اصطكاك و به طور نسبي افزايش مصرف سوخت مي‌شود. در اين طرح با ارائه مكانيزم جديد براي پيستون چنين رويكردي دنبال مي‌شود به اين ترتيب كه با افزودن قطعاتي به يك موتور رفت و برگشتي و حذف يك دور دوران ميل‌لنگ براي تخليه‌ي دود و مكش سوخت و هوا، بازده آن افزايش يابد و به طور نسبي مصرف سوخت آن هم كاهش يابد. طرح ارائه‌شده از دو قسمت تشكيل شده است كه قسمت اصلي وظيفه فشرده‌سازي و احتراق را بر عهده داشته و قسمت فرعي مراحل مكش و تخليه را انجام مي‌دهد. در طرح معرفي‌شده مراحل تراكم و احتراق همانند موتورهاي معمولي به وسيله‌ي مكانيزم لنگ و لغزنده انجام مي‌گيرد و مراحل تخليه و مكش با استفاده از يك مكانيزم چرخ‌دنده‌اي، در لحظه‌اي كه پيستون رابط و ميل‌لنگ به نزديكي نقطه مرگ پايين خود مي‌رسند، انجام مي‌شود. با اين نوآوري در موتورهاي احتراق داخلي بجاي دوران 720 درجه‌اي ميل‌لنگ، در هر 360 درجه چرخش يك بار مرحله‌ي احتراق انجام خواهد گرفت. بدين ترتيب راندمان در سرعت دوران ثابت حدود دو برابر افزايش خواهد يافت. طرح پيشنهادي نه تنها در خودروهاي عادي بلكه در اتومبيل‌هاي مسابقه‌اي ، صنايع نظامي و… هم كه نياز به توليد توان بالا در فضايي كم مي باشد، كاربرد فراواني خواهد داشت.

حوزه کاربرد (زمینه فنی)

طرح پیشنهادی در صنعت، مکانیک خودرو و سیستم های محرکه کارایی دارد. همچنین این طرح نه تنها در خودروهای عادی بلکه در اتومبیل‌های مسابقه‌، صنایع نظامی و هر جا که نیاز به یک موتور با نسبت نیرو به وزن بالا باشد می‌تواند کاربردهای زیادی داشته باشد. از مزایای طرح پیشنهادشده تولید توان بالا با اشغال فضای محدود می باشد.

مشکل فنی موجود و هدف از این اختراع:

موتورهای احتراق داخلی برای تخلیه دود و مکش سوخت و هوا از یک دور کامل میل‌لنگ استفاده کرده که این امر سبب انجام کار اضافه در گردش میل‌لنگ، کاهش راندمان موتور، اصطکاک یاتاقان‌های میل‌لنگ و به طور نسبی افزایش مصرف سوخت می‌شود. به همین جهت مکانیزم جدیدی در راستای بهبود عملکرد موتور ارائه شده است، به گونه ای که افزایش راندمان موتورهای احتراق داخلی و کاهش میزان مصرف سوخت از اهداف طرح پیشنهادی می‌باشد.

ارایه راه حل برای مشکل فنی موجود همراه با شرح دقیق و کافی و یکپارچه اختراع

در این طرح با ارائه مکانیزم چرخ‌دنده‌ای جدید برای پیستون چنین رویکردی (ایجاد توان نامی دو برابر) دنبال می‌شود. در طرح ارائه‌شده پیستون از دو قسمت پیستون اصلی و پیستون رابط تشکیل شده است، که پیستون اصلی وظیفه پیستون موتورهای معمولی را انجام می‌دهد و پیستون رابط که به میل‌لنگ متصل گشته در مراحل فشرده‌سازی سوخت و هوا (تراکم) و احتراق شرکت می‌کند. مراحل تخلیه و مکش با استفاده از یک مکانیزم چرخ‌دنده‌ی شانه‌ای که رابط میان پیستون اصلی و پیستون رابط می باشد صورت می‌پذیرد. هنگامی که پیستون رابط و میل‌لنگ به نقطه مرگ پایین خود نزدیک می‌شوند، چرخ‌دنده‌های تعبیه‌شده در کنار شاتون به تکیه‌گاه جداره‌ی سیلندر برخورد کرده و سبب جابه‌جایی پیستون رابط می شوند. با این نوآوری در موتورهای احتراق داخلی بجای 720 درجه دوران میل‌لنگ، در هر 360 درجه چرخش یک بار مرحله‌ی احتراق انجام خواهد گرفت. بدین ترتیب بازده در سرعت دوران ثابت حدود دو برابر افزایش خواهد یافت. این‌گونه از موتورها می‌تواند جایگزین یا نسل بعدی موتورهای چهار زمانه باشد. که به علت داشتن مقدار نیرو به وزن بالا، می‌تواند کاربردهای فراوانی در صنایع خودروسازی و همچنین صنایع نظامی داشته باشد. از مزایا این اختراع و ادعا نسبت به اختراعات پیشین می توان اشاره داشت به:

با استفاده از طرح پیشنهادی، توان نامی ایجادشده در موتور به دو برابر افزایش می‌یابد.
با استفاده از طرح جدید پیستون، می‌توان حجم موتور و در نتیجه وزن آن را به طور چشمگیری کاهش داد و حدوداً به نصف رساند.
کاهش وزن موتور در خودروها باعث کاهش مصرف سوخت خواهد شد.
در طرح ارائه‌شده با کنترل بیشتر فرآیندهای تخلیه و مکش می‌توان ورود و خروج سوخت را بهتر مدیریت کرد.