Предлагаемое изобретение имеет целью создание компактного, быстроходного экономичного двигателя внутреннего горения, который по внешней форме, размерам и числу оборотов приближался бы к типу обыкновенных быстроходных (автомобильных) двигателей, а по экономичности работы - к двигателям Дизеля, в связи с доведением сжатия горючей смеси до пределов самовоспламенения и с возможностью устранения опасности преждевременного взрыва и обратного удара на поршень особым приспособлением, которое автоматически изменяет степень сжатия, приводя максимальное давление вспышки к моменту, когда поршень находится в мертвой точке.
На фиг. 1 изображена схема устройства двигателя и на фиг. 2 - положительный вид индикаторной диаграммы, со следующими обозначениями: А - цилиндр, В - рабочий поршень, С - легкий вспомогательный поршень, приводящийся в движение разностью давлений находящейся под ним горючей смеси или продуктов сгорания с одной стороны и сжатого воздуха, заключенного между вспомогательным поршнем (пространством D) и крышкой цилиндра Е - с другой (трубка Т выводит в атмосферу, а трубка U к сосуду с сжатым воздухом).
Кроме обычного распределительного механизма, двигатель снабжается двумя дополнительными клапанами небольшого размера F и G. Клапан F открывается наружу и нажимается на седло пружинами Н и I. Действие пружины I может быть в определенный момент приостановлено с помощью рычажной передачи и кулака, сидящего на распределительном валике. Клапан G открывается внутрь цилиндра и нажимаются к седлу пружинками K и L, из которых пружина L, подобно пружине I, может временно выключаться из действия. Кулаки, действующие на пружины L и I должны быть сконструированы и посажены на распределительном валике таким образом, чтобы действие пружины I прекращалось вначале сжатия и вновь постепенно вводилось по мере увеличения сжатия; действие пружины L должно прекращаться на короткое время при положении рабочего поршня вблизи мертвой точки. Если во время работы двигателя произойдет пропуск - взрыва не последует, то клапан G нажимаемый в этот момент одной лишь пружиной K, впустит некоторое количество сжатого воздуха из особого баллона в буферное пространство D и тем самым увеличит степень сжатия для следующего рабочего цикла. Если бы во время работы произошел преждевременный взрыв горючей смеси, то клапан F, нажатый в это время пружиной Н и ослабленной вышеуказанным способом пружиной I, откроется и выпустит наружу некоторое количество воздуха из буфферного пространства D, вследствие чего уменьшится степень сжатия для последующего цикла. За исключением указанных моментов клапаны F и G плотно нажимаются обеими пружинами и тем самым вполне выключаются из действия. Вспомогательный поршень С снабжен легким штоком М, проходящим сквозь сальник N. На штоке имеются два неподвижных диска, один из которых фиксирует нижнее положение поршня С, другой служит опорой для слабой пружуны Р, отжимающей поршень С вверх. Благодаря пружине Р в пространстве D давление будет всегда немного более давления в рабочем пространстве, чем будет предупреждено просачивание горючей смеси в буфферное пространство D. Во время всасывания вспомогательный поршень, над которым находится воздух, сжатый до 4-10 атмосфер, стоит в нижнем положении и во время сжатия остается неподвижным до тех пор, пока давления не сравняются с обеих сторон поршня С, после чего сжатие продолжается одновременно в рабочем и буфферном пространствах. Во время вспышки (вблизи мертвой точки рабочего поршня) поршень С быстро поднимается кверху, после чего начинается расширение как продуктов сгорания, так и сжатого над поршнем С воздуха. После того, как поршень С придет в нижнее положение, расширение будет продолжаться исключительно в рабочем пространстве. Индикаторная диаграмма будет иметь вид, представленный на фиг. 2.
При указанной схеме рабочего цикла сгорание будет происходить хотя и быстро, но не при постоянном объеме, так как часть тепловой энергии будет затрачена на сжатие воздуха в буфферном пространстве, каковая работа сжатия будет возвращена во время расширения. Благодаря этому, несмотря на высокие степени сжатия, доходящие до самовоспламенения горючей смеси, максимальные давления вспышки не превысят давлений, достигаемых в двигателях Дизеля; правая горизонтальная стрелка указывает соединение с сосудом, содержащим сжатый воздух, левая горизонтальная стрелка-выход в атмосферу; вертикальные стрелки указывают на соединения с кулаками.
Загрязнения горючей смеси остатками продуктов сгорания сведется к минимальному, так как во время выталкивания буфферный поршень стоит в нижнем положении и к концу выталкивающего хода оба поршня могут быть доведены почти до соприкосновения.
Двигатель внутреннего горения - со вспомогательным свободным поршнем, характеризующийся применением в пространстве D позади вспомогательного поршня, впускного клапана G, прижимаемого пружинами K и L и выпускного F, прижимаемого пружинами Н и I, из каковых пружин, с целью изменения степени сжатия, пружины L и I выводятся из действия при помощи рычагов.
