BG61777B1

BG61777B1 - Piston machine

Info

Publication number: BG61777B1
Application number: BG99217A
Authority: BG
Inventors: Ангел НЕДЕВ
Original assignee: Ангел НЕДЕВ
Priority date: 1994-11-28
Filing date: 1994-11-28
Publication date: 1998-05-29
Also published as: BG99217A

Abstract

The invention relates to a machine including pistons (1) casttogether with a link (2) which is in kinematic connection with twocrankshafts (3) connected to a gas distributor (5) fitted in aseat (6). The gas distributor (5) is a circular cylnder in whichgrooves are machined connecting the holes of two adjacent or twoopposite surfaces. Holes (7) machined in seat (6) together withthe grooves fabricated in the gas distributor (5) serve as aconnection between the combustion chamber (8) with an intake (9)and discharge (10) pipeline. Gas force is formed with thecombustion of the fuel mixture which acts on the head of thepiston (1) and by link (2) it turns crankshaft (3), and bytransmission (4) it changes the position of the gas distributor(5).

Description

Изобретението се отнася до бутална машина, която намира приложение в общото машиностроене, по-специално при двигателите с вътрешно горене, помпо- и компресостроенето, както и за задвижването на различни устройства, например велосипеди.The invention relates to a piston machine, which is used in general mechanical engineering, in particular for internal combustion, pump and compressor engines, as well as for the propulsion of various devices, such as bicycles.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известен е двигател с вътрешно горене, състоящ се от бутало, поместено в цилиндър, свързано чрез колянно-мотовилков механизъм към задвижването на транспортното средство.An internal combustion engine consisting of a piston housed in a cylinder connected by a crank mechanism to the propulsion of the vehicle is known.

Недостатъци на известния двигател с вътрешно горене са незадоволителният коефициент на полезно действие и бързото износване на елементите на двигателя.The disadvantages of the known internal combustion engine are the unsatisfactory efficiency and rapid wear of the engine components.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Буталната машина се състои от бутала, кинематично свързани с колянов вал и газоразпределителен механизъм, като буталата са монтирани неподвижно към кулиса. Кулисата е обща за два или повече колянови вала и е в кинематична връзка с тях. Към коляновите валове са свързани лагерувани газоразпределители, поместени в гнезда с еквидистантни контури. Във всеки газоразпределител са изработени канали, свързващи през оформени в гнездата отвори горивните камери със смукателни и изпускателни тръбопроводи.The piston machine consists of pistons kinematically coupled to a crankshaft and a gas distributor, the pistons being fixed to the stage. The scenery is common to two or more crankshafts and is kinematically related to them. To the crankshafts, there are mounted gas distributors housed in sockets with equidistant contours. In each gas distributor, ducts are made, connecting through the openings of the combustion chambers with suction and exhaust pipes formed in the sockets.

При друго вариантно изпълнение буталата на буталната машина са монтирани неподвижно към кулиси, които са в кинематична връзка с общ колянов вал. Към коляновия вал са свързани лагерувани газоразпределители, поместени в гнезда с еквидистантни контури. В газоразпределителите са изработени канали, свързващи през оформени в гнездата отвори горивните камери със смукателни и изпускателни тръбопроводи.In another embodiment, the pistons of the piston machine are mounted fixedly on the scaffolds, which are in kinematic contact with a common crankshaft. To the crankshaft are connected bearing gas distributors placed in sockets with equidistant contours. In the distributors are made channels, connecting through the openings in the holes open combustion chambers with suction and exhaust pipes.

Газоразпределителите могат да бъдат изпълнени като кръгов цилиндър, кръгов пресечен конус, пресечена сфера или комбинация от тях, в които са изработени канали, свързващи отворите на две пресичащи се или на две еквидистантни повърхнини.The distributors may be designed as a circular cylinder, a circular cone, a truncated sphere, or a combination thereof, in which grooves are made connecting the openings of two intersecting or two equidistant surfaces.

Предимство на изобретението е, че освен увеличаване мощността на буталната ма шина при намален разход на енергия, се увеличава и експлоатационният й живот и значително се опростява конструкцията на газоразпределителния механизъм и на буталната машина като цяло.The advantage of the invention is that in addition to increasing the power of the piston machine with reduced energy consumption, its service life is also increased and the design of the gas distribution mechanism and of the piston machine as a whole is greatly simplified.

Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures

Примерно изпълнение на изобретението във вариант на двигател с вътрешно горене е показано на приложените фигури, където:An exemplary embodiment of the invention in an embodiment of an internal combustion engine is shown in the accompanying drawings, where:

фигура 1 представлява общ вид на кулисния предавателен механизъм за двигател с вътрешно горене или в устройство за задвижване на велосипеди;Figure 1 is a general view of a gearbox for an internal combustion engine or in a bicycle propulsion device;

фигура 2 - графика на зависимостта на изминатия път на точка от кулисата от ъгъла на завъртане на коляното;Figure 2 is a graph of the distance traveled by a point from the stage to the angle of rotation of the knee;

фигура 3 - примерна кинематична схема на двигателя при изпълнение с общ колянов вал, задвижващ две кулиси заедно с газоразпределителния механизъм;FIG. 3 is an exemplary kinematic diagram of an engine with a common crankshaft, driving two scaffolds together with the valve;

фигура 4 - примерна кинематична схема на двигателя с обща кулиса, задвижваща два колянови вала и газоразпределителен механизъм,и фигура 5 - аксонометричен полуразрез на двигателя.FIG. 4 is an exemplary kinematic diagram of an engine with a common stage propelling two crankshafts and a gas distribution mechanism; and FIG. 5 is an axonometric half-view of the engine.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

На фиг. 1 е изобразен общ вид на кулисния предавателен механизъм за двигателя с вътрешно горене, който може да намери приложение и в други области на машиностроенето като предавателен механизъм за различните бутални машини и за задвижване на различни механизми, по-специално велосипеди.In FIG. 1 depicts a general view of a gearbox for an internal combustion engine, which may find application in other areas of mechanical engineering as a gearbox for various piston machines and for driving various mechanisms, in particular bicycles.

Буталата 1 на двигателя са неподвижно закрепени към кулиса 2, която е в кинематична връзка с корпуса на двигателя, в случая условно изобразен с точки М и О, в точка М. Кулисата 2 е в кинематична връзка с коляно 3 в точка К, която се намира на най-отдалеченото разстояние на правата МК от точка О, която условно изобразява кинематичната връзка на коляно 3 с корпуса на двигателя. За да се изпълни възможността за превъртане на коляно 3 около точка О е необходимо разстоянието между кинематичните връзки М и О да е по-голямо от размера на коляно 3 ОК. При това условие е възможно въртеливото движение на коляното 3 в указаната със стрелка посока - по посока на часовниковата стрелка.The pistons 1 of the engine are fixedly fixed to the cage 2, which is in kinematic connection with the casing, in this case conditionally depicted in points M and O, in point M. The casing 2 is in kinematic connection with knee 3 in point K, which is located at the farthest distance of the straight line MK from point O, which conditionally depicts the kinematic connection of knee 3 with the engine housing. In order to be able to rotate knee 3 around point O, the distance between kinematic joints M and O must be greater than the size of knee 3 OK. In this condition, it is possible to rotate the knee 3 in the direction indicated by the arrow - clockwise.

Двата ъгъла на работния ход φ_ρ и на сгъстяването ф_с са различни по стойност. Тези два ъгъла определят и двете крайни положения, отбелязани с 1 и II, на кулисата 2.The two angles of the stroke φ _ρ and the compression φ _c are different in value. These two angles determine the two extreme positions indicated by 1 and II of the stage 2.

При използване на кулисния предавателен механизъм в устройство за задвижване на велосипеди, педалите 1 (фиг.1), са неподвижно закрепени за кулиса 2, която е в кинематична връзка с рамата на велосипеда, условно обозначена с точки М и О.When using the gearbox in a bicycle propulsion device, the pedals 1 (FIG. 1) are fixedly fixed to the stage 2, which is in kinematic connection with the bicycle frame, conventionally designated M and O.

На фиг. 2 е отразена зависимостта на изминатия път на точка от кулиса 2 и ъгъла на завъртане на коляното 3 от крайно положение I към крайно положение II и обратно в указаната със стрелка посока на въртене. Подобна ще бъде зависимостта при постоянна ъглова скорост в указаната посока на коляно 3 между изминатия път S на точка от кулисата 2 и времето t за извършване на един оборот. Показаната зависимост представлява преводната функция. При постоянно отношение на ъгъла на работен ход <р_р към ъгъла на сгъстяването ф_с преводната функция може да бъде променена чрез подходяща направляваща на кулиса 2, по която се движи кулисният камък или ролка К. Направляващата може да бъде права, крива или комбинация от тях. Правата на направляващата може да пресича точка М или да сключва ъгъл с правата МК.In FIG. 2 shows the dependence of the distance traveled by a point from the stage 2 and the angle of rotation of the knee 3 from the extreme position I to the extreme position II and back in the direction indicated by the arrow. Similar will be the relationship at a constant angular velocity in the indicated direction of elbow 3 between the traveled path S at a point around the stage 2 and the time t to make one revolution. The dependency shown is a translation function. At a constant relation to the angle of the stroke _<qq to the angle of compression u _with translation function can be altered by suitable guiding of the slider 2, on which it runs sliding block or a roller K. The guide may be straight, curved or a combination of them. The guide line may intersect point M or make an angle with line MK.

При примерното изпълнение, посочено на фиг.З, буталата 1 са неподвижно закрепени към кулисите 2, които се намират в кинематична връзка с двигателя, условно обозначени с М и О. Коляновият вал 3 е в кинематична връзка с корпуса на двигателя в точка О и чрез предавка 4 - с газоразпределители 5, поместени в специално изработено гнездо 6.In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the pistons 1 are fixedly fixed to the housings 2, which are in kinematic connection with the engine, conventionally designated M and O. The crankshaft 3 is in kinematic connection with the engine housing at point O and by gear 4 - with gas distributors 5 housed in a specially designed socket 6.

При примерното изпълнение, отразено на фиг.4, общата кулиса 2, лагерувана в корпуса на двигателя в точка М, е в кинематична връзка с два колянови вала 3. Двата колянови вала 3 са в кинематична връзка с газоразпределителя 5 чрез предавка 4.In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the common coupling 2 housed in the engine housing at point M is kinematically coupled to two crankshafts. 3. The two crankshafts 3 are kinematically coupled to the gas distributor 5 by gear 4.

Буталата 1 (фиг.5) са излети заедно с кулисата 2, която е в кинематична връзка с двата колянови вала 3, които чрез зъбната предавка 4 са свързани с газоразпределителя 5, поместен в гнездото 6. Газоразпределителят 5 представлява кръгов цилиндър, кръгов пресечен конус, пресечена сфера или комбинация от тях, в който са изработени канали, свързващи отворите на две пресичащи или екви дистантни повърхнини. Отвори 7, изработени в гнездо 6, заедно с каналите, оформени в газоразпределителя 5, служат за връзка между горивната камера 8 с всмукателен 9 и изпускателен 10 тръбопровод.The pistons 1 (FIG. 5) are cast together with the stage 2, which is in kinematic connection with the two crankshafts 3, which through the gear 4 are connected to the gas distributor 5 placed in the socket 6. The gas distributor 5 is a circular cylinder, circular cone. , an intersecting sphere, or a combination thereof, in which grooves are made connecting the openings of two intersecting or equidistant surfaces. The openings 7 made in the socket 6, together with the channels formed in the gas distributor 5, serve as a connection between the combustion chamber 8 with the suction 9 and the exhaust pipe 10.

Горивната камера е поместена в корпуса, съставен от две части 11 и 12, притиснати една към друга чрез гайка 13, установена в гнездо 6. На коляновите валове 3 има радиално разположени сачмени лагери 14.The combustion chamber is housed in a housing consisting of two parts 11 and 12 pressed together by a nut 13 mounted in a socket 6. The crankshafts 3 have radially mounted ball bearings 14.

Принципът на действие на двигателя с вътрешно горене е следният. Гориво-въздушна смес постъпва чрез смукателна тръба 9 през газоразпределителя 5 и отвора 7 в горивна камера 8 (фиг.5). При изгаряне на горивната смес, се получава газова сила F (фиг.1), която въздейства върху челото на бутало 1 и чрез кулисата 2 завърта коляновия вал 3 и чрез предавка 4 сменя позицията на газоразпределителя 5. Газоразпределителят 5 се завърта, така че краят на работния ход на кулисата 2 свързва горивната камера 8 чрез отвора 7 и изработените в него канали с изпускателния тръбопровод 10.The principle of operation of an internal combustion engine is as follows. The fuel-air mixture is introduced through a suction pipe 9 through the gas distributor 5 and the opening 7 into the combustion chamber 8 (Figure 5). Combustion combustion produces a gas force F (FIG. 1), which acts on the piston head 1 and rotates the crankshaft 3 through the stage 2 and, through gear 4, changes the position of the gas distributor 5. The gas distributor 5 rotates so that the end at the working stroke of the stage 2, it connects the combustion chamber 8 through the opening 7 and the ducts made therein with the exhaust pipe 10.

При използване на кулисния механизъм за задвижване на велосипеди, усилието на колоездача се предава от педалите 1 чрез кулиса 2 на колянов вал 3.When using the bicycle drive mechanism, the cyclist's effort is transmitted from the pedals 1 through the crankshaft 2 to the crankshaft 3.

Патентни претенцииClaims

Claims

1. A piston machine consisting of pistons kinematically coupled to a crankshaft and a gas distribution mechanism, characterized in that the pistons (1) are fixedly mounted to the casing (2) common to the crankshafts (3) and in kinematic connection with bearing shafts (3) connected to the crankshafts (5) housed in sockets (6) with equidistant contours, with grooves formed in each gas distributor (5) connecting holes (7) of the sockets (6) with combustion chambers (8) and suction (9) and exhaust (10) pipelines.

2. A piston machine consisting of pistons kinematically coupled to a crankshaft and a gas distribution mechanism, characterized in that the pistons (1) are fixedly mounted to the cages (2), which are kinematically connected to a common crankshaft (3). to which are connected gas distributors (5), housed in sockets (6) with equidistant contours, formed into gas distributors (5) channels, connecting openings (7) to the sockets (6) with combustion chambers (8) and suction ( 9) and exhaust (10) pipelines.

Machine according to claim 1 or 2, characterized in that the gas distributor (5) is a circular cylinder, a circular cone, an intersecting sphere or a combination thereof, in which grooves are made connecting the openings of two intersecting or two equidistant surfaces.