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Eine der Varianten der Gestaltung der modernen Verbrennungsmotoren – sind die Boxermotoren, wo zwei gegenüberliegende Zylinder – mit Hilfe des Kurbelgehäuses vereinigt werden. Dabei, verwendet man für die Umwandlung der hin- und hergehenden Bewegung der Kolben in das Rotation der Antriebswelle – der Kurbeltrieb.
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Es ist schon – ein Klassik, ungeachtet der offensichtlichen Mängel des Kurbeltrieb, solche, zum Beispiel, wie die große Seitenreibung des Kolbens mit dem Wandung des Zylinders, die Vibration, die ziemlich großen Abmessungen, der große Selbstkostenwert der Herstellung (wegen der Notwendigkeit, die hochexaktes Ausrüstung zu verwenden).
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Außerdem gewöhnlich verwenden die Boxermotoren – zusammen mit einem Getriebe, das erlaubt, in jeder konkreten Situation, die Charakteristiken des Motors besser zu verwenden. Aber, haben beide diese Geräte – ziemlich große Abmessungen und das Gewicht. Deswegen, existiert, natürlich, die ständige Tendenz – diese Parameter, zu verringern.
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Als Beispiel der Teillösung dieser Problemen – möglich [1], [2] zu nehmen, wo sind die Zweitakt-Boxer-Motoren – ohne Kurbeltrieb sich bezeichnen. Anstelle Kurbeltrieb, sind dort die andere Mechanismen verwenden, welche leisten und seinen Funktion, und gleichzeitig – den Funktion des stufenartigen Getriebes, und dabei – vergrößern sich nicht Abmessungen und Gewicht des Motors. Außerdem, in diesen Motoren fehlt der starke Seitendruck des Kolbens auf die Wände des Zylinders, was ist so charakteristisch für Motoren mit dem Kurbeltrieb. Endlich, erlauben solche Mechanismen wirksamen Zweitakt-Boxer-Hybride-Verbrennungs-Dampf-Motor [3] zu schaffen, was ist einfach unmöglich mit Kurbeltrieb zu machen.
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Ungeachtet der angegebene Vorzüge, diese Motoren haben auch und die Mängel. Einer der Hauptmängel – ist die Komplexität des kinematischen Schemas der Mechanismen, wo sind genug groß der Zahnräder verwendetet.
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Hier ist der anderes Motor vogerstellt, welcher hat alle Vorzüge der obengenannten Motoren, aber der hat der den wesentlich einfacheren Mechanismus der Umgestaltung der Arten der Bewegung. Außerdem, dieser Mechanismus leistet, gleichzeitig, und den Funktion des stufenlosen automatische Getriebes – innerhalb desselben Motor, wobei, praktisch – ohne Vergrößerung seines Abmessungen und den Gewicht.
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Um konkret zu sagen, werden wir einen angebotenen gegenüberliegenden Motor auf dem Beispiel den Ottomotor betrachten, obwohl es vollständig wird und für andere Arten der Motoren entsprechen.
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In diesem Motor, sind zwei entgegengesetzt aufgestellte Zylinder, wie üblich, mit Hilfe den Kurbelgehäuse verbunden, was schafft Zylinderblock. Aber, sind hier und die Kolben hart verbunden – mit Hilfe den Stange. Diese Stange hat in dem Mitte – den Finger, welcher kann frei in dem oberen Langloch der Schwinge sich bewegen. Auch die Schwinge, mit Rundloch auf ihrem anderen Ende, ist auf die Arbeitswelle des Motors frei aufgesetzt.
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Auf diese Weise, geht vorläufig die Rede – um den bekannten Schwingemechanismus, welches umwandelt den hin- und hergehende Bewegung der Kolben – in die Schwingung der Schwinge, relativ des Arbeitswelle des Motors.
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Für Verwandlung der Schwingungsbewegung der Schwinge in die Drehung der Arbeitswelle, einfacher ist – das Freilaufsgetriebe zu verwenden, welcher ist auf die Arbeitswelle aufsetzen, wobei hier sind hart verbunden: die Ende der Schwinge – mit dem Eingangsteil des Freilaufsgetriebe, und Arbeitswelle – mit dem Ausgangsteil des Freilaufsgetriebe.
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Solcher Mechanismus – wird die Umgestaltung der Hubbewegung der Kolben in drehend – der Abgabewelle, aber leider abgebrochen gewährleisten, da die Freulaufkupplung die Bewegung der Kolben – nur in einer Richtung übergeben wird. Um das Drehen der Abgabewelle ununterbrochen zu machen, muss man darauf – noch ein, die ähnliche Freulaufkupplung aufstellen, deren Eingangsteil sich in der Richtung – entgegengesetzt der Richtung des Drehens des Eingangsteiles der ersten Freulaufkupplung immer drehen wird.
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Es sind zwei Weisen hier angeboten, es zu machen:
Die erste Weise – die Zahnräder auf dem arbeitsfreien Tag der Welle – verbinden mit Hilfe zwei zu der zylindrischen Zwischenzahnrädern.
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Die zweite Weise – die Kettensendung zu verwenden, sowie – noch ein, gewöhnlich, das Zahnrad. In der zweiten Weise, natürlich, man kann und andere Art der flexiblen Verbindung, zum Beispiel, verwenden, den gezahnten, Gummi-, ausgerüsteten Riemen (mit den entsprechenden Zahnrädern) usw. zu verwenden.
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Für die Erleichterung der weiteren Erklärungen, wir werden die Beschreibungen der entsprechenden Figuren und der Erklärung zu ihm bringen.
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1 Der allgemeine Blick des Motors im Schnitt.
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2 Die Variante der Verbindung der Eingangsteile der Freulaufkupplungen – unter Ausnutzung zwei zylindrischer Zwischenzahnräder.
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3 Die Variante der Verbindung der Eingangsteile der Freulaufkupplungen – unter Ausnutzung der Kettensendung.
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4 Die Abhängigkeit des Winkels α von der Entfernung zwischen dem Stock und der Achse des Drehens der Schlitzschwinge.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Der Zylinder des Motors;
- 2
- Kurbelgehäuse des Motors;
- 3
- Der Kolben des Motors;
- 4
- Der Stock;
- 5
- Der Finger;
- 6
- Die Schlitzschwinge;
- 7
- Die Abgabewelle des Motors;
- 8
- Das freie Zahnrad auf dem arbeitsfreien Tag der Welle die 7 Motoren;
- 9
- Die zylindrischen Zwischenzahnräder;
- 10
- Die grundlegende Platte des Motors;
- 11
- Richtend für die Umstellung des Blocks der Zylinder (1, 2) des Motors, gefestigt auf der grundlegenden Platte 10 Motoren;
- 12
- Der Begrenzer der Umstellung des Blocks der Zylinder (1, 2) des Motors;
- 13
- Die Feder der Anlage des Blocks der Zylinder (1, 2) des Motors in ober (ausgangs-) die Lage;
- 14
- Der Werbefilm;
- 15
- Die Theke des Werbefilmes 14, die auf der grundlegenden Platte die 10 Motoren gefestigt ist;
- 16
- Das Tau der Umstellung des Blocks der Zylinder (1, 2) des Motors;
- 17
- Die Trommel für die Wicklung des Taus 16;
- 18
- Das Gaspedal;
- 19
- Die Achsen des Drehens zwischen-zylindrisch vom Zahnrad 9;
- 20
- Die Theken des Mechanismus des Motors, der 10 auf der grundlegenden Platte gefestigten Motoren;
- 21
- Der Eingangsteil der Freulaufkupplung;
- 22
- Der Abgabeteil der Freulaufkupplung;
- 23
- Die Zahnräder der Kettensendung;
- 24
- Die Kette;
- 25
- Das Zahnrad auf zwischen-der Welle 9.
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Auf 1–3, die Lager der Abgabewelle die 7 Motoren und der Achsen des Drehens zwischen-zylindrisch vom Zahnrad 9, sowie, die Vordertheke sind die 20 Mechanismen des Motors – bedingt nicht vorgeführt. Auch sind solche Teile, wie die Zündkerzen, die Düse der Einspritzung des Brennstoffes, die Ventile der Ausgabe des durchgearbeiteten Brennstoffes usw. nicht vorgeführt
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Auf dem Finger können sich die
5 Stocke
4 für die Verkleinerung der Kräfte der Reibung, der Werbefilm mit dem Lager befinden, das sich in der Längsnut der Schlitzschwinge
6 befinden wird, deren Breite etwas mehr des Durchmessers des Werbefilmes, zur Vermeidung seines Einkeilens sein soll.
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Auf 1 ist es auch bedingt vorgeführt, dass die Achse des Gaspedals 18 auf der grundlegenden Platte die 10 Motoren aufgestellt ist, und die Trommel 17 für die Wicklung des Taus 16 – befindet sich auf dieser Achse. In Wirklichkeit, auf der grundlegenden Zahlung 10 Motoren kann sich nur die Trommel 17 befinden, und die Verbindung mit dem Pedal 18 – wird kinematisch. In Kurbelgehäuse ist, außer den notwendigen Öffnungen, oben und unten: zwei zusätzliche längsläufigen Spalten – für den Durchgang der Schlitzschwinge.
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Wir betrachten jetzt, wie hier die Funktion des integrierten stufenlosen Getriebes realisiert wird.
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In gewöhnlich (klassisch) Schlitzschwinge Mechanismus, dessen Arbeit höher beschrieben war, befindet sich das Zentrum des Drehens der Schlitzschwinge – in der ständigen, unveränderlichen Entfernung vom Schieber. Im angebotenen Mechanismus, sind die Maßnahmen – zur Veränderung dieser Entfernung ergriffen. Dazu – ist die grundlegende Platte die 10 Motoren eingeführt, auf denen die Abgabewelle des Motors aufgestellt ist, die, wie es höher gesagt ist, ein Zentrum des Drehens der Schlitzschwinge 6 ist. Und der Schieber (hier erfüllt seine Rolle den Stock 4, hart kann verbindend beider Kolbens) – den Platz wechseln, zusammen mit dem Block der Zylinder (1, 2) in der Richtung, orthogonal der grundlegenden Platte die 10 Motoren. Was dabei geschieht?
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Wir werden, für den Fall den Ottomotor zulassen, der Lauf des Kolbens – bildet 10 cm, und der Finger wird sich die 5 Stocke 4 nach links auf 5 cm von der senkrechten Linie maximal verschieben, die durch die Achse des Drehens der Schlitzschwinge 6 geht. Wir werden auch zulassen, dass bei der am meisten unteren Lage des Blocks der Zylinder bildet auch siehe (1, 2) des Motors, wenn er, tatsächlich, auf der grundlegenden Platte die 10 Motoren liegt, die Entfernung vom Zentrum des Drehens der Schlitzschwinge 6 bis zur längsläufigen Achse des Stockes 4–5 Jetzt werden wir das rechteckige Dreieck, das von den längsläufigen Achsen der Symmetrie des Stockes 4 gebildet ist, der Schlitzschwinge 6 und die angegebene senkrechte Linie beachten. Die Katheten dieses Dreieckes sind untereinander gleich (5 cm), also bildet der Winkel, dessen Gipfel die Achse des Drehens der Schlitzschwinge 6 ist (wir werden es α nennen) α = 450. Jetzt werden wir nach oben den Block der Zylinder innerlich verschieben (1, 2) des Motors auf 5 siehe wird die Kathete, gegenüber dem Winkel α (wir werden es „h” nennen), die Bedeutung in 5 cm aufsparen da der Lauf des Kolbens im Motor – unveränderlich ist, dafür andere Kathete – wird um das Doppelte vergrößern: 10 cm. Die Umfänge der Katheten des Dreieckes wissend, kann man den Tangens des Winkels α, und dann – und den Winkel α ausrechnen. In diesem Fall, wir werden bekommen, etwa: α = 250. Und die weitere Umstellung des Blocks der Zylinder (1, 2) des Motors – wird proportional tgα (nicht umsonst, Schlitzschwinge Mechanismus – nennen noch – und dem tangentialen Mechanismus). Wir werden jetzt innerlich den Block der Zylinder (1, 2) des Motors nach oben – auf 20 cm, bezüglich der Achse des Drehens der Schlitzschwinge 6 verschieben. Dabei, den Winkel α = 130. Was es sich im Endeffekt ergibt? Bei der unveränderlichen Geschwindigkeit der Bewegung, das heißt, die ständige Zeit des Laufs des Kolbens 3, die Schlitzschwinge 6, und zusammen mit ihr – und die Abgabewelle werden die 7 Motoren, bei der Verkleinerung der Höhe des Blocks der Zylinder (1, 2) über der grundlegenden Platte die 10 Motoren – sich auf den immer größeren Winkel umzudrehen. Von anderen Wörtern, wird die Geschwindigkeit des Drehens der Abgabewelle die 7 Motoren gevergrößert werden. In diesem Fall, die Bedeutungen des Winkels α in der Entfernung des Stockes die 4 Motoren von der Achse des Drehens der Schlitzschwinge in 20 cm wissend, und werden wir ganz unten, bekommen: 450: 130 ≈ 3,5. Das heißt, die Geschwindigkeit des Drehens der Abgabewelle – wird in 3,5 Male vergrößert. In Wirklichkeit, auf den Druck des Gaspedals 18, bleibt die Geschwindigkeit des Laufs der Kolben – ständig nicht, und wird vergrößert. Deshalb, wird der Unterschied in den minimalen und maximalen Geschwindigkeiten – wesentlich, höher. Hier entsteht die beiläufige Frage: kann, hat den Sinn – noch mehr, mit der Höhe des Aufstiegs des Blocks der Zylinder (1, 2 zu vergrößern), um im stufenlosen Integralgetriebe mit der Beziehung der maximalen und minimalen Geschwindigkeiten des Drehens der Abgabewelle die 7 Motoren zu vergrößern? Der Feigen. 4 führt klar vor, dass es – des besonderen Sinnes entzogen ist, da die Abhängigkeit des Winkels α von der Höhe des Aufstiegs des Blocks der Zylinder (1, 2), den nichtlinearen Charakter trägt, und, sogar die bedeutende weitere Vergrößerung dieser Höhe, wird zur unbedeutenden Verkleinerung des Winkels α bringen.
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Es – ist der halbautomatischen Getriebe [4] ähnlich, wird – wesentlich einfacher jedoch realisiert.
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Also, der angebotene Mechanismus, lässt zu, die Kolbenmotoren, in die der starke Seitendruck des Kolbens auf die Wände des Zylinders (charakteristisch für die Motoren mit Kurbeltriebe fehlt zu schaffen). Dieser Mechanismus ist wesentlich einfacher, als bei den Prototypen [1]–[3], da darin nur 4 Zahnräder verwendet sind. Er lässt auch zu realisieren, wie in [3]: Zweiakter-Boxer-Hybride-Verbrennungs-Dampf-Motor.
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Die kleine Nacharbeit des Motors bestehend in der Anwendung des zusätzlichen Knotens, der, zum Beispiel, vorgeführten auf 2 ähnlich ist, lässt zu, den vorliegenden Motor – in sogenannt ”soosnych die Schemen zu verwenden»: in den Hubschrauber, den Kutter usw., wenn man zwei soosnych der Welle haben muss, gleichzeitig sich drehend – zu den entgegengesetzten Seiten. Das alles ist ohne zusätzliches, kompliziertes, schweres und sperriges Reduziergetriebe.
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Endlich, im gegebenen Motor – ist das stufenlose Integralgetriebe, mit dem originellen Prinzip der Veränderung der Geschwindigkeit des Drehens der Abgabewelle des Motors realisiert.
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Anscheinend, der angebotene Motor – verhält sich zu Fkugkolbenmotoren. Jedoch es – nicht so. In Fkugkolbenmotoren, verwirklicht – sich die Unterbrechung des bewegenden Kolbens auf Kosten von Komprimieren ”des Luft-Gaskissens” zwischen dem Kolben – und dem Kopf des Zylinders. Dann beginnt, nach dem Ausbruch des Brennstoffes in der Kamera (oder der Abgabe ein Paar usw.) – der Kolben die Bewegung zur Rückseite. Dieses Problem versuchte, in [3] zu entscheiden, die Elemente, die den gefährlichen Druck übergeben, anstelle des Kopfes des Zylinders – auf die Wände des Kurbelgehäuse verwendend.
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Für unseren Fall, bei einer beliebigen Lage des Blocks der Zylinder (1, 2), Ende Umstellung des Kolbens, bildet sich die harte geometrische Figur – das rechteckige Dreieck (wir es im Teil detailliert betrachteten, der die Realisierung der Funktion des stufenlosen Getriebes) betrifft, die dem Kolben den Platz zu wechseln weiter nicht gestattet, es ist, wie es – Kurbelgetriebe macht auch gut. Aber, bis zu diesem Moment, der Kolben bewegt sich wirklich, wie in Fkugkolbenmotoren. Dabei, die Abwesenheit der harten Rückkopplung zwischen der Abgabewelle und den Kolben, ermöglicht, die Verstärkung des Motors – ohne Vergrößerung der Vibrationen zu erzeugen. Und ist es – noch eine Würde des angebotenen Motors.
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Literatur
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- 1. Zweitakt Boxer-Motor ohne Kurbeltrieb, Nr. 202 18 731.4, IPC: F02B 75/32, Tag der Eintragung: 13.02.2003
- 2. Zweitakt Boxer-Motor ohne Kurbeltrieb, Nr. 203 04 487.8, IPC: F02B 75/32, Tag der Eintragung: 10.07.2003
- 3. Zweitakt Hybride-Verbrennungs-Dampf-Boxer-Motor ohne Kurbeltrieb, Nr. 203 15 098.8, IPC: F02B 75/12, Tag der Eintragung: 18.12.2003
- 4. http://de.wikipedia.org/wiki/Fahrzeuggetriebe
