EA009316B1 - Бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания - Google Patents

Бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания Download PDF

Info

Publication number
EA009316B1
EA009316B1 EA200601933A EA200601933A EA009316B1 EA 009316 B1 EA009316 B1 EA 009316B1 EA 200601933 A EA200601933 A EA 200601933A EA 200601933 A EA200601933 A EA 200601933A EA 009316 B1 EA009316 B1 EA 009316B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
pistons
piston internal
gears
Prior art date
Application number
EA200601933A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200601933A1 (ru
Inventor
Виктор Александрович Безрядин
Сергей Михайлович Красников
Original Assignee
Виктор Александрович Безрядин
Сергей Михайлович Красников
АВЕРИН, Константин Михайлович
СОЛОДУНОВ, Юрий Юрьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Александрович Безрядин, Сергей Михайлович Красников, АВЕРИН, Константин Михайлович, СОЛОДУНОВ, Юрий Юрьевич filed Critical Виктор Александрович Безрядин
Publication of EA200601933A1 publication Critical patent/EA200601933A1/ru
Publication of EA009316B1 publication Critical patent/EA009316B1/ru

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/32Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • F02B75/222Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement with cylinders in star arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B1/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/06Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B1/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/06Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement
    • F01B1/062Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement the connection of the pistons with an actuating or actuated element being at the inner ends of the cylinders
    • F01B1/0624Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement the connection of the pistons with an actuating or actuated element being at the inner ends of the cylinders with cam-actuated distribution member(s)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в различных областях техники и позволяет повысить надежность и долговечность при компактных радиальных габаритах. Бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1 с крышками 25, 26, в которых на подшипниках 24 установлен выходной вал 23, взаимодействующий с блоком шестерен 18 (Ш). В ступицах 17 Ш 18 установлены ролики-толкатели 15, контактирующие с подпятниками 10 (П) поршней 8, снабженных опорными шайбами 9 (ОШ). Между П 10 и ОШ 9 размещено замыкающее кольцо 14.

Description

Известны бесшатунные двигатели внутреннего сгорания (см. книгу С.С. Баландина «Бесшатунные двигатели внутреннего сгорания», М. «Машиностроение, 1968 г., стр. 25 рис. 23, стр. 39 рис. 40, стр. 47 рис. 48) с крестообразным, Х-образным и У-образным расположением цилиндров, содержащие картер, цилиндры, поршни со штоками, ползуны или заменяющие их шестерни, коленчатые валы и др.
Наличие ползунов уменьшает габариты двигателей, но усложняет конструкцию.
Известен бесшатунный двигатель внутреннего сгорания (см. авт. св № 1262074, СССР, кл. Р04В 75/24, 07.10.1986 г.), включающий два поршня, жестко соединенных между собой штоком и размещенных в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного перемещения, два коленчатых вала, шейки которых через подшипники соединены со штоком, две тяги, соединяющие коленчатые валы, кривошипы, связанные с соединительным валом с помощью шестерен, два механизма газораспределения.
Такой бесшатунный двигатель внутреннего сгорания сложен в изготовлении, а наличие коленчатых валов увеличивает его габариты по длине.
Известен, принятый за прототип, бесшатунный двигатель внутреннего сгорания (см. пат. № 2006627 ВИ, кл. Р 02 В75/32, 30.01.1994 г.), содержащий корпус с боковыми крышками, в которых с двух сторон выполнены опоры кривошипных шестерен, выходной вал с закрепленной на нем по крайней мере одной шестерней, цилиндры, с установленными в них кинематически связанные с кривошипными шестернями при помощи пальцев поршни со штоками, взаимодействующими с дополнительными кулисами, размещенными перпендикулярно оси соответствующих цилиндров и шарнирно соединенными посредством пальцев с двумя связанными между собой шестернями, причем кулисы выполнены с одной стороны с цилиндрическими выступами, ось которых перпендикулярна оси кулисы, а с другой стороны - с осевыми отверстиями и соединены между собой при помощи выступов и отверстий.
Недостатком такого двигателя является наличие в нем поршней со штоками, взаимодействующими с кулисами, так как при рабочем ходе поршня от силы штока посредине кулисы возникает большой изгибающий момент, а также большая сила трения, соразмерная с рабочей силой поршня, действующая в местах соединения штока поршня с кулисой, что вызывает поломки в соединении шток поршня - кулиса, вследствие чего снижается надежность и долговечность бесшатунного двигателя внутреннего сгорания.
Техническая задача, поставленная в предполагаемом изобретении, заключается в создании такого бесшатунного поршневого двигателя, который был бы надежен и долговечен в работе при компактных радиальных и продольных габаритах.
Поставленная задача решается тем, что в известном бесшатунном двигателе внутреннего сгорания, включающем корпус с крышками, установленный в них выходной вал, взаимодействующий с шестернями, цилиндры и поршни, размещенные в одной плоскости, поршни снабжены опорными шайбами и подпятниками, выполненными с шейками, имеющими сферические поверхности, взаимодействующие с радиальным внутренним профилем пазов, выполненных в замыкающем кольце, размещенном между опорными шайбами и шейками подпятников, контактирующих с роликами-толкателями, размещенными в ступицах шестерен, установленных в щечках выходного вала и взаимодействующих с неподвижным зубчатым колесом, при этом подпятники установлены с возможностью свободного перемещения в пазах замыкающего кольца, корпус выполнен в виде кольца, а передаточное отношение шестерен и зубчатого колеса равно 1:2.
Выполнение плунжеров с опорной шайбой и подпятниками с шейками, имеющими сферические поверхности и установленными в пазах замыкающего кольца с возможностью свободного перемещения, обеспечивает скольжение шеек подпятников по радиальному внутреннему профилю пазов замыкающего кольца, что обеспечивает синхронную работу противолежащих поршней и исключает появление на поршнях поперечных сил, приводящих к износу поршни и цилиндры, и снижает силы трения между подпятниками и замыкающим кольцом, снижая тем самым износ деталей бесшатунного поршневого двигателя внутреннего сгорания, что повышает надежность и долговечность его работы, кроме того контактирование подпятников поршней с роликами-толкателями, размещенными в ступицах шестерен, установленных в щечках выходного вала и взаимодействующих с неподвижными зубчатыми колесами, обеспечивает непрерывную последовательную работу поршней, а передаточное отношение шестерен и неподвижных зубчатых колес, равное 1:2, позволяет за два оборота шестерни выполнить рабочий ход последовательно всеми поршнями, что повышает производительность двигателя. Выполнение корпуса в виде кольца уменьшает радиальные и продольные габариты бесшатунного поршневого двигателя внутреннего сгорания, обеспечивая ему компактность.
На фиг. 1 - изображен бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания в разрезе по осям поршней, вид сверху;
на фиг. 2 - поперечный разрез бесшатунного поршневого двигателя внутреннего сгорания, вид сбоку.
Бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит выполненный в виде кольца корпус 1, в котором размещено четное множество, например, восемь, лежащих в одной плоскости и рас
- 1 009316 положенных попарно-противоположно цилиндров 2, с закрепленными на них головками 3, в которых установлены газораспределительные механизмы (на фиг. не показаны), включающие впускной и выпускной клапаны 4, 5, соединенные с соответствующими кольцевыми впускным и выпускным коллекторами 6, 7.
В цилиндрах 2 установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршни 8, снабженные опорными шайбами 9, выполненными в виде тарельчатой пружины, и подпятниками 10, на которых выполнены шейки 11, имеющие сферические поверхности 12, взаимодействующие с радиальным внутренним профилем 13 пазов замыкающего кольца 14, установленного между опорными шайбами 9 и подпятниками 10, размещенными в пазах замыкающего кольца 14 с возможностью свободного перемещения и контактирования с роликами-толкателями 15, установленными на осях 16 в ступицах 17 двух шестерен 18, образующих блок 19, который установлен с возможностью вращения вокруг своей оси 20 на подшипниках 21 в щечках 22, закрепленных на выходном валу 23, установленном на подшипниках 24 в крышках 25, 26 корпуса 1.
На выходном валу 23 закреплены втулки-противовесы 27, замыкающие щечки 22 выходного вала 23.
Шестерни 18 размещены в корпусе 1 с возможностью взаимодействия с неподвижными зубчатыми колесами 28, закрепленными с помощью контрольных штифтов 29 в стаканах 30, установленных в корпусе 1 с помощью стопоров 31. Передаточное отношение шестерен 18 и неподвижного зубчатого колеса 28 равно 1:2.
Работа предлагаемого бесшатунного поршневого двигателя внутреннего сгорания осуществляется следующим образом.
Предварительно топливо поступает из впускного коллектора 6 через впускной клапан 4 в цилиндр 2, где происходит его сгорание. Под действием усилия, образующегося при расширении газов, поршень 8, двигаясь вдоль цилиндра 2, перемещает подпятник 10 с роликом-толкателем 15, передавая ему усилие рабочего хода. Ролик-толкатель 15, перемещаясь прямолинейно по траектории, проходящей через центр бесшатунного поршневого двигателя, воздействует через оси 16 ступицы 17 на блок 19 шестерен 18, который вращаясь на подшипниках 21 в щечках 22 выходного вала 23 обеспечивает зацепление шестерен 18 с неподвижными зубчатыми колесами 28 и передает вращение выходному валу 23. Одновременно поршень 8 через опорную шайбу 9 воздействует на замыкающее кольцо 14, которое передает движение противоположно-расположенному поршню 8, осуществляя начальную фазу такта сжатия, завершение которого осуществляет ролик-толкатель 15, достигнув противоположного крайнего положения. Поршни 8 последовательно через ролики-толкатели 15 блока 19 шестерен 18, двигаясь по своим прямолинейным траекториям, передают вращение выходному валу 23, и за два оборота выходного вала 23 выполняются все четыре такта работы двигателя.
Замыкающее кольцо 14 при работе бесшатунного поршневого двигателя внутреннего сгорания выполняет функцию синхронизатора скоростей перемещения поршней 8 и роликов-толкателей 15, оно определяет величину хода поршней 8, равную «2Е» - двум величинам его эксцентриситета. Роликитолкатели 15, перемещаясь каждый по своей прямой траектории, проходящей через центр бесшатунного поршневого двигателя, имеют ход, равный диаметру делительной окружности неподвижного зубчатого колеса 28, вследствие чего они не имеют постоянного контакта с подпятниками 10 поршней 8, но в момент соприкосновения подпятников 10 с роликами-толкателями 15 линейные скорости их уравнены.
Выполнение плунжеров с опорной шайбой и подпятниками с шейками, имеющими сферические поверхности и установленными в пазах замыкающего кольца с возможностью свободного перемещения, обеспечивает скольжение шеек подпятников по радиальному внутреннему профилю пазов замыкающего кольца, что обеспечивает синхронную работу противолежащих поршней и исключает появление на поршнях поперечных сил, приводящих к износу поршни и цилиндры, и снижает силы трения между подпятниками и замыкающим кольцом, снижая тем самым износ деталей бесшатунного поршневого двигателя внутреннего сгорания, что повышает надежность и долговечность его работы, кроме того контактирование подпятников поршней с роликами-толкателями, размещенными в ступицах шестерен, установленных в щечках выходного вала и взаимодействующих с неподвижными зубчатыми колесами, обеспечивает непрерывную последовательную работу поршней, а передаточное отношение шестерен и неподвижных зубчатых колес, равное 1:2, позволяет за два оборота шестерни выполнить рабочий ход последовательно всеми поршнями, что повышает производительность двигателя. Выполнение корпуса в виде кольца уменьшает радиальные и продольные габариты бесшатунного поршневого двигателя внутреннего сгорания, обеспечивая ему компактность.

Claims (4)

1. Бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания, включающий корпус с крышками, установленный в них выходной вал, взаимодействующий с шестернями, цилиндры и поршни, размещенные в одной плоскости, отличающийся тем, что поршни снабжены опорными шайбами и подпятниками, выполненными с шейками, имеющими сферические поверхности, взаимодействующие с радиальными
- 2 009316 внутренними профилями пазов, выполненных в замыкающем кольце, размещенном между опорными шайбами и шейками подпятников, контактирующих с роликами-толкателями, размещенными в ступицах шестерен, установленных в щечках выходного вала и взаимодействующих с неподвижным зубчатым колесом.
2. Бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что подпятники поршней установлены в пазах замыкающего кольца с возможностью свободного перемещения.
3. Бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде кольца.
4. Бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что передаточное отношение шестерен и неподвижного зубчатого колеса равно 1:2.
Фиг. 1
Фиг. 2
EA200601933A 2005-10-31 2006-10-16 Бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания EA009316B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005133533/06A RU2298107C1 (ru) 2005-10-31 2005-10-31 Бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200601933A1 EA200601933A1 (ru) 2007-06-29
EA009316B1 true EA009316B1 (ru) 2007-12-28

Family

ID=38006108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200601933A EA009316B1 (ru) 2005-10-31 2006-10-16 Бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20080184963A1 (ru)
EP (1) EP1944484A1 (ru)
JP (1) JP2009513873A (ru)
KR (1) KR20080068801A (ru)
CN (1) CN101263286A (ru)
BR (1) BRPI0619298A2 (ru)
CA (1) CA2625535A1 (ru)
EA (1) EA009316B1 (ru)
RU (1) RU2298107C1 (ru)
WO (1) WO2007053060A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103195562B (zh) * 2013-04-11 2014-12-24 北京理工大学 一种自由活塞内燃发电动力系统活塞组件相位锁定装置
CN105089782A (zh) * 2014-05-05 2015-11-25 龙全洪 直杆内燃机
CN109281164A (zh) * 2018-09-28 2019-01-29 安徽省永欣织带有限公司 一种防汗臭床垫包边带的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3572209A (en) * 1967-11-28 1971-03-23 Hal F Aldridge Radial engine
FR2307132A1 (fr) * 1975-04-10 1976-11-05 Guillon Marcel Dispositifs d'un nouveau moteur rotatif a combustion interne, a pistons libres et cylindres a plat disposes en etoile; pistons accouples en partie inferieure " jupes " avec galets rotatifs en contact de rotation crantes avec rotor interieur triangulaire par force mecanique, pneumatique et magnetique
WO1986006134A1 (en) * 1985-04-15 1986-10-23 Tennyson Holdings Ltd. Reciprocating piston machine
RU2044129C1 (ru) * 1992-10-26 1995-09-20 Государственное предприятие "Ижевский механический завод" Поршневая машина

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1817375A (en) * 1929-05-02 1931-08-04 Imblum Aeronautical Company Internal combustion engine
RU2006627C1 (ru) 1991-03-11 1994-01-30 Леонид Семенович Шафир Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3572209A (en) * 1967-11-28 1971-03-23 Hal F Aldridge Radial engine
FR2307132A1 (fr) * 1975-04-10 1976-11-05 Guillon Marcel Dispositifs d'un nouveau moteur rotatif a combustion interne, a pistons libres et cylindres a plat disposes en etoile; pistons accouples en partie inferieure " jupes " avec galets rotatifs en contact de rotation crantes avec rotor interieur triangulaire par force mecanique, pneumatique et magnetique
WO1986006134A1 (en) * 1985-04-15 1986-10-23 Tennyson Holdings Ltd. Reciprocating piston machine
RU2044129C1 (ru) * 1992-10-26 1995-09-20 Государственное предприятие "Ижевский механический завод" Поршневая машина

Also Published As

Publication number Publication date
US20080184963A1 (en) 2008-08-07
RU2298107C1 (ru) 2007-04-27
WO2007053060A1 (fr) 2007-05-10
EA200601933A1 (ru) 2007-06-29
BRPI0619298A2 (pt) 2016-11-29
KR20080068801A (ko) 2008-07-24
EP1944484A1 (en) 2008-07-16
CN101263286A (zh) 2008-09-10
CA2625535A1 (en) 2007-05-10
JP2009513873A (ja) 2009-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2296871C1 (ru) Многоцилиндровый бесшатунный оппозитный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания
CN111566314B (zh) 用于将往复运动转换为旋转运动或进行反向转换的机构及其应用
US20010017122A1 (en) Internal-combustion engine with improved reciprocating action
RU2423615C2 (ru) Двигатель внутреннего сгорания (варианты)
RU2298107C1 (ru) Бесшатунный поршневой двигатель внутреннего сгорания
US5359908A (en) System for reversibly transforming rotary motion into self-guided rectilinear motion
US6435145B1 (en) Internal combustion engine with drive shaft propelled by sliding motion
EA011059B1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания
EP3092424B1 (en) Mechanism for a reciprocating positive-displacement machine
RU2281399C2 (ru) Оппозитный двигатель
RU2733157C1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания
RU2089733C1 (ru) Оппозитный двигатель внутреннего сгорания
US6799542B2 (en) Engine having piston-cam assembly powertrain
RU2160843C1 (ru) Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания
RU221147U1 (ru) Исполнительный механизм двигателя внутреннего сгорания
RU221777U1 (ru) Зубчатый исполнительный механизм двигателя внутреннего сгорания
RU2327047C1 (ru) Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания
RU2141043C1 (ru) Роторный двигатель с системой компенсации инерционных сил (варианты)
RU2781324C1 (ru) Бесшатунный механизм поршневой машины
RU2125162C1 (ru) Поршневой двигатель сахарнова
JPH03149319A (ja) クランクレスエンジン機構
WO2007053857A1 (en) A reciprocating internal combustion engine with a cam groove-connecting rod type transmission mechanism
RU2182241C2 (ru) Бескривошипный двигатель
RU2244840C2 (ru) Поршневой двигатель
RU2610626C1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ