HUT62989A - Piston reciprocating machine with cross-crank drive - Google Patents

Description

A találmány tárgya dugattyús gép keresztiorgatékaros hajtóművel, amellyel forgó mozgásból váltakozó irányú e- < gyenesvonalu mozgás, vagy pedig fordítva, egyenesvonalu mozgásból forgó mozgás hozható létre.

7417-7 • 9

- 2 Ismeretesek olyan szerkezetek - forgattyús hajtóművek amelyekkel forgó mozgás egyenesvonalúvá, vagy egyenesvonalú mozgás forgó mozgássá átalakítása haj tórúd segítségével megy végbe, amely egyrészt egy forgattyús tengellyel vagy lendítőkerékkel, másrészt pedig egy hengerben vezetett dugattyúval van összekötve. A mozgás átalakításnak ennél a módjánál azonban a hajtókar lengése miatt állandóan változó erőhatás, ill. billentő nyomaték lép fel a dugattyúnál_o

Ismeretes továbbá vázban forgathatóan csapágyazott forgattyúkarral kialakított keresztforgatókaros hajtás is, amelynél a forgattyúkar egy csappal a kulisszában megvezetett tolattyú nyílásához kapcsolódik./VOLLÍER, J.: Getriebs teoúnik, Lehrbucli, VEB-Verlag Technik, Berlin, 1972, 5o7« ο»/» Ez a szerkezet azonban nem képes forgó mozgásból váltakozó irányú egyenesvonalu tolómozgást létrehozni, ehhez a forgattyúkarnak is váltakozó irányú mozgásúnak kellene lennie.

Az 1369445 sz ₀ USA szabadalmi leírásból ismeretes egy olyan hajtás amelynél egy vázban forgathatóan ágya· zott forgattyúkaron a forgattyúkar tengelyéhez viszonyítva 9o -os szögben két csap van elhelyezve. A csapok egy sínekben megvezetett tolattyú két egymást 9o°-os szögben keresztező, a tolattyú mozgásirányával 45°~os szöget bezáró nyílásához kapcsolódnak olymódon, hogy az első nyí-

csap van megvezetve. A tolattyú tolórúdon át hengerben vezetett dugattyúval van összekötve₀

A fenti megoldásnál a hajtórúd közvetlenül kötve c. dugattyúval, azaz a hajtóművet körülvevő tér és a dugattyú alatt elhelyezkedő hengertór egymástól nincs ellétrehozása keresztforgatókaros hajtóművel, amely egyszeA kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a tolattyú tolórúdja a hengert a hajtóműtől elválasztó tömítésen át egy hengerházban van rnegvezetve, és tömítést tartalmazó fals közötti tér elősürítő kamraként van kicla· kítva.

A találmány egy előnyös kiviteli alakjánál a tolórú^ dák hosszúsága változtatható. A dugettyús gép lökethossza h = R/sin/ut/ + cos/tút/-!/, a hajtómű forgástengelyétől mórt csaptávolság, a szögsebesség, és az idő.

Egj^? másik előnyös kiviteli alaknál a gépnek két egyelhelyezkedő tolórúdja és sürítőtere van₀ Célszerűen az elősürítő kamra szelepeken át egy gázbevezető nyílással és az égéstérrel áll összeköttetésben.>

Egy további előnyös kiviteli alaknál ε. gép boxer-elrendezésű kompresszorként van kialakítva, amely kettős működésü dugattyúkkal rendelkezik. Célszerűen a dugattyúk különböző átmórőjüek.

• · · ·

Előnyösen a csapok forgócsapágyakkal vannak ellátva.

• «· * «· · · • · · ·· •· · • · * ·

Célszerűen a forgástengelytől mért csaptávolság változtatható o egy további előnyös kiviteli alaknál a csapok a tengely lendítőtömeget képező tárcsákkal vanA hengertér és a hajtóműtér találmány szerinti elvá lasztása különösen az egyszerű gépeknél nagyon előnyös, nert így pl, a kenés teljesen elkülönítve végezhető, Ezen kívül a tömítés azzal az előnnyel jár, hogy a dugattyú a latti hengertér is bevonható a működésbe, azaz elősürítésKülönösen előnyös módon olyan boxer-elrendezés is ki alakítható, amelynél a sürítőterek és a hajtómű egymástól szabály ozása huj tókarok hosszának változtatásával /ami gattyús hajtásoknál rendkívül nehéz volna/, külön kenés lehetséges, továbbá rendkívül egyszerű gyártástechnológi át lehet alkalmazni mostoha körülmények között, pl, a fejlődő országokban is.

a szokásos megoldásokkal szemben lényeges előnyökkel ren-‘ delkeznek.

A dugattyú alatti elősürítós azzal az előnnyel is jár, hogy mivel nemcsak a felső holtpont felé mozgó dualsó holtpont i5 ranyában is - csillapítja a hajtómű irányváltását, aminek következtében csökken &

A szokásosan alkai lőállítását biztosítja.

• · · · · • · • ♦ · • · · ·· ···· •· · · • ·· · · •· · nyílások ős csapok kopása.

szerkezetek rendkívül egyszerű eKülönösen előnyös ez kisebb műlielyek esetében, emielyek nem rendelkeznek speciális szerszáA találmány szerint előállított dugattyús gép sürítóse széles határok között szabályozható. Itt a hengerdugattyú-egyseget ős a hajtóművet nem egy közös ház veszi körül, a tolórúd hosszának állítása pl. csavarszár ős ellenc.nya segítségével kívülről könnyedén megoldha.tó nnélkül, hogy a hajtóműházat ki kellene nyitni.

A találmányt a. csatolt rajzok alapján, példák ismertetjük. A rajzokon az 1

8.ábrákon a kinematikai mozgásfolyamatot •őr zókeltettük, a 9.á.brán a tolattyú r.iegvezetése látható, a lo. ábrán a tolattyúr.iegvezetést oldalnézetben tüntettük fel, c~ .ábrán egy kétütemű boxernotor látható, r-i C12 ábrán egy négyütemű boxermotort tüntettünk fel, ábrán pedig egy négyfokozatú sürítőt szemléltettünk.

1-8.ábrákon az 5,6 csapok helyzetei láthatók, a 4 tengely körüli minden 45°-os

Az elfordulás során felvett helyzetben. Az A - D nagybetűk

CL • ♦ ·· ·

tóit 11 és 11’ valamint 12 és 12* nyílásokban. A függőleges irányú pontvonc.l azt jelenti, hogy c. 4 tengely mindenkor helyhezkötött marad, a 16 segédkor pedig az 5,6 csapok által befutott körpályát érzékelteti»

A 11,11’, 12 és 12’ nyílások az 1 tolattyú részét képezik /lásd 9.ábrát/, amelynek mozgásiránya a rajzon látható felső nyíl szerint értendő, tehát az 5,6 csapok 4 tengely körüli 18o°-os szögállásig terjedő jobbra fordulásakor jobboldalra szalad ki, majd pedig vissza 36o°-ig. A 8.ábra 315°-os szögállást szemléltet.

Ahogy az 1-8.ábrák egyértelműen mutatják, az 5,6 csa· pok egyike akkor is kapcsolatban marad a 11,12 nyílások amikor a rjiásik csap éppen a két 11,12 nyílás keresztezésén halad át /2,4,6,8.ábrák/.

A relatív elmozdulás biztosítása érdekében a keresztnyílás szélessége valamivel nagyobb, mint a csapátmérő vagy az arra szerelt forgócsapágy átmérője. Szükségszerűen ez ugyanúgy érvényes az A,B,C és D véghelyzeteknél található 13 fólkörívekre is.

Az 1-8.ábrákon egyúttal az is látható, hogy a 4 tengely, amely körül az 5,6 csapok az 1 tolattyúba.n, ill. annak 11,11’, 12 és 12’ nyílásaiban megvezetve forognak, az 1 tolattyú 14 középvonala mentén mozog ez 1 tolattyúlioz képest /9.ábra/.

Ennél az elrendezésnél a középső szabad tér, amelyen az 5,6 csapok áthaladnak, a 4 tengely nagyobb sugarának felelrneg. Az 5,6 csapok egyike itt is állandóan a nyílásszárnyakban fekszik, és az 1 tolattyút folytonosan hajtja.

• ·

Az 1» és 5.ábrák a tolattyú szélső holtpontjait áb• · ·· jöjj.ön létre» célszerű a holtpontokon való átlendítés elősegítésére a tengelyt ós az 5,6 csapokat lendítő kerekekhez kapcsolehhez hasonlóra szerelni» mutatja az 1 tolattyúban, amely az axiális irányú 7 toló rúdon található. Az 1 tolattyút a 9,lo sínek vezetik ne példánkban, de természetesen más mccvezetési lehetőségek vagy 8 tolórudek csupán lineárisan mozog· nck ide-oda, ós viszik át az erőt egy velük kölcsönhctás ben álló elenre vektorirány mellett csupán annak előjele változik»

Az 5,6 csapok és a 4 tengely két darab 2,3 tárcsa köAz 5,6 csapok hasonlóképpen keresztülmennek az 1 tolattyún, amelyet a 2,3 tárcsák két oldalról fognak közre» összekapcsolásból, elegendő, ha itt a két egymással szembenfekvő 2,3 tárcsa csupán az 5,6 csapokkal van összeköt ve o

Az 1 tolattyú, a tolattyúnegvezotést képező 9,lo sí- 8 •··« « ·· ·· • · * · · • ·· ·· ··· • ···«· · · nek, a 4 tengely és az 5,6 csapok zárt olaj fürdőben vannak „, A 7,8 tolórudak kivezetése sem okoz nehézséget, hiszen a tolórudak mozgása csupán lineáris.

A lo.ábra az 1 tolattyú megvezetését mutatja, amely

o. 9.ábra oldalnézete, ahol a 7 vagy 8 tolórudak a rajz síkjára. merőlegesek. Az 1 tolattyú. a 9,lo sínekben van megvezetve^-. Két oldalán a 2,3 tárcsák helyezkednek el, anelyeket az 5,6 csapok és a 4 tengely kötnek egymással össze o

A 11.ábra alkalmazási- példaként egy egyszerű felópí tésü belsőégésű motort - egy kétütemű boxermotort - mutat, cl amolynól a 17 dugattyúk a 7 tolórudc.kon keresztül adják át a hajtást. A 7 tolórudak mereven hozzá vannak kötve a

C-.

dugattyúkhoz és az 1 tolattyúhoz.

A 19 hengerház polc hajtásától és a éi van különítve. A és az 1 tolattyútól, ill. az 5,6 csa

11,11’, 12 és 12’ nyílásoktól térben tolórudc.k a 2o tömítéseken keresz tül vannak kivezetve. A 7 tolórudak hossza állítható, pl az 1 tolattyúban található belső menet segítségével, a melybe a 7 tolórudak megfelelő külső menete csatlakozik.

A 17 dugattyú a 7 tolórúddal együtt az 1 tolattyúba belleállása után, hogy a sűrítés csökkenjen, vggy fordítva, hogy növekedjék. Ennek ellenőrzősere a 7 tolórúdon egy különböző üzemanyagokhoz hozzáigazítható.

skála található. Eszerint a motor

Egyébként az ismert kétütemű motor élvét ábrázolja a 11.ábra, erre utal a 21 bemenő szelep és a 22 kimenő sze lep ·♦*·· ·

A 12.ábrán vázlatosan egy négyütemű boxermotor tün···· · ·

99 9 9 tettünk fel, a 11.ábra kapcsán elmondottak a továbbiakra is érvényesek

A négyütemű motornál még egy 25 elősürítő kamra is be van iktatva, amely a 26 szeleppel van ellátva. A motor a 23 befecskendezéssel és a 24 gyújtással rendelkezik.

A jelen találmány nem korlátozódik csupán boxer-el2,3 tárcsák között a kívánt szögben elhelyezni, így pl.

csillag-, V-és soros motorok is minden további nőikül, egyszerűen építhetők₀ plo a 11.ábrán - a gáz áramlásirányát

A 13.ábrán boxer-elrendezósü kompresszor-látható, a17’ dugattyúk kettős működésűek, úgyhogy ez c. szerkezet nógyfokozo.tu sürítőnek felelmmeg, a 17,17’ • dugattyúk különböző hagyságú felületekkel rendelkeznek a fokozatos sűrítés érdekében. A 11. és a 12.ábrán láthf tó motorokkal ellentétben az 1 tolattyút itt nem a 17,17’ gattyúk hajtják a 7 tolórúdon keresztül, hanem az 5,6 csaAlapjában véve az is lehetséges, hogy egyik oldalon

CL zunk. A hatásfok emeléséhez a komprimálandó gáz útját hűteni kell.

mint már erre utaltunk • 4»

- Ιο ί~· ex

r.iú tárcsapár kerék helyettesíti, ímelyek tárcsái között esetleg - pl. szilárdsági okokból egy centrális elhelyezósü átmenő tengely van elhelyezve.

Claims (7)

1. Szabadalmi igénypontok • · ··· lo Dugattyús gép keresztforgatókaros hajtóművel , amelynek vázban forgathatóan ágyazott forgattyúkarján, a forgattyúkar tengelyéhez viszonyítva 9o°-os szögben két csap van elhelyezve, a csapok egy sínekben megvezetett tolattyú két egymást 9o°-os irányával 45°-os szöget bezáró nyílásához kapcsolódnak szögben keresztező, a tolattyú mozgás olymódon, pedig a második csap van megvezetve, továbbá a tolattyú tolórúdon át hengerben vezetett üugcttyúv; 1 ve.n

   ÖL tyú /1/ tolórúdjc /7/ a hengert /18/ a haj tóműtől elválasztó tömítésen /2o/ át egy hengerházban. /19/ ven megvezetve, és a dugattyú /17/ alsó oldala és a hengerháznak /19/ a tó ítóst /2o/ tartalmazó fala közötti tér elősürítő kanraként /25/ vc.n kialakítva.
2. 2„ Az 1.igénypont szerinti dugattyús gép, azzal jellemezve, hogy a tolórúdak /7/ hosszúsága változtatható.

   j ellene zve, hogy lökethossza h = R/sin/úJt + cos/u)t/-l/,

   ahol R a hajtómű forgástengelyétől mért csaptávolság, ω a szögsebesség, és t az idő.

   - 12 4o Az 1-3.igénypontok bármelyike szerinti dugattyús gép, az.zal jellemezve, hogy két egymással átellenesen elhelyezkedő tolórúdja /7/ és sürítőtere van.
3. 5. Az 1-4.igénypontok bármelyike szerinti dugattyús gép, azzal jellemezve, hogy az elősürítő komra /25/ szelepeken /26/ át egy gázbevezető nyílással és az égéstérrel áll összeköttetésben.
4. 6o Az 1-5.igénypontok bármelyike szerinti dugattyús gép, azzal jellemezve, hogy boxer-elrendezésü kompresszorként van kialakítva, amely kettős működésű dugattyúkkal /17/ rendelkezik»
5. 7. A 6,igénypont szerinti dugattyús gép, azzal j e 1-

   1 e m e z v e, hogy a dugattyúk /17/ különböző átmórőjüeko
6. 8o Az 1-7.igénypontok bármelyike szerinti dugattyús gép, azzal jellemezve, hogy a csapok /5,6/ forgócsapágyakkal vannak ellátva.
7. 9o Az l-8oigénypontok bármelyike szerinti dugattyús gép, a z z a 1 jellemezve, hogy a forgástengelytől mért csaptávolság /R/ változtatható.

   lo» Az 1-9.igénypontok bármelyike szerinti dugattyús gép,