PL91587B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest silnik spalinowy z przeciwbieznymi tlokami oparty na wahaczowych mechanizmach korbowych umozliwiajacych zamia¬ ne ruchów posuwisto-zwrotnych tloków na ruch obrotowy walu korbowego. 5 Znane sa rozwiazania konstrukcyjne silników spalinowych z przeciwbieznymi tlokami wielowa- lowe i jednowalowe. W przypadku wielowalowyeh silników spalinowych przeniesienie mocy z posz¬ czególnych walów na wal zdawczy nastepuje za io posrednictwem przekladni zebatej. Przekladnie ze¬ bate witych konstrukcjach stanowia próg unie¬ mozliwiajacy dalsze podnoszenie mocy silników spalinowych powyzej okolo 2500 kM.

W grupie jednowalowych silników spalinowych 15 z przeciwbieznymi tlokami istnieja rozwiazania, które znalazly zastosowanie w budowanych silni¬ kach spalinowych wedlug „Motor Ship" nr 555, October 1966, s. 297—299, oraz wedlug „Ekspress — InfoFmacija", Porszniewyje i Gazoturbinnyje 20 Dwigatieli, nr 7, 1972 r.

W.pierwszym przypadku elementy posredniczace w zamianie ruchów posuwisto-zwrotnych tloków wspólpracuja z walem korbowym o trzech wykor- bieniach. Srodkowe wykorbienie wspólpracuje z 25 jednym tlokiem, natomiast dwa boczne wykorbie- nia o mniejszym promieniu polaczone sa z, drugim przeciwbieznym tlokiem. Wykorbienia przestawio¬ ne sa o 'kat rózniacy sie od 180° o 10—20°.

W drugim przypadku elementy posredniczace w 30 zamianie ruchów posuwisto-zwrotnych' dwóch przeciwbieznych tloków wspólpracuja z dwoma wykorbieniami walu korbowego przestawionych wzgledem siebie o 180°. Silnik spalinowy z prze¬ ciwbieznymi tlokami oparty na tym mechanizmie korbowowahaczowym jest przykladowo opisany w „Ekspress-Informacija", Porszniewyje i Gazotur¬ binnyje Dwigatieli, nr 7, 1972 r. Na czopie jedne¬ go wykorbienia walu korbowego osadzony jest kor¬ bowód, który polaczony jest przegubowo z jednym ramieniem wahacza dwuramiennego osadzonego mimosrodowoi na osi. Drugie ramie wahacza dwu¬ ramiennego polaczone jest z tloczyskiem na koncu którego osadzony jest tlok. Drugi przeciwbiezny tlok osadzony jest na drugim tloczysku polaczo¬ nym przegubowo z jednym ramieniem drugiego dwuramiennego wahacza osadzonego mimosrodo- wo na osi. Drugie ramie dwuramiennego wahacza polaczone jest przegubowo z drugim korbowodem, który z kolei osadzony jest na czopie drugiego wy¬ korbienia walu korbowego, przestawionego o kat 180° w stosunku do wykorbienia pierwszego. W od¬ mianie silnik spalinowy ma drugi zespól przeciw¬ bieznych tloków polaczonych poprzez mechanizmy wahaczowe jak w opisanym ukladzie z dwoma korbowodami osadzonymi rzedowo z korbowodami polaczonymi z pierwszym zespolem tloków prze¬ ciwbieznych na wspólnych czopach dwóch wykor- bien walu korbowego, przestawionych wzgledem siebie o kat 180°. Opisane mechanizmy korbowo- 9158791587 -wahaczowe z tlokami przeciwbieznymi maja za^ stosowanie równiez w przypadku silników z wala¬ mi o wielu wykorbieniach.

Opisane konstrukcje wymagaja stosowania co najmniej dwóch ukladów.(zespolów) korbowo-wa- 5 haczowych, zawieszonych badz na dwóch osobnych, badz na jednym wykorbieniu walu, obok siebie z przestawieniem o 180° dla uzyskania pelnej jed¬ nostki elementarnej lub jednostek silnika, o pa¬ rach tloków w ukladzie przeciwbieznym. i0 Silnik spalinowy wedlug wynalazku z przeciw¬ bieznymi tlokami, z wahaczami mechanicznymi korbowymi, w których elementy posredniczace w zamianie ruchów posuwisto-zwrotnych tloków wspólpracuja z jednym wykorbieniem walu kor- 15 bowego ma na czopie jednego wykorbienia walu korbowego osadzony korbowód z przedluzona sto¬ pa odchylona od osi podluznej korbowodu o kat P, a stopa tego korbowodu polaczona jest prze¬ gubowo z jednym ramieniem dwuramiennego wa- 20 hacza poprzez lacznik, natomiast drugie ramie dwu¬ ramiennego wahacza osadzonego mimosrodowo na osi polaczone jest przegubowo z tloczyskiem, na koncu którego osadzony jest tlok, z kolei drugi przeciwbiezny tlok osadzony jest na tloczysku po- 25 laczonym przegubowo z korbowodem, a utworzony w ten sposób przegub prowadzony jest wahaczo- wo poprzez jednoramienny wahacz lub wodzik 0- sadzony na osi. W innym rozwiazaniu na czopie wykorbienia walu korbowego osadzony jest po- 30 nadto rzedowo z korbowodem drugi korbowód o przedluzonej stopie odchylonej od osi podluznej korbowodu o kat a, przy czym drugi zespól prze¬ ciwbieznych tloków polaczony jest za pomoca me¬ chanizmów wahaczowych z korbowodem. 35 Opisane mechanizmy korbowo-wahaczowe z przeciwbieznymi tlokami maja zastosowanie rów¬ niez w przypadku silników z walami o wielu wy¬ korbieniach.

Silnik spalinowy z tlokami przeciwbieznymi u- 40 mozliwia osiagniecie korzystnych wskazników techniczno-ekonoimicznych w szczególnosci zapew¬ nia uzyskanie duzej koncentracji mocy w jedno¬ stce objetosci. Budowa silnika moze byc oparta na tradycyjnych materialach i znanych rozwiazaniach 45 konstrukcyjnych.

Dla uzyskania pelnej jednostki elementarnej sil¬ nika o parze tloków w ukladzie przeciwbieznym, wystarcza jeden zespól korbowo-wahaczowy skla¬ dajacy sie z korbowodu glównego i doczepionego 50 do przedluzonej stopy lacznika, stanowiacego kor¬ bowód doczepny. Ten korbowód polaczony jest bezposrednio z jednym ramieniem wahacza, a kor¬ bowód glówny polaczony jest z wahaczem jedno- ramiennym na wspólnej osi z tloczyskiem. 55 Przedmiot wedlug wynalazku uwidoczniono w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 obrazuje przekrój poprzeczny do osi walu korbowego silnika z dwoma zespolami tloków przeciwbieznych, fig. 2 przedstawia schemat kine- 60 matyczny z jednym zespolem tloków przeciwbiez¬ nych, a fig. 3 — schemat kinematyczny z dwoma zespolami tloków przeciwbieznych.

Silnik spalinowy z przeciwbieznymi tlokami we¬ dlug wynalazku ma na czopie 1 jednego wykorbie- 65 nia walu korbowego 2 osadzony korbowód 3 z przedluzona stopa 4. Stopa ta odchylona jest od osi podluznej korbowodu o kat p, który moze przyjmowac rózne wartosci w zaleznosci od wy¬ maganego przesuniecia fazowego ruchu przeciwbie¬ znych tloków. Stopa korbowodu polaczona jest przegubowo z jednym ramieniem dwuramiennego wahacza 6 poprzez lacznik 5. Drugie ramie dwu¬ ramiennego wahacza 6 mimosrodowo osadzonego na osi 7, przy czym to mimosrodowe osadzenie wa¬ hacza umozliwia regulacje stopnia sprezania, po¬ laczone jest przegubowo, z tloczyskiem 8 na koncu którego osadzony jest tlok 9, Drugi przeciwbiezny tlok 10 osadzony jest na tloczysku 11 polaczonym przegubowo z korbowodem 3. Przegub tego pola¬ czenia prowadzony jest jednoramiennym waha¬ czem 12 osadzonym na osi 13, lub za pomoca nie pokazanego na rysunku wodzika. W odmianie sil¬ nik spalinowy ma zespól przeciwbieznych tloków 14 i 15 polaczonych poprzez mechanizmy wahaczo¬ we, obrócone o 180°, jak w opisanym ukladzie z drugim korbowodem 16, o przedluzonej stopie 17 odchylonej o kat a od osi podluznej korbowodu, osadzonym rzedowo z korbowodem 3 na wspólnym czopie 1 jednego wykorbienia walu korbowego 2.

Kat a moze przyjmowac rózne wartosci w zalez¬ nosci od wymaganego przesuniecia fazowego ru¬ chu przeciwbieznych tloków. W szczególnym przy¬ padku kat a moze byc równy katowi |3. Opisane mechanizmy korbowo-wahaczowe z przeciwbiezny¬ mi tlokami maja zastosowanie równiez w przypad¬ ku silników z walami o wielu wykorbieniach.

Wynalazek eliminuje skomplikowany wal jaki posiadaja dotychczas produkowane silniki spalino¬ we jednowalowe z tlokami przeciwbieznymi, po¬ zwala na przeniesienie ruchów posuwisto-zwrot¬ nych czterech tloków na ruch obrotowy walu korbowego za pomoca jednego wykorbienia z za¬ chowaniem przesuniecia fazowego przeciwbieznych tloków. Prostota konstrukcji, zwarta budowa oraz male gabaryty umozliwiaja uzyskanie korzystnych wskazników techniczno-ekonomicznych i duzej koncentracji mocy w jednostce objetosci. Uklad ten w szczególnym przypadku moze miec zastosowa¬ nie na przyklad w budowie wspólczesnych i per¬ spektywicznych silników spalinowych kolejowych o mocach rzedu od kilku do kilkunastu tysiecy KM.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Silnik spalinowy z przeciwbieznymi tlokami, z wahaczowymi mechanizmami korbowymi, w któ¬ rych elementy posredniczace w zamianie ruchów posuwisto-zwrotnych tloków wspólpracuja z jed¬ nym wykorbieniem walu korbowego, znamienny tym, ze na czopie (1) jednego wykorbienia walu korbowego (2) osadzony jest korbowód (3) z prze¬ dluzona stopa (4) odchylona od osi podluznej kor¬ bowodu o kat (0), a stopa (4) tego korbowodu po¬ laczona jest przegubowo z jednym ramieniem dwu¬ ramiennego wahacza (6) poprzez lacznik (5), na¬ tomiast drugie ramie dwuramiennego wahacza (6) osadzonego mimosrodowo na osi (7) polaczone jest przegubowo z tloczyskiem (8), na koncu którego91587 5 osadzony jest tlok (9), z kolei drugi przeciwbiezny tlok (10) osadzony jest na tloczysku (11) polaczo¬ nym przegubowo z korbowodem (3), a utworzony w ten sposób przegub prowadzony jest wahaczo- wo poprzez jednoramienny wahacz lub wodzik (12) osadzony na osi (13).

2. Silnik spalinowy z przeciwbieznymi tlokami, z wahaczowymi mechanizmami korbowymi, w któ¬ rych elementy posredniczace w zamianie ruchów posuwisto-zwrotnych tloków wspólpracuja z jed¬ nym wykorbieniem walu korbowego, znamienny tym, ze na czopie (1) jednego wykorbienia walu korbowego (2) osadzony jest korbowód (3) z prze¬ dluzona stopa (4) odchylona od osi podluznej kor¬ bowodu o kat (£), a stopa (4) tego korbowodu po¬ laczona jest przegubowo z jednym ramieniem dwuramiennego wahacza (6) poprzez lacznik (5), 10 6 natomiast drugie ramie dwuramiennego wahacza (6) osadzonego mimosrodowo na osi (7) polaczone jest przegubowo z tloczyskiem (8), na koncu któ¬ rego osadzony jest tlok (9), z kolei drugi przeciw¬ biezny tlok (10) osadzony jest na tloczysku (11) polaczonym przegubowo z korbowodem (3), a u- tworzony w ten sposób przegub prowadzony jest wahaczowo poprzez jednoramienny wahacz lub wodzik (12) osadzony na osi (13), a ponadto na czopie (1) wykorbienia walu korbowego osadzony jest rzedowo z korbowodem (3) drugi korbowód (16) o podluznej stopie (17) odchylonej od osi po¬ dluznej korbowodu o kat (a), przy czym drugi ze¬ spól przeciwbieznych tloków (14) i (15) polaczony jest za pomoca mechanizmów wahaczowych z kor¬ bowodem (16). Fiir.l91587 Pig.3 LZG, Zakl. Nr 2 w Pa i Cena 10 zl