RU129556U1 - TWO STROKE PISTON ENGINE - Google Patents
TWO STROKE PISTON ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU129556U1 RU129556U1 RU2012128168/06U RU2012128168U RU129556U1 RU 129556 U1 RU129556 U1 RU 129556U1 RU 2012128168/06 U RU2012128168/06 U RU 2012128168/06U RU 2012128168 U RU2012128168 U RU 2012128168U RU 129556 U1 RU129556 U1 RU 129556U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pusher
- piston
- cam
- grooves
- rigidly fixed
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Двухтактный поршневой двигатель, содержащий картер, поршневой цилиндр, поршень с толкателем, системы подачи топливной смеси, зажигания и выпуска газов, отличающийся тем, что двигатель снабжен кулачковым механизмом двустороннего действия, состоящим из вала отбора мощности, на котором жестко закреплены с промежутком под толкатель два маховика, с их внутренней стороны зеркально выполнены одинаковые направляющие кулачковые пазы, образующие кулачки двустороннего действия, глубина пазов образует плоскости кулачков, различающихся на рабочую - прямолинейную толкающую, состоящую из двух частей - прямолинейную, переходящую в радиально выпуклую с уменьшением радиуса к вершине кулачка и возвратную - повторяющую их профили, по плоскостям катится палец толкателя, установленный концами в пазы и вращающийся в подшипнике толкателя, жестко закрепленного с поршнем, при этом от поперечного смещения толкатель удерживают два упора, установленные между маховиков, жестко закрепленного на картере двигателя, на них и на прилегающих стенках толкателя выполнены дорожки с ограничителями хода роликов, подвижно удерживающих толкатель.A two-stroke piston engine containing a crankcase, a piston cylinder, a piston with a pusher, a fuel mixture supply, ignition and gas exhaust system, characterized in that the engine is equipped with a double-acting cam mechanism consisting of a power take-off shaft on which two are rigidly fixed with a gap for the pusher flywheel, on their inner side the same guiding cam grooves are formed, forming double-acting cams, the depth of the grooves forms the plane of the cams, differing by the working - - straight-line pushing, consisting of two parts - straight-line, turning into radially convex with decreasing radius to the top of the cam and returning - repeating their profiles, the pusher’s finger rolling along the planes, installed with its ends in the grooves and rotating in the pusher bearing, rigidly fixed to the piston, while from the lateral displacement the pusher is supported by two stops installed between the flywheels, rigidly fixed on the crankcase, tracks and limiters are made on them and on the adjacent walls of the pusher Olika slidably holding the plunger.
Description
Полезная модель относится к двигателестроению, а именно к поршневым двигателям внутреннего сгорания применяемых в автомобилях, авиации и других областях машиностроения.The utility model relates to engine building, namely to reciprocating internal combustion engines used in automobiles, aircraft and other areas of mechanical engineering.
Наиболее близким решением к заявленной полезной модели является двухтактный четырехцилиндровый поршневой двигатель, содержащий поршневой цилиндр, поршни со штоками, системы подачи топливной смеси, зажигания и выпуска отработанных газов и роторное кольцо, установленное неподвижно на валу двигателя и имеющее наружную и внутреннюю дорожки, контактирующие соответственно с наружными и внутренними роликами поршней (см. патент РФ №2103530, МПК F02B 75/22, F01B 9/06, опубл. 1998 г.)The closest solution to the claimed utility model is a two-stroke four-cylinder piston engine containing a piston cylinder, pistons with rods, a fuel mixture supply, ignition and exhaust gas system and a rotor ring fixedly mounted on the engine shaft and having external and internal tracks in contact with external and internal piston rollers (see RF patent No. 2103530, IPC F02B 75/22, F01B 9/06, publ. 1998)
Недостатками известного двигателя является:The disadvantages of the known engine is:
- излишне сложный громоздкий и мало эффективный механизм преобразования обратно поступательных движений поршня во вращательные;- an overly complex bulky and ineffective mechanism for converting backward translational movements of the piston into rotational ones;
- штоки имеют большую массу, создающую дополнительную нагрузку при обратно поступательных движениях поршня;- the rods have a large mass, which creates additional load during backward translational movements of the piston;
- на штоках имеются уплотнительные кольца и большое количество подшипников, которые могут быстро изнашиваться;- the rods have o-rings and a large number of bearings that can wear out quickly;
- роторное кольцо имеет в верхней мертвой точке тупой угол дорожки относительно движению штоков и оказывают большое сопротивление поршню при рабочем ходе;- the rotor ring has an obtuse track angle with respect to the movement of the rods at the top dead center and exhibit great resistance to the piston during the stroke;
- конструктивная особенность данного механизма не позволяет сделать угол дорожки острее, что непременно увеличило бы КПД двигателя.- the design feature of this mechanism does not allow making the track angle sharper, which would certainly increase the engine's efficiency.
Целью настоящей полезной модели является простота конструкции, повышение мощности на объем цилиндра, снижение расхода топлива на лошадиную силу, надежность в работе, небольшая масса двигателя и высокий КПДThe purpose of this utility model is simplicity of design, increasing power per cylinder volume, reducing fuel consumption per horsepower, reliability, low engine weight and high efficiency
Для решения поставленной цели в предлагаемом двигателе, содержащем картер, поршневой цилиндр, поршень с толкателем, систему подачи топливной смеси зажигания и выпуска отработанных газов, двигатель оснащен кулачковым механизмом двустороннего действия, подвижно соединенного пальцем с толкателем. Кулачковый механизм состоит из вала отбора мощности, на котором жестко закреплены с промежутком под толкатель два маховика. С их внутренней стороны зеркально выполнены одинаковые направляющие кулачковые пазы, образующие каждый два кулачка двустороннего действия. По пазам движется палец толкателя установленный в них своими концами между маховиков, поэтому кулачки работают в паре как один кулачек. Толкатель устанавливается на палец между маховиков от поперечного смещения относительно центра оси вращения кулачкового механизма его подвижно, удерживают два упора с противоположенных сторон. Установлены упоры между маховиков и жестко крепятся к картеру двигателя. На них и на прилегающих к ним стенках толкателя выполнены направляющие дорожки с ограничителями хода роликов в виде бобышек, по которым катятся удерживающие толкатель ролики, длинна дорожек в два раза меньше хода толкателя. Упоры стальные, их ширина соответствует ширине толкателя. Ролики стальные, имеют диаметр достаточный для выполнения своей функции, их ширина равна ширине толкателя, устанавливаются между упором и толкателем не менее одного на две дорожки.To achieve this goal in the proposed engine, comprising a crankcase, a piston cylinder, a piston with a pusher, a system for supplying the fuel mixture of ignition and exhaust gas, the engine is equipped with a double-acting cam mechanism that is movably connected by a finger to the pusher. The cam mechanism consists of a power take-off shaft on which two flywheels are rigidly fixed with a gap under the pusher. On their inner side, identical guide cam grooves are made mirror-like, forming each two double-acting cam. The pusher finger moves along the grooves, installed in them by its ends between the flywheels, so the cams work in pairs as one fist. The pusher is mounted on the finger between the flywheels from a lateral displacement relative to the center of the axis of rotation of the cam mechanism; it is movably held by two stops on opposite sides. The stops are installed between the flywheels and are rigidly attached to the engine crankcase. On them and on the walls of the pusher adjacent to them, guide tracks with limiters of the rollers in the form of bosses are made, along which the rollers holding the pusher roll, the length of the tracks is two times less than the stroke of the pusher. Stops are steel, their width corresponds to the width of the pusher. Steel rollers have a diameter sufficient to perform their function, their width is equal to the width of the pusher, are installed between the emphasis and the pusher at least one on two tracks.
Толкатели стальные квадратного сечения, с одного конца в головке выполнено калиброванное отверстие, в которое через роликовый подшипник вставляется палец толкателя, с другого конца толкателя выполнено резьбовое соединение для крепления поршня. Длина толкателя достаточная чтобы юбка поршня не задевала маховики в нижней мертвой точке, настенках с двух сторон от диаметра пальца выполнены дорожки для удерживающих его роликов.Steel pushers of square section, a calibrated hole is made in the head at one end, into which a pusher pin is inserted through the roller bearing, and a threaded connection is made on the other end of the pusher for mounting the piston. The length of the pusher is sufficient so that the piston skirt does not hit the flywheels at bottom dead center, on the walls on the two sides of the diameter of the finger tracks are made for the rollers holding it.
Картер двигателя металлический состоит из двух половин, внутри размещается кулачковый механизм и упоры, снаружи крепится цилиндр.The metal engine crankcase consists of two halves, the cam mechanism and stops are placed inside, the cylinder is attached from the outside.
Поршень выполнен из легкого сплава, цилиндрический, имеет в нижней части направляющую юбку, регулирующую продувку картера, головку с канавками под компрессионные кольца и по центру диаметра выполнено крепление для толкателя.The piston is made of light alloy, cylindrical, has a guide skirt in the lower part that regulates crankcase blowing, a head with grooves for compression rings, and a pusher mount in the center of the diameter.
Палец толкателя стальной, цилиндрический, диаметр соответствует ширине направляющего кулачкового паза, длина достаточная для работоспособности и палец не упирался в торцы паза, от возможных перекосов его удерживает толкатель.The pusher finger is steel, cylindrical, the diameter corresponds to the width of the guide cam groove, the length is sufficient for operability and the finger does not rest against the ends of the groove, the pusher keeps it from possible distortions.
Маховики стальные, круглые, по центру окружности выполнено отверстие для крепления на вал отбора мощности. Кулачки в них выполнены попарно в виде пазов фигуры параллелограмма. С равным удалением всех сторон от указанного, отверстия, две его торцовые стенки скошены по ходу вращения маховиков. Скосы выполнены неравномерно радиально выпуклыми с уменьшением радиуса к вершине, место соединения скосов с прилегающей рабочей плоскостью образуют вершины кулачков. Глубина пазов образует плоскости кулачков шириной достаточной для удержания в них и работоспособности пальца толкателя. Высота пазов равна толщине пальца, во время движения по ним палец своими концами катится по плоскостям паза, вращаясь в подшипнике толкателя. Для исключения поломки механизма, палец толкателя и направляющие пазы должны иметь минимальный зазор. Кулачки имеют форму неправильной пирамиды с плоскостями на ней: прилегающею к центру пирамиды - основную и противоположенную ей - возвратную. Основная плоскость делится на рабочую и толкающую.The flywheels are steel, round, a hole is made in the center of the circle for mounting on the power take-off shaft. The cams in them are made in pairs in the form of grooves of a parallelogram figure. With equal removal of all sides from the indicated hole, its two end walls are beveled along the rotation of the flywheels. The bevels are made unevenly radially convex with a decrease in the radius to the apex, the junction of the bevels with the adjacent working plane form the tops of the cams. The depth of the grooves forms a plane of the cams wide enough to hold in them and the operability of the finger of the pusher. The height of the grooves is equal to the thickness of the finger, while moving along them, the finger rolls along its planes along the planes of the groove, rotating in the pusher bearing. To avoid damage to the mechanism, the pusher finger and the guide grooves should have a minimum clearance. Cams have the shape of an irregular pyramid with planes on it: adjacent to the center of the pyramid - the main and opposite to it - return. The main plane is divided into working and pushing.
Рабочая плоскость имеет прямолинейную поверхность от основания до вершины. Толкающая плоскость сильно выпуклая относительно осевой линии, проходящей между вершинами кулачков и центром оси вала, состоит из двух частей, от основания до середины кулачка она прямолинейная, выполнена параллельно рабочей плоскости, далее радиально выпуклой, к вершине радиус плавно уменьшается. Выпуклая поверхность значительно увеличивает длину плоскости от основания до вершины. Возвратная плоскость повторяет профили основных плоскостей и в любом случае возвращает поршень в нижнюю мертвую точку поворотом кулачка. Кулачки у основания вокруг своей оси вращения имеют невидимую окружность, диаметр которой равен ширине основания кулачка, имеется в виду, основная плоскость кулачка. Диаметр позволяет при прохождении по нему пальца в нижней мертвой точке не задевать головкой толкателя за вал отбора мощности. Для уменьшения диаметра этой окружности предпочтительно в валу выполнить углубления в местах прохождения головки толкателя. Расстояние от диаметра окружности до вершины кулачка соответствует ходу поршня в цилиндре.The working plane has a rectilinear surface from the base to the top. The pushing plane is strongly convex relative to the axial line passing between the tops of the cams and the center of the axis of the shaft, consists of two parts, from the base to the middle of the cam it is straight, made parallel to the working plane, then radially convex, the radius gradually decreases towards the top. A convex surface significantly increases the length of the plane from the base to the apex. The return plane repeats the profiles of the main planes and in any case returns the piston to the bottom dead center by turning the cam. The cams at the base around their axis of rotation have an invisible circle whose diameter is equal to the width of the base of the cam, meaning the main plane of the cam. The diameter allows you to not touch the pusher head over the power take-off shaft when passing a finger along it at bottom dead center. To reduce the diameter of this circle, it is preferable to make recesses in the shaft at the points of passage of the pusher head. The distance from the diameter of the circle to the top of the cam corresponds to the stroke of the piston in the cylinder.
Плоскости кулачка постоянно находятся под углом относительно упоров. При этом угол наклона плоскостей меняется в зависимости от места положения вершины кулачка к упору и влияет на скорость движения и ход поршня, относительно градуса поворота кулачка, с обострением угла увеличивается скорость и ход поршня. Выпуклая толкающая плоскость регулирует ход поршня относительно градуса поворота кулачка, управляет нагрузкой на кулачковый механизм. Так от нижней мертвой точки до середины хода она толкает поршень с ускорением. А далее до верхней мертвой точки с замедлением путем изменения угла наклона плоскости кулачка к упору.The cam planes are constantly at an angle with respect to the stops. In this case, the angle of inclination of the planes varies depending on the position of the cam top to the stop and affects the speed and stroke of the piston relative to the degree of rotation of the cam, with sharpening the angle, the speed and stroke of the piston increases. The convex pushing plane regulates the piston stroke relative to the degree of rotation of the cam, controls the load on the cam mechanism. So from the bottom dead center to the middle of the stroke, it pushes the piston with acceleration. And then to the top dead center with deceleration by changing the angle of inclination of the plane of the cam to the stop.
При рабочем цикле пальцу легче сместить кулачок, так как он вклинивается в острый угол между упором и плоскостью кулачка в верхней мертвой точке. При этом поршень проходит большее расстояние, чем поворот кулачка с постепенным замедлением хода к нижней мертвой точке. При повороте кулачка на 90* поршень проходит от нижней мертвой точки до верхней мертвой точки.During the working cycle, it is easier for the finger to shift the cam, since it is wedged into an acute angle between the stop and the plane of the cam at top dead center. In this case, the piston travels a greater distance than the rotation of the cam with a gradual deceleration to the bottom dead center. When the cam rotates 90 *, the piston passes from bottom dead center to top dead center.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг 1 - изображено продольное сечение двигателя; на фиг 2 - поперечное сечение двигателя; на фиг 3 - кулачковый механизм - продольное сечение; на фиг 4 - кулачковый механизм - поперечное сечение; на фиг 5 - толкатель; на фиг 6 - упор; на фиг 7 - маховики - поперечное сечение; на фиг 8 - маховики - продольное сечение.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in Fig 1 - shows a longitudinal section of the engine; Fig.2 is a cross section of the engine; in Fig 3 - cam mechanism is a longitudinal section; in Fig 4 - cam mechanism - cross section; Fig. 5 - pusher; in Fig 6 - emphasis; Fig. 7 — flywheels — cross section; Fig. 8 — flywheels — longitudinal section.
Двухтактный поршневой двигатель содержит; разъемный картер двигателя 1, цилиндр 2, впускное окно 3, выпускное окно 4, Поршень 5, головка поршня 6, юбка поршня 7, толкатель 8, дорожка ролика толкателя 9, ограничитель хода ролика толкателя 10, ролик 11, гнездо пальца 12, подшипник пальца 13, палец 14, упор толкателя 15, дорожка ролика на упоре 16, ограничитель хода ролика 17, кулачковый механизм 18, маховики 19, направляющий кулачковый паз 20, рабочая плоскость кулачка 21, толкающая прямолинейная плоскость 22, радиальная плоскость 23, вершина кулачка 24, основание кулачка 25, возвратная плоскость 26, радиус кулачка 27, свеча зажигания 28. Двухтактный поршневой двигатель работает следующим образом.A two stroke piston engine contains; split engine crankcase 1,
При повороте маховиков 19 толкающие прямолинейные плоскости кулачка 22 вытесняют палец 14 из тупого угла между упором 15, в который через ролик 11 упирается толкатель 8 с плоскостью кулачка 22, палец 14 катится по плоскости 22, поднимая поршень 5 к верхней мертвой точке. Так как плоскость кулачка 22 выпуклая относительно основания и вершины кулачка 24, то она очень быстро станет под острым углом к упору 15 и с ускорением переместит поршень 5 до середины его хода. Юбка поршня 7 откроет впускное окно 3 и полость картера заполнится горючей смесью. Далее выпускное окно 4 цилиндра 2 закроет головка поршня 6, давление в цилиндре начнет увеличиваться, сжимая горючею смесь, плоскость кулачка 23 плавно преобразуется в тупой угол поршень 5 пойдет с замедлением относительно градуса поворота кулачка. В верхней мертвой точке вершина кулачка 24 проходит середину диаметра пальца 14, его рабочая плоскость 21 станет под острым положительным углом к упору 15, так как основание кулачка 25 будет выше пальца 14. Свеча зажигания 28 воспламенит сжатую горючею смесь и начнется рабочий ход, где под давлением газов поршень 5 пойдет к нижней мертвой точке. Палец 14 начнет смещать вершину кулачка практически под прямым углом относительно своего хода, упираясь в рабочую плоскость 21. От поперечного смещения его будет удерживать толкатель 8, упираясь в упор 15 через катящиеся по дорожкам 9 и 16 ролик 11. А так как наибольшее давление газов в цилиндре тогда, когда поршень 5 находится в верхней мертвой точке, при этом вершина кулачка 24 находится в наибольшем удалении от центра вращения кулачкового механизма 18 и имеет наибольший рычаг, именно здесь будет достигнут наибольший крутящий момент. По мере приближения поршня 5 к середине хода рычаг кулачка уменьшится, угол станет тупее и снизится давление на поршень. В конце рабочего хода откроется выпускное окно 4 и начнется продувка цилиндра новой смесью, при этом кулачковый механизм повернется на 50*.When the
Преимущества предлагаемого двигателя:The advantages of the proposed engine:
Снижение расхода топлива на лошадиную силу, повышение мощности на объем цилиндра за один рабочий цикл, небольшая масса двигателя, надежность в работе, простота конструкции, высокий КПД.Reducing fuel consumption per horsepower, increasing power per cylinder volume in one working cycle, low engine weight, reliable performance, simple design, high efficiency.
Предлагаемый механизм технологичен, в нем можно предавать плоскостям нужные профили, углы наклона относительно движения толкателя, менять количество кулачков и цилиндров для достижения требуемого результата от двигателя.The proposed mechanism is technologically advanced, in it it is possible to betray the desired profiles to the planes, tilt angles relative to the movement of the pusher, change the number of cams and cylinders to achieve the desired result from the engine.
Предлагаемая конструкция позволит получить лучший результат на малообъемных двигателях, применяемых в авиации, лодках, мотоциклах, а также и бытовой технике.The proposed design will allow you to get the best result on small engines used in aviation, boats, motorcycles, as well as household appliances.
В целях снижения вибрации от дисбаланса рекомендуется оснащать двигатель двумя противоположными цилиндрами, работающими одновременно. Конструкция позволяет изготовить четырехтактный вариант двигателя, но предпочтительнее двухтактный двигатель, так как наибольший крутящий момент достигается в верхней мертвой точке, а снижается к середине хода поршня, где рабочий ход заканчивается, при этом минимальный объем пустот картера обеспечивает более полно наполнение цилиндра горючей смесью. Таким образом, поставленная цель достигнута.In order to reduce vibration from imbalance, it is recommended to equip the engine with two opposing cylinders operating simultaneously. The design makes it possible to produce a four-stroke version of the engine, but a two-stroke engine is preferable, since the highest torque is reached at top dead center, and decreases to the middle of the piston stroke, where the stroke ends, while the minimum volume of the crankcase voids provides a more complete filling of the cylinder with a combustible mixture. Thus, the goal is achieved.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012128168/06U RU129556U1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | TWO STROKE PISTON ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012128168/06U RU129556U1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | TWO STROKE PISTON ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU129556U1 true RU129556U1 (en) | 2013-06-27 |
Family
ID=48702789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012128168/06U RU129556U1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | TWO STROKE PISTON ENGINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU129556U1 (en) |
-
2012
- 2012-07-03 RU RU2012128168/06U patent/RU129556U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100244723B1 (en) | Internal combustion engine | |
WO1995013463A1 (en) | Internal combustion engine with stroke specialized cylinders | |
US10502129B2 (en) | Double-crankshaft engine | |
EP3066312B1 (en) | Internal combustion engine | |
US6619244B1 (en) | Expansible chamber engine | |
RU129556U1 (en) | TWO STROKE PISTON ENGINE | |
US20130276761A1 (en) | Variable-compression engine assembly | |
US10370970B1 (en) | Engine crank and connecting rod mechanism | |
CN203978537U (en) | A kind of Hybrid Vehicle twin cylinder engine distribution device | |
JP3204412U (en) | Cam-driven reciprocating engine | |
RU2406838C2 (en) | Piston conrod-free internal combustion engine (versions) | |
CN106121810A (en) | A kind of Wankel engine of Ratios | |
WO2014012152A1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2361098C1 (en) | Two-cycle internal combustion engine | |
RU117984U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2131528C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU192253U1 (en) | Four-stroke ball six-section internal combustion engine | |
RU221147U1 (en) | Actuator mechanism of internal combustion engine | |
RU221777U1 (en) | Gear actuator of an internal combustion engine | |
RU2104401C1 (en) | Internal combustion engine | |
CN113323737B (en) | Timing connecting rod component and horizontally opposed engine | |
RU2466284C1 (en) | Opposed internal combustion engine | |
RU2730195C1 (en) | Internal combustion engine (yundin cycle) | |
KR101243655B1 (en) | Crank rotary piston engine | |
KR101095134B1 (en) | Engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130803 |