RU169909U1 - Двигатель внутреннего сгорания - Google Patents
Двигатель внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU169909U1 RU169909U1 RU2016106202U RU2016106202U RU169909U1 RU 169909 U1 RU169909 U1 RU 169909U1 RU 2016106202 U RU2016106202 U RU 2016106202U RU 2016106202 U RU2016106202 U RU 2016106202U RU 169909 U1 RU169909 U1 RU 169909U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pistons
- cylinder
- internal combustion
- engine
- cranks
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B7/00—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
- F01B7/02—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/28—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к двигателям внутреннего сгорания. Сущность полезной модели: двигатель состоит из секций, каждая из которых содержит: цилиндр 1, в стенках которого прорезаны окна для впуска топливовоздушной смеси или воздуха 2 и выпуска отработанных газов 3. Внутри цилиндра расположены оппозитные поршни 4 и 5, образующие единую камеру сгорания, совершающие движения, обеспечивающие впуск топливовоздушной смеси, ее сжатие, рабочий ход и выпуск продуктов горения, составляющих четырехтактный рабочий цикл. Движение поршней по заданной траектории обеспечивается планетарным механизмом внешнего зацепления. В данном двигателе не используется газораспределительный механизм, что позволяет существенно увеличить скорость вращения двигателя и соответственно повысить его мощность. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Полезная модель относится к двигателям внутреннего сгорания.
Существующие четырехтактные поршневые двигатели с одним поршнем в каждом цилиндре, использующие кривошипный механизм (патент №2018009, F02B 75/32, опубл. 15.08.1994, Поршневой двигатель внутреннего сгорания), сложные механизмы перемещения поршня (патент №2027043, F02B 75/32, опубл. 20.01.1995, Двигатель внутреннего сгорания) или поршни сложной формы (авторское свидетельство №1763689, F02B 33/14, опубл. 23.09.1992, Двигатель внутреннего сгорания транспортного средства) имеют клапанный газораспределительный механизм, быстродействие которого ограничено, что, в свою очередь, ограничивает и скорость вращения двигателя, не позволяя наращивать его мощность за счет увеличения оборотов.
Использование двухтактных циклов в дизельных и карбюраторных двигателях также не позволяет наращивать мощность и обороты, так как полная продувка цилиндра и полное замещение отработанных газов без перерасхода топливовоздушной смеси невозможно.
Наиболее близким к полезной модели является двухтактный двигатель внутреннего сгорания, имеющий цилиндр с расположенными в нем двумя поршнями (патент №2009347, F02B 75/32, опубл. 15.03.1994, Двигатель внутреннего сгорания). Этот двигатель состоит из секций, каждая из которых содержит цилиндр с двумя поршнями, приводимыми в движение зубчатыми механизмами. Работа данного двигателя построена таким образом, что впуск и выпуск рабочей среды в цилиндр происходит через прорезанные в стенках цилиндра окна.
По мере выполнения рабочего цикла назначения окон должны меняться, а следовательно, необходим дополнительный газораспределительный механизм, выполняющий эту функцию. Наличие такого механизма, также как и в случае однопоршневых двигателей, приводит к ограничению скорости работы двигателя, а значит и вырабатываемой им мощности. Использование в данном двигателе двухтактного цикла работы также снижает его эффективность по сравнению с четырехтактным циклом, несмотря на то, что применение эпициклоидного механизма и сложного движения поршней позволяет немного улучшить условия продувки цилиндра по сравнению с однопоршневым двухтактным двигателем.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в увеличении мощности за счет увеличения оборотов карбюраторного или дизельного двигателя, которое достигается благодаря отказу от газораспределительных механизмов.
Основной отличительной особенностью предложенного двигателя является использование механизма, обеспечивающего движение поршней по траекториям, позволяющим выполнять впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск через окна, прорезанные в стенках цилиндра, не изменяя при этом их назначения, т.е. выполнять четырехтактный рабочий цикл.
Технический результат достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, состоящего из секций, каждая из которых содержит цилиндр с впускным и выпускным окнами и размещенными в нем, образующие единую камеру сгорания, поршни, новым является то, что каждая секция содержит планетарный механизм внешнего зацепления, связывающий поршни, шатуны, водила и кривошипы, имеющие разные углы начальной установки и соединенные с валами, задающими движение поршней по траекториям, обеспечивающим четырехтактный рабочий цикл, при этом не требуя газораспределительного механизма и изменения назначения впускных и выпускных окон.
Траектории движения поршней описываются суммой синусоидальных функций, имеющих кратные частоты ω и 2ω:
где X01, X02 - смещение траекторий относительно нейтрального положения (для правого поршня - положительное, а для левого поршня - отрицательное), А1, А2 - амплитуды первой и второй гармоник, определяемые геометрическими параметрами механизма, ϕ11, ϕ21, ϕ12, ϕ22 - начальные фазы гармоник левого и правого поршней, определяемые начальными углами установки кривошипов.
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, где изображена кинематическая схема планетарного механизма внешнего зацепления перемещения поршней, и фиг. 2, где изображен цилиндр двигателя и траектории движения поршней с указанием фаз работы двигателя.
Двигатель состоит из секций, каждая из которых содержит цилиндр 1 (фиг. 1), в котором прорезаны окна для впуска топливовоздушной смеси 2 и выпуска отработанных газов 3, со свечой (для карбюраторных двигателей) или форсункой (для дизельных двигателей) 6, в котором движутся поршни 4 и 5, образующие единую камеру сгорания.
Поршни приводятся в движение планетарным механизмом, состоящим из зубчатых колес внешнего зацепления 7 и 8, по которым перекатываются зубчатые колеса 9 и 10, приводимые в движение кривошипами 11, 12. На каждом зубчатом колесе 9 и 10 размещены водила 13, 14, которые через шатуны 15, 16 связаны с поршнями 4 и 5. Соотношение радиусов зубчатых колес 7, 8, 9, 10 определяет соотношение угловых скоростей вращения кривошипов 11, 12 и водил 13, 14 (ω и 2ω в формуле 1). Длины кривошипов 11, 12, водил 13, 14 и шатунов 15, 16 определяют амплитуды и начальные смещения траекторий движения поршней (Х01, Х02, A1, А2 в формуле 1). Углы начальной установки кривошипов и водил ϕ11, ϕ21, ϕ12, ϕ22 в формуле 1) обеспечивают движение поршней по траекториям а и б, указанным на фиг. 2, обеспечивая необходимые фазы газораспределения.
Цикл работы двигателя состоит из пяти основных этапов (фиг. 2). Двигаясь по цилиндру 1, поршни 4 и 5 на этапе впуска расходятся, увеличивая объем межцилиндрового пространства, при этом открывая через впускное окно 2 доступ для топливовоздушной смеси. Этап сжатия начинается с момента перекрытия поршнем 4 впускного окна 2, после чего межцилиндровое пространство оказывается изолированным, а сближение поршней приводит к повышению давления. Цикл рабочего хода начинается с воспламенения топливовоздушной смеси свечой 6 (в случае карбюраторного двигателя) или впрыска топлива через форсунку 6 (в случае дизельного двигателя). В процессе расхождения поршней повышенное давление в цилиндре позволяет совершить полезную работу, и рабочий ход продолжается до тех пор, пока поршень 5 не откроет доступ из межцилиндрового пространства в выпускное окно 3. Выпуск отработанных газов происходит за счет сближения поршней при открытом доступе к выпускному окну 3. Для повторения рабочего цикла необходимо выполнить переход поршней от выпускного окна к впускному.
Траектории движения а и б поршней 4 и 5 описываются суммой синусоидальных функций, имеющих кратные частоты ω и 2ω:
где X01, X02 - смещение траекторий относительно нейтрального положения (для правого поршня - положительное, а для левого поршня - отрицательное), А1, А2 - амплитуды первой и второй гармоник, определяемые геометрическими параметрами механизма, ϕ11, ϕ21, ϕ12, ϕ22 - начальные фазы гармоник левого и правого поршней, определяемые начальными углами установки кривошипов.
Применение данных двигателей позволит существенно увеличить цилиндровую мощность за счет повышения оборотов, что достигается отказом от газораспределительного механизма и отсутствием необходимости изменения назначения впускных и выпускных окон.
Claims (4)
1. Двигатель внутреннего сгорания, состоящий из секций, каждая из которых содержит цилиндр с впускным и выпускным окнами и размещенные в нем, образующие единую камеру сгорания, поршни, отличающийся тем, что каждая секция содержит планетарный механизм внешнего зацепления, зубчатые колеса которого связывают выходные валы с поршнями посредством кривошипов, водил и шатунов, а разные углы начальной установки кривошипов и водил задают движение поршней по траекториям, обеспечивающим четырехтактный рабочий цикл.
2. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что траектории движения поршней описываются суммой синусоидальных функций, имеющих кратные частоты ω и 2ω:
где X01, X02 - смещение траекторий относительно нейтрального положения (для правого поршня - положительное, а для левого поршня - отрицательное), A1, A2 - амплитуды первой и второй гармоник, определяемые геометрическими параметрами механизма, ϕ11, ϕ21, ϕ12, ϕ22 - начальные фазы гармоник левого и правого поршней, определяемые начальными углами установки кривошипов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016106202U RU169909U1 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Двигатель внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016106202U RU169909U1 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Двигатель внутреннего сгорания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU169909U1 true RU169909U1 (ru) | 2017-04-05 |
Family
ID=58505380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016106202U RU169909U1 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Двигатель внутреннего сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU169909U1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0708274A1 (en) * | 1994-05-10 | 1996-04-24 | Longwell Japan Co., Ltd. | Crank device and machine device |
RU2184864C1 (ru) * | 2001-07-20 | 2002-07-10 | Анашин Дмитрий Викторович | Двигатель внутреннего сгорания |
RU2341668C2 (ru) * | 2005-09-12 | 2008-12-20 | Дмитрий Владимирович Заливадный | Кривошипно-шатунный механизм двигателя внутреннего сгорания с регулируемой длиной кривошипа |
-
2016
- 2016-02-24 RU RU2016106202U patent/RU169909U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0708274A1 (en) * | 1994-05-10 | 1996-04-24 | Longwell Japan Co., Ltd. | Crank device and machine device |
RU2184864C1 (ru) * | 2001-07-20 | 2002-07-10 | Анашин Дмитрий Викторович | Двигатель внутреннего сгорания |
RU2341668C2 (ru) * | 2005-09-12 | 2008-12-20 | Дмитрий Владимирович Заливадный | Кривошипно-шатунный механизм двигателя внутреннего сгорания с регулируемой длиной кривошипа |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
B1. * |
C1. * |
C1. EP 0000708274 02.11.2000 * |
C2. * |
C2. RU 2184864 10.07.2002 * |
RU 2341668 20.12.2008 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1325897C (en) | Crankless reciprocating machine | |
EA201000755A1 (ru) | Моноблочный бесклапанный оппозитный поршневой двигатель внутреннего сгорания | |
CN102242671A (zh) | 双活塞对置发动机 | |
WO2013073132A1 (ja) | 多気筒エンジンの排気装置 | |
US8967097B2 (en) | Variable stroke mechanism for internal combustion engine | |
US5970924A (en) | Arc-piston engine | |
RU2632356C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
JP5904686B2 (ja) | 内燃機関のための可変行程機構 | |
WO2016004860A1 (zh) | 用于动力装置的二冲程齿轮轴发动机 | |
CN101205812A (zh) | 四活塞缸体旋转发动机 | |
JP2021025488A (ja) | 対向ピストンエンジン | |
RU166682U1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU169909U1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2632355C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2632357C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU164882U1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
CN102996236B (zh) | 轮环样气缸环转活塞发动机 | |
JP2013160169A (ja) | 多気筒エンジンの吸排気装置 | |
US20240301817A1 (en) | Method for a combustion machine with two times three strokes | |
RU2788801C2 (ru) | Поршневой двухвальный двухтактный двигатель внутреннего сгорания с изменяемой степенью сжатия и маятниковым механизмом управления тактом впуска | |
RU2544123C1 (ru) | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания | |
RU2614898C2 (ru) | Способ преобразования движения поршней и двигатель внутреннего сгорания | |
RU164941U1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания "нормас". вариант - хв-98 | |
RU2291309C2 (ru) | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания без кривошипно-камерной продувки | |
CN102588092B (zh) | 二冲程自吸气旋转式发动机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200225 |