RU1815364C - Двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Использование: двигателестроение. Сущность изобретени : между наружными кривошипно-шатуиными механизмами одного из противоположно-движущихс  поршней установлен планетарно-эксцентрико- вый привод дл  второго поршн , при этом каждый из приводов выполнен на базе общего коленвального вала - диска путем его кинематической св зи с наружного торца

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к двигателестроению, точнее к производству бесшатунных поршневых машин с планетарными кривошипа- ми.

Целью изобретени   вл етс  снижение удельной массы двигател .

На чертеже приводитс  схема предлагаемого двигател ,

Двигатель включает основной рабочий цилиндр 1 с форсунками 2 и топливным насосом 3 высокого давлени , противоположно-движущиес  поршни 4 и 6. монолитно соединенные первый с дополнительным рабочим поршнем 5, а второй - с компрессорным поршнем 7 посредством своих штоков 8 и 9, комбинированный механизм преобразовани  перемещений поршней во вращение выходного вала, а также механизм газораспределени  и наддува.

Комбинированный механизм преобразовани  перемещений поршней состоит из двух крайних шатунных кривошипов и расположенного между ними одного центрального планетарно-штокового кривошипа. Каждый шатунный кривошип выполнен в форме пары соосных дисков 10, монолитно соединенных-между собой шатунной шейкой 25, кинематически св занной со вторым поршнем, шатуном 24. Диски 10 установлены з стенках поршневого цилиндра, выполнены за одно целое с зубчатыми колесами 11 и кинематически св заны-друг.с другом посредством зубчатых колес 19 и выходного вала 17,- -..-

Планетарно-штоковый кривошип вы- полнен нз базе планетарного вала 12 с парой монолитных с ним эксцентриков 13 и , зубчатого колеса 14 между ними с диаметром делительной окружности зубьев, равным удвоенному эксцентриситету эксцентриков 13 относительно оси вращени  вала 12. Эксцентрики 13 св заны поршневым штоком 9 с поршн ми 4 и 5, а колесо 14 входит в зацепление с зубь ми внутреннего зацеплени  колеса 16, закрепленного неподвижно в картере 15 корпуса двигател , при этом диаметр делительной окружности его зубьев равен 4г, где г - радиус делительной окружности зубьев колеса 14, Механизм газораспределени  включает кулачки 18, жестко установленные на выходном валу 17; толкатель 20, коромысло 21, клапан 22 и компрессор 23 с пластинчатыми клапанами. Двигатель снабжен маховиком 26. .

Поршневой шток 9 снабжен продольным пазом 27, симметрично расположенным на продольной оси поршневого цилиндра 1. В штоке 9 выполнены отверсти 

дл  посадки со скольжением эксцентриков

13. Зубчатые колеса 11 и 19 кинематически

св заны с передаточным отношением 1 1.,

Предлагаема  конструкци  рбеспечивает работу двух камер 28 и 29 сгорани  топлива и двух камер компрессора. Камера 28 снабжена впускными 30 и выпускными 31 окнами.

Дл  обеспечени  равномерности рабо0 чего двигател  путем выравнивани  объема камер 28 и 29 диаметр поршн  5 превышает диаметр поршней 4 и 6 в 1,414 раза, а смещение монолитного кривошипа 25 с оси вращени  кривошипного диска 10 превышает

5 смещение планетарного кривошипа 12 едва раза.

Двигатель работает по традиционному двухтактному циклу. При вращении маховика 26 вращаетс  выходной вал 17, обеспечи0 ва  синхронное вращение двух дисков 10 посредством зубчатых колес 11 и 19, при этом шейка 25 Движетс  по окружности с радиусом 2г, обеспечива  возвратно-поступательные перемещени  поршней 6 и 7 на

5 величину 4г посредством шатунов 24, а вал 12 вращаетс  по окружности с радиусом г с одновременным вращением вокруг собственной продольной оси из-за зубчатого зацеплени  колес 14 и 16, обеспечива 

0 возвратно-поступальные перемещени  оси вращени  эксцентриков 13 вдоль оси поршневого цилиндра 1, что вызывает возвратно- поступательные перемещени  поршней 4 и 5 в противрфазе.к перемещени м поршней

5 б и 7. Планетарное вращение зубчатого колеса 14 играет роль своеобразного маховика , так как обеспечивает плавное перемещение поршней при углах поворота дисков 10, равных 90° и 270° когда смеще0 ние поршней за счет эксцентриков 13 становитс  невозможным из-за совпадени  их осей вращени  с осью вращени  дисков 10. Встречно-противоположное движение поршней 4 и 6 формирует в камерах 28 и 29

5 традиционные циклы двухтактного двигател  с продувкой клапанно-щелевой в камере 29 и с пр моточно-щелевой в камере 28. В частности, в положении двигател , представленного на фйг.1, топливо сжигаетс  в

0 камере 29, а в камере 28 осуществл етс  продувка и наддув с применением поршневого компрессора 7.

Положительным эффектом предлагаемого двигател   вл етс  снижение его мас5 сы из-за уменьшени  массы блока цилиндров, количества шатунов, головок блока цилиндров. Дополнительным положительным эффектом  вл етс  снижение до минимума трени  поршней о стенки цилиндров , в результате чего уменьшаютс  механические потери на трение почти в два раза, увеличиваетс  эффективный КПД, повышаетс  срок службы двигател  и создаютс  услови  дл  форсировани  двигател  по частоте вращени  вала отбора мощности. Ф о рмул а изо б ре тени   1. Двигатель внутреннего сгорани , содержащий корпус, цилиндр с установленными в нем встречно-движущимис  поршн ми, с образованием между ними общей камеры переменного объема и механизм преобразовани  движени  поршней во вращение выходного вала, выполненный в виде трех кривошипов, один из которых, центральный, расположен между крайними кривошипами и кинематически св зан с первым поршнем, а крайние установлены в кривошипных опорах и св заны с вторым поршнем при помощи шатунов, от л ичаю- щ и и с   тем, что, с целью снижени  удельной массы двигател , в корпусе закреплена синхронизирующа  шестерн  внутреннего

зацеплени , опоры выполнены в стенке цилиндра , крайние кривошипы выполнены в виде дисков с эксцентричными шейками между ними, центральный кривошип выполнен в виде двух эксцентриков, установленных монолитно на планетарном валу, который посажен своими концевыми шейками в эксцентричные отверсти  кривошипных опор, и шестерни, закрепленной на

этом валу между эксцентриками И вход щей в зацепление с синхронизирующей шестерней .

2. Двигатель по п.1, отл и ч а ю щи и с   тем, что он снабжен дополнительным рабочим и компрессорным цилиндрами с размещенными в них соответствующими поршн ми, расположенными соосно с основным рабочим цилиндром, причем поршень дополнительного рабочего цилиндра жестко св зан с первым поршнем, а поршень компрессорного цилиндра - с вторым поршнем основного цилиндра.