RU2011847C1 - Piston engine - Google Patents

Piston engine Download PDF

Info

Publication number
RU2011847C1
RU2011847C1 SU4903542A RU2011847C1 RU 2011847 C1 RU2011847 C1 RU 2011847C1 SU 4903542 A SU4903542 A SU 4903542A RU 2011847 C1 RU2011847 C1 RU 2011847C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
axes
engine
shaft
pivotally connected
rollers
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Порфирий Сергеевич Владимиров
Original Assignee
Порфирий Сергеевич Владимиров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Порфирий Сергеевич Владимиров filed Critical Порфирий Сергеевич Владимиров
Priority to SU4903542 priority Critical patent/RU2011847C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2011847C1 publication Critical patent/RU2011847C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: engine has case 1, fixed bank of cylinders with pistons and rods, working shaft with two sloping cranks positioned along the axis of the bank of cylinders, and inclined bushings with pins movably mounted on the sloping cranks. Inclined washers pivotally connected with pins of inclined bushings and axles mounted in lugs which are movably coupled with longitudinal guides within the case and interconnected with ties having a synchronous rotation drive made of two worm wheels which engage with worms mounted on the common shaft. EFFECT: enhanced efficiency. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, конкретнее к аксиально-поршневым двигателям внутреннего сгорания. The invention relates to engine building, and more particularly to axial piston internal combustion engines.

Известен аксиально-поршневой двигатель, содержащий корпус, неподвижный блок цилиндров с поршнями и шатунами, рабочий вал с косым кривошипом, установленным на валу с возможностью осевого перемещения, наклонную втулку, подвижно сопряженную с косым кривошипом, наклонную шайбу, шарнирно соединенную с наклонной втулкой и шатунами, механизм изменения осевого положения косого кривошипа с валиками, снабженными рычагами и эксцентрично расположенными шейками, одни из которых шарнирно сопряжены с наклонной шайбой, а другие - с корпусом, причем рычаги шарнирно соединены с регулирующим приводом, а коромысло и наклонная втулка сопряжены с возможностью перемещения вдоль оси шарнирных соединений. Known axial piston engine comprising a housing, a fixed cylinder block with pistons and connecting rods, a working shaft with an oblique crank mounted on the shaft with axial movement, an inclined sleeve movably conjugated with an oblique crank, an inclined washer pivotally connected to an inclined sleeve and connecting rods , a mechanism for changing the axial position of an oblique crank with rollers equipped with levers and eccentrically arranged necks, some of which are articulated with an inclined washer, and others with a housing, moreover, Steps are pivotally connected with the control actuator and the rocker arm and the inclined sleeve conjugate movable along the axis of the articulations.

Известное устройство, которое является прототипом изобретения, обеспечивает простое и надежное, с минимальными потерями на трение, регулирование степени сжатия в цилиндрах двигателя. The known device, which is the prototype of the invention, provides a simple and reliable, with minimal friction losses, regulation of the compression ratio in the engine cylinders.

Однако указанное устройство имеет конструктивные особенности, которые можно определить как недостатки:
регулирование степени сжатия сопровождается перемещением наклонной шайбы по дуге окружности с радиусом, равным эксцентриситету валика, при этом шайба перемещается относительно наклонной втулки в пределах предусмотренного зазора (порядка 0,1. . . 0,15 мм), указанный зазор весьма мал, тем не менее для фиксации силового вала в поперечном направлении необходима установка его в коренных подшипниках;
эксцентриковые валики установлены в кронштейнах корпуса консольно, что вызывает перекосы валиков под действием сил давления газов на поршни и снижает нагрузочную способность шарнирных сопряжений между валиками, коромыслом и корпусом;
валики передают усилия с поршней на корпусные детали, создают в последних сложнонапряженное состояние с деформациями изгиба и растяжения, что требует усложнения конструкции корпусных деталей, увеличения их прочности и массы.
However, this device has design features that can be defined as disadvantages:
regulation of the degree of compression is accompanied by the movement of the inclined washer along an arc of a circle with a radius equal to the eccentricity of the roller, while the washer moves relative to the inclined sleeve within the specified gap (of the order of 0.1... 0.15 mm), the specified gap is very small, however for fixing the power shaft in the transverse direction, it is necessary to install it in the main bearings;
eccentric rollers are mounted in cantilever arms of the cantilever, which causes distortions of the rollers under the action of gas pressure forces on the pistons and reduces the loading ability of the articulated joints between the rollers, rocker and the housing;
the rollers transmit forces from the pistons to the body parts, in the latter create a difficult stress state with bending and tensile deformations, which requires complicating the design of the body parts, increasing their strength and mass.

Целью изобретения является дальнейшее совершенствование известного устройства путем устранения указанных недостатков. The aim of the invention is to further improve the known device by eliminating these disadvantages.

Цель достигается установкой наклонных шайб посредством осей в проушинах, сопряженных с направляющими продольного движения в корпусе и соединенных между собой тягами, снабженными регулирующим приводом синхронного продольного перемещения, выполненным, например, в виде резьбовых соединений концов тяг с проушинами и установленных на тягах червячных колес, сопряженных с червяками, выполненными на общем валу. The goal is achieved by installing inclined washers by means of axes in the eyes, paired with longitudinal guides in the housing and interconnected by rods equipped with a synchronous longitudinal displacement drive, made, for example, in the form of threaded joints of the ends of the rods with eyes and mounted on the rods of the worm wheels conjugated with worms made on a common shaft.

На фиг. 1 изображен общий вид двигателя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a general view of the engine; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Двигатель содержит корпус 1, в котором неподвижно закреплены цилиндры 2,3 с впускными окнами 4, выпускными окнами 5, поршнями 6,7 с шатунами 8,9, которые посредством пальцев 10,11 шарнирно соединены с наклонными шайбами 12,13, установленными с возможностью поворота на пальцах 14,15, закрепленных в проушинах 16,17, размещенных в направляющих 18,19 продольного движения, скрепленных с корпусом. Проушины соединены посредством резьбы с концами тяг 20,21, снабженных регулирующим приводом синхронного вращения. Шайбы 12,13 шарнирно соединены с цапфами 22 наклонных втулок 23,24, подвижно установленных на косых кривошипах силового вала 25. The engine comprises a housing 1, in which cylinders 2.3 are fixedly fixed with inlet windows 4, exhaust windows 5, pistons 6.7 with connecting rods 8.9, which are pivotally connected with inclined washers 12,13 with pins 10,11 and mounted turning on the fingers 14,15, fixed in the eyes 16,17, placed in the guides 18,19 longitudinal movement, fastened to the body. The eyes are connected by means of a thread to the ends of the rods 20.21, equipped with a control drive of synchronous rotation. Washers 12,13 are pivotally connected to the pins 22 of the inclined bushings 23,24, movably mounted on oblique cranks of the power shaft 25.

Возможны различные варианты исполнения вала и кривошипа. Various shaft and crank options are possible.

По одному варианту кривошип выполнен (подобно прототипу) в виде барабана относительно большого диаметра с подшипниками качения, установленного с возможностью осевого перемещения на прямом силовом валу. In one embodiment, the crank is made (similar to the prototype) in the form of a drum of relatively large diameter with rolling bearings, mounted with the possibility of axial movement on a direct power shaft.

По другому варианту косой кривошип выполнен непосредственно на коленчатом силовом валу, причем наклонная втулка установлена посредством подшипников скольжения на косом кривошипе с возможностью осевого перемещения в пределах диапазона регулирования степени сжатия. In another embodiment, the oblique crank is made directly on the crankshaft, and the inclined sleeve is mounted by means of sliding bearings on the oblique crank with the possibility of axial movement within the range of regulation of the degree of compression.

По третьему варианту наклонная втулка установлена на косом кривошипе фиксировано в осевом направлении. В этом варианте, который изображен на фиг. 1 и 2, силовой вал состоит из двух частей 25 и 25а, сопряженных между собой посредством шлицевого соединения с возможностью осевого перемещения. In the third embodiment, the inclined sleeve mounted on an oblique crank is fixed in the axial direction. In this embodiment, which is shown in FIG. 1 and 2, the power shaft consists of two parts 25 and 25a, interconnected by means of a spline connection with the possibility of axial movement.

Регулирующий привод синхронного вращения тяг 20,21 может быть выполнен в виде закрепленных на тягах, например, штифтами 26 червячных колес 27,28, установленных посредством радиально-упорных подшипников 29,30 в корпусе и сопряженных с червяками 31,32, выполненными на общем валу 33. При этом предпочтительно исполнение червяков с противоположным направлением винтовой линии и разное направление резьбы на концах тяг, соединенных с проушинами одного коромысла. The adjusting drive for synchronous rotation of the rods 20.21 can be made in the form of worm wheels 27.28 mounted on rods, for example, with pins 26 installed via angular contact bearings 29.30 in the housing and mating with worms 31.32 made on a common shaft 33. In this case, it is preferable to perform worms with the opposite direction of the helix and different thread directions at the ends of the rods connected to the eyes of one beam.

Возможны другие варианты регулирующего привода. Например, на тягах возможна неподвижная установка зубчатых колес (звездочек), соединенных общей цепью. Other control drive options available. For example, on rods, stationary installation of gears (sprockets) connected by a common chain is possible.

Тяги могут быть изогнуты и соединены с гайками, сопряженными с концами винта, имеющими резьбу правого и левого направлений (как в прототипе). The rods can be bent and connected to nuts mating with the ends of the screw having a thread of right and left directions (as in the prototype).

Проушины одной наклонной шайбы могут быть соединены с корпусом неподвижно, при этом проушины другой шайбы должны иметь удвоенный (по сравнению с вариантом на фиг. 1 и 2) продольный ход. The eyes of one inclined washer can be connected to the casing motionlessly, while the eyes of the other washer must have doubled (in comparison with the variant in Figs. 1 and 2) longitudinal stroke.

Действует двигатель подобно прототипу. Вблизи нижней мертвой точки через окна 4,5 осуществляется продувка рабочей камеры цилиндров 2,3 зарядом сжатого воздуха от турбокомпрессора, затем при встречном движении поршней 6,7 осуществляется сжатие, впрыск топлива через форсунку 34, самовоспламенение и сгорание смеси, расширение продуктов сгорания. The engine works like a prototype. Near the bottom dead center, through the windows 4.5, the working chamber of the cylinders is purged by 2.3 with a compressed air charge from the turbocompressor, then, when the pistons 6.7 meet the opposite motion, compression is performed, fuel is injected through the nozzle 34, the mixture spontaneously ignites and burns, and combustion products expand.

При работе двигателя на переменных режимах каждому режиму соответствует некоторая оптимальная степень сжатия, которая является переменной и в общем случае повышается с уменьшением нагрузки. When the engine is operating in variable modes, each mode corresponds to a certain optimal compression ratio, which is variable and generally increases with decreasing load.

Регулирование степени сжатия осуществляется вращением валка 33, при этом вращательное движение червячными парами 31,27 и 32,28 передается тягам 20,21 последние в зависимости от направления вращения посредством резьбовых соединений стягивают или раздвигают проушины 16,17 и связанные с ними наклонные шайбы 12,13 с шатунами 8,9 и поршнями 6,7; в результате изменяется объем камеры сгорания и степень сжатия. Регулирующее вращение валка 33 может осуществляться различным образом: в стационарных двигателях с постоянным режимом работы оно может производиться вручную, в транспортных двигателях с переменным режимом работы привод валка может быть кинематически связан с регулятором подачи топлива, например с рейкой топливного насоса; вал может иметь автономный привод, управля- емый по оптимальной программе бортовым компьютером. The degree of compression is controlled by rotation of the roll 33, while the rotational movement of the worm pairs 31,27 and 32,28 is transmitted to the rods 20,21, depending on the direction of rotation, the eyelets 16,17 and the associated inclined washers 12 are pulled or pushed apart by threaded connections, 13 with 8.9 connecting rods and 6.7 pistons; as a result, the volume of the combustion chamber and the compression ratio change. The control rotation of the roll 33 can be carried out in various ways: in stationary engines with a constant mode of operation, it can be done manually, in transport engines with a variable mode of operation, the drive of the roller can be kinematically connected with the fuel supply regulator, for example, with the rail of the fuel pump; the shaft can have an autonomous drive controlled by the optimal program by the on-board computer.

Технико-экономическая эффективность предложения обусловлена следующими факторами
отсутствие люфта в шарнирных сопряжениях между наклонной втулкой и шайбой позволяет отказаться от установки вала в коренных подшипниках, поскольку функции центрирования вала обеспечивают шарниры Кардана с цапфами 22 и пальцами 14, уменьшить массу, повысить надежность;
установка коромысел в проушинах с разгрузкой пальцев 14 на две опоры позволяет устранить консольное расположение пальцев, присущее прототипу, придать шарниру способность самоустанавливаться, уменьшить кромочные давления, повысить нагрузочную способность и надежность шарнира, уменьшить диаметр пальца и потери на трение;
тяги 20,21, соединяя проушины и коромысла и будучи нагруженными усилиями растяжения, обеспечивают наиболее эффективное "короткое замыкание" наиболее мощных действующих в двигателе сил, что позволяет разгрузить корпусные детали от упомянутых нагрузок, упростить их конструкцию, уменьшить массу.
Technical and economic efficiency of the proposal is due to the following factors
the absence of play in the articulated joints between the inclined sleeve and the washer allows you to refuse to install the shaft in the main bearings, since the centering functions of the shaft provide Cardan joints with pins 22 and pins 14, reduce weight, increase reliability;
the installation of the rocker arm in the eyes with the unloading of the fingers 14 on two supports allows you to eliminate the cantilever arrangement of the fingers inherent in the prototype, to give the hinge the ability to self-install, reduce edge pressure, increase the load capacity and reliability of the hinge, reduce the diameter of the finger and friction loss;
traction 20,21, connecting the eyes and rockers and being loaded with tensile forces, provide the most effective "short circuit" of the most powerful forces acting in the engine, which allows you to unload the body parts from the mentioned loads, simplify their design, reduce weight.

Claims (3)

1. ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий корпус, неподвижный блок цилиндров с поршнями и шатунами, рабочий вал с косыми кривошипами, установленный в корпусе параллельно осям цилиндров, наклонные втулки с цапфами, установленные на косых кривошипах, по меньшей мере одну наклонную шайбу, шарнирно связанную с цапфами наклонных втулок, регулирующий привод с валиком с винтовой резьбой и червячным колесом, кинематически связанный с наклонными шайбами с возможностью перемещения последних вдоль оси рабочего вала, причем шатуны поршней шарнирно связаны с наклонными шайбами, отличающийся тем, что, с упрощения конструкции и повышения надежности, двигатель снабжен по меньшей мере двумя проушинами с ползунами и осями, по меньшей мере одним дополнительным валиком с участками винтовой резьбы противоположного направления, направляющими, оси симметрии которых параллельны оси вращения рабочего вала, синхронизирующим механизмом, кинематически связанным с червячными колесами валиков, причем наклонная шайба шарнирно связана с осями проушин, а ползуны последних установлены в направляющих с возможностью перемещения вдоль их осей симметрии и кинематически связаны с дополнительными валиками. 1. PISTON ENGINE, comprising a housing, a fixed cylinder block with pistons and connecting rods, a working shaft with oblique cranks installed in the housing parallel to the cylinder axes, inclined bushings with pins mounted on oblique cranks, at least one inclined washer pivotally connected to the pins inclined bushings, a control drive with a screw thread and a worm wheel, kinematically connected with inclined washers with the possibility of moving the latter along the axis of the working shaft, and the piston rods pivotally connected with inclined washers, characterized in that, in order to simplify the design and increase reliability, the engine is equipped with at least two eyelets with sliders and axes, at least one additional roller with screw threads in the opposite direction, guides whose symmetry axes are parallel to the working axis of rotation shaft, a synchronizing mechanism kinematically connected with the worm wheels of the rollers, the inclined washer pivotally connected to the axes of the eyes, and the sliders of the latter are installed in rails with the ability to move along their axes of symmetry and kinematically connected with additional rollers. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что проушины соединены с валиками при помощи участков винтовой резьбы противоположного направления. 2. The engine according to claim 1, characterized in that the eyes are connected to the rollers using sections of a screw thread in the opposite direction. 3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что снабжен радиально-упорными подшипниками, установленными в корпусе и взаимодействующими с червячными колесами, а синхронизирующий механизм выполнен в виде вала с червяками, входящими в зацепление с червячными колесами. 3. The engine according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that it is equipped with angular contact bearings installed in the housing and interacting with the worm wheels, and the synchronizing mechanism is made in the form of a shaft with worms that engage with the worm wheels.
SU4903542 1991-01-18 1991-01-18 Piston engine RU2011847C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4903542 RU2011847C1 (en) 1991-01-18 1991-01-18 Piston engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4903542 RU2011847C1 (en) 1991-01-18 1991-01-18 Piston engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2011847C1 true RU2011847C1 (en) 1994-04-30

Family

ID=21556196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4903542 RU2011847C1 (en) 1991-01-18 1991-01-18 Piston engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2011847C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998039556A1 (en) * 1997-03-07 1998-09-11 Vasily Sakharnov Sakharnov piston engine
RU2627993C2 (en) * 2013-02-07 2017-08-14 Мединол Лтд. Adjustable linear motor
CN116274218A (en) * 2023-03-09 2023-06-23 宁波格劳博智能工业有限公司 Equipment for removing condensed water on outer wall of lithium battery electrolyte tank

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998039556A1 (en) * 1997-03-07 1998-09-11 Vasily Sakharnov Sakharnov piston engine
RU2627993C2 (en) * 2013-02-07 2017-08-14 Мединол Лтд. Adjustable linear motor
US9765865B2 (en) 2013-02-07 2017-09-19 Medinol Ltd. Variable linear motor
CN116274218A (en) * 2023-03-09 2023-06-23 宁波格劳博智能工业有限公司 Equipment for removing condensed water on outer wall of lithium battery electrolyte tank
CN116274218B (en) * 2023-03-09 2024-04-02 宁波格劳博智能工业有限公司 Equipment for removing condensed water on outer wall of lithium battery electrolyte tank

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6505582B2 (en) Variable compression ratio mechanism of reciprocating internal combustion engine
US4463710A (en) Engine connecting rod and piston assembly
US20080121196A1 (en) Internal-Combustion Engine With Guided Roller Piston Drive
US5335632A (en) Variable compression internal combustion engine
LT4129B (en) Apparatus for mutual conversion between circular motion and reciprocal motion
RU2296234C1 (en) Crank mechanism
US5560327A (en) Internal combustion engine with improved cycle dynamics
US4301695A (en) Reciprocating piston machine
US5791302A (en) Engine with variable compression ratio
KR0179161B1 (en) Arrangement at an internal combustion engine
US4387672A (en) Energy transfer apparatus
RU2011847C1 (en) Piston engine
GB2249131A (en) Variable compression ratio i.c. engine
US4712518A (en) Power output mechanism for an internal combustion engine
CN1268994A (en) Coupling arrangement for reciprocating piston engine
CN113795656B (en) Variable compression ratio mechanism, engine and automobile
RU2038497C1 (en) Method of enhancing fuel-power efficiency of internal combustion engine and internal combustion engine
CN110671199A (en) Variable compression ratio mechanism and engine
GB2030213A (en) Opposed piston engine
RU2151878C1 (en) Piston machine
RU2124136C1 (en) Internal combustion engine
SU1740835A1 (en) Piston machine connecting rod-piston group
RU2125162C1 (en) Piston engine
EP0454627A2 (en) Engine with double-acting pistons and without connecting rods
RU2033543C1 (en) Plunger engine