RU2013600C1 - Four-stroke internal combustion engine - Google Patents

Four-stroke internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2013600C1
RU2013600C1 SU4937204A RU2013600C1 RU 2013600 C1 RU2013600 C1 RU 2013600C1 SU 4937204 A SU4937204 A SU 4937204A RU 2013600 C1 RU2013600 C1 RU 2013600C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lever
arm
piston
cylinders
rod
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Прибылов
Д.В. Прибылов
Original Assignee
Прибылов Владимир Васильевич
Прибылов Дмитрий Владимирович
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 Прибылов Владимир Васильевич, Прибылов Дмитрий Владимирович filed Critical Прибылов Владимир Васильевич
Priority to SU4937204 priority Critical patent/RU2013600C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2013600C1 publication Critical patent/RU2013600C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: automotive engineering. SUBSTANCE: four-stroke internal combustion engine has casing 1 accommodating rotor 2 with cylinders having pistons and rods. Secured rigidly to rotor 2 in line with the longitudinal axis of cylinder 3 are brackets 4 and 5. Cylinder 3 accommodates piston 6 with rod 7. Bracket 4 is pivotally connected to two-arm lever 8 provided with roller 9 engageable with inner curvilinear surface 10 of casing 1. Bracket 5 is pivotally linked to two-arm lever 11 having roller 12 cooperating with inner curvilinear surface 10 of casing 1. Two-arm levers 8 and 11 have outer toothings mating through transmission gears 13 and 14 rigidly affixed to rotor 2. Positioned between gears 13 and 14 is rod 7 of piston 6 in the form of a toothed rack. Other cylinders are fashioned in a similar manner. The number of cylinders in the engine and the shape of interior surface 10 of casing 1 can be different. Transmission gears 13 and 14 can be dispensed with, and two-arm levers 8 and 11 will in this case directly engage with each other through toothed rack. Rod 7 of piston 6 will in this case rest between two-arm levers 8 and 11. The transmission must ensure equal angular displacement of rollers 9 and 12 with a phase of 180. In this manner, two-arm levers 8 and 11 are operatively connected by toothed transmission to rod 7 of piston 6 thanks to the provision of rod 2 in the form of a toothed rack located between gears 13 and 14 (two-arm levers 8 and 11). EFFECT: enhanced efficiency in operation. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в насосокомпрессоростроении. The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building, and can be used in pump and compressor engineering.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, установленный в нем ротор, закрепленные на нем цилиндры, находящиеся в них поршни со штоками, содержащими ролики, взаимодействующие с внутренней криволинейной поверхностью корпуса. A known internal combustion engine comprising a housing, a rotor installed in it, cylinders mounted on it, pistons in them with rods containing rollers interacting with the internal curved surface of the housing.

Известен четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, установленный в нем ротор, закрепленные на нем цилиндры, находящиеся в них поршни со штоками, содержащими ролики, взаимодействующие с внутренней криволинейной поверхностью корпуса. A four-stroke internal combustion engine is known, comprising a housing, a rotor installed therein, cylinders mounted on it, pistons in them with rods containing rollers interacting with the internal curved surface of the housing.

Недостатком данных двигателей является ненадежная работа их в четырехтактном рабочем цикле при пуске, малых оборотах и увеличении нагрузки вследствие того, что поршни выводятся из верхних мертвых точек за счет центробежных сил, недостатком является наличие ударных нагрузок на ролики вследствие возможного непостоянного контакта их с внутренней поверхностью корпуса, что снижает долговечность двигателя, а также наличие боковых сил, действующих на цилиндропоршневую группу, вследствие передачи крутящего момента через взаимодействие поршней со стенками цилиндров, что снижает долговечность двигателя и уменьшает его КПД. The disadvantage of these engines is their unreliable operation in a four-cycle duty cycle during start-up, low revolutions and an increase in load due to the fact that the pistons are removed from the top dead points due to centrifugal forces, the disadvantage is the presence of shock loads on the rollers due to their possible non-constant contact with the inner surface of the housing , which reduces the durability of the engine, as well as the presence of lateral forces acting on the cylinder-piston group, due to the transmission of torque through the interaction of pores it from the cylinder walls, which reduces the durability of the engine and reduces its efficiency.

Цель изобретения - повышение надежности работы двигателя в четырехтактном рабочем цикле при пуске, малых оборотах и увеличении нагрузки вследствие вывода поршней из верхних мертвых точек за счет инерции вращения ротора, повышение долговечности двигателя вследствие уменьшения ударных нагрузок на ролики за счет постоянного контакта их с внутренней поверхностью корпуса, повышение долговечности двигателя и его КПД за счет уменьшения боковых сил, действующих на цилиндропоршневую группу. The purpose of the invention is to increase the reliability of the engine in a four-cycle duty cycle during start-up, low speed and increased load due to the removal of pistons from the top dead center due to inertia of rotation of the rotor, increasing the durability of the engine due to the reduction of shock loads on the rollers due to their constant contact with the inner surface of the housing , increasing the durability of the engine and its efficiency by reducing the lateral forces acting on the cylinder-piston group.

Поставленная цель достигается тем, что в четырехтактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус, установленный в нем ротор с закрепленными на нем цилиндрами, находящиеся в них поршни со штоками, ролики, взаимодействующие с внутренней криволинейной поверхностью корпуса, на роторе симметрично продольной оси каждого цилиндра жестко закреплены два кронштейна, шарнирно связанных с соответствующими двуплечими рычагами, которые снабжены роликами, взаимодействующими с внутренней криволинейной поверхностью корпуса, двуплечие рычаги кинематически связаны между собой зубчатой передачей, двуплечие рычаги кинематически связаны со штоком поршня, причем данная связь осуществлена при помощи зубчатой передачи посредством выполнения штока в виде зубчатой рейки или при помощи шарнирно закрепленных рычагов. This goal is achieved by the fact that in a four-stroke internal combustion engine containing a housing, a rotor installed in it with cylinders mounted on it, pistons with rods located in them, rollers interacting with the internal curved surface of the housing, the rotors are symmetrically aligned with the longitudinal axis of each cylinder two brackets pivotally connected to the corresponding two-arm levers, which are equipped with rollers interacting with the internal curved surface of the body, two-arm growls gyms are kinematically connected to each other by a gear, two-arm levers are kinematically connected to the piston rod, and this connection is made by means of a gear by means of a rod in the form of a gear rack or by pivotally mounted levers.

На фиг. 1 и 2 изображен поперечный разрез предлагаемого двигателя (варианты). In FIG. 1 and 2 depict a cross section of the proposed engine (options).

Предлагаемый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания (первый вариант, фиг. 1) содержит корпус 1, установленный в нем ротор 2 с закрепленными на нем цилиндрами, находящиеся в них поршни со штоками. На роторе 2 симметрично продольной оси цилиндра 3 жестко закреплены кронштейны 4 и 5. В цилиндре 3 находится поршень 6 со штоком 7. Кронштейн 4 шарнирно связан с двуплечим рычагом 8, который снабжен роликом 9, взаимодействующим с внутренней криволинейной поверхностью 10 корпуса 1. Кронштейн 5 шарнирно связан с двуплечим рычагом 11, который снабжен роликом 12, взаимодействующим с внутренней криволинейной поверхностью 10 корпуса 1. Двуплечие рычаги 8 и 11 снабжены внешними зубчатыми венцами, взаимодействующими между собой через передаточные шестерни 13 и 14, которые жестко закреплены на роторе 2, причем между шестернями 13 и 14 находится шток 7 поршня 6, выполненный в виде зубчатой рейки. Аналогичным образом выполнены другие цилиндры. Количество цилиндров в двигателе и профиль внутренней поверхности 10 корпуса 1 могут быть изменены. Передаточные шестерни 13 и 14 могут быть ликвидированы и двуплечие рычаги 8 и 11 будут непосредственно взаимодействовать между собой при помощи зубчатой передачи, причем между двуплечими рычагами 8 и 11 будет находиться шток 7 поршня 6, выполненный в виде зубчатой рейки. Данная зубчатая передача должна обеспечивать одинаковое угловое перемещение роликов 9 и 12 с фазой 180о. Таким образом, двуплечие рычаги 8 и 11 кинематически связаны между собой зубчатой передачей, а также двуплечие рычаги 8 и 11 кинематически связаны со штоком 7 поршня 6 при помощи зубчатой передачи, посредством выполнения штока 7 в виде зубчатой рейки, размещенной между шестернями 13 и 14 (двуплечими рычагами 8 и 11).The proposed four-stroke internal combustion engine (first option, Fig. 1) comprises a housing 1, a rotor 2 mounted in it with cylinders fixed to it, pistons with rods located in them. Brackets 4 and 5 are rigidly fixed on the rotor 2 symmetrically to the longitudinal axis of the cylinder 3. In the cylinder 3 there is a piston 6 with a rod 7. The bracket 4 is pivotally connected to the two-arm lever 8, which is equipped with a roller 9 interacting with the inner curved surface 10 of the housing 1. Bracket 5 pivotally connected to a two-arm lever 11, which is equipped with a roller 12, interacting with the inner curved surface 10 of the housing 1. The two-arm levers 8 and 11 are equipped with external gear crowns interacting with each other through gears 13 and 14, which are rigidly fixed to the rotor 2, and between the gears 13 and 14 there is a piston rod 7 of 7 made in the form of a gear rack. Other cylinders are similarly made. The number of cylinders in the engine and the profile of the inner surface 10 of the housing 1 can be changed. The gears 13 and 14 can be eliminated and the two-arm levers 8 and 11 will directly interact with each other using a gear transmission, and between the two-arm levers 8 and 11 there will be a piston rod 7 made in the form of a gear rack. This gear should provide the same angular movement of the rollers 9 and 12 with a phase of 180 about . Thus, the two-arm levers 8 and 11 are kinematically connected to each other by a gear transmission, as well as the two-arm levers 8 and 11 are kinematically connected to the piston rod 7 by means of a gear transmission, by means of the rod 7 being made in the form of a gear rack placed between gears 13 and 14 ( two shoulders levers 8 and 11).

Предлагаемый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания по второму варианту (фиг. 2) содержит корпус 1, установленный в нем ротор 2 с закрепленными на нем цилиндрами, находящиеся в них поршни со штоками. На роторе 2 симметрично продольной оси цилиндра 3 жестко закреплены кронштейны 4 и 5. В цилиндре 3 находится поршень 6 со штоком 7. Кронштейн 4 шарнирно связан с двуплечим рычагом 8, который снабжен роликом 9, взаимодействующим с внутренней криволинейной поверхностью 10 корпуса 1. Кронштейн 5 шарнирно связан с двуплечим рычагом 11, который снабжен роликом 12, взаимодействующим с внутренней криволинейной поверхностью 10 корпуса 1. Двуплечие рычаги 8 и 11 снабжены внешними зубчатыми венцами, взаимодействующими между собой. Двуплечие рычаги 8 и 11 при помощи соответствующих рычагов 13 и 14 шарнирно связаны со штоком 7 поршня 6. Аналогичным образом выполнены другие цилиндры. The proposed four-stroke internal combustion engine according to the second embodiment (Fig. 2) comprises a housing 1, a rotor 2 mounted therein with cylinders fixed to it, pistons with rods located in them. Brackets 4 and 5 are rigidly fixed on the rotor 2 symmetrically to the longitudinal axis of the cylinder 3. In the cylinder 3 there is a piston 6 with a rod 7. The bracket 4 is pivotally connected to the two-arm lever 8, which is equipped with a roller 9 interacting with the inner curved surface 10 of the housing 1. Bracket 5 pivotally connected to a two-arm lever 11, which is equipped with a roller 12, interacting with the inner curved surface 10 of the housing 1. Two-arm levers 8 and 11 are equipped with external gear crowns interacting with each other. Two shoulders levers 8 and 11 by means of corresponding levers 13 and 14 are pivotally connected to the piston rod 7. Similarly, other cylinders are made.

Таким образом, двуплечие рычаги 8 и 11 кинематически связаны между собой зубчатой передачей, а также рычаги 8 и 11 кинематически связаны со штоком 7 поршня 6 при помощи шарнирно закрепленных рычагов 13 и 14. Thus, the two-arm levers 8 and 11 are kinematically connected to each other by a gear transmission, as well as the levers 8 and 11 are kinematically connected to the piston rod 7 using pivotally mounted levers 13 and 14.

Предлагаемый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. The proposed four-stroke internal combustion engine operates as follows.

При вращении ротора 2 ролики 9 и 12 обкатывают внутреннюю криволинейную поверхность 10 корпуса 1. Двуплечие рычаги 8 и 11, связанные между собой зубчатой передачей, совершают колебательные движения и через кинематическую связь взаимодействуют со штоком 7, обеспечивая возвратно-поступательное движение поршня 6. When the rotor 2 rotates, the rollers 9 and 12 run around the internal curved surface 10 of the housing 1. The two-arm levers 8 and 11, connected by a gear transmission, oscillate and interact through the kinematic connection with the rod 7, providing reciprocating movement of the piston 6.

Взаимодействие ролика 9 с поверхностью 10 обеспечивает вывод поршня 6 из верхней мертвой точки. Взаимодействие ролика 12 с поверхностью 10 обеспечивает вывод поршня 6 из нижней мертвой точки. Таким образом создаются объемы для организации четырехтактного рабочего цикла двигателя. The interaction of the roller 9 with the surface 10 provides the output of the piston 6 from the top dead center. The interaction of the roller 12 with the surface 10 provides the output of the piston 6 from the bottom dead center. In this way, volumes are created for organizing the four-stroke duty cycle of the engine.

Аналогичным образом работают другие цилиндры. Other cylinders work similarly.

Вывод поршней из мертвых точек за счет сил инерции при вращении ротора, а не центробежных сил, обеспечивает надежную работу двигателя при пуске, малых оборотах и увеличении нагрузки. Постоянное взаимодействие роликов 9 и 12 с поверхностью 10 уменьшает ударные нагрузки на них. Передача крутящего момента от взаимодействия ролика 12 с поверхностью 10 через двуплечий рычаг 11 на кронштейн 5, жестко закрепленный на роторе 2, уменьшает боковые силы, действующие на поршень 6. The output of the pistons from the dead points due to inertia during rotation of the rotor, and not centrifugal forces, ensures reliable engine operation during start-up, low revs and an increase in load. The constant interaction of the rollers 9 and 12 with the surface 10 reduces the impact loads on them. The transmission of torque from the interaction of the roller 12 with the surface 10 through the two-arm lever 11 to the bracket 5, rigidly mounted on the rotor 2, reduces the lateral forces acting on the piston 6.

Claims (3)

1. ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус с внутренней криволинейной поверхностью, выходной вал, ротор с цилиндрами, закрепленный на выходном валу, поршни, установленные в цилиндрах, ролики, кинематически связанные с поршнями и взаимодействующие с внутренней криволинейной поверхностью корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, двигатель снабжен кронштейнами, по меньшей мере парой установленных на кронштейнах по разные стороны от цилиндров рычагов, один из которых является двуплечим, зубчатой передачей, кинематически связанной с первым плечом двуплечего рычага и плечом другого рычага, а ролики на втором плече двуплечего рычага и плече другого рычага. 1. A FOUR-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE, comprising a housing with an internal curved surface, an output shaft, a rotor with cylinders mounted on the output shaft, pistons mounted in cylinders, rollers kinematically connected with the pistons and interacting with the internal curved surface of the housing, characterized in that , in order to increase reliability and simplify the design, the engine is equipped with brackets, at least a pair of levers mounted on the brackets on opposite sides of the levers cylinders, one of which is etsya double-armed, gearing, kinematically connected to the first arm a two-armed lever and the other lever arm, and the rollers on the second arm of a two-armed lever and the arm of the other lever. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что шток поршня выполнен в виде зубчатой рейки, первое плечо двуплечего рычага и плечо другого рычага выполнены в виде зубчатых секторов, зубчатая передача выполнена в виде двух шестерен, установленных на цилиндре по разные стороны от зубчатой рейки и входящих в зацепление с последней и зубчатыми секторами первого плеча двуплечего рычага и плеча другого рычага. 2. The engine according to claim 1, characterized in that the piston rod is made in the form of a gear rack, the first shoulder of the two shoulders of the lever and the shoulder of the other lever are made in the form of gear sectors, the gear transmission is made in the form of two gears mounted on the cylinder on opposite sides of the gear laths and meshes with the last and gear sectors of the first shoulder of the two shoulders of the lever and the shoulder of the other lever. 3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что шток поршня выполнен в виде двух тяг, первые концы которых шарнирно соединены с поршнем, а вторые шарнирно связаны с первым плечом двуплечего рычага и плечом другого рычага, причем зубчатая передача выполнена в виде двух зубчатых секторов, находящихся в зацеплении и жестко связанных с первым плечом двуплечего рычага и плечом другого рычага. 3. The engine according to claim 1, characterized in that the piston rod is made in the form of two rods, the first ends of which are pivotally connected to the piston, and the second are pivotally connected to the first shoulder of the two shoulders of the lever and the shoulder of the other lever, and the gear transmission is made in the form of two gears sectors engaged and rigidly connected with the first shoulder of the two-shouldered lever and the shoulder of the other lever.
SU4937204 1991-05-20 1991-05-20 Four-stroke internal combustion engine RU2013600C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4937204 RU2013600C1 (en) 1991-05-20 1991-05-20 Four-stroke internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4937204 RU2013600C1 (en) 1991-05-20 1991-05-20 Four-stroke internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2013600C1 true RU2013600C1 (en) 1994-05-30

Family

ID=21575029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4937204 RU2013600C1 (en) 1991-05-20 1991-05-20 Four-stroke internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2013600C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4319498A (en) Reciprocating engine
AU637675B2 (en) Crank mechanism
WO2006102314A2 (en) Hypocycloid device
US20030183026A1 (en) Apparatus for converting rotary to reciprocating motion and vice versa
CN2167238Y (en) Device for interconverting rotary motion and reciprocating motion
JPH0419454A (en) Crank drive with planetary pivot pin
RU2013600C1 (en) Four-stroke internal combustion engine
RU2038494C1 (en) Four-stroke internal combustion engine
US4004469A (en) Piston-crank mechanism for internal combustion engines
RU2022118C1 (en) Piston machine
US20090247360A1 (en) Linear Engine
US5425334A (en) Oldham drive engine
EP4183992A1 (en) An eccentric member and an internal combustion engine
RU2016208C1 (en) Piston machine
SU1751364A1 (en) Eccentric piston-type nonconnecting rod engine
RU2038495C1 (en) Four-stroke internal combustion engine
SU1696742A1 (en) Piston machine
SU1216503A1 (en) Lever-and-link mechanism of piston machine
RU2157892C2 (en) Piston machine
RU2271451C2 (en) Rotary machine
RU25536U1 (en) SYNCHRONOUS FREQUENCY MECHANISM (TWO OPTIONS)
CN110878820A (en) Swing rack-crankshaft switching mechanism
RU1790689C (en) Internal combustion engine
SU1657663A1 (en) Piston machine
RU2070646C1 (en) Rotary-vane engine