RU2018006C1 - Оппозитный двигатель внутреннего сгорания и его коленчатый вал - Google Patents
Оппозитный двигатель внутреннего сгорания и его коленчатый вал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2018006C1 RU2018006C1 SU5039790A RU2018006C1 RU 2018006 C1 RU2018006 C1 RU 2018006C1 SU 5039790 A SU5039790 A SU 5039790A RU 2018006 C1 RU2018006 C1 RU 2018006C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hole
- bottoms
- piston
- crankcase
- crankshaft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Использование: машиностроение, в частности, двигателестроение, а именно двигатели внутреннего сгорания с оппозитным расположением цилиндров. Сущность изобретения: двигатель содержит картер 1, закрепленные на нем оппозитно цилиндры 2, подвижные втулки 3 с днищами 5 и головками 4, между которыми расположены поршни 6 с образованием рабочей 7 и подпоршневой 8 камер переменного объема, и коленчатый вал 9. Каждый поршень 6 жестко связан с днищем 5 втулки 3 противоположного цилиндра 2, а днища 5 соединены шарнирно при помощи шатунов 10 с коленвалом 9. Втулки 3 могут быть выполнены в виде золотников газораспределения с поясами впускных 15, продувочных 16 и выпускных 17 окон, расположенных на цилиндрической поверхности втулок 3. Коленчатый вал 9 содержит одну среднюю шатунную шейку, выполненную заодно с первой крайней шатунной шейкой, вторую крайнюю шейку, выполненную заодно с щекой, а также цапфы. На торцевой плоскости средней шейки выполнены эксцентрично относительно ее оси торцевое отверстие и цилиндрический выступ, установленный в посадочном отверстии щеки, а последняя соединена со средней шейкой при помощи штифта, запрессованного в торцевое отверстие средней шейки через сквозное отверстие щеки. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности, к двигателестроению, а именно к оппозитным двигателям внутреннего сгорания.
Известен оппозитный двигатель внутреннего сгорания, содержащий картер, закрепленные на нем цилиндры с головками, размещенные в них поршни, и коленчатый вал, установленный в картере и связанный с поршнем при помощи шатунов (1).
Недостатками аналога являются большие радиальные габариты при малых удельных его показателях.
Известен оппозитный двигатель, содержащий картер, закрепленные на нем два цилиндра, втулки цилиндров, установленные в последних и снабженные головками и днищами, поршни, размещенные во втулках цилиндров между днищами и головками с образованием рабочей и подпоршневой камер переменного объема, коленчатый вал, установленный в картере и связанный с поршнями при помощи шатунов, впускной и выпускной каналы и механизм газораспределения (2).
Недостатками прототипа являются также большие габариты из-за вынесения шатунов за пределы цилиндров, большие радиальные габариты из-за необходимости увеличения высоты поршня для перекрытия его боковой поверхностью пазов под поршневые пальцы, а также низкие удельные показатели.
Известен коленчатый вал оппозитного двигателя, содержащий одну среднюю и две крайние шатунные шейки, смещенные последовательно одна относительно другой на 180о, щеки, расположенные между шейками, две цапфы (3).
Недостатками прототипа в части вала являются сложность его изготовления, необходимость применения шатунов с разъемными головками, что приводит к увеличению их веса и малая точность относительного расположения колен вала.
Целью изобретения являются снижение габаритов, как радиальных, так и осевых, а также повышение удельных показателей двигателя.
Поставленная цель достигается тем, что в известном двигателе втулки цилиндров выполнены подвижными, их днища шарнирно соединены с шатунами, а каждый поршень жестко связан с днищем втулки противоположного цилиндра.
Поставленная цель достигается тем, что поршень может быть связан с днищем при помощи пары штоков, расположенных в отверстиях днища другой втулки.
Поставленная цель достигается тем, что оппозитные цилиндры могут быть расположены соосно.
Цель достигается тем, что втулки цилиндров могут быть установлены с образованием между их днищами картера полости переменного объема.
Цель достигается тем, что впускной канал сообщен с картерной полостью, втулки цилиндров могут быть выполнены в виде золотников механизма газораспределения с поясами впускных, продувочных и выпускных окон на цилиндрической поверхности втулок, а в цилиндре выполнены перепускные и выпускные каналы, причем впускные окна расположены с возможностью их сообщения с картерной полостью при положении поршней в районе верхней мертвой точки, а перепускные каналы выполнены с возможностью их сообщения с впускными и продувочными окнами при положении поршней в районе нижней мертвой точки.
Цель достигается тем, что головки и днища могут быть связаны со втулкой при помощи разъемных соединений.
Поставленная цель в части коленчатого вала достигается тем, что в известном вале средняя и одна из крайних шатунные шейки выполнены заодно с расположенной между ними щекой, другая крайняя шейка выполнена заодно с второй щекой, на торцевых поверхностях крайних шеек эксцентрично их оси расположены пальцы, а в цапфах параллельно оси вала выполнены эксцентричные отверстия, в которых закреплены пальцы шеек, при этом во второй щеке выполнены посадочное и сквозное отверстия, на торцевой плоскости средней шейки выполнены эксцентрично оси последней торцовое отверстие и цилиндрический выступ, установленный в посадочном отверстии второй щеки, а последняя соединена со средней шейкой при помощи по меньшей мере одного штифта, запрессованного в торцевое отверстие шейки через сквозное отверстие щеки.
Цель достигается также тем, что вторая щека соединена со средней шейкой дополнительно при помощи резьбового соединения и что в цапфе перпендикулярно оси эксцентричного отверстия может быть выполнено радиальное отверстие, на поверхности пальца шейки в районе радиального отверстия выполнены лыски с образованием между ними двугранного угла, вершина которого направлена в сторону радиального отверстия, в последнем размещен стержень, в торце которого выполнен двугранный угловой вырез, а лыски пальца расположены в последнем, причем стержень снабжен фиксатором его осевого перемещения относительно радиального отверстия.
Цель достигается тем, что фиксатор может быть выполнен в виде гайки, ввернутой в радиальное отверстие и контактирующей со стержнем.
На фиг.1 представлена схема оппозитного двигателя при положении поршней в верхней мертвой точке (ВМТ); на фиг.2 - то же, при положении поршней в нижней мертвой точке (НМТ); на фиг.3 - коленчатый вал двигателя; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3.
Описываемый двигатель содержит картер 1, закрепленные на нем два цилиндра, втулки 3 цилиндров 2, установленные в цилиндре 2 и снабженные головками 4 и днищами 5, поршни 6, размещенные во втулках 3 между днищами 5 и головками с образованием рабочей 7 и подпоршневой 8 камер переменного объема, коленчатый вал 9, установленный в картере 1 и связанный с шатуном 10, и впускной 11 и выпускной 12 каналы, причем втулки 3 выполнены подвижными, их днища 5 шарнирно соединены с шатунами 10, а каждый поршень 6 жестко связан, например, при помощи пары штоков 13, с днищами 5 втулок 3 противоположных цилиндров 2.
Цилиндры 2 могут быть расположены соосно, втулки 3 могут быть установлены с образованием между их днищами картерной полости 14 переменного объема. При этом впускной канал 11 сообщен с картерной полостью 14, втулки 3 могут быть выполнены в виде золотников газораспределения с поясами впускных 15, продувочных 16 и выпускных 17 окон на цилиндрической поверхности втулок 3; а в цилиндре 2 выполнены перепускные каналы 18.
Головки 4 и днища 5 могут быть связаны втулкой 3 при помощи разъемных соединений.
Коленчатый вал 9 содержит одну среднюю 19 и две крайние 20 шатунные шейки, смещенные последовательно одна относительно другой на 180о, щеки 21 и 22, расположенные между шейками 19 и 20, и две цапфы 23, при этом средняя 19 и одна из крайних 20 шатунные шейки выполнены заодно с расположенной между ними щекой 21, другая крайняя шейка 20 выполнена заодно с второй щекой 22, на торцевых плоскостях крайних шеек эксцентрично их оси 24 расположены пальцы 25, а в цапфах 23 параллельно оси вала 9 выполнены эксцентричные отверстия 26, в которых закреплены пальцы 25. В щеке 22 выполнены посадочные отверстия 27 и сквозное отверстие 28, на торцевой плоскости средней шейки 19 выполнены эксцентрично ее оси торцевое отверстие 29 и цилиндрический выступ 30, установленный в посадочном отверстии 27 щеки 22, а последняя соединена со средней шейкой 19 при помощи штифта 31, запрессованного в торцевое отверстие 29 шейки 19 через сквозное отверстие 28 щеки 22.
Щека 22 может быть соединена с шейкой 19 дополнительно при помощи резьбового соединения (на фиг. не показано), например, винтов.
В цапфе 23 перпендикулярно оси эксцентричного отверстия 26 может быть выполнено радиальное отверстие 32, на поверхности пальца 25 в районе радиального отверстия 32 выполнены лыски 33 с образованием между ними двугранного угла, вершина которого направлена в сторону радиального отверстия 32. В последнем размещен стержень 34, в торце которого выполнен двугранный угловой вырез, а лыски 33 пальца 25 расположены в угловом вырезе стержня 34, причем стержень 34 снабжен фиксатором его осевого перемещения, выполненным, например, в виде гайки 35, ввернутой в радиальное отверстие 32 и контактирующей со стержнем 34.
Двигатель работает следующим образом. Вращение вала 9 преобразуется в возвратно-поступательное движение втулок 3 при помощи шатунов 10. Так как каждая втулка 3 жестко связана с поршнем 6 противоположного цилиндра 2, то при положении втулки 3 одного цилиндра 2 в НМТ поршень 6 другого цилиндра находится в ВМТ, и наоборот. При перемещении втулок 3 к ВМТ, а поршней 6 - к НМТ, в картерную полость 14 через впускной канал 11 подается свежий заряд. В следующем такте происходит сжатие свежего заряда днищами 5 втулок 3 в картерной полости 14 и его перепуск при положении втулок 3 в НМТ в подпоршневую камеру 8 через впускные окна 15. При следующем такте поршни 6 и днища 5 втулок 3 перемещаются навстречу. В подпоршневой камере 3 заряд сжимается и при положении поршней 6 в НМТ перепускается через перепускные каналы 18, совмещенные с впускными 15 и продувочными 16 окнами в рабочую камеру 7. Выпускные окна 17 в рабочей камере 7 при этом совмещаются с выпускными каналами 12 и происходит продувка камеры 7 свежим зарядом.
В следующем такте поршни 6 и головки 4 перемещаются навстречу друг другу и в рабочей камере 7 происходит сжатие заряда с последующим его воспламенением и расширением во время рабочего хода горящих газов.
Указанное выполнение двигателя позволяет в два раза уменьшить радиус кривошипа при неизменной величине рабочего хода, за счет чего коленчатый вал с шатунами размещается в габаритах цилиндра 2, что приводит к уменьшению осевых габаритов двигателя.
Попарное соединение поршней 6 с днищами 5 втулок 3 разных цилиндров, а также связь шатунов с днищами 5 позволяет перенести действие боковой силы из цилиндро-поршневой группы в менее термически напряженную пару трения (а значит и надежно смазываемую): втулка - цилиндр.
Отсутствие связи поршня непосредственно с валом позволяет максимально снизить высоту поршня (необходимую в прототипе для перекрытия прорезей под поршневые пальцы в цилиндре), а значит, и вес двигателя в целом. Кроме того, жесткая связь поршня с втулкой противоположного цилиндра позволяет увеличить длину опорной базы цилиндро-поршневой группы без увеличения поверхности трения.
Выполнение трехколенного вала с одним разъемом, а также со съемными цапфами позволяет повысить точность и удобство его сборки при высокой надежности соединения и использовании шатунов с неразъемными головками.
Таким образом, предложение позволяет снизить габариты двигателя и улучшить удельные, в частности, весовые, показатели двигателя.
Claims (9)
1. Оппозитный двигатель внутреннего сгорания, содержащий картер, закрепленные на нем два цилиндра, втулки цилиндров, установленные в последних и снабженные головками и днищами, поршни, размещенные во втулках цилиндров между днищами и головками с образованием рабочей и подпоршневой камер переменного объема, коленчатый вал, установленный в картере и связанный с поршнями при помощи шатунов, впускной и выпускной каналы и механизм газораспределения, отличающийся тем, что втулки цилиндров выполнены подвижными, их днища шарнирно соединены с шатунами, а каждый поршень жестко связан с днищем втулки противоположного цилиндра.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что поршень связан с днищем при помощи пары штоков, расположенных в отверстиях днища другой втулки.
3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что оппозитные втулки цилиндров установлены с образованием между их днищами картерной полости переменного объема.
4. Двигатель по пп.1 - 3, отличающийся тем, что впускной канал сообщен с картерной полостью, втулки цилиндров выполнены в виде золотников механизма газораспределения с поясами впускных, продувочных и выпускных окон, расположенных на цилиндрической поверхности втулок, а в цилиндре выполнены перепускные и выпускные каналы, причем впускные окна расположены с возможностью их сообщения с картерной полостью при положении поршней в районе верхней мертвой точки, а перепускные каналы выполнены с возможностью их сообщения с впускными и продувочными окнами при положении поршней в районе нижней мертвой точки.
5. Двигатель по пп.1 - 4, отличающийся тем, что головки и днища связаны с втулкой при помощи разъемных соединений.
6. Коленчатый вал, содержащий одну среднюю и две крайние шатунные шейки, смещенные последовательно одна относительно другой на 180o, щеки, расположенные между шейками, и две цапфы, отличающийся тем, что средняя и одна из крайних шатунные шейки выполнены заодно с расположенной между ними щекой, другая крайняя шейка выполнена заодно с второй щекой, на торцевых плоскостях крайних шеек эксцентрично их оси расположены пальцы, а в цапфах параллельно оси вала выполнены эксцентричные отверстия, в которых закреплены пальцы шеек, при этом во второй щеке выполнены посадочное и сквозное отверстия, на торцевой плоскости средней шейки выполнены эксцентрично оси последней торцевое отверстие и цилиндрический выступ, установленный в посадочном отверстии второй щеки, а последняя соединена со средней шейкой при помощи по меньшей мере одного штифта, запрессованного в торцевое отверстие шейки через сквозное отверстие щеки.
7. Вал по п.6, отличающийся тем, что щека соединена со средней шейкой дополнительно при помощи резьбового соединения.
8. Вал по пп.6 и 7, отличающийся тем, что в цапфе перпендикулярно к оси эксцентричного отверстия выполнено радиальное отверстие, на поверхности пальца шейки в районе расположения радиального отверстия выполнены лыски с образованием между ними двугранного угла, вершина которого направлена в сторону радиального отверстия, в последнем размещен стержень, в торце которого выполнен двугранный угловой вырез, а лыски пальца расположены в последнем, причем стержень снабжен фиксатором его осевого перемещения относительно радиального отверстия.
9. Вал по пп.6 - 8, отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде гайки, ввернутой в радиальное отверстие и контактирующей со стержнем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5039790 RU2018006C1 (ru) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Оппозитный двигатель внутреннего сгорания и его коленчатый вал |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5039790 RU2018006C1 (ru) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Оппозитный двигатель внутреннего сгорания и его коленчатый вал |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018006C1 true RU2018006C1 (ru) | 1994-08-15 |
Family
ID=21603022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5039790 RU2018006C1 (ru) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Оппозитный двигатель внутреннего сгорания и его коленчатый вал |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2018006C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001096721A1 (fr) * | 2000-06-15 | 2001-12-20 | Igor Olegovich Kiriljuk | Moteur a combustion interne en opposition |
MD337Z5 (ru) * | 2010-06-01 | 2011-09-30 | Леонид ГАНЦАЦУК | Двигатель внутреннего сгорания |
RU2538987C2 (ru) * | 2009-08-21 | 2015-01-10 | Георгий Васильевич Кучеренко | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания системы кучеренко. |
RU2645885C2 (ru) * | 2016-03-31 | 2018-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие МашТЭК" | Поршневой компрессор на оппозитных базах |
-
1992
- 1992-04-24 RU SU5039790 patent/RU2018006C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Заявка ФРГ N 3424192, кл. F 02B 75/32, 1986. * |
2. Заявка ФРГ N 3240130, кл. F 02B 71/00, 1984. * |
3. Заявка ФРГ N 3132144, кл. F 16F 15/24, 1983. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001096721A1 (fr) * | 2000-06-15 | 2001-12-20 | Igor Olegovich Kiriljuk | Moteur a combustion interne en opposition |
RU2538987C2 (ru) * | 2009-08-21 | 2015-01-10 | Георгий Васильевич Кучеренко | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания системы кучеренко. |
MD337Z5 (ru) * | 2010-06-01 | 2011-09-30 | Леонид ГАНЦАЦУК | Двигатель внутреннего сгорания |
RU2645885C2 (ru) * | 2016-03-31 | 2018-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие МашТЭК" | Поршневой компрессор на оппозитных базах |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2261596C (en) | Opposed piston combustion engine | |
US4974554A (en) | Compound rod, sleeve and offset crankshaft assembly | |
JP3016485B2 (ja) | クランク無し往復運動2サイクル内燃機関 | |
US3517652A (en) | Two-cycle engine | |
US7721684B2 (en) | Internal combustion engine | |
CA2622215A1 (en) | Improved efficiencies for piston engines or machines | |
US5331926A (en) | Dwelling scotch yoke engine | |
US7219633B1 (en) | Compression ignition rotating cylinder engine | |
KR0179161B1 (ko) | 내연기관용 장치 | |
JP2003530507A (ja) | ピストン動作を変更可能な内燃機関 | |
GB2482750A (en) | An opposed piston engine | |
WO2000070211B1 (en) | Low emissions two-cycle internal combustion engine | |
RU2018006C1 (ru) | Оппозитный двигатель внутреннего сгорания и его коленчатый вал | |
US3866581A (en) | Opposed piston engine | |
US4261303A (en) | An internal combustion engine | |
EP1129309A1 (en) | "isometric combustion" crank mechanisms | |
US1616137A (en) | Internal-combustion engine | |
RU2101526C1 (ru) | Многоцилиндровый двухтактный роторно-поршневой двигатель | |
US4788944A (en) | Internal combustion engine | |
US4827896A (en) | Internal combustion engine without connecting rods | |
US3207138A (en) | Reciprocatory engines and pumps | |
JPS6282236A (ja) | 対向ピストン式同軸エンジン | |
EP0503842A1 (en) | Internal combustion engines | |
RU2035603C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2103530C1 (ru) | Четырехцилиндровый двухтактный роторно-поршневой двигатель |