RU2059831C1 - Piston engine - Google Patents

Piston engine Download PDF

Info

Publication number
RU2059831C1
RU2059831C1 RU93049861A RU93049861A RU2059831C1 RU 2059831 C1 RU2059831 C1 RU 2059831C1 RU 93049861 A RU93049861 A RU 93049861A RU 93049861 A RU93049861 A RU 93049861A RU 2059831 C1 RU2059831 C1 RU 2059831C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output shaft
gear
piston
gears
rods
Prior art date
Application number
RU93049861A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93049861A (en
Inventor
Александр Федорович Климин
Original Assignee
Александр Федорович Климин
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 Александр Федорович Климин filed Critical Александр Федорович Климин
Priority to RU93049861A priority Critical patent/RU2059831C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2059831C1 publication Critical patent/RU2059831C1/en
Publication of RU93049861A publication Critical patent/RU93049861A/en

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
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
    • F01B9/047—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft with rack and pinion
    • 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
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • F01B9/026—Rigid connections between piston and rod; Oscillating 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
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/24—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
    • F02B75/246—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type with only one crankshaft of the "pancake" type, e.g. pairs of connecting rods attached to common crankshaft bearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: piston engine has oppositely mounted cylinders, pistons, rods-racks, output shaft and two intermediate shafts with gears and gear wheels. The central gear is rigidly mounted on the output shaft. The piston pairs are coupled with the adjacent pairs through the gear wheels of the intermediate shafts which engage their racks. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и касается усовершенствования поршневых машин двигателей, насосов, компрессоров. The invention relates to mechanical engineering and relates to the improvement of piston engines, pumps, compressors.

Известен поршневой двигатель, содержащий оппозитно расположенные цилиндры с поршнями, кинематически связанными с валами посредством синхронизирующих передач и муфт свободного хода [1]
Данный двигатель имеет сложную конструкцию и невысокую надежность.Known piston engine containing opposed cylinders with pistons kinematically connected to the shafts by means of synchronizing gears and freewheels [1]
This engine has a complex structure and low reliability.

Наиболее близким к изобретению является поршневой двигатель, содержащий оппозитно расположенные цилиндры с поршнями, попарно соединенными штоками, выходной вал с центральной шестерней, зубчатые рейки, размещенные на гранях штоков и кинематически связанные с выходным валом, и два промежуточных вала с шестернями, жестко установленными на них с образованием зубчатого сцепления с шестерней выходного вала, и зубчатыми колесами, установленными на них посредством муфт свободного хода [2]
Данный двигатель имеет сложную конструкцию, обладает повышенной массой и инерционностью, что приводит к повышенному износу деталей, особенно муфт свободного хода, усложняет запуск двигателя.Closest to the invention is a piston engine containing opposed cylinders with pistons connected in pairs by rods, an output shaft with a central gear, gear racks placed on the faces of the rods and kinematically connected with the output shaft, and two intermediate shafts with gears rigidly mounted on them with the formation of gear clutch with the gear of the output shaft, and gears mounted on them by means of freewheels [2]
This engine has a complex structure, has an increased mass and inertia, which leads to increased wear of parts, especially freewheels, complicates the starting of the engine.

Задачей, решаемой с помощью изобретения, является создание компактного двигателя, обладающего небольшой массой и инерционностью. The problem solved by the invention is the creation of a compact engine with a small mass and inertia.

Данная задача решается за счет усовершенствования в первую очередь кинематических связей поршень выходной вал, уменьшением числа деталей, входящих во взаимодействие. This problem is solved by improving primarily the kinematic connections of the piston of the output shaft, by reducing the number of parts involved in the interaction.

На фиг. 1 схематично изображен поршневой двигатель; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 schematically shows a piston engine; in FIG. 2, section AA in FIG. 1.

Поршневой двигатель содержит три пары оппозитно расположенных цилиндров 1 с поршнями, попарно соединенными штоками 2, 3, 4 прямоугольного поперечного сечения. На обращенных друг к другу гранях штоков 2, 3, 4 размещены зубчатые рейки (они могут быть нарезаны на гранях штоков непосредственно). Средняя поршневая группа рейками своего штока 2 входит в зацепление с зубчатыми колесами 6, 7, установленными на двух промежуточных валах 8, 9 посредством муфт 10, 11 свободного хода. Крайние поршневые пары рейками своих штоков 3, 4 входят в зацепление только с одним колесом 6 или 7. На промежуточных валах 8, 9 жестко установлено по одной шестерне 12, 13, которые находятся в зацеплении с шестерней 14, жестко установленной на выходном валу 15. The piston engine contains three pairs of opposed cylinders 1 with pistons pairwise connected by rods 2, 3, 4 of rectangular cross-section. On the faces of the rods 2, 3, 4 facing each other, gear racks are placed (they can be cut directly on the faces of the rods). The middle piston group with the rails of its rod 2 is engaged with gears 6, 7 mounted on two intermediate shafts 8, 9 through free-wheeling couplings 10, 11. The extreme piston pairs with the rails of their rods 3, 4 are engaged with only one wheel 6 or 7. On the intermediate shafts 8, 9, one gear 12, 13 is rigidly mounted, which are engaged with the gear 14 rigidly mounted on the output shaft 15.

Поршневой двигатель работает следующим образом. The piston engine operates as follows.

Механическая энергия от крайней поршневой пары со штоком 3 на выходной вал 15 передается через колесо 6, муфту 10 свободного хода, промежуточный вал 8, его шестерню 12, шестерню 14 выходного вала 15. При смене направления движения этой поршневой пары механическая энергия передается через колесо 6, рейку штока 2 средней поршневой пары, колесо 6, колесо 7, его муфту 11 свободного хода, промежуточный вал 9, его шестерню 13, шестерню 14 на выходной вал 15. Механическая энергия от другой крайней поршневой пары со штоком 4 передается через его рейку колесу 7, затем через муфту 11 свободного хода, промежуточный вал 9, шестерни 13 и 14 на выходной вал 15. При смене направления движения этой поршневой пары механическая энергия передается через колесо 7 и рейку штока 2 средней поршневой пары, колесо 6, муфту 10 свободного хода, промежуточный вал 8, его шестерню 12, и наконец через шестерню 14 на выходной вал 15. Линейные возвратно-поступательные движения крайних поршневых пар по направлению совпадают, а движение средней поршневой пары противоположно по направлению движению крайних поршневых пар. Mechanical energy from the extreme piston pair with the rod 3 to the output shaft 15 is transmitted through the wheel 6, the freewheel 10, the intermediate shaft 8, its gear 12, the gear 14 of the output shaft 15. When changing the direction of movement of this piston pair, mechanical energy is transmitted through the wheel 6 , the rod rail of the middle piston pair 2, the wheel 6, the wheel 7, its freewheel 11, the intermediate shaft 9, its gear 13, the gear 14 to the output shaft 15. Mechanical energy from the other extreme piston pair with the rod 4 is transmitted through its rail to the wheel 7 then through the freewheel clutch 11, the intermediate shaft 9, gears 13 and 14 to the output shaft 15. When changing the direction of movement of this piston pair, mechanical energy is transmitted through the wheel 7 and the rod rail 2 of the middle piston pair, wheel 6, the freewheel 10, the intermediate shaft 8, its gear 12, and finally through gear 14 to the output shaft 15. The linear reciprocating movements of the extreme piston pairs in the direction coincide, and the movement of the middle piston pair is opposite in the direction of motion of the extreme piston pairs.

Данная кинематическая схема компактна, имеет небольшое число деталей. Промежуточные валы вращаются в одном направлении, противоположном направлению вращения выходного вала. Двигатель имеет уменьшенную массу и инерционность, что уменьшает износ деталей, в первую очередь муфт свободного хода, облегчает запуск двигателя. This kinematic scheme is compact, has a small number of details. The intermediate shafts rotate in one direction opposite to the direction of rotation of the output shaft. The engine has a reduced mass and inertia, which reduces the wear of parts, primarily freewheels, facilitates engine starting.

Claims (1)

ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий оппозитно расположенные цилиндры с поршнями, попарно соединенными штоками, выходной вал с центральной шестерней, зубчатые рейки, размещенные на гранях штоков и кинематически связанные с выходным валом, и два промежуточных вала с шестернями, жестко установленными на них с образованием зубчатого зацепления с шестерней выходного вала, и зубчатыми колесами, установленными на них посредством муфт свободного хода, отличающийся тем, что поршневые пары взаимосвязаны с соседними посредством зубчатых колес промежуточных валов, входящих в зацепление с их рейками, а центральная шестерня жестко установлена на выходном валу. A PISTON ENGINE containing opposing cylinders with pistons connected in pairs by rods, an output shaft with a central gear, gear racks located on the faces of the rods and kinematically connected with the output shaft, and two intermediate shafts with gears rigidly mounted on them with the formation of gearing with gear of the output shaft, and gears mounted on them by means of freewheels, characterized in that the piston pairs are interconnected with gears adjacent to the gears caster shafts engaged with their racks, and the central gear is rigidly mounted on the output shaft.
RU93049861A 1993-10-04 1993-10-04 Piston engine RU2059831C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93049861A RU2059831C1 (en) 1993-10-04 1993-10-04 Piston engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93049861A RU2059831C1 (en) 1993-10-04 1993-10-04 Piston engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2059831C1 true RU2059831C1 (en) 1996-05-10
RU93049861A RU93049861A (en) 1996-05-20

Family

ID=20148744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93049861A RU2059831C1 (en) 1993-10-04 1993-10-04 Piston engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2059831C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101368495B (en) * 2008-10-09 2012-11-21 王顶义 Adjustable displacement engine for rack driving

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. SU, авторское свидетельство N 1585539, кл. F 01B 9/04, 1990. 2. SU, авторское свидетельство N 1548474, кл. F 01B 9/08, 1990. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101368495B (en) * 2008-10-09 2012-11-21 王顶义 Adjustable displacement engine for rack driving

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5673665A (en) Engine with rack gear-type piston rod
CN102434279A (en) Combustion engine without crank shaft connection rod
US4848282A (en) Combustion engine having no connecting rods or crankshaft, of the radial cylinder type
US20030183026A1 (en) Apparatus for converting rotary to reciprocating motion and vice versa
AU637675B2 (en) Crank mechanism
US6006619A (en) Internal combustion engine with improved orbital crankshaft motion converter
CN105604696A (en) Internal combustion engine driven by needle roller block with any tooth difference
RU2059831C1 (en) Piston engine
JPH0419454A (en) Crank drive with planetary pivot pin
CN2343357Y (en) Swing stem IC engine
RU2059830C1 (en) Piston engine
CN101776009B (en) Piston-type direct-drive engine and design method for first taking force and then integrating
RU2134795C1 (en) Method of and volumetric expansion (displacement) machine for conversion of motion
EA003724B1 (en) Conversion of rectilinear reciprocating motion into rotational motion
SU1548474A1 (en) Free-piston engine
SU1671904A1 (en) Crank-and-slider mechanism
RU2027043C1 (en) Internal combustion engine
RU2151894C1 (en) Drive mechanism of internal combustion engine
RU2059851C1 (en) Piston machine without connecting rod
RU2090791C1 (en) Revers differential cam mechanism for converting reciprocation into rotation
RU2089767C1 (en) Rodless mechanism for converting reciprocation into rotation and vise versa
RU2094679C1 (en) Rodless mechanism
RU2093684C1 (en) Piston machine
RU194883U1 (en) Spiral boxer engine
JPS61171952A (en) Mechanism for obtaining rotary motion by reciprocally rotating reciprocating motion