RU2067676C1 - Axial engine - Google Patents

Axial engine Download PDF

Info

Publication number
RU2067676C1
RU2067676C1 RU93019803A RU93019803A RU2067676C1 RU 2067676 C1 RU2067676 C1 RU 2067676C1 RU 93019803 A RU93019803 A RU 93019803A RU 93019803 A RU93019803 A RU 93019803A RU 2067676 C1 RU2067676 C1 RU 2067676C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lever
arm
sleeve
crank
cylinder
Prior art date
Application number
RU93019803A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93019803A (en
Inventor
Г. Те
Ю.В. Богачев
Original Assignee
Те Геня
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 Те Геня filed Critical Те Геня
Priority to RU93019803A priority Critical patent/RU2067676C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2067676C1 publication Critical patent/RU2067676C1/en
Publication of RU93019803A publication Critical patent/RU93019803A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion axial engines. SUBSTANCE: engine has housing 1, cylinder 2 with fitted-in movable sleeve 3 connected with head 4, piston 5 placed in sleeve 3 to form variable displacement working chamber 6, crankshaft 7 arranged either in parallel with or coaxially with axis of cylinder 2, and triangular levers 11 and 17 whose tops are freely fitted on housing 1 on axles 12 and 16, respectively. Levers are arranged symmetrically relative to plane passing through longitudinal axis of engine and square to plane of rocking of both levers 11 and 17. First arm 13 of lever 11 is coupled with piston, second arm 15 of this lever is connected with connecting rod unit 10 or crank bushing 9; first arm 18 of lever 17 is coupled with bushing 3 and its second arm 19, with crank bushing 9 either through hinged tie-rod 23 coupled with second arm 15 of lever 11, or by means of other connecting rod unit. Reciprocating movement of piston 5 and head 4 with sleeve 3 in opposite directions is converted into crankshaft rotation by means of levers 11 and 17. Arrangement of crankshaft 7 close to axis of cylinder 2 makes it possible to reduce cross dimensions of engine. EFFECT: reduced cross dimensions of engine. 6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, а именно к аксиальным двигателям преимущественно внутреннего сгорания. The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular engine manufacturing, and in particular to axial engines of predominantly internal combustion.

Известен аксиальный двигатель, содержащий закрепленные на корпусе рабочие цилиндры, в которых размещены поршни, и механизм преобразования движения поршней, выполненный в виде Z-образного коленчатого вала и установленной на нем косой шайбы, связанной с поршнями (1). Known axial engine containing working cylinders mounted on the housing in which the pistons are located, and a mechanism for converting the movement of the pistons, made in the form of a Z-shaped crankshaft and an oblique washer mounted on it, connected with the pistons (1).

Недостатками аналога являются сравнительно большие его габариты в поперечном сечении, а также повышенные нагрузки в механизме косой шайбы, что не позволяет, в частности, развивать двигателю достаточно высокие обороты. The disadvantages of the analogue are its relatively large dimensions in cross section, as well as increased loads in the mechanism of the oblique washer, which does not allow, in particular, to develop a sufficiently high engine speed.

Известен аксиальный двигатель, содержащий корпус, закрепленный на нем цилиндр с установленной в нем втулкой, головку, поршень, размещенный во втулке с образованием рабочей камеры переменного объема, кривошипный вал с шатунной шейкой, расположенной параллельно оси вала, кривошипную втулку, расположенную на шатунной шейке и снабженную шатунным узлом, и треугольный двуплечий рычаг, одна из вершин которого свободно установлена на оси в корпусе с возможностью качания в плоскости, проходящей через оси цилиндра и вала, причем первое плечо рычага связано кинематически с поршнем, а второе с шатунным узлом кривошипной втулки (2). Known axial engine, comprising a housing, a cylinder fixed to it with a sleeve installed therein, a head, a piston placed in the sleeve to form a working chamber of variable volume, a crank shaft with a crank pin parallel to the shaft axis, a crank sleeve located on the crank pin and equipped with a connecting rod assembly, and a triangular two-arm lever, one of the vertices of which is freely mounted on an axis in the housing with the possibility of swinging in a plane passing through the axis of the cylinder and shaft, the first shoulder growling and kinematically connected to the piston and the second crank assembly with a crank sleeve (2).

Недостатками прототипа являются большие его радиальные габариты, а также значительные нагрузки в механизме. The disadvantages of the prototype are its large radial dimensions, as well as significant loads in the mechanism.

Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение радиальных габаритов. The aim of the invention is to increase reliability and reduce radial dimensions.

Поставленная цель достигается тем,что двигатель снабжен дополнительным треугольным двуплечим рычагом, а втулка цилиндра скреплена с головкой и выполнена подвижной с возможностью перемещения в сторону, противоположную движению поршня, причем дополнительный рычаг расположен симметрично первому рычагу в плане относительно плоскости, проходящей через продольную ось двигателя и перпендикулярной плоскостям качания рычагов, первое плечо дополнительного рычага связано со втулкой цилиндра, а второе его плечо с кривошипной втулкой. This goal is achieved in that the engine is equipped with an additional triangular two-arm lever, and the cylinder bushing is fastened to the head and made movable with the ability to move in the opposite direction to the piston movement, the additional lever being located symmetrically to the first lever in plan relative to the plane passing through the longitudinal axis of the engine and perpendicular to the swing planes of the levers, the first shoulder of the additional lever is connected with the cylinder bushing, and its second shoulder with the crank bushing.

Цель достигается также тем, что дополнительный рычаг может быть снабжен связанным со втулкой цилиндра третьим плечом, расположенным симметрично его первому плечу относительно плоскости качания первого треугольного рычага, при этом вторые плечи обоих рычагов расположены в одной плоскости качания. The goal is also achieved by the fact that the additional lever can be equipped with a third arm connected to the cylinder bushing symmetrically to its first arm relative to the swing plane of the first triangular arm, while the second arms of both levers are located in the same swing plane.

Цель достигается тем, что шатунный узел кривошипной втулки может быть выполнен в виде пары шатунов со сферическими шарнирами, расположенных параллельно и соединенных одними концами между собой и с плечом рычага, а другими с кривошипной втулкой с образованием параллелограммного механизма. The goal is achieved by the fact that the connecting rod assembly of the crank sleeve can be made in the form of a pair of connecting rods with spherical joints located in parallel and connected by one ends to each other and to the lever arm, and others with the crank sleeve with the formation of a parallelogram mechanism.

Цель достигается тем, что двигатель может быть снабжен шарнирной тягой, а второе плечо дополнительного рычага соединено со вторым плечом первого рычага посредством шарнирной тяги с образованием плоского шарнирного четырехзвенного механизма. The goal is achieved in that the engine can be provided with an articulated rod, and the second arm of the additional lever is connected to the second arm of the first lever by articulated traction with the formation of a flat articulated four-link mechanism.

Цель достигается тем, что двигатель может быть снабжен вторым шатунным узлом, расположенным симметрично первому узлу относительно оси вращения кривошипной втулки, а второе плечо дополнительного рычага соединено со вторым шатунным узлом. The goal is achieved in that the engine can be equipped with a second connecting rod assembly located symmetrically to the first node relative to the axis of rotation of the crank sleeve, and the second arm of the additional lever is connected to the second connecting rod assembly.

Цель достигается тем, что кривошипный вал и цилиндр могут быть расположены соосно. The goal is achieved in that the crank shaft and cylinder can be aligned.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема двигателя; на фиг. 2 то же, в изометрии; на фиг. 3 вариант выполнения двигателя с непосредственной связью рычагов с кривошипной втулкой; на фиг. 4 вариант выполнения шатунного узла. In FIG. 1 is a schematic diagram of an engine; in FIG. 2 is the same in isometry; in FIG. 3 embodiment of an engine with a direct link of levers with a crank bush; in FIG. 4 embodiment of the connecting rod assembly.

Двигатель содержит корпус 1, закрепленный на нем цилиндр 2, втулку 3, установленную в цилиндре 2, головку 4, скрепленную со втулкой 3, поршень 5, размещенный во втулке 3 с образованием рабочей камеры 6 переменного объема, кривошипный вал 7 с шатунной шейкой 8, расположенной параллельно его оси, кривошипную втулку 9, расположенную на шатунной шейке 8 и снабженную шатунным узлом 10. Треугольный двуплечий рычаг 11, одна из вершин которого свободно установлена на оси 12 в корпусе 1 с возможностью качания в плоскости, проходящей через оси цилиндра 2 и вала 7, при этом первое плечо 13 рычага 11 связано, например,при помощи шатунной тяги 14 с поршнем 5, а второе плечо 15
с шатунным узлом 10. На оси 16 в корпусе 1 установлен дополнительный треугольный рычаг 17 с плечами 18 и 19, а втулка 3 цилиндра 2 выполнена подвижной, при этом рычаг 17 расположен симметрично рычагу 11 в плане относительно плоскости, проходящей через продольную ось двигателя и перпендикулярной плоскостям качания обоих рычагов 11 и 17. Первое плечо 18 рычага 17 связано со втулкой 3, например, посредством шатунной тяги 14, а второе его плечо 19 с кривошипной втулкой 9.The engine comprises a housing 1, a cylinder 2 fixed thereon, a sleeve 3 mounted in the cylinder 2, a head 4 fastened to the sleeve 3, a piston 5 placed in the sleeve 3 to form a working chamber 6 of variable volume, a crank shaft 7 with a crank pin 8, located parallel to its axis, a crank sleeve 9 located on the connecting rod neck 8 and equipped with a connecting rod assembly 10. A triangular two-arm lever 11, one of the vertices of which is freely mounted on the axis 12 in the housing 1 with the possibility of swinging in a plane passing through the axis of the cylinder 2 and shaft 7, p in this case, the first shoulder 13 of the lever 11 is connected, for example, by means of a connecting rod 14 with the piston 5, and the second shoulder 15
with a connecting rod assembly 10. An additional triangular lever 17 with arms 18 and 19 is mounted on the axis 16 in the housing 1, and the sleeve 3 of the cylinder 2 is movable, while the lever 17 is located symmetrically to the lever 11 in terms of a plane passing through the longitudinal axis of the engine and perpendicular the rocking planes of both levers 11 and 17. The first shoulder 18 of the lever 17 is connected to the sleeve 3, for example, by means of a connecting rod rod 14, and its second shoulder 19 with a crank sleeve 9.

Дополнительный рычаг 17 может быть снабжен третьим плечом 20, связанным со втулкой 3, например, посредством шатунной тяги 14 и расположенным симметрично его первому плечу 18 относительно плоскости качания треугольного рычага 11, при этом вторые плечи 15 и 19 рычагов соответственно 11 и 17 расположены в одной плоскости качания. The additional lever 17 may be provided with a third arm 20 connected to the sleeve 3, for example, by a connecting rod rod 14 and located symmetrically to its first arm 18 relative to the swing plane of the triangular arm 11, while the second arms 15 and 19 of the arms 11 and 17, respectively, are located in one swing plane.

Шатунный узел 10 кривошипной втулки 9 может быть выполнен в виде пары шатунов 21 со сферическими шарнирами 22, расположенных параллельно и соединенных одними концами между собой и с плечом 15, например, рычага 11, а другими концами с кривошипной втулкой 9 с образованием параллелограммного механизма. The connecting rod assembly 10 of the crank sleeve 9 can be made in the form of a pair of connecting rods 21 with spherical joints 22 located in parallel and connected by one ends to each other and to the shoulder 15, for example, of the lever 11, and the other ends with the crank sleeve 9 with the formation of a parallelogram mechanism.

В одном варианте выполнения двигатель может быть снабжен шарнирной тягой 23, а второе плечо 19 рычага 17 при этом соединено со вторым плечом 15 рычага 11 посредством шарнирной тяги 23 с образованием плоского шарнирного четырехзвенного механизма. In one embodiment, the engine may be provided with a hinge rod 23, and the second shoulder 19 of the lever 17 is connected to the second shoulder 15 of the lever 11 through the hinge rod 23 with the formation of a flat articulated four-link mechanism.

В другом варианте выполнения двигатель снабжен вторым шатунным узлом 24, расположенным симметрично первому узлу 10 относительно оси вращения кривошипной втулки 9. При этом второе плечо 19 рычага 17 соединено со вторым шатунным узлом 24. In another embodiment, the engine is equipped with a second connecting rod assembly 24, located symmetrically to the first node 10 relative to the axis of rotation of the crank sleeve 9. In this case, the second shoulder 19 of the lever 17 is connected to the second connecting rod assembly 24.

Оси вала 7 и цилиндра 2 могут быть расположены соосно или параллельно. The axis of the shaft 7 and cylinder 2 can be located coaxially or in parallel.

Предлагаемый двигатель работает следующим образом. Возвратно-поступательное движение поршня 5 и втулки 3 с головкой 4 в противоположные стороны преобразуется в качание соответственно рычагов 11 и 17. В одном варианте работа обоих подвижных элементов суммируется на плече 15 рычага 11, которое передает качание на шатунный узел 10, заставляя вращаться кривошипный вал 7. The proposed engine operates as follows. The reciprocating movement of the piston 5 and the sleeve 3 with the head 4 in opposite directions is converted to the swinging of the levers 11 and 17. In one embodiment, the operation of both movable elements is summed up on the shoulder 15 of the lever 11, which transmits the swing to the crank assembly 10, causing the crank shaft to rotate 7.

В другом варианте работа подвижных элементов суммируется на кривошипной втулке 9 и передается на нее посредством шатунных узлов 10 и 24, каждый из которых связан со своим плечом рычага. In another embodiment, the work of the movable elements is summed up on the crank sleeve 9 and transmitted to it by means of the connecting rod assemblies 10 and 24, each of which is connected with its lever arm.

Таким образом, выполнение механизма преобразования в предлагаемом двигателе в виде простых элементов повышает надежность его работы, а возможность перемещения головки со втулкой позволяет при неизменном рабочем объеме уменьшить перемещения подвижных элементов и снизить нагрузки в механизме. Кроме того, размещение вала соосно с цилиндром или близко от него позволяет значительно снизить габариты двигателя в его поперечной плоскости, что особенно актуально в авиационном двигателестроении. Thus, the implementation of the conversion mechanism in the proposed engine in the form of simple elements increases the reliability of its operation, and the possibility of moving the head with the sleeve allows for a constant working volume to reduce the movement of moving elements and reduce the load in the mechanism. In addition, the placement of the shaft coaxially with or close to the cylinder can significantly reduce the dimensions of the engine in its transverse plane, which is especially important in aircraft engine manufacturing.

Claims (6)

1. Аксиальный двигатель, содержащий корпус, закрепленный на нем по меньшей мере один цилиндр с установленной в нем втулкой, головку, поршень, размещенный во втулке с образованием рабочей камеры переменного объема, кривошипный вал с шатунной шейкой, расположенной параллельно оси вала, кривошипную втулку, расположенную на шатунной шейке и снабженную шатунным узлом, и треугольный двуплечий рычаг, одна из вершин которого свободно установлена на оси в корпусе с возможностью качания в плоскости, проходящей через оси цилиндра и вала, причем первое плечо рычага связано кинематически с поршнем, а второе с шатунным узлом кривошипной втулки, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным треугольным двуплечим рычагом, а втулка цилиндра скреплена с головкой и выполнена подвижной с возможностью перемещения в сторону, противоположную движению поршня, причем дополнительный рычаг расположен симметрично первому рычагу в плане относительно плоскости, проходящей через продольную ось двигателя и перпендикулярной плоскостям качания рычагов, первое плечо дополнительного рычага связано с втулкой цилиндра, а второе его плечо с кривошипной втулкой. 1. An axial engine, comprising a housing, at least one cylinder mounted on it with a sleeve installed therein, a head, a piston placed in the sleeve to form a variable volume working chamber, a crank shaft with a crank pin parallel to the shaft axis, a crank sleeve, located on the connecting rod neck and equipped with a connecting rod assembly, and a triangular two-arm lever, one of the vertices of which is freely mounted on an axis in the housing with the possibility of swinging in a plane passing through the axis of the cylinder and shaft, the lever arm is kinematically connected with the piston, and the second with the connecting rod assembly of the crank sleeve, characterized in that it is equipped with an additional triangular two-arm lever, and the cylinder sleeve is fixed to the head and made movable with the ability to move in the direction opposite to the piston movement, the additional lever being located symmetrically to the first lever in plan relative to the plane passing through the longitudinal axis of the engine and perpendicular to the swing planes of the levers, the first shoulder of the additional lever is connected cylinder sleeve, and the other on his shoulder with the crank hub. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный рычаг снабжен связанным с втулкой цилиндра третьим плечом, расположенным симметрично его первому плечу относительно плоскости качания первого треугольного рычага, при этом вторые плечи обоих рычагов расположены в одной плоскости качания. 2. The engine according to claim 1, characterized in that the additional lever is provided with a third arm connected to the cylinder bushing, located symmetrically to its first arm relative to the rocking plane of the first triangular arm, while the second arms of both levers are located in the same rocking plane. 3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что шатунный узел кривошипной втулки выполнен в виде пары шатунов со сферическими шарнирами, расположенных параллельно и соединенных одними концами с плечом рычага, а другими концами с кривошипной втулкой с образованием параллелограммного механизма. 3. The engine according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the connecting rod assembly of the crank sleeve is made in the form of a pair of connecting rods with spherical joints located in parallel and connected by one ends with the lever arm and the other ends with the crank sleeve with the formation of a parallelogram mechanism. 4. Двигатель по пп. 1 3, отличающийся тем, что он снабжен шарнирной тягой, а второе плечо дополнительного рычага соединено с вторым плечом первого рычага посредством шарнирной тяги с образованием плоского шарнирного четырехзвенного механизма. 4. The engine according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that it is provided with an articulated rod, and the second shoulder of the additional lever is connected to the second shoulder of the first lever by means of an articulated rod with the formation of a flat articulated four-link mechanism. 5. Двигатель по пп. 1 3, отличающийся тем, что он снабжен вторым шатунным узлом, расположенным симметрично первому узлу относительно оси вращения кривошипной втулки, а второе плечо дополнительного рычага соединено с вторым шатунным узлом. 5. The engine according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that it is equipped with a second connecting rod assembly located symmetrically to the first node relative to the axis of rotation of the crank sleeve, and the second arm of the additional lever is connected to the second connecting rod assembly. 6. Двигатель по пп. 1 5, отличающийся тем, что кривошипный вал и цилиндр расположены соосно. 6. The engine according to paragraphs. 1 to 5, characterized in that the crank shaft and cylinder are aligned.
RU93019803A 1993-04-15 1993-04-15 Axial engine RU2067676C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93019803A RU2067676C1 (en) 1993-04-15 1993-04-15 Axial engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93019803A RU2067676C1 (en) 1993-04-15 1993-04-15 Axial engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2067676C1 true RU2067676C1 (en) 1996-10-10
RU93019803A RU93019803A (en) 1997-03-20

Family

ID=20140418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93019803A RU2067676C1 (en) 1993-04-15 1993-04-15 Axial engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2067676C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003087539A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-23 Nikolay Vasilievich Zhulidov Piston engine, a mechanism for converting combined reciprocal and rotational motion into rotational motion and a sealing device for a chamber
CN106285937A (en) * 2015-12-30 2017-01-04 刘飚 A kind of crankmotion shifter and internal combustion engine, compressor and water pump
CN110131040A (en) * 2019-06-10 2019-08-16 戴国春 A kind of the interconnection jack and its connection adjustor of power generating apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка Великобритании N 1457656, кл. F 01 B 3/02, опубл. 1976. Заявка Франции N 489203, НКИ 46 а 4 11, опубл. 1919. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003087539A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-23 Nikolay Vasilievich Zhulidov Piston engine, a mechanism for converting combined reciprocal and rotational motion into rotational motion and a sealing device for a chamber
CN106285937A (en) * 2015-12-30 2017-01-04 刘飚 A kind of crankmotion shifter and internal combustion engine, compressor and water pump
CN106285937B (en) * 2015-12-30 2019-03-08 刘飚 A kind of reciprocal-rotary motion conversion mechanism and internal combustion engine, compressor and water pump
CN110131040A (en) * 2019-06-10 2019-08-16 戴国春 A kind of the interconnection jack and its connection adjustor of power generating apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4690113A (en) Internal combustion engine
CA2303252A1 (en) Internal combustion engines
US4085628A (en) Intra-articulate reciprocating engine system
US3859976A (en) Internal combustion engine - combustion control piston
ATE38877T1 (en) COMPACT CRANK DRIVE.
US5809864A (en) Opposed piston engines
RU2067676C1 (en) Axial engine
GB2249131A (en) Variable compression ratio i.c. engine
EP0382385A3 (en) Internal combustion engine
RU2067677C1 (en) Axial-piston machine
RU2067675C1 (en) Axial-piston engine
RU2018007C1 (en) Internal combustion engine and crank mechanism
RU2064057C1 (en) Axial-piston engine conversion mechanism
US4470387A (en) Mass balancing arrangement for a reciprocating-piston engine
RU93019803A (en) AXIAL ENGINE
RU2019721C1 (en) Linear internal combustion engine
SU1693272A1 (en) Piston internal combustion engine
RU2064056C1 (en) Lever axial engine
GB2030213A (en) Opposed piston engine
US3808897A (en) Crank system
US3853014A (en) Improvement in the transmission mechanism of an oscillating engine
RU93043447A (en) LEVER AXIAL ENGINE
GB2349417A (en) I.c. engine with piston connected by two con-rods to a pair of contra-rotating crankshafts
US3521615A (en) Internal combustion engine
SU1613655A1 (en) Piston-type machine