RU2121580C1 - Method of control of piston machine at adjustable piston stroke and piston machine used for realization of this method - Google Patents

Method of control of piston machine at adjustable piston stroke and piston machine used for realization of this method Download PDF

Info

Publication number
RU2121580C1
RU2121580C1 RU98106142A RU98106142A RU2121580C1 RU 2121580 C1 RU2121580 C1 RU 2121580C1 RU 98106142 A RU98106142 A RU 98106142A RU 98106142 A RU98106142 A RU 98106142A RU 2121580 C1 RU2121580 C1 RU 2121580C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
axis
cylinder
connecting rod
hinge
Prior art date
Application number
RU98106142A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98106142A (en
Inventor
В.А. Конюхов
А.В. Конюхов
Е.В. Конюхова
Original Assignee
Конюхов Виталий Алексеевич
Конюхов Алексей Витальевич
Конюхова Елена Витальевна
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 Конюхов Виталий Алексеевич, Конюхов Алексей Витальевич, Конюхова Елена Витальевна filed Critical Конюхов Виталий Алексеевич
Priority to RU98106142A priority Critical patent/RU2121580C1/en
Priority to AU84684/98A priority patent/AU8468498A/en
Priority to PCT/RU1998/000172 priority patent/WO1999050532A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2121580C1 publication Critical patent/RU2121580C1/en
Publication of RU98106142A publication Critical patent/RU98106142A/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
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads

Abstract

FIELD: internal combustion engines or pumps for handling liquids of gases. SUBSTANCE: depending on required operating conditions of piston machine, positions of dead centers of piston reciprocating in cylinder are changed; as a result, amount of its stroke is changed, thus making it possible to control cylinder displacement and degree of compression. Change of position of piston dead centers is effected through shift of hinge of link connecting rod which converts reciprocating motion of piston into rotation of output shaft away from cylinder axis and return of hinge to cylinder axis. Shift of hinge from and to cylinder axis is effected under action of lever whose one end acts on hinge and other end where its axis of oscillation is located is engageable with drive. During motion of piston from dead center, axis of oscillation of lever is moved by means of drive and reversible member over straight line intersecting cylinder axis from fixed position to next fixation. EFFECT: enhanced efficiency. 10 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к поршневым машинам, преимущественно к двигателям внутреннего сгорания с регулированием хода поршня и способам управления ими, а также может найти применение в газовых и жидкостных насосах. The invention relates to mechanical engineering, in particular to piston machines, mainly to internal combustion engines with piston stroke control and methods for controlling them, and may also find application in gas and liquid pumps.

Известен способ управления поршневой машиной, а именно двигателем внутреннего сгорания, заключающийся в изменении положений мертвых точек и хода поршня, возвратно-поступательно движущегося в цилиндре двигателя, путем смещения шарнира сочлененного шатуна, преобразующего возвратно-поступательное движение поршня во вращение выходного вала, в сторону от оси цилиндра и возврата шарнира к оси цилиндра под действием рычага, одним концом воздействующего на шарнир сочлененного шатуна, а другим - взаимодействующего с приводом, перемещающим ось качания рычага (см. заявку ФРГ N 3107244, кл. F 02 D 15/02, 1982). A known method of controlling a piston machine, namely, an internal combustion engine, which consists in changing the positions of the dead points and the stroke of the piston reciprocating moving in the cylinder of the engine by shifting the joint of the articulated connecting rod, which converts the reciprocating movement of the piston into rotation of the output shaft, away from the axis of the cylinder and the return of the hinge to the axis of the cylinder under the action of a lever, one end of the articulated connecting rod acting on the hinge, and the other interacting with the drive moving the rocking lever (cm. of Germany application N 3107244, cl. F 02 D 15/02, 1982).

Из указанного источника известен и двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, сочлененный шатун, выполненный из двух соединенных между собой шарниром частей, первая из которых связана с поршнем, а вторая - с выходным валом, рычаг, связанный одним концом с шарниром сочлененного шатуна, а другим - с приводом, выполненным с возможностью перемещения оси качания рычага, причем шарнир сочлененного шатуна выполнен с возможностью смещения от оси цилиндра и возврата к оси цилиндра под действием рычага и привода. An internal combustion engine is also known from this source, comprising a housing, at least one cylinder with a piston placed in it, an articulated connecting rod, made of two parts interconnected by a hinge, the first of which is connected to the piston, and the second to the output shaft, a lever connected at one end with a hinge of an articulated connecting rod, and at the other with a drive configured to move the swing axis of the lever, the hinge of the articulated connecting rod being movable from the axis of the cylinder and returning to the axis of the cylinder along and lever action of the actuator.

Однако известное техническое решение характеризуется недостаточно эффективным регулированием хода поршня и рабочего объема двигателя, что снижает эффективность его работы. However, the known technical solution is characterized by insufficiently effective regulation of the piston stroke and engine displacement, which reduces its efficiency.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы поршневой машины. The objective of the invention is to increase the efficiency of the piston machine.

Поставленная задача в части способа решается тем, что в способе управления поршневой машиной, заключающемся в изменении положений мертвых точек и хода поршня, возвратно-поступательно движущегося в цилиндре поршневой машины, путем смещения шарнира сочлененного шатуна, преобразующего возвратно-поступательное движение поршня во вращение выходного вала, в сторону от оси цилиндра и возврата шарнира к оси цилиндра под действием рычага, одним концом воздействующего на шарнир сочлененного шатуна, а другим - взаимодействующего с приводом, перемещающим ось качания рычага, согласно изобретению ось качания рычага при помощи реверсивного элемента перемещают приводом по прямой линии, пересекающей ось цилиндра, причем изменение положений мертвых точек и хода поршня осуществляют при его движении от мертвой точки с фиксированным положением оси качания рычага путем ее перемещения по прямой линии и последующей ее фиксации. The task in terms of the method is solved by the fact that in the control method of the piston machine, which consists in changing the positions of the dead points and the stroke of the piston reciprocating moving in the cylinder of the piston machine by shifting the joint of the articulated connecting rod that converts the reciprocating movement of the piston into rotation of the output shaft , away from the axis of the cylinder and the return of the hinge to the axis of the cylinder under the action of a lever, one end of the articulated connecting rod acting on the hinge, and the other interacting with the drive, that accommodate the swing axis of the lever, according to the invention, the swing axis of the lever with the help of a reversing element is moved by the drive in a straight line intersecting the axis of the cylinder, and the change in the position of the dead points and the piston stroke is carried out when it moves from the dead point with a fixed position of the swing axis of the lever by moving it in a straight line line and its subsequent fixation.

Поставленная задача в части способа решается также тем, что поршень останавливают в мертвых точках путем смещения шарнира сочлененного шатуна от оси цилиндра при повороте кривошипа выходного вала на участке от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ) и возврата шарнира сочлененного шатуна к оси цилиндра при повороте кривошипа выходного вала на участке от ВМТ к НМТ. The task in part of the method is also solved by the fact that the piston is stopped at dead points by shifting the hinge of the articulated connecting rod from the cylinder axis while turning the crank of the output shaft in the section from bottom dead center (BDC) to top dead center (TDC) and returning the hinge of the articulated connecting rod to the axis of the cylinder when the crank of the output shaft is rotated in the section from TDC to BDC.

Поставленная задача в части способа решается также тем, что скорость поршня увеличивают путем смещения шарнира сочлененного шатуна от оси цилиндра при движении поршня от ВМТ к НМТ и возврата шарнира сочлененного шатуна к оси цилиндра при движении поршня от НМТ к ВМТ. The task in part of the method is also solved by the fact that the piston speed is increased by displacing the hinge of the articulated connecting rod from the cylinder axis when the piston moves from TDC to BDC and returning the articulated connecting rod hinge to the cylinder axis when the piston moves from BDC to TDC.

Поставленная задача в части способа решается также тем, что скорость поршня уменьшают путем смещения шарнира сочлененного шатуна от оси цилиндра при движении поршня от НМТ к ВМТ и возврата шарнира сочлененного шатуна к оси цилиндра при движении поршня от ВМТ к НМТ. The task in terms of the method is also solved by the fact that the piston speed is reduced by displacing the articulated connecting rod hinge from the cylinder axis when the piston moves from BDC to TDC and returning the articulated connecting rod hinge to the cylinder axis when the piston moves from BDC to BDC.

Поставленная задача в части способа решается также тем, что в случае использования поршневой машины в качестве двигателя внутреннего сгорания изменяют степень сжатия за счет того, что такты впуска и сжатия осуществляют с различными величинами хода поршня. The task in part of the method is also solved by the fact that in the case of using a piston machine as an internal combustion engine, the compression ratio is changed due to the fact that the intake and compression strokes are carried out with different values of the piston stroke.

Поставленная задача в части способа решается также тем, что в случае использования поршневой машины в качестве двигателя внутреннего сгорания такт рабочего хода осуществляют с большей величиной хода поршня, чем такты впуска и сжатия. The task in part of the method is also solved by the fact that in the case of using a piston machine as an internal combustion engine, the stroke of the stroke is carried out with a larger piston stroke than the intake and compression strokes.

Поставленная задача в части способа решается также тем, что вращение выходного вала останавливают, а движение поршня осуществляют за счет перемещения оси качания рычага. The task in part of the method is also solved by the fact that the rotation of the output shaft is stopped, and the movement of the piston is carried out by moving the swing axis of the lever.

Поставленная задача в части поршневой машины решается тем, что в поршневой машине, содержащей корпус, по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, сочлененный шатун, выполненный из двух соединенных между собой шарниром частей, первая из которых связана с поршнем, а вторая - с выходным валом, рычаг, связанный одним концом с шарниром сочлененного шатуна, а другим - с приводом, выполненным с возможностью перемещения оси качания рычага, причем шарнир сочлененного шатуна выполнен с возможностью смещения от оси цилиндра и возврата к оси цилиндра под действием рычага и привода, согласно изобретению ось качания рычага связана с приводом через реверсивный элемент с возможностью ее перемещения по прямой линии, пересекающей ось цилиндра. The problem in the piston machine part is solved by the fact that in the piston machine containing the housing, at least one cylinder with the piston located in it, an articulated connecting rod made of two parts interconnected by a hinge, the first of which is connected with the piston, and the second with an output shaft, a lever connected at one end to a hinge of an articulated connecting rod, and the other to a drive configured to move the swing axis of the lever, and the hinge of an articulated connecting rod is movable from the cylinder axis and returned to si cylinder under the action of the lever and the drive, according to the invention, the swing axis of the lever is connected to the drive through the reversing element with the possibility of its movement in a straight line crossing the axis of the cylinder.

Поставленная задача в части машины решается также тем, что выходной вал может быть выполнен в виде коленчатого вала, ось вращения которого перпендикулярна оси цилиндра, а вторая часть шатуна связана с шатунной шейкой коленчатого вала. The task in the machine part is also solved by the fact that the output shaft can be made in the form of a crankshaft, the axis of rotation of which is perpendicular to the axis of the cylinder, and the second part of the connecting rod is connected to the crank pin of the crankshaft.

Поставленная задача в части машины решается также тем, что в варианте выходной вал может быть выполнен в виде коленчатого вала, ось вращения которого параллельна оси цилиндра, а вторая часть шатуна связана с качающейся шайбой, размещенной на косом кривошипе коленчатого вала. The task in the machine part is also solved by the fact that, in the embodiment, the output shaft can be made in the form of a crankshaft, the axis of rotation of which is parallel to the axis of the cylinder, and the second part of the connecting rod is connected with a swinging washer placed on the crank crankshaft.

На фиг. 1 представлен общий вид поршневой машины с коленчатым валом, ось вращения которого перпендикулярна оси цилиндра; на фиг. 2 - кинематическая схема поршневой машины с коленчатым валом, ось вращения которого перпендикулярна оси цилиндра; на фиг. 3 - кинематическая схема поршневой машины с коленчатым валом, ось вращения которого параллельна оси цилиндра, и качающейся шайбой; на фиг. 4 - положение звеньев кривошипно-шатунного механизма при остановке поршня; на фиг. 5 - положение звеньев кривошипно-шатунного механизма при увеличенной величине хода поршня от ВМТ к НМТ; на фиг.6 - положение звеньев кривошипно-шатунного механизма при увеличенной величине хода поршня от НМТ к ВМТ; на фиг. 7 - положение звеньев кривошипно-шатунного механизма при стандартной величине хода поршня; на фиг. 8 - положение звеньев кривошипно-шатунного механизма при величине хода поршня, равной 1,5 стандартным величинам хода поршня; на фиг. 9 - положение звеньев кривошипно-шатунного механизма при величине хода поршня, равной 2,0 стандартным величинам хода поршня; на фиг. 10 - положение звеньев кривошипно-шатунного механизма при остановке коленчатого вала и движении поршня за счет перемещения оси качания рычага; на фиг. 11 - положение звеньев кривошипно-шатунного механизма при увеличении скорости поршня; на фиг. 12 - положение звеньев кривошипно-шатунного механизма при уменьшении скорости поршня; на фиг. 13 - положение звеньев кривошипно-шатунного механизма при изменении степени сжатия. In FIG. 1 shows a general view of a piston machine with a crankshaft, the axis of rotation of which is perpendicular to the axis of the cylinder; in FIG. 2 is a kinematic diagram of a piston machine with a crankshaft, the axis of rotation of which is perpendicular to the axis of the cylinder; in FIG. 3 is a kinematic diagram of a piston machine with a crankshaft, the axis of rotation of which is parallel to the axis of the cylinder, and the swash plate; in FIG. 4 - the position of the links of the crank mechanism when the piston stops; in FIG. 5 - the position of the links of the crank mechanism with an increased value of the piston stroke from TDC to BDC; figure 6 - the position of the links of the crank mechanism with an increased value of the piston stroke from BDC to TDC; in FIG. 7 - the position of the links of the crank mechanism with a standard piston stroke; in FIG. 8 - the position of the links of the crank mechanism with a piston stroke value equal to 1.5 standard values of the piston stroke; in FIG. 9 - the position of the links of the crank mechanism with a piston stroke value equal to 2.0 standard values of the piston stroke; in FIG. 10 - the position of the links of the crank mechanism when the crankshaft stops and the piston moves due to the movement of the swing axis of the lever; in FIG. 11 - the position of the links of the crank mechanism with increasing piston speed; in FIG. 12 - the position of the links of the crank mechanism with decreasing piston speed; in FIG. 13 - the position of the links of the crank mechanism when changing the degree of compression.

Предлагаемая поршневая машина содержит корпус 1, по меньшей мере один цилиндр 2 с головкой 3 и размещенным в нем поршнем 4, сочлененный шатун 5, выполненный из двух соединенных между собой шарниром 6 частей 7 и 8, первая 7 из которых связана с поршнем 4, а вторая 8 - с выходным валом 9, рычаг 10, связанный одним концом с шарниром 6 сочлененного шатуна 5, а другим концом, где расположена его ось 11 качания, - с приводом (не показан) через реверсивный элемент 12 с возможностью перемещения оси 11 качания по прямой линии Х-Х', пересекающей ось У-У' цилиндра 2, и смещения шарнира 6 сочлененного шатуна 5 от оси У-У' цилиндра 2 и возврата к ней. В случае выполнения выходного вала 9 в виде коленчатого вала ось вращения которого перпендикулярна оси У-У' цилиндра 2, вторая часть 8 шатуна 5 связана с шатунной шейкой коленчатого вала, у которого имеется маховик 13 (фиг.1,2,4-13). В варианте выходной вал 9 может быть выполнен в виде коленчатого вала, ось Z-Z' вращения которого параллельна оси У-У' 2 цилиндра (фиг.3). В этом случае вторая часть 8 шатуна 5 связана с качающейся шайбой 14, размещенной на косом кривошипе коленчатого вала. Последний вариант выполнения выходного вала 9 позволяет использовать изобретение и в аксиально-поршневых машинах. The proposed piston machine comprises a housing 1, at least one cylinder 2 with a head 3 and a piston 4 located therein, an articulated connecting rod 5 made of two parts 7 and 8 connected to each other by a hinge, the first 7 of which is connected with the piston 4, and the second 8 - with the output shaft 9, the lever 10 connected at one end to the hinge 6 of the articulated connecting rod 5, and the other end, where its swing axis 11 is located - with a drive (not shown) through the reversing element 12 with the possibility of moving the swing axis 11 along straight line x-x 'intersecting the y-y axis of cylinder 2 and the hinge 6 of the articulated connecting rod 5 from the axis Y-U 'of the cylinder 2 and return to it. In the case of the output shaft 9 in the form of a crankshaft, the axis of rotation of which is perpendicular to the axis YY of cylinder 2, the second part 8 of the connecting rod 5 is connected with the connecting rod neck of the crankshaft, which has a flywheel 13 (Figs. 1,2,4-13) . In an embodiment, the output shaft 9 can be made in the form of a crankshaft, the axis of rotation Z-Z 'of which is parallel to the axis Y-Y' 2 of the cylinder (figure 3). In this case, the second part 8 of the connecting rod 5 is connected with a swinging washer 14 located on the oblique crank of the crankshaft. The last embodiment of the output shaft 9 allows the invention to be used in axial piston machines.

Способ управления поршневой машиной осуществляется следующим образом. The control method of the piston machine is as follows.

В зависимости от требуемых условий работы поршневой машины изменяют положения мертвых точек возвратно-поступательно движущегося в цилиндре 2 поршня 4, вследствие чего изменяется величина его хода, а это позволяет регулировать рабочий объем цилиндра 2 и степень сжатия. Изменение положений мертвых точек поршня 4 осуществляют путем смещения шарнира 6 сочлененного шатуна 5, преобразующего возвратно-поступательное движение поршня 4 во вращение выходного вала 9, в сторону от оси У-У' цилиндра 2 (в этом случае расстояние от положений мертвых точек поршня 4 до оси выходного вала 9 уменьшается, так как положения мертвых точек ВМТ1 и НМТ1 смещаются в положения ВМТ2 и НМТ2) и возврата шарнира 6 к оси У-У' цилиндра 2 (в этом случае расстояние от положений мертвых точек поршня 4 до оси выходного вала 9 увеличивается, так как положения мертвых точек ВМТ2 и НМТ2 приближаются или возвращаются к положениям ВМТ1 и НМТ1). Смещение шарнира 6 сочлененного шатуна 5 от оси У-У' цилиндра 2 и возврат его к оси У-У' происходит под действием рычага 10, одним концом воздействующего на шарнир 6, а другим концом, где расположена его ось 11 качания, взаимодействующего с приводом (не показан). При этом при движении поршня 4 от мертвой точки ось 11 качания рычага 10 при помощи реверсивного элемента 12 перемещают приводом по прямой линии Х-Х' от фиксированного положения, например, в точке а до последующей ее фиксации, например, в точке b. В случае необходимости увеличения величины хода поршня 4 по сравнению со стандартной величиной при его движении осуществляют перемещение оси 11 качания рычага 10 из фиксированного положения в точке а до фиксированного положения в точке d или в точке е (фиг.5,8,9). Для остановки поршня 4 в мертвых точках (фиг.4) при вращающемся выходном вале 9 ось 11 качания рычага 10 перемещают из точки b в точку а и обратно. При этом шарнир 6 сочлененного шатуна 5 смещают из точки h в точку g, т.е. возвращают к оси У-У' цилиндра 2 при повороте кривошипа выходного вала 9 на участке от ВМТ к НМТ. При повороте кривошипа выходного вала 9 на участке от НМТ к ВМТ шарнир смещают из точки g в точку h, т.е. смещают от оси У-У'. В случае использования поршневой машины в качестве двигателя внутреннего сгорания остановка поршня 4 в ВМТ позволяет осуществить сгорание топлива при постоянном объеме, что повышает полноту его сгорания и уменьшает теплоотвод в стенке цилиндра 2. Остановка поршня 4 в НМТ улучшает процессы продувки и наполнения цилиндра 2 в двухтактном двигателе. Для увеличения скорости поршня 4 шарнир 6 сочлененного шатуна 5 смещают от оси У-У', перемещая ось 11 качания рычага 10 из точки а в точку с при движении поршня 4 от ВМТ к НМТ, и возвращают к оси У-У', перемещая ось 11 качания рычага 10 из точки с в точку а при движении поршня 4 от НМТ к ВМТ (фиг.11). Для уменьшения скорости поршня 4 шарнир 6 сочлененного шатуна 5 смещают от оси У-У', перемещая ось 11 качания рычага 10 из точки а в точку с при движении поршня 4 от НМТ к ВМТ, и возвращают к оси У-У', перемещая ось 11 качания рычага 10 из точки с в точку а при движении поршня 4 от ВМТ к НМТ (фиг.12). В случае использования поршневой машины в качестве двигателя внутреннего сгорания степень сжатия изменяют за счет того, что такты впуска рабочего заряда и его сжатия осуществляют с различными величинами хода поршня 4, фиксируя ось 11 качания рычага 10 в точках а и f (фиг.13). Для осуществления более полного расширения продуктов сгорания в двигателе и тем самым получения дополнительной мощности на выходном валу 9, а также более полного сгорания топлива и снижения токсичности отработавших газов целесообразно на такте рабочего хода увеличивать величину хода поршня 4 по сравнению с величиной хода поршня 4 на тактах впуска и сжатия (фиг.8,9). В случае использования поршневой машины в качестве насоса для жидкостей или газов при остановленном выходном вале 9 движение поршня 4 осуществляют за счет перемещения оси 11 качания рычага 10, производя рабочий цикл.Depending on the required operating conditions of the piston machine, the dead center positions of the piston 4 reciprocatingly moving in the cylinder 2 are changed, as a result of which its stroke size is changed, and this allows you to adjust the working volume of the cylinder 2 and the compression ratio. The change of the dead points of the piston 4 is carried out by displacing the hinge 6 of the articulated connecting rod 5, which converts the reciprocating movement of the piston 4 into the rotation of the output shaft 9, away from the axis Y-V 'of the cylinder 2 (in this case, the distance from the dead points of the piston 4 to the axis of the output shaft 9 decreases, since the dead center positions of TDC 1 and BDC 1 are shifted to the positions of TDC 2 and BDC 2 ) and the hinge 6 returns to the axis Y-V 'of the cylinder 2 (in this case, the distance from the dead center positions of the piston 4 to the axis output shaft 9 increases since Assumption 2 dead points TDC and BDC 2 approach or return to TDC and BDC 1 1). The displacement of the hinge 6 of the articulated connecting rod 5 from the axis Y-Y 'of the cylinder 2 and its return to the axis Y-Y' occurs under the action of the lever 10, one end acting on the hinge 6, and the other end, where its swing axis 11 is located, interacting with the drive (not shown). In this case, when the piston 4 moves from the dead point, the swing axis 11 of the lever 10 using the reversing element 12 is moved by the drive in a straight line X-X 'from a fixed position, for example, at point a to its subsequent fixation, for example, at point b. If it is necessary to increase the stroke of the piston 4 compared to the standard value during its movement, the swing axis 11 of the lever 10 is moved from a fixed position at point a to a fixed position at point d or point e (Figs. 5, 8, 9). To stop the piston 4 at the dead center (figure 4) with a rotating output shaft 9, the swing axis 11 of the lever 10 is moved from point b to point a and vice versa. In this case, the hinge 6 of the articulated connecting rod 5 is displaced from point h to point g, i.e. return to the axis Y-V 'of the cylinder 2 when the crank of the output shaft 9 is rotated in the area from the top dead center to the bottom end. When the crank of the output shaft 9 is rotated in the section from BDC to BDC, the hinge is shifted from point g to point h, i.e. offset from the axis Y-Y '. In the case of using a piston machine as an internal combustion engine, stopping piston 4 at TDC allows fuel to be burned at a constant volume, which increases the completeness of its combustion and reduces heat dissipation in the wall of cylinder 2. Stopping piston 4 at BDC improves the processes of purging and filling cylinder 2 in a two-stroke cycle engine. To increase the speed of the piston 4, the hinge 6 of the articulated connecting rod 5 is displaced from the axis U-U ', moving the swing axis 11 of the lever 10 from point a to point c when the piston 4 moves from TDC to BDC, and return to the axis U-U', moving the axis 11 swing of the lever 10 from point c to point a when the piston 4 moves from BDC to TDC (Fig. 11). To reduce the speed of the piston 4, the hinge 6 of the articulated connecting rod 5 is displaced from the axis U-U ', moving the swing axis 11 of the lever 10 from point a to point c when the piston 4 moves from BDC to TDC, and return to the axis U-U', moving the axis 11 swing of the lever 10 from point c to point a when the piston 4 moves from TDC to BDC (Fig. 12). In the case of using a piston machine as an internal combustion engine, the compression ratio is changed due to the fact that the stroke of the intake of the working charge and its compression is carried out with different values of the piston stroke 4, fixing the swing axis 11 of the lever 10 at points a and f (Fig. 13). To implement a more complete expansion of the combustion products in the engine and thereby obtain additional power on the output shaft 9, as well as more complete combustion of the fuel and reduce exhaust gas toxicity, it is advisable to increase the stroke of the piston 4 in comparison with the stroke of the piston 4 at the clock strokes inlet and compression (Fig.8.9). In the case of using a piston machine as a pump for liquids or gases when the output shaft 9 is stopped, the movement of the piston 4 is carried out by moving the swing axis 11 of the lever 10, producing a duty cycle.

Claims (10)

1. Способ управления поршневой машиной, заключающийся в изменении положения мертвых точек и хода поршня, возвратно-поступательного движущегося в цилиндре поршневой машины, путем смещения шарнира сочлененного шатуна, преобразующего возвратно-поступательное движение поршня во вращение выходного вала, в сторону от оси цилиндра и возврата шарнира к оси цилиндра под действием рычага, одним концом воздействующего на шарнир сочлененного шатуна, а другим - взаимодействующего с приводом, перемещающим ось качания рычага, отличающийся тем, что ось качания рычага при помощи реверсивного элемента перемещают приводом по прямой линии, пересекающей ось цилиндра, причем изменение положений мертвых точек и хода поршня осуществляют при его движении от мертвой точки с фиксированным положением оси качания рычага путем ее перемещения по прямой линии и последующей ее фиксации. 1. The method of controlling the piston machine, which consists in changing the position of the dead points and the stroke of the piston reciprocating moving in the cylinder of the piston machine by shifting the joint of the articulated connecting rod, which converts the reciprocating movement of the piston into rotation of the output shaft, away from the axis of the cylinder and return hinge to the axis of the cylinder under the action of a lever, one end of the articulated connecting rod acting on the hinge, and the other interacting with a drive moving the swing axis of the lever, characterized in that l the swing of the lever with the help of the reversing element is moved by the drive in a straight line crossing the axis of the cylinder, and the change in the position of the dead points and the stroke of the piston is carried out when it moves from the dead point with a fixed position of the swing axis of the lever by moving it in a straight line and then fixing it. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поршень останавливают в мертвых точках на необходимое время путем смещения шарнира сочлененного шатуна от оси цилиндра при повороте кривошипа выходного вала на участке от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке и возврата шарнира сочлененного шатуна к оси цилиндра при повороте кривошипа выходного вала на участке от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. 2. The method according to claim 1, characterized in that the piston is stopped in dead points for the required time by shifting the joint of the articulated connecting rod from the axis of the cylinder when the crank of the output shaft is rotated from the bottom dead center to the top dead center and returning the joint of the articulated connecting rod to the axis cylinder when the crank of the output shaft is rotated in the section from the top dead center to the bottom dead center. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость поршня увеличивают путем смещения шарнира сочлененного шатуна от оси цилиндра при движении поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке и возврата шарнира сочлененного шатуна к оси цилиндра при движении поршня от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. 3. The method according to claim 1, characterized in that the piston speed is increased by displacing the hinge of the articulated connecting rod from the axis of the cylinder when the piston moves from top dead center to bottom dead center and returning the hinge of the articulated connecting rod to the axis of the cylinder when the piston moves from bottom dead point to top dead center. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость поршня уменьшают путем смещения шарнира сочлененного шатуна от оси цилиндра при движении поршня от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке и возврата шарнира сочлененного шатуна к оси цилиндра при движении поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. 4. The method according to claim 1, characterized in that the piston speed is reduced by displacing the articulated connecting rod hinge from the cylinder axis when the piston moves from bottom dead center to top dead center and returning the articulated connecting rod hinge to the cylinder axis when the piston moves from top dead center to bottom dead center. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в случае использования поршневой машины в качестве двигателя внутреннего сгорания изменяют степень сжатия за счет того, что такты впуска и сжатия осуществляют с различными величинами хода поршня. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in the case of using a piston machine as an internal combustion engine, the compression ratio is changed due to the fact that the intake and compression strokes are carried out with different values of the piston stroke. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в случае использования поршневой машины в качестве двигателя внутреннего сгорания такт рабочего хода осуществляют с большей величиной хода поршня, чем такты впуска и сжатия. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in the case of using a piston machine as an internal combustion engine, the stroke of the stroke is carried out with a larger piston stroke than the intake and compression strokes. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что вращение выходного вала останавливают, а движение поршня осуществляют за счет перемещения оси качания рычага. 7. The method according to claim 1, characterized in that the rotation of the output shaft is stopped, and the movement of the piston is carried out by moving the swing axis of the lever. 8. Поршневая машина, содержащая корпус, по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, сочлененный шатун, выполненный из двух соединенных между собой шарниром частей, первая из которых связана с поршнем, а вторая - с выходным валом, рычаг, связанный одним концом с шарниром сочлененного шатуна, а другим - с приводом, выполненным с возможностью перемещения оси качания рычага, причем шарнир сочлененного шатуна выполнен с возможностью смещения от оси цилиндра и возврата к оси цилиндра под действием рычага и привода, отличающаяся тем, что ось качания рычага связана с приводом через реверсивный элемент с возможностью ее перемещения по прямой линии, пересекающей ось цилиндра. 8. A piston machine, comprising a housing, at least one cylinder with a piston located therein, an articulated connecting rod, made of two parts interconnected by a hinge, the first of which is connected to the piston and the second to the output shaft, a lever connected at one end with a hinge of an articulated connecting rod, and another with a drive configured to move the swing axis of the lever, the hinge of the articulated connecting rod made with the possibility of displacement from the axis of the cylinder and return to the axis of the cylinder under the action of the lever and drive, characterized in about the axis of rocking lever connected with a drive through the reversing element with the possibility of displacement along a straight line intersecting the axis of the cylinder. 9. Машина по п. 8, отличающаяся тем, что выходной вал выполнен в виде коленчатого вала, ось вращения которого перпендикулярна оси цилиндра, а вторая часть шатуна связана с шатунной шейкой коленчатого вала. 9. The machine according to claim 8, characterized in that the output shaft is made in the form of a crankshaft, the axis of rotation of which is perpendicular to the axis of the cylinder, and the second part of the connecting rod is connected to the crank pin of the crankshaft. 10. Машина по п.8, отличающаяся тем, что выходной вал выполнен в виде коленчатого вала, ось вращения которого параллельна оси цилиндра, а вторая часть шатуна связана с качающейся шайбой, размещенной на косом кривошипе коленчатого вала. 10. The machine according to claim 8, characterized in that the output shaft is made in the form of a crankshaft, the axis of rotation of which is parallel to the axis of the cylinder, and the second part of the connecting rod is connected to a swinging washer placed on an oblique crank of the crankshaft.
RU98106142A 1998-03-27 1998-03-27 Method of control of piston machine at adjustable piston stroke and piston machine used for realization of this method RU2121580C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106142A RU2121580C1 (en) 1998-03-27 1998-03-27 Method of control of piston machine at adjustable piston stroke and piston machine used for realization of this method
AU84684/98A AU8468498A (en) 1998-03-27 1998-06-05 Method for controlling a piston machine with piston stroke adjustment and pistonmachine
PCT/RU1998/000172 WO1999050532A1 (en) 1998-03-27 1998-06-05 Method for controlling a piston machine with piston stroke adjustment and piston machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106142A RU2121580C1 (en) 1998-03-27 1998-03-27 Method of control of piston machine at adjustable piston stroke and piston machine used for realization of this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2121580C1 true RU2121580C1 (en) 1998-11-10
RU98106142A RU98106142A (en) 1999-03-27

Family

ID=20204244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98106142A RU2121580C1 (en) 1998-03-27 1998-03-27 Method of control of piston machine at adjustable piston stroke and piston machine used for realization of this method

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU8468498A (en)
RU (1) RU2121580C1 (en)
WO (1) WO1999050532A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669118C1 (en) * 2014-12-22 2018-10-08 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Variable-length connecting rod and variable-compression internal combustion engine
RU2730195C1 (en) * 2019-11-18 2020-08-19 Андрей Викторович Юндин Internal combustion engine (yundin cycle)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011003795A1 (en) * 2011-02-08 2012-08-09 Neuman & Esser Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Flow control

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4131094A (en) * 1977-02-07 1978-12-26 Crise George W Variable displacement internal combustion engine having automatic piston stroke control
DE3107244A1 (en) * 1981-02-26 1982-09-16 Walter Dipl.-Phys. 7000 Stuttgart Dinkelacker Internal combustion engine with load control by adjusting the piston stroke
SU1686203A1 (en) * 1988-09-26 1991-10-23 Ленинградский Институт Водного Транспорта Variable-stroke internal combustion engine
US5595146A (en) * 1994-10-18 1997-01-21 Fev Motorentechnik Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Combustion engine having a variable compression ratio

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669118C1 (en) * 2014-12-22 2018-10-08 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Variable-length connecting rod and variable-compression internal combustion engine
RU2730195C1 (en) * 2019-11-18 2020-08-19 Андрей Викторович Юндин Internal combustion engine (yundin cycle)

Also Published As

Publication number Publication date
AU8468498A (en) 1999-10-18
WO1999050532A1 (en) 1999-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4112826A (en) Variable displacement reciprocating piston machine
US4270495A (en) Variable displacement piston engine
US4917066A (en) Swing beam internal-combustion engines
US4463710A (en) Engine connecting rod and piston assembly
RU2000109322A (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINES
JPH09228858A (en) Reciprocating engine
RU2175723C2 (en) Internal combustion engine
KR20040032970A (en) An improved reciprocating internal combustion engine
AU741127B2 (en) Method for controlling machine piston movement, implementing device and balancing of said device
KR0179161B1 (en) Arrangement at an internal combustion engine
US5562075A (en) Oscillating drive shaft and related components configuration for reciprocating piston engines
US5309779A (en) Four dead centers crank mechanism
RU2121580C1 (en) Method of control of piston machine at adjustable piston stroke and piston machine used for realization of this method
SU1686203A1 (en) Variable-stroke internal combustion engine
KR950033006A (en) Internal combustion engines with variable piston offset
RU98106142A (en) METHOD FOR PISTON MACHINE CONTROL WITH PISTON AND PISTON MACHINE CONTROL
JP3849443B2 (en) Piston drive device for internal combustion engine
RU2548224C2 (en) Mechanical actuator for two- and four-stroke ice
RU2194163C1 (en) Adjustable displacement piston machine
RU2168036C2 (en) Method of operation of adiabatic internal combustion engine with combustion in constant volume and design of such engine
RU2121590C1 (en) Method of control multifuel internal combustion engine with increased piston stroke by changing compression ratio and design of multifuel internal combustion engine with increased piston stroke
RU2114314C1 (en) Method of control of power of internal combustion engine and internal combustion engine used for realization of this method
RU2151878C1 (en) Piston machine
RU2168037C2 (en) Method of operation of adiabatic internal combustion engine with combustion in constant volume
RU2267017C2 (en) Internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070328