RU2144142C1 - Internal combustion engine with rocking piston - Google Patents
Internal combustion engine with rocking piston Download PDFInfo
- Publication number
- RU2144142C1 RU2144142C1 RU98114472A RU98114472A RU2144142C1 RU 2144142 C1 RU2144142 C1 RU 2144142C1 RU 98114472 A RU98114472 A RU 98114472A RU 98114472 A RU98114472 A RU 98114472A RU 2144142 C1 RU2144142 C1 RU 2144142C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- shaft
- combustion chambers
- housing
- covers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к дизельным двигателям внутреннего сгорания. The invention relates to engine building, in particular to diesel internal combustion engines.
Известен двигатель внутреннего сгорания с качающимися поршнями, расположенными на двух валах, поршни идут навстречу друг другу и качаются в противоположных направлениях (заявка ФРГ N 3900375, кл. F 02 B 57/00, опубл. 27.09.89). Однако наличие двух валов значительно осложняет конструкцию. Known internal combustion engine with oscillating pistons located on two shafts, the pistons go towards each other and swing in opposite directions (application Germany N 3900375, CL F 02 B 57/00, publ. 09/27/89). However, the presence of two shafts greatly complicates the design.
Известен двигатель внутреннего сгорания с качающимся поршнем, содержащий корпус с кольцевой камерой, поршень с валом с системой торцевых и радиальных уплотнений, совершающий колебательные движения в кольцевой камере, и механизм преобразования колебательного движения во вращательное (патент РФ N 2079680, кл. F 02 B 53/00, опубл. БИ N 14, 1997). К недостаткам данного двигателя следует отнести конструктивную сложность механизма преобразования колебательного движения во вращательное, что приводит к большой вероятности неисправностей и поломок, а наличие только одного поршня уменьшает мощность двигателя. Known internal combustion engine with a swinging piston, comprising a housing with an annular chamber, a piston with a shaft with a system of mechanical and radial seals, oscillating in the annular chamber, and a mechanism for converting oscillatory motion into rotational (RF patent N 2079680, class F 02 B 53 / 00, publ. BI N 14, 1997). The disadvantages of this engine include the structural complexity of the mechanism for converting oscillatory motion into rotational, which leads to a high probability of malfunctions and breakdowns, and the presence of only one piston reduces engine power.
Наиболее близким по количеству существенных признаков и достигаемому результату к заявляемому изобретению является двухтактный двигатель внутреннего сгорания с качающимся поршнем, содержащий корпус с кольцевой камерой сгорания, поршень с валом с уплотнением, совершающий колебательные движения в камере, рычаг, посаженный на вал и связанный через шатун с коленчатым валом (патент ФРГ N 3811760, кл. F 02 B 53/00, F 01 C 9/00, опубл. 01.06.89). The closest in number of essential features and the achieved result to the claimed invention is a two-stroke internal combustion engine with a swinging piston, comprising a housing with an annular combustion chamber, a piston with a shaft with a seal oscillating in the chamber, a lever mounted on the shaft and connected via a connecting rod with crankshaft (German patent N 3811760, class F 02 B 53/00, F 01 C 9/00, publ. 01.06.89).
Недостатком данного изобретения является то, что поршень занимает значительную часть объема камеры сгорания двигателя и не позволяет разместить второй поршень. Кроме того, поршень качается на угол больше 90 градусов, что приводит к значительным потерям при передаче усилий на коленчатый вал за счет разложения сил на составляющие. The disadvantage of this invention is that the piston occupies a significant part of the volume of the combustion chamber of the engine and does not allow the second piston to be placed. In addition, the piston swings at an angle of more than 90 degrees, which leads to significant losses in the transmission of forces to the crankshaft due to the decomposition of forces into components.
Задача решаемая изобретением - упростить конструкцию, уменьшить габариты и массу двигателя и одновременно увеличить его эффективность. The problem solved by the invention is to simplify the design, reduce the size and weight of the engine and at the same time increase its efficiency.
Поставленная задача решается тем, что в известном двигателе внутреннего сгорания с качающимся поршнем, содержащем корпус с кольцевой камерой, поршень с валом с уплотнением, совершающим колебательные движения в кольцевой камере, рычаг, посаженный на вал и связанный через шатун с коленчатым валом, согласно изобретению двигатель дополнительно снабжен вторым поршнем, при этом поршни выполнены в виде двух оппозитно расположенных призм, посаженных на вал, а камеры сгорания снабжены форсунками, впускными и выпускными клапанами с двух сторон. The problem is solved in that in the known internal combustion engine with a swinging piston comprising a housing with an annular chamber, a piston with a shaft with a seal oscillating in the annular chamber, a lever mounted on the shaft and connected through a connecting rod to the crankshaft, according to the invention, the engine additionally equipped with a second piston, while the pistons are made in the form of two opposed prisms mounted on a shaft, and the combustion chambers are equipped with nozzles, intake and exhaust valves on both sides.
Уплотнения между поршнями и валом выполнены лабиринтными. Использование лабиринтного уплотнения приводит к отсутствию трения между поршнями и стенками корпуса двигателя. По сравнению с обычными двигателями отпадает необходимость смазывания поршней, масло не будет сгорать в цилиндрах, уменьшится его расход и количество выделяемых токсичных газов. Система смазки существенно упростится и количество масла в картере также уменьшится в несколько раз. The seals between the pistons and the shaft are labyrinthine. The use of the labyrinth seal leads to the absence of friction between the pistons and the walls of the engine housing. Compared to conventional engines, there is no need to lubricate the pistons, the oil will not burn in the cylinders, its consumption and the amount of toxic gases emitted will decrease. The lubrication system will be greatly simplified and the amount of oil in the crankcase will also be reduced several times.
Внутри вала с противоположной стороны от рычага выполнены шлицы. Выполнение шлицов позволяет состыковать два модуля двигателя вместе, при этом второй модуль необходимо взять без картера и рычага. Slots are made inside the shaft on the opposite side of the lever. The execution of the slots allows you to dock two engine modules together, while the second module must be taken without a crankcase and a lever.
В двигателе внутреннего сгорания длина шатуна равна двум радиусам рычага. При таком соотношении длин шатуна и радиуса рычага обеспечивается передача силы поршня на коленчатый вал с меньшими потерями. In an internal combustion engine, the length of the connecting rod is equal to the two radii of the lever. With this ratio of the length of the connecting rod and the radius of the lever provides the transmission of the piston to the crankshaft with less loss.
На фиг. 1 представлена схема заявляемого двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - разрез двигателя по оси; на фиг. 3 - схема передачи силы от поршня на коленчатый вал в заявляемом двигателе. In FIG. 1 presents a diagram of the inventive internal combustion engine; in FIG. 2 - section of the engine along the axis; in FIG. 3 is a diagram of the transmission of force from a piston to a crankshaft in the inventive engine.
Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1 с камерами сгорания 2, снабженными крышками 3 с ребрами жесткости 4. В центре корпуса 1 установлен пустотелый вал 5, закрепленный на подшипниках 6, размещенных по центрам крышек 3 и в стенке картера 7. На пустотелом валу 5 жестко оппозитно закреплены два поршня 8 прямоугольной формы. По периметру поршни 8 уплотнены лабиринтом 9. Между корпусом 1, крышками 3 и валом 5 расположены две камеры сгорания 2. Камеры сгорания 2, двухсторонние, так как снабжены клапанами впуска 10, выпуска и форсунками, расположенными между клапанами с обеих сторон (клапаны выпуска и форсунки на фиг. не обозначен). В полостях между крышками 3, корпусом 1 и камерами сгорания 2 размещены газораспределительные валики 11, получающие вращение от шестерни 12, сидящей на коленчатом валу 13. На вал 5 через шлицевое соединение 14 закреплен рычаг 15 с шатуном 16, связанным с коленчатым валом 13. Для стыковки модулей внутри полого вала 5 выполнены шлицы 17. The internal combustion engine comprises a housing 1 with
Рабочий процесс в двигателе протекает в следующем порядке. The working process in the engine proceeds in the following order.
Поршни 8 с валом 5 совершают колебательные движения на угол 60 градусов от левой мертвой точки до правой и обратно. Вал 5 поворачивается на подшипниках 6, которые установлены по центрам крышек 3 и в стенке картера 7, рычаг 15, посаженный на вал 5 через шлицевое соединение 14, также поворачивается на угол 60 градусов. Движение рычага 15 через шатун 16 передается на коленчатый вал 13. При повороте нижнего поршня 8 вправо в камеру сгорания 2 с левой стороны поступает через клапан впуска 10 воздух, при обратном движении поршня 8 воздух сжимается и в этот момент через форсунку подается распыленное топливо, в левой половине камеры сгорания начинается рабочий ход, соответственно через рычаг 15 и шатун 16 движение передается коленчатому валу 13. В правой половине нижней камеры сгорания 2 в этот момент происходит выпуска воздуха, а в правой половине верхней камеры сгорания 2 будет происходить цикл сжатия. В левую половину верхней камеры сгорания 2 впрыскивают топливо и в ней начинается рабочий ход. Рычаг совершает возвратно-поступательное движение на угол 60 градусов от точки a до точки e. На фиг. 3 показана схема передачи силы от поршня (рычага) к коленчатому валу. При прямом ходе, когда рычаг проходит точку "b" - передача силы будет почти без разложения на составляющие. При обратном ходе подобная картина наблюдается в точке "f". При прямом ходе передача силы будет выгоднее до точки "c", при обратном ходе до точки "q". Точки "c" и "q" совпадают. Это происходит благодаря тому, что поршень и рычаг при движении описывают дугу. Наилучший результат получится при длине шатуна, равной двум радиусам рычага. В точке "c" передача силы будет как у обычного двигателя. Pistons 8 with a
Заявляемый двигатель внутреннего сгорания конструктивно очень прост, имеет два поршня, следовательно, превосходит по мощности прототип. The inventive internal combustion engine is structurally very simple, has two pistons, therefore, exceeds the power of the prototype.
В предлагаемой конструкции две камеры сгорания соответствуют четырехцилиндровому двигателю. Вместо четырех поршней только два. Вместо четырех шатунов нужен только один. И коленчатый вал всего с одной шатунной шейкой. Благодаря этому резко сокращается количество подвижных деталей и их масса, масса и объем двигателя уменьшается в 2,5 раза. Уменьшается трение. Соответственно уменьшаются потери мощности на перемещение подвижных деталей. Не будет износа цилиндра, так отсутствует трение между поршнями и цининдрами. In the proposed design, two combustion chambers correspond to a four-cylinder engine. Instead of four pistons, only two. Instead of four connecting rods, only one is needed. And the crankshaft with just one crank pin. Thanks to this, the number of moving parts and their mass is sharply reduced, and the mass and volume of the engine are reduced by 2.5 times. Friction is reduced. Accordingly, power losses due to the movement of moving parts are reduced. There will be no cylinder wear, so there is no friction between the pistons and cylinders.
Кроме вышеизложенного, предлагаемая конструкция значительно проще по устройству, а значит дешевле в производстве, что упростит процесс эксплуатации и ремонта. На одно изделие металла потребуется в 2,5 - 3 раза меньше, а значит выигрывает и экология. In addition to the foregoing, the proposed design is much simpler in design, and therefore cheaper in production, which will simplify the process of operation and repair. One metal product will require 2.5 to 3 times less, which means that the environment wins.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98114472A RU2144142C1 (en) | 1998-07-20 | 1998-07-20 | Internal combustion engine with rocking piston |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98114472A RU2144142C1 (en) | 1998-07-20 | 1998-07-20 | Internal combustion engine with rocking piston |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2144142C1 true RU2144142C1 (en) | 2000-01-10 |
Family
ID=20209009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98114472A RU2144142C1 (en) | 1998-07-20 | 1998-07-20 | Internal combustion engine with rocking piston |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2144142C1 (en) |
-
1998
- 1998-07-20 RU RU98114472A patent/RU2144142C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1325897C (en) | Crankless reciprocating machine | |
CN102644508A (en) | Two-stroke opposed-piston diesel engine | |
JP2012500941A (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
JP2012500941A5 (en) | ||
EP0764776B1 (en) | High-efficiency explosion engine provided with a double-acting piston cooperating with auxiliary feed and inlet units | |
US3182644A (en) | Internal combustion engine | |
CN101205812A (en) | Four-piston cylinder engine | |
EP1748152A1 (en) | Balanced rotary engine | |
US4767287A (en) | Reciprocating piston mechanism | |
US4571946A (en) | Internal combustion engine with rankine bottoming cycle | |
JPH01237301A (en) | Power transmission device | |
US7621254B2 (en) | Internal combustion engine with toroidal cylinders | |
RU2144142C1 (en) | Internal combustion engine with rocking piston | |
EP0137621A1 (en) | Improvements in or relating to engines | |
US5517952A (en) | Rotating shuttle engines with integral valving | |
WO1988007127A1 (en) | Two-stroke cycle engine and pump having three-stroke cycle effect | |
WO1994027030A1 (en) | A piston and combustion engine | |
MX2008015124A (en) | Two-stroke internal combustion chamber with two pistons per cylinder. | |
EP0527146A1 (en) | A double acting, rectangular faced, arc shaped, oscillating piston quadratic internal combustion engine or machine | |
JP2006516695A (en) | Improved engine | |
US6079376A (en) | Fuel-injected piston combustion engine | |
RU2221927C2 (en) | Two-stroke piston machine | |
RU2375595C1 (en) | Asynchronous toothed converter of reciprocation into rotation and vice versa, front and rear crank pairs, idle gear and its anvil gear wheel | |
RU2209325C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2120044C1 (en) | Internal combustion engine |