RU2178085C2

RU2178085C2 - Twin slider-crank-shackle engine

Info

Publication number: RU2178085C2
Application number: RU2000105314A
Authority: RU
Inventors: А.И. Шаров
Original assignee: Шаров Алексей Иванович
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2002-01-10

Abstract

FIELD: power engineering. SUBSTANCE: proposed engine has housing with cylinder, double-side piston, crankshafts synchronizing bevel gears, covers and bearings. Slots are made in piston which accommodate shafts on journals of which shackles are mounted by their middles. Shackles are connected with connecting rods by ends. Shafts are installed on bearing for turning through 40-45 degrees in dead points. EFFECT: increased economy and improved wear resistance. 5 dwg

Description

Изобретение относится к области построения поршневых двигателей преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение вала. The invention relates to the field of construction of reciprocating engines for converting reciprocating motion of a piston into rotational motion of a shaft.

В настоящее время известен двигатель внутреннего сгорания, имеющий неподвижный корпус, в котором помещен двусторонний поршень, имеющий в середине коленчатый вал, соединенный шарнирно с шатунном и с поршнем. При работе двигателя энергия сгоревшего топлива давит на поршень, который передает движение через шатун коленчатому валу (патент: Франция 1361088 фиг. 1, фиг. 2 за 1994 г. ). At present, an internal combustion engine is known having a fixed housing, in which a two-sided piston is placed, having a crankshaft in the middle pivotally connected to the connecting rod and to the piston. When the engine is running, the energy of the burned fuel presses on the piston, which transmits the movement through the connecting rod to the crankshaft (patent: France 1361088 Fig. 1, Fig. 2 for 1994).

Недостатком двигателя является то, что в момент, когда поршень находится в мертвой точке, шейка коленчатого вала движется по радиусу поперек движения поршня и плечо шейки коленчатого вала равно нулю по отношению к поршню в момент, когда газы сгоревшего топлива имеют максимальное давление на поршень. Здесь теряется большая часть энергии топлива. Теряется энергия и на то, что коленчатый вал наклоняет шатун то в одну, то в другую сторону и этим шатун прижимает поршень к цилиндру, отчего теряется энергия на трение и вызывает повышенный износ поршня и цилиндра. The disadvantage of the engine is that at the moment when the piston is at a dead center, the neck of the crankshaft moves radially across the movement of the piston and the shoulder of the neck of the crankshaft is zero relative to the piston at the moment when the gases of the burnt fuel have maximum pressure on the piston. Here most of the fuel energy is lost. Energy is lost and the fact that the crankshaft tilts the connecting rod in one direction or the other, and thereby the connecting rod presses the piston to the cylinder, which causes friction energy to be lost and causes increased wear of the piston and cylinder.

Целью изобретения является создание двигателя, более экономичного с повышенной износостойкостью поршня и цилиндра. Достигается это тем, что плечи коленчатых валов в мертвой точке развернуты по отношению к поршню примерно на 40-45^o. В таком положении поршень под максимальным давлением газов сгоревшего топлива легко повернет коленчатые валы через шатуны и серьги. В другом случае коленчатые валы вращаются в разные стороны внутри поршня и поэтому они уравновешивают возникающие перекосы и поршень поэтому не прижимается к стенкам цилиндра.The aim of the invention is to provide an engine more economical with increased wear resistance of the piston and cylinder. This is achieved by the fact that the shoulders of the crankshafts are at a dead point deployed relative to the piston by about 40-45 ^o . In this position, the piston under maximum gas pressure of the burned fuel will easily rotate the crankshafts through the connecting rods and earrings. In another case, the crankshafts rotate in different directions inside the piston and therefore they balance the resulting distortions and the piston therefore is not pressed against the cylinder walls.

Изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1 изображен сдвоенный кривошипно-шатунно-серьговый двигатель (вид спереди в разрезе и вид сверху в разрезе). На фиг. 2 изображен двигатель (вид сбоку в разрезе). На фиг. 3 изображен поршень (вид спереди в разрезе и вид сверху в разрезе). The invention is illustrated by drawings: in FIG. 1 shows a twin crank-connecting rod-ear motor (front view in section and top view in section). In FIG. 2 shows an engine (sectional side view). In FIG. 3 shows the piston (front view in section and top view in section).

Предлагаемый сдвоенный кривошипно-шатунно-серьговый двигатель состоит из неподвижного корпуса 1, выполненного заодно с цилиндром 2, в котором помещен двусторонний поршень 3, имеющий с двух боковых сторон продольные пазы 4 и 5. The proposed dual crank-connecting rod-earring engine consists of a fixed housing 1, made integral with the cylinder 2, which is placed on a two-sided piston 3 having longitudinal grooves 4 and 5 on both sides.

В пазу 4 помещен коленвал 6, имеющий противовесы. Коленвал 6 подвешан на подшипниках 7 и 8 в корпусной крышке 9. На шейке коленвала 6 помещена на подшипнике 10 серединой серьга 11, концы которой выполнены вилкой, одним концом серьга 11 соединена через палец 12 шарнирно с шатуном 13, который соединен другим концом шарнирно со смещенным с центра поршня 3 гнездом 14 и соединен пальцем 15 с поршнем 3. Другой конец серьги 11 соединен шарнирно через палец 16 с другим шатуном 17, который соединен шарнирно другим концом со смещенным с центра поршня 3 гнезда 18 пальцем 19 и поршнем 3, но уже с другой стороны поршня 3. На коленвале 6 на другом конце укреплена при помощи шпонки 20 коническая шестерня 21, которая зубьями соединена с другой паразитной конической шестерней 22, установленной в корпусе 1 на подшипнике 23 на неподвижной оси 24. Коническая паразитная шестерня 22 соединена с другой конической шестерней 25, укрепленной при помощи шпонки 27 на другом коленвалу 26, имеющем противовес. Коленвал 26 подвешен в корпусной крышке 28 на подшипниках 29 и 30. На шейке коленвала 26 помещена серединой на подшипнике 31 серьга 32, концы которой выполнены вилкой. Одним концом она соединена шарнирно с шатуном 33 при помощи пальца 34, другой конец шатуна 33 соединен шарнирно со смещенным с центра поршня 3 гнезда 35 при помощи пальца 36. Другой конец серьги 32 соединен шарнирно при помощи пальца 37 с другим шатуном 38, который другим концом соединен шарнирно со смещенным с центра поршня 3 гнездом 39 при помощи пальца 40 на другом конце поршня 3. In the groove 4 is placed a crankshaft 6 having counterweights. The crankshaft 6 is suspended on bearings 7 and 8 in the housing cover 9. On the neck of the crankshaft 6 is placed on the bearing 10 the middle of an earring 11, the ends of which are made with a fork, with one end of the earring 11 pivotally connected via a pin 12 to a connecting rod 13, which is pivotally connected to the other end from the center of the piston 3 by a socket 14 and connected by a finger 15 to the piston 3. The other end of the earring 11 is pivotally connected via a finger 16 to another connecting rod 17, which is pivotally connected to the other end with a finger 19 and piston 3 offset from the center of the piston 3 of the socket 18, but with the other side of the piston 3. On the bevel gear 21 is attached to the crankshaft 6 at the other end by a key 20 and is connected by teeth to another spurious bevel gear 22 mounted in the housing 1 on the bearing 23 on the fixed axis 24. The bevel gear 22 is connected to the other bevel gear 25 reinforced by dowels 27 on another crankshaft 26 having a counterweight. The crankshaft 26 is suspended in the housing cover 28 on bearings 29 and 30. On the neck of the crankshaft 26 is placed in the middle of the bearing 31 an earring 32, the ends of which are made with a fork. At one end, it is pivotally connected to the connecting rod 33 by means of a finger 34, the other end of the connecting rod 33 is pivotally connected to the offset from the center of the piston 3 of the socket 35 using the pin 36. The other end of the earring 32 is pivotally connected by means of the finger 37 to the other connecting rod 38, which has the other end pivotally connected to socket 39 displaced from the center of the piston 3 by means of a finger 40 at the other end of the piston 3.

Для того чтобы поршень 3 не разворачивался по диаметру в направляющих пазах 4 и 5, в корпусной крышке 9 установлены подшипники 41 и 42 на подвижных осях 43 и 44. С другой стороны поршня 3 в продольном пазу 5 помещены в корпусной крышке 28 подшипники 45 и 46 на неподвижных осях 47 и 48. In order that the piston 3 does not rotate in diameter in the guide grooves 4 and 5, bearings 41 and 42 are mounted in the housing cover 9 on the movable axes 43 and 44. On the other side of the piston 3, bearings 45 and 46 are placed in the longitudinal groove 5 in the housing cover 28 on motionless axes 47 and 48.

Предлагаемый сдвоенный кривошипно-шатунно-серьговый двигатель работает следующим образом. При вращении коленвала 6 на подшипниках 7 и 8 вращается коническая шестерня 21, которая передает вращение паразитной шестерне 22, она, вращаясь на подшипнике 23, передает вращение другой конической шестерне 25. Шестерня 25 вращает, но уже в другую сторону, коленвал 26 на подшипниках 29 и 30. Вращаясь, коленвал 6 передает движение серьге 11, которая сообщает движение шатунам 13 и 17, соединенные с поршнем 3. Двигаясь в цилиндре, поршень 3 перемещается к верхней мертвой точке. Один шатун 13 повернут вдоль поршня 3. Другой шатун 17 становится поперек поршня 3. Точно так, только в обратном направлении, коленвал 26 передвигает серьгу 32, которая, соединенная с шатунами 33 и 38, приводит в движение поршень 3. Оба коленвала 6 и 26 вращаются одновременно, но в разных направлениях. Поршень 3 под действием газов сгоревшего топлива легко через шатуны 13, 17 и 33, 38 и серьги 11 и 32 поворачивает коленчатые валы 6 и 26, поскольку они в мертвой точке развернуты шейками примерно на 40-45^o по отношению к поршню 3. Поэтому двигатель имеет податливый, легкий ход.The proposed dual crank-connecting rod-ear motor works as follows. When the crankshaft 6 rotates on bearings 7 and 8, the bevel gear 21 rotates, which transmits the rotation of the parasitic gear 22; it rotates on the bearing 23 and transmits the rotation of the other bevel gear 25. The gear 25 rotates, but already in the other direction, the crankshaft 26 on the bearings 29 and 30. Rotating, the crankshaft 6 transmits the movement to the earring 11, which gives movement to the connecting rods 13 and 17 connected to the piston 3. Moving in the cylinder, the piston 3 moves to top dead center. One connecting rod 13 is rotated along the piston 3. The other connecting rod 17 is transverse to the piston 3. Similarly, only in the opposite direction, the crankshaft 26 moves the earring 32, which, connected to the connecting rods 33 and 38, drives the piston 3. Both crankshafts 6 and 26 rotate simultaneously, but in different directions. The piston 3, under the action of the gases of the burned fuel, easily rotates the crankshafts 6 and 26 through the connecting rods 13, 17 and 33, 38 and the earrings 11 and 32, since they are rotated by the necks by about 40-45 ^o in relation to the piston 3. Therefore, the engine has a malleable, easy move.

Двигаясь вниз, поршень 3 обкатывается в пазах 4 и 5 и скользит на подшипниках 41, 42, 45, 46, чтобы поршень 3 не развернулся по диаметру в цилиндре 2. Шатуны 13, 17 и 33, 38 в это время передают движение серьгам 11 и 32, которые поворачивают коленвалы 6 и 26. Под максимальным давлением газов сгоревшего топлива, пройдя половину хода, поршень 3 уже набрал скорость, раскрутил коленвалы 6 и 26, шатуны 13, 17 и 33, 38 меняют свое положение. Которые были вдоль поршня 3 повернулись поперек поршня 3, а которые были поперек поршня 3, повернулись в мертвой точке вдоль поршня 3. Поворачиваясь, шатуны 13, 17 и 33, 38 увеличивают ход поршня 3. Коленчатые валы 6 и 26, вращаясь в разные стороны, уравновешивают все перекосы внутри поршня 3 и становятся в мертвой точке одновременно развернутыми плечами снова под углом примерно 40-45^o.Moving down, the piston 3 is run in grooves 4 and 5 and slides on bearings 41, 42, 45, 46 so that the piston 3 does not rotate in diameter in the cylinder 2. The connecting rods 13, 17 and 33, 38 at this time transmit the movement to the earrings 11 and 32, which rotate the crankshafts 6 and 26. Under the maximum pressure of the gases of the burned fuel, having passed half the stroke, the piston 3 has already gained speed, untwisted the crankshafts 6 and 26, the connecting rods 13, 17 and 33, 38 change their position. Which were along the piston 3 turned across the piston 3, and which were across the piston 3, turned at a dead point along the piston 3. Turning, the connecting rods 13, 17 and 33, 38 increase the stroke of the piston 3. Crankshafts 6 and 26, rotating in different directions , balance all the distortions inside the piston 3 and become in the dead point at the same time deployed shoulders again at an angle of about 40-45 ^o .

Сгорание горючей смеси и газоотделение происходят во всех поршневых двигателях внутреннего сгорания. Предлагаемый двигатель является блок-модулем и его можно собирать по блокам, сколько надо, достаточно соединить корпуса блоков и конические шестерни на коленчатых валах. Combustion and gas separation occur in all reciprocating internal combustion engines. The proposed engine is a block module and it can be assembled into blocks as needed, it is enough to connect the block bodies and bevel gears on the crankshafts.

Claims

A twin crank-connecting rod and earring engine, consisting of a fixed body integral with the cylinder and placed in it with a two-sided piston, in the middle of which a crankshaft is placed, characterized in that it has two crankshafts suspended on four bearings in the housing covers, on the necks of which placed on the bearings in the middle of the earring, the latter are connected at the ends with short connecting rods, which are connected on both sides by other ends with sockets offset from the center of the piston, so the crankshaft shoulders are dead oh deployed at approximately 40-45 ^o relative to the piston, crankshafts disposed in the middle of the longitudinal slot of the latter, are connected to bevel gears on the one side gear, mounted on the crankshaft is in mesh with a bevel gear parasitic suspended in the housing on a bearing, and is meshed with the bevel gear of another crankshaft, which is suspended in the housing cover, in the latter there are bearings placed in the longitudinal groove of the piston, in which the other but also in the other housing cover top and bottom bearings in the groove of the other side of the piston.