RU2184864C1 - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2184864C1 RU2184864C1 RU2001120080/06A RU2001120080A RU2184864C1 RU 2184864 C1 RU2184864 C1 RU 2184864C1 RU 2001120080/06 A RU2001120080/06 A RU 2001120080/06A RU 2001120080 A RU2001120080 A RU 2001120080A RU 2184864 C1 RU2184864 C1 RU 2184864C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crankshaft
- pistons
- connecting rods
- rods
- connecting rod
- Prior art date
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
- F02B75/28—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. The invention relates to engine building, in particular to internal combustion engines.
Известен двигатель, содержащий по меньшей мере один цилиндр, размещенные в нем встречно движущиеся поршни с образованием общей камеры сгорания, механизм газораспределения, выполненный в виде окон продувки и впрыска топлива, связанный с поршнями механизм преобразования движения, выполненный в виде кривошипно-шатунного механизма (см. патент США 4010610, 1977 г). A known engine containing at least one cylinder, counter-moving pistons placed therein with the formation of a common combustion chamber, a gas distribution mechanism made in the form of blowing and fuel injection windows, a movement conversion mechanism connected to the pistons, made in the form of a crank mechanism (see U.S. Patent 4010610, 1977).
Недостаток известного двигателя заключается в недостаточно эффективной работе и низкой экономичности. A disadvantage of the known engine is the lack of efficient operation and low efficiency.
Известен двигатель, содержащий цилиндр, два поршня, расположенные оппозитно и снабженные шатунами; каждый шатун соединен механизмом преобразования движения поршней во вращательное движение выходного вала (см. патент США 2199625, опубл. 1940). Known engine containing a cylinder, two pistons located opposite and equipped with connecting rods; each connecting rod is connected by a mechanism for converting the movement of the pistons into the rotational movement of the output shaft (see US Pat. No. 2,199,625, publ. 1940).
Данный двигатель не может полностью использовать объем цилиндра, т.к. моменты времени максимального выдвижения поршней не совпадают. Условия совпадения максимального выдвижения поршней, а значит и наиболее рационального использования их движения, невозможно при использовании циклоидного механизма внутреннего зацепления. Данное обстоятельство снижает цилиндровую мощность и ухудшает теплоотвод, а также шестерни внутреннего зацепления трудны в изготовлении. This engine cannot fully utilize the cylinder volume because the times of maximum extension of the pistons do not match. The conditions for the coincidence of the maximum extension of the pistons, and hence the most rational use of their movement, are impossible when using the cycloid mechanism of internal gearing. This circumstance reduces cylinder power and affects heat dissipation, as well as internal gears, which are difficult to manufacture.
Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр, размещенные в нем два оппозитно расположенных и встречно движущихся поршня с шатунными тягами, коленчатый вал, механизм преобразования движения поршней во вращательное движение коленчатого вала, выполненный с коромыслами по числу поршней, противолежащие шатуны коленчатого вала, причем шатунные тяги поршней шарнирно связаны с первыми плечами коромысел, а шатуны коленчатого вала шарнирно связаны со вторыми плечами соответствующих коромысел (см. И.И. АРТОБОЛЕВСКИЙ. Механизмы в современной технике. Том 2. Кулисно-рычажные и кривошипно-ползунные механизмы. М.: Наука, с.486, рис.1495). A known internal combustion engine containing at least one cylinder, placed in it two opposed and counter-moving pistons with connecting rods, a crankshaft, a mechanism for converting the movement of pistons into rotational movement of the crankshaft, made with rockers in the number of pistons, opposite cranks of the crankshaft moreover, the connecting rod rods of the pistons are pivotally connected to the first shoulders of the rocker arm, and the connecting rods of the crankshaft are pivotally connected to the second shoulders of the corresponding rocker arms (see II. ARTHOB Levski. The mechanisms in modern technology. Volume 2. crank lever and the slider-crank mechanism. M .: Science, s.486, ris.1495).
Недостатком указанного двигателя являются низкие эффективность и экономичность. The disadvantage of this engine is low efficiency and economy.
В качестве прототипа выбран двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр, размещенные в нем с образованием общей камеры сгорания два оппозитно расположенных и встречно движущихся поршня с шатунными тягами, коленчатый вал, механизм газораспределения, выполненный в виде окон продувки и впрыска топлива, механизм преобразования движения поршней во вращательное движение коленчатого вала, выполненный с коромыслами по числу поршней, противолежащие шатуны коленчатого вала, причем шатунные тяги поршней шарнирно связаны с первыми плечами коромысел, а шатуны коленчатого вала шарнирно связаны со вторыми плечами соответствующих коромысел (см. патент Германии 475504, опубл. 11.04.1929). As a prototype, an internal combustion engine was selected, comprising at least one cylinder, two opposed and counter-moving pistons with connecting rods placed in it with the formation of a common combustion chamber, a crankshaft, a gas distribution mechanism made in the form of purge and fuel injection windows, a mechanism converting the movement of the pistons into the rotational movement of the crankshaft, made with rockers in the number of pistons, opposite connecting rods of the crankshaft, and the connecting rod rods of the pistons pivotally connected the yokes are connected with the first arms, and the crankshaft connecting rods are pivotally connected to the second arms of the respective yokes (see German Patent 475504, publ. 11.04.1929).
Недостатком его является низкая эффективность ввиду того, что составляющая силы давления газов на поршни, которая вращает коленчатый вал, в положении коленчатого вала, когда поршни находятся в верхней мертвой точке, практически равняется нулю. Its disadvantage is low efficiency due to the fact that the component of the gas pressure on the pistons, which rotates the crankshaft, in the position of the crankshaft when the pistons are at top dead center, is practically zero.
Задачей изобретения является повышение экономичности, мощности, экологичности и эффективности работы, упрощение конструкции двигателя, уменьшение общих габаритов двигателя, значительное снижение нагрузки в механизме преобразования движения и удельной массы за счет получения вращающей коленчатый вал составляющей от силы давления газов на поршень уже в момент максимального давления газов, снижения силы, необходимой для вращения коленчатого вала в положении верхней мертвой точки в момент максимального давления газов в цилиндре, а также увеличения времени нахождения поршней в состоянии, в котором объем цилиндра между поршнями минимален (так называемый объем камеры сгорания.)
Поставленная задача решается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем по меньшей мере один цилиндр, размещенные в нем с образованием общей камеры сгорания два оппозитно расположенных и встречно движущихся поршня с шатунными тягами, коленчатый вал, механизм газораспределения, выполненный в виде окон продувки и впрыска топлива, механизм преобразования движения поршней во вращательное движение коленчатого вала, выполненный с коромыслами по числу поршней и противолежащие шатуны коленчатого вала, причем шатунные тяги поршней шарнирно связаны с первыми плечами коромысел, а шатуны коленчатого вала шарнирно связаны со вторыми плечами соответствующих коромысел, два противолежащих шатуна коленчатого вала расположены соответственно во взаимно пересекающихся плоскостях, перпендикулярных плоскости вращения коленчатого вала, причем шатуны коленчатого вала расположены таким образом, что при положении одного из них в положении верхней или нижней мертвой точки связанного с ним поршня, другой шатун находится в положении, отличном от верхней или нижней мертвой точки связанного с ним поршня.The objective of the invention is to increase the economy, power, environmental friendliness and operating efficiency, simplifying the design of the engine, reducing the overall size of the engine, significantly reducing the load in the mechanism for converting motion and specific gravity by obtaining a crankshaft rotating component of the gas pressure on the piston already at the time of maximum pressure gases, reducing the force required to rotate the crankshaft in the position of top dead center at the time of maximum gas pressure in the cylinder, as well as e increase the time spent by the pistons in a state in which the volume of the cylinder between the pistons is minimal (the so-called volume of the combustion chamber.)
The problem is solved in that in an internal combustion engine containing at least one cylinder placed in it with the formation of a common combustion chamber two opposed and counter-moving pistons with connecting rods, a crankshaft, a gas distribution mechanism made in the form of windows blowing and injection fuel, a mechanism for converting the movement of the pistons into the rotational movement of the crankshaft, made with rockers in the number of pistons and opposite connecting rods of the crankshaft, and the connecting rod rods of the pistons pivotally connected to the first shoulders of the rocker arm and cranks of the crankshaft pivotally connected to the second shoulders of the corresponding rockers, two opposing cranks of the crankshaft are respectively located in mutually intersecting planes perpendicular to the plane of rotation of the crankshaft, and the cranks of the crankshaft are located so that when one of them in the position of the top or bottom dead center of the piston associated with it, the other connecting rod is in a position different from the top or bottom dead center associated piston.
Шейки коленчатого вала могут быть расположены несимметрично оси коленчатого вала. The crankshaft necks may be located asymmetrically to the axis of the crankshaft.
Первое плечо каждого из коромысел может быть длиннее каждого второго плеча коромысел. The first arm of each rocker arm may be longer than each second arm of the rocker arm.
Первое плечо каждого из коромысел может быть короче каждого второго плеча коромысел. The first arm of each rocker arm may be shorter than each second arm of the rocker arm.
Шатуны коленчатого вала могут быть расположены на одной шейке последнего и одно из коромысел имеет подковообразную форму. Crankshaft connecting rods can be located on one neck of the latter and one of the rocker arms has a horseshoe shape.
На фиг.1 показана принципиальная схема двигателя; на фиг.2, 3, 4 показаны схемы движения поршней; на фиг.5 представлена схема несимметричного расположения шеек оси коленчатого вала; на фиг.6 представлена схема двигателя, при котором шатуны коленчатого вала соединены с шатунными тягами посредством маятников; на фиг.7 представлена схема соединения шатунов коленчатого вала с шатунными тягами при помощи маятника с одной стороны и коромысла с другой стороны; на фиг.8 представлена схема, когда шатуны коленчатого вала расположены на одной шейке коленчатого вала и один из шатунов связан с коромыслом, имеющим подковообразную форму. Figure 1 shows a schematic diagram of an engine; figure 2, 3, 4 shows a diagram of the movement of the pistons; figure 5 presents a diagram of an asymmetric arrangement of the necks of the axis of the crankshaft; figure 6 presents a diagram of the engine, in which the crankshaft connecting rods are connected to the connecting rods by means of pendulums; Fig. 7 shows a connection diagram of crankshaft connecting rods with connecting rod rods using a pendulum on one side and a rocker arm on the other side; on Fig presents a diagram when the crankshaft connecting rods are located on the same neck of the crankshaft and one of the connecting rods is connected with a rocker having a horseshoe-shaped shape.
Двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр 1, размещенные в нем с образованием общей камеры сгорания 2 два оппозитно расположенных и встречно движущихся поршня 3, 4 с шатунными тягами 5, коленчатый вал 6, механизм газораспределения, выполненный в виде окон продувки и впрыска топлива (не показаны), механизм преобразования движения поршней во вращательное движение коленчатого вала 6, выполненный с коромыслами 7 по числу поршней 3, 4, и противолежащие шатуны 8 и 9 коленчатого вала 6, причем шатунные тяги 5 поршней 3, 4 шарнирно связаны с первыми плечами 10 коромысел 7, а шатуны 8 и 9 коленчатого вала 6 шарнирно связаны со вторыми плечами 11 соответствующих коромысел 7. Два противолежащих шатуна 8 и 9 коленчатого вала 6 расположены соответственно во взаимно пересекающихся плоскостях, перпендикулярных плоскости вращения коленчатого вала 6. Шатуны 8 и 9 коленчатого вала 6 расположены таким образом, что при положении одного из них в положении верхней или нижней мертвой точки связанного с ним поршня, другой шатун находится в положении, отличном от верхней или нижней мертвой точки связанного с ним поршня, и наоборот. The internal combustion engine contains at least one cylinder 1, placed in it with the formation of a common combustion chamber 2, two opposed and
Шейки коленчатого вала 6 (не показаны) могут быть расположены несимметрично оси коленчатого вала 6. The necks of the crankshaft 6 (not shown) can be located asymmetrically to the axis of the
Первое плечо 10 каждого из коромысел 7 может быть длиннее каждого второго плеча 11 коромысел 7. The first arm 10 of each of the rocker arms 7 may be longer than each second arm 11 of the rocker arms 7.
Первое плечо 10 каждого из коромысел 6 может быть короче каждого второго плеча 11 коромысел 7. The first arm 10 of each of the
Работа двигателя осуществляется по циклу дизеля следующим образом. The engine is carried out according to the diesel cycle as follows.
1. При движении поршней 3 и 4 к центру цилиндра 1 (коленчатый вал 6 вращается по часовой стрелке), при достижении поршнем 4 верхней мертвой точки (шейка шатуна находится в точке М), поршень 3 еще не дошел до верхней мертвой точки (фиг. 2), но объем цилиндра между поршнями 3 и 4 уже стал минимальным согласно тепловых расчетов (так называемый объем камеры сгорания 2). В этот момент в цилиндре 1 максимальна температура сжатого воздуха. 1. When the
2. При дальнейшем повороте коленчатого вала (фиг.3) поршень 4 отходит от своей верхней мертвой точки, а поршень 3 еще не подошел к своей верхней мертвой точке - поршни 3 и 4 расположены симметрично оси ОА (коленчатый вал 6-цилиндр 1), а шейки шатунов находятся в точках К и Е соответственно (фиг. 1) Объем цилиндра 1 между поршнями 3 и 4 в этом положении коленчатого вала 6 остается приблизительно равным объему цилиндра 1, рассмотренному в предыдущем примере. 2. With a further rotation of the crankshaft (Fig. 3),
3. При дальнейшем повороте коленчатого вала (фиг.4) поршень 3 подходит к своей верхней мертвой точке, а поршень 4 отходит от своей верхней мертвой точки еще дальше (шейки шатунов), находятся соответственно в точках В и С (фиг.1). 3. With a further rotation of the crankshaft (Fig. 4), the
Объем цилиндра 1 между поршнями 3 и 4 в этом положении коленчатого вала 6 остается приблизительно равным объему цилиндра 1, рассмотренному в предыдущих примерах. The volume of the cylinder 1 between the
Впрыск топлива происходит между положениями коленчатого вала 6, рассмотренными в 1 и 3 пункта, и к моменту, когда коленчатый вал 6 находится в положении, описанном в 3 пункте, топливо в основной своей массе уже воспламеняется, что приводит к резкому повышению давления газов на поршни 3 и 4, так как поршень 4 находится уже в состоянии, отличном от верхней мертвой точки, сила давления газов на этот поршень 4 дает тангенциальную составляющую, приложенную к шейке коленчатого вала 6 (точка С на фиг.1), которая, в свою очередь, развивает крутящий момент двигателя. Fuel injection occurs between the positions of the
Возможны варианты выполнения двигателя, при котором шатуны коленчатого вала соединены с шатунными тягами посредством маятников (фиг.6), или при котором шатуны коленчатого вала соединены с шатунными тягами при помощи маятника с одной стороны и коромысла с другой стороны (фиг.7), или в случае, когда шатуны коленчатого вала расположены на одной шейке коленчатого вала и один из шатунов связан с коромыслом, имеющим подковообразную форму (фиг.8). Engine variants are possible in which the crankshaft connecting rods are connected to the connecting rod rods by means of pendulums (Fig. 6), or when the crankshaft connecting rods are connected to the connecting rod rods by means of a pendulum on one side and the rocker arm on the other side (Fig. 7), or in the case when the crankshaft connecting rods are located on one neck of the crankshaft and one of the connecting rods is connected to a rocker having a horseshoe shape (Fig. 8).
Claims (5)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001120080/06A RU2184864C1 (en) | 2001-07-20 | 2001-07-20 | Internal combustion engine |
CNB02818128XA CN1329646C (en) | 2001-07-20 | 2002-07-18 | Internal combustion engine |
PCT/RU2002/000340 WO2003008784A1 (en) | 2001-07-20 | 2002-07-18 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001120080/06A RU2184864C1 (en) | 2001-07-20 | 2001-07-20 | Internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2184864C1 true RU2184864C1 (en) | 2002-07-10 |
Family
ID=20251833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001120080/06A RU2184864C1 (en) | 2001-07-20 | 2001-07-20 | Internal combustion engine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1329646C (en) |
RU (1) | RU2184864C1 (en) |
WO (1) | WO2003008784A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009045127A1 (en) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Pavel Ignatievich Zagumennov | Two-shaft crank mechanism |
WO2010118497A1 (en) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Belousov Danil Grigorievich | Piston machine |
RU2484270C2 (en) * | 2011-06-27 | 2013-06-10 | Дмитрий Викторович Анашин | Internal combustion engine |
RU169909U1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Internal combustion engine |
RU2733157C1 (en) * | 2017-05-23 | 2020-09-29 | Жан Эжен ПОН | Internal combustion engine |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102817711B (en) * | 2012-06-14 | 2020-01-10 | 梁国强 | Novel horizontal engine of car |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE475504C (en) * | 1928-05-06 | 1929-04-26 | Otto Graf | Device for changing the compression chamber of internal combustion engines |
US2199625A (en) * | 1937-06-11 | 1940-05-07 | Fiala-Fernbrugg Benno | Double-piston internal combustion engine |
SU383858A1 (en) * | 1967-11-25 | 1973-05-23 | FOUR-CURRENT INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
DE2134699C3 (en) * | 1971-07-12 | 1973-12-13 | Fa. A. Raymond, 7850 Loerrach | Fastener |
RU2009347C1 (en) * | 1990-07-16 | 1994-03-15 | Головешко Денис Алексеевич | Internal combustion engine |
CN2336098Y (en) * | 1997-09-19 | 1999-09-01 | 雷良榆 | Opposed piston oscillating power unit |
RU2146011C1 (en) * | 1998-04-17 | 2000-02-27 | Кияшко Алексей Геннадьевич | Piston machine |
-
2001
- 2001-07-20 RU RU2001120080/06A patent/RU2184864C1/en not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-07-18 CN CNB02818128XA patent/CN1329646C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-18 WO PCT/RU2002/000340 patent/WO2003008784A1/en not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009045127A1 (en) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Pavel Ignatievich Zagumennov | Two-shaft crank mechanism |
WO2010118497A1 (en) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Belousov Danil Grigorievich | Piston machine |
RU2484270C2 (en) * | 2011-06-27 | 2013-06-10 | Дмитрий Викторович Анашин | Internal combustion engine |
RU169909U1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Internal combustion engine |
RU2733157C1 (en) * | 2017-05-23 | 2020-09-29 | Жан Эжен ПОН | Internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2003008784A1 (en) | 2003-01-30 |
CN1555456A (en) | 2004-12-15 |
CN1329646C (en) | 2007-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5673665A (en) | Engine with rack gear-type piston rod | |
CN101709671B (en) | Symmetrical rocker type large-torque output engine | |
EP0483142B1 (en) | Four dead centers crank mechanism | |
RU2184864C1 (en) | Internal combustion engine | |
WO2011044748A1 (en) | Built-in internal combustion engine with two links and two cranks on each cylinder | |
CN101205812A (en) | Four-piston cylinder engine | |
Szymkowiak et al. | New concept of a rocker engine-kinematic analysis | |
JPS61149525A (en) | Double crankshaft type internal combustion engine | |
RU2388917C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2270925C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2800634C1 (en) | Turbine piston internal combustion engine | |
RU2484270C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2776460C1 (en) | Two-stroke piston internal combustion engine | |
RU2391524C1 (en) | Mechanism of motion transmission from pistons to output shaft of opposed engine | |
RU2267017C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU60140U1 (en) | CRANK MECHANISM | |
RU2704510C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU192253U1 (en) | Four-stroke ball six-section internal combustion engine | |
RU2182240C2 (en) | Slider internal combustion engine | |
RU1790689C (en) | Internal combustion engine | |
RU2228453C1 (en) | Internal combustion engine | |
AU629238B2 (en) | Crankless reciprocating two stroke internal combustion engin e | |
RU2296870C1 (en) | Internal combustion engine | |
CA2176234C (en) | Crank mechanism | |
RU49911U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION PISTON FUEL FOUR STROKE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040721 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080721 |