RU2187665C2

RU2187665C2 - Internal combustion engine

Info

Publication number: RU2187665C2
Application number: RU99127917A
Authority: RU
Inventors: Ш.К. Гасанов
Original assignee: Гасанов Шамиль Курбанович
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 1999-12-29
Publication date: 2002-08-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; diesel and carburetor engines. SUBSTANCE: proposed engine has housing, bent shaft with counterweight and flywheel, inclined shaft, universal joint, displacement adjustment mechanism, cylinders with pistons. Flywheel is coupled with inclined shaft by external gear train, and wheels are installed on housing which are coupled with tenons of universal joint spider. EFFECT: compact design, reliability and low fuel consumption of engines. 2 dwg _

Description

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано как в качестве дизельных, так и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to the field of engine building and can be used both as diesel and carburetor internal combustion engines.

Известен бесшатунный двигатель внутреннего сгорания, содержащий картер с установленным на нем по меньшей мере одним цилиндром с системой газораспределения, поршень со штоком, размещенный в цилиндре, две кривошипные опоры с зубчатыми колесами и добавочными противовесами, установленные соосно в картере, коленчатый вал, шарнирно связанный коренными шейками с кривошипными опорами, механизм синхронизации вращения кривошипных опор, связанный с зубчатыми колесами, причем последние выполнены на щеках кривошипных опор, а штоковые шейки коленчатого вала шарнирно связаны со штоком поршня. /См. книга С.С. Баландин "Бесшатунные двигатели внутреннего сгорания", М., Машиностроение, 1972/. Known rodless internal combustion engine, comprising a crankcase with at least one cylinder with a gas distribution system installed thereon, a piston with a rod placed in the cylinder, two crank bearings with gears and additional counterweights mounted coaxially in the crankcase, a crankshaft articulated by the main necks with crank bearings, a mechanism for synchronizing the rotation of crank bearings associated with gears, the latter being made on the cheeks of the crank supports, and rod necks of the knees atogo shaft pivotally connected to a piston rod. /Cm. book S.S. Balandin "Rodless internal combustion engines", M., Mechanical Engineering, 1972 /.

Недостатком данного двигателя является недолговечность работы из-за консольного размещения кривошипных опор в картере. The disadvantage of this engine is the short life due to the cantilever placement of the crank supports in the crankcase.

Известен также роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, шарнир неравных угловых скоростей, механизм регулирования рабочего объема, ротор с установленными на нем по меньшей мере двумя цилиндрами, расположенными в нем оппозитно и параллельно относительно его продольной оси, поршни, размещенные в цилиндрах и шарнирно связанные с головками шатунов, а другие головки шатунов шарнирно связаны с крестовиной, соединяющей вилку ротора и вилку наклонного вала в шарнир неравных угловых скоростей. Also known is a rotary internal combustion engine comprising a housing, a hinge of unequal angular velocities, a mechanism for controlling the displacement, a rotor with at least two cylinders mounted on it, located opposite and parallel to its longitudinal axis, pistons placed in the cylinders and pivotally connected with the connecting rod heads, and other connecting rod heads are pivotally connected to the crosspiece connecting the rotor plug and the inclined shaft plug to the joint of unequal angular velocities.

Недостатками роторного двигателя являются сложность герметизации рабочих камер из-за их вращения в роторе и наличия золотниковой системы газораспределения, большие механические потери, возникающие от центробежного давления поршней на стенки цилиндров при вращении ротора, неуравновешенность инерционных крутящих моментов, возникающих при неравномерном вращении наклонного вала и качательно-вращательном движении крестовины, что не позволяет форсировать двигатель по частоте вращения. /См. патент РФ N2070645, кл. F 02 В 53/00, заявлено 06.12.93, опубликовано 20.12.96/. The disadvantages of a rotary engine are the difficulty of sealing the working chambers due to their rotation in the rotor and the presence of a gas distribution system, large mechanical losses arising from the centrifugal pressure of the pistons on the cylinder walls during rotation of the rotor, and imbalance of inertial torques arising from uneven rotation of the inclined shaft and -rotational movement of the cross, which does not allow to force the engine in rotation frequency. /Cm. RF patent N2070645, class F 02 B 53/00, claimed 06.12.93, published 20.12.96 /.

Данное техническое решение принято за прототип. Задача, решаемая изобретением, заключается в создании компактного, надежного и экономичного двигателя внутреннего сгорания. This technical solution is taken as a prototype. The problem solved by the invention is to create a compact, reliable and economical internal combustion engine.

Технический результат при использовании данного изобретения состоит в улучшении герметичности рабочих камер и, как следствие, повышении мощности двигателя за счет размещения цилиндров в корпусе, уменьшении механических потерь за счет движения поршней с их давлением на стенки цилиндров, возникающим только от качания шатунов относительно осей цилиндров, возможности форсирования двигателя по частоте вращения из-за уравновешивания силы инерции и инерционного крутящего момента, действующих на наклонный вал соответственно при его вращении вокруг оси изогнутого вала и неравномерном вращении относительно колена изогнутого вала и уравновешивания инерционого крутящего момента, действующего на крестовину, совершающую качательное движение. The technical result when using this invention is to improve the tightness of the working chambers and, as a result, increase engine power due to the placement of the cylinders in the housing, reduce mechanical losses due to the movement of the pistons with their pressure on the cylinder walls, arising only from the swinging rods relative to the axes of the cylinders, the possibility of forcing the engine in frequency of rotation due to balancing of the inertia force and inertial torque acting on the inclined shaft, respectively, when it is rotated and the curved shaft around the axis and irregular rotation relative to the shaft and bent knee balancing inertial torque acting on the crosspiece commits rocking motion.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус, шарнир неравных угловых скоростей, наклонный вал, механизм регулирования рабочего объема, по меньшей мере два цилиндра, поршни, размещенные в цилиндрах и шарнирно связанные с головками шатунов, а другие головки шатунов шарнирно связаны с крестовиной шарнира неравных угловых скоростей, в корпусе размещены цилиндры и установлен изогнутый вал с противовесом, связанный с наклонным валом, на изогнутом вале установлен маховик, связанный с наклонным валом внешним зубчатым зацеплением, а на корпусе установлены колеса, связанные с шипами крестовины. The specified technical result is achieved by the fact that in the known internal combustion engine comprising a housing, a hinge of unequal angular velocities, an inclined shaft, a mechanism for controlling the displacement, at least two cylinders, pistons placed in the cylinders and pivotally connected to the connecting rod heads, and other heads the connecting rods are pivotally connected to the crosspiece of the hinge of unequal angular velocities, cylinders are placed in the housing and a curved shaft with a counterweight connected to the inclined shaft is installed, a flywheel is installed on the curved shaft, connected with an inclined shaft by an external gearing, and wheels connected with spikes of a cross are installed on the body.

Изображение представлено чертежами, где на фиг.1 изображен двигатель, продольный разрез, на фиг.2 дан вид А-А фиг.1, поперечный разрез. The image is represented by drawings, in which in Fig. 1 an engine is shown, a longitudinal section, in Fig. 2 is a view aa of Fig. 1, a cross section.

Размещение цилиндров в корпусе позволяет конструктивно установить клапанный механизм газораспределения и, как следствие, улучшить герметичность рабочих камер и повысить мощность двигателя. Placing the cylinders in the housing allows constructively installing a valve timing mechanism and, as a result, improving the tightness of the working chambers and increasing engine power.

Установка в корпусе изогнутого вала, связанного с наклонным валом, позволяет обеспечить возвратно-поступательное движение поршней с их давлением на стенки цилиндров, возникающим только от качания шатунов относительно осей цилиндров, и, как следствие, уменьшить механические потери. The installation in the housing of a curved shaft associated with an inclined shaft allows reciprocating movement of the pistons with their pressure on the cylinder walls, arising only from the swinging of the rods relative to the axes of the cylinders, and, as a result, to reduce mechanical losses.

Выполнение изогнутого вала с противовесом позволяет уравновесить силу инерции, действующую на наклонный вал при его вращении вокруг оси изогнутого вала. The implementation of a curved shaft with a counterweight allows you to balance the force of inertia acting on the inclined shaft during its rotation around the axis of the curved shaft.

Установка на изогнутом вале маховика, связанного с наклонным валом внешним зубчатым зацеплением, позволяет уравновесить инерционный крутящий момент, действующий на наклонный вал при его неравномерном вращении относительно колена изогнутого вала. The installation of a flywheel on a curved shaft connected to an inclined shaft by an external gearing allows one to balance the inertial torque acting on the inclined shaft during its uneven rotation relative to the bent shaft knee.

Установка на корпусе колес, связанных с шипами крестовины, позволяет уравновесить инерционный крутящий момент, действующий на крестовину при его качательном движении. The installation on the casing of the wheels connected with the spikes of the spider makes it possible to balance the inertial torque acting on the spider during its rocking motion.

Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1 с установленным на нем в подшипниках 2 изогнутым валом 3, на колене 4 изогнутого вала 3, с возможностью качания в его плоскости, установлена цапфа 5, которая шарнирно связана с наклонным валом 6, а на продолжении щеки изогнутого вала 3 установлен противовес 7. Маховик 8 установлен на цапфе 5 и связан с наклонным валом 6 внешним зубчатым зацеплением. Цилиндры 9 размещены в корпусе 1, поршни 10 размещены в цилиндрах 9 и шарнирно связаны с головками шатунов 11, которые в свою очередь другими головками шарнирно связаны с крестовиной 12, соединяющей вилку корпуса 1 и вилку наклонного вала 6 в шарнир неравных угловых скоростей. Колеса 13 установлены в корпусе 1 и связаны с шипами крестовины 12 с помощью внешнего зубчатого зацепления. Гидроцилиндр 14 закреплен на корпусе 1, шток поршня 15 с помощью шарового сочленения связан с изогнутым валом 3. The internal combustion engine comprises a housing 1 with a curved shaft 3 mounted on it in bearings 2, a pin 5 mounted on the knee 4 of the curved shaft 3, with the possibility of swinging in its plane, which is pivotally connected to the inclined shaft 6, and on the extension of the cheek of the curved shaft 3 counterweight is installed 7. Flywheel 8 is mounted on pin 5 and is connected to the inclined shaft 6 by an external gearing. The cylinders 9 are placed in the housing 1, the pistons 10 are placed in the cylinders 9 and pivotally connected to the heads of the connecting rods 11, which, in turn, are pivotally connected to the crosspiece 12 by other heads connecting the plug of the housing 1 and the plug of the inclined shaft 6 to the joint of unequal angular speeds. The wheels 13 are installed in the housing 1 and are connected to the spikes of the spider 12 using an external gearing. The hydraulic cylinder 14 is mounted on the housing 1, the piston rod 15 is connected with a bent shaft 3 by means of a ball joint.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом: при вращении изогнутого вала 3 наклонный вал 6 совершает одновременно вращательное движение вокруг оси изогнутого вала 3 и вокруг колена 4, при этом крестовина 12 совершает качательное движение, обеспечивая возвратно-поступательное движение поршней 10, причем движение поршней 10 происходит с их давлением на стенки цилиндров 9, возникающим только от качания шатунов 11 относительно осей цилиндров 9. Противовес 7 вращается в той же плоскости, что и наклонный вал 6, и уравновешивает силу инерции, действующую на наклонный вал 6 при его вращении вокруг оси изогнутого вала 3. Маховик 8 совершает вращение в направлении, противоположном вращению наклонного вала 6, и уравновешивает инерционный крутящий момент, действующий на наклонный вал 6 при его неравномерном вращении относительно колена 4 изогнутого вала 3. Колеса 13 совершают качательное движение в направлении, противоположном направлению качания крестовины 12, что способствует уравновешиванию инерционного крутящего момента, действующего на крестовину 12. При перемещении штока поршня 15 вправо или влево наклонный вал 6 и цапфа 5 меняют свое угловое расположение относительно оси изогнутого вала 3, при котором соотвественно уменьшается или увеличивается ход поршней 10, что в свою очередь уменьшает или увеличивает рабочий объем двигателя. The internal combustion engine works as follows: when the curved shaft 3 is rotated, the inclined shaft 6 simultaneously rotates around the axis of the curved shaft 3 and around the knee 4, while the cross 12 performs a rocking movement, providing reciprocating movement of the pistons 10, and the movement of the pistons 10 occurs with their pressure on the walls of the cylinders 9, arising only from the swing of the connecting rods 11 relative to the axes of the cylinders 9. The counterweight 7 rotates in the same plane as the inclined shaft 6, and balances the force in the radio acting on the inclined shaft 6 when it rotates around the axis of the curved shaft 3. The flywheel 8 rotates in the opposite direction to the rotation of the inclined shaft 6, and balances the inertial torque acting on the inclined shaft 6 when it is unevenly rotated relative to the knee 4 of the curved shaft 3 The wheels 13 make a rocking movement in the opposite direction to the swing direction of the spider 12, which helps to balance the inertial torque acting on the spider 12. When moving the rod the piston 15 to the right or left of the inclined shaft 6 and the axle 5 change their angular location relative to the axis of the curved shaft 3, in which the stroke of the pistons 10 decreases or increases, which in turn reduces or increases the working volume of the engine.

Claims

An internal combustion engine comprising a housing, a hinge of unequal angular velocities, an inclined shaft, a mechanism for controlling the displacement, at least two cylinders, pistons placed in cylinders and pivotally connected to the heads of the connecting rods, and other heads of the rods pivotally connected to the crosspiece of the hinge of unequal angular speeds characterized in that the cylinders are placed in the housing and a curved shaft with counterweights connected to the inclined shaft is installed, a flywheel connected to the inclined shaft with external gears is installed on the curved shaft m gearing, and wheels connected to the spikes of the cross are installed on the body.