RU2193089C2 - Piston system with pistons executing reciprocating motion ( variants ) and pressure pump in which such piston system is used - Google Patents
Piston system with pistons executing reciprocating motion ( variants ) and pressure pump in which such piston system is used Download PDFInfo
- Publication number
- RU2193089C2 RU2193089C2 RU2000112021/06A RU2000112021A RU2193089C2 RU 2193089 C2 RU2193089 C2 RU 2193089C2 RU 2000112021/06 A RU2000112021/06 A RU 2000112021/06A RU 2000112021 A RU2000112021 A RU 2000112021A RU 2193089 C2 RU2193089 C2 RU 2193089C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pistons
- cylinder
- cylindrical part
- piston system
- groups
- 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
Настоящее изобретение в целом относится к поршневой системе с совершающими возвратно-поворотное движение поршнями и к нагнетательному насосу, в котором используется такая система. Более точно, оно относится к поршневой системе с совершающими возвратно-поворотное движение поршнями, которая имеет множество поршней, попеременно расположенных по одной и той же внутренней окружности цилиндра системы, и при этом две соседние группы этих поршней поворачиваются в направлении вперед и поворачиваются в обратном направлении с одинаковой скоростью и в противоположном направлении по отношению друг к другу таким образом, что их равнодействующая сила становится равной нулю, что приводит к уменьшению вибрации, шума и эксцентрического (неравномерного по окружности) износа в процессе работы, тем самым гарантируется возможность получения имеющего малые размеры и легкого основного корпуса, обеспечения долговечности машины и высоких эксплуатационных характеристик. Кроме того, изобретение относится к гидропневмонасосу и вакуумному насосу, двигателю внутреннего сгорания, в которых используется такая система. The present invention generally relates to a piston system with reciprocating pistons and to a pressure pump that uses such a system. More precisely, it relates to a piston system with reciprocating pistons, which has a plurality of pistons alternately spaced along the same inner circumference of the system cylinder, and two adjacent groups of these pistons rotate forward and rotate in the opposite direction at the same speed and in the opposite direction with respect to each other so that their resultant force becomes equal to zero, which leads to a decrease in vibration, noise and eccentricity wear (non-uniform around the circumference) during operation, thereby guaranteeing the possibility of obtaining a small and lightweight main body, ensuring the durability of the machine and high performance. In addition, the invention relates to a hydraulic air pump and a vacuum pump, an internal combustion engine in which such a system is used.
В различных насосах, вакуумных насосах двигателях внутреннего сгорания и т. д. использовалась поршневая система с совершающими прямолинейное возвратно-поступательное движение поршнями для сжатия или перемещения текучей среды. При использовании этой поршневой системы, в которой совершающие прямолинейное возвратно-поступательное движение поршни движутся в две стороны, невозможно избежать возникновения однонаправленной силы или силы реакции при изменении направления движения. Даже если эти силы скомпенсированы за счет размещения поршней в ряд, существует предел компенсации усилий поршней или их силы реакции, приложенной к основному корпусу и коленчатому валу в отдельном положении. Various pumps, vacuum pumps, internal combustion engines, etc. used a piston system with pistons performing rectilinear reciprocating motion to compress or move the fluid. When using this piston system, in which the pistons are moving in a rectilinear reciprocating motion, moving in two directions, it is impossible to avoid the occurrence of a unidirectional or reaction force when the direction of movement changes. Even if these forces are compensated by placing the pistons in a row, there is a limit to the compensation of the forces of the pistons or their reaction forces applied to the main body and crankshaft in a separate position.
Из патентной литературы известна поршневая система совершающими возвратно-поворотное движение поршнями, содержащая цилиндр, имеющий кольцеобразное и полое внутреннее пространство, множество поршней, из которых образованы первая и вторая группы для попеременного размещения по одной и той же внутренней окружности цилиндра, при этом первая и вторая группы поршней совершают возвратно-поворотное движение вдоль заданной дуги с одинаковой скоростью и в противоположных направлениях по отношению друг к другу; множество впускных клапанов, установленных в каждой точке цилиндра, где сходятся два соседних поршня, для регулирования потока текучей среды, вводимой в них снаружи цилиндра, и множество выпускных клапанов, установленных в каждой точке цилиндра, где сходятся два соседних поршня, для регулирования потока текучей среды, вытесняемой изнутри наружу цилиндра (см. GB 1205584 А, 16.09.1970, F 01 С 9/00). A piston system is known from the patent literature for reciprocating pistons, comprising a cylinder having an annular and hollow inner space, a plurality of pistons, of which the first and second groups are formed for alternately disposing along the same inner circumference of the cylinder, the first and second groups of pistons reciprocate along a given arc at the same speed and in opposite directions with respect to each other; a plurality of inlet valves installed at each point of the cylinder where two adjacent pistons meet to control the flow of fluid introduced into them outside the cylinder, and a plurality of exhaust valves installed at each point of the cylinder where two adjacent pistons meet to control the fluid flow displaced from inside to outside of the cylinder (see GB 1205584 A, 09.16.1970, F 01 C 9/00).
Из патентной литературы известен насос с возвратно-поворотным движением поршней, содержащий цилиндр, имеющий кольцеобразное и полое внутреннее пространство, множество поршней, из которых образованы первая и вторая группы для попеременного размещения по одной и той же внутренней окружности цилиндра, при этом первая и вторая группы поршней совершают возвратно-поворотное движение вдоль заданной дуги с одинаковой скоростью и в противоположных направлениях по отношению друг к другу, первая группа поршней, множество впускных клапанов, установленных в каждой точке наружной цилиндрической детали, где сходятся два соседних поршня, для регулирования потока текучей среды, вводимой в них снаружи цилиндра, множество выпускных клапанов, установленных в каждой точке наружной цилиндрической детали, где сходятся два соседних поршня, для регулирования потока текучей среды, вытесняемой изнутри цилиндра, и первое и второе приводные средства для обеспечения возвратно-поворотного движения первой и второй групп поршней вдоль заданной дуги внутри цилиндра (см. GB 1205594 А, 16.09.1970, F 01 C 9/00). From the patent literature there is known a pump with a reciprocating movement of pistons, comprising a cylinder having an annular and hollow inner space, a plurality of pistons from which the first and second groups are formed for alternately disposing along the same inner circumference of the cylinder, the first and second groups the pistons make a reciprocating movement along a given arc with the same speed and in opposite directions with respect to each other, the first group of pistons, many inlet valves, updated at each point of the outer cylindrical part where two adjacent pistons meet to control the flow of fluid introduced into them from the outside of the cylinder, a plurality of exhaust valves installed at each point of the outer cylindrical part where two adjacent pistons meet to control the fluid flow, displaced from the inside of the cylinder, and the first and second drive means for providing a reciprocating movement of the first and second groups of pistons along a given arc inside the cylinder (see GB 1205594 A, 09.16.1970, F 01 C 9/00).
Поршневая система с совершающими прямолинейное возвратно-поступательное движение поршнями вызывает вибрацию и шум вследствие прямолинейного возвратно-поступательного движения поршней. Кроме того, поскольку прямолинейное возвратно-поступательное движение поршней, используемых в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, посредством коленчатого вала преобразуется во вращательное движение, равнодействующая сил, действующих на нижнюю часть каждого из поршней, соединенного с коленчатым валом, не равна нулю относительно оси прямолинейного возвратно-поступательного движения поршней, что вызывает эксцентрический износ цилиндра и сокращает срок службы всей машины в целом. Чтобы обеспечить надежность корпуса машины, используют большую и жесткую деталь, что делает машину тяжелой. A piston system with pistons operating in a rectilinear reciprocating motion causes vibration and noise due to rectilinear reciprocating motion of the pistons. In addition, since the rectilinear reciprocating motion of the pistons used in the cylinder of the internal combustion engine is converted by the crankshaft into rotational motion, the resultant of the forces acting on the lower part of each of the pistons connected to the crankshaft is not equal to zero relative to the axis of the rectilinear reciprocating translational movement of the pistons, which causes eccentric wear of the cylinder and shortens the life of the whole machine. To ensure the reliability of the machine body, use a large and rigid part, which makes the machine heavy.
Настоящее изобретение направлено на разработку усовершенствованной поршневой системы, которая позволяет в значительной степени устранить одну или более из проблем, возникающих из-за ограничений и недостатков обычных устройств по предшествующему техническому уровню. The present invention is directed to the development of an improved piston system that can substantially eliminate one or more of the problems arising from the limitations and disadvantages of conventional devices of the prior art.
Задачей настоящего изобретения является разработка поршневой системы с совершающими возвратно-поворотное движение поршнями, которая имеет множество поршней, попеременно расположенных по одной и той же внутренней окружности цилиндра системы, при этом две соседние группы указанных поршней поворачиваются в направлении вперед и поворачиваются в обратном направлении с одинаковой скоростью и в противоположном направлении по отношению друг к другу таким образом, что их равнодействующая сила становится равной нулю, что приводит к уменьшению вибрации, шума и эксцентрического (неравномерного по окружности) износа в процессе работы, тем самым гарантируется возможность получения имеющего малые размеры и легкого основного корпуса, обеспечения долговечности машины и высоких эксплуатационных характеристик. An object of the present invention is to provide a piston system with reciprocating pistons, which has a plurality of pistons alternately spaced along the same inner circumference of the system cylinder, wherein two adjacent groups of said pistons rotate forward and rotate in the same direction with the same speed and in the opposite direction with respect to each other so that their resultant force becomes equal to zero, which leads to a decrease th vibration, noise and the eccentric (uneven circumferential) wear during operation, thus ensuring the possibility of having a small size and lightweight main body, the durability of the machine and high performance.
Другая задача настоящего изобретения состоит в разработке различных гидравлических и пневматических насосов и вакуумных насосов, двигателей внутреннего сгорания, в которых используется такая усовершенствованная поршневая система. Another objective of the present invention is to develop various hydraulic and pneumatic pumps and vacuum pumps, internal combustion engines that use such an improved piston system.
Для решения вышеуказанных задач в соответствии с настоящим изобретением разработана поршневая система с совершающими возвратно-поворотное движение поршнями, содержащая цилиндр, имеющий кольцеобразное и полое внутреннее пространство и включающий в себя наружную цилиндрическую деталь, первый и второй кольцеобразные диски, каждый из которых присоединен к обеим сторонам наружной цилиндрической детали, третий и четвертый кольцеобразные диски, каждый из которых имеет наружную окружную поверхность, присоединенную к внутренней окружной поверхности каждого первого и второго кольцеобразного диска, и внутреннюю цилиндрическую деталь, присоединенную с возможностью поворота к внутренней окружной поверхности соответствующего третьего и четвертого кольцеобразных дисков, множество поршней, из которых образованы первая и вторая группы для попеременного размещения по внутренней поверхности наружной цилиндрической детали, при этом первая и вторая группы поршней совершают возвратно-поворотное движение вдоль заданной дуги с одинаковой скоростью и в противоположных направлениях по отношению друг к другу, причем первая группа поршней присоединена к третьему и четвертому кольцеобразным дискам, и вторая группа поршней присоединена к наружной поверхности внутренней цилиндрической детали, при этом первая и вторая группы поршней поворачиваются в противоположных направлениях в то время, когда указанные третий и четвертый кольцеобразные диски и внутренняя цилиндрическая деталь поворачиваются в противоположных направлениях друг относительно друга; множество впускных клапанов, установленных в каждой точке наружной цилиндрической детали, где сходятся два соседних поршня, для регулирования потока текучей среды, вводимой в них снаружи цилиндра, и множество выпускных клапанов, установленных в каждой точке наружной цилиндрической детали, где сходятся два соседних поршня, для регулирования потока текучей среды, вытесняемой изнутри наружу цилиндра. To solve the above problems, in accordance with the present invention, a piston system with reciprocating pistons is developed, comprising a cylinder having an annular and hollow inner space and including an outer cylindrical part, first and second annular disks, each of which is attached to both sides the outer cylindrical part, the third and fourth annular disks, each of which has an outer circumferential surface attached to the inner circumferential the surfaces of each first and second annular disk, and the inner cylindrical part, connected with the possibility of rotation to the inner circumferential surface of the corresponding third and fourth annular disks, a plurality of pistons, of which the first and second groups are formed for alternately placing on the inner surface of the outer cylindrical part, while the first and second groups of pistons reciprocate along a given arc at the same speed and in opposite directions in relation to each other, the first group of pistons attached to the third and fourth annular disks, and the second group of pistons attached to the outer surface of the inner cylindrical part, while the first and second groups of pistons rotate in opposite directions at a time when the third and the fourth annular disks and the inner cylindrical part rotate in opposite directions relative to each other; a plurality of inlet valves installed at each point of the outer cylindrical part where two adjacent pistons meet to control the flow of fluid introduced into them outside the cylinder, and a plurality of exhaust valves installed at each point of the outer cylindrical part where two adjacent pistons meet controlling the flow of fluid displaced from inside to outside of the cylinder.
Разработана также поршневая система с совершающими возвратно-поворотное движение поршнями, содержащая цилиндр, имеющий кольцеобразное и полое внутреннее пространство и включающий в себя наружную цилиндрическую деталь, первый и второй кольцеобразные диски, каждый из которых присоединен к обеим сторонам наружной цилиндрической детали, и первую и вторую опорные детали для поршней, каждая из которых имеет соответствующий третий и четвертый кольцеобразные диски, каждый из которых имеет наружную окружную поверхность, присоединенную к внутренней окружной поверхности каждого первого и второго кольцеобразного диска, и первую и вторую внутренние цилиндрические детали, соответственно проходящие внутрь от третьего и четвертого кольцеобразных дисков; множество поршней, из которых образованы первая и вторая группы для попеременного размещения по внутренней поверхности наружной цилиндрической детали, при этом первая и вторая группы поршней совершают возвратно-поворотное движение вдоль заданной дуги с одинаковой скоростью и в противоположных направлениях по отношению друг к другу, причем первая группа поршней прикреплена к первой опорной детали для поршня, и вторая группа поршней прикреплена ко второй опорной детали для поршня, при этом первая и вторая группы поршней поворачиваются в противоположных направлениях в то время, когда первая и вторая опорные детали для поршней поворачиваются в противоположных направлениях друг относительно друга; множество впускных клапанов, установленных в каждой точке наружной цилиндрической детали, где сходятся два соседних поршня, для регулирования потока текучей среды, вводимой в них снаружи цилиндра, и множество выпускных клапанов, установленных в каждой точке наружной цилиндрической детали, где сходятся два соседних поршня, для регулирования потока текучей среды, вытесняемой изнутри наружу цилиндра. A piston system with reciprocating pistons has also been developed, comprising a cylinder having an annular and hollow inner space and including an outer cylindrical part, first and second annular disks, each of which is attached to both sides of the outer cylindrical part, and the first and second supporting parts for pistons, each of which has a corresponding third and fourth ring-shaped discs, each of which has an outer circumferential surface attached to the inside renney circumferential surface of each of the first and the second annular disk, and first and second inner cylindrical parts, respectively, extending inwardly from the third and fourth annular discs; a plurality of pistons, of which the first and second groups are formed for alternately placing on the inner surface of the outer cylindrical part, while the first and second groups of pistons make a reciprocating movement along a given arc with the same speed and in opposite directions with respect to each other, the first a group of pistons is attached to the first supporting part for the piston, and a second group of pistons is attached to the second supporting part for the piston, while the first and second groups of pistons are rotated opposite directions while, when the first and second support members for the pistons rotate in opposite directions relative to each other; a plurality of inlet valves installed at each point of the outer cylindrical part where two adjacent pistons meet to control the flow of fluid introduced into them outside the cylinder, and a plurality of exhaust valves installed at each point of the outer cylindrical part where two adjacent pistons meet controlling the flow of fluid displaced from inside to outside of the cylinder.
Кроме того, в поршневой системе количество поршней в множестве составляет 2n, где n - положительная константа, превышающая 2. In addition, in the piston system the number of pistons in the set is 2n, where n is a positive constant in excess of 2.
Кроме того, в поршневой системе равнодействующая сила поворачивающихся поршней равна нулю. In addition, in the piston system, the resultant force of the rotating pistons is zero.
Кроме того, поршневая система имеет симметричную конструкцию, сцентрированную относительно своей оси. In addition, the piston system has a symmetrical design centered around its axis.
Кроме того, в поршневой системе внутреннее пространство каждого из множества поршней и цилиндра имеет одну из следующих форм: квадратную, овальную и круглую. In addition, in the piston system, the interior of each of the plurality of pistons and the cylinder has one of the following shapes: square, oval, and round.
Кроме того, поршневая система дополнительно содержит первое и второе приводные средства для обеспечения возвратно-поворотного движения первой и второй групп поршней вдоль заданной дуги внутри цилиндра с одинаковой скоростью и в противоположных направлениях друг относительно друга, при этом поршневая система образует одно из следующих устройств: гидронасос, пневмонасос и вакуумный насос. In addition, the piston system further comprises first and second drive means for providing reciprocating movement of the first and second groups of pistons along a given arc inside the cylinder at the same speed and in opposite directions relative to each other, while the piston system forms one of the following devices: , air pump and vacuum pump.
Кроме того, поршневая система дополнительно содержит множество средств зажигания, каждое из которых установлено во множестве камер, образуемых при поворотах поршней для воспламенения смеси топлива и воздуха, введенной в каждую камеру через впускные клапаны, всякий раз, когда поршни приблизятся к заданным положениям; средство управления, предназначенное для управления множеством впускных клапанов, выпускных клапанов и средств зажигания для выполнения такта впуска смеси, такта сжатия смеси, такта расширения выхлопного газа, образованного при воспламенении смеси, и такта выпуска выхлопного газа последовательно во множество камер, первый и второй кривошипные механизмы, соответственно соединенные с первой и второй группами поршней, совершающих возвратно-поворотное движение вдоль заданной дуги внутри цилиндра с одинаковой скоростью и в противоположных направлениях друг относительно друга за счет хода расширения выхлопного газа, с целью преобразования возвратно-поворотных движений во вращательные движения; и первое и второе зубчатые колеса, соединенные с кривошипными механизмами и предназначенные для образования одного крутящего момента путем объединения вращающих сил первого и второго кривошипных механизмов, действующих в противоположных направлениях, при этом указанная поршневая система образует двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для получения крутящего момента от вращающегося вала от одного из первого или второго зубчатого колеса, связанного с кривошипным механизмом. In addition, the piston system further comprises a plurality of ignition means, each of which is installed in a plurality of chambers formed when the pistons rotate to ignite the mixture of fuel and air introduced into each chamber through the intake valves, whenever the pistons come closer to the set positions; control means for controlling a plurality of inlet valves, exhaust valves and ignition means for performing a mixture intake stroke, a mixture compression stroke, an exhaust gas expansion stroke generated when the mixture is ignited, and an exhaust gas exhaust stroke sequentially to a plurality of chambers, first and second crank mechanisms respectively connected to the first and second groups of pistons that make a reciprocating motion along a given arc inside the cylinder at the same speed and in the opposite directions relative to each other due to the course of the expansion of the exhaust gas, with the aim of converting the reciprocating movements into rotational movements; and the first and second gears connected to the crank mechanisms and designed to produce one torque by combining the rotational forces of the first and second crank mechanisms acting in opposite directions, while the said piston system forms an internal combustion engine designed to receive torque from the rotating shaft from one of the first or second gear associated with the crank mechanism.
Кроме того, в поршневой системе первое и второе приводные средства включают в себя средство для образования крутящего момента, первое зубчатое колесо, предназначенное для приведения в движение кривошипа и приводимое во вращение посредством крутящего момента, второе зубчатое колесо для приведения в движение кривошипа, находящееся в зацеплении с первым зубчатым колесом для приведения в движение кривошипа и вращающееся вместе с первым зубчатым колесом для приведения в движение кривошипа, и первый и второй кривошипные механизмы, предназначенные для того, чтобы заставить первую и вторую группы поршней совершать возвратно-поворотные движения вдоль заданной дуги внутри цилиндра при вращении первого и второго зубчатых колес, предназначенных для приведения в движение кривошипов. In addition, in the piston system, the first and second drive means include means for generating a torque, a first gear wheel for driving a crank and driven by a torque, a second gear wheel for driving a crank engaged with a first gear wheel for driving a crank and rotating together with a first gear wheel for driving a crank, and the first and second crank mechanisms for chennye in order to force the first and second groups of pistons to make reciprocating rotary movement along a specified arc within the cylinder during rotation of said first and second toothed wheels intended for driving the crank.
Кроме того, в поршневой системе множество впускных клапанов и выпускных клапанов установлены в одном из следующих мест: на наружной поверхности, на левой и на правой сторонах цилиндра. In addition, in the piston system, a plurality of intake valves and exhaust valves are installed in one of the following locations: on the outer surface, on the left and right sides of the cylinder.
Также разработан гидропневмонасос с возвратно-поворотным движением поршней, содержащий цилиндр, имеющий кольцеобразное и полое внутреннее пространство и включающий в себя наружную цилиндрическую деталь, первый и второй кольцеобразные диски, каждый из которых присоединен к обеим сторонам наружной цилиндрической детали, третий и четвертый кольцеобразные диски, каждый из которых имеет наружную окружную поверхность, присоединенную к внутренней окружной поверхности каждого первого и второго кольцеобразного диска, и внутреннюю цилиндрическую деталь, присоединенную с возможностью поворота к внутренней окружной поверхности соответствующего третьего и четвертого кольцеобразных дисков, множество поршней, из которых образованы первая и вторая группы для попеременного размещения по внутренней окружности наружной цилиндрической детали, при этом первая и вторая группы поршней совершают возвратно-поворотное движение вдоль заданной дуги с одинаковой скоростью и в противоположных направлениях по отношению друг к другу, первая группа поршней присоединена к третьему и четвертому кольцеобразным дискам, и вторая группа поршней присоединена к наружной поверхности внутренней цилиндрической детали, при этом первая и вторая группы поршней поворачиваются в противоположных направлениях в то время, когда третий и четвертый кольцеобразные диски и внутренняя цилиндрическая деталь поворачиваются в противоположных направлениях друг относительно друга, множество впускных клапанов, установленных в каждой точке наружной цилиндрической детали, где сходятся два соседних поршня, для регулирования потока текучей среды, вводимой в них снаружи цилиндра, множество выпускных клапанов, установленных в каждой точке наружной цилиндрическое детали, где сходятся два соседних поршня, для регулирования потока текучей среды, вытесняемой изнутри цилиндра, и первое и второе приводные средства для обеспечения возвратно-поворотного движения первой и второй групп поршней вдоль заданной дуги внутри цилиндра. A hydraulic pump with a reciprocating movement of the pistons has also been developed, comprising a cylinder having an annular and hollow inner space and including an outer cylindrical part, first and second annular disks, each of which is attached to both sides of the outer cylindrical part, a third and fourth annular disks, each of which has an outer circumferential surface attached to the inner circumferential surface of each first and second annular disk, and an inner cylinder a female part connected with the possibility of rotation to the inner circumferential surface of the corresponding third and fourth annular disks, a plurality of pistons, of which the first and second groups are formed for alternately placing an outer cylindrical part around the inner circumference, while the first and second groups of pistons make a reverse-rotate movement along a given arc with the same speed and in opposite directions with respect to each other, the first group of pistons is attached to the third and fourth the ring-shaped disks, and the second group of pistons attached to the outer surface of the inner cylindrical part, while the first and second groups of pistons rotate in opposite directions while the third and fourth annular disks and the inner cylindrical part rotate in opposite directions relative to each other, many inlet valves installed at each point of the outer cylindrical part, where two adjacent pistons meet, to control the flow of fluid, introduced into them from the outside of the cylinder, a plurality of exhaust valves installed at each point of the outer cylindrical part, where two adjacent pistons meet, to control the flow of fluid displaced from the inside of the cylinder, and the first and second drive means for providing a reciprocating movement of the first and second groups pistons along a given arc inside the cylinder.
Дополнительные преимущества, задачи и другие признаки изобретения будут частично приведены в нижеследующем описании и частично станут очевидными для обычных специалистов в данной области при изучении нижеследующих материалов или могут проявиться при практической реализации изобретения. Задачи и преимущества изобретения могут быть реализованы и решены, как особо указано в приложенной формуле изобретения. Additional advantages, objectives and other features of the invention will be partially shown in the following description and partially will become apparent to ordinary specialists in this field in the study of the following materials or may occur in the practical implementation of the invention. The objectives and advantages of the invention can be realized and solved, as specifically indicated in the attached claims.
Фиг. 1 представляет собой выполненное с пространственным разделением деталей перспективное изображение четырехцилиндровой поршневой системы с совершающими возвратно-поворотное движение поршнями, образующей пневмонасос в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 представляет собой перспективное изображение части узла по фиг.1,
каждая из фиг. 3А и 3В представляет собой осевое сечение узла цилиндра (цилиндра в сборе) четырехцилиндровой поршневой системы в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления по фиг.1, и сечение (на фиг. 3В) выполнено по линии III-III на фиг.3А;
фиг. 4 представляет собой выполненное с пространственным разделением деталей перспективное изображение четырехцилиндровой поршневой системы с совершающими возвратно-поворотное движение поршнями в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
каждая из фиг. 5А и 5В представляет собой осевое сечение узла цилиндра (цилиндра в сборе) четырехцилиндровой поршневой системы в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления по фиг.4, и сечение (на фиг. 5В) выполнено по линии V-V на фиг.5А;
фиг. 6А отображает рабочее состояние кривошипного механизма изобретенной четырехцилиндровой поршневой системы по стадиям;
фиг. 6В отображает рабочее состояние устройства по настоящему изобретению, используемого для пневмонасоса, по стадиям;
фиг. 6С отображает рабочее состояние устройства по настоящему изобретению, используемого для двигателя внутреннего сгорания.FIG. 1 is an exploded perspective view of a four-cylinder piston system with reciprocating pistons forming an air pump in accordance with a first preferred embodiment of the present invention;
figure 2 is a perspective image of a part of the node of figure 1,
each of FIG. 3A and 3B is an axial section of the cylinder assembly (complete cylinder) of the four-cylinder piston system in accordance with the first preferred embodiment of FIG. 1, and the section (in FIG. 3B) is taken along line III-III in FIG. 3A;
FIG. 4 is an exploded perspective view of a four-cylinder piston system with reciprocating pistons in accordance with a second preferred embodiment of the present invention;
each of FIG. 5A and 5B is an axial section of a cylinder assembly (complete cylinder) of a four-cylinder piston system in accordance with a second preferred embodiment of FIG. 4, and a section (in FIG. 5B) is taken along line VV in FIG. 5A;
FIG. 6A depicts the operating state of the crank mechanism of the invented four-cylinder piston system in stages;
FIG. 6B shows the operational status of the device of the present invention used for an air pump, in stages;
FIG. 6C shows the operational status of the device of the present invention used for an internal combustion engine.
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения станет очевидным при изучении нижеприведенного подробного описания, рассматриваемого совместно с сопровождающими чертежами. A preferred embodiment of the present invention will become apparent upon examination of the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings.
Как показывают фиг. 1-3, четырехцилиндровая поршневая система с совершающими возвратно-поворотное движение поршнями по первому предпочтительному варианту осуществления включает в себя цилиндр 3, образованный наружной цилиндрической деталью 3А и левым и правым кольцеобразными дисками 3С и 3В, которые присоединены к обеим сторонам наружной цилиндрической детали 3А. As shown in FIG. 1-3, a four-cylinder piston system with reciprocating pistons in the first preferred embodiment includes a
Кольцеобразные диски 2А и 2В, каждый из которых имеет наружный диаметр, соответствующий внутреннему диаметру соответствующих кольцеобразных дисков 3С и 3В, расположены внутри цилиндра 3 центрально, и центры этих дисков совпадают с центральной осью X, и на кольцеобразных дисках 2А и 2В образованы внутренние цилиндрические детали 2С и 2D, образующие внутреннюю полость цилиндра 3 и проходящие внутрь цилиндра 3. На окружной поверхности каждой из внутренних цилиндрических деталей 2С и 2D неподвижно закреплена пара поршней 1А, 1В, 1C и 1D, причем их высота и ширина соответствуют наружной цилиндрической детали 3А цилиндра 3. The ring-
Первый и второй поршни 1А и 1В и третий и четвертый поршни 1C и 1D расположены относительно оси Х так, что они оказываются противолежащими друг другу, и они попеременно расположены с четырех сторон. Первый поршень 1А и второй поршень 1В поворачиваются внутри цилиндра 3 при повороте первой опорной детали 2 для поршней, и третий и четвертый поршни 1C и 1D поворачиваются при повороте второй опорной детали 20 для поршней. The first and
Четыре впускных клапана 4А-4D и выпускных клапана 5A-5D установлены на цилиндрической детали 3А цилиндра 3 с интервалами по окружности, составляющими 90o, и они находятся в каждой точке, где сходятся два соседних поршня, когда поршни с первого до четвертого 1A-1D одновременно совершают вращательное движение или поворот в обратном направлении на 90o, то есть поворачиваются в противоположном направлении по отношению к соседнему поршню (фактически каждый из них поворачивается на угол, который меньше 90o, на величину угла, соответствующего ширине поршня). На кольцеобразном диске 2А опорной детали 2 для поршней образованы первый и второй выступы 2Е и 2F, предназначенные для ограничения поворота и соответствующие поршням 1А и 1В. Соединительный палец 7В прикреплен к поршню 1В и первому выступу 2Е посредством болта, а другой конец пальца шарнирно соединен с одним концом шатуна 8D второго кривошипа 8В для преобразования возвратно-поворотных движений поршней 1А и 1В в однонаправленное вращательное движение или для преобразования однонаправленного вращательного движения в возвратно-поворотные движения поршней 1А и 1В.Four
Соединительный вал 6 вставлен с возможностью поворота во внутреннюю полость каждой внутренней цилиндрической детали 2С и 2D, и на одном конце вала 6 предусмотрены третий и четвертый выступы 6А и 6В для ограничения поворота, которые чередуются с первым и вторым выступами 2Е и 2F. На другом конце соединительного вала 6 образованы пятый и шестой выступы 6С и 6D, соответствующие поршням 1C и 1D и проходящие на такую же длину, что и третий и четвертый выступы 6А и 6В. Поршни 1C и 1D и пятый и шестой выступы 6С и 6D соединительного вала 6 прикреплены друг к другу с помощью соединительных пальцев 7С и 7D и болтов. В действительности соединительный вал 6 представляет собой одну деталь, и он разделен на две детали (на чертеже) для более подробного описания. The connecting
Третий выступ 6А присоединен к одному концу соединительного пальца 7А, и другой конец соединительного пальца 7А шарнирно присоединен к шатуну 8С первого кривошипа 8А для того, чтобы обеспечить или преобразование возвратно-поворотных движений каждого поршня 1C и 1D в однонаправленное вращательное движение, или преобразование однонаправленного вращательного движения в возвратно-поворотные движения каждого поршня 1C и 1D. The
Когда первый кривошип 8А поворачивается против часовой стрелки, соединительный палец 7А, третий выступ 6А, соединительный вал 6 и шестой выступ 6D также поворачиваются против часовой стрелки, так что опорная деталь 20 для поршней и поршни 1C и 1D также поворачиваются против часовой стрелки. When the
Первое и второе зубчатые колеса 9А и 9В, связанные с кривошипными механизмами, присоединены в осевом направлении к первому и второму кривошипам 8А и 8В, имеют одинаковый диаметр и находятся в зацеплении друг с другом. Таким образом, если первое зубчатое колесо 9А, связанное с кривошипным механизмом, поворачивается против часовой стрелки, второе зубчатое колесо 9В, связанное с кривошипным механизмом, поворачивается по часовой стрелке. Следовательно, когда первое зубчатое колесо 9А, связанное с кривошипным механизмом, поворачивается против часовой стрелки, поршни 1C и 1D поворачиваются против часовой стрелки, и второе зубчатое колесо 9В, связанное с кривошипным механизмом, поворачивается по часовой стрелке, так что поршни 1А и 1В также поворачиваются по часовой стрелке. То есть поршни 1А и 1В все время поворачиваются вперед или назад в противоположном направлении по отношению к поршням 1C и 1D. The first and
Когда вращающая сила, создаваемая двигателем и т.п., воздействует на первое зубчатое колесо 9А, связанное с кривошипным механизмом, и осуществляется надлежащее управление впускными клапанами 4A-4D и выпускными клапанами 5A-5D, соединенными с резервуаром для сжатия, этот первый предпочтительный вариант осуществления образует пневматический насос (насос для нагнетания воздуха). В этом случае поверхность контакта между опорными деталями 2 и 20 для поршней, поверхность контакта между опорной деталью 2 для поршней и правым кольцеобразным диском 3А и другая поверхность контакта между опорной деталью 20 для поршней и левым кольцеобразным диском 3С должны быть обработаны с высокой точностью для образования уплотнения так, чтобы поршни 1A-1D, расположенные с возможностью поворота внутри цилиндра 3, имеющего форму трубы квадратного сечения, делили внутреннюю полость цилиндра 3 на четыре герметичные камеры СН1-СН4. Для уменьшения трения между соседними элементами и для обеспечения плавного поворота предпочтительно используется множество подшипников, которые опущены для удобства. When the rotational force generated by the engine and the like acts on the
Фиг. 4 представляет собой выполненное с пространственным разделением деталей перспективное изображение четырехцилиндровой поршневой системы с совершающими возвратно-поворотное движение поршнями в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, и этот вариант осуществления изобретения отличается от первого предпочтительного варианта осуществления механизмом для обеспечения опоры и приведения в движение поршней 1A-1D. FIG. 4 is an exploded perspective view of a four-cylinder piston system with reciprocating pistons in accordance with a second preferred embodiment of the present invention, and this embodiment is different from the first preferred embodiment by a mechanism for supporting and driving the
Первый и второй поршни 1А и 1В надежно вставлены во внутренние канавки 11А, 11В и 12А, 12В первой и второй опорных деталей 2 и 20 для поршней, а третий и четвертый поршни 1C и 1D непосредственно присоединены к наружной окружной поверхности соединительного вала 6, образующего внутреннюю цилиндрическую деталь. The first and
Первый кривошип 8А соединен с третьим выступом 6А, выступающим от одной стороны соединительного вала 6, посредством шатуна 8С и соединительного пальца 7А, и второй кривошип 8В соединен с первым выступом 2Е, выступающим от одной стороны первой опорной детали 2 для поршней, посредством шатуна 8D и соединительного пальца 7В. The
Цилиндр 3 или зубчатые колеса 9А и 9В, соединенные с кривошипными механизмами, по второму предпочтительному варианту осуществления выполнены такими же, как и соответствующие элементы по первому предпочтительному варианту осуществления. Такая четырехцилиндровая поршневая система с совершающими возвратно-поворотное движение поршнями по второму варианту осуществления настоящего изобретения имеет более простую конструкцию по сравнению с первым вариантом осуществления, и что касается механизма приведения поршней в движение, то в отличие от первого предпочтительного варианта осуществления первая и вторая опорные детали 2 и 20 для поршней поворачиваются в одном и том же направлении. За исключением этого остальные элементы механизма приведения поршней в движение в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления выполнены так же, как в первом предпочтительном варианте осуществления, поэтому их описание будет опущено. The
В соответствии с признаками второго предпочтительного варианта осуществления центр поворота соответствующих поворачивающихся деталей может сходиться в одной точке, и отсутствует необходимость в использовании дополнительных противовесов для поддержания уравновешенности, в результате чего уменьшается общий вес системы. According to the features of the second preferred embodiment, the center of rotation of the respective rotating parts can converge at one point, and there is no need to use additional counterweights to maintain balance, thereby reducing the overall weight of the system.
Далее со ссылкой на фиг.6 полно описана работа изобретенной четырехцилиндровой поршневой системы. Next, with reference to Fig.6 fully describes the operation of the invented four-cylinder piston system.
Фиг. 6А отображает рабочее состояние кривошипного механизма изобретенной четырехцилиндровой поршневой системы по стадиям (шагам);
фиг. 6В отображает рабочее состояние устройства по настоящему изобретению, используемого для пневмонасоса, по стадиям; и
фиг. 6С отображает рабочее состояние устройства по настоящему изобретению, используемого для двигателя внутреннего сгорания.FIG. 6A displays the operating state of the crank mechanism of the invented four-cylinder piston system in stages (steps);
FIG. 6B shows the operational status of the device of the present invention used for an air pump, in stages; and
FIG. 6C shows the operational status of the device of the present invention used for an internal combustion engine.
Сначала со ссылкой на фиг.6А и 6В будет описана работа системы по настоящему изобретению, применяемой для пневмонасоса. First, with reference to FIGS. 6A and 6B, the operation of the system of the present invention used for an air pump will be described.
На первой стадии прекращается поворот поршней 1A-1D, и направление их поворота изменяется на правое/левое. На этой стадии соответствующие камеры СН1 и СН3 имеют минимальный внутренний объем, и соответствующие камеры СН2 и СН4 имеют максимальный внутренний объем, и эта стадия представляет собой стадию изменения направления поворота, когда воздух внутри камер СН1-СН4 перестает проходить. At the first stage, the rotation of the
Каждый из впускных клапанов 4A-4D и выпускных клапанов 5A-5D всех камер СН1-СН4 находится в закрытом состоянии, и соответствующие шатуны 8С и 8D находятся в верхней мертвой точке. Each of the
На второй стадии, когда извне на зубчатое колесо 9А или 9В, связанное с кривошипным механизмом, действует сила, вызывающая вращение по часовой стрелке или против часовой стрелки, поршни 1А и 1В поворачиваются по часовой стрелке, и поршни 1C и 1D поворачиваются против часовой стрелки, и объем камер СН2 и СН4 уменьшается, так что находящийся внутри воздух выходит наружу через выпускные клапаны 5В и 5D. Объем камер СН1 и СН3 увеличивается, так что воздух снаружи вводится во внутреннюю полость через впускные клапаны 4А и 4С. In the second stage, when the force exerted by clockwise or counterclockwise rotation acts on the
На третьей стадии шатуны 8С и 8D достигают нижней мертвой точки при повороте зубчатых колес 9А и 9В, связанных с кривошипными механизмами, и прекращается поворот поршней 1A-1D, и направление их поворота изменяется на правое/левое. В отличие от первой стадии камеры СН1 и СН3 имеют максимальный внутренний объем, и камеры СН2 и СН4 имеют минимальный внутренний объем, и находящийся внутри воздух перестает проходить. В этом случае каждый из впускных клапанов 4A-4D и выпускных клапанов 5A-5D всех камер СН1-СН4 находится в закрытом состоянии. In the third stage, the connecting
На четвертой стадии в отличие от второй стадии поршни 1А и 1В поворачиваются против часовой стрелки, а поршни 1C и 1D поворачиваются по часовой стрелке, и объем камер СН2 и СН4 увеличивается, так что воздух, находящийся снаружи, вводится в эти камеры через впускные клапаны 4В и 4D, при этом объем камер СН1 и СН3 уменьшается, так что находящийся внутри воздух выходит наружу через выпускные клапаны 5А и 5С. In the fourth stage, unlike the second stage, the
Пятая стадия показывает, что после того, как кривошипный механизм завершит один оборот, он возвращается к первой стадии. The fifth stage shows that after the crank mechanism completes one revolution, it returns to the first stage.
Что касается траектории движения каждого поршня, то поршень 1А совершает возвратно-поворотное движение вдоль заданной дуги в третьей четверти торцевой рабочей поверхности, второй поршень 1В, третий поршень 1C и четвертый поршень 1D совершают возвратно-поворотное движение вдоль заданной дуги одинаковой длины соответственно в первой четверти, четвертой четверти и второй четверти торцевой рабочей поверхности. Regarding the trajectory of each piston,
Применение настоящего изобретения для двигателя внутреннего сгорания описано ниже со ссылкой на фиг.6А и 6С. В каждой камере СН1-СН4 должны быть предусмотрены первая-четвертая свечи зажигания (непоказанные) для воспламенения взрывчатой смеси топлива и воздуха. The application of the present invention to an internal combustion engine is described below with reference to FIGS. 6A and 6C. In each chamber CH1-CH4, first to fourth spark plugs (not shown) must be provided to ignite the explosive mixture of fuel and air.
На первой стадии поршни 1А и 1C находятся под действием толкающего усилия, действующего в обе стороны и возникающего из-за давления газа, созданного во время хода воспламенения, когда посредством третьей свечи зажигания осуществляется воспламенение смеси в третьей камере СН3, и газ в третьей камере СН3 расширяется. В результате объем первой камеры СН1 увеличивается, и в ней начинается ход впуска для приема смеси из впускного коллектора через впускной клапан 4А. Напротив, объем второй и четвертой камер СН3 и СН4 уменьшается, и во второй камере СН2 начинается такт выпуска для вытеснения выхлопного газа наружу через выпускной клапан 5В в выпускной коллектор, в то время как в четвертой камере СН4 начинается такт сжатия принятой смеси. In the first stage, the
На второй стадии газ в третьей камере СН3 расширяется, а в первой камере СН1, второй камере СН2 и четвертой камере СН4 продолжается выполнение соответственно тактов впуска, выпуска и сжатия. In the second stage, the gas in the third chamber CH3 expands, and in the first chamber CH1, the second chamber CH2, and the fourth chamber CH4, respectively, the intake, exhaust, and compression cycles are continued.
На третьей стадии в том случае, если происходит воспламенение (вспышка) за счет зажигания смеси в четвертой камере СН4, в которой сжатие закончено, имеет место выталкивание поршней 1В и 1C в обе стороны за счет давления газа, как и на первой стадии, и в первой камере СН1, второй камере СН2 и третьей камере СН3 соответственно начинаются такты сжатия, впуска и выпуска. In the third stage, in the event that ignition (flash) occurs due to ignition of the mixture in the fourth chamber CH4, in which compression is completed, the
На четвертой стадии в первой камере СН1, второй камере СН2 и третьей камере СН3 соответственно продолжаются такты сжатия, впуска и выпуска за счет давления газа в четвертой камере СН4. At the fourth stage, in the first chamber CH1, the second chamber CH2 and the third chamber CH3, respectively, the compression, intake and exhaust cycles continue due to the gas pressure in the fourth chamber CH4.
На пятой стадии происходит воспламенение в первой камере СН1 и во второй камере СН2, третьей камере СН3 и четвертой камере СН4 соответственно начинаются такты сжатия, впуска и выпуска. In the fifth stage, ignition occurs in the first chamber CH1 and in the second chamber CH2, the third chamber CH3, and the fourth chamber CH4, respectively, the compression, intake, and exhaust cycles begin.
Как описано выше, предпочтительный вариант осуществления, показанный на фиг. 6, представляет собой четырехцилиндровый и четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. As described above, the preferred embodiment shown in FIG. 6, is a four-cylinder and four-stroke internal combustion engine.
В соответствии с работой кривошипа четырехцилиндрового и четырехтактного двигателя (вторая стадия на фиг.6С) первый и третий поршни 1А и 1C выталкиваются вправо/влево за счет давления газа, созданного благодаря воспламенению взрывчатой смеси, и первый и третий выступы 2Е и 6А в отличие от работы насоса поворачиваются соответственно по часовой стрелке и против часовой стрелки. В результате каждая из сил, вызывающих поворот по часовой стрелке и против часовой стрелки, действует на второй и первый шатуны 8D и 8С через соединительные пальцы 7В и 7А. Следовательно, поскольку первое и второе зубчатые колеса 9А и 9В, соединенные с первым и вторым кривошипами, поворачиваются против часовой стрелки и по часовой стрелке, получают крутящий момент от вращающегося вала первого или второго зубчатого колеса 9А или 9В, соединенного с кривошипом. In accordance with the operation of the crank of a four-cylinder and four-stroke engine (second stage in FIG. 6C), the first and
В этом случае элементы первого кривошипного механизма 8А расположены напротив элементов второго кривошипного механизма 8В, и указанные элементы действуют в противоположных направлениях, так что создаваемые ими вибрации компенсируются, в результате чего механическая вибрация сводится к минимуму. In this case, the elements of the
В первом и втором предпочтительных вариантах осуществления показана квадратная внутренняя полость цилиндра и квадратное сечение поршня, и форма указанной полости и сечения не ограничена квадратной, но может быть использована круглая или многоугольная форма. In the first and second preferred embodiments, the square inner cavity of the cylinder and the square section of the piston are shown, and the shape of said cavity and section is not limited to square, but a round or polygonal shape can be used.
В описанных выше предпочтительных вариантах осуществления все четыре впускных клапана 4A-4D и выпускных клапана 5A-5D расположены с интервалами 90o на наружной цилиндрической детали 3А, и они могут быть установлены на левом и правом кольцеобразных дисках 3С и 3В.In the preferred embodiments described above, all four
Как описано выше, в настоящем изобретении множество поршней расположено на одной и той же окружной торцевой поверхности, и соседние поршни из указанного множества постоянно поворачиваются с одинаковой скоростью и в противоположных направлениях, в результате чего в значительной степени предотвращается деформация элементов системы. Кривошипные механизмы и другие элементы по изобретению установлены симметрично для компенсации воздействующих сил и сил реакции, создаваемых при движении соответствующих элементов, и для того, чтобы сделать результирующую силу поршней, действующую между механизмами для приведения поршней в действие, равной нулю, что позволяет уменьшить вибрацию и шум. As described above, in the present invention, a plurality of pistons are located on the same circumferential end surface, and adjacent pistons of the specified set constantly rotate at the same speed and in opposite directions, as a result of which the deformation of the system elements is largely prevented. The crank mechanisms and other elements of the invention are installed symmetrically to compensate for the acting forces and reaction forces generated by the movement of the corresponding elements, and in order to make the resulting piston force acting between the mechanisms for actuating the pistons equal to zero, which reduces vibration and noise.
Кроме того, поскольку в соответствии с конструкцией по настоящему изобретению такие основные элементы, как цилиндр, опорные детали для поршней, поршни, создают опору друг для друга с обеспечением концентричности при повороте, то предотвращается образование зазора между соседними элементами и уменьшается эксцентрический (неравномерный по окружности) износ, в результате чего увеличивается срок службы машины. По сравнению с обычной многоцилиндровой поршневой системой, имеющей элементы, расположенные в поперечном направлении, изобретенная поршневая система имеет меньший размер и позволяет уменьшить жесткость каждого элемента, в результате чего гарантируется получение легкой по весу машины. In addition, since in accordance with the design of the present invention, such basic elements as a cylinder, supporting parts for pistons, pistons support each other with concentricity during rotation, the formation of a gap between adjacent elements is prevented and the eccentric (non-uniform around the circumference is reduced) ) wear, resulting in increased machine life. Compared with a conventional multi-cylinder piston system having elements located in the transverse direction, the inventive piston system has a smaller size and allows to reduce the stiffness of each element, resulting in a guaranteed light weight machine.
Согласно второму предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения по фиг.4 может быть изготовлена поршневая система с цилиндрическим основным корпусом, имеющим следующие параметры: диаметр - 22 см, ширина поршня - 7 см и рабочий объем - 1500 см3. Соответственно если сравнивать это с обычным блоком цилиндров для пневмонасоса или двигателя внутреннего сгорания, то можно увидеть большую разницу между устройством по настоящему изобретению и обычным устройством по размерам и рабочему объему.According to a second preferred embodiment of the present invention, a piston system with a cylindrical main body having the following parameters can be manufactured in FIG. 4: diameter 22 cm, piston width 7 cm and displacement 1500 cm 3 . Accordingly, if you compare this with a conventional cylinder block for a pneumatic pump or an internal combustion engine, you can see a big difference between the device of the present invention and the conventional device in size and displacement.
Описанные выше предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к поршневой системе, гидронасосу, пневмонасосу, вакуумному насосу и двигателю внутреннего сгорания и могут быть модифицированы различным образом в рамкам идеи и объема настоящего изобретения. Например, конструкция пневмонасоса может быть прямо использована для гидронасоса, и вакуумный насос получают путем подсоединения деталей, подлежащих вакуумированию, к впускным клапанам, в этом состоит отличие от пневмонасоса. The preferred embodiments of the present invention described above relate to a piston system, a hydraulic pump, an air pump, a vacuum pump and an internal combustion engine, and can be modified in various ways within the scope of the idea and scope of the present invention. For example, the design of a pneumatic pump can be directly used for a hydraulic pump, and a vacuum pump is obtained by connecting parts to be evacuated to inlet valves, this is the difference from a pneumatic pump.
Описанные выше предпочтительные варианты осуществления относятся к четырехцилиндровой поршневой системе, но в соответствии с настоящим изобретением могут быть легко изготовлены шести-, восьми-, десятицилиндровые поршневые системы, поскольку количество поршней составляет 2n (n равно положительной константе, превышающей два) и может быть больше четырех. Например, в том случае, когда поршневая система имеет шесть поршней, они образуют две группы по три поршня в каждой и соединены с кривошипными механизмами таким образом, чтобы можно было обеспечить поворот соседних поршней в противоположных направлениях друг относительно друга. The preferred embodiments described above relate to a four-cylinder piston system, but six-, eight-, and ten-cylinder piston systems can be easily manufactured in accordance with the present invention since the number of pistons is 2n (n is a positive constant greater than two) and may be more than four . For example, in the case where the piston system has six pistons, they form two groups of three pistons in each and are connected to the crank mechanisms so that it is possible to ensure that adjacent pistons rotate in opposite directions relative to each other.
В вышеописанных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения поршни, число которых нечетное, разделены на две группы, и два кривошипа приводят их в движение в противоположных направлениях по отношению друг к другу, но в изобретении можно применить любые кривошипные механизмы, которые способны обеспечить приведение поршней из двух групп в движение в противоположных направлениях. Кроме того, в вышеуказанных вариантах осуществления отображена одна поршневая система, но рабочий объем может быть увеличен путем установки таких поршневых систем параллельно. In the above-described preferred embodiments of the present invention, the pistons, the number of which is odd, are divided into two groups, and two cranks drive them in opposite directions with respect to each other, but any crank mechanisms capable of driving the pistons from two can be used in the invention groups in motion in opposite directions. In addition, in the above embodiments, a single piston system is displayed, but the displacement can be increased by installing such piston systems in parallel.
Настоящее изобретение применимо для поршневой системы с совершающими возвратно-поворотное движение поршнями и для гидронасоса, пневмонасоса, вакуумного насоса и двигателя внутреннего сгорания, в которых используется такая система. The present invention is applicable to a piston system with reciprocating pistons and to a hydraulic pump, air pump, vacuum pump and internal combustion engine using such a system.
При наличии полного описания изобретения для обычного специалиста в данной области очевидно, что могут быть выполнены множество изменений и модификаций изобретения, не отходя от идеи и объема приложенной формулы изобретения. Given a complete description of the invention, it will be apparent to one of ordinary skill in the art that many changes and modifications of the invention can be made without departing from the spirit and scope of the appended claims.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000112021/06A RU2193089C2 (en) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | Piston system with pistons executing reciprocating motion ( variants ) and pressure pump in which such piston system is used |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000112021/06A RU2193089C2 (en) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | Piston system with pistons executing reciprocating motion ( variants ) and pressure pump in which such piston system is used |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000112021A RU2000112021A (en) | 2002-04-20 |
| RU2193089C2 true RU2193089C2 (en) | 2002-11-20 |
Family
ID=20234617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000112021/06A RU2193089C2 (en) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | Piston system with pistons executing reciprocating motion ( variants ) and pressure pump in which such piston system is used |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2193089C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010118497A1 (en) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Belousov Danil Grigorievich | Piston machine |
-
1998
- 1998-12-02 RU RU2000112021/06A patent/RU2193089C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010118497A1 (en) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Belousov Danil Grigorievich | Piston machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6321693B1 (en) | Reciprocating rotary piston system and pressure pump and internal combustion engine using the same | |
| EP1495217B1 (en) | Internal combustion engine and method | |
| CN111566314A (en) | Mechanism for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa and use thereof | |
| KR20040032970A (en) | An improved reciprocating internal combustion engine | |
| US6461127B1 (en) | Fixed displacement suction and exhaust apparatus utilizing rotary pistons of coaxial structure | |
| JP3143564B2 (en) | Cam type engine | |
| JP2008542604A (en) | Rotary internal combustion engine | |
| WO2004003360A1 (en) | In-turn rotary piston engine | |
| JPS6147966B2 (en) | ||
| US5419292A (en) | Positive-displacement machine with reciprocating and rotating pistons, particularly four-stroke engine | |
| JP6366959B2 (en) | Fluid rotating machine | |
| RU2193089C2 (en) | Piston system with pistons executing reciprocating motion ( variants ) and pressure pump in which such piston system is used | |
| JP2018087575A (en) | Polygonal vibrating piston engine | |
| US20060150947A1 (en) | Revolving piston internal combustion engine | |
| US5517952A (en) | Rotating shuttle engines with integral valving | |
| CN1112191A (en) | Motor | |
| WO2020141553A1 (en) | A radial opposed piston reciprocating internal combustion engine | |
| JP2011501032A (en) | Piston machine | |
| US11708761B2 (en) | Multi-cylinder rotary engine having triangular cylinder | |
| CN115210458B (en) | Multi-cylinder rotary engine with triangular cylinders | |
| JP3172366B2 (en) | Cam type engine | |
| WO2024005667A1 (en) | Rotary-piston engine | |
| RU1815364C (en) | Internal combustion engine | |
| JPH03202637A (en) | Rotary type internal combustion engine | |
| US1335764A (en) | Internal-combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031203 |