RU2250377C2 - Piston machine - Google Patents
Piston machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2250377C2 RU2250377C2 RU2003118610/06A RU2003118610A RU2250377C2 RU 2250377 C2 RU2250377 C2 RU 2250377C2 RU 2003118610/06 A RU2003118610/06 A RU 2003118610/06A RU 2003118610 A RU2003118610 A RU 2003118610A RU 2250377 C2 RU2250377 C2 RU 2250377C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- cylinder
- running rollers
- engine
- revolution
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, а также к насосо- и компрессоростроению, и может быть использовано в качестве двигателя внутреннего сгорания - источника механической энергии для транспортных машин и других мобильных и стационарных потребителей, насоса или компрессора для создания избыточного давления рабочего тела и транспортировки (перекачки) газов, жидкостей, смесей, взвесей, суспензий и других агентов в различных отраслях промышленности и хозяйства, а также детандера - устройства для редукции давления рабочего тела и производства механической работы.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to engine manufacturing, as well as to pump and compressor engineering, and can be used as an internal combustion engine - a source of mechanical energy for transport vehicles and other mobile and stationary consumers, a pump or compressor to create excess working pressure bodies and transportation (pumping) of gases, liquids, mixtures, suspensions, suspensions and other agents in various industries and economies, as well as an expander - devices for eduktsii working fluid pressure and produce mechanical work.
Известны конструкции бесшатунных и бескривошипных поршневых тепловых машин, такие как, например, двигатель Баландина, поршневая машина Лапидуса.Known designs of rodless and crankless piston heat engines, such as, for example, the Balandin engine, piston Lapidus machine.
Двигатель Баландина (см.: Баландин С.С. Бесшатунные двигатели внутреннего сгорания. - М.: Машиностроение, 1972) содержит корпус, цилиндры, поршни, штоки, соединительные звенья, коленчатый вал. В двигателе Баландина преобразование возвратно-поступательного движения поршней, попарно жестко связанных со штоками, во вращательное движение коленчатого вала осуществляется при помощи соединительных звеньев и кривошипов коленчатого вала.The engine of the Balandin (see: Balandin SS. Rodless internal combustion engines. - M .: Mechanical Engineering, 1972) contains a housing, cylinders, pistons, rods, connecting links, a crankshaft. In the Balandin engine, the reciprocating movement of the pistons, pairwise rigidly connected with the rods, into the rotational movement of the crankshaft is carried out using connecting links and cranks of the crankshaft.
Поршневая машина Лапидуса (А.С. № 1038487, F 01 В 9/08, опубл. 1983) содержит корпус, цилиндр, поршень и выходной вал, связанный с цилиндром посредством рычагов обгонных муфт, установленных на валу внутри поршня в “противоход” друг другу.The Lapidus piston machine (AS No. 1038487, F 01 B 9/08, publ. 1983) comprises a housing, a cylinder, a piston and an output shaft connected to the cylinder by means of overrunning clutch levers mounted on the shaft inside the piston in a “counter” direction to a friend.
Наиболее близкой к предлагаемой поршневой машине является конструкция оескривошипного двигателя внутреннего сгорания по патенту РФ № RU 2156871 С1, МПК 7 F 01 В 9/06, F 02 В 75/26. Этот бескривошипный двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр, гильзу и поршень, связанный с цилиндром при помощи тел вращения, входящих в сочленение с криволинейным бесконечным пазом, выполненным на наружной поверхности поршня; на выходном валу установлена предварительно сжатая пружина, один конец которой опирается на буртик выходного вала, а другой - на нижний торец юбки поршня, что ведет к уменьшению средних удельных давлений в сочленении “тело вращения - криволинейный паз”.Closest to the proposed piston machine is the design of a crank internal combustion engine according to the patent of the Russian Federation No. RU 2156871 C1, IPC 7 F 01 B 9/06, F 02 B 75/26. This crankless internal combustion engine comprises a cylinder, a sleeve and a piston connected to the cylinder by means of bodies of revolution included in the joint with a curved endless groove made on the outer surface of the piston; a precompressed spring is installed on the output shaft, one end of which rests on the shoulder of the output shaft, and the other on the lower end of the piston skirt, which leads to a decrease in average specific pressures in the joint “body of revolution - curved groove”.
Основными недостатками такого бескривошипного ДВС являются:The main disadvantages of such a crankless ICE are:
- повышенная работа трения из-за наличия у поршня, помимо возвратно-поступательной, дополнительной - вращательной - составляющей движения, что увеличивает механические потери и уменьшает общий (эффективный) КПД двигателя;- increased work of friction due to the presence of the piston, in addition to the reciprocating, additional - rotational - component of motion, which increases mechanical losses and reduces the overall (effective) engine efficiency;
- необходимость установки между поршнем и выходным валом предварительно сжатой пружины, что приводит к увеличению затрат мощности на преодоление усилия пружины и ведет к ухудшению показателей работы двигателя;- the need to install between the piston and the output shaft of the pre-compressed spring, which leads to an increase in power costs to overcome the efforts of the spring and leads to a deterioration in engine performance;
- усложнение конструкции двигателя, увеличение трудоемкости и ухудшение технологичности процессов монтажа и сборки основных деталей, а также ограничение возможностей его быстрого, легкого и надежного пуска.- complication of the engine design, increasing the complexity and deterioration of the technological processes of installation and assembly of the main parts, as well as limiting the possibilities of its quick, easy and reliable start-up.
В основу изобретения положено решение задачи улучшения технико-экономических показателей двигателя: упрощение конструкции, уменьшение внутренних потерь, повышение КПД.The basis of the invention is the solution to the problem of improving the technical and economic indicators of the engine: simplifying the design, reducing internal losses, increasing efficiency.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в предлагаемой поршневой машине, содержащей цилиндр, гильзу и поршень, связанный с цилиндром при помощи тел вращения, входящих в сочленение с пазом, согласно изобретению в поршне на подшипниках размещена кольцевая траверса с беговыми роликами, расположенными в криволинейном замкнутом пазу, выполненном на поверхности выходного вала, а вышеупомянутые тела вращения - ходовые ролики - установлены на поршне и расположены в прямолинейных пазах, выполненных продольно на внутренней поверхности цилиндра.The solution of the technical problem is achieved by the fact that in the proposed piston machine containing a cylinder, a sleeve and a piston connected to the cylinder by means of rotation bodies included in the joint with the groove, according to the invention, an annular beam with running rollers located in a curved a closed groove made on the surface of the output shaft, and the aforementioned rotation bodies — the running rollers — are mounted on the piston and are located in straight grooves made longitudinally on the inner cylinder surface.
Главными отличительными особенностями такой поршневой машины являются следующие:The main distinguishing features of such a piston machine are the following:
- на внутренней поверхности цилиндра выполнены прямолинейные продольные пазы, которых может быть, по меньшей мере, два и в которых расположены ходовые ролики, что предохраняет поршень от поворота относительно оси цилиндра, снижает работу трения из-за наличия у поршня только одной - возвратно-поступательной - составляющей движения, уменьшает механические потери и увеличивает общий (эффективный) КПД двигателя;- rectilinear longitudinal grooves are made on the inner surface of the cylinder, of which there can be at least two and in which the running rollers are located, which prevents the piston from turning relative to the axis of the cylinder, reduces the friction due to the presence of only one reciprocating piston - a component of the movement, reduces mechanical losses and increases the overall (effective) engine efficiency;
- в поршне размещена кольцевая траверса, на которой укреплены подшипники, находящиеся в бобышках поршня, и беговые ролики, расположенные в криволинейном замкнутом пазу, выполненном на поверхности выходного вала, что упрощает конструкцию двигателя, уменьшает трудоемкость и улучшает технологичность процессов монтажа и сборки его основных деталей, ведет к уменьшению затрат мощности на преодоление внутренних сопротивлений и к улучшению показателей работы двигателя.- an annular traverse is placed in the piston, on which the bearings located in the piston bosses and the running rollers mounted in a curved closed groove made on the surface of the output shaft are mounted, which simplifies the design of the engine, reduces the complexity and improves the manufacturability of the processes of installation and assembly of its main parts , leads to a reduction in power costs to overcome internal resistance and to improve engine performance.
Сущность изобретения (на примере двухтактного двигателя внутреннего сгорания) поясняется чертежами, на которых представлена конструктивная схема поршневой машины, где на фиг.1 изображен продольный разрез машины, на фиг.2 - ее поперечный разрез, на фиг.3 - схема перемещения беговых роликов в криволинейном замкнутом пазу выходного вала.The invention (on the example of a two-stroke internal combustion engine) is illustrated by drawings, which show a structural diagram of a piston machine, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a machine, Fig. 2 is a transverse section thereof, Fig. 3 is a diagram of a moving roller in curved closed groove of the output shaft.
Поршневая машина (фиг.1, 2) содержит цилиндр 1 с гильзой 2, в которой расположен поршень 3; на внутренней поверхности цилиндра выполнены прямолинейные продольные пазы 4, в которых расположены установленные на боковой поверхности поршня ходовые ролики 5. В поршне размещена кольцевая траверса 6, на которой укреплены подшипники 7, находящиеся в бобышках поршня, и беговые ролики 8, расположенные в криволинейном замкнутом пазу 9, выполненном на поверхности выходного вала 10.The piston machine (figure 1, 2) contains a cylinder 1 with a sleeve 2, in which the
Принцип действия поршневой машины (на примере двухтактного двигателя внутреннего сгорания) заключается в следующем (фиг.1-3). В процессе сгорания и расширения газы (рабочее тело), находящиеся в цилиндре, побуждают поршень 1 к перемещению из внутреннего (относительно камеры сжатия и сгорания) крайнего положения в наружное. Ходовые ролики 5, установленные на боковой поверхности поршня, перемещаются в пазах 4 прямолинейно в продольном (относительно оси цилиндра) направлении, предохраняя поршень от проворачивания в цилиндре вокруг своей оси. При этом беговые ролики 8 перекатываются в пазу 9 из положений А, которые они занимали при нахождении поршня 1 во внутреннем крайнем положении, в положения Б, соответствующие нахождению поршня 1 в наружном крайнем положении, за счет чего выходному валу придается вращательное движение относительно оси цилиндра. В процессе дальнейшего движения поршня 1 (из наружного крайнего положения во внутреннее) ходовые ролики 5 перемещаются в пазах 4 в обратном направлении, а беговые ролики 8 перекатываются в пазу 9 из положений Б в положения В (они же А), обеспечивая тем самым непрерывность вращения выходного вала. Происходит процесс сжатия свежего заряда. В конце сжатия начинается процесс сгорания смеси, поступившей в цилиндр. В дальнейшем рассмотренные процессы циклически повторяются. Перемещение поршней из наружных крайних положений во внутренние обеспечивается за счет энергии маховых масс (или работы других цилиндров) поршневой машины.The principle of operation of the piston machine (for example, a two-stroke internal combustion engine) is as follows (Fig.1-3). In the process of combustion and expansion, the gases (working fluid) located in the cylinder cause the piston 1 to move from the internal (relative to the compression and combustion chamber) end position to the outside. Traveling
Представленная схема поршневой машины обеспечивает следующие технические преимущества:The presented scheme of the piston machine provides the following technical advantages:
- пониженная работа трения из-за наличия у поршня только возвратно-поступательной составляющей движения, что уменьшает механические потери и увеличивает общий (эффективный) КПД двигателя;- reduced friction due to the presence of the piston only reciprocating component of the movement, which reduces mechanical losses and increases the overall (effective) engine efficiency;
- отсутствие необходимости в установке между поршнем и выходным валом предварительно сжатой пружины, что приводит к уменьшению затрат мощности на преодоление внутренних сопротивлений и к улучшению показателей работы двигателя;- the absence of the need to install between the piston and the output shaft of the pre-compressed spring, which leads to a reduction in power costs to overcome internal resistance and to improve engine performance;
- упрощение конструкции двигателя, уменьшение трудоемкости и улучшение технологичности процессов монтажа и сборки его основных деталей, а также существенное улучшение технико-экономических характеристик поршневой машины в целом.- simplifying the design of the engine, reducing the complexity and improving the manufacturability of the processes of installation and assembly of its main parts, as well as a significant improvement in the technical and economic characteristics of the piston machine as a whole.
Поршневая машина для преобразования энергии рабочего тела в механическую работу может быть использована в качестве двигателя внутреннего сгорания - источника механической энергии для транспортных машин и других мобильных и стационарных потребителей, насоса или компрессора для создания избыточного давления рабочего тела и транспортировки (перекачки) газов, жидкостей, смесей, взвесей, суспензий и других агентов в различных отраслях промышленности и хозяйства, а также детандера - устройства для редукции давления рабочего тела и производства механической работы.A piston machine for converting the energy of the working fluid into mechanical work can be used as an internal combustion engine - a source of mechanical energy for transport vehicles and other mobile and stationary consumers, a pump or compressor to create excess pressure of the working fluid and transport (transfer) gases, liquids, mixtures, suspensions, suspensions and other agents in various industries and economies, as well as an expander - devices for reducing the pressure of the working fluid and production mechanical work.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003118610/06A RU2250377C2 (en) | 2003-06-20 | 2003-06-20 | Piston machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003118610/06A RU2250377C2 (en) | 2003-06-20 | 2003-06-20 | Piston machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003118610A RU2003118610A (en) | 2004-12-10 |
RU2250377C2 true RU2250377C2 (en) | 2005-04-20 |
Family
ID=35635137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003118610/06A RU2250377C2 (en) | 2003-06-20 | 2003-06-20 | Piston machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2250377C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528485C1 (en) * | 2013-07-16 | 2014-09-20 | Григорий Никитович Авраменко | Crank-free single-cylinder ice |
-
2003
- 2003-06-20 RU RU2003118610/06A patent/RU2250377C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528485C1 (en) * | 2013-07-16 | 2014-09-20 | Григорий Никитович Авраменко | Crank-free single-cylinder ice |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20100071640A1 (en) | Internal combustion engine with dual-chamber cylinder | |
GB2060785A (en) | Opposed piston machinery | |
CN111566314A (en) | Mechanism for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa and use thereof | |
WO2003087556A1 (en) | Internal-combustion engine | |
US20130118175A1 (en) | Piston engine drivable using a steam power process | |
RU2250377C2 (en) | Piston machine | |
RU2246008C1 (en) | Piston machine | |
WO2018016973A1 (en) | Reciprocating engines and compressors | |
EP0527146A1 (en) | A double acting, rectangular faced, arc shaped, oscillating piston quadratic internal combustion engine or machine | |
WO2015159083A1 (en) | Opposed piston machine with rectilinear drive mechanisms | |
CN101263286A (en) | Rodless piston internal combustion engine | |
RU2460890C1 (en) | Axial piston thermal engine | |
RU2386826C2 (en) | Rodless internal combustion engine | |
RU2166654C1 (en) | Rotary piston axial internal combustion engine | |
KR890014927A (en) | Reciprocating Cylinder-Piston Assembly for Internal Combustion Engines | |
RU2196237C1 (en) | Rodless internal combustion engine (versions) | |
RU2448263C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2551717C1 (en) | Two-stroke axial piston thermal machine-engine | |
RU2178825C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2264546C1 (en) | Axial internal combustion engine | |
RU2263801C1 (en) | Axial internal combustion engine | |
RU2309273C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2221927C2 (en) | Two-stroke piston machine | |
RU2080453C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU182162U1 (en) | Internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050621 |