RU2281401C2

RU2281401C2 - Engine

Info

Publication number: RU2281401C2
Application number: RU2004124671/06A
Authority: RU
Inventors: Николай Михайлович Барабанщиков (RU); Николай Михайлович Барабанщиков
Original assignee: Николай Михайлович Барабанщиков
Priority date: 2004-08-12
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2006-08-10
Also published as: RU2004124671A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines.

SUBSTANCE: proposed engine contains rectangular housing in walls of which axle is installed with disk hinge mounted on hub to which opposed cylinders are attached. Rods with channels and valve holes are attached to pistons. Rods are secured in engine housing, and cylinders are provided with bottoms. Eye is attached to each cylinder on which connecting rod is hinge-mounted. Other end of connecting rod is hinge-mounted on crankpin of crankshaft. Opposite crankpin of crankshaft is hinge connected with other connecting rod opposed cylinder. Rotary swinging motion of cylinders relative to fixed pistons is converted into rotation of crankshaft.

EFFECT: improved efficiency of engine in operation.

Description

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к системам газораспределения двигателей внутреннего сгорания, и может быть применено на карбюраторных и дизельных двигателях с рядным или V-образным расположением цилиндров.The invention relates to the field of engine building, namely to gas distribution systems of internal combustion engines, and can be applied on carburetor and diesel engines with in-line or V-shaped arrangement of cylinders.

Известен двигатель внутреннего сгорания с качающимися рабочими органами и преобразователем их качательного движения во вращение коленчатого вала (патент Франции №2819288, опубл. 12.07.2002).Known internal combustion engine with oscillating working bodies and a converter of their oscillating motion into rotation of the crankshaft (French patent No. 2819288, publ. 12.07.2002).

Недостатком известного двигателя является малая эффективность его работы.A disadvantage of the known engine is its low efficiency.

Техническим результатом заявленного изобретения являются увеличение кпд двигателя и снижение расхода горюче-смазочных материалов за счет того, что отсутствуют колебательные процессы в системе поршень-шатун-кривошип. Подвижные цилиндры с шатунами действуют на шатунную шейку коленчатого вала с двух противоположных сторон, увеличивая рычаг поворота в два раза и снижая давление на боковые стенки шатунных шеек.The technical result of the claimed invention is to increase engine efficiency and reduce the consumption of fuels and lubricants due to the fact that there are no oscillatory processes in the piston-connecting rod-crank system. Moving cylinders with connecting rods act on the crankshaft journal of the crankshaft from two opposite sides, doubling the rotation lever and reducing pressure on the side walls of the crankshaft.

Поставленная задача достигается тем, что двигатель содержит коробку прямоугольной формы, в стенках которой установлена ось (оси) с шарнирно размещенным на ней с помощью ступицы диском, к которому прикреплены цилиндры, расположенные на его сторонах, в цилиндры входят поршни с прикрепленными к ним штоками с каналами в них и клапанными отверстиями, штоки закреплены в коробке двигателя, цилиндры имеют днища, к цилиндрам прикреплена проушина, на которой шарнирно размещен шатун, другой конец которого шарнирно установлен на шатунной шейке коленчатого вала, противоположно расположенная шатунная шейка вала шарнирно связана с другим шатуном, установленным шарнирно на оси, закрепленной на цилиндрах с помощью проушин, расположенных противоположно первым.The task is achieved in that the engine contains a box of rectangular shape, in the walls of which there is an axis (s) with a disc pivotally mounted on it with a hub, to which cylinders are attached, located on its sides, pistons with rods attached to them enter the cylinders channels in them and valve holes, the rods are fixed in the engine box, the cylinders have bottoms, an eye is attached to the cylinders on which the connecting rod is pivotally mounted, the other end of which is pivotally mounted on the crank pin of the knees of the opposite shaft, the opposing connecting rod journal of the shaft is pivotally connected to another connecting rod mounted pivotally on an axis fixed to the cylinders using eyelets located opposite the first.

Поставленная задача достигается также тем, что он может использоваться в качестве двигателя внутреннего сгорания, а при применении поочередно переключающихся клапанов он может использоваться в качестве парового, водяного, пневматического двигателей, а также насоса, компрессора.The task is also achieved by the fact that it can be used as an internal combustion engine, and when using alternately switching valves, it can be used as steam, water, pneumatic engines, as well as a pump, compressor.

Поставленная задача достигается также тем, что установленные соосно диски с цилиндрами, связанными между собой для взаимодействия гибкой тягой, закрепленной на рычагах, прикрепленных к цилиндрам, и перекинутой через блок, могут использоваться в качестве ручного насоса, при этом диски могут получать вращение от установленных шарнирно по обе стороны оси храповых механизмов с рычагами, тягами и блоком.The task is also achieved by the fact that the disks mounted coaxially with the cylinders interconnected for interaction by a flexible rod mounted on levers attached to the cylinders and thrown through the block can be used as a hand pump, while the disks can receive rotation from the mounted articulated on both sides of the axis of ratchets with levers, rods and a block.

Двигатель изготовляется с рядным и более расположением цилиндров и представляет собой прямоугольной формы коробку, в боковых стенках которой установлена ось (оси) с шарнирно помещенным на ней с помощью ступицы диском. По краям диск скреплен с облегающими его цилиндрами, открытыми в верхней части для поршней со штоками. В нижней части цилиндры имеют днища. Снизу к цилиндрам прикреплены проушины с установленной в них осью, на которой шарнирно установлен конец шатуна, другой конец которого шарнирно установлен на шатунной шейке коленчатого вала. Коренные подшипники вала установлены в корпусах, прикрепленных к днищу коробки двигателя. На коленчатом валу установлена шестерня газораспределительного механизма, связанная с шестерней, установленной на кулачковом валу, с помощью которого приводятся в движение штанги и толкатели, перемещающие стержни клапанов, закрывающих с помощью пружин клапанные отверстия в поршнях. Поршни прикреплены к штокам, которые прикреплены в верхней части к коробке двигателя. В них проходят каналы для входа и выхода газовых потоков, а также топливные каналы форсунки, через которые впрыскивают топливо в камеру сгорания в момент подхода днища цилиндра к днищу поршня. Движущиеся цилиндры при неподвижном поршне позволяют повысить компрессию в камере сгорания при устранении колебательных движений в кривошипно-шатунном механизме. Повышается кпд двигателя также за счет того, что шатун связан с двумя цилиндрами, а два действующих противоположно шатуна действуют на две шатунные шейки коленчатого вала, расположенные противоположно на 180 градусов (связывают четыре или восемь цилиндров для поворота коленчатого вала на 180°). Давление на боковые стенки шатунных шеек снижается за счет увеличения длины рычага в два раза. Также снижается расход горюче-смазочных материалов при эксплуатации двигателя. Увеличены межремонтные сроки.The engine is manufactured with an in-line or more arrangement of cylinders and is a rectangular-shaped box, in the side walls of which there is an axis (s) with a disk pivotally mounted on it using a hub. At the edges of the disc is fastened with the cylinders that fit it, open at the top for pistons with rods. At the bottom of the cylinders have bottoms. Bottom eyes are attached to the cylinders with an axis installed in them, on which the end of the connecting rod is pivotally mounted, the other end of which is pivotally mounted on the crank pin of the crankshaft. Main shaft bearings are installed in housings attached to the bottom of the engine box. On the crankshaft there is a gear of a gas distribution mechanism connected with a gear mounted on a cam shaft, with the help of which rods and pushers are moved, which move the valve stems that cover the valve openings in the pistons by means of springs. Pistons are attached to the rods, which are attached at the top to the engine box. The channels for the entry and exit of gas flows pass through them, as well as the fuel channels of the nozzle, through which fuel is injected into the combustion chamber when the cylinder head approaches the piston crown. Moving cylinders with a stationary piston can increase compression in the combustion chamber while eliminating vibrational movements in the crank mechanism. The engine efficiency is also increased due to the fact that the connecting rod is connected to two cylinders, and two opposite connecting rods act on two connecting rod crankshaft necks located 180 degrees opposite (four or eight cylinders are connected to rotate the crankshaft 180 °). The pressure on the side walls of the connecting rod journals is reduced by double the length of the lever. The consumption of fuels and lubricants during engine operation is also reduced. Overhaul periods increased.

На фиг.1 изображен двигатель внутреннего сгорания,Figure 1 shows an internal combustion engine,

на фиг.2 - вид В-В на фиг.1.figure 2 - view BB in figure 1.

Двигатель внутреннего сгорания включает коробку 1, которая отливается из металла. Диски 3 шарнирно установлены на осях 2. Цилиндры 4 с днищами 5 и проушинами 6 прикреплены к дискам 3. Шатун 8 установлен шарнирно на оси 7 и шатунной шейке 10 коленчатого вала 9. Коренные подшипники 11 установлены в корпусах 12, прикрепляемых к днищу коробки 1. Механизм газораспределения включает шестерни 13 и 14, кулачковый вал 15, штангу 16, толкатели 17, стержни 16 клапанов 19. В днищах поршней 21 выполнены клапанные отверстия 20. Штоки 22 с выполненными в них каналами 23 крепятся к поршням 21 и к верхней части коробки 1, в которой выполнены отверстия 24 для газовых потоков. Двуплечие рычаги 25, оси 26, пластина 27 изготовляются из металла. Пластина 27 крепится к коробке 1 болтами 28.The internal combustion engine includes a box 1, which is cast from metal. The disks 3 are pivotally mounted on the axles 2. Cylinders 4 with bottoms 5 and eyes 6 are attached to the disks 3. The connecting rod 8 is pivotally mounted on the axis 7 and the connecting rod neck 10 of the crankshaft 9. The main bearings 11 are installed in the housings 12 attached to the bottom of the box 1. The gas distribution mechanism includes gears 13 and 14, a cam shaft 15, a rod 16, pushers 17, rods 16 of the valves 19. Valve holes 20 are made in the piston bottoms 21. The rods 22 with channels 23 made therein are attached to the pistons 21 and to the top of the box 1 in which holes 24 for gas streams. Two shoulders levers 25, axis 26, plate 27 are made of metal. Plate 27 is attached to box 1 by bolts 28.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.The internal combustion engine operates as follows.

При повороте коленчатого вала 9 его шатунные шейки 10 начнут перемещать шатуны 8 в противоположных направлениях. Другие концы шатунов 8 через оси 7, проушины 6 начнут поворачивать на осях 2 ступицы с дисками 3 и с ними цилиндры 4. При сближении днища 5 цилиндра 4 с днищем поршня 21 в камеру сгорания со сжатым воздухом впрыскивается через форсунки топливо. После воспламенения цилиндр 4 начнет перемещаться в обратном направлении. При этом в расположенном напротив цилиндре будет происходить подготовительный такт. Проушины 6 через оси 7, шатун 8 и шатунную шейку 9 поворачивают коленчатый вал 10, который через вторую шатунную шейку перемещает противоположно расположенный шатун 8, второй конец которого через ось 7, проушины 6 поворачивает на оси 2 диск 3 с цилиндрами, в которых совершаются подготовительные такты четырехтактного цикла двигателя.When the crankshaft 9 is rotated, its connecting rod journals 10 will begin to move the connecting rods 8 in opposite directions. The other ends of the connecting rods 8 through the axis 7, the eyes 6 will begin to rotate on the axles 2 of the hub with the disks 3 and with them the cylinders 4. When the bottom 5 of the cylinder 4 approaches the piston bottom 21, fuel is injected into the combustion chamber with compressed air. After ignition, the cylinder 4 will begin to move in the opposite direction. At the same time, a preparatory cycle will occur in the opposite cylinder. The eyes 6 through the axis 7, the connecting rod 8 and the connecting rod neck 9 rotate the crankshaft 10, which through the second connecting rod moves the opposite connecting rod 8, the second end of which through the axis 7, the eyes 6 rotates on the axis 2 the disk 3 with the cylinders in which the preparatory four-cycle cycles of the engine.

Claims

1. An engine containing a rectangular box in the walls of which an axis (s) are mounted with a disk pivotally mounted on it by means of a hub, to which cylinders are attached, located on its sides, pistons with rods attached to them with channels in them enter the cylinders and valve holes, the rods are fixed in the engine box, the cylinders have bottoms, an eye is attached to the cylinders, on which a connecting rod is pivotally placed, the other end of which is pivotally mounted on the crank pin of the crankshaft, opposite The connecting rod neck of the shaft is pivotally connected to another connecting rod mounted pivotally on an axis fixed to the cylinders using eyelets located opposite to the first.

2. The engine according to claim 1, characterized in that it can be used as an internal combustion engine, and when using alternately switching valves, it can be used as steam, water, pneumatic engines, as well as a pump, compressor.

3. The engine according to claim 1, characterized in that the disks mounted coaxially with the cylinders interconnected for interaction by a flexible rod mounted on levers attached to the cylinders and thrown over the block can be used as a hand pump, while the disks can to receive rotation from the ratchet mechanisms pivotally mounted on both sides of the axis with levers, rods and a block.