RU2377425C1 - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2377425C1 RU2377425C1 RU2008115846/06A RU2008115846A RU2377425C1 RU 2377425 C1 RU2377425 C1 RU 2377425C1 RU 2008115846/06 A RU2008115846/06 A RU 2008115846/06A RU 2008115846 A RU2008115846 A RU 2008115846A RU 2377425 C1 RU2377425 C1 RU 2377425C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crankshaft
- valve
- connecting rod
- cavity
- channel
- 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
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, в частности к производству двигателей внутреннего сгорания (ДВС).The present invention relates to mechanical engineering, in particular to the production of internal combustion engines (ICE).
Известен поршневой двигатель, содержащий корпус, образованный двумя параллельными стенками, каналы подвода и отвода рабочего тела, выходной вал, поршень, выполненный в виде шарнирного четырехзвенника с уплотнительными элементами, одна вершина которого шарнирно связана с осью, а другая - с выходным валом, камеру переменного объема, образованную параллельными стенками и внутренними поверхностями четырехзвенника, размещенного с возможностью перемещения звеньев относительно параллельных стенок, крышку, размещенную между параллельными стенками с образованием камеры переменного объема между наружными поверхностями четырехзвенного поршня и кромкой, ось, выполненную в виде поворотного эксцентрика, а выходной вал - с эксцентриситетом в виде диска, причем камеры переменного объема сообщены при помощи перепускных каналов (см. патент RU №2009348 С1. Поршневой двигатель. F02В 75/32. Опубл. 15.03.94. Бюл. №5). Недостаток двигателя состоит в работе по двухтактному циклу, большом габарите и наличии перепускных каналов, сообщающих камеры переменного объема, что усложняет его конструкцию и увеличивает их сопротивление.Known piston engine containing a housing formed by two parallel walls, channels for supplying and discharging the working fluid, an output shaft, a piston made in the form of an articulated four-link with sealing elements, one top of which is pivotally connected to the axis, and the other to the output shaft, a variable chamber volume formed by parallel walls and the inner surfaces of the four-link placed with the ability to move the links relative to the parallel walls, a cover placed between parallel with with the formation of a chamber of variable volume between the outer surfaces of the four-link piston and the edge, the axis made in the form of a rotary eccentric, and the output shaft with an eccentricity in the form of a disk, and the camera of variable volume communicated using the bypass channels (see patent RU No. 2009348 C1. Piston engine. F02V 75/32. Publish. 15.03.94. Bull. No. 5). The disadvantage of the engine is a push-pull cycle, a large size and the presence of bypass channels communicating a variable volume chamber, which complicates its design and increases their resistance.
Известен четырехтактный поршневой ДВС, содержащий картер цилиндрической формы, вал коленчатый с круглыми щеками, не менее чем одну пару шатунов, соединенных непосредственно с шатунной шейкой вала коленчатого или, когда один из каждой пары шатунов, называемый прицепной, шарнирно соединен с другим главным шатуном, соединенным с шатунной шейкой, головку с впускным и выпускным клапанами, свечой зажигания или форсункой у дизеля, количество головок с клапанами, свечой зажигания или форсунок у дизеля равно количеству пар шатунов, головки размещены внутри картера симметрично относительно его внутренней образующей между щек вала коленчатого, к каждому из каждой пары шатунов шарнирно присоединено по одному коромыслу, имеющему кинематическую связь с соответствующей головкой так, что клапаны и свеча зажигания или форсунка у дизеля находятся между шарнирами, ширина каждого шатуна, коромысла и длина головки равна расстоянию между щеками вала коленчатого, а суммарная длина шатунов в каждой паре равна или меньше суммарной длины присоединенных к ним коромысел и ширины головки (см. патент РФ на изобретение №2300002 C1, F02В 75/36, опубл. 27.05.2007. Бюл. №15). Недостаток двигателя состоит в сложной конструкции газораспределительного механизма (ГРМ) и тяжелых условиях его работы, что затрудняет улучшение удельных показателей двигателя. Однако конструкция ГРМ и условия его работы могут быть улучшены, что позволит улучшить удельные показатели двигателя.A four-stroke piston ICE is known, comprising a cylindrical crankcase, a crankshaft with round cheeks, at least one pair of connecting rods connected directly to the connecting rod neck of the crankshaft, or, when one of each pair of connecting rods, called trailed, is articulated to another main connecting rod connected with a connecting rod neck, head with intake and exhaust valves, spark plug or nozzle for a diesel engine, the number of heads with valves, spark plug or nozzles for a diesel engine is equal to the number of pairs of connecting rods, head size inside the crankcase symmetrically relative to its inner generatrix between the crankshaft shaft cheeks, to each of each pair of connecting rods one beam is articulated, having kinematic connection with the corresponding head so that the valves and the spark plug or nozzle at the diesel are between the joints, the width of each connecting rod, the rocker arm and the length of the head is equal to the distance between the cheeks of the crankshaft shaft, and the total length of the connecting rods in each pair is equal to or less than the total length of the rocker arms attached to them and the head width (see RF patent for the invention No. 2300002 C1, F02B 75/36, publ. 05/27/2007. Bull. No. 15). The disadvantage of the engine is the complicated design of the gas distribution mechanism (timing) and the difficult conditions of its operation, which makes it difficult to improve the specific performance of the engine. However, the design of the timing and its working conditions can be improved, which will improve the specific performance of the engine.
Техническая задача упрощения конструкции ГРМ, улучшения условий его работы и улучшения удельных показателей двигателя достигается размещением впускного канала с впускным клапаном и выпускного канала с выпускным клапаном в коренной шейке вала коленчатого и прилегающей к ней щеке.The technical task of simplifying the design of the timing, improving its working conditions and improving the specific performance of the engine is achieved by placing the inlet channel with the inlet valve and the outlet channel with the exhaust valve in the root journal of the crankshaft and adjacent cheek.
Таким образом, согласно изобретению двигатель внутреннего сгорания, содержащий картер цилиндрической формы, вал коленчатый с круглыми щеками, не менее чем одну пару шатунов, соединенных непосредственно с шатунной шейкой вала коленчатого или, когда один из каждой пары шатунов, называемый прицепной, шарнирно соединен с другим главным шатуном, соединенным с шатунной шейкой, головку со свечой зажигания или форсункой у дизеля, впускной канал с впускным клапаном и выпускной канал с выпускным клапаном, причем количество головок, свечей зажигания или форсунок у дизеля равно количеству пар шатунов, головки размещены внутри картера симметрично относительно его внутренней образующей между щек вала коленчатого, к каждому из каждой пары шатунов шарнирно присоединено по одному коромыслу, имеющему кинематическую связь с соответствующей головкой так, что свеча зажигания или форсунка у дизеля находятся между шарнирами, ширина каждого шатуна, коромысла и длина головки равны расстоянию между щеками вала коленчатого, отличается тем, что впускной канал с впускным клапаном и выпускной канал с выпускным клапаном расположены в коренной шейке вала коленчатого и прилегающей к ней щеке так, что при положении шатунной шейки вертикально вниз относительно оси вращения вала коленчатого впускной канал с впускным клапаном расположен слева, а выпускной канал с выпускным клапаном расположен справа.Thus, according to the invention, an internal combustion engine comprising a cylindrical crankcase, a crankshaft with round cheeks, at least one pair of connecting rods connected directly to the connecting rod neck of the crankshaft or, when one of each pair of connecting rods, called trailed, is pivotally connected to the other the main connecting rod connected to the connecting rod neck, a head with a spark plug or a nozzle on a diesel engine, an inlet channel with an inlet valve and an exhaust channel with an exhaust valve, the number of heads and candles being lit the diesel engine nozzle or nozzle is equal to the number of connecting rod pairs, the heads are placed symmetrically inside the crankcase relative to its inner generatrix between the crankshaft cheeks, each beam connecting rod is articulated to each of the connecting rods kinematically connected to the corresponding head so that the spark plug or nozzle diesel engines are located between the hinges, the width of each connecting rod, rocker arm and head length are equal to the distance between the cheeks of the crankshaft, characterized in that the inlet channel with inlet valve and exhaust al with an outlet valve arranged in the neck of the root of the crankshaft and the adjacent cheek of the shaft so that the position of the crankpin vertically downward relative to the shaft rotational axis of the crankshaft inlet channel with an inlet valve located on the left and exhaust channel with an exhaust valve is located on the right.
Конструкция предлагаемого двигателя поясняется фиг.1-.8.The design of the proposed engine is illustrated in Fig.1-.8.
На фиг.1 приведена кинематическая схема предлагаемого двигателя с одной полостью для протекания четырехтактного рабочего цикла в исходном положении.Figure 1 shows the kinematic diagram of the proposed engine with one cavity for the flow of a four-stroke duty cycle in the initial position.
На фиг.2 приведена кинематическая схема предлагаемого двигателя с одной полостью для протекания четырехтактного рабочего цикла после поворота вала коленчатого от исходного положения на четверть оборота.Figure 2 shows the kinematic diagram of the proposed engine with one cavity for the flow of a four-stroke duty cycle after turning the crankshaft from its original position by a quarter of a revolution.
На фиг.3 приведена кинематическая схема предлагаемого двигателя с одной полостью для протекания четырехтактного рабочего цикла после поворота вала коленчатого от исходного положения на две четверти оборота.Figure 3 shows the kinematic diagram of the proposed engine with one cavity for the flow of a four-stroke duty cycle after turning the crankshaft from its original position by two quarters of a revolution.
На фиг.4 приведена кинематическая схема предлагаемого двигателя с одной полостью для протекания четырехтактного рабочего цикла после поворота вала коленчатого от исходного положения на три четверти оборота.Figure 4 shows the kinematic diagram of the proposed engine with one cavity for the flow of a four-stroke duty cycle after turning the crankshaft from its original position by three quarters of a revolution.
На фиг.5 приведена кинематическая схема предлагаемого двигателя с двумя полостями для протекания четырехтактного рабочего цикла в исходном положении.Figure 5 shows the kinematic diagram of the proposed engine with two cavities for the flow of a four-stroke duty cycle in the initial position.
На фиг.6 приведена кинематическая схема предлагаемого двигателя с двумя полостями для протекания четырехтактного рабочего цикла после поворота вала коленчатого от исходного положения на четверть оборота.Figure 6 shows the kinematic diagram of the proposed engine with two cavities for the flow of the four-stroke duty cycle after turning the crankshaft from its original position by a quarter of a revolution.
На фиг.7 приведена кинематическая схема предлагаемого двигателя с двумя полостями для протекания четырехтактного рабочего цикла после поворота вала коленчатого от исходного положения на две четверти оборота.Figure 7 shows the kinematic diagram of the proposed engine with two cavities for the flow of the four-stroke duty cycle after turning the crankshaft from its original position by two quarters of a revolution.
На фиг.8 приведена кинематическая схема предлагаемого двигателя с двумя полостями для протекания четырехтактного рабочего цикла после поворота вала коленчатого от исходного положения на три четверти оборота.On Fig is a kinematic diagram of the proposed engine with two cavities for the flow of a four-stroke duty cycle after turning the crankshaft from its original position three quarters of a revolution.
Где: 1 - картер, 2 - головка верхняя, 3 - щека вала коленчатого, 4 - крышка торцовая, 5 - впускной клапан, 6 - свеча зажигания (форсунка у дизеля), 7 - выпускной клапан, 8 - верхняя полость для протекания рабочего цикла, 9 - головка нижняя, 10 - нижняя полость для протекания рабочего цикла, 11 - впускной канал, 12 - выпускной канал, О - ось вращения вала коленчатого, К - шарнир шатунной шейки вала коленчатого (кривошипа), АБ, ДЕ, ПР, ЛМ - коромысла, ДК, РК - основные шатуны, БС и МН - прицепные шатуны, А, Б, С, Д, Е, К, Л, М, Н, П, Р - шарниры.Where: 1 - the crankcase, 2 - the top head, 3 - the crankshaft cheek, 4 - the end cap, 5 - the intake valve, 6 - the spark plug (diesel nozzle), 7 - the exhaust valve, 8 - the upper cavity for the flow of the working cycle , 9 - lower head, 10 - lower cavity for the running cycle, 11 - inlet channel, 12 - exhaust channel, O - axis of rotation of the crankshaft, K - hinge of the connecting rod neck of the crankshaft (crank), AB, DE, PR, LM - rocker arms, DC, RK - main connecting rods, BS and MN - trailed connecting rods, A, B, C, D, E, K, L, M, N, P, P - hinges.
Двигатель с одной рабочей полостью для протекания четырехтактного рабочего цикла содержит неподвижный картер 1, внутри которого сверху размещена головка 2 со свечой зажигания 6 у бензинового двигателя (форсункой у дизеля) и соосно установлен вал коленчатый с двумя круглыми щеками 3 и шатунной шейкой с шарниром К, имеющий ось О вращения (фиг.1). Картер 1 с двух сторон закрыт двумя торцовыми крышками 4, служащими опорой валу коленчатому. Между щеками 3 вала установлены шатуны БС и ДК, шарнирно соединенные с шатунной шейкой с шарниром К (шарниры С и К совмещены). К шарниру Б шатуна БС присоединено коромысло АБ, к шарниру Д шатуна ДК присоединено коромысло ДЕ. Коромысло АБ шарниром А, а коромысло ДЕ шарниром Е присоединены к головке 2 так, что свеча зажигания 6 (форсунка у дизеля) находится между шарнирами. Ширина шатунов БС, ДК, коромысел АБ, ДЕ и длина головки 2 равна расстоянию между щеками 3 вала коленчатого. Внутренние поверхности шатунов БС, ДК, коромысел АБ, ДЕ, головки 2 и щек 3 вала коленчатого образуют замкнутую полость 8 для протекания четырехтактного рабочего цикла, объем которой циклически изменяется за один оборот вала коленчатого. Коренная шейка вала коленчатого и прилегающая к ней щека 3 содержит впускной канал 11 с впускным клапаном 5 и выпускной канал 12 с выпускным клапаном 7.An engine with one working cavity for a four-stroke duty cycle contains a
В исходном положении кривошип с шарниром К вала коленчатого относительно оси О повернут вертикально вниз (фиг.1). Шатуны БС, ДК, коромысла АБ, ДЕ расположены вертикально, сближены и образуют замкнутую полость 8 минимального объема. Относительно оси О вращения впускной канал 11 с впускным клапаном 5 расположен слева, а выпускной канал 12 с выпускным клапаном 7 расположен справа. Клапаны 5 и 7 открыты и совмещены с полостью 8. Полость 8 сообщена с атмосферой через впускной канал 11 с открытым впускным клапаном 5 и через выпускной канал 12 с открытым выпускным клапаном 7. В объем полости 8 через впускной канал 11 и открытый впускной клапан 5 поступает свежая горючая смесь (воздушный заряд у дизеля), а отработавшие газы вытесняются из нее через открытый выпускной клапан 7 и выпускной канал 12 в атмосферу.In the initial position, the crank with the hinge K of the crankshaft relative to the axis O is turned vertically downward (FIG. 1). The connecting rods BS, DK, rocker arms AB, DE are located vertically, brought together and form a closed
При повороте вала коленчатого от исходного положения по ходу часовой стрелки на первую четверть оборота коромысло АБ относительно шарнира А поворачивается с малой угловой скоростью (фиг.2). Щека 3 с впускным каналом 11 и впускным клапаном 5, с выпускным каналом 12 и выпускным клапаном 7 относительно оси О вращения вала коленчатого поворачиваются по ходу часовой стрелки. Относительно оси О вращения впускной канал 11 с впускным клапаном 5 смещаются в верхнее положение, а выпускной канал 12 с выпускным клапаном 7 смещаются в нижнее положение. При некотором угле поворота вала коленчатого поворот шатуна БС относительно шарнира Б по ходу часовой стрелки смещает полость 8 за пределы выпускного клапана 7. Выпускной клапан 7 закрывают, полость 8 изолируют от атмосферы и своевременно завершают в ней такт «выпуск» прежнего четырехтактного рабочего цикла.When the crankshaft rotates from its original position clockwise by the first quarter of a turn, the rocker arm AB with respect to the hinge A rotates at a low angular velocity (Fig. 2). The
Коромысло ДЕ относительно шарнира Е, шатун БС относительно шарнира Б поворачиваются по ходу часовой стрелки, объем полости 8 увеличивается, в ней создается разрежение. Горючая смесь (воздушный заряд у дизеля) через впускной канал 11 и открытый впускной клапан 5 поступает в полость 8, что обеспечивает в ней своевременное начало такта «впуск» нового рабочего цикла. Поворот впускного клапана 5 по ходу часовой стрелки совмещает его с полостью 8 и обеспечивает протекание в ней такта «впуск» в течение первой четверти оборота. При повороте вала коленчатого на четверть оборота объем полости 8 достигает максимума, он заполнен горючей смесью (воздухом у дизеля).Rocker DE relative to hinge E, connecting rod BS relative to hinge B rotate clockwise, the volume of the
При повороте вала коленчатого на вторую четверть оборота коромысло ДЕ относительно шарнира Д поворачивается с малой угловой скоростью (фиг.3). Относительно оси О вращения впускной канал 11 с впускным клапаном 5 занимает место справа, а выпускной канал 12 с выпускным клапаном 7 занимают место слева. Перемещение шатуна БС относительно оси О вращения к головке 2 смещает полость 8 за пределы впускного клапана 5. Впускной клапан 5 закрывают, полость 8 изолируют от атмосферы и своевременно завершают в ней такт «впуск» данного рабочего цикла. Объем полости 8 уменьшается, что обеспечивает своевременное начало в ней такта «сжатие» рабочего цикла. За некоторый угол до завершения второй четверти оборота свечой зажигания 6 в полости 8 воспламеняют горючую смесь (форсункой дизеля впрыскивают в нее топливо). Сгорание топлива в полости 8 приводит к увеличению в ней давления продуктов сгорания на внутренние поверхности шатунов БС и ДК, а через них на шатунную шейку с шарниром К вала коленчатого. При повороте вала коленчатого от исходного положения на две четверти оборота такт «сжатие» прекращают.When the crankshaft is rotated by a second quarter of a turn, the rocker arm DE relative to the hinge D rotates at a low angular velocity (Fig. 3). With respect to the axis of rotation O, the
При повороте вала коленчатого на некоторый угол третьей четверти оборота равнодействующая сила от давления газов, действующая на шатунную шейку с шарниром К относительно оси О вращения образует плечо, что вызывает появление в нем вращающего момента силы. Вращающим моментом вал коленчатый поворачивают на третью четверть оборота (фиг.4). Коромысло АБ относительно шарнира А поворачивается с малой угловой скоростью. Коромысло ДЕ относительно шарнира Е, а шатун БС относительно шарнира Б поворачиваются против часовой стрелки, что увеличивает объем полости 8 и обеспечивает своевременное начало в ней такта «расширение». Относительно оси О вращения впускной канал 11 с впускным клапаном 5 смещаются вниз, выпускной канал 12 с выпускным клапаном 7 смещаются вверх. Шатун ДК смещается к оси О вращения и при некотором угле его поворота полость 8 совмещается с выпускным клапаном 7. Выпускной клапан 7 открывают, полость 8 сообщают с атмосферой, чем обеспечивают своевременное окончание в ней такта «расширение» и начало такта «выпуск» (фиг.4). Отработавшие газы из полости 8 через открытый выпускной клапан 7 и выпускной канал 12 выбрасываются в атмосферу.When the crankshaft is rotated by a certain angle of the third quarter of a revolution, the resultant force from the gas pressure acting on the connecting rod neck with the hinge K relative to the rotation axis O forms a shoulder, which causes a torque to appear in it. Torque crankshaft rotate a third quarter of a revolution (figure 4). Rocker AB with respect to hinge A rotates with low angular velocity. The rocker arm DE relative to the hinge E, and the connecting rod BS relative to the hinge B rotates counterclockwise, which increases the volume of the
При повороте вала коленчатого на угол от три четверти оборота до завершения полного оборота коромысло ДЕ относительно шарнира Е поворачивается с малой угловой скоростью (фиг.1). Коромысло АБ относительно шарнира А, а шатун ДК относительно шарнира Д поворачиваются по ходу часовой стрелки, что уменьшает объем полости 8 до минимального значения, обеспечивает принудительное выталкивание оставшихся в ней отработавших газов через открытые выпускной клапан 7 и выпускной канал 12 в атмосферу и протекание такта «выпуск» данного рабочего цикла.When the crankshaft is rotated by an angle of three quarters of a turn until the full turn is completed, the rocker arm DE with respect to the hinge E rotates at a low angular speed (Fig. 1). The rocker arm AB relative to the hinge A, and the connecting rod DK relative to the hinge D rotate clockwise, which reduces the volume of the
К концу четвертой четверти оборота вала впускной клапан 5 относительно оси О вращения занимает положение слева, а выпускной клапан 7 занимает положение справа. Поворот шатуна ДК относительно шарнира Д по ходу часовой стрелки приводит к совмещению полости 8 с впускным клапаном 5. Впускной клапан 5 открывают, полость 8 сообщают с атмосферой, горючую смесь (воздух у дизеля) через впускной канал 11 и открытый впускной клапан 5 впускают в полость 8, а оставшиеся отработавшие газы через открытый выпускной клапан 7 и выпускной канал 12 удаляют в атмосферу.By the end of the fourth quarter of the shaft revolution, the
При повороте вала на второй оборот шатун БС относительно шарнира Б поворачивается по ходу часовой стрелки, полость 8 смещается за пределы выпускного клапана 7. Выпускной клапан 7 закрывают, в полости 8 своевременно завершают такт «выпуск» данного рабочего цикла и начинают такт «впуск» следующего рабочего цикла.When the shaft is rotated a second revolution, the BS connecting rod relative to the hinge B rotates clockwise, the
Двигатель с двумя полостями для протекания рабочего цикла содержит неподвижный картер 1, который внутри вверху содержит головку 2 со свечой зажигания 6 (форсункой у дизеля), внизу головку 9 со свечой зажигания 6 (форсункой у дизеля), а в центре соосно установленный вал коленчатый с двумя круглыми щеками 3 и шатунной шейкой с шарниром К, имеющий ось О вращения (фиг.5). Шатунная шейка с шарниром К относительно оси О вращения повернута к головке 9. Коренная шейка вала коленчатого и прилегающая к ней щека 3 относительно оси О вращения слева содержит впускной канал 11 с впускным клапаном 5, а справа содержит выпускной канал 12 с выпускным клапаном 7.The engine with two cavities for the flow of the working cycle contains a fixed
Между щеками 3 вала коленчатого установлен основной шатун ДК, шарнирно соединенный с шатунной шейкой с шарниром К, и прицепной шатун БС, соединенный с основным шатуном ДК шарниром С. К шарниру Б шатуна БС шарнирно присоединено коромысло АБ, которое шарниром А присоединено к головке 2. К шарниру Д шатуна ДК шарнирно присоединено коромысло ДЕ, которое шарниром Е присоединено к головке 2. В головке 2 между шарнирами А и Е установлена свеча зажигания 6 (форсунка у дизеля). Ширина шатунов ДК и БС, коромысел АБ и ДЕ, длина головки 2 равна расстоянию между щеками 3 вала коленчатого. Внутренние поверхности шатунов ДК и БС, коромысел АБ и ДЕ, головки 2 и двух щек 3 вала коленчатого образуют замкнутую полость 8, объем которой циклически изменяется за один оборот вала коленчатого.Between the
Между щеками 3 вала коленчатого установлен второй основной шатун РК, шарнирно соединенный с шатунной шейкой шарниром К, и прицепной шатун МН, соединенный с основным шатуном РК шарниром Н. К шарниру М шатуна МН шарнирно присоединено коромысло ЛМ, которое шарниром Л присоединено к головке 9. К шарниру Р шатуна РК шарнирно присоединено коромысло ПР, которое шарниром П присоединено к головке 9. В головке 9 между шарнирами Л и П установлена свеча зажигания 6 (форсунка у дизеля). Ширина шатунов РК и МН, коромысел ПР и ЛМ, длина головки 9 равна расстоянию между щеками 3 вала коленчатого. Внутренние поверхности шатунов РК и МН, коромысел ЛМ и ПР, головки 9 и двух щек 3 вала коленчатого образуют нижнюю замкнутую полость 10, объем которой циклически изменяется за один оборот вала коленчатого. Картер 1 с двух сторон закрыт двумя торцовыми крышками 4, служащими опорой валу коленчатому.Between the
За некоторый угол до исходного положения в полости 10 был завершен такт «сжатие» прошедшего рабочего цикла, и свечой зажигания 6 головки 9 в ней воспламенили горючую смесь (у дизеля форсункой впрыснули топливо). Сгорание топлива в полости 10 увеличило давление газов на поверхность шатунов МН и РК, а через них результирующая сила приложена к шатунной шейке с шарниром К вала коленчатого. При повороте вала коленчатого от исходного положения по ходу часовой стрелки на некоторый угол первой четверти оборота результирующая сила от давления газов относительно оси О вращения имеет плечо, что обеспечивает появление на нем вращающего момента силы (фиг.5).At a certain angle to the initial position in the
В исходном положении впускной клапан 5 совмещен с полостью 8 и открыт (фиг.5). Полость 8 сообщена с атмосферой только через впускной канал 11 и открытый впускной клапан 5. Выпускной клапан 7 с полостью 8 не совмещен и поэтому закрыт.In the initial position, the
Под действием вращающего момента вал коленчатый поворачивают на первую четверть оборота (фиг.6). Коромысло ЛМ относительно шарнира Л поворачивается с малой угловой скоростью. Коромысло ПР относительно шарнира П, а шатун МН относительно шарнира М поворачиваются против часовой стрелки, что увеличивает объем полости 10 и обеспечивает своевременное начало в ней такта «расширение». Шатун РК смещается к оси О вращения вала коленчатого, а выпускной клапан 7 смещается относительно оси О вращения в нижнее положение, и за некоторый угол до завершения первой четверти оборота полость 10 совмещается с выпускным клапаном 7. Выпускной клапан 7 открывают и сообщают полость 10 с атмосферой, что обеспечивает своевременное завершение такта «расширение». Отработавшие газы, находящиеся в полости 10 под избыточным давлением, через открытый выпускной клапан 7 и выпускной канал 12 выбрасывают в атмосферу, что обеспечивает своевременное начало в ней такта «выпуск».Under the action of torque, the crankshaft is rotated by a first quarter of a revolution (Fig.6). The LM beam relative to the hinge L rotates with a small angular velocity. The rocker arm PR relative to the hinge P, and the connecting rod MN relative to the hinge M rotate counterclockwise, which increases the volume of the
Коромысло АБ относительно шарнира А поворачивается с малой угловой скоростью. Коромысло ДЕ относительно шарнира Е, а шатун БС относительно шарнира Б поворачиваются по ходу часовой стрелки, что увеличивает объем полости 8, создает в ней разрежение, обеспечивает ее заполнение свежей горючей смесью (воздухом у дизеля) через впускной канал 11 и открытый впускной клапан 5 и своевременное начало такта «впуск» нового рабочего цикла. Относительно оси О вращения впускной клапан 5 смещается вверх, а выпускной клапан 7 смещается вниз.Rocker AB with respect to hinge A rotates with low angular velocity. The rocker arm DE relative to the hinge E, and the connecting rod BS relative to the hinge B rotate clockwise, which increases the volume of the
При повороте вала на вторую четверть оборота впускной клапан 5 относительно оси О смещается вправо, а выпускной клапан 7 влево (фиг.7). Коромысло ДЕ относительно шарнира Е поворачивается с малой угловой скоростью. Коромысло АБ относительно шарнира А, шатун ДК относительно шарнира Д поворачиваются против часовой стрелки. Шатун БС смещается к головке 2 и выводит полость 8 за пределы впускного клапана 5. Впускной клапан 5 закрывают, полость 8 изолируют от атмосферы и своевременно завершают в ней такт «впуск». Уменьшение объема полости 8 обеспечивает своевременное начало в ней такта «сжатие».When the shaft rotates a second quarter of a revolution, the
При повороте вала коленчатого на вторую четверть оборота коромысло ПР относительно шарнира П поворачивается с малой угловой скоростью (фиг.7). Коромысло ЛМ относительно шарнира Л, шатун РК относительно шарнира Р поворачиваются по ходу часовой стрелки, а шатун МН смещается к оси О вращения. Объем полости 10 уменьшается, из нее принудительно выталкивают отработавшие газы через открытый выпускной клапан 7 и выпускной канал 12 в атмосферу. Поворот шатуна РК относительно шарнира Р по ходу часовой стрелки и смещение впускного клапана 5 относительно оси О вращения вправо совмещает полость 10 с впускным клапаном 5. Впускной клапан 5 открывают. Полость 10 сообщают с атмосферой одновременно через открытый впускной клапан 5 и открытый выпускной клапан 7, оставшиеся отработавшие газы из нее удаляют в атмосферу. Смещение шатуна МН к оси О вращения и смещение выпускного клапана 7 относительно оси О влево приводит к его выходу за пределы полости 10. Выпускной клапан 7 закрывают и своевременно завершают в полости 10 такт «выпуск».When the crankshaft is rotated by a second quarter of a revolution, the rocker arm PR relative to the hinge P is rotated at a low angular speed (Fig. 7). The rocker arm LM relative to the hinge L, the connecting rod RK relative to the hinge P are rotated clockwise, and the connecting rod MN is shifted to the axis of rotation O. The volume of the
Вблизи завершения второй четверти оборота в верхней полости 8 свечой зажигания 6 головки 2 воспламеняют горючую смесь (у дизеля форсункой впрыскивают в нее топливо). Сгорание в ней топлива увеличивает давление продуктов сгорания на шатуны ДК и БС, а через них на шатунную шейку с шарниром К вала коленчатого. При его повороте на некоторый угол третьей четверти оборота у результирующей силы относительно оси О вращения появляется плечо и, соответственно, вращающий момент силы.Near the end of the second quarter of the revolution in the
Под действием вращающего момента вал коленчатый поворачивают на третью четверть оборота (фиг.8). Относительно оси О вращения впускной клапан 5 смещается вниз, а выпускной клапан 7 - вверх. Коромысло АБ относительно шарнира А поворачивается с малой угловой скоростью. Коромысло ДЕ относительно шарнира Е, а шатун БС относительно шарнира Б поворачиваются против часовой стрелки, что увеличивает объем полости 8 и обеспечивает своевременное начало в ней такта «расширение». Смещение шатуна ДК к оси О вращения в сочетании со смещением выпускного клапана 7 выше оси О вращения приводят к его совмещению с полостью 8. Выпускной клапан 7 открывают, полость 8 сообщают с атмосферой, что обеспечивает своевременное завершение в ней такта «расширение» и начало такта «выпуск». Отработавшие газы из полости 8 через открытый выпускной клапан 7 и выпускной канал 12 выбрасывают в атмосферу.Under the action of torque, the crankshaft is rotated a third quarter of a revolution (Fig. 8). With respect to the axis of rotation O, the
Коромысло ЛМ относительно шарнира Л поворачивается с малой угловой скоростью. Коромысло ПР относительно шарнира П, а шатун МН относительно шарнира М поворачиваются по ходу часовой стрелки, что увеличивает объем полости 10, обеспечивает поступление в нее через открытый впускной клапан 5 свежей горючей смеси (воздуха у дизеля) и начало в ней такта «впуск». При повороте вала коленчатого на четвертую четверть оборота впускной клапан 5 относительно оси О вращения смещается влево, а выпускной клапан 7 вправо (фиг.5). Коромысло ДЕ относительно шарнира Е поворачивается с малой угловой скоростью. Коромысло АБ относительно шарнира А, а шатун ДК относительно шарнира Д поворачиваются по ходу часовой стрелки, что уменьшает объем полости 8 и обеспечивает принудительное удаление из нее отработавших газов через открытый выпускной клапан 7 в атмосферу. В конце четвертой четверти оборота вала коленчатого вращение шатуна ДК относительно шарнира Д по ходу часовой стрелки в сочетании со смещением впускного клапана 5 левее оси О вращения приводит к совмещению полости 8 с впускным клапаном 5. Впускной клапан 5 открывают. Полость 8 сообщают с атмосферой одновременно через открытый впускной клапан 5 и открытый выпускной клапан 7 и удаляют из нее оставшиеся отработанные газы в атмосферу. При завершении четвертой четверти оборота смещение шатуна БС левее оси О вращения в сочетании со смещением выпускного клапана 7 правее оси О вращения приводит к выходу полости 8 за пределы выпускного клапана 7. Выпускной клапан 7 закрывают и своевременно завершают в полости 8 такт «выпуск».The LM beam relative to the hinge L rotates with a small angular velocity. The rocker arm PR relative to the hinge P, and the connecting rod MN relative to the hinge M rotate clockwise, which increases the volume of the
Коромысло ПР относительно шарнира П поворачивается с малой угловой скоростью. Коромысло ЛМ относительно шарнира Л, а шатун РК относительно шарнира Р поворачиваются против часовой стрелки, что уменьшает объем полости 10. Смещение шатуна МН к головке 9 выводит полость 10 за пределы впускного клапана 5. Впускной клапан 5 закрывают, полость 10 изолируют от атмосферы и своевременно завершают в ней такт «впуск». Объем нижней полости 10 уменьшается, что обеспечивает своевременное начало в ней такта «сжатие». За некоторый угол до завершения полного оборота вала коленчатого в полости 10 свечой зажигания 6 головки 9 воспламеняют горючую смесь (у дизеля форсункой впрыскивают топливо). Продукты сгорания давят на поверхность шатунов МН и РК, а через них на шатунную шейку с шарниром К вала коленчатого. В конце первого оборота вала коленчатого такт «сжатие» в полости 10 завершают.Rocker PR relative to the hinge P rotates with a small angular velocity. The rocker arm LM relative to the hinge L, and the connecting rod RK relative to the hinge P rotate counterclockwise, which reduces the volume of the
Поворот вала коленчатого на некоторый угол второго оборота приводит к появлению относительно оси О вращения плеча результирующей силы от давления продуктов сгорания в полости 10, что обеспечивает появление на нем вращающего момента силы. Под его действием вал коленчатый поворачивают на первую четверть следующего оборота (фиг.6). В полости 10 начинают такт «расширение» следующего рабочего цикла, а в полости 8 начинают такт «впуск» следующего рабочего цикла.The rotation of the crankshaft by a certain angle of the second revolution leads to the appearance of a resultant force relative to the axis O of rotation of the shoulder from the pressure of the combustion products in the
Преимущества предлагаемого двигателя:The advantages of the proposed engine:
- упрощение конструкции и снижение массы двигателя;- simplifying the design and reducing the mass of the engine;
- клапаны работают при меньшем давлении и меньшей температуре продуктов сгорания;- valves operate at lower pressure and lower temperature of the combustion products;
- меньшие потери мощности на привод ГРМ и газообмен;- less power loss on the timing drive and gas exchange;
- меньший удельный расход топлива;- lower specific fuel consumption;
- возможность дальнейшего улучшения удельных показателей;- the possibility of further improving specific indicators;
- более высокая надежность и ремонтопригодность.- higher reliability and maintainability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008115846/06A RU2377425C1 (en) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008115846/06A RU2377425C1 (en) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | Internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008115846A RU2008115846A (en) | 2009-10-27 |
RU2377425C1 true RU2377425C1 (en) | 2009-12-27 |
Family
ID=41352658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008115846/06A RU2377425C1 (en) | 2008-04-21 | 2008-04-21 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2377425C1 (en) |
-
2008
- 2008-04-21 RU RU2008115846/06A patent/RU2377425C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008115846A (en) | 2009-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2704963C (en) | Monoblock valveless opposing piston internal combustion engine | |
US7556014B2 (en) | Reciprocating machines | |
US20120031383A1 (en) | Internal combustion engine | |
US7987823B2 (en) | Hybrid piston/rotary engine | |
US6892692B2 (en) | Rotary piston engine and method of operation | |
CN110778394A (en) | Energy-saving four-stroke internal combustion engine | |
CA2470552A1 (en) | Sequential rotary piston engine | |
US20110048369A1 (en) | Combination Piston and Variable Blade Turbine Internal Combustion Engine | |
KR20000017886A (en) | O-ring type rotary engine | |
RU2377425C1 (en) | Internal combustion engine | |
CN102996236B (en) | Torus sample cylinder ring turns piston engine | |
CN102459828B (en) | Rotary valve system for internal combustion engines | |
CN211144636U (en) | Energy-saving four-stroke internal combustion engine | |
RU2300002C1 (en) | Internal combustion engine | |
CN207393314U (en) | Eccentric rotor engine | |
RU2367802C1 (en) | Internal combustion engine | |
CN202091040U (en) | Engine | |
RU2297545C2 (en) | Rotary engine | |
WO2019076148A1 (en) | Eccentric rotor engine and combusting and working method thereof | |
CN111120083B (en) | Double-rotor piston engine | |
RU2818438C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine with an additional piston | |
RU2361097C1 (en) | Internal combustion engine | |
CN204716386U (en) | A kind of rotary engine | |
RU2235211C2 (en) | Multifunctional rotary timing mechanism | |
RU2382235C2 (en) | Engine-compressor unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110422 |