RU2388917C1 - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2388917C1
RU2388917C1 RU2008147446/06A RU2008147446A RU2388917C1 RU 2388917 C1 RU2388917 C1 RU 2388917C1 RU 2008147446/06 A RU2008147446/06 A RU 2008147446/06A RU 2008147446 A RU2008147446 A RU 2008147446A RU 2388917 C1 RU2388917 C1 RU 2388917C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
crankshafts
engine
brackets
piston
Prior art date
Application number
RU2008147446/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Константинович Писаров (RU)
Владимир Константинович Писаров
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority to RU2008147446/06A priority Critical patent/RU2388917C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2388917C1 publication Critical patent/RU2388917C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: engine consists of cylinder, piston, stock and traverse on the end of which there installed are pins attached in a movable way to two lower heads of piston-rods. Upper heads of piston-rods are attached in a movable way to rod journals of two crankshafts installed parallel so that they can be rotated towards each other. Shafts are installed on both sides of combustion chamber on brackets of cylinder head, which are an integral part of cylinder head On the same brackets there installed are two shafts with counterweights balancing secondary inertia forces so that they can be rotated by idle gears which synchronise rotation of crankshafts. At that, cylinder head serves as engine frame.
EFFECT: decreasing engine vibration and increasing its service life.

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к двухтактным одноцилиндровым двигателям, и может найти применение в транспортных, сельскохозяйственных машинах, а также в ручном инструменте.The invention relates to internal combustion engines, namely to two-stroke single-cylinder engines, and can find application in transport, agricultural machines, as well as in hand tools.

Известен двигатель внутреннего сгорания по патенту РФ №2287101. Этот двигатель содержит цилиндр, поршень, шток, траверсу, на концах которой установлены пальцы, подвижно соединенные с двумя нижними головками шатунов, а верхние головки шатунов подвижно соединены с шатунными шейками двух коленчатых валов, установленных параллельно по обе стороны блока цилиндров с возможностью вращения навстречу друг другу. Станина двигателя выполнена из блока цилиндров с приливами-кронштейнами по числу коренных подшипников, а концы кронштейнов соединены двумя продольными балками. Прототип.Known internal combustion engine according to the patent of Russian Federation No. 2287101. This engine contains a cylinder, piston, rod, traverse, at the ends of which there are fingers movably connected to the two lower connecting rod heads, and the upper connecting rod heads are movably connected to the connecting rod necks of two crankshafts mounted in parallel on both sides of the cylinder block to rotate towards each other to a friend. The engine bed is made of a cylinder block with tides-brackets according to the number of main bearings, and the ends of the brackets are connected by two longitudinal beams. Prototype.

Недостатком этого двигателя является размещение коленчатых валов на приливах блока цилиндров, что не позволяет использовать такое размещение коленчатых валов для малоразмерных одноцилиндровых двигателей, имеющих диаметр цилиндра меньше 150 мм и ход поршня меньше 200 мм.The disadvantage of this engine is the placement of crankshafts on the tides of the cylinder block, which does not allow the use of such a placement of crankshafts for small single-cylinder engines having a cylinder diameter of less than 150 mm and a piston stroke of less than 200 mm.

Поставлена задача: создать силовую схему малоразмерного одноцилиндрового двигателя с двумя коленчатыми валами с полностью уравновешенным кривошипно-шатунным механизмом и повышенным моторесурсом.The task is: to create a power circuit of a small-sized single-cylinder engine with two crankshafts with a fully balanced crank mechanism and increased engine life.

Указанная задача решена следующим образом. В соответствии с прототипом двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр, поршень, шток, траверсу, на концах которой установлены пальцы, подвижно соединенные с двумя нижними головками шатунов, а верхние головки шатунов подвижно соединены с шатунными шейками двух коленчатых валов, установленных с возможностью вращения навстречу друг другу, параллельно по обе стороны блока цилиндров, станина двигателя выполнена из блока цилиндров с приливами-кронштейнами по числу коренных подшипников, а концы кронштейнов соединены двумя продольными балками, на станине установлены два вала с противовесами с возможной частотой вращения в два раза больше, чем обороты коленчатого вала. Согласно изобретению оба коленчатых вала вместе с коренными подшипниками установлены на головке цилиндра по обе стороны камеры сгорания на кронштейнах, на этих же кронштейнах установлены два вала с противовесами, уравновешивающими силы инерции II-го порядка с возможностью вращения паразитными шестернями, синхронизирующими вращение коленчатых валов, при этом головка цилиндра выполняет функцию остова двигателя.The specified problem is solved as follows. According to the prototype, an internal combustion engine comprising a cylinder, a piston, a rod, a yoke, at the ends of which there are fingers movably connected to the two lower connecting rod heads, and the upper connecting rod heads are movably connected to the connecting rod necks of the two crankshafts mounted to rotate towards each other friend, parallel to both sides of the cylinder block, the engine bed is made of a cylinder block with tides-brackets according to the number of main bearings, and the ends of the brackets are connected by two longitudinal mi beams, two shafts with counterweights with a possible rotation speed are two times greater than the crankshaft revolutions on the bed. According to the invention, both crankshafts together with the main bearings are mounted on the cylinder head on both sides of the combustion chamber with brackets, two shafts with counterweights mounted on the same brackets, balancing the second-order inertia forces with the possibility of rotation by spurious gears synchronizing the rotation of the crankshafts this cylinder head acts as a skeleton of the engine.

Далее сущность изобретения поясняется чертежом, на котором в продольном разрезе изображена конструкция двигателя.Further, the invention is illustrated by the drawing, in which in longitudinal section shows the design of the engine.

В цилиндре 1 размещен поршень 2, который закреплен на штоке 3, жестко связанным с траверсой 4, на концах которой имеются пальцы 5, с которыми подвижно соединены шатуны 6. Верхние головки шатунов подвижно соединены с шатунными шейками 7 коленчатых валов 8, установленных на кронштейнах 9 головки цилиндра 10. В цилиндре 1 имеются продувочные окна 11, а в головке цилиндра 10 установлен клапан 12. На выходном конце коленчатых валов 8 установлены шестерни 13 и 14, которые связаны между собой паразитными шестернями 15 и 16, на которых жестко закреплены дополнительные валы с противовесами 17.A piston 2 is placed in the cylinder 1, which is fixed on the rod 3, rigidly connected to the traverse 4, at the ends of which there are pins 5 with which the rods 6 are movably connected. cylinder heads 10. There are purge windows 11 in cylinder 1, and a valve 12 is installed in cylinder head 10. At the output end of crankshafts 8, gears 13 and 14 are installed, which are interconnected by spurious gears 15 and 16, on which an additional component is rigidly fixed Shafts with counterweights 17.

Двигатель работает следующим образом.The engine operates as follows.

Когда поршень 2 находится в нижней мертвой точке, продувочные окна 11 открыты на цилиндр 1, в это время открыт клапан 12 и в цилиндре идет прямоточная продувка, через 15-20° поворота коленчатого вала клапан 12 закроется, а поршень 2 поднимется вверх и перекроет продувочные окна 11, после чего поршнем 2, поднимающимся вверх, воздух в цилиндре 1 сжимается. Растут давление и температура воздуха, обеспечивающие надежное воспламенение дизельного топлива, впрыскиваемого в цилиндр 1 форсункой за 5-10° до верхней мертвой точки. Сгорающее топливо поднимает температуру и давление газов в камере сгорания над поршнем 2. Поршень 2 двигается вниз с ускорением, при этом проворачиваются кривошипы 7 коленчатых валов 8. По приходу поршня 2 в нижнюю мертвую точку открывается клапан 12 в головке цилиндра 10 и продувочные окна 11. В этот момент происходит выброс отработанных газов и продувка цилиндра 1 свежим зарядом воздуха. Накопившие за время рабочего хода кинетическую энергию коленчатые валы 8 продолжают свое вращение и тянут вверх шатуны 6, те в свою очередь, поднимают вверх траверсу 4, шток 3 и поршень 2, который сжимает воздух в цилиндре 1, подготавливая следующий рабочий ход.When the piston 2 is at bottom dead center, the purge windows 11 are open on cylinder 1, at this time valve 12 is open and straight-through purge is in the cylinder, after 15-20 ° of crankshaft rotation, valve 12 closes, and piston 2 rises and closes the purge windows 11, after which the piston 2 rising upwards, the air in the cylinder 1 is compressed. Pressure and air temperature increase, providing reliable ignition of diesel fuel injected into the cylinder 1 by the nozzle 5-10 ° to the top dead center. Combustible fuel raises the temperature and pressure of the gases in the combustion chamber above the piston 2. The piston 2 moves down with acceleration, while crankshafts 7 of the crankshafts are turned 8. When the piston 2 arrives at the bottom dead center, the valve 12 in the cylinder head 10 and the purge windows 11 open. At this point, the exhaust gases are released and the cylinder 1 is purged with a fresh charge of air. The crankshafts 8, which have accumulated kinetic energy during the working stroke, continue their rotation and pull the connecting rods 6 upwards, which, in turn, raise the beam 4, the rod 3 and the piston 2, which compresses the air in the cylinder 1, preparing the next working stroke.

В предложенном двигателе шатуны никогда не работают на сжатие, они подвергаются только растяжению, что позволяет изготавливать их упрощенными, например как у двигателя АШ-82. Из силовой схемы видно, что самой нагруженной деталью стала головка цилиндра 9, она теперь работает как коромысло. Камера сгорания давит по центру вверх, а шатуны прижимают коленчатые валы вниз, при этом облегчилась работа рубашки цилиндра 1, через нее не проходит силовой поток, она только подвешена к головке цилиндра 10 и обеспечивает плотность в стыке с головкой цилиндра 10.In the proposed engine, the connecting rods never work in compression, they are only stretched, which allows them to be made simplified, for example, as in the ASh-82 engine. It can be seen from the power circuit that the cylinder head 9 has become the most loaded part, it now works like a rocker. The combustion chamber presses upwards in the center, and the crankshafts press the crankshafts down, while the operation of the cylinder 1 jacket is facilitated, the power flow does not pass through it, it is only suspended from the cylinder head 10 and ensures density in contact with the cylinder head 10.

Нормальной силы, прижимающей поршень 2 к стенке цилиндра 1, в этом двигателе нет и это значительно повышает моторесурс двигателя. Нет и вибрации, которую создает нормальная сила на двигатель.There is no normal force pressing the piston 2 against the wall of the cylinder 1 in this engine and this significantly increases the engine life. There is no vibration, which creates a normal force on the engine.

Силы инерции I-го порядка в этом двигателе компенсируются на 100% противовесами на щеках коленчатых валов.Inertia forces of the first order in this engine are compensated by 100% counterweights on the cheeks of crankshafts.

Силы инерции II-го порядка уравновешиваются на 100% с помощью двух дополнительных валов 17 с противовесами, которые приводятся во вращение шестернями 15 и 16. Они выполняют роль паразитных шестерен, связывая коленчатые валы 8 через шестерни 13 и 14 для синхронного вращения.The inertia forces of the second order are balanced 100% with the help of two additional shafts 17 with counterweights, which are rotated by gears 15 and 16. They act as parasitic gears, connecting crankshafts 8 through gears 13 and 14 for synchronous rotation.

Таким образом, двигатель по данному изобретению обладает хорошей уравновешенностью, высоким моторесурсом, простотой изготовления, уменьшенными потерями теплоты в охлаждающую среду, однако это возможно при условии, что двигатель будет двухтактным, с наддувом и в одноцилиндровом исполнении.Thus, the engine according to this invention has good balance, high engine life, ease of manufacture, reduced heat loss to the cooling medium, however, this is possible provided that the engine is two-stroke, supercharged and single-cylinder.

Технический результат изобретения - уравновешение инерционных сил в кривошипно-шатунном механизме, снижение вибраций двигателя и повышение его моторесурса.The technical result of the invention is the balancing of inertial forces in the crank mechanism, reducing engine vibration and increasing its engine life.

Claims (1)

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр, поршень, шток, траверсу, на концах которой установлены пальцы, подвижно соединенные с двумя нижними головками шатунов, а верхние головки шатунов подвижно соединены с шатунными шейками двух коленчатых валов, установленных с возможностью вращения навстречу друг другу, параллельно по обе стороны блока цилиндров, станина двигателя выполнена из блока цилиндров с приливами-кронштейнами по числу коренных подшипников, а концы кронштейнов соединены двумя продольными балками, на станине установлены два вала с противовесами с возможной частотой вращения в два раза большей, чем обороты коленчатого вала, отличающийся тем, что оба коленчатых вала вместе с коренными подшипниками установлены на головке цилиндра по обе стороны камеры сгорания на кронштейнах, на этих же кронштейнах установлены два вала с противовесами, уравновешивающими силы инерции II порядка с возможностью вращения паразитными шестернями, синхронизирующими вращение коленчатых валов, при этом головка цилиндра выполняет функцию остова двигателя. An internal combustion engine comprising a cylinder, a piston, a rod, a yoke, at the ends of which there are fingers movably connected to the two lower connecting rod heads, and the upper connecting rod heads are movably connected to the connecting rod necks of the two crankshafts mounted rotatably towards each other, parallel to both sides of the cylinder block, the engine bed is made of a cylinder block with tides-brackets according to the number of main bearings, and the ends of the brackets are connected by two longitudinal beams, there are two shafts with counterweights with a possible rotational speed twice that of the crankshaft speed, characterized in that both crankshafts together with the main bearings are mounted on the cylinder head on both sides of the combustion chamber on brackets, two shafts are installed on the same brackets with counterweights balancing inertia forces of the second order with the possibility of rotation by parasitic gears synchronizing the rotation of the crankshafts, while the cylinder head performs the function of the engine core.
RU2008147446/06A 2008-12-01 2008-12-01 Internal combustion engine RU2388917C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008147446/06A RU2388917C1 (en) 2008-12-01 2008-12-01 Internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008147446/06A RU2388917C1 (en) 2008-12-01 2008-12-01 Internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2388917C1 true RU2388917C1 (en) 2010-05-10

Family

ID=42673973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008147446/06A RU2388917C1 (en) 2008-12-01 2008-12-01 Internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2388917C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536640C1 (en) * 2013-11-28 2014-12-27 Назир Магомедович Махмудов Internal combustion engine
RU184024U1 (en) * 2017-12-25 2018-10-12 Вадим Юрьевич Пастухов Gas piston internal combustion engine for heating and ventilation of buildings

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536640C1 (en) * 2013-11-28 2014-12-27 Назир Магомедович Махмудов Internal combustion engine
RU184024U1 (en) * 2017-12-25 2018-10-12 Вадим Юрьевич Пастухов Gas piston internal combustion engine for heating and ventilation of buildings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6986329B2 (en) Split-cycle engine with dwell piston motion
JP2012503741A (en) Internal combustion engine with dual chamber cylinder
US3895620A (en) Engine and gas generator
MX2007002861A (en) Two-cycle swash plate internal combustion engine.
CA2395915C (en) Internal combustion engines
JP2019531434A (en) Engine cylinder assembly and counter-rotating combustion engine built using the same
US20120037129A1 (en) Opposed piston engine
CA1214995A (en) Machine having integral piston and cylinder wall sections
RU2388917C1 (en) Internal combustion engine
GB2453131A (en) Internal combustion opposed-piston barrel engine
US3866581A (en) Opposed piston engine
US20110162599A1 (en) Counterpoise engine
CN211314379U (en) Novel two-stroke engine unit
US8381699B2 (en) Engine crankshaft and method of use
RU2800634C1 (en) Turbine piston internal combustion engine
RU2466284C1 (en) Opposed internal combustion engine
RU2084665C1 (en) Internal combustion engine
AU768065B2 (en) Internal combustion engines
US2474631A (en) Internal-combustion engine
JP6126282B2 (en) Engine and compressor
US8757125B2 (en) Engine crankshaft and method of use
RU2564725C2 (en) Four-stroke crankless piston heat engine with opposed cylinders
WO2013124604A1 (en) Diesel internal combustion engine
UA147517U (en) LEVER-CRANKSHAFT MECHANISM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN112267940A (en) Engine with linked crankshaft and gear

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101202