RU2468225C2 - Non-crank two-stroke internal combustion engine - Google Patents

Non-crank two-stroke internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2468225C2
RU2468225C2 RU2010126721/06A RU2010126721A RU2468225C2 RU 2468225 C2 RU2468225 C2 RU 2468225C2 RU 2010126721/06 A RU2010126721/06 A RU 2010126721/06A RU 2010126721 A RU2010126721 A RU 2010126721A RU 2468225 C2 RU2468225 C2 RU 2468225C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
cylinder
pusher
output shaft
internal combustion
Prior art date
Application number
RU2010126721/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010126721A (en
Inventor
Андрей Леонидович Бобылев
Анатолий Иванович Доценко
Original Assignee
Андрей Леонидович Бобылев
Анатолий Иванович Доценко
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 Андрей Леонидович Бобылев, Анатолий Иванович Доценко filed Critical Андрей Леонидович Бобылев
Priority to RU2010126721/06A priority Critical patent/RU2468225C2/en
Publication of RU2010126721A publication Critical patent/RU2010126721A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2468225C2 publication Critical patent/RU2468225C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: non-crank two-stroke internal combustion engine includes cylinder (2), sleeve (3), piston (8) connected to cylinder by means of rotary bodies connected to curved endless slot (14), and outlet shaft (12). Piston (8) consists of two component parts: pusher (9) with bearing (10) and piston head (11) installed on it. Endless curved slot (14) is made on side surface of pusher (9). The latter performs rotational movement transferred to outlet shaft (12). Piston head (11) is capable of back-and-forth movement along outlet shaft (12). Rotary bodies connected to curved endless slot (14) consist of roller bearings (15) installed on bearings (16) mounted in cylinder (2). Torque moment to outlet shaft (12) is transferred through ball bearings (13).
EFFECT: improving reliability and increasing service life due to lower friction coefficient and prevention of jamming of connected parts.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению.The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building.

Наиболее близким к изобретению аналогом является «бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с вращающимися поршнями» (Патент РФ №2166654, БИ 10.05.2001), содержащий размещенные в корпусе гильзу цилиндра, поршень, выходной вал и передаточные механизмы, взаимодействующие с одним из элементов цилиндропоршневой группы, содержащим на поверхности паз, а также механизм взаимодействия поршня с выходным валом двигателя, причем поршень выполнен в виде закрытого с торцов трубчатого элемента, концы которого уплотнены по наружной и внутренней поверхностям, поршень соединен с выходным валом двигателя, проходящим через оба днища поршня по его оси, посредством подшипников качения или скольжения, опирающихся на плоскости выходного вала, наружные поверхности верхнего и нижнего днищ поршня в совокупности с соответствующими поверхностями верхней и нижней крышек цилиндра, а также гильзы цилиндра образуют камеры сгорания, расположенные с обеих сторон одного и того же поршня, что обеспечивает возможность поочередного осуществления рабочих процессов с обеих сторон одного и того же поршня, то есть его двойное действие, при этом паз выполнен на боковой поверхности поршня, передаточные механизмы установлены в корпусе двигателя, а механизм взаимодействия поршня с выходным валом расположен внутри поршня двигателя. Недостатком данного двигателя является сложность его конструкции, большое число уплотнительных элементов, малый ресурс его работы на больших оборотах.The closest analogue to the invention is a "rodless internal combustion engine with rotating pistons" (RF Patent No. 2166654, BI 10.05.2001), comprising a cylinder liner, a piston, an output shaft and gears interacting with one of the elements of the piston-cylinder group, containing a groove on the surface, as well as a mechanism for the interaction of the piston with the output shaft of the engine, the piston being made in the form of a tubular element closed from the ends, the ends of which are sealed on the outer and inner surfaces Well, the piston is connected to the output shaft of the engine passing through both piston bottoms along its axis by means of rolling or sliding bearings resting on the plane of the output shaft, the outer surfaces of the upper and lower piston bottoms in conjunction with the corresponding surfaces of the upper and lower cylinder covers, and cylinder liners form combustion chambers located on both sides of the same piston, which makes it possible to alternately carry out work processes on both sides of the same piston, then v its double action, the groove is formed on the side surface of the piston, gears installed in the motor housing, and the mechanism of interaction of the piston to an output shaft located within the engine piston. The disadvantage of this engine is the complexity of its design, a large number of sealing elements, a small resource of its work at high speeds.

Прототипом предлагаемого устройства является «бескривошипный двигатель внутреннего сгорания» (Патент РФ №2156871, БИ 27.09.2000), содержащий цилиндр, гильзу, поршень, связанный с цилиндром при помощи тел вращения, входящих в сочленение с криволинейным бесконечным пазом, выполненным на наружной поверхности поршня, причем на выходном валу установлена пружина, имеющая предварительное сжатие, при этом один конец пружины опирается на буртик выходного вала, а другой - на нижний торец юбки поршня.The prototype of the proposed device is a “crankless internal combustion engine” (RF Patent No. 2156871, BI 09.27.2000), containing a cylinder, sleeve, piston connected to the cylinder by means of rotation bodies included in the joint with a curved endless groove made on the outer surface of the piston moreover, a spring having preliminary compression is installed on the output shaft, with one end of the spring resting on the shoulder of the output shaft, and the other on the lower end of the piston skirt.

Основными недостатками конструкции этого двигателя являются:The main design flaws of this engine are:

- малый ресурс его работы из-за возникающих сил трения между вращающимся поршнем и неподвижной гильзой;- a small resource of its work due to the arising frictional forces between the rotating piston and the stationary sleeve;

- ненадежность конструкции при передаче крутящего момента от поршня на выходной вал через поршневые пальцы;- unreliability of the design when transmitting torque from the piston to the output shaft through the piston fingers;

- снижение КПД двигателя из-за поглощения энергии взрыва в камере сгорания пружиной при рабочем ходе поршня.- reduction in engine efficiency due to the absorption of explosion energy in the combustion chamber by the spring during the stroke of the piston.

Цель изобретения - повышение надежности, ресурса и КПД работы двигателя.The purpose of the invention is to increase the reliability, resource and efficiency of the engine.

Поставленная цель достигается: изменением конструкции поршня для исключения его принудительного вращения в процессе работы, передачей крутящего момента на выходной вал через шариковую опору; изменением конструкции передаточного механизма.The goal is achieved: by changing the design of the piston to exclude its forced rotation during operation, by transmitting torque to the output shaft through a ball bearing; a change in gear design.

Предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:The invention is illustrated by a specific example of its implementation and the accompanying drawings, in which:

Фиг.1. Общий вид.Figure 1. General form.

Фиг.2. Разрез А-А (НМТ) на фиг.1.Figure 2. Section AA (BDC) in figure 1.

Фиг.3. Разрез А-А (ВМТ) на фиг.1.Figure 3. Section AA (TDC) in Fig. 1.

Двигатель (фиг.1-3) включает головку цилиндра 1, цилиндр 2 и гильзу 3 с выполненными в стенках продувочными окнами 4, выпускным окном 5, впускным окном 6 и каналами подачи горючей смеси 7, поршень 8, выполненный составным и содержащий толкатель 9 с подшипником 10 и установленную на нем поршневую головку 11, выходной вал 12, кинематически связанный с толкателем 9 посредством шариковых опор 13 с возможностью осевого перемещения. Причем на боковой поверхности толкателя 9 выполнен бесконечный криволинейный паз 14, который входит в сочленение с роликовыми опорами 15, установленными на подшипниках 16, смонтированных в цилиндре 2. На выходном валу 12, установленном на опорном подшипнике 17, смонтированы маховик 18 для равномерной работы и вентильная электромашина 19 для обеспечения работы электрооборудования двигателя, корпус которой закреплен на цилиндре 2. Цилиндр 2 двигателя снабжен впускным коллектором 20 для крепления карбюратора (не показан) и выпускным коллектором 21 для крепления глушителя (не показан), а также клапаном 22 для подачи горючей смеси в подпоршневую камеру 23. Воспламенение горючей смеси в камере сгорания 24 производится свечой зажигания 25, установленной в головке цилиндра 1. Герметизация двигателя осуществляется уплотнительными элементами 26, а камеры сгорания - поршневыми кольцами 27.The engine (Figs. 1-3) includes a cylinder head 1, a cylinder 2 and a sleeve 3 with purge windows 4 made in the walls, an exhaust window 5, an inlet window 6 and the supply channels of the combustible mixture 7, a piston 8 made integral and containing a pusher 9 s a bearing 10 and a piston head 11 mounted thereon, an output shaft 12 kinematically connected to the plunger 9 by means of ball bearings 13 with the possibility of axial movement. Moreover, on the side surface of the pusher 9, an endless curved groove 14 is made, which enters the joint with roller bearings 15 mounted on bearings 16 mounted in the cylinder 2. A flywheel 18 is mounted on the output shaft 12 mounted on the support bearing 17 for uniform operation and a valve an electric machine 19 to ensure the operation of electrical equipment of the engine, the housing of which is mounted on the cylinder 2. The cylinder 2 of the engine is equipped with an intake manifold 20 for mounting a carburetor (not shown) and an exhaust manifold 21 d I mount the muffler (not shown), as well as the valve 22 for supplying the combustible mixture to the sub-piston chamber 23. Ignition of the combustible mixture in the combustion chamber 24 is carried out by a spark plug 25 installed in the cylinder head 1. The engine is sealed by sealing elements 26, and the combustion chamber piston rings 27.

Двигатель работает следующим образом.The engine operates as follows.

В процессе сгорания горючей смеси и расширения газы принуждают поршень 8 к поступательному движению, которое воспринимается передаточным механизмом, включающим паз 14, выполненный на наружной поверхности толкателя 9. Паз 14, находясь в сочленении с роликовыми опорами 15, установленными на подшипниках 16, смонтированными в цилиндре 2, вынуждают поршень 8 совершать одновременно возвратно-поступательное движение поршневой головки 11 и вращение толкателя 9. Вращательное движение толкателя 9 передается на выходной вал 12 при помощи шариковых опор 13. Данный выходной вал в продольном направлении остается неподвижным и совершает вращательное движение, а поршень имеет возможность движения вдоль этого вала, причем поршневая головка не вращается, что снижает силы трения при перемещении поршня.In the process of combustion of the combustible mixture and expansion, the gases force the piston 8 to translate, which is perceived by the transmission mechanism, including a groove 14, made on the outer surface of the pusher 9. The groove 14, being in articulation with roller bearings 15 mounted on bearings 16 mounted in the cylinder 2, force the piston 8 to simultaneously reciprocate the piston head 11 and the rotation of the pusher 9. The rotational movement of the pusher 9 is transmitted to the output shaft 12 using ball bearings 13. This output shaft in the longitudinal direction remains stationary and rotates, and the piston has the ability to move along this shaft, and the piston head does not rotate, which reduces the friction forces when moving the piston.

Газораспределение в двигателе происходит по двухтактной схеме.The gas distribution in the engine is a two-stroke scheme.

1. Такт сжатия.1. The compression stroke.

Поршень перемещается от НМТ (фиг.2) к ВМТ (фиг.3), перекрывая сначала продувочные окна 4, а затем выпускное окно 5. После закрытия поршнем 8 выпускного окна начинается сжатие ранее поступившей в камеру сгорания 24 горючей смеси. Одновременно в подпоршневой камере 23 вследствие ее герметичности и после того как поршень перекрывает продувочные окна, под поршнем создается разряжение, под действием которого из карбюратора через впускной коллектор 20 и открывающийся клапан 22 поступает горючая смесь в подпоршневую камеру.The piston moves from the BDC (FIG. 2) to the TDC (FIG. 3), first shutting off the purge windows 4 and then the exhaust port 5. After the piston 8 closes the exhaust port, compression of the combustible mixture previously received in the combustion chamber 24 begins. At the same time, in the sub-piston chamber 23 due to its tightness and after the piston closes the purge windows, a vacuum is created under the piston, under the action of which a combustible mixture enters the piston chamber through the intake manifold 20 and opening valve 22.

2. Такт рабочего хода.2. The stroke of the stroke.

При положении поршня около ВМТ сжатая горючая смесь воспламеняется электрической искрой от свечи зажигания 25, установленной в головке цилиндра 1, в результате теплового расширения (взрыва) горючей смеси поршень перемещается к НМТ, при этом поршень создает высокое давление в подпоршневой камере, сжимая горючую смесь. Под действием давления клапан 22 закрывается, не давая, таким образом, горючей смеси снова попасть во впускной коллектор через впускное окно 6 и затем в карбюратор. Когда поршень дойдет до выпускного окна 5, оно откроется и начнется выпуск отработанных газов через выпускной коллектор 21 в атмосферу, давление в камере сгорания понижается. При дальнейшем перемещении поршень открывает продувочные окна 4, и, сжатая в подпоршневой камере 23, горючая смесь поступает по каналам 7 в камеру сгорания, заполняя ее и осуществляя продувку от остатков отработанных газов.When the piston is positioned near TDC, the compressed combustible mixture is ignited by an electric spark from the spark plug 25 installed in the cylinder head 1, as a result of thermal expansion (explosion) of the combustible mixture, the piston moves to the BDC, while the piston creates high pressure in the sub-piston chamber, compressing the combustible mixture. Under pressure, the valve 22 closes, thus preventing the combustible mixture from entering the intake manifold again through the intake port 6 and then into the carburetor. When the piston reaches the exhaust window 5, it opens and the exhaust gases begin to flow through the exhaust manifold 21 into the atmosphere, the pressure in the combustion chamber decreases. With further movement, the piston opens the purge windows 4, and, compressed in the sub-piston chamber 23, the combustible mixture enters through the channels 7 into the combustion chamber, filling it and purging from the residual exhaust gases.

Далее цикл повторяется.Next, the cycle repeats.

Предлагаемый двигатель может использоваться в качестве привода машин и механизмов наземного, водного и воздушного транспорта (генераторы, насосы, компрессоры и другие мобильные агрегаты).The proposed engine can be used as a drive for machines and mechanisms of land, water and air transport (generators, pumps, compressors and other mobile units).

Claims (3)

1. Бескривошипный двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр, гильзу, поршень, связанный с цилиндром при помощи тел вращения, входящих в сочленение с криволинейным бесконечным пазом и выходной вал, отличающийся тем, что поршень выполнен составным и содержит толкатель с подшипником и установленную на нем поршневую головку, бесконечный криволинейный паз выполнен на боковой поверхности толкателя, толкатель совершает вращательное движение, передающееся на выходной вал, а поршневая головка имеет возможность возвратно-поступательного движения вдоль выходного вала.1. A crankless two-stroke internal combustion engine containing a cylinder, a sleeve, a piston connected to the cylinder by means of bodies of revolution included in the joint with a curved endless groove and an output shaft, characterized in that the piston is integral and contains a pusher with a bearing and mounted on it the piston head, an endless curved groove is made on the side surface of the pusher, the pusher performs a rotational movement transmitted to the output shaft, and the piston head has the ability to reciprocate translational motion along the output shaft. 2. Бескривошипный двухтактный двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что тела вращения, входящие в сочленение с криволинейным бесконечным пазом, состоят из роликовых опор, установленных на подшипниках, смонтированных в цилиндре.2. The crankless two-stroke internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the rotation bodies included in the joint with a curved endless groove consist of roller bearings mounted on bearings mounted in a cylinder. 3. Бескривошипный двухтактный двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что крутящий момент на выходной вал передается через шариковые опоры. 3. The crankless two-stroke internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the torque to the output shaft is transmitted through ball bearings.
RU2010126721/06A 2010-06-30 2010-06-30 Non-crank two-stroke internal combustion engine RU2468225C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126721/06A RU2468225C2 (en) 2010-06-30 2010-06-30 Non-crank two-stroke internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126721/06A RU2468225C2 (en) 2010-06-30 2010-06-30 Non-crank two-stroke internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010126721A RU2010126721A (en) 2012-01-10
RU2468225C2 true RU2468225C2 (en) 2012-11-27

Family

ID=45783336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010126721/06A RU2468225C2 (en) 2010-06-30 2010-06-30 Non-crank two-stroke internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2468225C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627760C2 (en) * 2015-07-28 2017-08-11 Михаил Иванович Азанов External combustion engine piston drive
CN112855341A (en) * 2021-01-20 2021-05-28 于小平 Crankshaft-free two-stroke reciprocating engine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3831451A1 (en) * 1988-09-16 1990-04-12 Cralea Dipl Ing Mircea Internal combustion engine with irrotational pistons
RU2156871C1 (en) * 1999-05-18 2000-09-27 Южно-Уральский государственный университет Axial internal combustion engine
RU2166654C1 (en) * 1999-10-25 2001-05-10 Южно-Уральский государственный университет Rotary piston axial internal combustion engine
JP2001295806A (en) * 2000-04-12 2001-10-26 Smc Corp Oscillating actuator
WO2005119059A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Hans Georg Jerie Displacer machine, particularly a hydraulic motor or pump
RU2347088C1 (en) * 2007-04-27 2009-02-20 Сергей Дмитриевич Мозоров Screw ball four-cycle engine
RU2386826C2 (en) * 2007-08-22 2010-04-20 Василий Александрович Баринов Rodless internal combustion engine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3831451A1 (en) * 1988-09-16 1990-04-12 Cralea Dipl Ing Mircea Internal combustion engine with irrotational pistons
RU2156871C1 (en) * 1999-05-18 2000-09-27 Южно-Уральский государственный университет Axial internal combustion engine
RU2166654C1 (en) * 1999-10-25 2001-05-10 Южно-Уральский государственный университет Rotary piston axial internal combustion engine
JP2001295806A (en) * 2000-04-12 2001-10-26 Smc Corp Oscillating actuator
WO2005119059A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Hans Georg Jerie Displacer machine, particularly a hydraulic motor or pump
RU2347088C1 (en) * 2007-04-27 2009-02-20 Сергей Дмитриевич Мозоров Screw ball four-cycle engine
RU2386826C2 (en) * 2007-08-22 2010-04-20 Василий Александрович Баринов Rodless internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627760C2 (en) * 2015-07-28 2017-08-11 Михаил Иванович Азанов External combustion engine piston drive
CN112855341A (en) * 2021-01-20 2021-05-28 于小平 Crankshaft-free two-stroke reciprocating engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010126721A (en) 2012-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101321558B1 (en) Double piston cycle engine
EP2326814A1 (en) Internal combustion engine with dual-chamber cylinder
US9353681B2 (en) Internal combustion engine
RU2468225C2 (en) Non-crank two-stroke internal combustion engine
US20120192830A1 (en) Internal combustion rotary piston engine
CN110439682B (en) Opposed engine
US4300487A (en) Rotary engine
US5950580A (en) Reciprocating engine with crankplate
US20130276761A1 (en) Variable-compression engine assembly
RU2737467C1 (en) Conrod-free rotary engine
CN108167071B (en) Novel rotor engine
NL2011947C2 (en) Combustion engine comprising a cylinder.
RU2441992C1 (en) Rotary diesel engine
RU2074967C1 (en) Rotary engine
RU2386826C2 (en) Rodless internal combustion engine
RU2361098C1 (en) Two-cycle internal combustion engine
RU200107U1 (en) Connecting rod rotor motor
RU201003U1 (en) Two-stroke internal combustion engine with a connecting rod mechanism
RU2737460C1 (en) Two-stroke internal combustion engine with a conrod-free mechanism
RU111198U1 (en) ROTOR-PISTON ENGINE
RU2416728C1 (en) Two-stroke diesel engine
RU2776612C1 (en) Rotary free engine
US11578649B2 (en) Internal combustion engine with charging system
RU209826U1 (en) ROTARY FREE ENGINE
KR20090055707A (en) Century engine

Legal Events

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

Effective date: 20120810