RU2476700C2 - Con-rod-free ice, device to convert reciprocation into rotation and vice versa - Google Patents
Con-rod-free ice, device to convert reciprocation into rotation and vice versa Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476700C2 RU2476700C2 RU2011110770/06A RU2011110770A RU2476700C2 RU 2476700 C2 RU2476700 C2 RU 2476700C2 RU 2011110770/06 A RU2011110770/06 A RU 2011110770/06A RU 2011110770 A RU2011110770 A RU 2011110770A RU 2476700 C2 RU2476700 C2 RU 2476700C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- flywheel
- support rollers
- shaft
- piston
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции многоцилиндровых бесшатунных двигателей внутреннего сгорания.The invention relates to the field of engineering, in particular to the design of multi-cylinder rodless internal combustion engines.
Известны бесшатунные двигатели внутреннего сгорания, содержащие по меньшей мере одну пару оппозитно расположенных рабочих цилиндров, по меньшей мере одну пару оппозитно расположенных в рабочих цилиндрах поршней, кулачковую шайбу газораспределительного механизма и устройство преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот, включающее в себя вал с маховиком, две замкнутые синусоидальные направляющие поверхности, по меньшей мере один шток с опорным роликом (парой опорных роликов), соединяющий пару оппозитно расположенных поршней, причем продольная ось штока параллельна продольной оси вала и маховика, опорные ролики штока закреплены на осях перпендикулярно штоку, а кулачковая шайба газораспределительного механизма жестко закреплена на валу (патенты РФ №2296871, №2341667).Known rodless internal combustion engines containing at least one pair of opposed working cylinders, at least one pair of opposed pistons located in the working cylinders, a cam washer of a gas distribution mechanism and a device for converting reciprocating motion into rotational and vice versa, including a shaft with flywheel, two closed sinusoidal guide surfaces, at least one rod with a support roller (a pair of support rollers) connecting a pair of opposites of the pistons, the rod longitudinal axis parallel to the longitudinal axis of the shaft and the flywheel, the support rod are fixed rollers on axes perpendicular to the rod, and the cam ring camshaft is fixedly secured to the shaft (RF patent №2296871, №2341667).
Известным двигателям присущ ряд недостатков.Known engines have a number of disadvantages.
В обоих двигателях для компенсации вращающего момента и боковых нагрузок на стенки цилиндров применены узлы скольжения (качения), в которых происходит непроизводительная потеря мощности на трение (в патенте №2296871 - пара «паз в направляющей планке» (поз.9, фиг.1) - «ролик-опора в картере (поз.22, фиг.1, в патенте №2341667 - пара «ползун» поз.12. фиг.1, 2) - «направляющая опора» (поз.11, фиг.1, 2).In both engines, to compensate for the torque and lateral loads on the cylinder walls, slip (rolling) units were used in which there was an unproductive friction power loss (in patent No. 2296871 - a pair of “grooves in the guide bar” (pos. 9, Fig. 1) - "roller support in the crankcase (pos.22, figure 1, in patent No. 2341667 - a pair of" slider "pos.12. Fig.1, 2) -" guide bearing "(pos.11, Fig.1, 2 )
Кроме того, многоцилиндровому бесшатунному оппозитному четырехтактному двигателю внутреннего сгорания, известному из патента РФ №2296871, при наличии ряда достоинств, присущи следующие недостатки.In addition, the multi-cylinder rodless opposed four-stroke internal combustion engine, known from RF patent No. 2296871, in the presence of a number of advantages, has the following disadvantages.
В двигателе присутствуют высоконагруженные узлы трения в виде пар «синусоидальная профильная канавка - ролик-кулачок» и «паз в направляющей планке - ролик-опора в направляющей планке». Изображенные на фиг.5б описания патента РФ №2296871 подшипники качения внутри всех роликов не обеспечивают качения, т.к. при наличии контакта сразу с двумя поверхностями синусоидальной профильной канавки (как и других канавок) качение одновременно по двум поверхностям во встречных направлениях невозможно принципиально, а при контакте в каждый момент только с одной поверхностью (т.е. при наличии зазора) ролик в момент изменения направления движения штока будет стучать, выбирая зазор, по противоположной поверхности, что приведет к быстрому разрушению ролика или его оси.The engine contains highly loaded friction units in the form of pairs "sinusoidal profile groove - roller-cam" and "groove in the guide bar - roller-bearing in the guide bar". Depicted in FIG. 5b of the description of the patent of the Russian Federation No. 2296871, the rolling bearings inside all the rollers do not provide rolling, since if there is contact immediately with two surfaces of the sinusoidal profile groove (as well as other grooves), rolling simultaneously on two surfaces in opposite directions is impossible in principle, and if there is contact with only one surface at a time (i.e., if there is a gap), the roller at the moment of change the direction of movement of the rod will knock, choosing a gap, on the opposite surface, which will lead to the rapid destruction of the roller or its axis.
В двигателе по патенту РФ №2296871 сложно обеспечить точное сопряжения пары скольжения «синусоидальная профильная канавка - ролик-кулачок», т.е. проблематично создать узел трения с «нулевым зазором», что может привести к возможности появления разрушающего люфта.In the engine according to the patent of the Russian Federation No. 2296871 it is difficult to ensure the exact pairing of the sliding pair "sinusoidal profile groove - roller-cam", i.e. it is problematic to create a friction unit with a “zero clearance”, which can lead to the possibility of a destructive play.
В известном техническом решении возникает неопределенность с сечением «синусоидальной профильной канавки»: если ее края соответствуют функциям «y=sin х» и «y=sin х+k», то поперечное сечение канавки переменно (т.к. k - это размер по вертикали, а сечение, перпендикулярное оси канавки, в каждом месте свое), следовательно, «ролик-кулачок» в ней то скользит, то «болтается» (что хорошо видно на фиг.4 описания изобретения в данном патенте). Если поперечное сечение канавки постоянно, то только центральная линия канавки описывается выражением «y=sin х», а края представляют собой более сложные кривые. При этом «ролик-кулачок» испытывает попеременно встречные вращательные нагрузки относительно собственной оси за счет разностей пути точек трения с канавкой в различные фазы цикла. Если это компенсировать наличием подшипника качения внутри ролика (как на фиг.5б), то при таких геометрических соотношениях и ударных нагрузках он будет быстро разрушаться.In the known technical solution, uncertainty arises with the cross section of the “sinusoidal profile groove”: if its edges correspond to the functions “y = sin x” and “y = sin x + k”, then the cross section of the groove is variable (since k is the size over vertical, and the cross section perpendicular to the axis of the groove, in each place), therefore, the "cam-roller" in it either slides, then "hangs" (which is clearly seen in figure 4 of the description of the invention in this patent). If the cross section of the groove is constant, then only the center line of the groove is described by the expression "y = sin x", and the edges are more complex curves. In this case, the "roller cam" experiences alternately counter-rotating rotational loads relative to its own axis due to differences in the path of the friction points with the groove in different phases of the cycle. If this is compensated by the presence of a rolling bearing inside the roller (as in FIG. 5b), then with such geometric ratios and impact loads it will quickly collapse.
Двигателю в патенте РФ №2296871 присуще наличие неравномерности нагрузки трением в разных участках ролика-кулачка вследствие разности линейных скоростей (чем дальше от оси вала, тем линейная скорость выше при одинаковой угловой скорости); как следствие, неравномерный износ и возможность появления разрушающего люфта.The engine in the RF patent No. 2296871 is characterized by the presence of uneven load by friction in different parts of the cam roller due to the difference in linear speeds (the farther from the shaft axis, the higher the linear speed at the same angular speed); as a result, uneven wear and the possibility of the appearance of destructive play.
Кроме того, в известном двигателе сложно разместить свечи зажигания в традиционном месте (центре камеры сгорания), в случае реализации варианта с принудительным воспламенением топливно-воздушной смеси, из-за расположения газораспределительных шайб, что приведет к ухудшению условий воспламенения топливно-воздушной смеси.In addition, in a known engine it is difficult to place spark plugs in a traditional place (center of the combustion chamber), in the case of the implementation of the variant with forced ignition of the fuel-air mixture, due to the location of the gas distribution washers, which will lead to a deterioration in the ignition conditions of the fuel-air mixture.
Двигателю внутреннего сгорания с центральным роторным валом согласно патенту №2341667 (прототип) кроме вышеназванного общего недостатка присущи и собственные.According to the patent No. 2341667 (prototype), an internal combustion engine with a central rotor shaft (prototype), in addition to the above-mentioned general drawback, is also inherent in its own.
Во-первых, из описания двигателя и приведенных в описании чертежей не следует, что «ползуны» (поз.12, фиг.1, 2) выполнены разъемными из двух половин. При их цельной конструкции отсутствует возможность регулировки зазора между «роликами» (поз.14, фиг.1) и «монорельсом» (поз.15, фиг.1), что при минимальном износе контактных поверхностей «роликов» и «монорельса» приведет к наличию зазора и разрушающему люфту.Firstly, from the description of the engine and the drawings given in the description it does not follow that the "sliders" (pos. 12, Figs. 1, 2) are made detachable from two halves. With their integral design, there is no possibility of adjusting the gap between the "rollers" (pos. 14, Fig. 1) and the "monorail" (pos. 15, Fig. 1), which with minimal wear on the contact surfaces of the "rollers" and "monorail" will lead to the presence of a gap and destructive play.
Во-вторых, из описания двигателя и приведенных в описании чертежей не следует, что «ролики» не могут смещаться вдоль собственной оси, в то время как такое смещение приводит, с одной стороны, к неравенству угловых скоростей качения для разных точек касания ролика с синусоидальной поверхностью, что приводит к проскальзыванию и неравномерному изнашиванию названных поверхностей, с другой - к наличию зазора и разрушающему люфту.Secondly, it does not follow from the engine description and the drawings given in the description that the “rollers” cannot be displaced along their own axis, while such a displacement leads, on the one hand, to the inequality of the angular rolling speeds for different points of contact of the roller with a sinusoidal surface, which leads to slippage and uneven wear of these surfaces, on the other hand, to the presence of a gap and destructive play.
В-третьих, из описания двигателя и приведенных в описании чертежей не следует, что угол между образующими конических «роликов» и соответствующий ему угол наклона поверхности «монорельса» выполнены таким образом, чтобы обеспечивалась равная угловая скорость качения для всех точек касания ролика, что обеспечивает отсутствие проскальзывания и равномерность изнашивания названных поверхностей.Thirdly, from the description of the engine and the drawings given in the description it does not follow that the angle between the generatrices of the conical “rollers” and the corresponding angle of inclination of the surface of the “monorail” are made in such a way that an equal angular velocity of rolling is ensured for all points of contact of the roller, which ensures lack of slippage and uniform wear of these surfaces.
В-четвертых, ось «масляного насоса» (поз.18, фиг.2) расположена перпендикулярно оси ротора и приводится в движение через пару конических шестерен, что нарушает симметрию, а следовательно, и балансировку двигателя.Fourth, the axis of the "oil pump" (pos. 18, figure 2) is located perpendicular to the axis of the rotor and is driven through a pair of bevel gears, which violates the symmetry and, consequently, the balancing of the engine.
В-пятых, «насосы-форсунки» (поз.5, фиг.1) имеют механический привод, не предполагающий регулировку соотношения «воздух-топливо» в топливно-воздушной смеси, что снижает функциональные возможности двигателя, например, при работе в обедненной кислородом атмосфере горной местности.Fifth, the "nozzle pumps" (
Задачей настоящего изобретения является создание двигателя, лишенного вышеназванных недостатков.The objective of the present invention is to provide an engine devoid of the above disadvantages.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении ресурса работы двигателя путем оптимизации сопряжения опорных роликов с замкнутыми синусоидальными направляющими поверхностями, а также путем исключения ряда кинематических передач за счет использования в качестве приводов масляного насоса и компрессора единой штокопоршневой группы, а также за счет возможности использования компрессора для регулировки соотношения «воздух-топливо» в топливно-воздушной смеси, например, с применением известных устройств пневмоавтоматики.The technical result of the claimed invention is to increase the life of the engine by optimizing the mating of the support rollers with closed sinusoidal guide surfaces, as well as by eliminating a number of kinematic gears due to the use of a single piston-piston group as an oil pump and compressor, as well as by the possibility of using a compressor for adjusting the air-fuel ratio in the fuel-air mixture, for example, using known pneumatic devices tomatiki.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в бесшатунном двигателе внутреннего сгорания, содержащем по меньшей мере одну пару оппозитно расположенных рабочих цилиндров, по меньшей мере одну пару оппозитно расположенных в рабочих цилиндрах поршней, масляный насос, компрессор, кулачковую шайбу газораспределительного механизма и устройство преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот, включающее в себя вал с маховиком, две замкнутые синусоидальные направляющие поверхности и по меньшей мере один шток с опорными роликами, соединяющий пару оппозитно расположенных поршней, причем продольная ось штока параллельна продольной оси вала и маховика, а опорные ролики штока закреплены на осях перпендикулярно штоку, две замкнутые синусоидальные направляющие поверхности выполнены на выступе маховика, каждый из опорных роликов выполнен с возможностью передачи усилия на маховик за счет качения по сопряженной с ним синусоидальной направляющей поверхности при рабочем ходе ближайшего к нему поршня, а кулачковая шайба газораспределительного механизма жестко соединена с валом, масляный насос и компрессор выполнены поршневыми и имеют поршневые штоки, в которых закреплены через подшипники качения оси опорных роликов, взаимодействующих с замкнутыми синусоидальными направляющими поверхностями, а кулачковая шайба газораспределительного механизма размещена в центральной выемке блока цилиндров.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in a rodless internal combustion engine containing at least one pair of opposed working cylinders, at least one pair of opposed pistons located in the working cylinders, an oil pump, a compressor, a cam washer of the gas distribution mechanism and a device for converting reciprocating motion into rotational and vice versa, including a shaft with a flywheel, two closed sinusoidal guiding surfaces and and at least one rod with support rollers connecting a pair of opposed pistons, wherein the longitudinal axis of the rod is parallel to the longitudinal axis of the shaft and the flywheel, and the rod support rollers are fixed on the axes perpendicular to the rod, two closed sinusoidal guide surfaces are made on the protrusion of the flywheel, each of support rollers made with the possibility of transmitting force to the flywheel due to rolling along the conjugate sinusoidal guide surface during the stroke of the piston closest to it, and the cam washer azoraspredelitelnogo mechanism is rigidly connected with the shaft, the oil pump and compressor piston are made and have piston rods, which are secured through the bearings axis of the support rollers, with closed sinusoidal interacting guide surfaces, and the timing cam ring housed in a central recess of the cylinder block.
В одном варианте исполнения изобретения опорные ролики имеют коническую форму, причем угол между образующими конических роликов и соответствующий ему угол наклона синусоидальной направляющей поверхности выполнены таким образом, чтобы обеспечивалась равная угловая скорость качения для всех точек касания ролика.In one embodiment of the invention, the support rollers are conical in shape, with the angle between the generatrices of the conical rollers and the corresponding angle of inclination of the sinusoidal guide surface being made so that an equal angular velocity of rolling is ensured for all points of contact of the roller.
Конические опорные ролики имеют скругленную фаску по обоим основаниям, а края синусоидальной направляющей поверхности выполнены со скругленными бортиками таким образом, чтобы исключить смещение роликов вдоль собственной оси.Conical support rollers have a rounded chamfer on both bases, and the edges of the sinusoidal guide surface are made with rounded sides so as to prevent the displacement of the rollers along its own axis.
Еще в одном варианте исполнения изобретения штокопоршневая группа выполнена разъемной из двух частей, соединяемых винтовым креплением, а зазор между опорными роликами регулируется жесткими калиброванными прокладками.In another embodiment of the invention, the piston-rod group is made detachable from two parts connected by a screw fastener, and the gap between the support rollers is regulated by rigid calibrated gaskets.
Еще в одном варианте исполнения изобретения двигатель может быть выполнен с четным количеством пар цилиндров и штоков.In another embodiment of the invention, the engine can be made with an even number of pairs of cylinders and rods.
Еще в одном варианте исполнения изобретения рабочие цилиндры, расположенные по одну сторону от поперечного сечения маховика через 180 дуговых градусов по его окружности, могут срабатывать синхронно, а замкнутые синусоидальные направляющие поверхности могут иметь четное число периодов.In yet another embodiment of the invention, the working cylinders located on one side of the cross section of the flywheel through 180 degrees of arc around its circumference can operate synchronously, and closed sinusoidal guide surfaces can have an even number of periods.
Еще в одном варианте исполнения изобретения двигатель может быть выполнен восьмицилиндровым четырехтактным, с двумя оппозитно расположенными блоками цилиндров [по схеме «четыре против четырех с синусоидальным приводом» или по-английски - Four Versus Four - Sinusoidal (FVF-S)], опирающимися на картер, а замкнутые синусоидальные направляющие поверхности могут иметь два периода.In another embodiment of the invention, the engine can be made eight-cylinder four-stroke, with two opposed cylinder blocks [according to the scheme "four versus four with a sinusoidal drive" or in English - Four Versus Four - Sinusoidal (FVF-S)], based on the crankcase , and closed sinusoidal guide surfaces can have two periods.
Для достижения поставленного технического результата в бесшатунном двигателе внутреннего сгорания с поршневыми масляным насосом и компрессором предлагается использовать устройство преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот, содержащее вал с маховиком, по меньшей мере, один шток с двумя опорными роликами, две замкнутые синусоидальные направляющие поверхности, причем продольная ось штока параллельна продольной оси вала и маховика, опорные ролики штока закреплены на оси перпендикулярно штоку, две замкнутые синусоидальные направляющие поверхности выполнены на выступе маховика, каждый из опорных роликов передает усилие на маховик путем качения по сопряженной с ним синусоидальной направляющей поверхности при давлении штока на его ось в направлении контакта с этой поверхностью, а оси опорных роликов установлены в штоках на подшипниках, а масляный насос и компрессор имеют поршневые штоки в форме единой штокопоршневой группы со штоком рабочего поршня двигателя.To achieve the technical result in a rodless internal combustion engine with a piston oil pump and compressor, it is proposed to use a device for converting reciprocating motion into rotational and vice versa, containing a shaft with a flywheel, at least one rod with two support rollers, two closed sinusoidal guide surfaces moreover, the longitudinal axis of the rod is parallel to the longitudinal axis of the shaft and the flywheel, the support rollers of the rod are fixed on the axis perpendicular to the rod, two for bent sinusoidal guide surfaces are made on the protrusion of the flywheel, each of the support rollers transfers force to the flywheel by rolling along the mating sinusoidal guide surface with the rod pressure on its axis in the direction of contact with this surface, and the axis of the support rollers are installed in the rods on the bearings, and the oil pump and compressor have piston rods in the form of a single piston-rod group with the piston rod of the engine.
На фиг.1 изображен разрез двигателя по осям цилиндров и вала с маховиком.Figure 1 shows a section of the engine along the axes of the cylinders and the shaft with a flywheel.
На фиг.2 изображена схема положения поршней двигателя в развертке наFigure 2 shows a diagram of the position of the engine pistons in a sweep on
плоскость.plane.
На фиг.3 изображена диаграмма положения днища поршней двигателя в зависимости от угла поворота вала, стрелками обозначены моменты начала рабочего хода.Figure 3 shows a diagram of the position of the bottom of the pistons of the engine depending on the angle of rotation of the shaft, arrows indicate the moments of the beginning of the working stroke.
На фиг.4 изображен разрез устройство преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот.Figure 4 shows a section of a device for converting reciprocating motion into rotational and vice versa.
На фиг.5 изображена объемная модель устройства преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот.Figure 5 shows a three-dimensional model of a device for converting reciprocating motion into rotational and vice versa.
На фиг.6 изображен разрез фиг.5Fig.6 shows a section of Fig.5
На фиг.7 изображена схема расположения рабочих цилиндров и цилиндров масляных насосов и компрессоров в блоке цилиндров со стороны торца вала.Figure 7 shows the arrangement of the working cylinders and cylinders of oil pumps and compressors in the cylinder block from the side of the shaft end.
Двигатель внутреннего сгорания (см. фиг.1) содержит два оппозитно расположенных блока 1 цилиндров, между которыми расположен картер 2. В картере 2 расположен маховик 3, который жестко соединен с валом 4. В каждом блоке цилиндров расположен, по меньшей мере, один рабочий цилиндр 5. В рабочих цилиндрах 5 расположены поршни 6, жестко соединенные между собой штоком 7. Блоки цилиндров 1 закрыты крышками 8 цилиндров, образующими совместно с рабочими цилиндрами 5 камеры сгорания 9. В крышках 8 цилиндров установлены свечи 10 зажигания. Газообмен в рабочих цилиндрах 5 осуществляется с помощью клапанов 11, которые приводятся от газораспределительных кулачковых шайб 12, жестко связанных с валом 4 и расположенных в центральной выемке блока 1 цилиндров. В блоке 1 цилиндров кроме рабочих цилиндров 5 могут быть расположены цилиндры 13 поршневых масляных насосов и цилиндры 14 поршневых компрессоров, как показано на фиг.7.The internal combustion engine (see Fig. 1) contains two
Устройство преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот (см. фиг.1, фиг.4, фиг.5 и фиг.6) для двигателя внутреннего сгорания (которое также может быть использовано в компрессорах, насосах и иных механизмах), содержащее вал 4 с маховиком 3, две замкнутые синусоидальные направляющие поверхности 15 и 16 (см. фиг.4 и фиг 5) и, по меньшей мере, один шток 7, соединяющий пару оппозитно расположенных поршней 6. Продольная ось штока 7 параллельна продольной оси вала 4 и маховика 3. Шток 7 снабжен опорными роликами 17 и 18, закрепленными на осях 19 перпендикулярно штоку 7. Две замкнутые синусоидальные направляющие поверхности 15 и 16 выполнены на выступе 20 маховика 3. Опорный ролик 17 выполнен с возможностью взаимодействия с первой замкнутой синусоидальной направляющей поверхностью 15, опорный ролик 18 выполнен с возможностью взаимодействия со второй замкнутой синусоидальной направляющей поверхностью 16. Оси 19 опорных роликов 17 и 18 установлены в штоках 7 на подшипниках 21.A device for converting reciprocating motion into rotational and vice versa (see Fig. 1, Fig. 4, Fig. 5 and Fig. 6) for an internal combustion engine (which can also be used in compressors, pumps and other mechanisms), comprising a
Опорные ролики 17 и 18 предпочтительно имеют коническую форму.The
Шток 7 предпочтительно выполнен из двух частей, соединяемых винтовым креплением (не показан), а зазор между опорными роликами 17 и 18 регулируется жесткими калиброванными прокладками 22 (см. фиг.4).The
Работа двигателя может быть рассмотрена на примере восьмицилиндрового двигателя в составе транспортного средства (например, автомобиля). Восьмицилиндровый двигатель содержит восемь рабочих цилиндров 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 и 58 (подстрочный индекс обозначат порядок расположения рабочих цилиндров по часовой стрелке, как показано на фиг.2 и фиг.7). Рабочие цилиндры, расположенные по одну сторону от поперечного сечения маховика через 180 дуговых градусов по его окружности, срабатывают синхронно - 51 и 55, 52 и 56, 54 и 58, 53 и 57. 3амкнутые синусоидальные направляющие поверхности 15 и 16 имеют два периода.The operation of the engine can be considered on the example of an eight-cylinder engine in a vehicle (for example, a car). The eight-cylinder engine contains eight
Восьмицилиндровый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с принудительным воспламенением топливно-воздушной смеси работает следующим образом.The eight-cylinder four-stroke internal combustion engine with forced ignition of the air-fuel mixture works as follows.
При запуске двигателя от аккумулятора запитывается постоянным током стартовый электродвигатель, прокручивающий вал 4 с маховиком 3. В рабочие цилиндры 5 поочередно подается и сжимается топливно-воздушная смесь.When starting the engine, the starting electric motor is fed from the battery by direct current, the
Первый рабочий ход осуществляется следующим образом. Системой зажигания подается электрический разряд на свечу 10 зажигания рабочих цилиндров 51 и 55. При этом топливно-воздушная смесь (попавшая в цилиндры 51 и 55 в результате прокручивания вала 4 и маховика 3 стартовым электродвигателем и сжатая им же) воспламеняется, и продукты сгорания расширяются, осуществляя рабочий ход, опорные ролики 17 штоков 7 поршней 6 цилиндров 51 и 55 воздействуют на замкнутую синусоидальную направляющую поверхность 15 выступа 20 маховика 3 и проворачивают маховик 3 и вал 4 на девяносто градусов. В цилиндрах 53 и 57 происходит выхлоп, в цилиндрах 52 и 56 происходит сжатие топливно-воздушной смеси (попавшей в цилиндры 52 и 56 в результате прокручивания маховика 3 и вала 4 стартовым электродвигателем), а в цилиндрах 54 и 58 происходит разрежение и всасывание топливно-воздушной смеси.The first working move is as follows. The ignition system supplies an electric discharge to the spark plug 10 of the working
Второй рабочий ход осуществляется следующим образом. Системой зажигания подается электрический разряд на свечу 10 зажигания цилиндров 52 и 56. При этом топливно-воздушная смесь воспламеняется и продукты сгорания расширяются (второй рабочий ход), опорные ролики 18 штоков 7 поршней 6 цилиндров 52 и 56 воздействуют на замкнутую синусоидальную направляющую поверхность 16 выступа 20 маховика 3 и проворачивают маховик 3 и вал 4 на следующие девяносто градусов. В цилиндрах 51 и 55 происходит выхлоп, в цилиндрах 54 и 58 происходит сжатие топливно-воздушной смеси, а в цилиндрах 53 и 57 происходит разрежение и всасывание топливно-воздушной смеси.The second working stroke is as follows. The ignition system supplies an electric discharge to the spark plug 10 of the
Третий рабочий ход осуществляется следующим образом. Системой зажигания подается электрический разряд на свечу 10 зажигания цилиндров 54 и 58. При этом топливно-воздушная смесь воспламеняется и продукты сгорания расширяются (третий рабочий ход), опорные ролики 18 штоков 7 поршней 6 цилиндров 54 и 58 воздействуют на замкнутую синусоидальную направляющую поверхность 16 выступа 20 маховика 3 и проворачивают маховик 3 и вал 4 на следующие девяносто градусов. В цилиндрах 52 и 56 происходит выхлоп, в цилиндрах 53 и 57 происходит сжатие топливно-воздушной смеси, а в цилиндрах 51 и 55 происходит разрежение и всасывание топливно-воздушной смеси.The third working move is as follows. The ignition system supplies an electric discharge to the spark plug 10 of the
Четвертый рабочий ход осуществляется следующим образом. Системой зажигания подается электрический разряд на свечу 10 зажигания цилиндров 53 и 57. При этом топливно-воздушная смесь воспламеняется и продукты сгорания расширяются (третий рабочий ход), опорные ролики 17 штоков 7 поршней 6 цилиндров 53 и 57 воздействуют на замкнутую синусоидальную направляющую поверхность 15 выступа 20 маховика 3 и проворачивают маховик 3 и вал 4 на следующие девяносто градусов. В цилиндрах 54 и 58 происходит выхлоп, в цилиндрах 51 и 55 происходит сжатие топливно-воздушной смеси, а в цилиндрах 52 и 56 происходит разрежение и всасывание топливно-воздушной смеси.The fourth working move is as follows. The ignition system supplies an electric discharge to the spark plug 10 of the
Далее рабочие циклы повторяются. При этом, регулируя количество и состав подаваемой топливно-воздушной смеси, добиваются необходимой частоты их повторения. После выхода двигателя на заданный режим подключают нагрузку (например, через фрикционную муфту и коробку передач передают вращающий момент на колеса).Further work cycles are repeated. At the same time, by adjusting the amount and composition of the supplied air-fuel mixture, the necessary frequency of their repetition is achieved. After the engine reaches the preset mode, the load is connected (for example, torque is transmitted to the wheels through the friction clutch and gearbox).
Поршни масляных насосов, совершая рабочие ходы, обеспечивают циркуляцию масла (откачку из картера, фильтрацию, впрыск на движущиеся детали в картере), а поршни компрессоров, совершая рабочие ходы, обеспечивают сжатым воздухом систему впрыска топлива, пневмотормоза автомобиля, пневмоподвеску и т.п.Pistons of oil pumps make oil circulation (pumping out of the crankcase, filtering, injection onto moving parts in the crankcase) while making strokes, and compressor pistons, making strokes, provide compressed air with a fuel injection system, car air brakes, air suspension, etc.
Заявленное устройство осуществляет не только преобразование возвратно-поступательного движения поршней 6 при рабочем ходе во вращательное движение вала 4 и маховика 3, но и, наоборот, преобразовывает вращательное движение вала 4 и маховика 3 в возвратно-поступательное движение штоков и поршней многоцилиндрового двигателя вне рабочего хода, а также поршней масляных насосов и компрессоров.The claimed device not only converts the reciprocating motion of the pistons 6 during the working stroke into the rotational motion of the
Таким образом, заявленное изобретение обеспечивает достижение заявленного технического результата - повышение ресурса работы двигателя путем оптимизации сопряжения опорных роликов с замкнутыми синусоидальными направляющими поверхностями, а также путем исключения ряда кинематических передач за счет использования в качестве приводов масляного насоса и компрессора единой штокопоршневой группы, а также за счет возможности использования компрессора для регулировки соотношения «воздух-топливо» в топливно-воздушной смеси, например, с применением известных устройств пневмоавтоматики.Thus, the claimed invention ensures the achievement of the claimed technical result - increasing the life of the engine by optimizing the mating of the support rollers with closed sinusoidal guide surfaces, as well as by eliminating a number of kinematic gears due to the use of a single piston group as an oil pump and compressor, as well as due to the possibility of using a compressor to adjust the air-fuel ratio in the fuel-air mixture, for example, with the use of known pneumatic automation devices.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011110770/06A RU2476700C2 (en) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | Con-rod-free ice, device to convert reciprocation into rotation and vice versa |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011110770/06A RU2476700C2 (en) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | Con-rod-free ice, device to convert reciprocation into rotation and vice versa |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011110770A RU2011110770A (en) | 2012-09-27 |
| RU2476700C2 true RU2476700C2 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=47078081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011110770/06A RU2476700C2 (en) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | Con-rod-free ice, device to convert reciprocation into rotation and vice versa |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2476700C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603878C2 (en) * | 2014-07-02 | 2016-12-10 | Максим Геннадьевич Голобоков | Six cylinder mechanism converting rotary motion into reciprocating movement and vice versa |
| RU199557U1 (en) * | 2019-07-25 | 2020-09-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева" (ФГБОУ ВО РГАТУ) | CONTINUOUS INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SINUSOIDAL MECHANISM FOR CONVERSION OF RETURN-PASSIVE MOTION INTO ROTARY |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1352985A (en) * | 1918-04-20 | 1920-09-14 | Murphy Engineering Company | Explosive-engine |
| US2320526A (en) * | 1941-10-27 | 1943-06-01 | Landis Robert | Combustion engine |
| US4149498A (en) * | 1976-11-19 | 1979-04-17 | Ferrell Arthur T | Internal combustion engine |
| WO1980002438A1 (en) * | 1979-05-03 | 1980-11-13 | F Waller | Parallel cylinder internal combustion engine |
| US5140953A (en) * | 1991-01-15 | 1992-08-25 | Fogelberg Henrik C | Dual displacement and expansion charge limited regenerative cam engine |
| RU2160843C1 (en) * | 1999-05-05 | 2000-12-20 | Мартиросов Александр Леонидович | Axial internal combustion engine |
| RU2187673C1 (en) * | 2001-04-24 | 2002-08-20 | Мозоров Сергей Дмитриевич | Axial four-stroke engine |
| RU2296871C1 (en) * | 2005-08-08 | 2007-04-10 | Павел Иванович Чернявских | Multicylinder radial opposite four-stroke internal combustion engine |
| RU2341667C1 (en) * | 2007-03-21 | 2008-12-20 | Евгений Григорьевич Мельников | Central rotor shaft ice |
-
2011
- 2011-03-22 RU RU2011110770/06A patent/RU2476700C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1352985A (en) * | 1918-04-20 | 1920-09-14 | Murphy Engineering Company | Explosive-engine |
| US2320526A (en) * | 1941-10-27 | 1943-06-01 | Landis Robert | Combustion engine |
| US4149498A (en) * | 1976-11-19 | 1979-04-17 | Ferrell Arthur T | Internal combustion engine |
| WO1980002438A1 (en) * | 1979-05-03 | 1980-11-13 | F Waller | Parallel cylinder internal combustion engine |
| US5140953A (en) * | 1991-01-15 | 1992-08-25 | Fogelberg Henrik C | Dual displacement and expansion charge limited regenerative cam engine |
| RU2160843C1 (en) * | 1999-05-05 | 2000-12-20 | Мартиросов Александр Леонидович | Axial internal combustion engine |
| RU2187673C1 (en) * | 2001-04-24 | 2002-08-20 | Мозоров Сергей Дмитриевич | Axial four-stroke engine |
| RU2296871C1 (en) * | 2005-08-08 | 2007-04-10 | Павел Иванович Чернявских | Multicylinder radial opposite four-stroke internal combustion engine |
| RU2341667C1 (en) * | 2007-03-21 | 2008-12-20 | Евгений Григорьевич Мельников | Central rotor shaft ice |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603878C2 (en) * | 2014-07-02 | 2016-12-10 | Максим Геннадьевич Голобоков | Six cylinder mechanism converting rotary motion into reciprocating movement and vice versa |
| RU199557U1 (en) * | 2019-07-25 | 2020-09-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева" (ФГБОУ ВО РГАТУ) | CONTINUOUS INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SINUSOIDAL MECHANISM FOR CONVERSION OF RETURN-PASSIVE MOTION INTO ROTARY |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011110770A (en) | 2012-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2296871C1 (en) | Multicylinder radial opposite four-stroke internal combustion engine | |
| CN102979619B (en) | Arbitrary-tooth difference rolling transmission internal combustion engine | |
| US20120291572A1 (en) | Baker Torcor motion conversion mechanism | |
| CN102661195A (en) | Circumferential rotation type piston engine | |
| US20120090571A1 (en) | Internal combustion engine | |
| CN103032164B (en) | Outer convex inner arbitrary gear difference cam is rolled and is moved transmission internal combustion engine | |
| JP6364689B2 (en) | Internal combustion engine | |
| RU2476700C2 (en) | Con-rod-free ice, device to convert reciprocation into rotation and vice versa | |
| CN102937048B (en) | Two-phase outer cam shock wave rolling transmission internal combustion engine | |
| CN204627744U (en) | Arc pendulum cam piston internal-combustion engine | |
| BG111267A (en) | Internal combustion engine | |
| CN104895671A (en) | Arc-pendulum cam piston internal combustion engine | |
| CN203670003U (en) | Impeller straight shaft power device with multiple cylinders distributed circumferentially | |
| CN1112191A (en) | Motor | |
| CN2895759Y (en) | Even-cylinder engine whose reciprocation inertial-force is fully balanced outwards | |
| JPH03149319A (en) | Crankless engine | |
| RU2539609C2 (en) | Opposed-piston internal combustion engine | |
| RU2153588C1 (en) | Internal combustion engine | |
| RU2267016C1 (en) | Axial internal combustion engine | |
| RU2134795C1 (en) | Method of and volumetric expansion (displacement) machine for conversion of motion | |
| CN103047008A (en) | Any-tooth-difference movable type high rotation speed internal combustion engine | |
| CN101586491A (en) | Rotary piston engine | |
| RU2539698C1 (en) | Opposite eight-cylinder engine | |
| RU2341667C1 (en) | Central rotor shaft ice | |
| RU2450138C2 (en) | Internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180323 |