RU2483216C1 - Semigear-and-rack piston machine - Google Patents

Semigear-and-rack piston machine Download PDF

Info

Publication number
RU2483216C1
RU2483216C1 RU2012100114/06A RU2012100114A RU2483216C1 RU 2483216 C1 RU2483216 C1 RU 2483216C1 RU 2012100114/06 A RU2012100114/06 A RU 2012100114/06A RU 2012100114 A RU2012100114 A RU 2012100114A RU 2483216 C1 RU2483216 C1 RU 2483216C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
piston
shafts
rack
gears
Prior art date
Application number
RU2012100114/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Некрасов
Владимир Васильевич Новоселов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ)
Priority to RU2012100114/06A priority Critical patent/RU2483216C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2483216C1 publication Critical patent/RU2483216C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: piston machine includes a casing with cylinders fixed in it; pistons are connected via two-sided gear racks, each gear rack via shafts with semigears and a number of gears is connected to a root shaft (shafts).
EFFECT: enlarging capabilities of the piston machine; the machine is reversible because it can be used as a high-efficiency internal combustion engine, as well as a compressor or a pump, including a multicylinder one, besides, alignment of piston machines with different dimensions and various purpose is possible: quick-speed internal combustion engine with small dimensions with low-speed internal combustion engine (ICE) with large dimensions, ICE and a compressor, and ICE and a pump.
5 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, производству компрессоров, насосов.The proposed device relates to mechanical engineering, in particular to engine building, the production of compressors, pumps.

Поршневые машины применяются в качестве двигателей внутреннего сгорания, компрессоров или насосов.Piston machines are used as internal combustion engines, compressors or pumps.

Известно устройство - ДВС (двигатель внутреннего сгорания), основу которого представляет собой КШМ (кривошипно-шатунный механизм), преобразующий возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала (1. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей / В.П.Алексеев и др. - М.: Машиностроение, 1990. - 288 с.).A device is known - ICE (internal combustion engine), the basis of which is KShM (crank mechanism), which converts the reciprocating motion of the piston into rotational motion of the crankshaft (1. Internal combustion engines: Design and operation of piston and combined engines / V. P. Alekseev et al. - M.: Mechanical Engineering, 1990. - 288 p.).

Однако КШМ имеет существенные недостатки: сила от давления газов на поршень не в полной мере используется для вращения коленчатого вала, снижая КПД механизма и двигателя, в мертвых точках возникает «перекладка» поршня - изменение направления действия боковой силы, создающая динамические нагрузки. КШМ конструктивно сложен - имеет несколько нагруженных шарнирных соединений: коренные и шатунные шейки, опоры поршневого пальца, требующие совершенной системы смазки с подачей моторного масла под давлением. Для уравновешивания массы кривошипов необходимо устанавливать противовесы, нужен маховик, накапливающий энергию рабочего хода, обеспечивающий другие такты двигателя, а также прохождение поршня через мертвые точки.However, the crankshaft has significant drawbacks: the force from the gas pressure on the piston is not fully used to rotate the crankshaft, reducing the efficiency of the mechanism and the engine, “rearrangement” of the piston occurs at dead points — a change in the direction of the lateral force, which creates dynamic loads. KShM is structurally complex - it has several loaded swivel joints: main and connecting rod necks, piston pin bearings, requiring a perfect lubrication system with supply of motor oil under pressure. To balance the mass of cranks, it is necessary to install balances, you need a flywheel that accumulates the energy of the working stroke, providing other engine strokes, as well as the passage of the piston through the dead points.

Сила от давления газов на поршень раскладывается на две составляющие: одна по оси шатуна, другая создает боковую нагрузку на поршень, вызывающую потери энергии на трение и износ. Сила, действующая по оси шатуна на шатунную шейку, также раскладывается на две составляющие: одна нагружает коренные шейки, полезную нагрузку - крутящий момент на коленчатом валу создает только вторая составляющая силы, перпендикулярная кривошипу.The force from the gas pressure on the piston is decomposed into two components: one along the axis of the connecting rod, the other creates a lateral load on the piston, causing energy loss due to friction and wear. The force acting along the connecting rod axis on the crank pin also decomposes into two components: one loads the main necks, and the payload - the torque on the crankshaft creates only the second component of the force perpendicular to the crank.

Известны бесшатунные двигатели внутреннего сгорания без КШМ на основе авторского свидетельства №118471 (2. Баландин С.С. Бесшатунные поршневые двигатели внутреннего сгорания. - М.: Машиностроение, 1972. - 176 с.). Бесшатунный механизм позволяет конструктивно просто осуществлять при малых габаритах и высокой быстроходности двигателей двусторонний рабочий процесс в цилиндрах и получать вследствие этого почти удвоенную литровую и габаритную мощность /2/.Known rodless internal combustion engines without crankshaft on the basis of copyright certificate No. 118471 (2. Balandin S.S. Rodless piston internal combustion engines. - M .: Mechanical Engineering, 1972. - 176 p.). The rod-free mechanism makes it possible to constructively carry out a two-sided working process in cylinders with small dimensions and high speed of engines and, as a result, obtain almost twice the liter and overall power / 2 /.

Однако бесшатунный механизм имеет сложную кинематику (/2/ см. рис.3-10 и др.). В ряде конструкций функции шатунов выполняют ползуны, но в любом случае остается коленчатый вал, который сложно изготовить, его коренные шейки нуждаются в смазке под давлением, между коленчатым и ведущим валами надо устанавливать зубчатые передачи (/2/ см. рис.12), усложняющие конструкцию двигателя.However, the rodless mechanism has complex kinematics (/ 2 / see Fig. 3-10 and others). In a number of designs, the function of the connecting rods is performed by the sliders, but in any case there remains a crankshaft, which is difficult to manufacture, its main necks need lubrication under pressure, gears must be installed between the crankshaft and drive shafts (/ 2 / see Fig. 12), which complicate engine design.

Известны реечные зубчатые механизмы, взаимосвязанные с поршнями. Первая в мире паровая трехколесная повозка Кюньо имела привод на переднее колесо от двух поршней паровых машин рейками, работающими поочередно. Один из первых двигателей Н.Отто имел вертикальный цилиндр, поршень которого рейкой взаимодействовал с зубчатым венцом вала отбора мощности через обгонную муфту.Known rack gears interconnected with pistons. The world’s first steam three-wheeled wagon, Kunho, was driven to the front wheel by two pistons of steam engines with racks working alternately. One of N. Otto’s first engines had a vertical cylinder, the piston of which interacted with the rack and pinion of the power take-off shaft through an overrunning clutch.

Однако эти машины и механизмы были несовершенны, имели невысокий КПД, низкую частоту вращения, а значит и невысокую мощность. Муфты свободного хода недолговечны, они не обеспечивают четкое срабатывание при высокой частоте вращения.However, these machines and mechanisms were imperfect, had a low efficiency, low rotational speed, and hence low power. Freewheels are short-lived, they do not provide a clear response at high speed.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является поршневая машина с шестеренно-реечным механизмом (1. с.262, рис.182, б).Closest to the proposed technical solution is a piston machine with a gear-rack mechanism (1. p. 262, fig. 182, b).

Известно, что такая поршневая машина состоит из цилиндров, расположенных в них противоположно развернутых поршней с шарнирно установленной на каждом поршне зубчатой рейкой, зацепленной с шестерней, закрепленной на валу.It is known that such a piston machine consists of cylinders located in them oppositely deployed pistons with a gear rack pivotally mounted on each piston engaged with a gear fixed to the shaft.

Однако поршневая машина с таким механизмом имеет ограниченные возможности и шестеренно-реечный механизм применяют только как синхронизирующий на быстроходных генераторах газа.However, a piston machine with such a mechanism has limited capabilities and the gear-rack mechanism is used only as a synchronizing mechanism on high-speed gas generators.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, состоит в расширении возможностей поршневой машины с шестеренно-реечным механизмом.The problem to which the claimed technical solution is directed is to expand the capabilities of a piston machine with a gear-rack mechanism.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что:The essence of the proposed device is that:

1) полушестеренно-реечная поршневая машина содержит картер с зафиксированными в нем цилиндрами, поршни с зубчатыми рейками, при этом поршни соединены двусторонними зубчатыми рейками, каждая зубчатая рейка поочередно взаимосвязана с полушестернями, зафиксированными на валах, которые могут быть коренными, на торцах валов установлены согласующие шестерни, зацепленные через промежуточную шестерню, расположенную на оси, закрепленной на картере, эта шестерня может быть объединена с коренным валом, коренных валов может быть несколько.1) a half-gear rack piston machine contains a crankcase with cylinders fixed in it, pistons with gear racks, while the pistons are connected by two-sided gear racks, each gear rack is interconnected with half gears fixed on the shafts, which can be radical, matching ones are installed on the ends of the shafts gears engaged through an intermediate gear located on an axis fixed to the crankcase, this gear can be combined with the main shaft, there can be several main shafts.

2) полушестеренно-реечная поршневая машина по п.1, при этом соседние валы цилиндров разной размерности взаимозацеплены синхронизирующей шестерней или шестернями.2) a half-rack and pinion piston machine according to claim 1, wherein the adjacent cylinder shafts of different dimensions are interlocked with a synchronizing gear or gears.

Предлагаемое техническое решение существенно расширяет возможности поршневой машины, она обратима - позволяет использовать ее как быстроходный высокоэкономичный ДВС, а также как компрессор или насос, в том числе многоцилиндровый, кроме того, возможно совмещение поршневых машин разной размерности и различного назначения - быстроходного ДВС малой размерности с тихоходным ДВС большой размерности, ДВС и компрессора, ДВС и насоса.The proposed technical solution significantly expands the capabilities of the piston machine, it is reversible - it can be used as a high-speed high-speed ICE, as well as a compressor or pump, including a multi-cylinder, in addition, it is possible to combine piston machines of different sizes and for various purposes - a high-speed ICE of small dimension with low-speed ICE of large dimension, ICE and compressor, ICE and pump.

На фиг.1 показана упрощенная схема полушестеренно-реечной поршневой машины с двусторонней зубчатой рейкой постоянного профиля в состоянии, когда поршни находятся в крайнем левом положении: левый поршень в ВМТ (верхней мертвой точке), правый поршень в НМТ (нижней мертвой точке). Для поршневой машины с горизонтальным расположением цилиндров ВМТ и НМТ отсутствуют - они расположены на одном уровне. Целесообразно назвать эти точки: ДКТ - дальняя крайняя точка и БКТ - ближняя крайняя точка по отношению к центру поршневой машины. На схеме не показаны газораспределительный механизм, системы охлаждения, смазки и др.Figure 1 shows a simplified diagram of a half-rack and pinion piston machine with a double-sided gear rack of a constant profile in a state when the pistons are in the extreme left position: the left piston at TDC (top dead center), the right piston at BDC (bottom dead center). For a piston machine with a horizontal arrangement of cylinders TDC and BDC are absent - they are located on the same level. It is advisable to name these points: VCT - the far extreme point and BKT - the near extreme point in relation to the center of the piston machine. The diagram does not show the gas distribution mechanism, cooling system, lubrication, etc.

На фиг.2 приведена упрощенная схема полушестеренно-реечной поршневой машины с двусторонней зубчатой рейкой переменного профиля в состоянии, когда поршни находятся в крайнем левом положении.Figure 2 shows a simplified diagram of a half-rack and pinion piston machine with a double-sided gear rack of variable profile in the state when the pistons are in the extreme left position.

На фиг.3 показан поперечный разрез полушестеренно-реечной поршневой машины по осям расположения полушестерен. Разрез упрощен - не показаны уплотнения, фиксация подшипников, осей и т.д.Figure 3 shows a cross section of a half gear rack piston machine along the axes of the arrangement of the half gears. The section is simplified - seals, fixing bearings, axles, etc. are not shown.

На фиг.4 приведены упрощенные кинематические схемы полушестеренно-реечной поршневой машины по осям расположения полушестерен: вид «а» соответствует фиг.3, вид «б» - схема компоновки поршневых машин разной быстроходности при расположении цилиндров в два ряда - «послойно».Figure 4 shows the simplified kinematic diagrams of a half-gear rack piston machine along the axes of the location of the half gears: view "a" corresponds to figure 3, view "b" - the layout of the piston machines of different speeds when the cylinders are arranged in two rows - "in layers."

На фиг.5 представлена упрощенная кинематическая схема полушестеренно-реечной поршневой машины по осям расположения полушестерен - схема компоновки поршневых машин разной быстроходности при расположении цилиндров в одной плоскости. Вид «а» - поперечный разрез, вид «б» - фрагмент продольного разреза на уровне двусторонних зубчатых реек.Figure 5 presents a simplified kinematic diagram of a half-gear rack piston machine along the axes of the location of the half gears - a layout diagram of the piston machines of different speed when the cylinders are in the same plane. View "a" is a transverse section, view "b" is a fragment of a longitudinal section at the level of bilateral gear racks.

В картере 1 зафиксированы цилиндры 2 с головками цилиндров 3. В цилиндрах 2 установлены поршни 4 с компрессионными и маслосъемным поршневыми кольцами, соединенные двусторонними зубчатыми рейками 5. Рейки 5 зацеплены с полушестернями 6, зафиксированными на валах 7. На торцах валов 7 установлены согласующие шестерни 8, зацепленные между собой через промежуточную шестерню 9, расположенную на оси 10, закрепленной в картере 1. Возможно изготовление промежуточной шестерни 9 совместно с коренным валом 11, установленным в опорах картера 1. Любой из валов 7 может выполнять функции коренного вала 11, при этом коренных валов 11 может быть несколько.In the crankcase 1, cylinders 2 with cylinder heads 3 are fixed. In the cylinders 2, pistons 4 are installed with compression and oil scraper piston rings connected by double-sided gear racks 5. The rails 5 are engaged with the half gears 6 fixed on the shafts 7. On the ends of the shafts 7 matching gears 8 are installed interlocked through an intermediate gear 9 located on an axis 10 fixed in the crankcase 1. It is possible to manufacture the intermediate gear 9 together with the main shaft 11 installed in the bearings of the crankcase 1. Any of the shafts 7 can perform the functions of the main shaft 11, while the main shaft 11 may be several.

Синхронизирующая шестерня 12 (см. фиг.4, 6 и фиг.5) зацеплена с согласующими шестернями 8 валов 7 поршневых машин разной размерности. Цифры с одним штрихом вверху (8' и т.д.) принадлежат поршневой быстроходной машине малой размерности, цифры с двумя штрихами - поршневой тихоходной машине большой размерности.The synchronizing gear 12 (see figure 4, 6 and figure 5) is engaged with the matching gears 8 of the shafts 7 of the piston machines of different sizes. The numbers with one stroke at the top (8 ', etc.) belong to a small-sized piston high-speed car, the numbers with two strokes belong to a large-sized piston low-speed machine.

Предлагаемая полушестеренно-реечная поршневая машина работает следующим образом.The proposed half-gear rack piston machine operates as follows.

1. Режим ДВС. На фиг.1 и 2 слева рабочий ход - сила от давления газов сгорающей рабочей смеси в левой части цилиндра 2 действует на левый поршень 4 и нижнее зацепление двусторонней зубчатой рейки 5, зубья которой взаимодействуют с зубьями нижней полушестерни 6, заставляя ее и нижний вал 7 (см. фиг.3) вращаться по часовой стрелке. От нижнего вала 7 шестерней 8, согласующей шестерней 9 усилие передается на шестерню 8 верхнего вала 7 и зафиксированные на нем полушестерни 6. В это время верхняя полушестерня 6 вращается так же по часовой стрелке вхолостую, так как на ее правом участке нет зубьев. Крутящий момент от нижней полушестерни 6 по нижнему валу 7 поступает на коренной вал 11. Коренной вал 11 передает энергию маховику (на схеме не показан), который обеспечивает привод исполнительных и вспомогательных механизмов, а также накапливает часть энергии для осуществления других тактов двигателя. Если двигатель четырехтактный, то в правой полости цилиндра 2 могут происходить или такт выпуска - вытеснения отработавших газов, или такт сжатия воздуха (дизели или бензиновые двигатели с непосредственным впрыском топлива) или сжатия рабочей смеси (карбюраторные или двигатели с централизованным или распределенным впрыском топлива во впускной коллектор). Когда правый поршень 4 достигнет ДКТ, то нижняя полушестерня 6 выходит из зацепления с нижним зацеплением двусторонней зубчатой рейки 5, в это время верхняя полушестерня 6 войдет в зацепление с верхним зацеплением двусторонней зубчатой рейки 5 и изменит направление ее движения.1. ICE mode. In figures 1 and 2, the left stroke is the force from the gas pressure of the burning working mixture in the left part of the cylinder 2 acts on the left piston 4 and the lower gear of the double-sided gear rack 5, the teeth of which interact with the teeth of the lower half gear 6, forcing it and the lower shaft 7 (see FIG. 3) rotate clockwise. From the lower shaft 7 of the gear 8, the matching gear 9, the force is transmitted to the gear 8 of the upper shaft 7 and the half-gears fixed on it 6. At this time, the upper half-gear 6 rotates idle also clockwise, since there are no teeth on its right section. Torque from the lower half-gear 6 through the lower shaft 7 is supplied to the main shaft 11. The main shaft 11 transfers energy to the flywheel (not shown in the diagram), which provides the drive for actuating and auxiliary mechanisms, and also accumulates part of the energy for other engine cycles. If the engine is four-stroke, then in the right cavity of cylinder 2 there can occur either an exhaust cycle - exhaust gas displacement, or an air compression cycle (diesel engines or gasoline engines with direct fuel injection) or a compression of the working mixture (carbureted or engines with centralized or distributed fuel injection in the intake collector). When the right piston 4 reaches the VCT, the lower half gear 6 disengages from the lower gear of the double-sided gear rack 5, at this time the upper half gear 6 engages with the upper gear of the double-sided gear rack 5 and changes its direction of movement.

На фиг.2 полушестерни 6 имеют переменный радиус R, а продольный профиль зубчатых зацеплений рейки 5 криволинейный. При постоянной ω - угловой скорости валов 7 и полушестерен 6 получим переменную линейную скорость V двусторонней зубчатой рейки 5 и поршней 4. V=ωR. На фиг.1 R=const.In figure 2, the half gears 6 have a variable radius R, and the longitudinal profile of the gears of the rack 5 is curved. Given a constant ω - angular velocity of the shafts 7 and half gears 6, we obtain a variable linear speed V of the double-sided gear rack 5 and pistons 4. V = ωR. In figure 1, R = const.

2. Режим компрессора или насоса. Прикладывая крутящий момент к коренному валу 11, согласующими шестернями 8, валами 7 и полушестернями 6 приводим в движение двустороннюю зубчатую рейку 5 и поршни 4. Если зубья нижней полушестерни 6 войдут в зацепление с нижним зацеплением двусторонней зубчатой рейки 5, то она перемещает рейку из левого положения в правое (см. фиг.1 и 2). В правой половине - для компрессора сжатие воздуха (газа) или для насоса вытеснение жидкости, в левой половине - впуск (всасывание) воздуха (газа) или наполнение жидкостью. Когда нижняя полушестерня 6 выходит из зацепления с рейкой 5, в зацепление входит верхняя полушестерня 6, усилие передается на верхний ряд зубьев рейки 5, которая перемещает поршни 4 из правого положения в левое. В левой половине - сжатие воздуха (газа) или вытеснение жидкости, в правой половине - впуск (всасывание) воздуха (газа) или наполнение жидкостью.2. Compressor or pump mode. Applying a torque to the main shaft 11, matching gears 8, shafts 7 and half gears 6, we move the double-sided gear rack 5 and pistons 4. If the teeth of the lower half gear 6 mesh with the lower gear of the double-sided gear rack 5, then it moves the rack from the left position to the right (see figures 1 and 2). In the right half, for the compressor, air (gas) compression or for the pump liquid displacement, in the left half - air (gas) inlet (suction) or liquid filling. When the lower half gear 6 disengages from the rack 5, the upper half gear 6 engages, the force is transmitted to the upper row of teeth of the rack 5, which moves the pistons 4 from the right to the left. In the left half - air (gas) compression or liquid displacement, in the right half - air (gas) inlet (suction) or liquid filling.

Полушестеренно-реечная поршневая машина может быть как одноцилиндровая (однопоршневая), так и многоцилиндровая. Компоновка машины позволяет использовать один цилиндр для установки двух оппозитно расположенных поршней. Применение многоцилиндровых двигателей позволит получить ДВС большой мощности, при этом произойдет лучшее уравновешивание работы двигателя и потребуется маховик меньшей относительной массы. Многоцилиндровые многоступенчатые компрессоры с последовательным увеличением давления газа можно получить не только за счет количества шестерен и взаимосвязанных с ними зубчатых реек и поршней, но также путем установки ступенчатых поршней.A half-rack and pinion piston machine can be either single-cylinder (single-piston) or multi-cylinder. The layout of the machine allows the use of one cylinder for the installation of two opposed pistons. The use of multi-cylinder engines will make it possible to obtain high-power internal combustion engines, while a better balancing of engine operation will occur and a flywheel of lower relative mass will be required. Multi-cylinder multi-stage compressors with a sequential increase in gas pressure can be obtained not only due to the number of gears and the interconnected gear racks and pistons, but also by installing step pistons.

Возможно использование многоцилиндровой поршневой машины с цилиндрами разной размерности и быстроходности. На фиг.4, б цилиндры малой размерности и высокой быстроходности расположены вверху, а цилиндры большой размерности тихоходной поршневой машины расположены внизу. Нижний вал 7' согласующей шестерней 8' взаимодействует с синхронизирующей шестерней 12, зафиксированной на верхнем валу 7''. Валы 7' и 7'' могут взаимодействовать через несколько шестерен 12.It is possible to use a multi-cylinder reciprocating machine with cylinders of different dimensions and speed. In figure 4, b, the cylinders of small dimension and high speed are located at the top, and the cylinders of large dimension of the slow-moving piston machine are located below. The lower shaft 7 ′ of the matching gear 8 ′ cooperates with the synchronizing gear 12 fixed on the upper shaft 7 ″. Shafts 7 'and 7' 'can interact through several gears 12.

При продольной компоновке многоцилиндровой поршневой машины с цилиндрами разной размерности и быстроходности двусторонняя зубчатая рейка 5' быстроходной части поочередно взаимодействует с полушестернями 6', которые валами 7' и согласующими шестернями 8'', синхронизирующими шестернями 12 (см. фиг.5, а зацепление шестерен 8' и 12 показано условно) крутящий момент передается на валы 7'', далее на полушестерни 6'' и двустороннюю зубчатую рейку 5'' тихоходной части поршневой машины.In the longitudinal arrangement of a multi-cylinder reciprocating machine with cylinders of different dimensions and speed, the double-sided gear rack 5 'of the high-speed part alternately interacts with half gears 6', which have shafts 7 'and matching gears 8' ', synchronizing gears 12 (see Fig. 5, and gear engagement 8 'and 12 is shown conditionally) the torque is transmitted to the shafts 7' ', then to the half-gears 6' 'and the double-sided gear rack 5' 'of the slow-moving part of the piston machine.

Можно скомпоновать ДВС разной быстроходности, ДВС и компрессор, ДВС и насос. Для ДВС целесообразно между валами 7' и 7'' использовать зубчатую передачу с передаточным числом приблизительно 2. Например, номинальная частота вращения быстроходной части ДВС равна 4000 об/мин, а тихоходной - 2000 об/мин (На фиг.4, б передаточное число примерно 1,5). При такой компоновке ДВС быстроходную часть можно использовать как пусковой двигатель (муфта отключения не показана), а также как дополнительный источник мощности при тяжелых условиях работы - больших нагрузках.It is possible to assemble ICEs of different speed, ICE and compressor, ICE and pump. For an internal combustion engine, it is advisable to use a gear transmission with shafts of approximately 2 between the shafts 7 'and 7' '. For example, the nominal speed of the high-speed part of the internal combustion engine is 4000 rpm, and the low-speed part is 2000 rpm (Figure 4, b gear ratio approximately 1.5). With this arrangement of the internal combustion engine, the high-speed part can be used as a starting engine (a disconnect clutch is not shown), as well as an additional source of power under severe operating conditions - heavy loads.

Claims (2)

1. Полушестеренно-реечная поршневая машина, содержащая картер с зафиксированными в нем цилиндрами, поршни с зубчатыми рейками, отличающаяся тем, что поршни соединены двусторонними зубчатыми рейками, каждая зубчатая рейка поочередно взаимосвязана с полушестернями, зафиксированными на валах, которые могут быть коренными, на торцах валов установлены согласующие шестерни, зацепленные через промежуточную шестерню, расположенную на оси, закрепленной на картере.1. Half-gear rack piston machine, comprising a crankcase with cylinders fixed in it, pistons with gear racks, characterized in that the pistons are connected by double-sided gear racks, each gear rack is interconnected with half gears fixed on shafts, which can be radical, at the ends matching shafts are mounted on the shafts, engaged through an intermediate gear located on an axis fixed to the crankcase. 2. Полушестеренно-реечная поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что соседние валы цилиндров разной размерности взаимозацеплены синхронизирующей шестерней или шестернями. 2. The half-rack and pinion piston machine according to claim 1, characterized in that the adjacent cylinder shafts of different dimensions are interlocked with a synchronizing gear or gears.
RU2012100114/06A 2012-01-10 2012-01-10 Semigear-and-rack piston machine RU2483216C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012100114/06A RU2483216C1 (en) 2012-01-10 2012-01-10 Semigear-and-rack piston machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012100114/06A RU2483216C1 (en) 2012-01-10 2012-01-10 Semigear-and-rack piston machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2483216C1 true RU2483216C1 (en) 2013-05-27

Family

ID=48791967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012100114/06A RU2483216C1 (en) 2012-01-10 2012-01-10 Semigear-and-rack piston machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2483216C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2786301C1 (en) * 2021-08-22 2022-12-19 Виталий Абдуллаевич Юсупов Gear-crank piston machine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3868932A (en) * 1972-07-21 1975-03-04 Jozsef Toth Reciprocating engine
RU94031578A (en) * 1994-08-29 1996-06-20 Ленинградский сельскохозяйственный институт Method of operation and design of internal combustion engine
RU2078943C1 (en) * 1994-04-15 1997-05-10 Юрий Александрович Шурыгин Axial engine
US5673665A (en) * 1995-11-11 1997-10-07 Kia Motors Corporation Engine with rack gear-type piston rod
JP2008051059A (en) * 2006-08-28 2008-03-06 Mazda Motor Corp Free-piston engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3868932A (en) * 1972-07-21 1975-03-04 Jozsef Toth Reciprocating engine
RU2078943C1 (en) * 1994-04-15 1997-05-10 Юрий Александрович Шурыгин Axial engine
RU94031578A (en) * 1994-08-29 1996-06-20 Ленинградский сельскохозяйственный институт Method of operation and design of internal combustion engine
US5673665A (en) * 1995-11-11 1997-10-07 Kia Motors Corporation Engine with rack gear-type piston rod
JP2008051059A (en) * 2006-08-28 2008-03-06 Mazda Motor Corp Free-piston engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2786301C1 (en) * 2021-08-22 2022-12-19 Виталий Абдуллаевич Юсупов Gear-crank piston machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20030183211A1 (en) Reciprocating internal combustion engine with balancing and supercharging
CN103821612B (en) A kind of magnetic drives engine power delivery system
CN101205812A (en) Four-piston cylinder engine
CN201581990U (en) Four-cylinder offset gear rack engine
WO2020168644A1 (en) Reciprocating engine lever-type variable plunder pump power output mechanism
RU2483216C1 (en) Semigear-and-rack piston machine
CN1164860C (en) High-efficient engine
RU2742155C1 (en) Internal combustion engine with the variable compression rate
RU2484255C1 (en) Rack-and-pinion piston machine
RU184024U1 (en) Gas piston internal combustion engine for heating and ventilation of buildings
WO2014012152A1 (en) Internal combustion engine
RU2449138C2 (en) Internal combustion engine
RU2375595C1 (en) Asynchronous toothed converter of reciprocation into rotation and vice versa, front and rear crank pairs, idle gear and its anvil gear wheel
RU2530982C1 (en) Opposite piston machine
RU2509214C1 (en) Rack and tooth piston machine with switching of compression stage and disconnection of pistons
CN105971727A (en) Synchronous piston internal combustion engine
RU218640U1 (en) ENERGY MACHINE
RU2539698C1 (en) Opposite eight-cylinder engine
RU131086U1 (en) PISTON ENGINE
CN203822459U (en) Magnetic drive engine energy transfer system
RU2539609C2 (en) Opposed-piston internal combustion engine
RU117507U1 (en) "NORMAS-MX-02" INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US3400533A (en) Opposed cylinder two-cycle engine
RU2704510C1 (en) Internal combustion engine
RU2647011C1 (en) Piston-type hybrid energy machine of volumetric action with balanced drive

Legal Events

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

Effective date: 20160111