RU2539609C2 - Opposed-piston internal combustion engine - Google Patents
Opposed-piston internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2539609C2 RU2539609C2 RU2013114941/06A RU2013114941A RU2539609C2 RU 2539609 C2 RU2539609 C2 RU 2539609C2 RU 2013114941/06 A RU2013114941/06 A RU 2013114941/06A RU 2013114941 A RU2013114941 A RU 2013114941A RU 2539609 C2 RU2539609 C2 RU 2539609C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- pistons
- cylinders
- flywheels
- rods
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gear Transmission (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый двигатель обладает двумя существенными полезными свойствами: движение поршней взаимно уравновешено, что устраняет причины вибрации и при этом не требуется дополнительно противовесов, что облегчает и удешевляет конструкцию, и второе - поршни двигателя разгружены от боковых нагрузок между стенками поршней и гильзами цилиндров. Это уменьшает трение и, следовательно, износ поршней и тем самым увеличивается моторесурс, повышается КПД и уменьшается расход топлива.The proposed engine has two significant useful properties: the movement of the pistons is mutually balanced, which eliminates the causes of vibration and does not require additional counterweights, which makes the design easier and cheaper, and the second - the engine pistons are unloaded from side loads between the walls of the pistons and cylinder liners. This reduces friction and, consequently, the wear of the pistons and thereby increases the service life, increases the efficiency and reduces fuel consumption.
Двигатели, в которых поршни соединены штоками и двигаются навстречу или в противоположных направлениях, известны. См. Л. 1. Патент РФ №2296871. Этот патент принят за прототип.Engines in which the pistons are connected by rods and move towards or in opposite directions are known. See L. 1. RF patent No. 2296871. This patent is taken as a prototype.
Недостатки прототипа. Поршни двигаются каждый по своей оси. Силы инерции и создаваемый ими инерционный момент - плечо этого момента - расстояние между осями цилиндров, в которых одновременно совершается рабочий ход, является причиной неуравновешенности и вибрации. См. Л. 2., Неугодников Н., Двухцилиндровый двигатель «ОКИ», “За рулем”, 9/91, стр. 11. В упомянутом патенте такое плечо есть - это четверть оборота центрального вала. В прототипе отсутствуют свечи зажигания или форсунки, без которых двигатель внутреннего сгорания работать не может. Также недостаток прототипа - большое число цилиндров - 16, что серьезно усложняет конструкцию. В предлагаемой конструкции оси всех цилиндров совпадают - источник вибрации сведен к минимуму.The disadvantages of the prototype. Pistons move each along its axis. The inertial forces and the inertial moment created by them - the shoulder of this moment - the distance between the axes of the cylinders in which the working stroke is simultaneously performed, is the cause of imbalance and vibration. See L. 2., Neugodnikov N., Two-cylinder engine “OKI”, “Driving”, 9/91, p. 11. In the aforementioned patent there is such a shoulder - this is a quarter of a revolution of the central shaft. In the prototype there are no spark plugs or nozzles, without which the internal combustion engine cannot work. Also, the disadvantage of the prototype is a large number of cylinders - 16, which seriously complicates the design. In the proposed design, the axes of all cylinders are the same - the vibration source is minimized.
Известны конструкции, в которых поршни разгружены от боковых усилий. См. Л. 3. Баландин С.С., Бесшатунные поршневые двигатели внутреннего сгорания. Машиностроение. 1972. стр. 4. В этой конструкции цилиндры расположены оппозитно, поршни соединены штоками, и. следовательно,. двигаются в одном направлении, а для снижения вибрации используют встречное движение в другой четверке цилиндров. Чем больше цилиндров, тем меньше вибрации, но это приводит к многоцилиндровой схеме. Расположение цилиндров по Х-образной или ┼-образной схеме цилиндров существенно усложняет эксплуатацию. Конструкция известна давно, но распространения не получила.Known designs in which the pistons are unloaded from lateral forces. See L. 3. Balandin SS, Rodless piston internal combustion engines. Engineering. 1972. p. 4. In this design, the cylinders are opposite, the pistons are connected by rods, and. hence,. move in one direction, and to reduce vibration, use the oncoming movement in the other four cylinders. The more cylinders, the less vibration, but this leads to a multi-cylinder circuit. The arrangement of the cylinders in the X-shaped or ┼-shaped cylinder layout significantly complicates the operation. The design has been known for a long time, but has not received distribution.
На фиг. 1 показан общий вид двигателя,In FIG. 1 shows a general view of the engine,
на фиг.2 показан разрез фиг.1,figure 2 shows a section of figure 1,
на фиг.3 показан узел фиг.1. figure 3 shows the node of figure 1.
Двигатель содержит четыре цилиндра 1, четыре поршня 2. Два штока 3 и 27, клапаны 4, свечи 5, два картера 7. На каждом картере размещены два цилиндра. Цилиндры расположены противоположно - оппозитно. См. Л. 4. Роговцев В.Л. и др. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. М.: Транспорт, 1991. Стр. 20-21, рис. 1.5, г. Со штоком 3 соединен палец 8, а со штоком 27 соединен палец 25. Картеры соосно расположены на раме 10. Также на раме 10 расположены первичный вал 11, промежуточный вал 17 и вал отбора мощности 21. На концах валов 11 и 17 неподвижно посажены маховики 14 и 16. Маховики - это металлические диски с максимальным размещением металла на ободе. Они служат для накопления энергии при рабочем ходе поршней и обеспечивают движение поршней во время вспомогательных тактов и для прохода поршней через мертвые точки. Для превращения возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение валов 11 и 17 служат шатуны 26 и 12. Шатуны - это металлические стержни, на концах которых имеются кольцеобразные наконечники, называемые головками. На маховиках 14 и 16 имеются эксцентрично расположенные пальцы. Оси пальцев на маховиках каждой оси параллельны осям валов, на которых насажены маховики. Расстояние между осями пальцев и валов равно половине расстояния хода поршней. Связь между пальцами на штоках поршней и пальцами на маховиках осуществляют шатуны 12 и 26. Два шатуна 12 для связи пальца 8 с пальцами 15 и два шатуна 26 для связи пальца 25 с пальцами 13. Так образуется эксцентриковый механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение валов. Симметричное расположение шатунов относительно оси цилиндров, практически исключает изгибающие нагрузки на штоки и соответственно, на поршни. Расположение шатунов позволяет сравнительно легко установить подшипники качения в головки шатунов, что уменьшит потери на трение, повысит КПД и моторесурс. Для исключения дисбаланса и уменьшения вибраций, вызываемых несимметричным расположением пальцев и шатунов на маховиках, маховики снабжены противовесами на сторонах? противоположных пальцам.The engine contains four cylinders 1, four pistons 2. Two
Сопряжение пальцев 8 и 25 со штоками 3 и 27 желательно иметь прямоугольной формы. Между деталями должен быть зазор, исключающий передачу боковых усилий на поршни 2 от пальцев 8 и 25 через штоки 3 и 27. Этот зазор должен быть несколько больше зазора между ползунами 9 и картерами 7. Штоки 3 и 27 должны передавать усилия только вдоль своей оси. Поскольку сопряжения ползунов с картерами работают в зоне нормальных температур, то потери на трение могут быть минимальные за счет применения материалов с малыми коэффициентами трения.The coupling of the
Валы 11 и 17 снабжены неподвижно посаженными зубчатыми колесами 18 и 19. Колеса 18 и 19 одинаковые по размерам и находятся в постоянном зацеплении с передаточным отношением 1:1. При сборке двигателя колеса 18 и 19 устанавливают так, чтобы поршни работали синхронно, т.е. одновременно приходили или в ВМТ /верхние мертвые точки/, или в НМТ /нижние мертвые точки/. При этом должны одновременно происходить рабочие такты в крайних и одновременно рабочие такты в средних цилиндрах. Так же одновременно должны происходить вспомогательные такты. Для этого надо предварительно согласовать положение пальцев 15 на маховиках 16 и пальцев 13 на маховиках 14 с зубчатым колесом 19 и зубчатым колесом 18 и нанести на колеса 18 и 19 установочные метки. Такая работа обеспечит взаимную компенсацию сил инерции поршней и штоков. Зубчатое колесо 19 находится в постоянном зацеплении с кожухом сцепления 20, который свободно вращается на валу отбора мощности 21. Кожух 20 и диски 22, неподвижно сидящие на валу 21. совместно образуют сцепление, при включении которого движение поршней 2 передается на вал 21. Кожух 20 может быть выполнен как единая деталь, или может быть составным, и иметь венец с зубьями, выполненный в виде отдельной детали, соединенной с колесом. См. Л. 5. Мовнин М.С. и др. Техническая механика, ч. III, Детали машин, Судпромгиз, 1963, стр. 158, рис. 119 и стр. 112, рис. 137. Вал 17 через зубчатое колесо 19 и постоянно с ним связанное зубчатое колесо сцепления 20, при включении сцепления, передает вращение на вал отбора мощности 21.The shafts 11 and 17 are equipped with
Газораспределительная система двигателя состоит из общего вала привода 24, распределительных валов 6, отдельного для каждого цилиндра и клапанов 4. Вал 24 получает вращение от вала 17 через неподвижно закрепленные конические зубчатые колеса 23 и 28, а распределительные валы 6 от вала 24 через конические зубчатые колеса 29 и 30. На валах 6 имеются кулачки, которые воздействуют на клапаны 4. Зубчатое колесо 31, неподвижно закрепленное на валу 24, предназначено для привода механизмов зажигания, смазки, питания, электроснабжения.The engine gas distribution system consists of a
Достоинства конструкцииDesign Advantages
1. Практическое отсутствие вибраций.1. The practical lack of vibration.
2. Практическое отсутствие трения между поршнями и гильзами цилиндров, что увеличивает моторесурс, повышает КПД и уменьшает расход топлива.2. The practical absence of friction between the pistons and cylinder liners, which increases the service life, increases efficiency and reduces fuel consumption.
3. Доступность к каждому цилиндру в отдельности при эксплуатации и ремонте.3. Accessibility to each cylinder separately during operation and repair.
4. Простота конструкции - отсутствуют сложные детали - коленчатый вал и блок цилиндров.4. Simplicity of design - there are no complex details - a crankshaft and a cylinder block.
Перечень обозначений на фигурахThe list of symbols on the figures
1 - Цилиндр; 2 - Поршень; 3 - Шток; 4 - клапан; 5 - Свеча зажигания; 6 - Распределительный вал; 7 - Картер; 8 - Палец; 9 - Ползун;1 - cylinder; 2 - Piston; 3 - Stock; 4 - valve; 5 - spark plug; 6 - a camshaft; 7 - Carter; 8 - Finger; 9 - Slider;
10 - Рама;10 - Frame;
11 - Первичный вал; 12 - Шатун; 13 - Палец; 14 - Маховик;11 - a primary shaft; 12 - Connecting Rod; 13 - Finger; 14 - flywheel;
15 - Палец; 16 - Маховик; 17 - Промежуточный вал;15 - Finger; 16 - Flywheel; 17 - the intermediate shaft;
18 - Зубчатое колесо;18 - a gear wheel;
19 - Зубчатое колесо; 20 -. Кожух; 21 - Вал отбора мощности; 22 - Диск сцепления; 23 - коническое зубчатое колесо; 24 - Общий вал привода газораспределительных механизмов; 25 - Палец; 26 - Шатун; 27 - Шток; 28 - Коническое зубчатое колесо; 29 - Коническое зубчатое колесо; 30 - Коническое зубчатое колесо; 31 - Зубчатое колесо.19 - a gear wheel; twenty -. Casing; 21 - power take-off shaft; 22 - Clutch disc; 23 - bevel gear; 24 - Common shaft drive gas distribution mechanisms; 25 - Finger; 26 - connecting rod; 27 - Stock; 28 - Bevel gear; 29 - Bevel gear; 30 - Bevel gear; 31 - Toothed wheel.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013114941/06A RU2539609C2 (en) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | Opposed-piston internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013114941/06A RU2539609C2 (en) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | Opposed-piston internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013114941A RU2013114941A (en) | 2014-10-10 |
RU2539609C2 true RU2539609C2 (en) | 2015-01-20 |
Family
ID=53288655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013114941/06A RU2539609C2 (en) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | Opposed-piston internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2539609C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2639487C2 (en) * | 2016-02-08 | 2017-12-21 | Александр Сергеевич Гурьянов | Variable compression ratio two-cylinder opposed engine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR699786A (en) * | 1929-04-12 | 1931-02-19 | Improvements to two-stroke engines, in particular those for vehicles, navigation devices and aircraft | |
DE3240130A1 (en) * | 1982-10-29 | 1984-05-03 | Heinrich 7060 Schorndorf Bokern | Double-piston internal combustion engine with 2 rigidly connected pistons and driving of the pistons from both sides |
SU1733652A1 (en) * | 1988-11-21 | 1992-05-15 | Харьковское Высшее Военное Авиационное Инженерное Краснознаменное Училище | Internal combustion engine |
RU2052642C1 (en) * | 1992-11-27 | 1996-01-20 | Рафик Равилович Камалиев | Internal combustion engine |
RU2287071C1 (en) * | 2005-03-11 | 2006-11-10 | Борис Александрович Гормин | Internal combustion engine |
-
2013
- 2013-04-03 RU RU2013114941/06A patent/RU2539609C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR699786A (en) * | 1929-04-12 | 1931-02-19 | Improvements to two-stroke engines, in particular those for vehicles, navigation devices and aircraft | |
DE3240130A1 (en) * | 1982-10-29 | 1984-05-03 | Heinrich 7060 Schorndorf Bokern | Double-piston internal combustion engine with 2 rigidly connected pistons and driving of the pistons from both sides |
SU1733652A1 (en) * | 1988-11-21 | 1992-05-15 | Харьковское Высшее Военное Авиационное Инженерное Краснознаменное Училище | Internal combustion engine |
RU2052642C1 (en) * | 1992-11-27 | 1996-01-20 | Рафик Равилович Камалиев | Internal combustion engine |
RU2287071C1 (en) * | 2005-03-11 | 2006-11-10 | Борис Александрович Гормин | Internal combustion engine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2639487C2 (en) * | 2016-02-08 | 2017-12-21 | Александр Сергеевич Гурьянов | Variable compression ratio two-cylinder opposed engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013114941A (en) | 2014-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2066889B1 (en) | Improved opposed piston combustion engine | |
EP0839266B1 (en) | Opposed piston combustion engine | |
JP2013524094A (en) | Reciprocating piston engine with improved mass equalization | |
CN102979619B (en) | Arbitrary-tooth difference rolling transmission internal combustion engine | |
JP2019011761A (en) | Internal combustion engine | |
US20120090571A1 (en) | Internal combustion engine | |
GB2482750A (en) | An opposed piston engine | |
CN103032164B (en) | Outer convex inner arbitrary gear difference cam is rolled and is moved transmission internal combustion engine | |
CN105604696A (en) | Internal combustion engine driven by needle roller block with any tooth difference | |
RU2539609C2 (en) | Opposed-piston internal combustion engine | |
US3386424A (en) | Internal combustion engines | |
US8757126B2 (en) | Non-reciprocating piston engine | |
RU2539698C1 (en) | Opposite eight-cylinder engine | |
WO2014012152A1 (en) | Internal combustion engine | |
CN103061881A (en) | Oscillating transmission internal combustion engine comprising convex inner cam with optional inner tooth differences | |
KR101500409B1 (en) | Balance shaft module of engine | |
RU184024U1 (en) | Gas piston internal combustion engine for heating and ventilation of buildings | |
RU2476700C2 (en) | Con-rod-free ice, device to convert reciprocation into rotation and vice versa | |
RU2516040C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2391524C1 (en) | Mechanism of motion transmission from pistons to output shaft of opposed engine | |
RU2480596C2 (en) | Conversion mechanism of piston back-and-forth movement to rotational movement with rack-and-pinion mechanism in 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 | |
RU205655U1 (en) | Crank mechanism of a Stirling engine type α | |
RU2568350C1 (en) | Conrod-free rodless piston ice | |
RU2690310C1 (en) | Multi-cylinder axial crank-less piston thermal engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160404 |