RU2686361C1 - Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с вращающимся цилиндром - Google Patents
Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с вращающимся цилиндром Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686361C1 RU2686361C1 RU2018111886A RU2018111886A RU2686361C1 RU 2686361 C1 RU2686361 C1 RU 2686361C1 RU 2018111886 A RU2018111886 A RU 2018111886A RU 2018111886 A RU2018111886 A RU 2018111886A RU 2686361 C1 RU2686361 C1 RU 2686361C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- piston
- combustion chamber
- engine
- spherical bodies
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F01B3/04—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
- F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
- F01B9/06—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft the piston motion being transmitted by curved surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/26—Engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main-shaft axis; Engines with cylinder axes arranged substantially tangentially to a circle centred on main-shaft axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в качестве силового агрегата в транспортных машинах, а также других передвижных стационарных устройствах, например в перфораторах, вибротрамбовках. Задача изобретения - упрощение конструкции двигателя и уменьшение его габаритов при сохранении его надежности и бесперебойной работы. Это достигается тем, что бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с вращающимся цилиндром включает цилиндр 1, установленный в нем поршень 2 с выполненным криволинейным бесконечным пазом под сферические тела 5 и камеру сгорания 3. В предложенном решении сферические тела установлены в стенках цилиндра, выполненного с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движений, на внутренней поверхности которого расположен проходной вырез 4, сообщающийся с камерой сгорания, а поршень включает окна впуска 7, выпуска 8 и зажигания 9 с возможностью сообщения их с проходным вырезом 4. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению и может быть использовано в качестве силового агрегата в транспортных машинах, а также других передвижных стационарных устройствах, например в перфораторах, вибротрамбовках.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению, принятым за прототип, является бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с врающимися поршнями (патент РФ на изобретение №2099559, опубл. 20.12.1997), содержащий цилиндр на внутренней поверхности которого выполнен криволинейный бесконечный паз с установленными в полусферические гнезда поршней шарами. Поршни при схождении и в совокупности с цилиндром образуют камеру сгорания. В днище каждого поршня имеются отверстия, через которые проходит выходной вал, снабженный шлицами и связанный с поршнями через шлицевые втулки, закрепленные на поршнях. В корпусе цилиндра выполнены форсунки, продувочный и выпускной ресиверы. Выходной шлицевой вал установлен в подшипниках, и на нем установлены шестерни отбора мощности. Отверстия уплотнены кольцами.
С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндр, установленный в нем поршень, криволинейным бесконечным паз под сферические тела и камеру сгорания.
Недостатками данного двигателя являются большие габариты и сложность его конструкции, вызванные большим количеством необходимых для данной конструкции деталей, что снижает надежность двигателя. При этом отсутствует возможность использовать свечу накаливания.
Задача изобретения - упрощение конструкции двигателя и уменьшение его габаритов при сохранении его надежности и бесперебойной работы.
Это достигается тем, что бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с вращающимся цилиндром включает цилиндр, установленный в нем поршень с выполненным криволинейным бесконечным пазом под сферические тела и камеру сгорания. В предложенном решении сферические тела установлены в стенках цилиндра, выполненном с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движений, на внутренней поверхности которого расположен проходной вырез, сообщающийся с камерой сгорания, а поршень включает окна впуска, выпуска и зажигания с возможностью сообщения их с проходным вырезом.
Для упрощения системы зажигания в окне зажигания можно использовать свечу зажигания.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 - изображен общий вид двигателя; фиг. 2 - вид сверху с фиг. 1; фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 2; фиг. 7 - схема работы двигателя.
Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания включает цилиндр 1 с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движений относительно поршня 2, установленного в нем. Внутреннее пространство цилиндра 1, ограниченное торцевой поверхностью поршня 2, образует камеру сгорания 3. На внутренней поверхности цилиндра расположен проходной вырез 4, сообщающийся с камерой сгорания 3. С противоположной стороны в стенках цилиндра установлены сферические тела 5, например шары, которые входят в сочленение с криволинейным бесконечным пазом 6, например, синусоидальной формы, выполненном на внешней поверхности поршня 2. В совокупности цилиндр 1, поршень 2, паз 6 и тела 5 образуют передаточный механизм.
Поршень включает окно впуска 7 горючей смеси и окно выпуска 8 отработанных газов, с возможностью сообщения с проходным вырезом, а также окно зажигания 9, имеющее возможность сообщение с проходным вырезом, расположенное на равноудаленном расстоянии от окон впуска и выпуска.
Окно впуска 7 горючей смеси представляет из себя полость в поршне 2, нижняя часть которой служит для присоединения к источнику горючей смеси, а верхняя часть, которой выполнена в виде прямоугольного окна в стенке поршня так, что обеспечивает прохождение горючей смеси через проходной вырез 4 цилиндра 1 в камеру сгорания 3 в течение всего такта впуска.
Окно выпуска 8 отработанных газов представляет из себя полость в поршне 2, нижняя часть которой подсоединена к выхлопной трубе (на фиг. не показана), а верхняя часть которой выполнена в виде прямоугольного окна в стенке поршня 2 так, что обеспечивает прохождение отработанных газов из камеры сгорания 3 через проходной вырез 4 цилиндра 1 в выхлопную трубу в течении всего такта выпуска. Окна впуска 7 и выпуска 8 и проходной вырез образуют механизм газораспределения.
Окно зажигания 9 представляет собой полость в поршне 2, выполненную под углом от его оси, для удобства установки свечи зажигания 10, которая обеспечивает воспламенение горючей смеси в момент прохождения проходного выреза 4 через окно зажигания в начале такта рабочего хода.
В окне зажигания 9 в месте сообщения с проходным вырезом установлена свеча зажигания 10, например, свеча зажигания. Окно зажигания 9, проходного выреза 4 и свечи зажигания 10 образуют систему зажигания.
Двигатель работает следующим образом: на фиг. 7 изображен четырехтактный цикл работы предлагаемого двигателя. При работе двигателя цилиндр 1 совершает возвратно-поступательное и вращательное движения вокруг поршня 2, двигаясь своими сферическими телами 5 в криволинейном бесконечном пазу 6 поршня. При этом камера сгорания 3 меняет свой объем в зависимости от такта хода.
Исходное положение Сферические тела 5 находятся в нижней части паза 6. Вырез 4 находится в начале окна впуска 7. Камера сгорания 3 имеет минимальный объем. Цилиндр 1 имеет момент количества движения за счет предыдущего рабочего хода.
Такт 1. Впуск
Сферические тела 5 движутся по пазу вверх и вращают цилиндр 1 вокруг его продольной оси по часовой стрелке. При этом объем камеры сгорания 3 увеличивается и горючую смесь засасывается через вырез 4 цилиндра 1 и окно впуска 7, которое остается открытым до тех пор, пока сферические тела 5 не достигнут верхней точки паза 6 и вырез 4 не выйдет из зоны окна впуска 7.
Такт 2. Сжатие
Сферические тела 5 вместе с цилиндром 1 движутся по пазу 6 вниз. Происходит сжатие смеси до тех пор, пока вырез 4 не установится напротив окна зажигания 9.
Такт 3. Рабочий ход
Сжатая горючая смесь в камере сгорания 3 соприкасается со свечой зажигания 10, установленной в окне зажигания 9. Происходит воспламенение горючей смеси. Под давлением сгоревшей смеси цилиндр 1 вместе со сферическими телами 5 движутся вверх и вращаются по часовой стрелке до тех пор, пока вырез 4 не дойдет до окна выпуска 8.
Такт 4. Выпуск
Сферические тела 5 вместе с цилиндром 1 движутся по пазу 6 вниз и поворачиваются вокруг продольной оси цилиндра 1 по часовой стрелке, при этом из камеры сгорания 3 выдавливаются выхлопные газы через вырез 4 цилиндра 1 и окно выпуска 8.
На этом цикл работы двигателя завершен и он готов к следующему циклу.
Во время работы двигателя, благодаря предложенной конструкции, проходной вырез 4 вместе с цилиндром 1 совершают возвратно-поступательное и вращательное движения вокруг поршня 2. При этом проходной вырез 4 через окно впуска 7 пропускает горючую смесь в камеру сгорания 3 (осуществляется такт впуска). Затем проходной вырез 4 выходит из зоны окна впуска 7 и наступает такт сжатия до окна зажигания 9, где горючая смесь поджигается и через проходной вырез 4 воспламеняется горючая смесь в камере сгорания 3 (такт рабочего хода). При дальнейшем движении цилиндра 1 его проходной вырез 4 входит в сообщение с окном выпуска 8 и начинается такт выпуска до тех пор, пока проходной вырез 4 не совпадет с началом окна впуска 7. Далее цикл повторяется.
За счет обеспечения возвратно-поступательного и вращательного движений цилиндра происходит регулирование газораспределения и зажигания. Предложенное изобретение, отличающееся малыми габаритами и простой, обеспечивает надежную и бесперебойную работу в четырехтактном цикле. Помимо этого работа двигателя в четырехтактном цикле обеспечивает его экологичность.
Claims (2)
1. Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с вращающимся цилиндром, включающий цилиндр, установленный в нем поршень с выполненным криволинейным бесконечным пазом под сферические тела и камеру сгорания, отличающийся тем, что сферические тела установлены в стенках цилиндра, выполненного с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движений, на внутренней поверхности которого расположен проходной вырез, сообщающийся с камерой сгорания, а поршень включает окна впуска, выпуска и зажигания с возможностью сообщения их с проходным вырезом.
2. Бесшатунный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что в окне зажигания может быть установлена свеча зажигания.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018111886A RU2686361C1 (ru) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с вращающимся цилиндром |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018111886A RU2686361C1 (ru) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с вращающимся цилиндром |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2686361C1 true RU2686361C1 (ru) | 2019-04-25 |
Family
ID=66314733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018111886A RU2686361C1 (ru) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с вращающимся цилиндром |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2686361C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1724896A1 (ru) * | 1989-08-16 | 1992-04-07 | Л. Р. Иванов | Поршнева машина |
| US5351657A (en) * | 1992-09-28 | 1994-10-04 | Buck Erik S | Modular power unit |
| RU2057948C1 (ru) * | 1992-10-06 | 1996-04-10 | Челябинский государственный технический университет | Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания |
| RU2099559C1 (ru) * | 1995-10-11 | 1997-12-20 | Челябинский государственный технический университет | Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с вращающимися поршнями |
| RU2262602C1 (ru) * | 2004-01-20 | 2005-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Мидера-К" | Поршневая машина |
| US20110259188A1 (en) * | 2010-04-21 | 2011-10-27 | Raju Jairam | Axially rotating free piston |
-
2018
- 2018-04-02 RU RU2018111886A patent/RU2686361C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1724896A1 (ru) * | 1989-08-16 | 1992-04-07 | Л. Р. Иванов | Поршнева машина |
| US5351657A (en) * | 1992-09-28 | 1994-10-04 | Buck Erik S | Modular power unit |
| RU2057948C1 (ru) * | 1992-10-06 | 1996-04-10 | Челябинский государственный технический университет | Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания |
| RU2099559C1 (ru) * | 1995-10-11 | 1997-12-20 | Челябинский государственный технический университет | Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с вращающимися поршнями |
| RU2262602C1 (ru) * | 2004-01-20 | 2005-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Мидера-К" | Поршневая машина |
| US20110259188A1 (en) * | 2010-04-21 | 2011-10-27 | Raju Jairam | Axially rotating free piston |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1819912B1 (en) | Reciprocating machine | |
| JP2017172574A (ja) | １ストローク内燃機関 | |
| WO2001048359A1 (en) | O-ring type rotary engine | |
| KR101135847B1 (ko) | 3행정 기관 | |
| JP2001082157A (ja) | ２サイクル内燃エンジン及びこれに用いる掃気ポンプ | |
| RU2686361C1 (ru) | Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания с вращающимся цилиндром | |
| US8495977B2 (en) | Intake and exhaust apparatus for four-stroke internal-combustion engine | |
| CN212656894U (zh) | 一种偏心双转子传动装置 | |
| CN108167071B (zh) | 一种新型转子发动机 | |
| CN111305944A (zh) | 一种偏心双转子传动装置 | |
| CN205422929U (zh) | 发动机 | |
| KR101208053B1 (ko) | 더블 피스톤헤드를 구비한 내연기관 | |
| RU2489582C2 (ru) | Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания тигунцева | |
| US7188598B2 (en) | Rotary mechanical field assembly | |
| RU2796421C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
| RU2467183C1 (ru) | Способ работы роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания и роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания | |
| KR100558292B1 (ko) | 회전식 흡·배기구를 구비하는 내연기관 | |
| CA2328671A1 (en) | Multiple combusti0n chamber and tensile compression mechanism single-cycle rotary internal combustion engine | |
| CN102588092B (zh) | 二冲程自吸气旋转式发动机 | |
| KR0181747B1 (ko) | 베인형 회전 동력기관 | |
| KR100391131B1 (ko) | 연소실 구조 | |
| RU2253029C2 (ru) | Роторный двигатель внутреннего сгорания | |
| JP2637311B2 (ja) | 内燃機関 | |
| KR101208052B1 (ko) | 내연기관용 실린더유닛 | |
| KR101065002B1 (ko) | 왕복 피스톤 엔진 및 그 작동 방법 |