RU2793028C1 - Двигатель внутреннего сгорания двустороннего действия - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания двухстороннего действия содержит корпус с одним цилиндром (1) или с блоком цилиндров. В каждом из цилиндров (1) установлены с возможностью перемещения вдоль оси цилиндра поршни (2) и (3), шатуны (4), (5) и (6) и коленчатый вал двигателя. Каждый из цилиндров (1) снабжен двумя поршнями (2) и (3) с одинаковой массой. Один из поршней (3) расположен по центру цилиндра и выполнен из двух частей. Верхняя часть поршня (3) ступенькой переходит в его нижнюю часть. Соотношение диаметра верхней части поршня (3) к диаметру нижней части поршня равно соотношению DB:DH=2:1, где DB - диаметр верхней части первого поршня; DH - диаметр нижней части первого поршня. Второй поршень (2) выполнен в виде кольца, расположенного вокруг нижней части первого поршня (3). Толщина кольца b второго поршня (2) равна 1/4 диаметра верхней части первого поршня(3), b=1/4DB. Оба поршня (2) и (3) шатунами (4), (5) и (6) соединены с эксцентриками (7) вала. Эксцентрики (7) вала развернуты относительно друг друга на 180°. Оба поршня (2) и (3) образуют кольцевую рабочую полость с первой камерой сгорания (8). Поршень (3), расположенный по центру, и головка (11) цилиндра образуют рабочую полость со второй камерой (13) сгорания. Обе камеры сгорания (8) и (13) снабжены форсунками (12) и (16) для впрыска топлива. Каждая камера сгорания снабжена всасывающим и выхлопным клапанами (9), (14) и (10), (15). Связанный с камерами сгорания выхлопной канал снабжен лепестковым обратным клапаном (17). Технический результат заключается в повышении мощности двигателя за счет использования двух поршней. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к конструкции двигателей внутреннего сгорания.

Известен «Двигатель внутреннего сгорания (10), содержащий, по меньшей мере, два цилиндра(11,11')с параллельными продольными осями, причем каждый цилиндр содержит отверстие и поршень (12,12'), выполненный с возможностью поступательного перемещения внутри указанного цилиндра, указанные соответствующие отверстия в указанных цилиндрах обращены друг к другу, указанные поршни имеют кинематическую связь с шатунно-кривошипным механизмом, отличающийся тем, что указанный шатунно-кривошипный механизм содержит: разделителе 13),соединяющий указанные поршни, выполненный с возможностью поддержания постоянного интервала между указанными поршнями, так что поступательное перемещение одного поршня приводит к такому же поступательному перемещению другого поршня, причем указанные поршни прикреплены соответственно к плечам(131,131') указанного разделителя, коленчатый вал (20), установленный с возможностью вращения вокруг оси, расположенной между отверстиями в цилиндрах и между продольными осями указанных цилиндров, причем указанный коленчатый вал имеет шатунную шейку (21), коромысло (40), установленное с возможностью вращения вокруг-шатунной шейки, имеющее два конца, расположенные с каждой стороны указанной шатунной шейки, по меньшей мере один шатун (30), имеющий первый конец, называемый «малым концом» (31), прикрепленный к разделителю, и второй конец, называемый «большим концом» (32), прикрепленный к одному из концов коромысла.

Патент РФ №2733157; МПК: F01B 9/02; 1/08; 7/16; д. публ. 20.09.2020 г.

Известно «Двигатель внутреннего сгорания», содержащий механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала посредством плоскопараллельного движения рычага-коромысла, имеющего опорный конец, шарнирно связанный с корректирующим кривошипом, при этом другой его конец соединен с помощью поршневого шатуна с поршнем, находящимся в цилиндре, который размещен в блок-картере, при этом в нем поршневой шатун соединен с рычагом-коромыслом через фиксируемый эксцентриковый шарнир, опорный конец рычага-коромысла сочленен шарнирно с эксцентриковым валом, связанным с коленчатым валом посредством шестеренного привода, для обеспечения синхронного вращения с угловой скоростью в два раза меньшей скорости коленчатого вала. Патент РФ №2704510, МПК: F01B 9/02; д.публ. от 29.10.2019 г.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому в качестве изобретения является «Двигатель внутреннего сгорания», содержащий корпус с блоком цилиндров, в каждом из которых установлены с возможностью перемещения вдоль оси цилиндра поршень, шатуны и коленчатый вал двигателя, который снабжен опорами в виде роликовых подшипников качения, отличающийся тем, что коленчатый вал двигателя выполнен в виде неразборного эксцентрикового вала и связан с поршнями неразборными шатунами, последние, в свою очередь, также снабжены опорами в виде роликовых подшипников качения, при этом на торцах эксцентриков неразборного вала расположены разрезные накладки, которые выполняют функцию защиты подшипников качения и шатунов от осевого смещения.

Патент на изобретение РФ №2685750, МПК: F01B 9/02; д.публ. 23 04 2019 г.

К техническому результату изобретения относится повышение мощности ДВС за счет использования в конструкции цилиндра с двумя поршнями одинаковой массы, один из которых выполнен по центру цилиндра, а другой кольцом вокруг него, что создает эффект уравновешивания силы инерции при работе ДВС.

Двигатель не вызывает проблем при распределении рабочих ходов за цикл и у многоцилиндровых двигателей и обладает надежностью и повышенной мощностью благодаря двухстороннему действию.

Вышеуказанный технический результат достигается за счет того что Двигатель внутреннего сгорания двухстороннего действия» содержит корпус с одним или блоком цилиндров, в каждом из которых установлены с возможностью перемещения вдоль оси цилиндра поршень, шатуны и коленчатый вал двигателя. При этом каждый из цилиндров снабжен двумя поршнями с одинаковой массой, один из них расположен по центру цилиндра и выполнен из двух частей. Причем верхняя часть поршня ступенькой переходит в его нижнюю часть, а соотношение диаметра верхней части поршня к диаметру нижней части поршня равно соотношению D_B:D_H=2:1. Второй поршень выполнен в виде кольца, расположенного вокруг нижней части первого поршня, причем толщина кольца b второго поршня равна 1/4 диаметра верхней части первого поршня: b=1/4D_B. При этом оба поршня шатунами соединены с эксцентриками вала, а эксцентрики вала развернуты относительно друг друга на 180°. Кроме того оба поршня образуют кольцевую рабочую полость с первой камерой сгорания, а поршень, расположенный по центру, и головка цилиндра образуют рабочую полость со второй камерой сгорания. Каждая камера сгорания снабжена форсунками для впрыска топлива, всасывающим и выхлопным клапанами. А связанный с камерами сгорания, выхлопной канал снабжен лепестковым обратным клапаном, где:

D_B - диаметр верхней части первого поршня;

D_H - диаметр нижней части первого поршня;

b - толщина кольца второго поршня.

На фиг. 1 представлена (чертеж-схема) предлагаемого устройства.

Фиг. 1 - Двигатель внутреннего сгорания двухстороннего действия.

Двигатель внутреннего сгорания двухстороннего действия состоит из Цилиндра 1, который содержит кольцевой поршень 2 и комбинированный поршень 3, каждый из которых шатунами 4, 5 и 6 соединен с эксцентриками 7 вала, при этом эксцентрики развернуты относительно друг друга на 180°. Поршни 2 и 3 имеют одинаковую массу и образуют кольцевую рабочую полость с камерой сгорания 8, поршень 3 и головка цилиндра 11 образуют рабочую полость с камерой сгорания 13. Камера сгорания 8 заключает в себе всасывающий клапан 9 и выхлопной клапан 10. Камера сгорания 13 заключает в себе всасывающий клапан 14 и выхлопной клапан 15. Форсунка 12 служит для впрыска топлива в камеру сгорания 8. Форсунка 16- в камеру сгорания 13. Для повышения КПД ДВС при частичных нагрузках выхлопной канал снабжен лепестковым обратным клапаном 17. Подшипники 18 стандартные без сепараторные.

Устройство работает следующим образом: рабочая полость между поршнем 3 и головкой цилиндра 11 работает по четырехтактному циклу со сдвигом по фазе 180°. В связи с тем, что подвижные детали цилиндро-поршневых групп одинаковой массы попарно движутся со сдвигом по фазе 180°, силы инерции попарно уравновешены и двигатели в любом исполнении, включая одноцилинлровые, полностью уравновешены по всем гармоникам (движения) без применения противовесов и уравновешивающих валиков. Двигатель не вызывает проблем при распределении рабочих ходов за цикл и у многоцилиндровых двигателей и обладает повышенной мощностью благодаря двухстороннему действию.

Предлагаемое техническое решение в виде «Двигателя внутреннего сгорания двухстороннего действия» обладает повышенной надежностью благодаря оригинальной конструкции поршней, обеспечивающих уравновешивание работы двигателей по всем гармоникам движения.

Claims (4)

1. Двигатель внутреннего сгорания двухстороннего действия, содержащий корпус с одним цилиндром или с блоком цилиндров, в каждом из которых установлены с возможностью перемещения вдоль оси цилиндра поршень, шатуны и коленчатый вал двигателя, отличающийся тем, что каждый из цилиндров снабжен двумя поршнями с одинаковой массой, один из них расположен по центру цилиндра и выполнен из двух частей, причем верхняя часть поршня ступенькой переходит в его нижнюю часть, при этом соотношение диаметра верхней части поршня к диаметру нижней части поршня равно соотношению D_B:D_H=2:1, а второй поршень выполнен в виде кольца, расположенного вокруг нижней части первого поршня, причем толщина кольца b второго поршня равна 1/4 диаметра верхней части первого поршня:b=1/4D_B, а оба поршня шатунами соединены с эксцентриками вала, причем эксцентрики вала развернуты относительно друг друга на 180°, кроме того оба поршня образуют кольцевую рабочую полость с первой камерой сгорания, а поршень, расположенный по центру, и головка цилиндра образуют рабочую полость со второй камерой сгорания, при этом обе камеры сгорания снабжены форсунками для впрыска топлива, и каждая камера сгорания снабжена всасывающим и выхлопным клапанами, кроме того, связанный с камерами сгорания выхлопной канал снабжен лепестковым обратным клапаном, где:
2. D_B - диаметр верхней части первого поршня;
3. D_H - диаметр нижней части первого поршня;
4. b - толщина кольца второго поршня.

Images