RU32535U1 - Двигатель внутреннего сгорания - Google Patents

Description

Имеется двигатель, у которого диаметр вращения оси ШэтуШии шейки меньше диаметра враш;ения осей опорных роликов кривошипа в круговой дорожке, а шатунная ось коленчатая, как неповоротная, так и поворотная, (см. «Двигатель внутреннего сгорания Заявка .№ 2000 12 777 6/20 (029386) от 03 ноября 2000 г.).

Недостаток: При большой разнице между диаметром враш;ения осей опорных роликов кривошипа в круговой дорожке и диаметром врашения оси шатунной шейки, в поворотной оси, будет большой отход оси шатунной шейки от основной окружности враш;ения и наличие больших боковых и радиальных сил, в случае неповоротной оси, существенная часть длины кривошипа в круговой дорожке не принимает участие в создании полезного крутящего момента двигателя.

Наиболее близким аналогом является двигатель, у которого коленчатая и не вращающая в основании шатунная ось, ломающаяся, с изменяемой величиной радиуса колена.

(см. «Двигатель внутреннего сгорания Заявка № 2002100890/20 (000636) от 08 января 2002 г.

Недостаток: не полностью используется длина кривошипа в круговой дорожке в создании полезного момента двигателя.

Целью предлагаемой конструкции является повышение выходных силовых характеристик двигателя.

Названная цель достигается конструкцией двигателя, у которого сохраняется цилиндро -поршневая группа, головка двигателя с камерой сгорания, механизм газораспределения, системы смесеобразования, топливоподачи, смазки и охлаждения, шатун, кривошип вращающийся в круговой дорожке, опираясь на нее двумя опорными роликами, причем диаметр вращения осей опорных роликов больше диаметра вращения оси шатунной шейки, а шатунная ось коленчатая и ломающаяся, причем крутящий момент снимается с кривошипа в круговой дорожке муфтой или планетарной передачей, прикладывая , при этом, к кривошипу только момент сопротивления, а шестерня полумуфты, установленная в картере на опоре качения, или шестерня планетарной передачи, входят в зацепление с шестерней продольного вала. Коленчатая и ломаюшаяся шатунная ось состоит из двух неповоротных оснований шатунной оси, жестко закрепленных на осях опорных роликов кривошипов в круговой дорожке и поворотной части шатунной оси, шарнирно закрепленной на неповоротных основаниях.

Новым является то, что поворотная часть шатунной оси при повороте, во время рабочего такта, одновременно, совершает движение навстречу поршню.

На фиг. 1 показан поперечный разрез двигателя.

На фиг. 4 показан второй вариант конструкции поворотной части

шатунной оси с движением на встречу поршню. На фиг.5 показана силовая схема двигателя во время рабочего такта.

Конструкция состоит из цилиндра 1, поршня 2, шатуна 3, кривошипа 5, вращаюпдего в круговой дорожке 4. Кривошип опирается на круговую дорожку двумя опорными роликами 6, имеюпдими опоры качения. Ось круговой дорожки перпендикулярна оси цилиндра. На один цилиндр приходится две соосные между собой круговые дорожки 4 и два вращающихся в них кривошипа 5. Причем оси опорных роликов 6 обеих кривошипов должны быть соосны между собой. Ось х-х кривошипа 5 смещена относительно оси круговой дорожки 4 на величину эксцентриситета е, что необходимо для обеспечения работоспособности данной системы и создания силы N приемлемой величины. Два кривошипа 5 связаны между собой шатунной осью состоящей из двух неповоротных оснований шатунной оси 7, жестко закрепленных на кривошипах 5 (фиг. 1, 2, 3) и поворотной части 8.

Основания 7 могут крепиться как на осях опорных роликов 17 кривошипа 5 (фиг.2, 3), так и , непосредственно, на кривошипах. Основания 7 имеют пазы, которые могут быть как прямолинейные так и криволинейные, в которых перемещаются опорные ролики 12 поворотной части 8 шатунной оси (фиг.З).

Кулачок 9 выполнен как единое целое с поворотной частью 8 шатунной оси. Поворотный сектор 14 может быть установлен как на оси 17 опорного ролика 6 , так и на самостоятельной оси, заложенной конструктивно.

Во время рабочего такта, когда поршень 2 вращает кривошип 5, под действием тангенциальной силы Р поворотная часть 8 шатунной оси отходит от упора 23 и, поворачиваясь, прижимается к упору 24. При этом кулачок 9, опираясь на сектор 14 и вращая его, перемещает ось 11 поворотной части 8 шатунной оси вдоль паза в основании 7 навстречу поршню. Ось 10 поворотной части 8 также перемещается навстречу поршню. Величина перемещения навстречу поршню определяется контуром кулачка 9. Опоры опорных роликов 12 и секторов 14, для снижения потерь на трение, предпочтительнее выполнить в виде опор качения.

Радиус колена коленчатой шатунной оси меняется с Г Дкр-Дш до величины Г2 Дкр -Д1 (фиг. 1, 3,5) . Тангенциальная сила Р передается на ось

17 опорного ролика 6 через кулачок 9 и сектор 14, прикладывая дополнительно через неповоротное основание 7 шатунной оси к кривошипу 5 отрицательный момент MI -Р АБ, направленный против вращения кривошипа. Суммарный крутящий момент, создаваемый на кривошипе Мкр РАД-РАБ Р. БД. По совершению тангенциальной силой полезной работы, ролики 16, установленные на оси 10, плавно набегают на кулачки 19, поворачивая поворотную часть шатунной оси с упора 24 на упор 23 (фиг. 3). При этом пружины 13 и 15 возвращают, соответственно, ось 11 и сектор 14 в исходное положение.

2

Во втором варианте конструкции (фиг.4) неповоротное основание 7 коленчатой шатунной оси, жестко закрепленное на кривошипе 5, не имеет паза для перемешения по нему оси 11 . Ось 11, поворотной части 8 шатунной оси, связана с основанием 7 с помош;ью качаюш;егося коромысла 25, обеспечиваюшего оси 11 необходимую траекторию во время рабочего такта, когда поворотная часть 8 переходит от упора 23 к упору 24. Ось 10 перемещается навстречу поршню 2. Пружина 13, как и в первом варианте, постоянно прижимает кулачок 9 к сектору 14. Вся работа данного варианта аналогична первому варианту.

Преимущество данной конструкции заключается в том, что при перемещении поворотной части 8 шатунной оси навстречу поршню во время рабочего такта, происходит притормаживание падения давления в цилиндре во время поворота и увеличивается угол поворота кривошипа 5 под действием тангенциальной оси, на величину угла имеющему хорду равную величине перемещения поворотной части 8 навстречу поршню, что повышает выходные характеристики двигателя.

Подпись:

Claims (1)

1. Двигатель внутреннего сгорания, состоящий из цилиндро-поршневой группы, головки двигателя с камерой сгорания, механизма газораспределения, систем смесеобразования, топливоподачи, смазки и охлаждения, шатуна, продольного вала, по меньшей мере, кривошипа имеющего возможность вращаться в круговой дорожке, опираясь на нее опорными роликами, с возможностью снятия крутящего момента с кривошипа в круговой дорожке муфтой или планетарной передачей, с возможностью прикладывать, при этом, к кривошипу только момент сопротивления, а шестерня полумуфты, установленная в картере на опоре качения, или шестерня планетарной передачи имеют возможность входить в зацепление с шестерней продольного вала, причем диаметр окружности вращения осей опорных роликов кривошипа больше диаметра окружности вращения оси шатунной шейки, а шатунная ось коленчатая и ломающаяся, с изменяемой величиной радиуса колена, состоящая из неповоротной части, отличающаяся тем, что поворотная часть шатунной коленчатой оси выполнена заодно с кулачком и, при возможном повороте во время рабочего такта, имеет возможность совершать дополнительное движение навстречу поршню.