SK84696A3 - Piestový motor s priamočiarym kľukovým mechanizmom - Google Patents

Abstract

Priamočiary vratný pohyb piestov piestového motora sa prevádza na rotačný tak, že piest (8)je spojený pomocou piestnej tyče (7) s čapom (1) priamočiareho kľukového mechanizmu. Priamočiary kľukový mechanizmus sa skladá z čapu (1), pohybujúceho sa po priamke, ktorá je výsledkom rotačného pohybu pastorka (2) s priemerom d, zapadajúceho do vnútorného ozubenia (3) s priemerom D = 2d. Rotačný pohyb pastorka je prevedený na výstupný hriadeľ (5) cez kľuku (4). Použitím priamočiareho kľukového mechanizmu je možné vytvoriť aj viacvalcové motory s rôznym sklonom valcov. Čapy (1) pre každý smer sú na rozstupovej kružnici pastorka (2) a vytvárajú osobitný kľukový hriadeľ. Vynález tak umožňuje vytvoriť motory s valcami do V, X alebo do hviezdice.

Description

QtUU''·

Vynález sa týka piestového motora s použitím

mu. motorov, najmä spaľovacích, je priamočiary pohyb piestu prevádzaný na rotačný pohyb kľukovým mechanizmom v troch základných prevedeniach: -kľukový mechanizmus s ojnicou -kľukový mechanizmus s križiakom -kľukový mechanizmus s kulisou

Nedostatkom bežného kľukového mechanizmu s ojnicou prípadne s križiakom je to, že vytvára značné bočné sily, ktoré sú zachytávané piestom alebo križiakom a prenášané" šmykovým trením na valec alebo vedenie. Okrem toho priebeh zotrvačných síl nie je harmonický a ťažko sa vyvažuje. Kľukový mechanizmus s kulisou má určité výhody. Umožňuje dobré vyváženie. Ďalej umožňuje spojiť protibežné piesty na pevno cez piestne tyče a tým odľahčiť kľukový mechanizmus. Umožňuje tiež uzatvoriť pracovný priestor aj pod piestom. Ale šmykovému treniu v kulise sa nevyhne. Okrem toho prevedenie kulisy u väčších motorov naráža na problémy hmotnosti a pevnosti. vi/hq/&Zí'f

Hore uvedené nedostatky odstraňuje zariadenie podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že na prevod priamočiareho pohybu piesta na rotačný je použitý priamočiary kľukový mechanizmus. 2

Priamočiarý kľukový mechanismus využívá skutočnosť, že pri odvaľovaní pastorku o priemere d vo vnútornom ozubení o priemere D = 2d, sa všetky body na rozstupovej kružnici pastorku pohybujú po priamkach, ktoré prechádzajú stredom kolesa s vnútorným ozubením.

Piest má len piestnu tyč s ložiskom, ktoré je na čape lineárneho kľukového mechanizmu. Čap je na rozstupovej kružnici pastorku a pohybuje sa po priamke. Výhodou uvedeného riešenia je, že sa skladá z rotujúcich častí, nevytvára bočné sily, ktoré by bolo potrebné zachytávať trením posúvajúcich sa častí a pritom ho je možné vyvážiť rovnako dobre ako mechanizmus s kulisou. Narozdiel od mechanismu s kulisou nie je v mieste spojenia piestných tyčí protiľahlých piestov veľká kulisa, ale len bežné ložisko. To zmenšuje rozmery a zotrvačné sily a umožňuje použitie mechanizmu aj pre najväčšie motory, ktoré boli doposiaľ riešené s križiakom. Výsledkom je: -vyššia účinnosť motora (menšie trenie) -menšie chvenie (dobrá vyváženosť) -menšie rozmery na rovnaký výkon.

Zvlášť výhodné je použitie vynálezu u motorov, kde je pracovný priestor nad aj pod piestom, ako sú dvojtaktné motory alebo Stirligov motor. U dvojtaktného motora je možné oddeliť priestor pod piestom od kľukovej skrine a tým zlepšiť mazanie a ekológiu, zníži sa množstvo maziva v palive a tým aj exhalátorov. 3 U veľkých dvojtaktných motorov nad 1000 kW, kde je užívaný uzatvorený priestor pod piestom, umožňuje vynález podstatné skrátenie a odľahčenie mechanizmu. U štvortaktného motora je možné spaľovať pod aj nad piestom. Pretože na jednu kľuku pripadajú 4 spaľovacie priestory, navzájom sa doplňujú a na čap pôsobí len výsledná sila po odčítaní síl potrebných pre funkciu motora (výfuk, sa-nie, kompresiu). Chladenie piesta je cez piestnu tyč.

7

Na obr.1 je schéma piestového motora s priamočiarym kľukovým mechanizmom.

Na obr.2 je použitie osobitného kľukového hriadeľa, ktorý umožňuje použitie priamočiareho kľukového mechanizmu pre rôzne smery pohybu piestov. To umožňuje vytvoriť viacvalcové motory, ako sú motory hviezdicové a motory s valcami do V aj X.

Zariadenie pracuje nasledovne:

Vratný pohyb piestu sa prevádza na rotačný tak, že piest 8 pôsobí cez piestnu tyč ]_ na čap ± pr iamoč iarého kľukového mechanizmu, ktorý otáča výstupným hriadeľom 5..

Priamočiarý kľukový mechanizmus sa skladá z čapu 1, pohybujúceho sa po priamke, ktorá je výsledkom rotačného pohybu pastorku 2 o priemere d, zapadajúceho do vnútorného ozubenia 3 o priemere D=2d. Os čapu 1 prechádza rozstupovou kružnicou pastorku z, ktorá má tu vlastnosť, že všetky jej body sa pohybujú po priamkách prechádzajúcich stredom kolesa 4 s vnútorným ozubením 3.. ich dráha a tým aj zdvih piesta je 2d. Rotačný pohyb pastorka 2 je prevedený na výstupný hriadeľ 5. cez kľuku 4. s ramenom d/2.

Priestor _L0 pod piestom je oddelený od priestoru kľukovej skrine J_2 a preto je ho možné použiť pre pracovný cyklus motora. Pri 4-taktnom motore pre spaľovanie a pri 2-taktnom motore pre plnenie, pričom palivo neprichádza do styku s olejom kľukovej skrine J_2 ako je tomu u bežných 2-taktných motorov.

Viacvalcové motory s valcami do V, X alebo hviezdicové motory s priamočiarym kľukovým mechanizmom sú riešené s osobitným kľukovým hriadeľom .13., obr.2. Kľukový hriadeľ J_3 má čapy 1 na rozostupovej kružnici pastorka 2. Čapy sa preto pohybujú po priamkach, ktoré majú vzájomný uhol a podľa sklonu valcov. Čapy na kľukovom hriadeli J_3 sú medzi sebou natočené o 2a. U priamočiareho kľukového mechanizmu sú menšie výsledné sily na čapoch a čapy zalomeného hriadeľa _1_3 majú malú vzájomnú excentricitu. To umožňuje až trojnásobné zalomenie hriadeľa J_3 bez medzipodpory a konštrukciu až 12 valcových motorov.

Claims (1)

1. yy 4H'?£ -E-SEDMET vynálezO- Prevod priamočiarého vratného pohybu piestov piestového motora na rotačný vyznačujúci sa tým, že piest (8) je spojený pomocou piestnej tyče (7) s čapom (1) priamočiarého kľukového mechanizmu.