SU1733653A1 - Поршневой двигатель - Google Patents

Abstract

Использование: двигателестроение. Сущность изобретени : в поршневом штоке выполнена сквозна  прорезь вдоль продольной оси оппозитных цилиндров 2 и 3, эксцентриковый вал 10 выполнен с двум  посадочными эксцентриками 11, симметрично размещенными по разные стороны от оси цилиндров на ширину сквозной прорези 9 в штоке 8, при этом синхронизирующий механизм установлен в сквозной прорези 9 штока 8 между его посадочными эксцентриками 11.3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к двигателестроению, точнее к производству бесшатунных поршневых машин с планетарными эксцентриками . Предлагаемый двигатель может найти применение в качестве силового агрегата на автомобильном, железнодорожном, корабельном транспорте, а также при производстве мотоциклов, дизель- генераторов, дизель-компрессоров и легких винтомоторных самолетов и вертолетов. Кроме того , используемый в предлагаемом двигателе планетарно-эксцентриковый преобразователь возвратно-поступательных перемещений поршн  в круговое вращение вала может найти применение при производстве всевозможных поршневых компрессоров.

Известен бесшатунный .двигатель Баландина , в котором коленчатый вал совершает планетарное вращение, при котором его штоковые шейки движутс  возвратно- поступательно по перекрещивающимс  ос м поршневых цилиндров, когда применение четырех перекрещивающихс  поршней становитс  неизбежным.

Недостатком двигател  Баландина  вл етс  то, что штоковые шейки перекрещивающихс  поршней расположены вдоль планетарного вала последовательно друг за другом, что приводит к необходимости смещени  продольных осей поршневых цилиндров , Завышенна  длина двигател  увеличивает его массу, снижает удельную

МОЩНОСТЬ.с

Известен бесшатунный двигатель с планетарно-движущимс  эксцентриковым валом, имеющий одну или несколько пар соосно расположенных цилиндров со встречно движущимис  поршн ми, дл  перемещени  которых используетс  бесшатунный механизм в виде штоко-эксцент- рикового преобразовател .

Основным недостатком этого двигател   вл етс  то, что поршни перемещаютс  двум  элементами: при а 90° и 270° планетарной шейкой, а при а 90° и 270° - зубчатым секторем, где а- угол поворота

VI

СА) СО О СЛ Сл

планетарного вала. При такой кинематической схеме обеспечить требуемую работоспособность преобразовател  не представл етс  возможным.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  двигатель, содержащий корпус с оп- позитными цилиндрами, размещенными в них оппозитными поршн ми, жестко св занными между собой поршневым штоком, коленчатый вал с монолитными коленваль- ными опорами, эксцентриковый вал с эксцентричной штоковой шейкой, два неподвижных синхронизирующих элемента , расположенных в стенках поршневых цилиндров, два подвижных синхронизирующих элемента, жестко соединенные с эксцентриковым валом.

Основной недостаток этого двигател  св зан с использованием двух синхронизирующих элементов. Применение двух синхронизирующих элементов увеличивает габарит двигател  вдоль коленчатого вала, что приводит к повышению его массы, усложн ет конструкцию двигател .

Целью изобретени   вл етс  снижение удельной массы двигател  путем уменьшени  габарита двигател  вдоль оси вращени  вала отбора мощности.

Цель достигаетс  тем, что в поршневом штоке выполнена прорезь вдоль продольной оси оппозитных цилиндров, а эксцентриковый вал выполнен с двум  посадочными эксцентриками, симметрично расположенными относительно оси цилиндров на ширину прорези штока, при этом подвижный и неподвижный элементы механизма установлены в штоке между его што- ковыми эксцентриками.

Дополнительно цель достигаетс  выполнением подвижного элемента синхронизирующего механизма в виде эксцентрика, а неподвижного элемента - в виде выемок в корпусе, оси симметрии которых перпендикул рны продольной оси оппозитных цилиндров .

Достижение цели существенно облегчаетс  выполнением подвижного элемента в виде шестерни, а неподвижного элемента в виде полуколец с внутренним зубчатым зацеплением или двух зубчатых реек с зубь ми эвольвентного профил ,

На фиг.1 представлена аксонометрическа  схема предлагаемого двигател ; на фиг,2 - схема синхронизирующего механизма при выполнении подвижного его элемента в виде шестерни, а неподвижного элемента в видезубчатого венца внутреннего зацеплени ; на фиг 3 - схема синхронизирующего механизма при выполнении неподвижного элемента в виде двух полуколец с зубь ми внутреннего зацеплени ; на фиг.4 - схема синхронизирующего механизма с двум  рейками с зубь ми эвольвентного профил ; на фиг.5 - схема работы

эксцентрика синхронизирующего механизма при прохождении точки неработоспособности штоковых эксцентриков.

Предлагаемый двигатель включает корпус 1 с оппозитными цилиндрами 2 и 3,

форсунками 4 и топливным насосом высокого давлени  5, оппозитные поршни 6 и 7, жестко соединенные между собой поршневым штоком 8, снабженным сквозной прорезью 9, продольна  ось которой

совмещена с продольной осью поршневых цилиндров 2 и 3.

Двигатель снабжен эксцентриковым валом 10, выполненным с двум  посадочными эксцентриками 11, симметрично раздвинутыми по разные стороны от оси цилиндров 2 и 3 на ширину сквозной прорези 9 штока 8.

Посадочные эксцентрики 11 посажены с возможностью скольжени  в отверсти х

штока 8, а хвостовики вала 10 - в эксцентричных отверсти х коленчатого вала 12, симметрично установленного в картере по обе стороны от продольной оси цилиндров 2 и 3 и снабженного зубчатыми венцами 13.

Эксцентричность отверстий вала 12 относительно их осей вращени , равна эксцентричности посадочных эксцентриков 11 относительно предо аной оси вращени  вала 10. Синхронизаци  вращени  обоих коленчатых валов 12 обеспечиваетс  валом 14 отбора мощности вследствие зубчатого зацеплени  венцов 13 и 15. Вал отбора мощности снабжен маховиком 16.

Возвратно-поступательные перемещени  штоковых эксцентриков 11 вдоль продольной оси цилиндров 2 и 3 обеспечиваютс  синхронизирующим механизмом, выполненным с применением подвижного элемента 17 и неподвижного 18 элементов.

Подвижный элемент 17 установлен в сквозной прорези 9 штока 8 между его посадочными эксцентриками 11 эксцентрикового вала 10. Подвижный элемент 17 в виде, например , эксцентрика монолитно изготавливаетс  с эксцентриковым валом 10, а неподвижный элемент в форме выемки 18 выполн етс  в корпусе картера. Эксцентричность подвижного элемента 17 относительно оси вращени  вала 10 равна

эксцентричности посадочных эксцентриков 11.

Следует подчеркнуть, что конструкци  подвижного и неподвижного элементов координирующего механизма может быть

весьма разнообразна . В частности,на фиг.2

приводитс  схема синхронизирующего механизма , в котором подвижный элемент 17 выполнен в виде монолитной с планетарным валом 10 шестерни с диаметром делительной окружности зубьев, равным половине хода поршн , а неподвижный элемент 18 - в виде монолитного зубчатого венца. В данном варианте неподвижный элемент 18 может быть изготовлен в виде двух полуколец внутреннего зацеплени  (фиг.З) или в виде двух реек с зубь ми эволь- вентного профил  (фиг.4).

Механизм газораспределени  двигател  включает газораспределительный кулачок 19, шток 20, коромысло 2.1, выпускной подпружиненный клапан 22, а также выпускные окна 23 и компрессор (не показан).

Предложенна  конструкци  двигател  обеспечивает работу двух рабочих камер 24 и 25.

Двигатель работает по традиционному двухтактному циклу. При вращении вала отбора мощности 14 с маховиком 16 синхронно вращаютс  коленчатые валы 12 вследствие их зубчатого зацеплени  посредством зубчатых венцов 13 и 15. Вращение коленчатых валов 12 обеспечивает движение по окружности с радиусом эксцентрикового вала и его вращение вокруг собственной продольной оси из-за вынужденного вращени  посадочных эксцентриков 11 в отверсти х штока 8 При таком планетарном движении эксцентрикового вала 10 его посадочные эксцентрики 11 совершают возвратно-поступательные перемещени  вдоль продольной оси цилиндров 2 и 3, а подвижный элемент 17 совершает также перемещени , но вдоль оси, перпендикул рной оси цилиндров. Подвижный элемент 17 играет роль своеобразного маховика , так как обеспечивает плавное движение поршней 6 и 7 при углах поворота коленчатых валов на 90 и 270°, когда смещение поршней за счет штоковых эксцентриков 11 исключаетс  вследствие совпадени  их осей вращени  с осью вращени  коленвальных опор 12 (фиг.5),

Возвратно-поступательные перемещени  поршней б и 7 формируют в рабочих

Claims (4)

1.Поршневой двигатель, содержащий корпус с оппозитными цилиндрами, поршни , размещенные в цилиндрах и жестко соединенные между собой штоком с отверстием , коленчатый вал, эксцентриковый вал с посадочным эксцентриком, установленный на коленчатом валу с возможностью поворота относительно последнего, и синхронизирующий механизм, выполненный в виде подвижного элемента, жестко соединенного с эксцентриковым валом, и неподвижного элемента, взаимодействующего своей внутренней поверхностью с наружной поверхностью подвижного элемента эксцентрикового вала, причем посадочный эксцентрик размещен в отверстии штока,

отличающийс  тем, что, с целью снижени  габарита двигател  по оси вращени  коленчатого вала, в штоке поршн  выполнена прорезь, эксцентриковый вал выполнен с двум  посадочными эксцентриками . расположенными симметрично относительно оси цилиндра, а подвижный элемент установлен между посадочными эксцентриками в прорези штока поршн .

2.Двигатель поп 1,отличающий- с   тем, что подвижный элемент механизма

синхронизации выполнен в виде эксцентрика , а неподвижный элемент - в виде выемок в корпусе, оси симметрии которых перпендикул рны оси цилиндров.

3 Двигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что подвижный элемент механизма синхронизации выполнен в виде шестерни, а неподвижный в виде двух полуколец с внутренним зубчатым зацеплением.

4. Двигатель поп.1,отличающий- с   тем, что подвижный элемент выполнен в виде шестерни, а неподвижный элемент - в виде рейки с зубь ми эвольвентного профил .

2 гпф

L

tMU

si

/t

езэееа

11

Шг.5