UA10253U

UA10253U - Con-rod free combustion engine

Info

Publication number: UA10253U
Application number: UAU200502961U
Authority: UA
Inventors: Іван Олексійович Шеповалов
Original assignee: Іван Олексійович Шеповалов
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2005-11-15

Abstract

A con-rod free combustion engine has a case with cylinder and piston rigidly installed in it. The appliance for transformation of reciprocal motion to the rotary motion is arranged as a block of the outer bearing and the inner one installed eccentrically one in another and rigidly connected to each other. The upper ring of the outer bearing is fixed in the carter, and the inner ring is connected to the shaft for power takeoff, this by means of a disc is rigidly connected to the upper ring of the inner bearing, the inner ring of this one is by means of a crank connected to the rod.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Пропоноване технічне рішення відноситься до машинобудівництва, зокрема до двигунів внутрішнього 2 згоряння і може бути використане в безшатунних двигунах.The proposed technical solution refers to mechanical engineering, in particular to internal combustion engines and can be used in connecting rod engines.

Відомий безшатунний двигун внутрішнього згоряння, який має картер з встановленим в ньому щонайменше одним колінчастим валом з противагами, на кривошийній шийці якого встановлені поруч один з одним головний, виконаний у вигляді катка і допоміжний підшипникові елементи, встановлений на картері циліндр з елементами газорозподілення та розміщений в циліндрі поршень. Останній через шток з'єднаний з кулісою, з опірними 70 поверхнями, які розташовані поздовжньо і зміщені по вісі кривошипній шийці, причому одна з опірних поверхонь розміщена з боку циліндра на внутрішній частині куліси і з'єднана з катком, який має механізм примусового поворота катка, виконаним у вигляді зубчатої передачі. В цій передачі зубчате колесо взаємодіє з катком, а зубчата рейка з кулісою. В двигуні опірна поверхня розташована з боку циліндра на зовнішній частині циліндра куліси, а підшипниковий елемент виконай у вигляді повзуна з виступом, внутрішня частина якого розміщена у 12 ковзному контакті з допоміжною опірною поверхнею |11.A connecting rodless internal combustion engine is known, which has a crankcase with at least one crankshaft with counterweights installed in it, on the crank neck of which the main, made in the form of a roller, and auxiliary bearing elements are installed next to each other, a cylinder with gas distribution elements installed on the crankcase and placed in piston cylinders. The latter through a rod is connected to the pulley, with 70 bearing surfaces that are located longitudinally and offset along the axis of the crank neck, and one of the bearing surfaces is located on the side of the cylinder on the inner part of the pulley and is connected to the roller, which has a mechanism for forced rotation of the roller , made in the form of gear transmission. In this transmission, the gear wheel interacts with the roller, and the gear rack interacts with the pulley. In the engine, the bearing surface is located on the side of the cylinder on the outer part of the slide cylinder, and the bearing element is made in the form of a slider with a protrusion, the inner part of which is placed in sliding contact 12 with the auxiliary bearing surface |11.

Недоліком відомого двигуна є складність конструкції куліси і її велика вага що обмежує збільшення частоти оберту колінчастого валу і підвищення потужності двигуна.The disadvantage of the well-known engine is the complexity of the design of the stage and its heavy weight, which limits the increase in the frequency of rotation of the crankshaft and the increase in engine power.

Найбільш близьким аналогом по технічній сутності та досягаємому результату є безшатунний двигун внутрішнього згоряння, який має блок циліндрів з поршнями, кожна пара яких з'єднана штоком, пристрій для перетворення зворотно-поступального переміщення у обертальне, яке виконане у вигляді колінчастого валу з центральною шийкою та ексцентричними центральної шийці опірними шейками. Середня частина штока однієї з пари поршнів виконана у вигляді кільця, який ексцентрично встановлений відносно центральної і опірних шийок колінчастого валу.The closest analogue in terms of technical essence and achievable result is a connecting rodless internal combustion engine, which has a block of cylinders with pistons, each pair of which is connected by a rod, a device for converting reciprocating movement into rotary movement, which is made in the form of a crankshaft with a central neck and eccentric central neck resistance necks. The middle part of the rod of one of the pair of pistons is made in the form of a ring, which is eccentrically installed relative to the central and supporting necks of the crankshaft.

В цьому двигуні колінчастий вал оснащений вихідними валами з ексцентричними отворами для розміщення в 29 них опірних шийок колінчастого валу, причому згаданий вал виконай з ексцентричними центральній і опірним -о шейкам дисками, розташованими з двох сторін центральної шейки, диски розміщені внутрі кільця з можливістю відносного окружного переміщення. Шток другої пари поршнів в середній частині з'єднаний з центральною шийкою колінчастого валу з можливістю її обертання, при цьому вісі вихідних валів розташовані на одній прямий, а поршні - в одній площині, перпендикулярної до згаданої прямий (21. о 30 Недоліком даної конструкції обраної як найближчий аналог є складність використованого у двигуні пристрою ю перетворення зворотно-поступального переміщення в обертальне, його низький ресурс, який визначається великими динамічними навантаженнями його деталей у процесі експлуатації. счIn this engine, the crankshaft is equipped with output shafts with eccentric holes for placing in them 29 thrust journals of the crankshaft, and the said shaft is made with eccentric central and thrust journals discs located on two sides of the central journal, the discs are placed inside the ring with the possibility of relative circumferential moving. The rod of the second pair of pistons in the middle part is connected to the central neck of the crankshaft with the possibility of its rotation, while the axes of the output shafts are located on the same straight line, and the pistons are located in the same plane, perpendicular to the mentioned straight line (21. o 30 as the closest analogue is the complexity of the device used in the engine to convert reciprocating movement into rotational movement, its low resource, which is determined by the large dynamic loads of its parts during operation.

В основу запропонованого технічного рішення поставлена задача створення безшатунного двигуна о внутрішнього згоряння більш простого в конструктивному відношенні за рахунок зменшення кількості деталей 35 тертя, що забезпечує у свою чергу зниження динамічних навантажень і забезпечує при цьому більш тривалий -- строк експлуатації.The basis of the proposed technical solution is the task of creating a connecting rodless internal combustion engine that is simpler in terms of design due to the reduction in the number of friction parts, which in turn provides a reduction in dynamic loads and provides a longer service life.

Поставлена задача вирішується тим, що у безшатунному двигуні внутрішнього згоряння, який має картер з встановленим на ньому циліндром з поршнем взаємодіючим Через шток з пристроєм перетворення « зворотно-поступального переміщення в обертальне, який включає вал відбору потужності, пристрій З 70 перетворення зворотно-поступального переміщення в обертальне виконай у вигляді блока ексцентрично с розташованих один в одному і жорстко з'єднаних між собою зовнішнього і внутрішнього підшипників, причомуThe task is solved by the fact that in a connecting-rodless internal combustion engine, which has a crankcase with a cylinder installed on it and a piston interacting through a rod with a device for converting reciprocating movement into rotary, which includes a power take-off shaft, a device C 70 for converting reciprocating movement in the rotary one, make it in the form of a block with eccentrically located one inside the other and rigidly connected to each other external and internal bearings, and

Із» верхня обойма зовнішнього підшипника закріплена у картері, а внутрішня обойма з'єднана з валом відбору потужності, який за допомогою диску жорстко з'єднай з верхньою обоймой внутрішнього підшипника, внутрішня обойма якого за допомогою кривошипа з'єднана з штоком. 45 Таким чином пропонується безшатунний двигун внутрішнього згоряння, який має картер з встановленим на - ньому циліндром з поршнем взаємодіючим через шток з пристроєм перетворення зворотно-поступального ав! переміщення в обертальне, який включає вал відбору потужності, в якому пристрій перетворення зворотно-поступального переміщення в обертальне виконай у вигляді блока ексцентрично розташованих один в о одному і жорстко з'єднаних між собою зовнішнього і внутрішнього підшипників, причому верхня обойма сл 20 зовнішнього підшипника закріплена у картері, а внутрішня обойма з'єднана з валом відбору потужності, який за допомогою диску жорстко з'єднай з верхньою обоймой внутрішнього підшипника, внутрішня обойма якого за с» допомогою кривошипа з'єднана з штоком.From" the upper collar of the outer bearing is fixed in the crankcase, and the inner collar is connected to the power take-off shaft, which with the help of a disc is rigidly connected to the upper collar of the inner bearing, the inner collar of which is connected to the rod with the help of a crank. 45 Thus, a connecting rodless internal combustion engine is proposed, which has a crankcase with a cylinder installed on it with a piston interacting through a rod with a reciprocating av conversion device! movement into rotary, which includes a power take-off shaft, in which the device for converting reciprocating movement into rotary is performed in the form of a block of eccentrically located one on top of the other and rigidly connected to each other outer and inner bearings, and the upper collar sl 20 of the outer bearing is fixed in the crankcase, and the inner ring is connected to the power take-off shaft, which with the help of a disc is rigidly connected to the upper ring of the inner bearing, the inner ring of which is connected to the rod with the help of a crank.

Сукупність відомих та відрізняючих ознак об'єму корисної моделі, які викладені у патентних притязаниях формули корисної моделі дозволяє значно спростити конструкцію і тим самим підвищити як економічну, так і технічну суть пропонованого технічного рішення. с Суть пропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями, де: на фіг.1 - загальний вигляд безшатунного двигуна внутрішнього згоряння в розрізі; на фіг.2 - загальний вигляд в розрізі по осі АА; на фіг.З - вид по ББ.The set of known and distinguishing features of the volume of the useful model, which are set forth in the patent claims of the formula of the useful model, allows you to significantly simplify the design and thereby increase both the economic and technical essence of the proposed technical solution. c The essence of the proposed useful model is explained by the drawings, where: in Fig. 1 - a general view of a connecting rodless internal combustion engine in section; Fig. 2 is a general view in section along the AA axis; Fig. 3 is a view along the BB.

Запропонований двигун внутрішнього згоряння складається з картеру 1 з встановленим на ньому циліндром 2 у якому встановлений поршень З з'єднаний з штоком 4. В картері 1, змонтований пристрій перетворення 60 зворотно-поступального переміщення в обертальне виконане у вигляді блока ексцентрично розташованих один в одному і жорстко з'єднаних між собою зовнішнього підшипника 5, валу відбору потужності 6 і внутрішнього підшипника 7, причому верхня обойма 8 зовнішнього підшипника 5 закріплена у картері 1, а внутрішня обойма 9 з'єднана з валом відбору потужності б, який за допомогою диску 10 жорстко з'єднай з верхньою обоймою 11 внутрішнього підшипника 7, внутрішня обойма 12 якого за допомогою кривошипа 13 з'єднана з штоком 4. Другим бо кінцем кривошип 13 з'єднай з першим та другим підшипниками 14, 15, які розташовані на першому та другому направляючих каналах 16, 17, які зроблені в картері 1.The proposed internal combustion engine consists of a crankcase 1 with a cylinder 2 installed on it, in which a piston C is installed and connected to a rod 4. In the crankcase 1, a device for converting reciprocating to rotary movement 60 is mounted, made in the form of a block eccentrically located in each other and rigidly interconnected external bearing 5, power take-off shaft 6 and internal bearing 7, and the upper collar 8 of the external bearing 5 is fixed in the crankcase 1, and the inner collar 9 is connected to the power take-off shaft b, which with the help of a disk 10 is rigidly connect to the upper ring 11 of the inner bearing 7, the inner ring 12 of which is connected to the rod 4 by means of the crank 13. Connect the second end of the crank 13 to the first and second bearings 14, 15, which are located on the first and second guides channels 16, 17, which are made in crankcase 1.

Двигун працює наступним чином. При переміщені поршня З у нижнє положення під тиском запалення пальний суміші, останній діє на шток 4, який через кривошип 13, та внутрішній підшипник 7, верхня обойма 11 якого жорстко з'єднана за допомогою диску 10 з валом відбору потужності б обертає останній, який діє як маховик і повертає поршень в початкове положення під дією сил інерції.The engine works as follows. When the piston C is moved to the lower position under the ignition pressure of the fuel mixture, the latter acts on the rod 4, which through the crank 13, and the internal bearing 7, the upper cage 11 of which is rigidly connected by means of a disk 10 to the power take-off shaft b rotates the latter, which acts as a flywheel and returns the piston to its initial position under the action of inertial forces.

Для динамічного розвантаження на шток 4 служать підшипники 14, 15 на другому кінці кривошипа 13, які при обертанні валу відбору потужності 6 рухаються по направляючим каналам 16, 17.Bearings 14, 15 at the second end of the crank 13 are used for dynamic unloading on the rod 4, which move along the guide channels 16, 17 when the power take-off shaft 6 rotates.

Експериментальний зразок запропонованої конструкції виготовленої автором випробувань з позитивними /о результатами.An experimental sample of the proposed design made by the author of tests with positive results.

Джерела інформації: 1. Патент України Мо42034, МПК ГО2875/32, 1997. 2. Авт.свид. Мо1742501, МПК гО2875/32.Sources of information: 1. Patent of Ukraine Mo42034, IPC GO2875/32, 1997. 2. Author's certificate. Mo1742501, IPC gO2875/32.

Claims

19 Formula of the invention A connecting rodless internal combustion engine, which has a crankcase with a cylinder installed on it with a piston interacting through a rod with a device for converting reciprocating movement into rotary, which includes a power take-off shaft, which differs in that the device for converting reciprocating movement into rotary is made in the form of a block of eccentrically located and rigidly connected outer and inner bearings, and the upper sleeve of the outer bearing is fixed in the crankcase, and the inner sleeve is connected to the power take-off shaft, which is rigidly connected to the upper with the help of a disc the inner bearing ring, the inner ring of which is connected to the rod with the help of a crank. (ze) IF) s «c) yo

- and? - ((c) name) 1 syu" 60 b5