UA143328U - Кривошипно-повзунний механізм двигуна внутрішнього згоряння - Google Patents

Abstract

Кривошипно-повзунний механізм двигуна внутрішнього згоряння містить нерухомий циліндр, поршень, шатун, кривошип і вал. Основний поршень встановлений всередині додаткового поршня, який має осьовий та радіальні отвори, причому в останніх встановлені фіксатори. В стінках циліндра, у верхній його частині, виконані отвори, в яких розміщені пружини.

Description

Корисна модель належить до поршневих двигунів внутрішнього згоряння, зокрема до кривошипно-повзунних механізмів перетворення зворотно-поступального руху поршня в обертальний рух колінчастого вала, і може бути використана у двигунобудуванні.

Відомий двигун внутрішнього згоряння СбоЕпдіпє, силовий механізм якого складається з планетарної зубчастої передачі із внутрішнім зачепленням, з'єднаної через шатун з поршнем, а кривошип виконує роль водила |11.

Недоліком даного пристрою є те, що при зростанні ступеня стиску об'єм надпоршневої порожнини циліндра наприкінці випуску продуктів згоряння та початку впуску паливно- повітряної суміші значно збільшується, що призводить до підвищення коефіцієнта залишкових газів та зниження коефіцієнта наповнення, що погіршує робочий процес двигуна. Також до недоліків, що стримують серійне виробництво даних двигунів внутрішнього згоряння, можна віднести великі габаритні розміри, погану зрівноваженість та значні механічні втрати.

Найближчим аналогом за технічною суттю є відомий в двигунобудуванні класичний кривошипно-повзунний механізм, який складається з нерухомого циліндра, поршня, шатуна, кривошипа і вала (2.

Основним недоліком даного пристрою є те, що згоряння паливно-повітряної суміші відбувається в об'ємі, який постійно збільшується за рахунок руху поршня, що призводить до додаткових теплових втрат, а отже, і зменшення коефіцієнта корисної дії двигуна в цілому.

Задачею корисної моделі є забезпечення мінімального об'єму надпоршневої порожнини циліндра в період згоряння паливно-повітряної суміші, що дозволяє зменшити теплові втрати, а отже і збільшити коефіцієнт корисної дії двигуна вцілому.

Поставлена задача вирішується тим, що у кривошипно-повзунному механізмі двигуна внутрішнього згоряння, який містить нерухомий циліндр, поршень, шатун, кривошитп і вал, згідно з корисною моделлю, основний поршень встановлений в середині додаткового поршня, який має осьовий та радіальні отвори, причому в останніх встановлені фіксатори, а в стінках циліндра, у верхній його частині, виконані отвори, в яких розміщені пружини.

Оскільки в запропонованій конструкції встановлений додатковий поршень, який завдяки фіксаторам, що розташовані в отворах стінок циліндра та пружинам, в певний момент часу залишається нерухомим, то об'єм, де відбувається згоряння, збільшується тільки за рахунок

Зо руху основного поршня, площа якого значно менша від сумарної площі основного і додаткового поршнів. Отже згоряння паливно-повітряної суміші відбувається практично в незмінному об'ємі, в результаті чого знижуються теплові втрати двигуна внутрішнього згоряння та підвищується його коефіцієнт корисної дії.

На фігурі 1 зображена схема кривошипно-повзунного механізму двигуна внутрішнього згоряння в нижньому положенні поршня, на фігурі 2 - у верхньому.

Основний поршень 1 встановлений всередині додаткового поршня 2, який знаходиться в циліндрі 3, з'єднаний за допомогою шатуна 4 з кривошипом 5, який встановлений на вихідному валу 6. Додатковий поршень 2 має осьовий 7 та радіальні 8 отвори, в яких встановлено фіксатори 9. Крайнє положення основного поршня 1 відносно додаткового 2 обмежується вставкою 10. Стінки циліндра З у верхній частині мають отвори 11, в яких встановлені пружини 12.

Кривошипно-повзунний механізм двигуна внутрішнього згоряння працює наступним чином.

При русі основного поршня 1 вверх з нижньої мертвої точки він опирається на фіксатори 9, при цьому додатковий поршень 2 рухається разом з ним. В момент співвісності фіксатора 9 з віссю отвору 11 в циліндрі З, за рахунок скосу, фіксатор під дією основного поршня 1 рухається всередину циліндра 3, при цьому додатковий поршень 2 буде залишатися нерухомим, а поршень 1 буде продовжувати рухатися до верхньої мертвої точки. Після проходження верхньої мертвої точки основний поршень 1, під дією сили тиску газів, починає переміщуватися донизу.

Додатковий поршень 2 при цьому залишається нерухомим до тих пір, доки основний поршень 1 не опуститься нижче фіксатора 9, який за рахунок пружини 12 буде рухатися вправо, доки не звільнить додатковий поршень 2, який теж почне рухатися разом з поршнем 1. Одночасний рух основного 1 і додаткового поршня 2 забезпечується фіксаторами 9 та вставкою 10.

При цьому сила тиску газів передається через шатун 4 на кривошип 5, внаслідок чого починає обертатися вихідний вал б двигуна. При досягненні нижньої мертвої точки процес повторюється.

Таким чином запропоноване технічне рішення може бути використано у двигунах внутрішнього згоряння, забезпечуючи при русі основного поршня в період згоряння паливно- повітряної суміші мінімальне збільшення об'єму надпоршневої порожнини циліндра, а так і мінімальне співвідношення площі поверхні камери згоряння до її об'єму. Це дозволить покращити ефективність використання теплоти у термодинамічному циклі, зменшити тепловтрати та підвищити коефіцієнт корисної дії даних двигунів.

Джерела інформації: 1. Пат. 6349684 США, ВІ: Е16Н 21/36. СтапК-соппесіпуд год теспапізт / ЮОе Сооїег

І атбепиз Н. - Заявлено 17.04.2000; Опубл. 26. 02. 2002. 2. Артоболевский И.И. Механизмьй в современной технике. В 7 томах. Т.ІЇ: Кулисно- рьічажньсе и кривошипно-ползуннье механизмьі. - 2-е изд., переработанное. - М.: Наука, 1979. - 385 б.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Кривошипно-повзунний механізм двигуна внутрішнього згоряння, який містить нерухомий циліндр, поршень, шатун, кривошип і вал, який відрізняється тим, що основний поршень встановлений всередині додаткового поршня, який має осьовий та радіальні отвори, причому в останніх встановлені фіксатори, а в стінках циліндра, у верхній його частині, виконані отвори, в яких розміщені пружини.