UA143554U - Двигун з кривошипно-повзунковим механізмом - Google Patents

Abstract

Двигун з кривошипно-повзунковим механізмом містить корпус, всередині якого розміщений вал з кривошипом, і щонайменше два циліндри з поршнями на штоках, кінці яких проходять від поршнів через напрямні втулки і з'єднані за допомогою хомутного вузла один з одним, причому хомутний вузол складається з корпусу у вигляді рамки з прямокутним перерізом і внутрішніми напрямними поверхнями ковзання для блока-повзуна, розташованого між ними і встановленого зі свободою переміщення між напрямними поверхнями ковзання і обертання на кривошипі вала, при цьому блок-повзун виконаний з двох з'єднаних половин з канавками для змащення, причому напрямні втулки розташовані в головках циліндрів, корпус рамки хомутного вузла бічними поверхнями з канавками для змащення встановлений між напрямними поверхнями корпусу двигуна зі свободою переміщення уздовж осі циліндрів з поршнями подвійної дії, і канавки для змащення на блоці-повзуні не виходять за площину внутрішньої напрямної поверхні ковзання в рамці хомутного вузла.

Description

Корисна модель належить до поршневих машин, зокрема до безшатунних двигунів з кривошипно-повзунковим механізмом для перетворення зворотно-поступального руху поршнів в обертальний рух робочого вала, і може бути використана як в двигунах, наприклад внутрішнього і зовнішнього згоряння, парових, пневматичних та інших, так і насосах різного типу і технологічних механізмах.

Відомий двигун з кривошипно-повзунковим механізмом, що містить корпус, всередині якого розміщений вал з кривошипом, і щонайменше два циліндра з поршнями на штоках, кінці яких проходять від поршнів через напрямні втулки в корпусі і з'єднані за допомогою хомутного вузла один з одним, причому хомутний вузол складається з корпусу у вигляді рамки з прямокутним перерізом і внутрішніми напрямними поверхнями для блока-повзуна, розташованого між ними і встановленого зі свободою переміщення між напрямними поверхнями і обертання на кривошипі вала, при цьому блок-повзун виконаний з двох з'єднаних половин з канавками для змащення

Іпат. США Мо 4013048, МПК РГО1В 1/08, БО1В 9/02, ЕО2В 75/24, опубл. 22.03.1977, вибраний як найближчий аналог.

Відомий двигун має просту у виготовленні конструкцію для перетворення зворотно- поступального руху поршнів на штоках в обертальний рух вала.

У відомому двигуні зусилля поршнів штоками передаються корпусу рамки хомутного вузла і через блок-повзун в напрямних рамки на кривошип вала. При цьому бічне зусилля, перпендикулярне до осі вала від блока-повзуна на кривошипі вала в корпусі хомутної рамки, сприймають втулки штоків в корпусі двигуна і циліндри від бічних поверхонь поршнів в високотемпературній зоні з малою кількістю мастила. Наслідком цього є знос циліндрів від бічних поверхонь поршнів і втулок від бокового впливу штоків, що призводить до втрати компресії в двигуні, а значить і до поломки.

Канавки для змащення на блоці-повзуні виходять за площину ковзання в корпусі рамки хомутного вузла, що призводить до втрати тиску масла в системі змащення двигуна.

В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення двигуна з кривошипно- повзунковим механізмом шляхом зміни конструкції деталей хомутного вузла для забезпечення якісної беззносної роботи поршнів в циліндрах і штоків у втулках двигуна і блока-повзуна хомутного вузла при одночасному збільшенні літрової і питомої потужностей та зниженні

Зо внутрішніх механічних втрат двигуна.

Поставлена задача вирішується тим, що у двигуні з кривошипно-повзунковим механізмом, що містить корпус, всередині якого розміщений вал з кривошипом, і щонайменше два циліндра з поршнями на штоках, кінці яких проходять від поршнів через напрямні втулки і з'єднані за допомогою хомутного вузла один з одним, причому хомутний вузол складається з корпусу у вигляді рамки з прямокутним перерізом і внутрішніми напрямними поверхнями ковзання для блока-повзуна, розташованого між ними і встановленого зі свободою переміщення між напрямними поверхнями ковзання і обертання на кривошипі вала, при цьому блок-повзун виконаний з двох з'єднаних половин з канавками для змащення, відповідно до корисної моделі, напрямні втулки розташовані в головках циліндрів, корпус рамки хомутного вузла бічними поверхнями з канавками для змащення встановлений між напрямними поверхнями корпусу двигуна зі свободою переміщення уздовж осі циліндрів з поршнями подвійної дії, і канавки для змащення на блоці-повзуні не виходять за площину внутрішньої напрямної поверхні ковзання в рамці хомутного вузла.

При цьому вал може мати один або більше одного кривошипа. Двигун виконаний в двотактному або чотиритактному режимі роботи і циліндри з поршнями подвійної дії встановлені по торцях корпусу по одному або тандемом.

У корисної моделі, що заявляється, зусилля поршнів передаються штоками на корпус рамки хомутного вузла, яка бічними поверхнями переміщається між напрямними поверхнями корпусу двигуна. Направляючі поверхні корпусу двигуна сприймають бічний вплив на корпус хомутної рамки від блока-повзуна на кривошипі вала. Всі зусилля перетворення зворотно-поступального руху поршнів в циліндрах в обертальний рух вала і обертального руху вала в зворотно- поступальний рух поршнів на штоках в кривошипно-повзунковому механізмі від блока-повзуна у внутрішніх напрямних рамки передаються бічними поверхнями корпусу хомутної рамки на напрямні поверхні корпусу двигуна. На шток і поршень відсутні бічні навантаження, що перпендикулярні осі вала від механізму перетворення рухів. Завдяки цьому зменшується знос поверхонь штоків, що сполучаються, з напрямними втулками в головках циліндрів і поршнів в циліндрах. Напрямні втулки штоків в головках циліндрів призначені для герметизації газообмінних процесів і установки штоків з поршнями по центру в циліндрах двигуна.

Використання в циліндрах двигуна замість поршнів односторонньої дії поршнів подвійної дії бо збільшує літрову потужність при тих же габаритах і дозволяє застосувати чотиритактний режим роботи двигуна. При цьому відсутність бічних навантажень від поршнів на поверхню в циліндрах дозволяє збільшити ступінь стиснення за рахунок наддування паливної суміші в бензинових або повітряного заряду в дизельних двигунах, що призводить до підвищення питомої потужності без зниження моторного ресурсу двигуна.

Канавки для змащення на блоці-повзуні, що не виходять за площину внутрішньої напрямної поверхні ковзання в рамці хомутного вузла, забезпечують стабільність тиску мастила без втрат в системі змащення і надійність роботи двигуна.

Суть корисної моделі, що заявляється, пояснюється кресленнями: на фіг. 1 представлений схематичний вигляд двигуна з циліндрами, встановленими по торцях корпусу по одному; на фіг. 2 - схематичний вигляд двигуна з циліндрами, встановленими по торцю корпусу тандемом; на фіг. З - ізометричний схематичний вигляд рамки хомутного вузла; на фіг. 4 - ізометричний схематичний вигляд блока-повзуна.

Двигун з кривошипно-повзунковим механізмом, що заявляється, містить корпус 1, всередині якого розміщений вал 2 з кривошипом 3, і щонайменше два циліндра 4, 5 з поршнями 6 на штоках 7, кінці яких проходять від поршнів 6 через напрямні втулки 8 в головках 9 (фіг. 1), 10 (фіг. 2) циліндрів 4, 5 та з'єднані за допомогою хомутного вузла один з одним. Хомутний вузол складається з корпусу 11 у вигляді рамки з прямокутним перерізом і внутрішніми напрямними поверхнями 12 для блока-повзуна 13, розташованого між ними і встановленого зі свободою переміщення між напрямними поверхнями 12 і обертання на кривошипі З вала 2. Блок-повзун 13 виконаний з двох з'єднаних половин з канавками 14 для змащення зовнішньої площини ковзання 15. Корпус 11 рамки хомутного вузла бічними поверхнями 16 з канавками для змащення 17 встановлений між напрямними поверхнями 18 в корпусі 1 двигуна зі свободою переміщення уздовж осі циліндрів 4, 5 з поршнями 6 подвійної дії. Канавки 14 для змащення на блоці-повзуні 13 не виходять за зовнішню площину ковзання 15 в рамці хомутного вузла.

Конструктивно можна встановити циліндри 4 подвійної дії по торцях корпусу по одному (фіг. 1) або циліндри 4, 5 тандемом (фіг. 2). При цьому в двох циліндрах чотиритактного двигуна між головками і поршнями подвійної дії виходять чотири об'єми для одночасного виконання чотирьох тактів роботи. Для конструкції на фіг. 1: АТ їі А4 - об'єм між зовнішньою головкою 19 циліндра 4 та поршнем 6; Аг, АЗ - об'єм між поршнем 6 та головкою циліндра 9. Для конструкції

Зо на фіг. 2: АТ - об'єм між зовнішньою головкою 19 циліндра 4 та поршнем 6; А2 - об'єм між поршнем 6 та головкою 10 циліндра 5; АЗ - об'єм між головкою 10 циліндра 4 та поршнем 6; А4 - об'єм між поршнем 6 та головкою 9 циліндра 5.

При згорянні паливної суміші в об'ємі А7 енергія тиску газів використовується на всмоктування свіжого заряду в об'ємі А2 та виштовхування відпрацьованих газів з об'єму АЗ.

Стиснення свіжого заряду в об'ємі А4 допомагає забезпечити зупинку інерційного зворотно- поступального руху маси поршнів б і штоків 7 з хомутного рамкою 11, не використовуючи енергію обертання вала 2. Не витрачена частина енергії тиску газів від поршня 6 через шток 7 до хомутної рамки 11 використовується на перетворення зворотно-поступального руху хомутної рамки 11 за допомогою блока-повзуна 13 на кривошипі З в обертальний. рух вала 2 двигуна.

При цьому інерція обертання вала 2 відчуває мінімальні знакозмінні навантаження і не бере участі у всмоктуванні свіжого заряду, виштовхування відпрацьованих газів, зупинку інерційного зворотно-поступального руху маси поршнів 6 і штоків 7 з хомутною рамкою 11. У найближчому аналогу бічне зусилля, перпендикулярне до осі вала 2 від блока-повзуна 13 на кривошипі З вала 2 в корпусі 11 хомутної рамки, сприймають втулки 8 штоків 7 в корпусі 1 двигуна і циліндри 4 від бічних поверхонь поршнів 6 в високотемпературній зоні з малою кількістю мастила. В двигуні, що заявляється, бічне зусилля, перпендикулярне до осі вала 2 від блока-повзуна 13 на кривошипі З вала 2 в корпусі 11 хомутної рамки сприймають бічні поверхні 16 корпусу 11 хомутної рамки в напрямних поверхнях 18 корпусу 1 двигуна з низькою температурою і необхідною кількістю мастила. Це призводить до різкого зниження механічних втрат, а, значить, і до зниження витрати палива для отримання необхідної потужності двигуна і збільшення моторного ресурсу. При цьому з одного літра об'єму двигуна отримуємо потужність понад 150 кінських сил.

Claims (4)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Двигун з кривошипно-повзунковим механізмом, що містить корпус, всередині якого розміщений вал з кривошипом, і щонайменше два циліндри з поршнями на штоках, кінці яких проходять від поршнів через напрямні втулки і з'єднані за допомогою хомутного вузла один з одним, причому хомутний вузол складається з корпусу у вигляді рамки з прямокутним перерізом бо і внутрішніми напрямними поверхнями ковзання для блока-повзуна, розташованого між ними і встановленого зі свободою переміщення між напрямними поверхнями ковзання і обертання на кривошипі вала, при цьому блок-повзун виконаний з двох з'єднаних половин з канавками для змащення, який відрізняється тим, що напрямні втулки розташовані в головках циліндрів, корпус рамки хомутного вузла бічними поверхнями з канавками для змащення встановлений між напрямними поверхнями корпусу двигуна зі свободою переміщення уздовж осі циліндрів з поршнями подвійної дії, і канавки для змащення на блоці-повзуні не виходять за площину внутрішньої напрямної поверхні ковзання в рамці хомутного вузла.

2. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що вал має один або більше одного кривошипа.

3. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що виконаний в двотактному або чотиритактному режимі роботи.

4. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що циліндри з поршнями подвійної дії встановлені по торцях корпусу по одному або тандемом. м ї й се, Де г ОК ЕВ я : ОО о НИЙ . ок З ВК а в Зк: ШИНИ те. В Ох й й шк Ко вени За Ах м

ЗШ. ї п ми о у їз нн ку КЕКВ ще . Он ши о Ко г св Мо В |. ж Ше м ШКЕХ що хх ші: ше ші: ші й ВК Ов - пот з Од вс СДН І ОК ра ШИ в они о о Я о п св З ше КБ х В ох ВИя е вай й ї о і е З о ве с я що щі ях Оу г дк З НІ КоЯ Й ще. й я ше 05 денне шо ма НН. х ши ше АК ої я рев ПО НЕ КВ о В Я . Я Кох З В КО ОКУ Пи

Фіг. 1