WO2010044706A2 - Поршневая машина - Google Patents

Поршневая машина Download PDF

Info

Publication number
WO2010044706A2
WO2010044706A2 PCT/RU2009/000541 RU2009000541W WO2010044706A2 WO 2010044706 A2 WO2010044706 A2 WO 2010044706A2 RU 2009000541 W RU2009000541 W RU 2009000541W WO 2010044706 A2 WO2010044706 A2 WO 2010044706A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
crosshead
piston
guides
cylinder
rollers
Prior art date
Application number
PCT/RU2009/000541
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2010044706A3 (ru
Inventor
Евгений Николаевич ЗАХАРОВ
Original Assignee
Zakharov Evgeny Nik L Vi H
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zakharov Evgeny Nik L Vi H filed Critical Zakharov Evgeny Nik L Vi H
Priority to US12/998,371 priority Critical patent/US20110197848A1/en
Publication of WO2010044706A2 publication Critical patent/WO2010044706A2/ru
Publication of WO2010044706A3 publication Critical patent/WO2010044706A3/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/08—Constructional features providing for lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/10—Connection to driving members
    • F16J1/14—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J7/00—Piston-rods

Definitions

  • the invention relates to the field of engineering, in particular, to reciprocating machines. Yu
  • Known piston machine comprising a housing, a crankshaft installed therein, a cylinder in which the piston is located,
  • the technical result of the claimed invention is to increase the reliability and life of the cylinder-piston group of the piston engine, increase the liter capacity (when used as an engine) by reducing the mass of the reciprocating moving elements of the machine and increase economy by replacing the boundary sliding friction in a poorly lubricated pair of cylinder - piston by rolling friction with the prevention of slipping of the rolling elements.
  • the crosshead and the housing are equipped with guides with contact surfaces, between which rollers are mounted with the possibility of transmitting reactive force acting on the side of the crosshead to the housing, for example the crosscutters are located on two opposite sides of it and, on
  • the 20 can be pivotally connected to the crosshead with the possibility of moving relative to the crosshead, at least in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder in all directions.
  • the task is also achieved by the fact that it may contain a mechanism preloaded guides to create
  • the task is also achieved by the fact that it may contain a mechanism for adjusting the spatial position of the rails mounted at least on the housing. zo The task is also achieved by the fact that crosshead can be made in the form of a box-shaped stiffener located in the plane of action of the reactive force.
  • crosshead stiffener can be located with the possibility of passage between the 5 cheeks of the crank when the piston moves to the bottom dead center (HMT).
  • the guide housings can be installed in the purge channels connecting the cavity under the piston with the cylinder cavity.
  • FIG. 1 shows a cross section of a piston machine 15 made in the form of a two-stroke internal combustion engine with the piston in the HMT;
  • FIG. 3 shows the piston assembly assembly
  • FIG. 4 shows the same with spaced elements; 20
  • FIG. 5 shows the piston pin.
  • the described machine contains a housing 1 installed in it
  • a cylinder 5 is fixed on the housing, in the cavity 6 of which a piston 7 is placed.
  • the piston 7 is made in the form of a crosshead 8, a skirt 9 (if necessary) and a head 10 connected.
  • the crosshead 8 is connected to crank 3 using a connecting rod 11 having an upper 12 and lower 13 heads.
  • zo Kreutskopf 8 is equipped with guides 14 with contact surfaces located on its two opposite sides, and the housing is equipped with guides 15 with contact surfaces. Rollers 16 are installed between the contact surfaces of the guides 14 and 15, which transmit the lateral torque force from the crosshead 8 to the housing 1.
  • Each roller 16 has gear gears 17 engaged with the gear racks 18 of the guides 14 and 5 15, forming a synchronizing rack-and-pinion gear.
  • the head 10 of the piston 7 can be connected pivotally to the crosshead 8, for example, by means of a bayonet coupling made in the form of an annular protrusion 19 with a cutout located on the crosshead 8 and a reciprocal annular protrusion 20 of the io head 10. Performing such a hinge with a clearance of radial direction allows the head 10 to move relative to the crosshead 8 in any radial direction, that is, in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder 5.
  • Housing rails 15 may have a mechanism
  • the control mechanism contains threaded elements (bolts) 21, in contact with their ends with a non-working surface of the guide 15 and pressing their contact surfaces relative to the housing 1 to the rollers 16 and contact surfaces
  • the crosshead 8 can be made in the form of a box-shaped rib of stiffness located in the plane of action of the reactive force.
  • the upper head 12 and the rod of the connecting rod 11 are located in the cavity of the crosshead box 8, and the crosshead box 8 is located with the possibility of passage between the cheeks 4 of the crank when the piston 7 moves to the bottom dead center.
  • the machine is used as a two-stroke engine equipped with bypass channels 24 that connect the piston crank chamber 25 to the cylinder cavity 6, then the guides 15 of the housing can be installed in the bypass channels 24 through which the cavity 6 is purged and filled through the purge windows 26 fresh charge.
  • the described piston machine operates as follows.
  • the reciprocating motion of the piston 7 is converted using the connecting rod 11 and the crank 3 into the rotation of the crankshaft 2, or, conversely, the rotation of the shaft 2 is converted into the movement of the piston 7.
  • the reactive force is usually perceived by the working surface of the cylinder, or, in the presence of a crosshead, the guiding surface of the crosshead.
  • crosshead is preferred from the point of view of releasing the cylinder from the transmission functions of the force of the mechanism and, in the case of using the machine as an internal combustion engine, to prevent the transfer of heat from heated (and therefore not holding lubricant) cylinder surfaces to the guides
  • crosshead force 8 on the housing 1 is carried out by rollers 16 mounted between the rails 14 and 15, respectively, the crosshead 8 and the housing 1.
  • This technical solution can significantly reduce the length of the rails 14 and 15, since the working movement of the roller 16 is always two times less the piston stroke 7.
  • This allows you to fit the crosshead assembly into the dimensions (in height) of the cylinder 5, without allowing an increase in the radial dimensions of the engine (along the axis of the cylinder).
  • friction losses in the cylinder-piston group are reduced by an order of magnitude compared to tronovy machines. Accordingly, the heating of interacting
  • the synchronizing rack-and-pinion transmission consisting of racks 18 and gears 17, prevents the rollers 16 from slipping relative to the contact surfaces of the guides 14 and 15. As is known, it is the phenomenon of slipping of the rolling elements in
  • the power section of the crosshead 8 allows the power section of the crosshead 8 to be made in the form of a box rib, on the opposite sides of which guides 14 are fixed.
  • the upper head 12 is mounted on the piston pin 27 by means of a rolling bearing 28, and the finger
  • the force transmitted from the crosshead 8 to the finger 27 at the time of combustion is relatively large, then the finger 27 must be given a larger surface from the side of the gas load. That is, the finger 27 can be made stepwise with segmented cutouts from the side of its ends, which makes it possible to bring the piston 7 even closer to the 2nd shaft 2 due to the possibility of the passage of part of the finger 27 together with the box-shaped edge of the crosshead 8 between the cheeks 4. This solution also reduces dimensions of the machine along the axis of the cylinder 5.
  • 25 may be thin-walled, i.e. easy.
  • the claimed piston engine shows the maximum set of the best qualities precisely when using it as a two-stroke internal combustion engine.
  • Using the described engine allows you to unload the cylinder from the action of a reactive moment on it, to ensure uniform load distribution around the circumference of the cylinder, thereby improving the tightness of the working cavity and, in General, the reliability of the entire cylinder-piston group.
  • the compactness of the unit transmitting the action of reactive force to the housing allows one to significantly reduce the radial dimensions of the engine even in comparison with compact tron engines, which leads to a decrease in the mass of reciprocating moving parts, and this, in turn, extends the range of permissible shaft rotation speed limited permissible load on the bearing of the lower connecting rod head due to the inertial force acting on it in the HMT.
  • an increase in both the load capacity of the cylinder-piston group and the permissible shaft rotation speed can significantly increase the liter engine power, mainly with a two-stroke working process.
  • the operation of the claimed machine as an engine allows achieving record high values of liter power with an acceptable resource.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к поршневым машинам. Техническим результатом заявленного изобретения являются повышение надежности и ресурса цилиндропоршневой группы поршневой машины, повышение литровой мощности (при использовании в качестве двигателя) за счет уменьшения массы возвратно-поступательно движущихся элементов машины и повышение экономичности за счет замены граничного трения скольжения в плохо смазываемой паре цилиндр — поршень на трение качения с предотвращением проскальзывания элементов качения. Сущность изобретения заключается в том, что крейцкопф и корпус машины снабжены направляющими с контактными поверхностями, между которыми установлены катки с возможностью передачи на корпус реактивной силы, действующей со стороны крейцкопфа. При этом направляющие крейцкопфа расположены на двух противоположных его сторонах и, по меньшей мере, с одной его стороны расположены два катка, причем направляющие снабжены зубчатыми рейками, а катки - синхронизирующими шестернями, зацепленными с зубчатыми рейками направляющих, как корпуса, так и крейцкопфа.

Description

Поршневая машина
5
Область техники
Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к поршневым машинам. ю
Предшествующий уровень техники
Известна поршневая машина, содержащая корпус, установленный в нем коленчатый вал, цилиндр, в котором размещен поршень,
15 выполненный в виде соединенных между собой крейцкопфа, юбки и головки, при этом крейцкопф связан с кривошипом при помощи шатуна (см. патент РФ 2103533, опуб. 27.01.1998).
Недостатками известной машины являются малый ресурс цилиндра из-за непосредственного взаимодействия контактных
20 поверхностей крейцкопфа (роликов) с поверхностью цилиндра и возможности их проскальзывания, малый ресурс роликов из-за их нагрева от поверхности цилиндра, а также отсутствие возможности самоустановки головки поршня с кольцами относительно поверхности цилиндра при неточной регулировке роликов или при деформациях
25 механизма или цилиндра при работе поршневой машины.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом заявленного изобретения являются зо повышение надежности и ресурса цилиндропоршневой группы поршневой машины, повышение литровой мощности (при использовании в качестве двигателя) за счет уменьшения массы возвратно-поступательно движущихся элементов машины и повышение экономичности за счет замены граничного трения скольжения в плохо смазываемой паре цилиндр - поршень на трение качения с предотвращением проскальзывания элементов качения.
Поставленная задача достигается тем, что в поршневой машине,
5 содержащей корпус, установленный в нем коленчатый вал, по меньшей мере, с одним кривошипом, закрепленный на корпусе, по меньшей мере, один цилиндр, в котором размещен поршень, выполненный в виде соединенных между собой, по меньшей мере, крейцкопфа и головки, при этом крейцкопф связан с кривошипом при помощи ю шатуна, согласно изобретению, крейцкопф и корпус снабжены направляющими с контактными поверхностями, между которыми установлены катки с возможностью передачи на корпус реактивной силы, действующей со стороны крейцкопфа, при этом направляющие крейцкопфа расположены на двух противоположных его сторонах и, по
15 меньшей мере, с одной его стороны расположены два катка, причем направляющие снабжены зубчатыми рейками, а катки - синхронизирующими шестернями, зацепленными с зубчатыми рейками направляющих, как корпуса, так и крейцкопфа.
Поставленная задача достигается также тем, что головка поршня
20 может быть соединена с крейцкопфом шарнирно с возможностью перемещения относительно крейцкопфа, по меньшей мере, в плоскости, перпендикулярной продольной оси цилиндра, во всех направлениях.
Поставленная задача достигается также тем, что она может содержать механизм поджатая направляющих для создания
25 предварительного натяга в месте контакта контактных поверхностей с катками.
Поставленная задача достигается также тем, что она может содержать механизм регулирования пространственного положения направляющих, установленных, по меньшей мере, на корпусе. зо Поставленная задача достигается также тем, что крейцкопф может быть выполнен в виде коробчатого ребра жесткости, расположенного в плоскости действия реактивной силы.
Поставленная задача достигается также тем, что ребро жесткости крейцкопфа может быть расположено с возможностью прохода между 5 щеками кривошипа при движении поршня к нижней мертвой точке (HMT).
Поставленная задача достигается также тем, что при использовании ее в качестве двухтактного двигателя направляющие корпуса могут быть установлены в продувочных каналах, соединяющих ю полость под поршнем с полостью цилиндра.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан поперечный разрез поршневой машины, 15 выполненной в виде двухтактного двигателя внутреннего сгорания при положении поршня в HMT;
На фиг. 2 - то же, при положении его поршня в BMT;
На фиг. 3 показана поршневая группа в сборе;
На фиг. 4 — то же с разнесенными элементами; 20 На фиг. 5 показан поршневой палец.
Лучший вариант осуществления изобретения
Описываемая машина содержит корпус 1, установленный в нем
25 коленчатый вал 2 с кривошипом 3 и щеками 4. На корпусе закреплен цилиндр 5, в полости 6 которого размещен поршень 7. Поршень 7 выполнен в виде соединенных между собой крейцкопфа 8, юбки 9 (при необходимости) и головки 10. Крейцкопф 8 связан с кривошипом 3 при помощи шатуна 11, имеющего верхнюю 12 и нижнюю 13 головки. зо Крейцкопф 8 снабжен направляющими 14 с контактными поверхностями, расположенными на двух противоположных его сторонах, а корпус снабжен направляющими 15 с контактными поверхностями. Между контактными поверхностями направляющих 14 и 15 установлены катки 16, передающие боковую силу реактивного момента с крейцкопфа 8 на корпус 1. Каждый каток 16 имеет зубчатые шестерни 17, зацепленные с зубчатыми рейками 18 направляющих 14 и 5 15, образуя синхронизирующую зубчато-реечную передачу. Головка 10 поршня 7 может быть соединена с крейцкопфом 8 шарнирно, например, при помощи байонетного соединения, выполненного в виде расположенного на крейцкопфе 8 кольцевого выступа 19 с вырезом, и взаимодействующего с ним ответного кольцевого выступа 20 головки ιо 10. Выполнение такого шарнира с зазором в радиальном направлении позволяет головке 10 перемещаться относительно крейцкопфа 8 в любом радиальном направлении, то есть в плоскости, перпендикулярной продольной оси цилиндра 5.
Корпусные направляющие 15 могут иметь механизм
15 регулирования их пространственного положения. Механизм регулирования содержит резьбовые элементы (болты) 21, контактирующие своими торцами с нерабочей поверхностью направляющей 15 и поджимающие относительно корпуса 1 их контактные поверхности к каткам 16 и контактным поверхностям
20 направляющих 14 крейцкопфа 8. Для предотвращения выпадения направляющих 15 в полость цилиндра 1 при сборке машины, а также для создания надежного контакта с опорными торцевыми поверхностями болтов 21 при ее работе, осуществляют натяг направляющих 15 в сторону корпуса 1 к болтам 21 при помощи
25 резьбового соединения 22. Для снятия напряжений в резьбовых соединениях и в месте контакта болтов 21 с направляющими 15, между торцами болтов 21 и направляющими устанавливают подпятники 23 со сферическими поверхностями.
Крейцкопф 8 может быть выполнен в виде коробчатого ребра зо жесткости, расположенного в плоскости действия реактивной силы. При этом верхняя головка 12 и стержень шатуна 11 расположены в полости короба крейцкопфа 8, а сам короб крейцкопфа 8 расположен с возможностью прохода между щеками 4 кривошипа при движении поршня 7 к нижней мертвой точке.
5 Если машина используется в качестве двухтактного двигателя, снабженного перепускными каналами 24, которые связывают подпоршневую картерную полость 25 с полостью 6 цилиндра, то направляющие 15 корпуса могут быть установлены в перепускных каналах 24, по которым через продувочные окна 26 осуществляется ю продувка и наполнение полости 6 свежим зарядом.
Описываемая поршневая машина работает следующим образом. Возвратно-поступательные движения поршня 7 преобразуются при помощи шатуна 11 и кривошипа 3 во вращение коленчатого вала 2, либо, наоборот, вращение вала 2 преобразуется в движение поршня 7. В
15 любом механизме преобразования движения при его работе возникает реактивная сила, воспринимаемая корпусом. В поршневой машине реактивная сила, как правило, воспринимается рабочей поверхностью цилиндра, либо, при наличии крейцкопфа, направляющей поверхностью крейцкопфа. Вариант выполнения машины с
20 крейцкопфом предпочтителен с точки зрения освобождения цилиндра от функций передачи силового воздействия механизма и, в случае использования машины в качестве двигателя внутреннего сгорания, предотвращения передачи тепла от нагретых (и поэтому не удерживающих смазку) поверхностей цилиндра к направляющим
25 поверхностям, воспринимающим реактивную силу. Однако недостатком крейцкопфных машин является значительное увеличение габаритов и, как следствие, рост возвратно-поступательно движущихся масс, приводящий к потере литровой мощности из-за необходимости уменьшения частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания. зо Описываемое изобретение позволяет скомпоновать крейцкопфную машину (со всеми ее преимуществами) в габаритах компактной тронковой машины. Задача достигается за счет установки не связанных с цилиндром 5 корпусных направляющих 15 крейцкопфа 8 в пределах высоты цилиндра 5 вдоль его продольной оси. Передача реактивной
5 силы крейцкопфом 8 на корпус 1 осуществляется посредством катков 16, установленных между направляющими 14 и 15, соответственно, крейцкопфа 8 и корпуса 1. Такое техническое решение позволяет значительно уменьшить длину направляющих 14 и 15, так как рабочее перемещение катка 16 всегда в два раза меньше хода поршня 7. Это ю позволяет вписать крейцкопфный узел в габариты (по высоте) цилиндра 5, не допуская увеличения радиальных габаритов двигателя (вдоль оси цилиндра). Кроме того, на порядок снижаются потери на трение в цилиндро-поршневой группе по сравнению с тронковыми машинами. Соответственно, уменьшается и нагрев взаимодействующих
15 поверхностей в этой паре. Значит, цилиндр 5 в описываемом двигателе освобожден от воздействия на него местных как механических, так и термических перегрузок, которые в известных машинах неравномерно деформируют внутреннюю поверхность цилиндра по его окружности, что значительно ухудшает выполнение им функций уплотнения
20 рабочей полости.
Синхронизирующая зубчато-реечная передача, состоящая из реек 18 и шестерен 17, предотвращает проскальзывание катков 16 относительно контактных поверхностей направляющих 14 и 15. Как известно, именно явление проскальзывания элементов качения в
25 подшипниках ограничивает их параметры по нагрузке, скорости и ресурсу.
Наличие крейцкопфного узла требует включения в конструкцию машины регулирующего узла. В известных двигателях имеется возможность как изменения пространственного положения зо направляющей крейцкопфа, так и изменения положения крейцкопфа относительно направляющей, например, при помощи набора прокладок. В описываемой машине, кроме механизма регулирования, позволяющего за счет поджатая, например, при помощи болтов 21, направляющих 15 корпуса 1 через катки 16 к направляющим 14
5 крейцкопфа 8, дополнительно предусмотрена возможность самоустановки уплотняющей части 10 (головки) поршня 7 относительно внутренней поверхности цилиндра 5. Радиальный зазор в байонетном соединении головки 10 с крейцкопфом 8 позволяет головке 10 с установленными в ней ушютнительными кольцами 26 занять ю оптимальное положение в цилиндре 5 независимо от положения крейцкопфа 8, зависящего от произведенной регулировки положения направляющих 15. Это необходимо в большей степени при использовании машины в качестве двигателя внутреннего сгорания для компенсации механических и термических нагрузок, возникающих при
15 работе, например, форсированного двигателя. Кроме того, именно в двухтактном двигателе это позволяет обеспечить равномерный зазор между головкой и цилиндром, что улучшает равномерность нагрева поверхности головки, особенно при щелевом газораспределении.
Использование в качестве опор узких направляющих 14 и 15
20 позволяет выполнить силовую часть крейцкопфа 8 в виде коробчатого ребра, на противоположных сторонах которого закреплены направляющие 14. Внутри короба крейцкопфа 8 размещены верхняя головка 12 и часть стержня шатуна 11. Верхняя головка 12 установлена на поршневом пальце 27 посредством подшипника 28 качения, а палец
25 27 вставлен в отверстие крейцкопфа 8. Такое выполнение узла обеспечивает проход коробчатого ребра крейцкопфа 8 между щеками 4 вала 2 при подходе поршня 7 к HMT, что позволяет дополнительно уменьшить габариты машины вдоль оси цилиндра 5.
При использовании описываемой машины в качестве двухтактного зо двигателя усилия на отрыв поршня 7 от шатуна 11 при работе двигателя практически не возникают (в отличие от четырехтактного двигателя). Тогда толщина стенок короба крейцкопфа 8, которые удерживают поршневой палец 27 и воспринимают отрывные нагрузки, направленные вдоль оси цилиндра, может быть минимальной. Так как
5 усилие, передаваемое от крейцкопфа 8 пальцу 27 в момент сгорания, относительно велико, то пальцу 27 необходимо придать большую поверхность со стороны действия газовой нагрузки. То есть палец 27 может быть выполнен ступенчатым с сегментными вырезами со стороны его торцов, что позволяет еще больше приблизить поршень 7 к ю валу 2 за счет возможности прохода части пальца 27 вместе с коробчатым ребром крейцкопфа 8 между щеками 4. Такое решение приводит также к уменьшению габаритов машины вдоль оси цилиндра 5.
Установка направляющих 15 в продувочных каналах 24
15 двухтактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой позволяет использовать уже имеющуюся в двигателе полость (канал 24), не затеняя его катками 16 при продувке, так как в положении поршня 7 в HMT (во время продувки) катки 16 находятся в своем крайнем нижнем положении. Юбка 9 поршня 7 в двухтактном варианте машины может
20 быть использована в качестве запорного органа выпускных окон 29 при положении поршня 7 в BMT, не допускающего прямого контакта свежего заряда в картерной полости 25 с продуктами сгорания. При этом, в отличие от известных поршневых машин, юбка 9 в заявленной машине не воспринимает какие-либо существенные нагрузки, поэтому
25 может быть выполнена тонкостенной, т.е. легкой.
Промышленная применимость
Таким образом, заявленная поршневая машина проявляет зо максимальный набор наилучших качеств именно при использовании ее в качестве двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Использование описываемого двигателя позволяет разгрузить цилиндр от действия на него реактивного момента, обеспечить равномерность распределения нагрузки по окружности цилиндра, улучшив за счет этого герметичность рабочей полости и, в целом, надежность работы всей цилиндропоршневой группы. Компактность узла, передающего действие реактивной силы на корпус, позволяет значительно уменьшить радиальные габариты двигателя даже по сравнению с компактными тронковыми двигателями, что приводит к снижению массы возвратно-поступательно перемещающихся деталей, а это, в свою очередь, расширяет диапазон допустимой частоты вращения вала, ограниченной допустимой нагрузкой на подшипник нижней головки шатуна от действия на него инерционной силы в HMT.
То есть увеличение, как нагрузочной способности цилиндропоршневой группы, так и допустимой частоты вращения вала, позволяет значительно увеличить литровую мощность двигателя, преимущественно, с двухтактным рабочим процессом. В совокупности с решением проблем экономичности двухтактного процесса эксплуатация заявленной машины в качестве двигателя позволяет добиться рекордно высоких значений литровой мощности при приемлемом ресурсе.

Claims

Формула изобретения
1. Поршневая машина, содержащая корпус, установленный в нем коленчатый вал, по меньшей мере, с одним кривошипом, закрепленный
5 на корпусе, по меньшей мере, один цилиндр с рабочей полостью, в которой размещен поршень, выполненный в виде соединенных между собой, по меньшей мере, крейцкопфа и головки, при этом крейцкопф связан с кривошипом при помощи шатуна, отличающаяся тем, что крейцкопф и корпус снабжены направляющими с контактными ю поверхностями, между которыми установлены катки с возможностью передачи на корпус реактивной силы, действующей со стороны крейцкопфа, при этом направляющие крейцкопфа расположены на двух противоположных его сторонах и, по меньшей мере, с одной его стороны расположены два катка, причем направляющие снабжены
15 зубчатыми рейками, а катки - синхронизирующими шестернями, зацепленными с зубчатыми рейками направляющих, как корпуса, так и крейцкопфа. ,
2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что головка поршня соединена с крейцкопфом шарнирно с возможностью перемещения
20 относительно крейцкопфа, по меньшей мере, в плоскости, перпендикулярной продольной оси цилиндра, во всех направлениях.
3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит механизм поджатая направляющих для создания предварительного натяга в месте контакта контактных поверхностей с катками.
25 4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит механизм регулирования пространственного . положения направляющих, установленных, по меньшей мере, на корпусе.
5. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что крейцкопф выполнен в виде коробчатого ребра жесткости, расположенного в плоскости зо действия реактивной силы.
6. Машина по п. 5, отличающаяся тем, что коробчатое ребро жесткости крейцкопфа расположено с возможностью прохода между щеками кривошипа при движении поршня к нижней мертвой точке.
7. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что тем, что при 5 использовании ее в качестве двухтактного двигателя направляющие корпуса установлены в продувочных каналах, соединяющих полость под поршнем с полостью цилиндра.
ю
PCT/RU2009/000541 2008-10-14 2009-10-13 Поршневая машина WO2010044706A2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/998,371 US20110197848A1 (en) 2008-10-14 2009-10-13 Piston machine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008140437 2008-10-14
RU2008140437/06A RU2387853C1 (ru) 2008-10-14 2008-10-14 Поршневая машина

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010044706A2 true WO2010044706A2 (ru) 2010-04-22
WO2010044706A3 WO2010044706A3 (ru) 2010-09-10

Family

ID=42107094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2009/000541 WO2010044706A2 (ru) 2008-10-14 2009-10-13 Поршневая машина

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110197848A1 (ru)
RU (1) RU2387853C1 (ru)
WO (1) WO2010044706A2 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2984399B1 (fr) * 2011-12-16 2014-01-31 MCE 5 Development Piste de roulement a fixation par clip pour moteur a taux de compression variable
RU2504674C1 (ru) * 2012-07-20 2014-01-20 Владимир Степанович Григорчук Двухтактный дизельный двигатель
RU2509224C1 (ru) * 2012-08-21 2014-03-10 Владимир Степанович Григорчук Генераторная установка

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1523700A1 (ru) * 1988-01-12 1989-11-23 Московский автомобильный завод им.И.А.Лихачева Поршнева машина
RU2103533C1 (ru) * 1996-06-11 1998-01-27 Геня Те Шатунно-поршневая группа
JP2004144014A (ja) * 2002-10-24 2004-05-20 Ntn Corp 内燃機関用ピストン
US20040168669A1 (en) * 2001-07-18 2004-09-02 Vianney Rabhi Variable cylinder capacity engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3908623A (en) * 1974-08-23 1975-09-30 Edward M Mcwhorter Advanced reciprocating engine system
RU2103525C1 (ru) * 1996-07-22 1998-01-27 Геня Те Двигатель внутреннего сгорания с щелевым газораспределением
US6131544A (en) * 1997-06-11 2000-10-17 Zakharov; Evgeny Nikolaevich Connecting-rod and piston assembly
FR2786530B1 (fr) * 1998-11-26 2001-01-19 Vianney Rabhi Dispositif de transmission mecanique pour moteur a cylindree variable

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1523700A1 (ru) * 1988-01-12 1989-11-23 Московский автомобильный завод им.И.А.Лихачева Поршнева машина
RU2103533C1 (ru) * 1996-06-11 1998-01-27 Геня Те Шатунно-поршневая группа
US20040168669A1 (en) * 2001-07-18 2004-09-02 Vianney Rabhi Variable cylinder capacity engine
JP2004144014A (ja) * 2002-10-24 2004-05-20 Ntn Corp 内燃機関用ピストン

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010044706A3 (ru) 2010-09-10
RU2387853C1 (ru) 2010-04-27
US20110197848A1 (en) 2011-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1821001B1 (en) A power transmitting mechanism for the conversion between linear movement and rotary motion
US5456159A (en) Motion converter with pinion sector/rack interface
US6907849B2 (en) Piston
US4111104A (en) Engine with low friction piston
EP2762704B1 (en) Opposed-piston engine
US10858938B2 (en) Piston arrangement
CN110199096B (zh) 长度能调节的连杆，其具有带多个活塞密封件的缸-活塞单元
US20100224164A1 (en) Crankshaft for a variable compression ratio engine
WO2010044706A2 (ru) Поршневая машина
US9885380B2 (en) Crosshead component of large diesel engine
US5513541A (en) Conjugate drive mechanism
US3482554A (en) Internal combustion engine v block cam transmission
US8474420B2 (en) Variable compression ratio internal combustion engine with displaceable cylinder head and cylinder housing
US20090101004A1 (en) Two part piston for an internal combustion engine
KR101500409B1 (ko) 엔진의 밸런스 샤프트 모듈
JP3890857B2 (ja) ピストンの潤滑構造
EP0722054B1 (en) Apparatus for mutual conversion between circular motion and reciprocal motion
EP1848895A2 (en) A bearing assembly
RU2756798C1 (ru) Поршневая машина Потапова
US20110197847A1 (en) Connecting rod-piston group
Ruch et al. Design of a modified hypocycloid engine
CN110199097B (zh) 具有带缸套的缸-活塞单元的长度可调的连杆棒
RU2263801C1 (ru) Бескривошипный двигатель внутреннего сгорания
DE102012217045B3 (de) Zweitakt-Schrägscheibenmotor
RU2446302C1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12998371

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09820823

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09820823

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2