WO2023277676A1 - Бесшатунный поршнештоковый двигатель внутреннего сгорания - Google Patents
Бесшатунный поршнештоковый двигатель внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023277676A1 WO2023277676A1 PCT/KZ2022/000012 KZ2022000012W WO2023277676A1 WO 2023277676 A1 WO2023277676 A1 WO 2023277676A1 KZ 2022000012 W KZ2022000012 W KZ 2022000012W WO 2023277676 A1 WO2023277676 A1 WO 2023277676A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- piston
- cylinder
- engine
- along
- cylinders
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
- F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
- F01B9/06—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft the piston motion being transmitted by curved surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/26—Engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main-shaft axis; Engines with cylinder axes arranged substantially tangentially to a circle centred on main-shaft axis
Definitions
- the invention relates to the field of mechanical engineering, namely engine building, and can be used as an internal combustion engine.
- the essence of this invention is a piston engine, where the piston in the cylinder is on the rod, while constituting a single structure.
- This engine contains a housing (1) in which the cylinder liner is installed. Cylinder covers are located at the ends.
- the piston is made in the form of a cylindrical tubular element, which interacts by means of a curved closed continuous non-intersecting groove (groove) on its side surface with transmission mechanisms. Mechanisms are installed in the body (1) of the engine and contain bodies of rotation of a spherical or cylindrical shape.
- the output shaft of the engine passes along the axis of the cylinder through the axis of the piston and the working volumes located on both sides of the piston.
- the shaft interacts with the engine piston through a movable joint containing rolling or sliding bearings (8).
- the invention solves the problem of simplifying the design of the engine, increasing the possibility of increasing engine power by increasing the power stroke, reducing mechanical losses by reducing friction in the piston-cylinder pair, and also increasing the reliability of operation under high dynamic loads.
- the invention is illustrated by figure 1 of the drawing - the engine in the section.
- the amplitude of the sinusoid, or rather the groove (10) in the piston is the stroke length of the piston in the cylinder, thereby setting the course of the piston from TDC (top dead center) to BDC (bottom dead center).
- the piston overcoming the distance from TDC to BDC, rotates along its axis by 90 degrees, thus, when the piston makes 4 cycles, it rotates along its axis by 360 degrees.
- the block heads (2) are located on both sides of the cylinders. In the heads there are inlet, outlet valves (3), as well as a candle and a forced injection nozzle.
- the engine consists of two cylinders, but at the same time it has 4 combustion chambers (in each cylinder at the edges), thus we get two working cycles for each piston (alternately).
- the piston passing from left to right along the cylinder simultaneously performs two cycles, in the left combustion chamber the air-fuel mixture or air is admitted, in the right in the same combustion chamber, the mixture of fuel and air is compressed, in the second cylinder of the left combustion chamber, exhaust gases are released from the combustion chamber, in the right combustion chamber, the fuel charge is burned and the power stroke.
- the next cycle includes the first cylinder: in the left combustion chamber, the mixture of fuel and air is compressed, in the right chamber, the combustion of the fuel charge and the working stroke.
- the second cylinder in the left combustion chamber, the inlet of the fuel-air mixture or air, in the right combustion chamber, the exhaust gases are released from the combustion chamber.
- the third stroke includes at the first cylinder: in the left combustion chamber, the fuel charge and the power stroke are burned, in the right combustion chamber, the exhaust gases are released from the combustion chamber, in the second cylinder, in the left combustion chamber, the mixture of fuel and air is compressed, in the right chamber, the intake fuel/air mixture or air.
- the final stroke includes in the first cylinder: in the left combustion chamber, the exhaust from the combustion chamber of exhaust gases, in the right combustion chamber, the inlet of the fuel-air mixture or air.
- the second cylinder in the left chamber the combustion of the fuel charge and the working stroke take place, in the right chamber the mixture of fuel and air is compressed.
- both cylinder rods are connected by gears, while linking the parallel stroke of the pistons. Since our rods, together with the pistons, perform reciprocating movements during rotation, they are connected to the gears by a spline connection.
- a feature of my invention is that in this engine, the working cycle in one cylinder occurs alternately from two opposite sides and the energy from the piston is directly transferred to the rod, thereby reducing energy losses due to friction, inertia, etc., while increasing efficiency, reducing fuel consumption and, accordingly, emissions into the atmosphere.
- the piston acquires rotational energy along its axis during movement.
- the gas distribution mechanism, lubrication, cooling, power supply, ignition and start-up systems are driven directly from the power take-off shaft.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения, а именно двигателестроению, и может быть использовано в качестве двигателя внутреннего сгорания. Изобретение решает задачу упрощения конструкции двигателя, повышения возможности увеличения мощности двигателя за счет увеличения рабочего хода, уменьшения механических потерь за счет снижения трения в паре поршень цилиндр, а также повышения надежности работы при высоких динамических нагрузках. Поршнештоковой двигатель внутреннего сгорания, состоящий, как минимум из двух цилиндров, где на штоках в цилиндрах находятся поршни, по цилиндрическому краю которых имеются непрерывный паз, в виде синусоиды, в который входит два пальца, расположенные друг напротив друга, которые закреплены к цилиндру, тем самым задавая при возвратно¬ поступательном движении поршня по цилиндру вращательное движение, энергия которого передается от поршня по штоку через шлицевое соединение на шестерню, тем самым, головки блока расположены с двух сторон цилиндров и двигатель при этом имеет 4 камеры сгорания (в каждом цилиндре по краям), тем самым мы получаем два рабочих такта на каждый поршень (поочередно).
Description
Бесшатунный поршнештоковый двигатель внутреннего сгорания
Изобретение относится к области машиностроения, а именно двигателестроению, и может быть использовано в качестве двигателя внутреннего сгорания. Сущностью данного изобретения является поршневой двигатель, где поршень в цилиндре находится на штоке, составляя при этом единую конструкцию. Также на поршне по цилиндрической поверхности имеется паз, в виде синусоиды, в которую входит два пальца, расположенные друг напротив друга. Пальцы в свое время закреплены к цилиндру, и находятся по его центру, те самым задавая при возвратно-поступательном движении поршня вращательное движение, энергия которого передается от поршня по штоку через шлицевое соединение к редуктору (КПП).
Наиболее близкой к предлагаемому двигателю является конструкция бесшатунного двигателя внутреннего сгорания с вращающимся поршнем по патенту Российской Федерации N° 2166654, дата публикации 10.05.2001.
Этот двигатель содержит кор пух (1), в котором установлена гильза цилиндра. Крышки цилиндра расположены по торцам. Поршень выполнен в виде цилиндрического трубчатого элемента, который взаимодействует посредством криволинейной замкнутой непрерывной непересекающейся канавки (паза) на своей боковой поверхности с передаточными механизмами. Механизмы установлены в корпусе (1) двигателя и содержат тела вращения сферической или цилиндрической формы. Выходной вал двигателя проходит по оси цилиндра через ось поршня и рабочие объемы, расположенные с обеих сторон поршня. Вал взаимодействует с поршнем двигателя посредством подвижного соединения, содержащего подшипники (8) качения или скольжения.
Основными недостатками такого двигателя являются:
- ненадежность конструкции соединения оси и поршня вследствие воздействия на них высоких температур и давлений, а также агрессивности рабочего тела.
Изобретение решает задачу упрощения конструкции двигателя, повышения возможности увеличения мощности двигателя за счет увеличени рабочего хода, уменьшения механических потерь за счет снижения трения в паре поршень цилиндр, а также повышения надежности работы при высоких динамических нагрузках.
Изобретение поясняется фигурой 1 чертежа - двигатель в разрезе.
На внешней поверхности юбки поршня с двух сторон расположены канавки для маслосъемных и компрессионных колец(б).
Амплитуда синусоиды, а точнее паза (10) в поршне, составляет длину хода поршня в цилиндре, тем самым задавая курс движения поршня от ВМТ (верхней мертвой точки) до НМТ (нижней мертвой точки). Поршень, преодолевая расстояние от ВМТ до НМТ вращается по своей оси на 90 градусов, тем самым, когда поршень совершает 4 такта, осуществляет поворот по своей оси на 360 градусов.
Головки блока (2) расположены с двух сторон цилиндров. В головках расположены впускные, выпускные клапана (3), а также свеча и форсунка принудительного впрыска.
Двигатель состоит из двух цилиндров, но при этом имеет 4 камеры сгорания (в каждом цилиндре по краям), тем самым мы получаем два рабочих такта на каждый поршень (поочередно).
При запуске двигателя, в первом цилиндре поршень проходя слева направо по цилиндру одновременно совершает два такта, в левой камере сгорания происходит впуск топливно-воздушной смеси или воздуха, в правой
же камере сгорания, происходит сжатие смеси горючего и воздуха, во второ цилиндре левой камере сгорания происходит выпуск из камеры сгорания отработавших газов, в правой камере сгорания происходит сгорание топливного заряда и рабочий ход.
Следующий такт включает в себя у первого цилиндра: в левой камере сгорания происходит сжатие смеси горючего и воздуха, в правой же камере- сгорание топливного заряда и рабочий ход. Во втором цилиндре: в левой камере сгорания впуск топливно-воздушной смеси или воздуха, в правой камере сгорания выпуск из камеры сгорания отраоотавших газов.
Третий такт включает в себя у первого цилиндра: в левой камере сгорания происходит сгорание топливного заряда и рабочий ход, в правой камере сгорания выпуск из камеры сгорани отработавших газов, во втором цилиндре в левой камере сгорания происходит сжатие смеси горючего и воздуха, в правой камере впуск топливно-воздушной смеси или воздуха.
И заключительный такт включает в себя в первом цилиндре: в левой камере сгорания выпуск из камеры сгорания отработавших газов, в правой камере сгорания впуск топливно-воздушной смеси или воздуха. Во втором цилиндре в левой камере происходит сгорание топливного заряда и рабочий ход, в правой камере сжатие смеси горючего и воздуха.
В конструкции оба штока цилиндров соединены шестернями, при этом связывая параллельный ход поршней. Так как у нас штоки вместе с поршнями совершают при вращении возвратно-поступательные движения, с шестернями они соединены шлицевым соединением.
Особенностью моего изобретения является то, что в данном двигателе рабочий такт в одном цилиндре происходит поочередно с двух противоположных сторон и энергия от поршня напрямую передается на шток, тем самым снижая потери энергии на трение, инерцию и т.д., при этом
повышая КПД, снижая расход топлива и соответственно выбросы в атмосферу. В отличии от наиболее распространенного двигателя с кривошипно-шатунным механизмом, поршень при движении обретает вращательную энергию вдоль своей оси.
Предложенное мною техническое решение в виде двух цилиндров снижает и исключает вибрацию двигателя.
Механизм газораспределения, система смазки, охлаждения, питания, зажигания и пуска приводятся в движение напрямую от вала отбора мощности.
Claims
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поршнештоковый двигатель внутреннего сгорания, состоящий, как минимум из двух цилиндров, где на штоках в цилиндрах находятся поршни, по цилиндрическому краю которых имеются непрерывный паз, в виде синусоиды, в который входит два пальца, расположенные друг напротив друга, которые закреплены к цилиндру, тем самым задавая при возвратно- поступательном движении поршня по цилиндру вращательное движение, энергия которого передается от поршня по штоку через шлицевое соединение на шестерню, тем самым, головки блока расположены с двух сторон цилиндров, в головках расположены впускные, выпускные клапаны, а также свеча и форсунка принудительного впрыска и двигатель при этом имеет 4 камеры сгорания (в каждом цилиндре по краям), тем самым мы получаем два рабочих такта на каждый поршень (поочередно).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KZ2021/0405.1 | 2021-06-30 | ||
| KZ20210405 | 2021-06-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023277676A1 true WO2023277676A1 (ru) | 2023-01-05 |
Family
ID=84691967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/KZ2022/000012 WO2023277676A1 (ru) | 2021-06-30 | 2022-08-26 | Бесшатунный поршнештоковый двигатель внутреннего сгорания |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2023277676A1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2473936A (en) * | 1947-10-18 | 1949-06-21 | Burrough Joe | Internal-combustion engine |
| RU1790689C (ru) * | 1991-01-02 | 1993-01-23 | Владимир Федорович Есин | Двигатель внутреннего сгорани |
| RU2163303C2 (ru) * | 1998-07-13 | 2001-02-20 | Бакин Михаил Владимирович | Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания |
| RU2296871C1 (ru) * | 2005-08-08 | 2007-04-10 | Павел Иванович Чернявских | Многоцилиндровый бесшатунный оппозитный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания |
-
2022
- 2022-08-26 WO PCT/KZ2022/000012 patent/WO2023277676A1/ru unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2473936A (en) * | 1947-10-18 | 1949-06-21 | Burrough Joe | Internal-combustion engine |
| RU1790689C (ru) * | 1991-01-02 | 1993-01-23 | Владимир Федорович Есин | Двигатель внутреннего сгорани |
| RU2163303C2 (ru) * | 1998-07-13 | 2001-02-20 | Бакин Михаил Владимирович | Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания |
| RU2296871C1 (ru) * | 2005-08-08 | 2007-04-10 | Павел Иванович Чернявских | Многоцилиндровый бесшатунный оппозитный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5673665A (en) | Engine with rack gear-type piston rod | |
| US20030200951A1 (en) | Internal combustion engine and method | |
| US20090217903A1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| RU2002115066A (ru) | Устройство, использующее качающиеся поворотные поршни | |
| US4419057A (en) | Rotary piston motor | |
| CN101205812A (zh) | 四活塞缸体旋转发动机 | |
| CA1082603A (en) | Reciprocating rotary engine | |
| US20130276761A1 (en) | Variable-compression engine assembly | |
| US7621254B2 (en) | Internal combustion engine with toroidal cylinders | |
| WO2023277676A1 (ru) | Бесшатунный поршнештоковый двигатель внутреннего сгорания | |
| RU2240432C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
| RU2362893C2 (ru) | Однокамерный многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания со встречнодвижущимися поршнями | |
| RU2441997C1 (ru) | Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания | |
| RU2386826C2 (ru) | Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания | |
| RU221777U1 (ru) | Зубчатый исполнительный механизм двигателя внутреннего сгорания | |
| RU2374454C2 (ru) | Устройство поршневой машины и способ выполнения ее рабочего объема для организации термодинамического цикла | |
| RU2768430C1 (ru) | Гибридная силовая установка | |
| RU121866U1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
| RU221147U1 (ru) | Исполнительный механизм двигателя внутреннего сгорания | |
| RU2800634C1 (ru) | Турбопоршневой двигатель внутреннего сгорания | |
| RU60140U1 (ru) | Кривошипно-шатунный механизм | |
| RU2796421C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
| CN113323737B (zh) | 正时连杆组件及水平对置式发动机 | |
| RU2341659C1 (ru) | Двигатель с синусоидным ротором авп | |
| RU2706528C1 (ru) | Однотактный двигатель внутреннего сгорания |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22833729 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |