Патент на изобретение №2239068

(54) ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания с качающимися рабочими органами. Техническим результатом является упрощение конструкции двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит корпус цилиндрической формы, установленные в нем цилиндры и коленчатый вал, колено которого расположено под углом 5-30 к оси его вращения, и механизм газораспределения. В цилиндрах расположены поршни двухстороннего действия, выполненные из цилиндрических секторов и кинематически связанные с качающимся рычагом, установленным на колене коленчатого вала. При этом качающийся рычаг выполнен с цилиндрическими консолями, расположенными в отверстиях поршней, а колено вала снабжено выступами, между которыми установлен качающийся рычаг. Согласно изобретению на коленчатом валу смонтирован червяк, взаимодействующий с червячным колесом, которое установлено на распределительном валу, имеющем кулачки привода клапанов. 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к транспортным установкам с поршневыми двигателями внутреннего сгорания.

Известен поршневой двигатель, содержащий корпус с блоком цилиндров, в которых размещены поршни со штоками, имеющими участки большого диаметра, взаимодействующие с приводным элементом и размещенные в направляющих [1].

Недостатком известного устройства являются большие габариты устройства и соответственно большая металлоемкость.

Известен аксиально-поршневой двигатель, содержащий корпус, установленные в нем цилиндры и коленчатый вал, поршни, расположенные в цилиндрах и кинематически связанные с качающимся рычагом и механизм газораспределения с приводом и распределительным валом [2].

Недостатками этого устройства являются громоздкость и сложность кинематической схемы, ее повышенная инерционность, в том числе шайбы, соединенной с поршнями шатунами (с тремя степенями свободы), которые сложно исполнимы и недостаточно надежны.

Наиболее близким решением является поршневой двигатель, содержащий корпус цилиндрической формы, установленные в нем цилиндры и коленчатый вал, колено которого расположено под углом 5-30 к оси его вращения, расположенные в цилиндрах, выполненных из цилиндрических секторов, поршни двухстороннего действия, и кинематически связанные с качающимся рычагом (типа паука), установленным на колене коленчатого вала, и механизм газораспределения, при этом качающийся рычаг выполнен с цилиндрическими консолями, расположенными в отверстиях поршней, а колено вала снабжено выступами, между которыми установлен качающийся рычаг [3].

Недостатком этого решения является сложность изготовления узла сопряжения поршня с коленчатым валом (наличие шарнирных пальцев, соединяющих поршень с качающимся рычагом, и подшипников).

Техническим результатом является упрощение конструкции поршневого двигателя.

Технический результат достигается тем, что поршневой двигатель, содержащий корпус цилиндрической формы, установленные в нем цилиндры и коленчатый вал, колено которого расположено под углом 5-30 к оси вращения, расположенные в цилиндрах, выполненных из цилиндрических секторов, поршни двухстороннего действия, и кинематически связанные с качающимся рычагом, установленным на колене коленчатого вала, и механизм газораспределения, при этом качающийся рычаг выполнен с цилиндрическими консолями, расположенными в отверстиях поршней, а колено вала снабжено выступами, между которыми установлен качающийся рычаг, причем на коленчатом валу смонтирован червяк, взаимодействующий с червячным колесом, которое установлено на распределительном валу, имеющем кулачки привода клапанов.

На чертеже изображен общий вид поршневого двигателя.

Поршневой двигатель состоит из корпуса 1 цилиндрической формы, в котором расположены цилиндры 2, выполненные из цилиндрических секторов 3. В корпусе 1 также смонтирован коленчатый вал 4 с коленом 5, расположенным под углом 5-30 по отношению к оси вращения коленчатого вала 4. В цилиндрах 2 установлены спаренные поршни двухстороннего действия 6 с компрессионными и уплотнительными кольцами 7. Противолежащие поршни двухстороннего действия 6, расположенные перекрестно в цилиндрах 2, связаны между собой жесткой связью. В середине спаренных поршней двухстороннего действия 6 имеются отверстия 8. На колене 5 коленчатого вала 4 имеются выступы 9, в которых расположен качающийся рычаг 10, находящийся симметрично центра колена 5. Качающийся рычаг 10, установленный в выступах 9, снабжен в верхней части консолями 11 цилиндрической формы.

Цилиндрическая консоль 11 входит в отверстие 8 спаренных поршней двухстороннего действия 6. На коленчатом валу 4 смонтирован червяк 12, взаимодействующий с червячным колесом 13, которое установлено на распределительном валу 14 газораспределительного механизма 15. На распределительном валу 14 имеются кулачки 16, приводящие в движение клапаны 17. В цилиндрах 2 установлены свечи 18. На коленчатом валу 4 с одной стороны прикреплен шкив 19, а с другой – маховик 20. Цилиндры 2 и поршень 6 могут быть выполнены круглой и прямоугольной формы.

Двигатель работает следующим образом.

При поступлении горючей смеси в камеру сгорания одного из цилиндров 2 и воспламенения ее от свечи 18 поршни двухстороннего действия 6 начинают совершать движение по радиусу и воздействуют на консоль 11 качающегося рычага 10, который в свою очередь через выступы 9 колена 5 поворачивает коленчатый вал 4. Попеременно подавая горячую смесь в цилиндры 2, поршни двухстороннего действия 6 совершают движение в цилиндрах 2, вращая коленчатый вал 4. Колено 5 коленчатого вала 4 расположено под углом 5-30 к оси его вращения, что дает возможность преобразовать колебательные движения поршней двустороннего действия 6 во вращательные движения коленчатого вала. Так как консоль 11 качающегося рычага 10 выполнена цилиндрической, она, совершая колебательные движения совместно с поршнями 6, при повороте скользит в отверстии 8 поршня 6 двухстороннего действия.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1696742, кл. F 01 В 9/02, 1991 г.

2. Авторское свидетельство СССР №1740699, кл. F 01 В 3/02, 1992 г.

3. Патент США №6325038, кл. F 02 В 53/00, 2001 г. – прототип.

Формула изобретения

Поршневой двигатель, содержащий корпус цилиндрической формы, установленные в нем цилиндры и коленчатый вал, колено которого расположено под углом 5-30 к оси его вращения, расположенные в цилиндрах, выполненных из цилиндрических секторов, поршни двухстороннего действия, кинематически связанные с качающимся рычагом, установленным на колене коленчатого вала, и механизм газораспределения, при этом качающийся рычаг выполнен с цилиндрическими консолями, расположенными в отверстиях поршней, а колено вала снабжено выступами, между которыми установлен качающийся рычаг, отличающийся тем, что на коленчатом валу смонтирован червяк, взаимодействующий с червячным колесом, которое установлено на распределительном валу, имеющем кулачки привода клапанов.

РИСУНКИ