двигатель внутреннего сгорания
Классы МПК: | F02B75/32 двигатели, отличающиеся связями между поршнями и коренным валом, не относящиеся к предшествующим группам F01B9/04 с вращающимся коренным валом, иным чем коленчатый |
Автор(ы): | Беляев А.И., Чистов Н.М., Троицкий А.П. |
Патентообладатель(и): | Государственное унитарное предприятие Всероссийский научно- исследовательский институт тепловозов и путевых машин |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-11-21 публикация патента:
27.05.2003 |
Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания, отличающимся связями между поршнем и коренным валом. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции двигателя внутреннего сгорания, улучшение его удельных показателей. Сущность изобретения заключается в том, что коренной вал двигателя выполнен из цилиндрической части, вилки и противовеса и установлен на подшипнике своей цилиндрической частью в остове под углом 15-45 градусов к оси поршневого пальца. Двигатель снабжен ползуном и коромыслом, при этом ползун установлен через опорный подшипник на поршневом пальце. Внешней частью он связан через опорно-упорный подшипник с внутренней частью коромысла, а наружная часть коромысла шарнирно соединена с вилкой коренного вала. Продольная ось ползуна выполнена перпендикулярной к оси поршневого пальца, в поршне выполнено перепускное окно, а в стенке цилиндра изготовлены впускные и выпускные окна, выполненные по траектории движения перепускного окна поршня. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий остов, коренной вал, при этом в остове расположены не менее одного цилиндра с поршнем и поршневым пальцем, отличающийся тем, что коренной вал выполнен из цилиндрической части, вилки и противовеса и установлен на подшипнике своей цилиндрической частью в остове под углом 15-45o к оси поршневого пальца и двигатель снабжен ползуном и коромыслом, при этом ползун установлен через опорный подшипник на поршневом пальце, и внешней частью он связан через опорно-упорный подшипник с внутренней частью коромысла, а наружная часть коромысла шарнирно соединена с вилкой коренного вала. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что продольная ось ползуна выполнена перпендикулярной к оси поршневого пальца. 3. Двигатель по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в поршне выполнено перепускное окно, а в стенке цилиндра изготовлены впускные и выпускные окна, выполненные по траектории движения перепускного окна поршня.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания, отличающимся связями между поршнем и коренным валом. Известен ротопоршневой двигатель Ванкеля, содержащий корпус, эксцентриковый вал, ротор, зубчатое зацепление между корпусом и ротором, впускные и выпускные окна в корпусе двигателя, систему подачи и зажигания топлива. Работа двигателя основана на преобразовании поступательно-вращательного движения ротора во вращательное движение эксцентрикового вала. Газораспределение в двигателе осуществляется ротором и окнами в корпусе. (B.C. Бениович, Г.Д. Апазиди, А.М. Бойко "Ротопоршневые двигатели", М.: Машиностроение, 1968 г., с.27 и "Наука и жизнь" 2, 1997 г., с. 62). Недостатками известного двигателя являются ненадежность газового уплотнения между ротором и корпусом, малая степень сжатия рабочего тела и поэтому низкая экономичность его, повышенная токсичность выхлопных газов, сложность изготовления рабочей части корпуса, неравномерность нагрева корпуса двигателя, его термическая деформация, наличие зубчатого зацепления между ротором и корпусом. Известен двигатель внутреннего сгорания, принятый за прототип, содержащий остов, в котором расположены один или несколько отсеков, в каждом из которых установлен цилиндр с поршнем и поршневым пальцем, шатун и коренной вал, который при выполнении двигателя из нескольких отсеков, является общим для них. Коренной вал выполнен в форме коленчатого вала. Коренной вал связан механической передачей с распределительным валом, который через клапаны в крышке цилиндра регулирует газораспределение. Этот двигатель внутреннего сгорания снабжен топливной системой, системой смазки, электросистемой, системой охлаждения (А.С. Орлин, М.Г. Круглов "Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей, "Москва", Машиностроение", 1980 г., с. 227-231, рис. 149). Недостатком известного двигателя является сложность конструкции: наличие коленчатого вала, шатунов, распределительного вала и клапанного механизма газораспределения, отсутствие вращательного движения поршней для лучшего сгорания топлива, неудовлетворительные габаритные показатели и показатели по массе, значительные затраты на изготовление и эксплуатацию, ненадежность работы газораспределительного механизма, невысокая экономичность и экологичность. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции двигателя внутреннего сгорания, улучшение его габаритных показателей и показателей по массе, снижение затрат на изготовление и эксплуатацию, а также повышение надежности работы, экономичности и экологичности двигателя за счет нового принципа передачи давления газов от поршня на коренной вал, возвратно-поступательного и вращательного движения поршня. Указанный технический результат обеспечивает возможность газораспределения через окна цилиндра и окно поршня. Указанный технический результат достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем остов, коренной вал, при этом в остове расположены не менее одного цилиндра с поршнем и поршневым пальцем, коренной вал выполнен из цилиндрической части, вилки и противовеса и установлен на подшипнике своей цилиндрической частью в остове под углом 15-45 градусов к оси поршневого пальца и двигатель снабжен ползуном и коромыслом, при этом ползун установлен через опорный подшипник на поршневом пальце, а внешней частью он связан через опорно-упорный подшипник с внутренней частью коромысла, а другая наружная часть коромысла шарнирно соединена с вилкой коренного вала, кроме этого, продольная ось ползуна выполнена перпендикулярной к оси поршневого пальца и в поршне выполнено перепускное окно, а в стенке цилиндра изготовлены впускные и выпускные окна, выполненные по траектории движения перепускного окна поршня. На фиг.1 изображен двигатель в разрезе в вертикальной плоскости при нахождении поршня в верхней мертвой точке (ВМТ); на фиг.2 - разрез двигателя в вертикальной плоскости при нахождении поршня в нижней мертвой точке (НМТ); на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез по В-В на фиг.1 по горизонтальной плоскости при повороте коренного вала на 90 градусов от положения поршня в ВМТ, при этом наклонная плоскость коренного вала для наглядности соединена с горизонтальной плоскостью поршневого пальца. Двигатель внутреннего сгорания (фиг.1, 2) состоит из остова 1, выполненного заодно с цилиндром 2. Количество цилиндров 2 может быть и более одного. В стенке цилиндра 2 изготовлены впускные 3 и выпускные 4 окна, выполненные по траектории движения перепускного окна 5, находящегося в средней части поршня 6 и уплотненного кольцом 7. Сверху цилиндр 2 закрыт крышкой 8 с установленной форсункой 9. В нижней части поршня 6 закреплен стопорными кольцами 10 поршневой палец 11. Верхняя часть поршня 6 имеет вогнутую сферу 12 для уменьшения высоты камеры сгорания 13 и уплотнительные кольца 14. Перепускное окно 5 находится в средней части поршня 6 и соединено с камерой сгорания 13. В нижней части поршня 6 расположено маслосъемное кольцо 15. Каждый цилиндр 2 двигателя снабжен коренным валом 16, состоящим из цилиндрической части 17, вилки 18 и противовеса 19. Своей цилиндрической частью 17 коренной вал 16 установлен в опорно-упорном подшипнике 20 в остове 1 под углом


- Р - сила давления газов на поршень 6 (поршневой палец 11) (фиг.1);
- R - радиус вращения центра пальцев 25, коромысла 24 относительно оси коренного вала 16;
-



Класс F02B75/32 двигатели, отличающиеся связями между поршнями и коренным валом, не относящиеся к предшествующим группам
Класс F01B9/04 с вращающимся коренным валом, иным чем коленчатый