аксиально-поршневой двигатель

Формула изобретения

Аксиально-поршневой двигатель, содержащий блок цилиндров с цилиндрами рабочей секции и с цилиндрами компрессорной секции, установленный в блоке цилиндров с возможностью вращения в подшипниковых опорах коленчатый вал с кривошипом, расположенные в цилиндрах попарно поршни рабочей секции и поршни компрессорной секции с штоками, наклонные шайбы с рычагами, соединенными скользящими по ним шарнирами с штоками и поршнями, головку цилиндров компрессорной секции, компрессор, воздушный ресивер, распределительный вал с кулачками для управления через толкатели впускными и выпускными клапанами головки цилиндров рабочей секции, форсунки подачи топлива, отличающийся тем, что двигатель дополнительно содержит опорные пластины, на которые опираются опорные ролики, расположенные шарнирно на рычагах наклонных шайб и препятствующие вращению наклонных шайб вместе с кривошипом, а наклонные шайбы установлены в подшипниковых опорах с возможностью относительного вращения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двигателестроению, конкретнее к аксиально-поршневым двигателям внутреннего сгорания с осями цилиндров, расположенных в одной плоскости с осью ведущего вала, и с качающейся наклонной шайбой.

Известен аксиально-поршневой двигатель, содержащий корпус, установленный в корпусе на подшипниках скольжения с возможностью вращения, ведущий вал с первой осью симметрии и с кривошипом, блок цилиндров, оси которых параллельны первой оси ведущего вала, расположенные в цилиндрах поршни с шатунами, наклонную шайбу со второй осью и с центральной цапфой, связанной шарнирно с возможностью качания с кривошипом, при этом наклонная шайба шарнирно соединена посредством шатунов с поршнями, крестовину с двумя противоположно расположенными на третьей оси цапфами, которые установлены шарнирно в корпусе на подшипниках качения, кроме того, наклонная шайба выполнена с дополнительными двумя противоположно расположенными на четвертой оси цапфами, которые установлены шарнирно в крестовине посредством подшипников качения, при этом четвертая ось перпендикулярна третьей оси и пересекается в общей точке с первой, второй и третьей осями (см. описание полезной модели к патенту РФ №40393, МПК F 01 В 3/02, публикация 10.09.2004 г.).

Недостатком этого двигателя является консольное расположение ведущего вала, что увеличивает габариты двигателя, повышает нагрузку на шарнир центральной цапфы, связанный с кривошипом, и соответственно снижает надежность двигателя в целом.

Известен аксиально-поршневом двигатель, содержащий корпус, установленный в корпусе с возможностью вращения в подшипниковых опорах ведущий вал с первой осью симметрии и с кривошипом, блок цилиндров, оси которых параллельны первой оси ведущего вала, расположенные в цилиндрах поршни с шатунами, наклонную шайбу со второй осью и с центральной цапфой, связанной шарнирно с кривошипом, при этом наклонная шайба шарнирно соединена посредством шатунов с поршнями, крестовину с двумя противоположно расположенными на третьей оси цапфами, которые установлены шарнирно в корпусе в подшипниковых опорах, кроме того, наклонная шайба выполнена с возможностью качания на двух противоположно расположенных на четвертой оси цапфах, которые установлены шарнирно в крестовине в подшипниковых опорах, при этом четвертая ось перпендикулярна третьей оси и пересекается в общей точке с первой, второй и третьей осями, двигатель дополнительно содержит сепаратор-ресивер, распределитель, компрессорную секцию, воздушный ресивер и распределительный вал с кривошипом, который установлен на продолжении первой оси в блоке цилиндров и в головке цилиндров в подшипниковых опорах с возможностью вращения, наклонная шайба выполнена на второй оси с дополнительной центральной цапфой, связанной шарнирно с кривошипом распределительного вала, на втором конусном конце которого жестко закреплены кулачки для управления через толкатели и коромысла впускными и выпускными клапанами головки цилиндров, в цилиндрах выполнены выпускные окна для отвода выхлопных газов через обратный клапан в сепаратор-ресивер, выход которого через распределитель соединен со входом подпоршневой полости компрессорной секции, при этом выход компрессорной секции через воздушный ресивер подключен к входам впускных клапанов головки цилиндров (см. описание изобретения к патенту РФ №2272920, МПК F 02 B 75/26, F 01 B 3/02, публикация 27.03.2006 г.).

Недостатком этого двигателя, принятого за прототип, является сложная траектория движения шатунов, что соответственно ведет к снижению надежности двигателя.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности аксиально-поршневых двигателей.

Сущность изобретения заключается в том, что аксиально-поршневой двигатель содержит блок цилиндров с цилиндрами рабочей секции и с цилиндрами компрессорной секции, установленный в блоке цилиндров с возможностью вращения в подшипниковых опорах коленчатый вал с кривошипом, расположенные в цилиндрах попарно поршни рабочей секции и поршни компрессорной секции с штоками, наклонные шайбы с рычагами, соединенными скользящими по ним шарнирами с штоками и поршнями, головку цилиндров компрессорной секции, компрессор с электроприводом от системы электрооборудования, включаемый перед запуском двигателя и при необходимости повышения степени сжатия, воздушный ресивер, распределительный вал с кулачками для управления через толкатели впускными и выпускными клапанами головки цилиндров рабочей секции. В головке цилиндров установлены форсунки подачи топлива. Выход компрессорной секции и выход компрессора через воздушный ресивер подключены к входам впускных клапанов головки цилиндров. Двигатель дополнительно содержит опорные пластины, на которые опираются опорные ролики, расположенные шарнирно на рычагах наклонных шайб и препятствующие вращению наклонных шайб вместе с кривошипом. Наклонные шайбы установлены в подшипниковых опорах с возможностью относительного вращения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан аксиально-поршневой двигатель, общин вид в продольном разрезе;

на фиг.2 - то же, поперечный разрез А-А;

Аксиально-поршневой двигатель содержит блок цилиндров 1 с цилиндрами 2 рабочей секции и с цилиндрами 3 компрессорной секции, установленный в блоке цилиндров 1 с возможностью вращения в подшипниковых опорах 4, 5 коленчатый вал 6 с кривошипом 7, расположенные в цилиндрах 2, 3 попарно поршни 8 рабочей секции и поршни 9 компрессорной секции с штоками 10, 11, наклонные шайбы 12, 13 с рычагами 14, соединенными скользящими по ним шарнирами 15 с штоками 10, 11 и поршнями 8,9, головку цилиндров 16 компрессорной секции, компрессор 17 с электроприводом от системы электрооборудования, воздушный ресивер 18, распределительный вал 19 с кулачками 20, 21 для управления через толкатели 22, 23 впускными 24 и выпускными 25 клапанами головки цилиндров 26 рабочей секции. В головке цилиндров 26 установлены форсунки 27 подачи топлива. Двигатель дополнительно содержит опорные пластины 28, на которые опираются опорные ролики 29, расположенные шарнирно на рычагах 14 наклонных шайб 12, 13 и препятствующие их вращению вместе с кривошипом 7. Наклонные шайбы 12, 13 установлены в подшипниковых опорах 30 с возможностью относительного вращения.

Аксиально-поршневой двигатель работает следующим образом. При вращении коленчатого вала 6 в подшипниковых опорах 4, 5 в цилиндрах 3 компрессорной секции поршнями 9 сжимается воздух и вытесняется через головку цилиндров 16 в воздушный ресивер. 18. Циклы впуска и сжатия. При положении поршня 8 в верхней мертвой точке цилиндра 2 блока цилиндров 1 при вращении коленчатого вала 6 закрывается выпускной клапан 25 и открывается впускной клапан 24, размещенные в головке цилиндров 26. При движении поршня 8 в направлении нижней мертвой точки рабочая полость цилиндра 2 наполняется сжатым воздухом из ресивера 18. При положении поршня 8, в котором объем надпоршневой полости равен объему камеры сгорания, закрывается впускной клапан 24 и производится впрыск топлива через форсунку 27. Начало цикла рабочего хода. При достижении поршнем 8 нижней мертвой точки (или с некоторым опережением) открывается выпускной клапан 25. Окончание рабочего хода и начало цикла выпуска. При движении поршня 8 от нижней мертвой точки к верхней происходит удаление выхлопных газов.

Движущиеся возвратно-поступательно поршни 8 через штоки 10, 11 шарниры 15 воздействуют на рычаги 14 наклонных шайб 12, 13, которые через подшипниковые опоры 30 воздействуют на кривошип 7, вращая коленчатый вал 6 в подшипниковых опорах 4, 5 и распределительный вал 19 с кулачками 20, 21, воздействующими через толкатели 22, 23 на соответствующие впускные 24 и выпускные 25 клапаны головки цилиндров 26 двигателя. Опорные ролики 29, опирающиеся на опорные пластины 28, препятствуют вращению наклонных шайб 12, 13 совместно с кривошипом 7 и ведущим валом 6. Компрессор 17 служит для создания давления воздуха в воздушном ресивере 18 перед запуском двигателя и увеличения давления в процессе работы с целью повышения степени сжатия.

Заявленное изобретение позволит повысить надежность, уменьшить габариты, изменять степень сжатия в процессе работы аксиально-поршневых двигателей.