двигатель внутреннего сгорания

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий горизонтальные цилиндры с поршнями, поршневые штоки, коленвал с шатуном, отличающийся тем, что штоки концами шарнирно соединены с поршнями и маятником, причем маятник средней частью шарнирно соединен с блоком двигателя на оси цилиндров, шатун шарнирно соединен с маятником, а расстояние от шарнира, соединяющего шток с маятником, до шарнира, соединяющего маятник с шатуном, равно от 0 до 0,4 длины маятника.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к моторостроению, компрессоростроению, и может быть использовано при конструировании четырехтактных двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход горючего и обеспечить поршню совершать четыре такта за один оборот коленвала.

Известны конструкции двигателей внутреннего сгорания, содержащие цилиндр с поршнем, поршневой шток, коленвал и шатун. В таких двигателях за один оборот коленвала поршень совершает два такта, а ход поршня равен двум радиусам кривошипа (Рябов А.И. Описание к авторскому свидетельству SU 1289141 A1, МПК⁶ F02В 75/32; DE 10127333 A1, 10.10.2002. SU 1289141 A1, 20.08.1996. RU 2161258 С1, 27.12.2000. FR 2581702 A1, 14.11.1986. DE 10134864 A1, 13.02.2003).

Наиболее близким к изобретению (прототипом) является двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с поршнем, поршневой шток, коленвал с шатуном (RU 2369757 С1, 24.06.2008). В этом изобретении поршень за один оборот коленвала совершает четыре такта.

Целью изобретения является улучшение динамической балансировки двигателя, снижение расхода топлива и увеличение мощности, выполнение поршнем четырех тактов за один оборот коленвала.

Двигатель (фиг.1) состоит из горизонтальных цилиндров 1 и 2, расположенных на одной оси с поршнями 3 и 4, которые через пальцы 5 и 6 соединены с поршневыми штоками 7 и 8. Концы штоков 7 и 8 через пальцы 9 и 10 соединены с концами маятника 11, а середина маятника 11 через палец 12 шарнирно закреплена на блоке двигателя 13. Шатун 14 одним концом через палец 15 соединен с маятником 11, а другим - с кривошипом 16 коленвала 17, причем расстояние между пальцами 9 и 15 равно от 0 до 0,4 длины маятника 11, а ось пальца 12 расположена на оси цилиндров 1 и 2.

Модель двухцилиндрового двигателя показана на фиг.2, графики изменения крутящего момента на коленвалу от угла его поворота для модели представлены на фиг.3, а для классического варианта - на фиг.4.

Двигатель работает следующим образом. Когда палец 9 находится в крайнем верхнем положении, а палец 10 - в крайнем нижнем положении, поршни 3 и 4 располагаются в нижних мертвых точках (НМТ). При повороте коленвала на 90 градусов пальцы 9 и 10 смещаются на ось цилиндров, а поршни 3 и 4 перемещаются в верхние мертвые точки (ВМТ). При повороте коленвала на 180 градусов палец 9 смещается в крайнее нижнее положение, а палец 10 - в крайнее верхнее положение, причем поршни 3 и 4 смещаются в НМТ. При повороте коленвала на 270 градусов пальцы 9 и 10 располагаются на оси цилиндров, а поршни 3 и 4 смещаются в ВМТ. При повороте коленвала на 360 градусов палец 9 располагается в крайнем верхнем положении, а палец 10 - в крайнем нижнем положении, при этом поршни 3 и 4 смещаются в НМТ. Расстояние между пальцами 9 и 15 может составлять от 0 до 0,4 длины маятника 11. За счет изменения этого расстояния корректируется ход поршней, который в оптимальном варианте равен радиусу кривошипа.