Трехвальный трехцилиндровый уравновешенный двигатель внутреннего сгорания
Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению. Техническим результатом является улучшение уравновешенности. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель состоит из трех цилиндров с осями, расположенными в одной плоскости под углом 60 градусов друг к другу и образующими равносторонний треугольник, шести поршней, трех центральных и трех вильчатых шатунов, установленных попарно на трех коленчатых валах. Парные центральный и вильчатый шатуны расположены на разных шейках коленчатого вала, но в одной плоскости качания. Шатунная шейка вильчатого шатуна состоит из двух половин, между которыми располагается шейка центрального шатуна. Угол между кривошипами парных шатунов равен 180 градусов. Такая компоновка двигателя позволяет избежать продольных моментов. Силы инерции возвратно-поступательного движения масс взаимно уничтожаются. Неуравновешенные центробежные силы можно уравновесить противовесами, расположенными на продолжении щек. Расположение кривошипов под углом 180 градусов дает возможность взаимно уничтожить центробежные силы от вращающихся масс и, вместе с тем, организовать равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах со сдвигом по углу поворота на 120 градусов.
Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к двигателестроению.
Известны поршневые многовальные двигатели внутреннего сгорания с противоположно движущимися поршнями (Двигатели внутреннего сгорания: Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей./Под ред. А.С.Орлина, И.Т.Круглова. - М.: Машиностроение, 1984. -384с., ил.).
В известном двигателе оси цилиндров расположены в разных плоскостях под углом 60 градусов друг к другу, образуя равносторонний треугольник, в вершинах которого установлены коленчатые валы. Расположение цилиндров в разных плоскостях ведет к появлению продольных моментов от сил инерции возвратно-поступательных движений масс.
Наиболее близким по техническому решению является трехвальный трехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания (см. RU 
2346169, F02B 75/28, 2009), принятый за прототип.
В данном двигателе оси всех цилиндров расположены в одной плоскости, что исключает продольные моменты от сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс кривошипно-шатунного механизма (КШМ). Сами силы инерции в ДВС с противоположно движущимися поршнями взаимно уничтожаются.
Однако в двигателе - прототипе не уравновешены центробежные силы от вращающихся масс из-за расположения кривошипов вильчатого и центрального шатунов под углом 60º друг к другу. При равенстве масс кривошипных головок этих шатунов, масс шатунных шеек и масс щек, приведенных к осям шатунных шеек, равнодействующая центробежная сила будет равна PR=2·mR·R·
·cos30º, где mR - приведенная к оси шатунной шейки масса частей КШМ, совершающих вращательное движение (кг), R - радиус кривошипа (м), - частота вращения (рад/с). Эту силу можно уравновесить дополнительными массами на продолжении щек коленчатого вала, что приведет к увеличению массы коленчатого вала, момента инерции и, соответственно, к ухудшению приемистости двигателя.
Задачей полезной модели является создание трехвального трехцилиндрового полностью уравновешенного ДВС.
Для решения данной задачи разработан трехвальный трехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, у которого оси цилиндров расположены под углом 60 градусов друг к другу, образуя равносторонний треугольник с коленчатыми валами в его вершинах. Двигатель содержит шесть поршней, три центральных и три вильчатых шатуна, установленных попарно на коленчатых валах. У всех валов вильчатый и центральный шатуны установлены на разных шатунных шейках, но в одной плоскости качания. Отличие состоит в том, что угол между кривошипами парных шатунов равен 180°. Шатунная шейка вильчатого шатуна состоит из двух половин, между которыми располагается шейка центрального шатуна.
На фиг.1 показана схема предлагаемого двигателя, где 1 - коленчатые валы; 2 - поршни; 3 - шатуны. Поршни цилиндра А находятся в верхней мертвой точке (ВМТ). При повороте коленчатых валов на угол 120° в ВМТ окажутся поршни цилиндра Б, а при повороте на 240° - поршни цилиндра В. Таким образом, двигатель будет иметь равномерное чередование рабочих ходов.
На фиг.2 показана схема кривошипно-шатунного механизма. Центральный шатун 1 располагается на шейке 2. Вильчатый шатун 3 расположен на шатунной шейке 4, разделенной на две половины щеками 5 и шейкой 2 центрального шатуна 1. Угол между кривошипами 5 и 6 соответственно центрального и вильчатого шатуна (Вид А) равен 180º. Такая компоновка позволяет взаимно уничтожить центробежные силы вращающихся масс кривошипов центрального и вильчатого шатунов, и поршневой ДВС становится полностью уравновешенным.
Трехзальный трехцилиндровый уравновешенный двигатель внутреннего сгорания, состоящий из трех цилиндров с осями, расположенными в одной плоскости под углом 60° друг к другу и образующими равносторонний треугольник, шести поршней, трех центральных и трех вильчатых шатунов, установленных попарно на трех коленчатых валах, отличающийся тем, что парные центральный и вильчатый шатуны расположены на разных шейках коленчатого вала и угол между кривошипами парных шатунов равен 180°.
