Поршневой кривошипно-бесшатунный двигатель внутреннего сгорания портативной электростанции

Полезная модель направлена на уменьшение габаритов, массы и вибрации ДВС. Указанный технический результат достигается тем, что двигатель выполнен оппозитным, двухвальным и с равномерно распределенным съемом нагрузки с коленчатых валов. Поршневой кривошипно-бесшатунный двигатель внутреннего сгорания для портативной электростанции, содержит цилиндр, закрытый с двух сторон крышками, два параллельных друг к другу коленчатых вала, непосредственно связанных с двумя оппозитными поршнями На концах валов установлены четыре шестерни, внешнее зацепление которых предназначено для синхронизации вращения коленчатых валов а внутреннее - для связи с шестернями привода четырех электрогенераторов. Шестерни имеют смещенный центр тяжести для уравновешивания неуравновешенных масс коленчатых валов. 1 ил.

Полезная модель относится к двигателям внутреннего сгорания, применяемым для привода генератора электрической энергии в портативной электростанции.

Известен поршневой двигатель внутреннего сгорания приводящий в движение генератор электрической энергии (в бензогенераторе или дизельной электростанции) выполненный с кривошипно шатунным механизмом. Такой двигатель применяется во всех, серийно выпускаемых, маломощных электростанциях

Недостатками такого двигателя являются:

1) малая компактность двигателя из-за наличия в нем шатуна, для размещения которого необходимо увеличивать объем картера двигателя;

2) необходимость применения узлов предназначенных для уравновешивания сил инерции первого и второго порядка с целью снижения вибрации, увеличивающих вес двигателя;

3) высокий уровень шума, обусловленный высокой частотой вращения коленчатого вала, необходимой для обеспечения требуемой мощности при малых размерах двигателя;

4) высокие требования к прочности коленчатого вала, в котором появляются крутильные колебания из-за того что он нагружен с одной стороны генератором электрической энергии;

5) передача реактивного момента на опоры двигателя.

Уменьшить габариты двигателя можно, устранив шатун, выполнив его кривошипно-бесшатунным.

Известен поршневой кривошипно-бесшатунный двигатель в котором поршень непосредственно связан с коленчатым валом (кривошипом), что уменьшает габариты двигателя. Патент ФРГ DE 2847998 А1 от 6.11.1978

Этот двигатель является наиболее близким по своей сущности и выбирается в качестве прототипа. Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в:

1) уменьшении размеров двигателя за счет удаления из конструкции двигателя шатуна;

2) упрощении конструкции двигателя за счет устранения узлов уравновешивающих силы инерции первого и второго порядка;

3) уменьшении крутильных колебаний за счет размещения генератора с двух сторон коленчатого вала;.

4) устранении реактивного момента, передаваемого на опоры двигателя.

Технический результат, достигаемый при этом, состоит в уменьшении габаритов, массы и вибрации двигателя,

Для достижения указанного технического результата при данной решаемой задаче двигатель внутреннего сгорания выполнен с кривошипно-поршневым механизмом по схеме кривошипно-кулисного механизма, роль кулисы в котором выполняет поршень. В одном цилиндре двигателя размещаются оппозитно два поршня, что уравновешивает силы инерции поступательно движущихся масс и два коленчатых вала с взаимно противоположным направлением вращения, устраняющим передачу реактивного момента на опоры двигателя, к концам которых присоединяются четыре генератора электрической энергии

На фиг. изображено устройство поршневого кривошипно-бесшатунного двигателя внутреннего сгорания для портативной электростанции. Двигатель содержит цилиндр 1,

закрытый с двух сторон крышками 2, в котором перпендикулярно его оси и параллельно друг к другу размещены два коленчатых вала, на мотылевых шейках которых установлены два оппозитно расположенных поршня 3. На противоположных концах коленчатых валов закреплены четыре шестерни 5 с внешним зацеплением для синхронизации вращения коленчатых валов и внутренним зацеплением для шестерен 6 привода четырех электрогенераторов. Центры тяжести шестерен смещены относительно оси вращения так, что шестерни являются, одновременно, противовесами, разгружающими подшипники коленчатого вала от действия неуравновешенным масс коленчатого вала.

Двигатель работает следующим образом. При расширении продуктов сгорания в камерах сгорания А, образованных стенками цилиндра 1, крышками 2 и внешними днищами поршней 3, поршни перемещаются к средней части цилиндра 3, сжимая внутренними днищами топливовоздушную смесь (или чистый воздух) в камере сжатия Б, впоследствии перетекающую в камеру сгорания.. Шестерни 5 обеспечивают синхронное вращение коленчатых валов и, следовательно, перемещение поршней. Между собой шестерни связаны внешним зацеплением. Внутреннее зацепление шестерен предназначено для связи с шестернями 6 привода электрогенераторов.

Поршневой кривошипно-бесшатунный двигатель внутреннего сгорания портативной электростанции, содержащий цилиндр, коленчатый вал и поршень, непосредственно связанный с коленчатым валом, отличающийся тем, что в одном цилиндре расположены два параллельных друг к другу коленчатых вала, два оппозитных поршня, непосредственно связанных с коленчатыми валами, и четыре шестерни, закрепленные с противоположных сторон коленчатых валов, внешнее зацепление которых предназначено для синхронизации вращения коленчатых валов, внутреннее - для связи с шестернями привода четырех электрогенераторов, и неуравновешенные массы которых уравновешивают неуравновешенные массы коленчатых валов.