Двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: в области машиностроения , в частности в качестве двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: между двух пар полуцилиндрических рабочих камер с качающимися поршнями расположены перегородки с возможностью перемещения с приводом от червячной передачи , при этом продувочный канал каждой пары рабочих камер расположен в центральной опоре коленчатого вала и поочередно сообщается с камерами. 3 з.п. флы, 6 ил.

(si>s F 02 В 75/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ! ъГ

6

О

О

О ф

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4920455/06 (22) 21.03.91 (46) 07.09,93. Бюл. N. 33 — 36 (76) Цициков А.Г. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование; в области машиностроения, в частности в качестве двигателя внутреннего сгорания, Сущность изобретения:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве двигателя внутреннего сгорания.

Известна объемная машина, которая может быть использована в качестве двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, торцовые крышки, установленную в крышках ось, поршни, выполненные в виде секторов и расположенные на оси с возможностью поворота и образования рабочих камер. механизм привода поршней, включающий каждый центральную опору на оси, коленчатый вал в виде приводного вала с эксцентриком и шейкой, установленной в эксцентрике и центральной опоре, и шатун, установленный на шейке с возможностью взаимодействия с поршнем.

Описанный механизм обладает увеличенным полезным объемом, уменьшенными габаритами и повышенной надежностью, при этом крепление поршней на центральной оси позволяет устранить возникающее при работе трение поршней о сопрягаемые поверхности корпуса. Однако отсутствие газораспределительного устройства и свечей

„„RU ÄÄ 2000455 С между двух пар полуцилиндрических рабочих камер с качающимися поршнями расположены перегородки с возможностью перемещения с приводом от червячной передачи, при этом продувочный канал каждой пары рабочих камер расположен в центральной опоре коленчатого вала и поочередно сообщается с камерами. 3 з.п. флы,6 ил. зажигания не позволяет в известной машине реализовать процесс объемного расширения и работу двигателя внутреннего сгорания. Для осуществления работы двигателя внутреннего сгорания предлагается машина, содержащая газораспределительный механизм, Цель изобретения — повышение эффективности газораспределения и улучшение динамики двигателя внутреннего сгорания.

Поставленная цель достигается тем, что между боковыми крышками установлены две оси и два полуцилиндра, соединенные наружными и внутренними плоскопараллельными проставками, на каждой оси расположен секторный поршень, связанный с рабочей шейкой коленчатого вала через шатун, в пазах проставок расположены корпуса редукторов, каждый редуктор содержит червячную пару, причем оси червяков кинематически связаны между собой и на одной оси закреплена рукоятка, каждый червяк находится в зацеплении с шестерней, имеющей плоскости, сопряженные с опорными поверхностями корпуса редуктора, причем шестерня выполнена в среднем сечении

2000455 тендера, имеющего резьбы противоположных направлений, расположенные в гнездах перегородок, ограничивающих рабочие камеры, при этом вращение тендера вызывает синхронное перемещение перегородок относительно корпуса редуктора и изменение рабочей камеры, расположенной между поршнем и перегородкой, а приводной вал выполнен из одинаковых коленчатых валов, соединенных муфтой, при этом коленчатый вал содержит эксцентрик и центральную опору, соединенные рабочей шейкой, на которую надет шатун, выполненный в виде втулки с наружными кольцевыми выступами, один выступ выполнен эксцентрично втулке и введен в расточку поршня, другой выступ с зубчатым венцом находится в зацеплении с зубчатым колесом, закрепленным в корпусе полуцилиндра, при этом вращение коленчатого вала вызывает вращение шатуна в противоположном направлении и перемещение поршня в рабочей камере. На боковых крышках симметрично расположены выпускные окна и установлены свечи зажигания, на централной опоре выполнен наклонный продувочный канал, циклично сообщающийся с наклонными впускными каналами, при этом продувочный канал сообщается с нагнетателем рабочего тела, а чередование рабочих циклов через 90 поворота приводного вала достигается тем, что между плоскостью, в которой лежат ось рабочей шейки и ось одного коленчатого вала, и аналогичной плоскостью другого коленчатого вала образован угол 900, при этом опаздание совмещения продувочного канала с наклонным впускным каналом по зволяет IloBblcwTb эффективность газораспределения.

На фиг, 1 изображен продольный разрез двигателя; на фиг, 2 — разрез продувочного канала; на фиг. 3 — схема коленчатого вала; нэ фиг. 4 — вид двигателя с нагнетателем; на фиг. 5 — вид двигателя справа; на фиг. 6 — разрез А-А на фиг. 1, Двигатель содержит корпус. выполненный в виде двух полуцилиндров 1, боковые крышки 2, оси 3, закрепленные в крышках, наружную стенку-проставку 4, внутреннюю стенку-проставку 5, уплотнитель 6, болты 7, и корпус 8 редуктора, закрепленный в пазах

9 и 10.

С обеих сторон корпуса 8, расположены перегородки 11, кинематически связанные между собой и с корпусом. В перегородке

11, выполнено гнездо 12 с резьбой, где расположен хвостовик 13 те н церэ l 4, вы полненного совместно с шестерней 15, которая

55 установлена между опорными плоскостями

16 корпуса 8.

Хвостовики 13 тендера 14 имеют резьбы прогивоположных направлений, шестерня

15 находится в зубчатом зацеплении с червяком 17, оси 18 червяков кинематически связаны между собой через шестерни 19, закрытые щитком 20, и снабжены приводной рукояткой 21. На оси 3 с возможностью поворота установлен секторный поршень 22 и образованы рабочие камеры 23, 24, 25, 26.

Поршень 22 кинематически связан с приводом, механизм привода включает центральную опору 27 на оси 3, коленчатый вал в виде приводного вала 28 с эксцентриком

29 и шейкой 30 и шатун 31.

Шейка 30 установлена в эксцентрике 29 и центральной опоре 27. В корпусе полуцилиндра . установлены соосно приводному валу 28 зубчатые колеса 32. Шатун 31 выполнен в виде втулки 33 с наружными кольцевыми выступами 34 и 35 и установлен на шейке 30.

Выступ 34 смещен эксцентрично шейке

30, выступ 35 имеет зубчатый венец. Поршень 22 имеет расточку.

Выступ 34 шатуна 31 введен в расточку поршня 22. Выступ 35 размещен с возможностью зацепления с зубчатым колесом 32.

Хвостовики центральной опоры 27 выполне- ны, в виде квадратов 36 и соединены муфтой

37 так, что между плоскостью, в которой лежат ось рабочей шейки 30 и ось приводного вала 28 одной части вала, и плоскостью другой части вала образован угол 900, а в центральной опоре 27 под углом а к вертикальной плоскости выполнен продувочный канал 38, сообщающийся с полостью 39, которая через патрубок 40 соединена с нагнетэтелем 41 топливовоздушной смеси, связанным через ремень 42 с приводным валом 28. По центру оси 3 с выходом в рабочие камеры 23, 24,25, 26 выполнен впускной канал 43, в боковых крышках 2 выполнены выпускные окна 44, соединенные через патрубок 45 с глушителем.

На крышках 2 расположены свечи зажигания 46, 47, 48, 49. На поршнях 22 установлены уплотнения 50, нэ перегородках

11 — уплотнения 51.

Поршни 22 через шпильки 52 закреплены на отрезках вэлг 53.

Двигатель работает следующим образом.

При вращении привсдного вэла 28 вращается шейка 30, установленная в эксцентрике 29 и центральной опоре 27, шатун 31, обкатываясь зубчатым венцом выступа 35 по колесу 32, вращэе1ся в противопсложном врэщ :нию вэлэ 28 нэпрэепени 1, 2000455

55 осей шестерен, Выступ 34 вращается в расточке поршня и приводит в движение поршень 22.

Поршень 22 качается вокруг оси 3, при этом объем рабочих камер 23 и 24 поочередно изменяется. Аналогичный рабочий процесс проходит в камерах 25 и 26 с чередованием рабочих циклов через 90О поворота коленчатого вала 28.

Благодаря углу между плоскостями, в которых лежат оси шеек 30 и приводного вала 28 (фиг. 1 и 3), в камере 23 рабочий ход поршня 22 закончен, в камере 24 показан момент зажигания сжатой смеси, в камере 25 — полуфаза рабочего хода поршня

22 и в камере 26 — полуфаза сжатия свежего заряда. При этом выпуск из камеры 23 осуществлен избыточным давлением отработавшего газа, к моменту перекрытия поршнем 22 выпускных окон 44 наклонный продувочный канал 38 центральной опоры

27 совмещается с впускным каналом 43 и свежий заряд топливовоздушной смеси от нагнетателя 41 через патрубок 40 и полость

39 поступает через совмещенные каналы

38. 43 в камеру, при этом угол наклона канала 43 в сторо>>,> перегородки 11 позволяет вытеснить остаток газов через окна 44 и заполнить камеру 23 свежим зарядом. Изменение степени сжатия рабочего тела осуществляют синхронным перемещением перегородок 11.

Вращение приводной рукоятки 21 через шестерни 19 вызывает вращение червячных пар 15, 17 и тендеров 14 в резьбовых гнездах 12, при этом плоскости шестерен 15 и корпуса 8 редуктора воспринимают нагрузку от перегородки 11. Перемещая перегородки 11 к корпусу редуктора, увеличивают камеру сжатия, перемещая перегородки 11 в противополож»ом направле»ии, уменьшают камеру сжатия, наличие на тендере 14 резьбы противоположных направлений позволяет осуществлять синхронное перемещение перегородок на работающем двигателе.

Предлагаемый двигатель обладает следующими и реи>луществами.

Регулирование степени сжатия путем синхронного перемещения перегородок позволяет избирать наиболее экономичный режим работы двигателя, позволяет снизить токсичность выхлопных газов, а также расширяет диапазон применяемых сортов топлива.

Расположение наклонного продувочного канала в центральной опоре под углом а к плоскости, в которой лежат оси приводного вала и шейки, позволяет осуществить

50 зкономию топлива за счет опережения перекрытия выпускных окон и опоздания продувки.

Угол между плоскостями. в которых лежат оси коленчатых валов и шеек, позволяет улучшить динамику двигателя путем чередования рабочих циклов через 90 поворота коленчатого вала.

Крепление поршня на центральной оси позволяет устранить трение междч поршнем и корпусом, Формула изобретения

1, Двигатель внутреннего сгорания, со держащий корпус с круговой внутренней поверхностью, торцовые крышки, оси, закрепленные в крышках, зубчатые колеса, центральную опору, выходной коленчатый вал с наклонными шейками, i,"ñ.òàíîaëåííûå на последних шатуны, выпо; ненные в виде втулок с наружными кольцевыми выступами, один из которых выполнен в виде эксцентрика, а другой — в виде зубчатого колеса, входящего в зацепление с зубчатым колесом, установленным > корпусе, поршни, выполненные в виде секторов с расточками и установленные на шатунах с образованием рабочих к;..мер переменного обьема, причем эксцентг ик шатуна установлен в расточке поршня, отл ича ющийс я тем, что, с целью повышения эффективности, двигатель дополнительно снабжен механизмом изменения степени сжатия, расположенным между поршнями и выполненным в виде двух пар перемещающихся перегородок, привод которых выполнен виде червячных передач, причем оси черв> ков кинематичэски связаны между собой при помощи ш -.стерен, снабженных пр.tводным элементом, а перегородки связаны между собой посредством винтовой передачи, причем ко»цы винтов выполнены с резьбами г>ротивоположных направлений, а средние части винтов жестко связаны с зубчатыми колесами червячных передач.

2. Двигатель по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что продувочные каналы выполнены в осях, в центральной опоре выполнен сквозной наклонный канал, связанный с нагнетателем топливовоздушной смеси, а на торцовых крышках выполнены выпускные окна и установлены свечи зажигания.

3, Двигатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что угол между плоскостями, в которых лежат наклонные шейки коленчатого вала, составляет 90 .

4, Двигатель по и. 1, отл и ч а ю щи йс я тем, что приводной элемент выполнен в виде рукоятки, жестко связанной с одной иэ

2000455

2000455

2000455

Хю .М г di?

Составитель А.Цициков

Техред М.Моргентал

Корректор М.Керецман

Редактор

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3071

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101