Поршневой двигатель

 

Использование: в машиностроении при проектировании поршневых двигателей и применяется в двигателях внутреннего сгорания, компрессорах, насосах и в других преобразователях движения. Сущность изобретения: поршневой двигатель содержит корпус, коленчатый вал, неподвижно размещенное в корпусе концентрично коленчатому валу колесо внутреннего зацепления, цилиндр с поршнем и шатун, один конец которого связан с поршнем, а другой - эксцентрично связан с шестерней, эксцентрично установленной на коленчатой валу с возможностью вращения и с образованием зацепления с коленом корпуса. Причем число зубьев колеса и число зубьев шестерни связаны соотношением: = 0,5n, где n - любое целое число от 5 до 11. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и касается усовершенствования поршневых машин: двс, насосов, компрессоров, паровых машин.

Известен поршневой двигатель, содержащий корпус, коленчатый вал, неподвижно размещенное в корпусе концентрично коленчатому валу колесо внутреннего зацепления, цилиндр с поршнем и шатун, один конец которого связан с поршнем, а другой эксцентрично связан с шестерней, эксцентрично установленной на коленчатом валу с возможностью вращения и с образованием зацепления с колесом корпуса (DЕ, патент N 3233314, кл. F 02 B 75/32, 1984).

У этого двигателя невысокие КПД и надежность, связанные с большими нагрузками.

Задача изобретения повышение КПД и надежности. Задача достигается за счет того, что при уменьшении диаметра шестерни уменьшается область точек, близкая по своим характеристикам к верхней и нижней мертвым точкам кривошипно-шатунного механизма. При уменьшении диаметра шестерни возрастает КПД, хотя одновременно незначительно возрастают технологические трудности при изготовлении конструкции.

На фиг. 1 схематично изображен описываемый поршневой двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 траектории движения конца шатуна для различных соотношений чисел зубьев колеса и шестерни; на фиг. 3 вариант выполнения машины, общий вид.

Поршневой двигатель содержит корпус, коленчатый вал 4, неподвижно размещенное в корпусе концентрично валу 4 колесо 6 внутреннего зацепления, цилиндр 1 с поршнем и шатун 3, один конец которого связан с поршнем 2, а другой эксцентрично связан с шестерней 5, эксцентрично установленной на валу 4 с возможностью вращения и с образованием зацепления с колесом 6. Число Z₂ зубьев колеса 6 и число Z₁ зубьев шестерни 5 связаны соотношением: , где n любое целое число от 5 до 11.

Работает двигатель традиционным образом.

Под действием давления рабочего тела (пар, сжатый газ, сжигаемое топливо и т. д. ) поршень 2 совершает возвратно-поступательные перемещения, которые преобразуются шатуном 3 с шестерней 5, обкатывающейся по колесу 6, во вращательное движение вала 4. При этом благодаря подобранным передаточным соотношениям поршень 2 очень резко подходит к верхней точке и отходит от нее, что очень благоприятно для двигателей. Толчок очень благоприятно влияет на процесс воспламенения топлива. Резкий отход поршня 2 позволяет хорошо работать при резких вспышках топлива.

Двигатель может быть выполнен с валом 7, на котором находятся две косозубые шестерни, которые имеют различное направление зубьев. Причем вал 7 может двигаться в осевом направлении, компенсируя погрешности сборки. Данный узел с помощью зубчатых муфт 8 можно соединять с множеством таких же фрагментов. Энергия вращения будет передаваться с вала 7 на другие органы машины. (фиг.3).

Формула изобретения

Поршневой двигатель, содержащий корпус, коленчатый вал, неподвижно размещенное в корпусе концентрично коленчатому валу колесо внутреннего защепления, цилиндр с поршнем и шатун, один конец которого связан с поршнем, а другой эксцентрично связан с шестерней, эксцентрично установленной на коленчатом валу с возможностью вращения и с образованием зацепления с колесом корпуса, отличающийся тем, что число зубьев колеса и число зубьев шестерни связаны соотношением: где n любое целое число от 5 до 11.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3