ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ДАНИИЛА Российский патент 1997 года по МПК F02B75/18 

Изобретение относится к автомобильному и тракторному машиностроению и к другим областям, где в качестве силовых агрегатов применяются двигатели внутреннего сгорания.

Известный двигатель по пат. США N 1995625, МКИ F 02 D 75/18 НКИ 123-63, 1935 г. содержит блок цилиндров, установленный в вертикальной плоскости, в котором цилиндры расположены попарно соосно друг другу, поршни, установленные в цилиндрах и попарно связанные друг с другом и все вместе с пальцем, размещенным перпендикулярно осям цилиндров, и шатуны, шарнирно связанные со пальцем и коленчатым валом.

В вертикальной плоскости попарно соосно друг другу расположенные цилиндры и поршни исключают любую систему смазки, как эффективную, для смазки их трущихся поверхностей.

Коленчатый вал расположен в картере под нижней головкой блока цилиндров, а концы шатунов шарнирно связаны с пальцем и валом.

В работе этого кривошипно-шатунного механизма с крутящего момента коленчатого вала через шатуны и палец на поверхности поршней и цилиндров передаются большие поперечные силовые нагрузки, что приводит к вибрации и увеличению коэффициента трения на их трущихся поверхностях.

Cущность изобретения двигателя внутреннего сгорания выражается в том, что блок цилиндров установлен в горизонтальной плоскости, что обеспечивает эффективную смазку трущихся поверхностей поршней о цилиндры.

Двигатель снабжен дополнительным коленчатым валом, где основной и дополнительный коленчатые валы расположены напротив головок блока цилиндров, что снижает силовые нагрузки на коренные и шатунные подшипники валов.

В двигателе каждый шатун выполнен в виде рычага, концы которого шарнирно связаны с основным и дополнительным коленчатыми валами, а середина шарнирно связана с пальцем, что исключает вибрацию и уменьшает коэффициент трения на поверхностях поршней и цилиндров.

Применение на коленчатых валах кулачков для открывания клапанов в двухтактном дизеле упрощает газораспределительный механизм.

Исключение из двигателя коленчатых валов упрощает его и шатуны переходят в возвратно-поступательное движение.

На Фиг. 1 изображен продольный разрез двигателя; на Фиг.2 поперечный разрез вдоль поршневого пальца; на Фиг.3 вид двигателя сбоку головки блока цилиндров; на Фиг. 4 поперечный разрез цилиндров и поршней; на Фиг.5 - поперечный разрез ниши и вид двигателя спереди.

Двигатель внутреннего сгорания, представленный на фиг. 1 5, содержит блок 1* цилиндров, установленный в горизонтальной плоскости, в котором цилиндры 1, 2 и 3, 4 расположены попарно соосно друг другу, поршни 1", 2" и 3", 4", установленные в цилиндрах 1, 2 и 3, 4 и попарно связанные друг с другом 1", 2" и 3", 4" стержнями 5 и 6 и все вместе с пальцем 7, размещенным перпендикулярно осям цилиндров 1,2 и 3,4, где шатуны 8 средними головками 9 шарнирно связаны с пальцем 7, а головками 10 на концах шарнирно связаны с кривошипами 11, основного и дополнительного коленчатых валов 12. Причем валы 12 расположены напротив головок 13 блока 1* цилиндров, под крышками 14 головок блока цилиндров, а шатуны 8 расположены в нишах 15.

Для возвратно-поступательных движений в рабочих процессах поршней 1", 2", 3" и 4" и пальца 7, в блоке 1* цилиндров, предусмотрено картерное пространство 16, при ширине, не менее рабочего хода 17 поршня.

Картерное пространство 16, сверху закрыто крышкой 18, а снизу поддоном 19, для масла.

Для монтажа пальца 7 в рабочем положении в блоке 1* цилиндров предусмотрены отверстия с заглушками 20.

Двигатель работает следующим образом.

Если принять чередование тактов в двухрядном четырехтактном четырехцилиндровом двигателе с порядком работы 1-3-4-2, то в первом цилиндре будет происходить рабочий ход, во втором выпуск, в третьем сжатие и в четвертом впуск.

В таком случае поршни 1" и 4" в цилиндрах 1 и 4 перемещаются от верхних мертвых точек (ВМТ) к нижним мертвым точкам (НМТ), а поршни 2" и 3" в цилиндрах 2 и 3 перемещаются от нижних мертвых точек (НМТ) к верхним мертвым точкам (ВМТ), а палец 7 в картерном пространстве 16 перемещается от цилиндров 1 и 4 к цилиндрам 2 и 3, перемещая средними головками 9 шатуны 8, которые головками 10 на концах приводят во вращательные движения кривошипы 11 основного и дополнительного коленчатых валов 12, в противоположных направлениях.

При завершении рабочего хода в первом цилиндре и начале рабочего хода в третьем цилиндре поршни 1, 4 и 2, 3, палец 7 и средние головки 9 шатунов 8, перемещаются в обратном направлении, а головки 10 на концах шатунов 8 и кривошипы 11 коленчатых валов 12 продолжают вращаться в первоисходном направлении и т.д.

Рабочий процесс в четырехтактном двигателе совершается за два оборота, каждого коленчатого вала, т.е. каждый вал поворачивается на 720^o.

Использование: автомобильное и тракторное машиностроение, в частности, двигатели внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в двигателе блок цилиндров установлен в горизонтальной плоскости, что обеспечивает эффективную смазку трущихся поверхностей поршней о цилиндры. Двигатель снабжен дополнительным коленчатым валом, где основной и дополнительный коленчатые валы расположены напротив головок блока цилиндров, что снижает силовые нагрузки на коренные и шатунные подшипники валов. В двигателе каждый шатун выполнен в виде рычага, концы которого шарнирно связаны с основным и дополнительным коленчатыми валами, а середина шарнирно связана с пальцем, что исключает вибрацию и уменьшает коэффициент трения на поверхностях поршней и цилиндров. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок цилиндров, в котором цилиндры расположены попарно соосно друг другу, поршни, установленные в цилиндрах и попарно связанные друг с другом и все вместе с пальцем, размещенным перпендикулярно осям цилиндров, шатуны, шарнирно связанные с пальцем и коленчатым валом, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным коленчатым валом, связанным с упомянутыми шатунами, а блок цилиндров установлен в горизонтальной плоскости. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что основной и дополнительный коленчатые валы расположены напротив соответствующих головок блока цилиндров, перпендикулярно осям последних. 3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что каждый из шатунов выполнен в виде рычага, концы которого связаны с основным и дополнительным коленчатыми валами, а середина с пальцем.