ДИСКОВО-ПОРШНЕВОЙ ОДНОСТУПЕНЧАТЫЙ ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ ДВС Российский патент 1998 года по МПК F02B75/26 F01B3/04 

Изобретение относится к области транспортного двигателестроения и другим областям народного хозяйства.

Известен четырехтактный кривошипно-шатунный двигатель, который наряду с положительными качествами, такими как быстрый пуск в обычных условиях, последующее восприятие полной нагрузки, значительный тормозной момент, обладает такими недостатками, как относительно большая частота вращения коленчатого вала при пуске и невозможность непосредственного соединения его с ведущими колесами потребителя, возвратно-поступательное движение поршня, ограничивающее частоту вращения и являющееся причиной появления неуравновешенных сил инерции и моментов от них.

Цель изобретения устранить эти недостатки, упростить конструкцию, уменьшить вес и габариты, а также повысить мощность и степень сжатия.

Для достижения поставленной цели дисково-поршневой одноступенчатый четырехтактный ДВС, содержащий корпус, цилиндры с поршнями и штоками, газораспределительный механизм, имеет, например, 24 поршневых цилиндра, расположенных с обоих торцов в цилиндрическом корпусе, равномерно вписанных в его наружный диаметр, оси которых параллельны валу двигателя, а штоки цилиндров имеют на свободном конце ролики, контактирующие с синусоидальными дорожками торцевых поверхностей роторного диска, жестко закрепленного на валу, причем каждая пара противолежащих цилиндров расположена на одной оси, а штоки каждых двух соседних противолежащих цилиндров связаны концами двухплечего маятникового коромысла, закрепленного неподвижно в средней части, причем надпоршневое пространство каждого из группы цилиндров, находящихся в одном рабочем цикле, с обоих торцов корпуса соединено с одной их четырех общих камер сгорания, выполненной в виде тора.

На фиг. 1 дан общий вид двигателя, разрез в осевой плоскости; на фиг. 2
поперечный разрез двигателя по группе цилиндров, работающих синхронно в одном цикле; на фиг. 3 развертка синусоидальной дорожки дискового ротора; на фиг. 4 маятниковый механизм.

Предлагаемый двигатель состоит из цилиндрического корпуса 1, в наружный диаметр которого равномерно вписаны 12 пар противолежащих цилиндров 2, оси которых параллельны валу 3 двигателя, установленного в корпусе на подшипниках, на котором неподвижно закреплен дисковый ротор 4, на торцевых поверхностях которого выполнены синусоидальные дорожки 5. Надпоршневые пространства каждого из шести цилиндров, работающих синхронно в одном цикле, соединены каналами 7 с общей камерой сгорания 6, выполненной в виде тора. Штоки 8 поршней 9, двигаясь возвратно-поступательно, контактируют при помощи роликов 10 с рабочими дорожками 5, имеющими синусоидальный профиль, 11 двухплечий рычаг маятникового механизма. Расстояние между нижними и верхними точками синусоиды соответствует ходу поршней цилиндров.

Двигатель работает следующим образом. Цилиндры двигателя закрыты крышками, в которых расположены клапаны для впуска топливной смеси и выпуска отработанных газов. Каждая пара противолежащих цилиндров, расположенных на одной оси, работает в противоположных циклах, а штоки каждых двух соседних противолежащих цилиндров уравновешиваются маятниковым механизмом с помощью двуплечего рычага 11. Вращение дискового ротора осуществляется давлением роликов штоков на синусоидальную дорожку 5 диска. Таким образом, вращение роторного диска осуществляется рабочим ходом одновременно половины поршней цилиндров, вторая же половина поршней получает движение от роторного диска. Сжигание рабочей смеси происходит в единых кольцеобразных камерах-торах, вынесенных из надпоршневого пространства цилиндров. Каждая камера является рабочей для четверти цилиндров, синхронно работающих в одном цикле.

По сравнению с четырехтактными двигателями звездообразного исполнения предлагаемая компоновка двигателя позволит уменьшить габариты двигателя при одновременном увеличении мощности. Наличие общих камер сгорания позволит существенно увеличить степень сжатия топливной смеси, что позволяет увеличить мощность двигателя при тех же габаритах и использовать различные виды топлива.

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: двигатель имеет 12 пар противолежащих поршневых цилиндров, штоки поршней имеют на свободном конце ролики, контактирующие с синусоидальными дорожками торцевых поверхностей роторного диска, жестко закрепленного на валу, причем каждая пара противолежащих цилиндров расположена на одной оси, а штоки поршней каждых двух соседних противолежащих цилиндров связаны концами двуплечего маятникового коромысла, закрепленного неподвижно в его средней части. Надпоршневое пространство каждого из группы цилиндров, находящихся в одном рабочем цикле, с обоих торцов корпуса соединено с одной из четырех общих камер сгорания, выполненной в виде тора. 4 ил.

Дисково-поршневой одноступенчатый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, цилиндры с поршнями и штоками, систему подачи топлива, выхлопа отработанных газов, систему зажигания, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сжатия, мощности, упрощения конструкции, уменьшения веса и габаритов, имеет, например, 12 пар противолежащих поршневых цилиндров, расположенных с обоих торцов в цилиндрическом корпусе, оси которых параллельны валу двигателя, а штоки цилиндров имеют на свободном конце ролики, контактирующие с синусоидальными дорожками торцевых поверхностей роторного диска, жестко закрепленного на валу, причем каждая пара противолежащих цилиндров расположена на одной оси, а штоки каждых двух соседних противолежащих цилиндров связаны концами двуплечего маятникового коромысла, закрепленного неподвижно в его средней части, причем надпоршневое пространство каждого из группы цилиндров, находящихся в одном рабочем цикле, с обоих торцов корпуса соединено с одной из четырех общих камер сгорания, выполненной в виде тора.