МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК F02B75/32 F16H19/04 

Изобретение относится к механизмам передачи движения, используемым в поршневых двигателях внутреннего сгорания.

Известен механизм преобразования движения поршневого двигателя, содержащий основания с выступами, связанные с поршнями, являющимися направляющими, две зубчатые рейки и две планки, связанные с основаниями с возможностью размещения каждой планки напротив зубчатой рейки, два зубчатых колеса со скосами, установленных на валу с возможностью взаимодействия каждого зубчатого колеса с одной из зубчатых реек, причем скосы расположены диаметрально противоположно на одном зубчатом колесе и смещены относительно аналогичных скосов второго зубчатого колеса.

Недостаток известного механизма заключается в плохом восприятии ударных нагрузок во время сгорания топлива в цилиндре двигателя и в возможности выхода зубьев из зацепления.

Задача изобретения заключается в улучшении восприятия ударных нагрузок и в исключении возможности выхода зубьев из зацепления.

Поставленная задача решается тем, что механизм преобразования движения поршневого двигателя внутреннего сгорания содержит основания с выступами, связанные с поршнями, являющимися направляющими, две зубчатые рейки и две планки, связанные с возможностью взаимодействия каждого зубчатого колеса с одной из зубчатых реек, скосы расположены диаметрально противоположно на одном зубчатом колесе и смещены относительно аналогичных скосов второго зубчатого колеса, причем между зубчатыми колесами размещен синхронизатор с упорами, жестко связанный с валом, между рейками и планками выполнен паз, находящийся в одной плоскости с выступами оснований, а упоры синхронизатора выполнены с возможностью взаимодействия с пазом и выступами оснований.

Кроме того, число скосов зубчатого колеса может быть кратно двум, синхронизатор может быть выполнен с нечетным числом упоров, а сопрягаемые поверхности синхронизатора и выступы оснований могут быть образованы одним радиусом.

На фиг. 1 изображен предлагаемый механизм; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; фиг. 3 - зубчатое колесо; фиг. 4 - синхронизатор.

Механизм содержит два основания 1, взаимосвязанные с поршнями 2, расположенными в одну линию оппозитно своим осям. К основаниям 1 прикреплены планки 3 и зубчатые рейки 4, причем расположение их вверху и внизу неодинаково /напротив планки находится рейка и наоборот/. Между планкой 3 и рейкой 4 имеется паз 5. Во внутренней полости основания 1 имеется выступ 6, который находится в одной плоскости с пазом 5. Торец выступа 6 выполнен радиусом R.

Перпендикулярно зубчатым рейкам установлен вал 7, на котором расположены два зубчатых колеса 8. Часть зубьев колеса 8 срезана таким образом, чтобы скосы 9 были параллельны и на одинаковом расстоянии от центра. Число скосов должно быть четным и они должны быть смещены относительно друг друга на обоих зубчатых колесах в соответствии с числом поршней 2 с целью обеспечения равномерной работы. Между зубчатыми колесами 8 расположен синхронизатор 10. Число упоров 11 синхронизатора - нечетное (1, 3, 5). Торец упора 11 выполнен радиусом R, как и выступ 6 основания.

Механизм преобразования движения работает следующим образом.

При движении поршня 2 к верхней мертвой точке (ВМТ) за счет другого взаимосвязанного поршня зубчатая рейка 4 входит в зацепление с частью зубчатого колеса 8 и обеспечивает передачу крутящего момента валу 7. Диаметрально противоположная часть зубчатого колеса 8 в это время располагается над планкой 3 и позволяет валу 7 вращаться в одну сторону. При приближении поршня к ВМТ в работу вступает синхронизатор 10, который, вращаясь на валу 7 и скользя по пазам 5, выступу 6, обеспечивает плавный ввод зубьев рейки в зацепление с секторами зубчатого колеса 8. Выступ основания 6 и торец упора 11 синхронизатора выполнены одним радиусом, вследствие чего создается большая опорная поверхность и контактные напряжения уменьшаются.

При передаче усилия от другого поршня в работу вступает вторая зубчатая рейка. Направление вращения вала при этом не нарушается.

Использование механизма в поршневом ДВС ведет к упрощению конструкции и расширению функциональных возможностей, так как, изменяя число срезов на зубчатом колесе, можно существенно уменьшить частоту вращения вала ДВС.

Использование: двигатели внутреннего сгорания. Сущность изобретения: механизм содержит основания, две зубчатые рейки, вал, два зубчатых колеса, расположенных на одном валу, каждое из которых взаимодействует с одной из зубчатых реек. Основания взаимосвязаны с поршнями, являющимися направляющими и соединены между собой зубчатыми рейками и планками таким образом, что под рейкой находится планка и наоборот. Между рейками и планками имеется паз, находящийся в одной плоскости с выступами основания и синхронизатором, жестко связанным с валом и расположенным между зубчатыми колесами, имеющими скосы в диаметрально противоположных плоскостях и смещенными относительно друг друга для равномерного вращения вала. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Механизм преобразования движения поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащий основания с выступами, связанные с поршнями, являющимися направляющими, две зубчатые рейки и две планки, связанные с основаниями с возможностью размещения каждой планки напротив зубной рейки, два зубчатых колеса со скосами, установленных на валу с возможностью взаимодействия каждого из зубчатых колес с одной из зубчатых реек, причем скосы расположены диаметрально противоположно на одном зубчатом колесе и смещены относительно скосов второго зубчатого колеса, отличающийся тем, что между зубчатыми колесами размещен синхронизатор с упорами, жестко связанный с валом, причем между рейками и пленками выполнен паз, находящийся в одной плоскости с выступами оснований, а упоры синхронизатора выполнены с возможностью взаимодействия с пазом и выступами оснований. 2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что число скосов зубчатого колеса кратно двум, а синхронизатор выполнен с нечетным числом упоров. 3. Механизм по пп.1 и 2, отличающийся тем, что сопрягаемые поверхности синхронизатора и выступов основания образованы одним радиусом.