ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2000 года по МПК F02B53/00 F02B55/02 

Изобретение относится к энергомашиностроению, касается усовершенствования двигателя внутреннего сгорания и может быть использовано в авиации и на транспорте.

Наиболее близким к изобретению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус с торцевыми крышками с всасывающими и выпускными окнами, две пары радиальных поршней, рабочий вал, кинематически связанный с поршнями, форсунки и свеча зажигания (SU 1778334 A1, кл. F 02 В 53/00, опубл. 30.11.92).

Недостатками этого двигателя являются недостаточно высокие КПД и мощность, сложная конструкция и значительные габариты.

Задачей изобретения является повышение КПД и мощности при упрощении конструкции и уменьшении габаритов.

Поставленная задача достигается за счет того, что в неподвижном корпусе запрессован наружный цилиндр с внутренними радиальными поршнями и жестко закрепленными в них штокфиксаторами в средней части; между крышками корпуса установлен внутренний цилиндр с наружными радиальными поршнями с жестко закрепленными в них штокфиксаторами в средней части; в полости вала закреплены два пальца, на концах которых запрессованы четыре роликовых подшипника качения; между ними установлен подвижный по оси полый поршень с торцевыми криволинейными направляющими, имеющий продольные каналы со свободно вставленными в них неподвижными концами штокфиксаторов и каналы со свободно вставленными в них подвижными по радиусу концами штокфиксаторов с ползунками; вал установлен на подшипниках качения в крышках корпуса, в одной из которых установлены свечи, а в другой - форсунки с золотниками с возможностью регулирования подачи газа из баллона; в полости вала установлен подпружиненный трубопровод с возможностью обеспечения смазкой подвижных взаимодействующих деталей.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен описываемый двигатель, поперечный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 - полый поршень, развертка; на фиг.3 - двигатель, продольный разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг.3; на фиг.5 -разрез Г-Г на фиг.1; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг.5; на фиг.7 -кинематическая схема движения радиальных поршней; на фиг. 8 - разрез Ж-Ж на фиг.7.

В неподвижном корпусе 1 запрессован наружный цилиндр 2 с внутренними радиальными поршнями 3 и жестко закрепленными в них штокфиксаторами 4 в средней части; между крышками 5 и 6 корпуса установлен возвратно-поступательный по радиусу внутренний цилиндр 7 с компрессионными кольцами 8 на концах, щелями 9 по центральному кругу и наружными радиальными поршнями 10 с жестко закрепленными в них штокфиксаторами 11 в средней части; в пустотелом валу 12 со шлицами на концах в поперечном сечении закреплены два пальца 13, на концах которых запрессованы четыре роликовых подшипника 14 качения, через девяносто градусов вдоль оси между ними свободно установлен подвижный по оси поршень 15 с торцевыми криволинейными направляющими 16, имеющий продольные каналы 17 со свободно вставленными в них неподвижными концами штокфиксаторов 4 и винтовые каналы 18 со свободно вставленными в них подвижными по радиусу концами штокфиксаторов 11 с ползунками 19. Пустотелый вал 12 установлен на подшипниках 20 качения в крышках 5 и 6 корпуса 1, в которых имеются всасывающие окна 21 и выпускные окна 22, свечи 23 с наружной стороны и с другой - форсунки 24 с золотниками 25 регулирования подачи природного газа, поступающего по трубопроводам 26 из баллона, давление в котором может превышать в несколько раз давление сжатого газа в рабочих камерах 27, где происходит самовоспламенение смеси. Смазка подвижных взаимодействующих деталей и механизмов обеспечивается посредством подпружиненного трубопровода 28 с конусом 29 через полость 30 вала и через тавотницы 31. Двигатель охлаждается водным раствором, циркулирующим по каналам рубашки снаружи наружного цилиндра 2 в корпусе 1.

Для наилучшего скольжения подвижных деталей и механизмов установлены латунно-графитовые цилиндры 32 и сальники 33 для смазки, а для устойчивой работы двигателя предусмотрены гайки 34 опорные. Имеются фарфоровые изоляторы 35 и рабочие камеры 36 с обратных противоположных сторон радиальных поршней, заглушки 37, уплотнительные пластины 38 радиальных поршней.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

При сгорании газообразного топлива и соответствующего расширения газа между неподвижными внутренними радиальными поршнями 3 и подвижными наружными радиальными поршнями 10, происходит поворот последних; при повороте наружных радиальных поршней с внутренним цилиндром по радиусу по щелям 9 центрального круга пропускаются неподвижные штокфиксаторы 4; подвижные штокфиксаторы 11 своими ползунками 19 скользят по винтовым направляющим каналам 18 и движут полый поршень 15 по оси пустотелого вала 12, создавая усилие на роликовые подшипники 14 качения, которые при помощи пальцев 13 создают равномерное уравновешенное усилие и обеспечивают вращение рабочего вала поворотом его по радиусу на 90^o. Затем по мере вращения при повороте радиальных поршней по радиусу в обратном направлении полый поршень 15 возвращается в исходное положение, а пустотелый вал 12 поворачивается еще на 90^o. В дальнейшем этот процесс повторяется.

Двигатель прост в изготовлении и сборке, имеет небольшие габариты и обеспечивает повышение КПД и мощности за счет улучшенной уравновешенности и согласованности взаимодействующих деталей и узлов и улучшения условий их смазки.

Двигатель предназначен для использования на транспорте и в авиации. Двигатель содержит неподвижный корпус с торцевыми крышками с всасывающими и выпускными окнами, две пары радиальных поршней, рабочий вал, кинематически связанный с поршнями, форсунки и свечи зажигания. В неподвижном корпусе запрессован наружный цилиндр с внутренними радиальными поршнями и жестко закрепленными в них штокфиксаторами в средней части, а между правой и левой крышкой корпуса установлен внутренний цилиндр с компрессионными кольцами и наружными радиальными поршнями с жестко закрепленными в них штокфиксаторами в средней части. В полости вала в поперечном сечении закреплены два пальца, на концах которых запрессованы четыре роликовых подшипника качения, а между ними свободно установлен подвижный по оси полый поршень с торцевыми криволинейными направляющими, имеющий продольные каналы со свободно вставленными в них неподвижными концами штокфиксаторов и каналы со свободно вставленными в них подвижными по радиусу концами штокфиксаторов. Вал установлен на подшипниках качения в крышках корпуса, в одной из которых установлены свечи, а в другой - форсунки с золотниками с возможностью регулирования подачи газа из баллона, подпружиненный трубопровод установлен в полости вала с возможностью обеспечения смазкой подвижных взаимодействующих деталей. Изобретение обеспечивает повышение КПД, мощности. 8 ил.

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус с торцевыми крышками с всасывающими и выпускными окнами, две пары радиальных поршней, рабочий вал, кинематически связанный с поршнями, форсунки и свечи зажигания, отличающийся тем, что он снабжен наружным и внутренним цилиндрами, штокфиксаторами, баллоном со сжатым газом, подпружиненным трубопроводом и золотниками, вал выполнен полым, причем в неподвижном корпусе запрессован наружный цилиндр с внутренними радиальными поршнями и жестко закрепленными в них штокфиксаторами в средней части, а между правой крышкой и левой крышкой корпуса установлен внутренний цилиндр с компрессионными кольцами на концах и наружными радиальными поршнями с жестко закрепленными в них штокфиксаторами в средней части, в полости вала в поперечном сечении закреплены два пальца, на концах которых запрессованы четыре роликовых подшипника качения, расположенные через девяносто градусов вдоль оси вала, между ними свободно установлен подвижный по оси полый поршень с торцевыми криволинейными направляющими, имеющий продольные каналы со свободно вставленными в них неподвижными концами штокфиксаторов и каналы со свободно вставленными в них подвижными по радиусу концами штокфиксаторов с ползунками, вал установлен на подшипниках качения в крышках корпуса, в одной из которых установлены свечи, а в другой - форсунки с золотниками с возможностью регулирования подачи газа из баллона, подпружиненный трубопровод установлен в полости вала с возможностью обеспечения смазкой подвижных взаимодействующих деталей.