ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2002 года по МПК F02B75/32 F01B9/02 F16H21/36 

Изобретение относится к области механики, к средствам обеспечения оптимизации работы двигателя внутреннего сгорания за счет изменения объема камеры сгорания в каждом такте его работы.

Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие по меньшей мере один цилиндр, установленный в цилиндре поршень с шатуном и коленчатый вал с опорами, выполненными с возможностью изменения их положения. SU, 1650915, F 02 В 75/04, 1991 г.

Недостатком известного двигателя внутреннего сгорания является сложность и, как следствие, низкая надежность регулируемых опор коленчатого вала.

Сравнительно более надежным является двигатель внутреннего сгорания, содержащий основной и вспомогательный коленчатые валы с установленными на них шестернями, находящимися в зацеплении друг с другом, по меньшей мере один цилиндр, и размещенный в цилиндре поршень с шатуном, имеющим кинематическую связь с кривошипами коленчатых валов через промежуточные звенья, выполненные с возможностью обеспечения последовательного изменения положения поршня, соответственно тактам цикла работы двигателя, SU, 1705599, F 02 В 75/32, 1992 г.

Однако в данном техническом решении положение поршня в верхней и нижней мертвых точках в каждом такте неизменно, а его применение требует увеличения габаритов.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание двигателя внутреннего сгорания с различными ходами поршня в каждом такте его работы, обеспечивающего уменьшение габаритов и повышение эффективности работы.

Данная техническая задача решается в двигателе внутреннего сгорания, содержащем основной и вспомогательный коленчатые валы с установленными на них шестернями, находящимися в зацеплении друг с другом, по меньшей мере один цилиндр и размещенный в цилиндре поршень с шатуном, имеющим кинематическую связь с кривошипами коленчатых валов через промежуточные звенья, выполненные с возможностью обеспечения последовательного изменения положения поршня соответственно тактам цикла работы двигателя за счет того, что промежуточные звенья выполнены в виде кулисы и взаимодействующего с кулисой ползуна, ползун шарнирно закреплен на кривошипе вспомогательного коленчатого вала, кулиса шарнирно соединена с кривошипом основного коленчатого вала и с шатуном поршня, а шестерня, установленная на вспомогательном коленчатом валу, имеет число зубьев, равное удвоенному числу зубьев шестерни, установленной на основном коленчатом валу.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 показана кинематическая схема в положении "выпуск";
на фиг.2 - кинематическая схема в положении "впуск";
на фиг.3 - кинематическая схема в положении "сжатие";
на фиг.4 - кинематическая схема в положении "рабочий ход";
на фиг.5 - кинематическая схема вида А на фиг.2.

Двигатель внутреннего сгорания содержит основной коленчатый вал 1 с кривошипом 2 и вспомогательный коленчатый вал 3 с кривошипом 4. На валу 1 установлена шестерня 5, находящаяся в зацеплении с шестерней 6, установленной на валу 3. Число зубьев на шестерне 6 равно удвоенному числу зубьев на шестерне 5.

На кривошипе 4 коленчатого вала 1 шарнирно закреплен ползун 7, взаимодействующий с кулисой 8, которая в свою очередь шарнирно соединена с кривошипом 2 основного коленчатого вала 3 и с шатуном 9 поршня 10 в цилиндре 11.

Поступательное движение поршня 10 через шатун 9 и кулису 8 при рабочем ходе преобразуется во вращательное движение основного 1 коленчатых валов, а через шестерни 5 и 6 во вращательное движение вспомогательного коленчатого вала 3.

В связи с разной скоростью вращения коленчатых валов меняется взаимное положение кулисы 8 и ползуна 7, а передаваемое ими движение на поршень 10 через шатун 9 то суммируется, то вычитается при последующих тактах работы двигателя.

Таким образом, величина хода поршня 10 и положение верхних и нижних мертвых точек его различны в разных тактах работы двигателя. Взаимное расположение и направление вращения коленчатых валов 1 и 3 выбрано таким образом, что максимальное (верхнее) положение поршень 10 занимает в конце такта "выпуска", а минимальное (нижнее) - в конце рабочего хода".

Двигатель предназначен для использования в качестве поршневого ДВС в машиностроении и других отраслях промышленности. Двигатель содержит основной и вспомогательный коленчатые валы с шестернями, находящимися в зацеплении, и кривошипами, кинематически связанными с шатуном поршня посредством кулисы и взаимодействующего с ней ползуна, причем шестерня вспомогательного вала имеет число зубьев, равное удвоенному числу зубьев шестерни основного вала. Изобретение обеспечивает уменьшение габаритов и повышение эффективности работы. 5 ил.

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий основной и вспомогательный коленчатые валы с установленными на них шестернями, находящимися в зацеплении друг с другом, по меньшей мере один цилиндр и размещенный в цилиндре поршень с шатуном, имеющим кинематическую связь с кривошипами коленчатых валов через промежуточные звенья, выполненные с возможностью обеспечения последовательного изменения положения поршня, соответственно тактам цикла работы двигателя, отличающийся тем, что промежуточные звенья выполнены в виде кулисы и взаимодействующего с кулисой ползуна, при этом ползун шарнирно закреплен на кривошипе вспомогательного коленчатого вала, кулиса шарнирно соединена с кривошипом основного коленчатого вала и с шатуном поршня, а шестерня, установленная на вспомогательном коленчатом валу. имеет число зубьев, равное удвоенному числу зубьев шестерни, установленной на основном коленчатом валу.