ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК F02B75/04 F02D15/02 

Настоящее изобретение относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания и может быть применено в различных транспортных средствах и других устройствах в качестве карбюраторных, дизельных и пр. двигателей. Данное описание относится к четырехтактному четырехцилиндровому карбюраторному варианту двигателя.

В литературе наиболее близкими к данному устройству являются двигатели по патентам [1, 2]. Оба этих двигателя дают лишь частный эффект по регулированию степени сжатия в зависимости от частоты вращения.

Двигатель (чертеж) состоит из четырех цилиндров (1), расположенных в горизонтальной плоскости, двух поршневых штоков (2) с поршнями (3), соответственно входящих в пары оппозитно расположенных цилиндров, которые с помощью ходовых винтов (4) могут попарно перемещаться навстречу друг другу вместе со своими головками цилиндров. Для предотвращения перекосов цилиндры попарно соединены балками (5). Ходовые винты приводятся во вращение через червячную передачу (6) и вал (7) исполнительным механизмом (И.М.1.). Для устранения поперечных прогибов поршневые штоки с помощью скользящих опор (8) закреплены в нижней и верхней направляющих. Поршневые штоки посередине имеют пальцы (9), на которые надеты шатуны (10), другими своими концами через подшипник соединенные с пальцами кривошипа (11).

Кривошипный механизм состоит из корпуса (11), вращающегося в подшипниках (12) и имеющего ходовые винты (13), вращение которых обеспечивает продольное перемещение обойм кривошипа (14). Обоймы кривошипа имеют пальцы кривошипа, соединенные с шатунами и смещенные относительно друг друга на пол-оборота. Вращение ходовых винтов обеспечивается через шестеренчатые передачи (15) исполнительным механизмом (И.М.2.), расположенного внутри корпуса. Внешняя часть корпуса имеет шестеренчатое зацепление с ведомой шестерней трансмиссии (16).

Двигатель имеет также исполнительный механизм (И.М.3.), корректирующий расстояние между цилиндрами, и устройство регулирования (У.Р.), управляющее всеми исполнительными механизмами.

Системы смазки, охлаждения и газораспределения на чертеже не показаны.

Работа двигателя основана на регулировании механического момента, развиваемого двигателем, путем изменения объема рабочих камер цилиндров (17) при оптимальном содержании топлива в горючей смеси и оптимальной степени сжатия.

Так, если по условиям эксплуатации от двигателя необходимо получение минимального механического момента, то исполнительный механизм 1 вращает вал 7, который через червячные передачи 6 передает вращение ходовым винтам 4, которые осуществляют движение цилиндров навстречу друг другу. При этом объем рабочих камер цилиндров 17 уменьшается до минимума. Синхронно с перемещением цилиндров под действием исполнительного механизма 2 через шестеренчатые передачи 15 происходит вращение ходовых винтов 13 и перемещение обойм 14 до минимального радиуса кривошипа. При этом достигается минимальный ход поршней.

Для получения максимального механического момента исполнительные механизмы меняют направления вращения до достижения максимальных объемов рабочих камер двигателя и максимальном радиусе кривошипа при соответственно максимальном ходе поршней.

Все перемещения задаются устройством регулирования, обеспечивающего синхронность этих перемещений для достижения номинальной степени сжатия при любом объеме рабочих камер цилиндров. Кроме того, устройство регулирования управляет исполнительным механизмом 3, который регулирует степень сжатия в зависимости от скорости вращения двигателя и объема рабочих камер цилиндров, путем независимого перемещения цилиндров. Также устройство регулирования обеспечивает работу карбюратора для достижения оптимального состава горючей смеси в зависимости от режима работы двигателя.

Все перемещения в двигателе осуществляются непосредственно при его работе.

Преимущества данного двигателя по сравнению с обычным заключаются в следующем:
1. Регулирование развиваемого механического момента или мощности посредством изменения рабочих объемов цилиндров позволяет использовать горючую смесь оптимального состава при любых режимах работы, что повышает к.п.д. двигателя и снижает токсичность выхлопа.

2. Корректировка степени сжатия и применение оптимальной горючей смеси позволяют получать максимальный механический момент в любых скоростных режимах, что исключает использование редуктора при низких оборотах двигателя.

Литература
1. SU, авторское свидетельство, 1370272, кл. F 02 B 75/04, 1986.

2. SU, авторское свидетельство, 1229398, кл. F 02 B 75/26, 1984.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с изменяемой степенью сжатия. Техническим результатом является повышение экономичности двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит корпус с парами оппозитно расположенных цилиндров с головками, поршни со штоками, размещенные в цилиндрах с образованием рабочих камер, кривошипно-шатунный механизм и устройство регулирования с исполнительными механизмами. Согласно изобретению во время работы синхронно изменяются как радиус кривошипно-шатунного механизма, так и расстояние между цилиндрами за счет их попарного перемещения навстречу друг другу вместе со своими головками. В результате происходит регулирование объема рабочих камер двигателя и развиваемого им момента при сохранении степени сжатия и состава горючей смеси оптимальным при любых режимах работы двигателя. 1 ил.

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с парами оппозитно расположенных цилиндров с головками, поршни со штоками, размещенные в цилиндрах с образованием рабочих камер, кривошипно-шатунный механизм и устройство регулирования с исполнительными механизмами отличающийся тем, что во время работы синхронно изменяются как радиус кривошипно-шатунного механизма, так и расстояние между цилиндрами за счет их попарного перемещения навстречу друг к другу вместе со своими головками, регулируя тем самым объем рабочих камер двигателя и развиваемый им момент при сохранении степени сжатия и состава горючей смеси оптимальным при любых режимах работы двигателя.