ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2006 года по МПК F02B75/32 

Имеется двигатель, состоящий из цилиндропоршневой группы, головки двигателя с камерой сгорания, механизма газораспределения, систем смесеобразования, топливоподачи, смазки и охлаждения, кривошипа, шатуна и продольного вала, отличающийся тем, что кривошип вращается в круговой дорожке, опираясь на нее двумя опорными роликами, причем крутящий момент снимается с кривошипа муфтой или планетарной передачей, прикладывая при этом к кривошипу только момент сопротивления, а шестерня полумуфты, установленная в картере на опоре качания, или шестерня планетарной передачи входят в зацепление с шестерней продольного вала (см. патент РФ №2157899, МПК F 02 B 75/32, опубл. 25.08.1998).

Известный двигатель имеет следующий недостаток: диаметр вращения осей опорных роликов кривошипа равен ходу поршня, что ограничивает выходные параметры и диаметр опорных роликов. Могут возникнуть сложности с обеспечением контактной прочности между опорным роликом и круговой дорожкой в опоре качения опорного ролика.

Наиболее близким аналогом заявленного двигателя является двигатель внутреннего сгорания, состоящий из цилиндропоршневой группы, головки двигателя с камерой сгорания, механизма газораспределения, систем смесеобразования, топливоподачи, смазки и охлаждения, шатуна, продольного вала, по меньшей мере, кривошипа, имеющего возможность вращаться в круговой дорожке, опираясь на нее двумя опорными роликами, с возможностью снятия крутящего момента с кривошипа муфтой или планетарной передачей, с возможностью прикладывать при этом к кривошипу только момент сопротивления, а шестерня полумуфты, установленная в картере на опоре качания, или шестерня планетарной передачи имеет возможность входить в зацепление с шестерней продольного вала. Диаметр окружности вращения оси шатунной шейки, шатунной оси прямой или коленчатой, не вращающейся или вращающейся относительно кривошипа в круговой дорожке, меньше диаметра окружности вращения осей опорных роликов кривошипа в круговой дорожке, и на конце продольного вала двигателя установлен механизм увеличения крутящего момента, состоящий из ведущего кривошипа, установленного на продольном валу двигателя, и ведомого кривошипа, имеющего возможность вращаться в круговой дорожке, опираясь на нее двумя опорными роликами, с возможностью снятия крутящего момента с ведомого кривошипа муфтой, с возможностью прикладывать при этом к кривошипу только момент сопротивления пары сил (см. патент РФ №2203431, МПК F 02 B 75/32, опубл. 03.11.2000).

Известный двигатель имеет следующий недостаток: не вся длина кривошипа участвует в создании полезного момента. Увеличение длины кривошипа за счет переброса шатунной шейки на больший диаметр окружности вращения увеличивает скорость поршня.

Техническим результатом заявленного изобретения является создание на наиболее эффективных углах рабочего такта крутящего момента и выходной мощности двигателя максимальной длиной кривошипа в круговой дорожке, не перебрасывая при этом шатунную шейку шатунной оси с диаметра окружности вращения оси шатунной шейки на диаметр окружности вращения осей опорных роликов или на иной больший диаметр окружности вращения.

Поставленная задача достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, состоящем из цилиндропоршневой группы, головки двигателя с камерой сгорания, механизма газораспределения, систем смесеобразования, топливоподачи, смазки и охлаждения, шатуна, продольного вала, по меньшей мере, кривошипа, имеющего возможность вращаться в круговой дорожке, опираясь на нее двумя опорными роликами, с возможностью снятия крутящего момента с кривошипа муфтой или планетарной передачей, с возможностью прикладывать при этом к кривошипу только момент сопротивления, а шестерня полумуфты, установленная в картере на опоре качения, или шестерня планетарной передачи имеют возможность входить в зацепление с шестерней продольного вала, причем диаметр окружности вращения оси шатунной шейки меньше диаметра окружности вращения осей опорных роликов кривошипа в круговой дорожке, а шатунная ось коленчатая, имеющая возможность вращаться относительно кривошипа в круговой дорожке, согласно изобретению, коленчатая шатунная ось имеет щеки в виде Г-образного коромысла, на конце одного рычага которого закреплена непосредственно шатунная шейка, на конце второго рычага в осях установлены ролики, на которые возможно воздействие ступеней многоступенчатых, или одноступенчатых нажимных дорожек, имеющих привод от продольного вала двигателя, причем на углах рабочего такта, где отсутствует воздействие ступеней нажимных дорожек, шатунная шейка имеет возможность опираться на упор, установленный на оси опорного ролика кривошипа, являющейся осью вращения самой шатунной шейки, с возможностью работать как коленчатая не вращающаяся ось с возможностью прикладывать к кривошипу в круговой дорожке отрицательный крутящий момент, обусловленный консольным приложением тангенциальной силы относительно оси опорного ролика с возможностью при этом создавать полезный крутящий момент только частью длины кривошипа на углах рабочего такта, под возможным воздействием ступеней нажимных дорожек шатунная шейка имеет возможность отойти от упора на оси опорного ролика, при этом ось шатунной шейки имеет возможность оставаться на диаметре окружности вращения оси шатунной шейки.

Изобретение поясняется при помощи чертежей.

На фиг.1 показан полный поперечный разрез двигателя;

На фиг.2 показан поперечный разрез двигателя с первой нажимной дорожкой, имеющей нечетные номера степеней по счету, начиная с первой;

На фиг.3 показан поперечный разрез двигателя со второй нажимной дорожкой, имеющей четные номера ступеней по счету, начиная со второй;

На фиг.4 показан поперечный разрез двигателя в процессе воздействия на шатунную ось первой ступени первой нажимной дорожки;

На фиг.5 показан поперечный разрез двигателя в процессе воздействия на шатунную ось второй ступени второй нажимной дорожки;

На фиг.6 показан поперечный разрез двигателя в процессе воздействия на шатунную ось третей ступени первой нажимной дорожки;

На фиг.7 показан продольный разрез двигателя;

На фиг.8 показано построение образующей поверхности ступени нажимной дорожки;

На фиг.9 показана схема фиксации шатунной оси на оси опорного ролика кривошипа в круговой дорожке;

На фиг.10 показаны силовые схемы двигателя:

а) в начале и конце рабочего такта, когда ступени нажимных дорожек не воздействуют на шатунную ось;

б) в середине рабочего такта, во время воздействия ступеней нажимных дорожек на шатунную ось.

Описываемый двигатель состоит из цилиндра 1, головки двигателя с камерой сгорания, поршня 2, шатуна 3, вращающегося кривошипа 4 в круговой дорожке 6, продольного вала 36. Имеются: механизм газораспределения, системы смесеобразования, топливоподачи, смазки и охлаждения. Кривошип 4 опирается на круговую дорожку 6 с помощью двух опорных роликов 5, установленных в осях 9 и 43 на опорах качения (фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Ось круговой дорожки перпендикулярна оси цилиндра 1. На один цилиндр приходится две соосные круговые дорожки 6, два вращающихся в них кривошипа 4. Причем оси 9 и 43 опорных роликов 5 обоих кривошипов должны быть соосны между собой. Ось х-х кривошипа 4 смещена относительно оси круговой дорожки 6 на величину эксцентриситета е, что необходимо для обеспечения работоспособности системы и создания силы N приемлемой величины.

Два кривошипа 4 связаны между собой шатунной осью, состоящей из двух щек 7 в виде Г-образного коромысла, на конце одного рычага которого закреплена непосредственно шатунная шейка 8, а на конце второго рычага в осях 10 установлены ролики 11. Оси 10 и ролики 11 обеих щек шатунной оси соосны между собой и симметричны относительно оси цилиндра. Шатунная шейка 8 описывает окружность диаметром D_ш, которая меньше окружности диаметром D_кр, описываемой осями 9 и 43 опорных роликов 5.

С помощью соосных подшипников в щеках 7 шатунная ось опирается щеками на оси 9 опорных роликов 5. Причем от свободного поворота шатунной оси по направлению действия тангенциальной силы Р (фиг.10) щеки 7 фиксируются на осях 9 опорных роликов с помощью шпонки 45 (фиг.9). Такая конструкция позволяет на начальных и заключительных углах рабочего такта, когда отсутствует возможность воздействия ступеней нажимных дорожек на ролики 11 шатунной оси, создать полезный крутящий момент с возможностью действовать по силовой схеме, представленной на фиг.10а.

На каждый ролик 11 шатунной оси могут иметь возможность воздействовать ступени двух рядом стоящих нажимных дорожек. По представленным фигурам первая нажимная дорожка имеет первую ступень 13 и третью 14, вторая дорожка имеет одну вторую ступень 16 (фиг.1, 2, 3). Количество ступеней представлено на фигурах условно. Необходимо подразумевать, что первая дорожка состоит из всех нечетных ступенек, начиная с первой. Вторая - из всех четных, начиная со второй.

Первая дорожка состоит из ступенек 13 и 14 и объединена общей направляющей 12, опирающейся на опорные ролики 17, установленные на осях 18, и имеющей возможность прямолинейно по роликам 17 перемещаться (фиг.2).

Вторая дорожка, состоящая из ступеньки 16, имеет направляющую 15, опирающуюся на опорные ролики 27, установленные на осях 28, и имеющую возможность прямолинейно по роликам 27 перемещаться (фиг.3).

На свободном конце направляющей 12 на оси 20 установлен ролик 19, имеющий возможность контактировать с качающимся рычагом 21, установленным на оси 22. Пружина 23 постоянно прижимает ролик 19 к рычагу 21. Рычаг 21 имеет возможность контактировать с кулачком 25, установленным на продольном кулачковом валу 26. Пружина 24 постоянно прижимает качающийся рычаг 21 к кулачку 25. Кулачок 25 имеет два подъема, так как направляющая 12 объединяет две ступени 13 и 14 (фиг.1, 2, 7).

На свободном конце направляющей 15 на оси 30 установлен ролик 29, имеющий возможность контактировать с качающимся рычагом 33, установленным в оси 32. Пружина 31 постоянно прижимает ролик 29 к рычагу 33. Рычаг 33 имеет возможность контактировать с кулачком 35, также установленным на продольном кулачковом валу 26. Пружина 34 постоянно прижимает качающийся рычаг 33 к кулачку 35. Кулачок 35 имеет один подъем, так как направляющая 15 имеет одну ступеньку 16 (фиг.1, 3, 7).

Так как на каждый цилиндр приходится два симметричных относительно оси цилиндра ролика 11, то на каждый цилиндр приходится две симметрично установленные дорожки со ступеньками 13, 14 с направляющими 12, рычагами 21 и кулачками 25, а также две симметрично установленные дорожки со ступеньками 16, направляющими 15, рычагами 33 и кулачками 35 (фиг.7).

Продольный кулачковый вал 26 с помощью шестеренок 39, 40 и вала 41 связан с продольным валом двигателя 36. Так как ступенчатые дорожки должны воздействовать на ролики 11 шатунной оси во время рабочего такта, то для четырехтактного двигателя предполагается, что обороты шестерни 40 и вала 41 в два раза меньше оборотов кулачкового вала 26 с шестерней 39, а диаметр шестерни 40 в два раза больше диаметра шестерни 39, но зубья на шестерне 40 должны быть нарезаны только на половине длины окружности (фиг.1).

Такая конструкция привода кулачкового вала 26 позволяет вращать кулачковый вал только во время рабочего такта и останавливать кулачковый вал во время тактов наполнения и сжатия, не мешая при этом работе кривошипа в круговой дорожке.

Конструкция привода кулачкового вала должна иметь возможность постоянно обеспечивать включение вращения вала при строго определенном угловом положении кривошипа в круговой дорожке 4.

Для двухтактного двигателя система циклического включения кулачкового вала не нужна.

В данном варианте принимается угловая скорость кулачкового вала 26, равная угловой скорости кривошипа в круговой дорожке 4.

На углах поворота рабочего такта, где отсутствует воздействие ступеней нажимных дорожек на шатунную ось, а также во время тактов наполнения, сжатия и выпуска между образующей ролика 11, имеющей возможность описывать при вращении окружность диаметром D_св, и ступенями дорожек существует небольшой зазор К (фиг.1, 2, 3).

От возможного поворота шатунной оси по направлению действия нажимной со стороны ступенек силы N₁ во время тактов наполнения, сжатия и выпуска щеки 7 имеют возможность фиксироваться на осях 9 с помощью поворотной собачки 48, установленной на оси 47 на кривошипе в круговой дорожке 4 и имеющей возможность прижиматься к ступенчатому упору щеки 7 с помощью пружины 46 (фиг.9а).

Такая фиксация необходима для того, чтобы шатунная ось во время вышеуказанных тактов не была плавающей и шатунная шейка оставалась на окружности диаметром D_ш.

С началом воздействия ступеней на ролики 11 упор 44, жестко закрепленный на первой ступени 13, отводит собачку 48 от ступенчатого упора щеки 7 и обеспечивает возможность свободного поворота шатунной оси под действием силы N₁ со стороны ступенек нажимных дорожек (фиг.7, 9).

При возможном повороте кривошипа в круговой дорожке 4 на углы, на которых возможно воздействие ступенек нажимных дорожек на ролики 11 шатунной оси, шестерня 40 имеет возможность в строго фиксированном положении по отношению к углу поворота кривошипа в круговой дорожке начать вращать кулачковый вал 26 с кулачками так, что первоначально кулачок 25 своим первым подъемом имеет возможность начать поворачивать рычаг 21, который в свою очередь имеет возможность через ролик 19 начать перемещать направляющую 12 со ступенькой 13 в направлении к оси круговой дорожки 6. Ступенька 13 началом своей образующей имеет возможность подойти к ролику 11 шатунной оси с возможностью освободить ее от действия фиксатора 48 и иметь возможность воздействовать на ролик 11 нажимной силой N₁ (фиг.4, 9, 10). Для обеспечения работоспособности необходимо, чтобы шатунная ось под действием нажимной силы N₁ имела возможность повернуться на небольшой угол. При этом щеки 7 своими ступенчатыми упорами должны иметь возможность отойти от шпонок 45 (фиг.9б). Такое положение должно обеспечиваться на всем угле α₁, охватывающем образующую ступени 13, то есть по всей длине образующей возможным перекатыванием ролика 11 по образующей ступени. Образующая ролика при этом должна иметь возможность не выходить за окружность диаметром D_н (фиг.4). Так как угловая скорость кулачкового вала 26 равна угловой скорости кривошипа в круговой дорожке 4, то первый подъем кулачка 25, имеющего возможность приводить в действие ступень 13, должен иметь угол охвата α₁, равный углу охвата образующей ступени 13, и своим подъемом на данном угле обеспечить возможность ролику 11 своей образующей не выходить за окружность диаметром D_н. При подходе ролика 11 к краю образующей ступени 13 кулачок 35 должен иметь возможность своим подъемом начать поворачивать рычаг 33, который в свою очередь имеет возможность через ролик 29 начать перемещать направляющую 15 со ступенькой 16 в направлении к оси круговой дорожки 6. В момент скатывания ролика 11 с образующей ступени 13 он должен иметь возможность продолжить перекатывания по образующей ступени 16 с возможностью не выходить своей образующей за окружность диаметром D_н (фиг.4). Подъем кулачка 35, имеющего возможность приводить в действие ступень 16, должен иметь угол охвата α₂, равный углу охвата образующей ступени 16, и своим объемом на данном угле иметь возможность воздействовать на ролик 11 силой N₁ с возможностью для ролика своей образующей не выходить за окружность диаметром D_н (фиг.5). При подходе ролика 11 к краю образующей ступени 16 кулачок 25 должен иметь возможность своим вторым подъемом начать поворачивать рычаг 21, который в свою очередь имеет возможность через ролик 19 начать перемещать направляющую 12 со ступенью 14 в направлении к оси круговой дорожки 6. В момент скатывания с образующей ступени 16 ролик 11 должен иметь возможность продолжить перекатывание по образующей ступени 14 с возможностью не выходить своей образующей за окружность диаметром D_н. Второй подъем кулачка 25, имеющего возможность приводить в действие ступень 14, должен иметь угол охвата α₃, равный углу охвата образующей ступени 14, и своим подъемом на данном угле иметь возможность воздействовать на ролик 11 силой N₁ с возможностью для ролика своей образующей не выходить за окружность диаметром D_н (фиг.6).

Для того, чтобы процесс воздействия ступенек нажимных дорожек был непрерывным, углы α₁, α₂, и α₃ должны иметь возможность перекрывать друг друга на небольшую величину.

Возможен вариант конструкции, в которой угловая скорость кулачкового вала 26 может быть в два раза меньше угловой скорости кривошипа в круговой дорожке 4. В этом случае отпадает необходимость циклического включения кулачкового вала, и привод кулачкового вала может быть постоянным. Но кулачки 25 и 35 должны будут иметь те же подъемы, но с углами охвата подъемов в два раза меньше углов охвата образующих соответствующих ступеней. Углы охвата подъемов могут быть соответственно: α_1/2, α_2/2 и α_3/2.

Предлагаемая конструкция будет иметь силовой эффект только в том случае, если при возможном перекатывании ролика 11 по образующей ступени под действием силы N₁ со стороны ролика на кривошип в круговой дорожке из сил сопротивления будет действовать только сила трения качения ролика по образующей и сила трения в подшипнике ролика 11 на оси 10. Наличие сил, обусловленных кривизной образующей ступени, не допускается. Дня этого необходимо правильное построение образующей ступени, которое показано на фиг.8.

Прочерчиваем два положения кривошипа в круговой дорожке 4. Первое положение соответствует контакту начала образующей ступени с роликом 11. Кривошип в данном положении обозначен осью х-х. Образующая ролика 11 описывает в данном положении окружность диаметром D_св. Линия m-n проходит через ось вращения ролика 11 и параллельна оси кривошипа х-х. Второе положение соответствует контакту конца образующей ступени с роликом 11. Кривошип в данном положении обозначен осью х₁-х₁. Образующая ролика 11 в данном положении описывает окружность диаметром D_н. Линия m₁-n₁ проходит через ось вращения ролика 11 и параллельна оси кривошипа x₁-x₁. Образующая нажимной ступени для данного положения показана пунктирной линией.

α₁ - прямолинейный ход ступени вдоль направляющей ж-ж от первого до второго положения, равный высоте подъема кулачка данной ступени.

Для того чтобы сила N₁ не имела составляющую, обусловленную кривизной образующей ступени, необходимо, чтобы сила N₁, действующая по общей нормали между образующей ступени и образующей ролика 11, по всей длине образующей ступени имела с осью кривошипа в круговой дорожке х-х (x₁-x₁), или с линией m-n (m₁-n₁), угол равный или больший нуля (фиг.8, 10). Угол γ должен быть равен или больше нуля по всей длине образующей. Для построения образующей с минимальным радиусом кривизны R (фиг.8) находим на линии m-n точку 0 и проводим из нее образующую радиусом R, одновременно касающуюся образующей ролика 11. При переходе кривошипа 4 и нажимной ступени во второе положение точка 0 переместится вместе со ступенью по линии, параллельной направляющей ж-ж на размер α₁, и займет положение 0₁. Необходимо, чтобы точка 0, переместившись в точку 0₁ на размер α₁, не пересекала при этом линии m₁-n₁. При таком построении угол γ между силой N₁ х-х (m-n) для любой точки образующей ступени будет равен или больше нуля. Каждая ступень может иметь свой радиус кривизны.

Таким образом, в начале и конце рабочего такта, когда отсутствует возможное воздействие ступеней нажимных дорожек на ролики 11 шатунной оси, щеки 7 имеют возможность фиксироваться от поворота тангенциальной силы P с помощью шпонок 45, установленных на опорных осях 9. Шатунная шейка 8 имеет консольное крепление относительно оси 9, поэтому силовая схема может быть описана фиг.10а.

Момент M₁=-Р·АБ является отрицательным моментом, обусловленным консольным креплением шатунной шейки 8.

Полезный момент может быть создан только частью длины кривошипа 4 и может быть равным М_∑=Р·БВ.

Так как построить конструкцию, имеющую возможность воздействовать на ролик 11 шатунной оси на всех углах рабочего такта сложно, то предлагается возможность строить такую систему для углов рабочего такта, где полезный крутящий момент имеет максимальные величины с целью его возможного дополнительного увеличения без возможного переброса оси шатунной шейки на диаметр окружности больший, нежели диаметр окружности вращения оси шатунной шейки D_ш.

Под возможным воздействием ступеней 13, 14 и 16 нажимных дорожек, имеющих привод от продольного вала двигателя 36 с помощью кулачков 25 и 35, на ролики 11 шатунной оси шатунная ось имеет возможность повернуться и отойти от упора шпонки 45. При этом шатунная ось имеет возможность снять с кривошипа 4 отрицательный крутящий момент M₁, который становится на кривошипе дополнительным положительным моментом. На кривошипе появляется возможность создавать тангенциальной силой полезный крутящий момент всей длиной кривошипа. При этом шатунная шейка 8 практически остается на диаметре окружности D_ш. Сила N₁, имеющая с осью кривошипа 4 угол γ, равный или больший нуля, имеет возможность снизить тангенциальную силу P только на величину трения качения ролика 11 по образующей ступени и в подшипнике ролика. Поэтому данные величины условно не учитываем. Кроме того, сила N₁ имеет возможность целиком передаться на противоположный опорный ролик 5 с опорной осью 43. Силы, имеющие возможность действовать на опорную ось 43, фактически и создают полезный крутящий момент на кривошипе 4 относительно опорной оси 9. Сила N₁ имеет возможность создать на оси 43 дополнительную силу P₁, которая имеет возможность создать на кривошипе 4 дополнительный крутящий момент, равный P₁·AB (фиг.10б).

Таким образом, на кривошипе 4 под возможным действием ступеней нажимных дорожек становится возможным действие дополнительного положительного крутящего момента, состоящего из двух составляющих (фиг.10б):

М_доп=Р·АБ+Р₁·АБ

Составляющая Р·АВ - бывший отрицательный момент на кривошипе, который стал положительным.

Но часть полезного крутящего момента на кривошипе будет иметь возможность забираться кулачковым валом 26, имеющим привод от продольного вала двигателя. Данная часть момента является отрицательной.

На кривошипе 4 становится возможным действие суммарного крутящего момента с учетом двух дополнительных составляющих и отрицательной (фиг.10б):

М_∑=Р·АБ+Р₁·АБ-М_кул

Для получения на двигателе дополнительного силового выигрыша необходимо, чтобы две дополнительные положительные составляющие крутящего момента были больше отрицательной, потребляемой кулачковым валом.

Именно для получения существенного силового выигрыша предлагается ступенчатая нажимная дорожка.

Каждая ступень многоступенчатых нажимных дорожек, работа которых описана выше, позволяет делать конструкцию с возможно малым прямолинейным ходом ступеней в процессе их возможного нажима на ролики 11. Это позволяет строить кулачки с малой высотой подъема, что при правильном конструировании позволяет затрачивать на привод кулачкового вала крутящий момент М_кул, меньший положительного крутящего момента, имеющего возможность дополнительно создаваться на кривошипе 4 (М_доп). Кроме того, наличие качающихся рычагов 21 и 33 позволяет иметь возможность при правильном соотношении плеч а и б дополнительно снизить потребляемые кулачками момент и мощность, не проигрывая в ходе (фиг.4, 5, 6).

При обосновании получаемого силового выигрыша возможны варианты конструкции, где каждая направляющая 12 и 15 может иметь только по одной ступени, или может использоваться только одна направляющая с одной ступенью, например 15.

С кривошипа 4 крутящий момент может сниматься муфтой или планетарной передачей с возможностью прикладывать при этом к кривошипу только момент сопротивления. Возможность приложения к кривошипу со стороны муфты или планетарной передачи других силовых факторов, кроме момента сопротивления, не допускается. Причем у планетарной передачи должно быть не менее трех сателлитов. Полумуфта 42 муфты (фиг.7) или центральное колесо планетарной передачи должны иметь соединение с кривошипом 4, ограничивающее их взаимное вращение друг относительно друга и допускающее как поперечные, так и угловые взаимные перемещения в пределах, обеспечивающих выполнение требований, предъявляемых к системе снятия момента. На выходном валу ведомой полумуфты, вращающейся в подшипниковой опоре картера двигателя, установлена шестерня 38, входящая в зацепление с шестерней 37 продольного вала 36.

Преимуществом предлагаемой конструкции с шатунной осью, имеющей щеки в виде Г-образного коромысла и возможность вращаться относительно кривошипа в круговой дорожке, а также возможность воздействия на шатунную ось ступеней нажимных дорожек, имеющих привод от продольного вала двигателя, является то, что при воздействии на наиболее эффективных углах на шатунную ось ступеней нажимных дорожек на кривошипе возможно создание значительного дополнительного полезного крутящего момента, большего той части крутящего момента, которая имеет возможность потребляться приводом ступеней нажимных дорожек. Полезный крутящий момент получает возможность создаваться всей длиной кривошипа в круговой дорожке, не перебрасывая при этом шатунную шейку шатунной оси на диаметр окружности вращения осей опорных роликов кривошипа D_кр или иной больший диаметр окружности. Шатунная шейка практически остается на диаметре окружности вращения оси шатунной шейки D_ш.

Конструкция позволяет закладывать кривошип любой конструктивно обоснованной длины и иметь возможность создавать полезные крутящий момент и мощность всей длиной кривошипа независимо от хода или других параметров поршня.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к поршневым двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что кривошипно-шатунный механизм имеет щеки в виде Г-образного коромысла, на одном конце которого закреплена шатунная шейка, а на конце второго установлены ролики, взаимодействующие с нажимными дорожками, приводимыми валом. При рабочем такте, когда отсутствует воздействие нажимных дорожек, шатунная шейка опирается на упор, установленный на оси опорного ролика кривошипа, являющейся осью вращения самой шатунной оси. При рабочем такте под воздействием ступеней нажимных дорожек шатунная ось имеет возможность отойти от упора на оси опорного ролика, при этом ось шатунной шейки имеет возможность оставаться на диаметре окружности вращения оси шатунной шейки. 10 ил.

Двигатель внутреннего сгорания, состоящий из цилиндропоршневой группы, головки двигателя с камерой сгорания, механизма газораспределения, систем смесеобразования, топливоподачи, смазки и охлаждения, шатуна, продольного вала, по меньшей мере, кривошипа, имеющего возможность вращаться в круговой дорожке, опираясь на нее двумя опорными роликами, с возможностью снятия крутящего момента с кривошипа муфтой или планетарной передачей, с возможностью прикладывать при этом к кривошипу только момент сопротивления, а шестерня полумуфты, установленная в картере на опоре качения, или шестерня планетарной передачи имеют возможность входить в зацепление с шестерней продольного вала, причем диаметр окружности вращения оси шатунной шейки меньше диаметра окружности вращения осей опорных роликов кривошипа в круговой дорожке, а шатунная ось коленчатая, имеющая возможность вращаться относительно кривошипа в круговой дорожке, отличающийся тем, что коленчатая шатунная ось имеет щеки в виде Г-образного коромысла, на конце одного рычага которого закреплена непосредственно шатунная шейка, на конце второго рычага в осях установлены ролики, на которые возможно воздействие ступеней многоступенчатых или одноступенчатых нажимных дорожек, имеющих привод от продольного вала двигателя, причем на углах рабочего такта, где отсутствует воздействие ступеней нажимных дорожек, шатунная шейка имеет возможность опираться на упор, установленный на оси опорного ролика кривошипа, являющейся осью вращения самой шатунной шейки, с возможностью работать как коленчатая невращающаяся ось, с возможностью прикладывать к кривошипу в круговой дорожке отрицательный крутящий момент, обусловленный консольным приложением тангенциальной силы относительно оси опорного ролика, с возможностью при этом создавать полезный крутящий момент только частью длины кривошипа на углах рабочего такта, под возможным воздействием ступеней нажимных дорожек шатунная шейка имеет возможность отойти от упора на оси опорного ролика, при этом ось шатунной шейки имеет возможность оставаться на диаметре окружности вращения оси шатунной шейки.