ТРЕХВАЛЬНЫЙ ТРЕХЦИЛИНДРОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2009 года по МПК F02B75/28 F02B75/22 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению.

Задача изобретения - создание более компактного трехцилиндрового трехвального полностью уравновешенного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с равномерным чередованием рабочих ходов.

Многовальные двигатели внутреннего сгорания с противоположно движущимися поршнями по сравнению с одновальными двигателями имеют следующие преимущества:

- в таких ДВС полностью уравновешиваются силы инерции возвратно-поступательного движения масс;

- при прочих равных условиях средняя скорость поршня снижается в 2 раза, уменьшая износ и потери на трение;

- при организации двухтактного рабочего процесса реализуется наиболее эффективная прямоточная щелевая схема продувки.

Известны трехвальные трехцилиндровые двигатели с противоположно движущимися поршнями, имеющие меньшие размеры и большую мощность по сравнению с одновальными трехцилиндровыми двигателями (Двигатель внутреннего сгорания: Конструкции и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. / Д.Н.Вырубов, С.И.Ефимов, Н.А.Иващенко и др.; Под. Ред А.С.Орлина, И.Т.Круглова. - М.: Машиностроение, 1984. - 384 с.).

В известном двигателе оси цилиндров расположены под углом 60 градусов друг к другу, образуя равносторонний треугольник, в вершинах которого установлены коленчатые валы. Кривошипы каждого цилиндра смещены один относительно другого на угол, отличающийся от 180 градусов на 10...15 градусов. При таком расположении цилиндров невозможно обеспечить равномерное чередование рабочих ходов по цилиндрам, а также невозможно расположить оси всех цилиндров в одной плоскости, а это, в свою очередь, ведет к появлению неравномерности продольных моментов от сил инерции возвратно-поступательных движений масс.

Задача изобретения - создание трехвального трехцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с равномерным чередованием рабочих ходов, с расположением всех цилиндров так, чтобы их оси лежали в одной плоскости.

Для решения данной задачи разработан трехвальный трехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, у которого оси цилиндров расположены под углом 60 градусов друг к другу, образуя равносторонний треугольник с коленчатыми валами в его вершинах. Двигатель содержит шесть поршней, три центральных и три вильчатых шатуна, установленных попарно на коленчатых валах.

Отличие состоит в том, что у всех трех валов вильчатый и центральный шатуны установлены на разных шатунных шейках, но в одной плоскости качания.

Угол между кривошипами парных шатунов равен 60 градусов. При этом шатунная шейка вильчатого шатуна состоит из двух половин, между которыми располагается шейка центрального шатуна. На фиг.1 показана схема предлагаемого двигателя, где 1 - коленчатые валы; 2 - поршни; 3 - шатуны.

На фиг.2 показана схема кривошипно-шатунного механизма.

Центральный шатун 1 располагается на шейке 2. Вильчатый шатун 3 расположен на шатунной шейке 4, разделенной на две половины щеками 5 и шейкой 2 центрального шатуна 1.

Угол между кривошипами 1 и 2 соответственно центрального и вильчатого шатуна (Вид А) равен 60 градусов. Такая компоновка двигателя позволяет избежать продольных неуравновешенных моментов. Силы инерции возвратно-поступательного движения масс взаимно уничтожаются. Неуравновешенные центробежные силы можно уравновесить противовесами, расположенными на продолжении щек.

В таких двигателях целесообразно организовывать двухтактный рабочий процесс.

Расположение кривошипов под углом 60 градусов дает возможность организовать равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах со сдвигом по углу поворота на 120 градусов. Синхронность вращения валов достигается путем шестеренчатой передачи от каждого вала к одному валу отбора мощности. Взаимную ориентацию валов при сборке можно осуществить обычным способом: с помощью меток.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению. Техническим результатом является улучшение уравновешенности. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель состоит из трех цилиндров с осями, расположенными в одной плоскости под углом 60 градусов друг к другу и образующими равносторонний треугольник, шести поршней, трех центральных и трех вильчатых шатунов, установленных попарно на трех коленчатых валах. Парные центральный и вильчатый шатуны расположены на разных шейках коленчатого вала, но в одной плоскости качания. Шатунная шейка вильчатого шатуна состоит из двух половин, между которыми располагается шейка центрального шатуна. Угол между кривошипами парных шатунов равен 60 градусов. Такая компоновка двигателя позволяет избежать продольных неуравновешенных моментов. Силы инерции возвратно-поступательного движения масс взаимно уничтожаются. Неуравновешенные центробежные силы можно уравновесить противовесами, расположенными на продолжении щек. Расположение кривошипов под углом 60 градусов дает возможность организовать равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах со сдвигом по углу поворота на 120 градусов. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Трехвальный трехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, состоящий из трех цилиндров с осями, расположенными в одной плоскости под углом 60° друг к другу и образующими равносторонний треугольник, шести поршней, трех центральных и трех вильчатых шатунов, установленных попарно на трех коленчатых валах, отличающийся тем, что парные центральный и вильчатый шатуны расположены на разных шейках коленчатого вала и угол между кривошипами парных шатунов равен 60°.2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что шатунная шейка вильчатого шатуна состоит из двух половин, между которыми на щеках расположена шатунная шейка центрального шатуна.