ПОРШНЕВАЯ МАШИНА С МАЯТНИКОВЫМ РЫЧАГОМ Российский патент 2013 года по МПК F02B75/32 F01B9/02 

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее может быть применено во всех транспортных средствах, а также в энергопроизводстве (тепловых и атомных электростанций). Задачей изобретения является создание нового двигателя для увеличения мощности, частоты вращения, уменьшения габаритов и т.д.

Известен ротативно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (патент Российской Федерации №2038496, кл. F02B 57/00), содержащий корпус с цилиндрическими поршнями, коленвалом и рычагами. Рабочий орган, связанный с валом периодического изменения угловой скорости и кинематически связанный с маховиком через шатун и кривошип.

Данное устройство двигателя внутреннего сгорания так же, как и предлагаемое, имеет цилиндрические поршни, передающие через сложную рычажную систему усилие на коленвал. Но известное устройство имеет сложную конструкцию и кинематику как для двигателя и малую эффективность.

Задачей изобретения является получение экономичного, мощного двигателя, с возможностью передачи усилия несколькими выходными кривошипами.

Данная задача достигается тем, что поршневая машина с маятниковым рычагом, исполненная в виде неподвижного корпуса 1 с камерами сгорания, содержащая параллельно расположенные, соосные поршневые группы 7 и 8, по оси Z и Х соответственно, связанные между собой маятниковым рычагом 6, передающим усилие от сгорания топлива через поворотные втулки 4, расположенные на осях 2 и 3 поршневых групп, и поворотные втулки 4 на кривошипах 5 с концевыми шестернями 13 на выходной вал 10. Силовым приводом для передачи усилия с поршневых групп 7 и 8 на выходной вал является маятниковый рычаг 6. Кривошипы 5 с поворотными втулками 4 являются ограничителями предельного хода поршневых групп 7 и 8, при этом кривошипы 5 вращаются в одном направлении.

Пример поршневой машины с маятниковым рычагом содержит: неподвижный корпус 1 с камерами сгорания, параллельные и соосно расположенные поршневые группы 7 и 8 на оси Z и Х соответственно, поворотные втулки 4, расположенные на поршневых осях 2 и 3, а также кривошипах 5. Маятниковый рычаг 6, проходящий через поворотные втулки 4. Также два кривошипа 5, симметрично расположенные относительно оси поршневой машины с двумя поворотными втулками 4, имеющие концевые шестерни 13, для передачи крутящего момента на выходной вал 10. Выходной вал 10, с муфтой переключения направления вращения 12, передающий крутящий момент на сцепление 9.

На Фиг.1 изображен неподвижный корпус 1 с камерами сгорания, кривошипы 5, симметрично расположенные относительно оси машины и связанные между собой маятниковыми рычагами 6 с поворотными втулками 4, передающие крутящий момент на кривошипах 5 через концевые шестерни 13 и выходной вал 10, на сцепление 9.

На Фиг.2 изображен неподвижный корпус 1 с камерами сгорания и двумя поршневыми группами 7 и 8 на осях Z и X, связанных между собой маятниковыми рычагами 6. Поворотные втулки 4, расположенные на разных поршневых осях 2 и 3. Два кривошипа, 5 симметрично расположенные относительно оси машины с поворотными втулками 4, сквозь которые проходит маятниковый рычаг 6.

На Фиг.3 изображен выходной вал 10 с расположенной на нем подвижной муфтой переключения направления вращения 12, двумя концевыми шестернями 13 на концах кривошипов 5 и планетарной шестерней 11, находящейся в постоянном зацеплении с выходными шестернями 13. Для изменения направления вращения выходного вала 10 подвижная муфта 12 с внешним шестеренчатым зацеплением, перемещаясь по выходному валу 10, выходит из зацепления с концевыми шестернями 13 и входит в зацепление с планетарной шестерней 11.

На Фиг.4 изображен выходной вал 10 с расположенной на нем муфтой переключения направления вращения 12, а также планетарная шестерня 11, находящаяся в постоянном зацеплении с выходными шестернями 13, кривошипов 5.

Поршневая машина с маятниковым рычагом работает следующим образом: при крайнем положении одного из поршней поршневой группы 8 воспламеняется сжатая горючая смесь, передавая усилие через поршневую ось 3 на расположенные на ней поворотные втулки 4, которые в свою очередь передают усилие посредством маятникового рычага 6 на поворотные втулки 4, расположенные на кривошипах 5. Поворотные втулки 4, расположенные на оси второй поршневой группы 7, перемещают, посредством маятникового рычага, данные поршни во второе крайнее положение. При этом кривошипы 5 с поворотными втулками 4 проворачиваются из одной мертвой точки в другую, являясь ограничителями хода поршней. При достижении мертвой точки второй поршневой группы 7 воспламеняется сжатая горючая смесь в другом поршне, перемещая поршневые группы в обратном направлении, и цикл работы повторяется. При перемещении из одного крайнего положения в другое поршневых групп 7 и 8 соответственно по оси Z и Х они динамически синхронизированы между собой посредством маятникового рычага 6 и поворотных втулок 4 на кривошипах 5 и осях 3 и 2.

Изобретение может быть использовано на транспортных средствах и при производстве энергии. Поршневая машина с маятниковым рычагом содержит неподвижный корпус (1) с камерами сгорания и параллельно расположенные, соосные поршневые группы (7) и (8), связанные между собой маятниковым рычагом (6). Маятниковый рычаг (6) передает усилие от сгорания топлива через поворотные втулки (4), расположенные на осях (2) и (3) поршневых групп (7) и (8), и поворотные втулки (4), расположенные на кривошипах (5) с концевыми шестернями, на выходной вал. Силовым приводом является маятниковый рычаг (6). Технический результат заключается в передаче усилия нескольким кривошипам. 4 ил.

Поршневая машина с маятниковым рычагом, исполненная в виде неподвижного корпуса с камерами сгорания, содержащая параллельно расположенные, соосные поршневые группы, связанные между собой маятниковым рычагом, передающим усилие от сгорания топлива через поворотные втулки, расположенные на осях поршневых групп, и поворотные втулки на кривошипах с концевыми шестернями, на выходной вал, при этом силовым приводом является маятниковый рычаг.