УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ УСИЛИЯ ОТ ПОРШНЕЙ ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2015 года по МПК F02B75/32 F02B63/04 F02B63/06 

Согласно ограничительной части формулы изобретения, настоящее изобретение относится к устройству для передачи усилия от поршней поршневого двигателя.

Как правило, передача усилия от поршней поршневого двигателя внутреннего сгорания осуществляется через штоки поршней цилиндров на коленчатый вал. Передача на коленчатый вал зависит от наклона плеча кривошипа относительно направления движения поршня при преобразовании прямолинейного движения в поворот коленчатого вала.

Согласно настоящему изобретению устройство для передачи усилия от поршней поршневого двигателя обеспечивает преобразование усилия от поршней, по существу, с момента зажигания. Такой результат обеспечен посредством устройства, предложенного в настоящем изобретении согласно признакам, описанным в формуле изобретения.

Устройства, которые относятся к данной технической области, описаны, в том числе, в US 4516539 и US 2384401.

С помощью устройства согласно настоящему изобретению усилие от поршней можно использовать механически, электрически, пневматически или гидравлически.

На фиг. 1 показана принципиальная схема одного варианта реализации устройства для преобразования кинетической энергии поршней в гидравлическую энергию, а на фиг. 2 представлена принципиальная схема устройства для преобразования этой энергии в электрическую энергию.

Согласно изобретению два противоположных цилиндра 3 и 4 соединены общим штоком 5 поршня, который соединен с балансиром 6 в опорном элементе 15. Предусмотрена возможность разделения общего штока 5 поршня, и в этом случае используются опорные элементы как в поршнях, так и на балансире. Указанный балансир 6 соединен с рычагом 7, который приводит в движение маховик 8, обеспечивающий непрерывную работу поршней. Кроме того, каждый цилиндр 1, 2 сгорания содержит известные клапаны для подачи топливно-воздушной смеси и выпуска отработавших газов, а также механизм зажигания.

Балансир 6 опирается в опорном элементе 14 на вал на расстоянии от опорного элемента 15 штока 5 поршня, обеспечивая таким образом качательное движение в одном направлении в результате воспламенения топлива в одном цилиндре 1 и в обратном направлении в результате воспламенения топлива в противоположном цилиндре 2. Принцип работы цилиндров 1, 2 может быть двухтактным или четырехтактным. Другие противоположные цилиндры 17, 18 выполнены с общим штоком 19 поршня, который имеет опору в опорном элементе 27 на балансир 6 на соответствующем расстоянии от опорного элемента 14 балансира на противоположной стороне от опорного элемента 14.

Штоки 5, 19 поршней могут быть сквозными и иметь опору в подшипниках скольжения в опорных элементах 15, 27 на балансир 6 для восприятия его движение или штоки 5, 19 поршней могут быть раздельными и иметь опору в опорных элементах 15, 27 на балансир бив поршнях.

Балансир 6 соединен с средствами для преобразования для передачи механической, гидравлической, электрической или пневматической энергии потребителям.

Для использования энергии в механических целях можно воспользоваться энергией вращения маховика 8 или к балансиру 6 можно иным образом присоединить отдельный маховик для преобразования качательного движения в энергию вращения.

Для преобразования этой энергии в гидравлическую энергию в двух оппозитных гидравлических цилиндрах 9 и 10 могут быть установлены поршни 11 и 12 с общим штоком 13, опертым в опорном элементе 16 на балансир 6 между опорным элементом 15 для штока 5 поршней цилиндров сгорания и опорным элементом 14, как показано на фиг. 1. Шток 13 поршней может быть цельным или раздельным, т.е. с отдельным штоком поршня от балансира 6 к каждому цилиндру 9 и 10. Гидравлические цилиндры 9, 10 содержат клапаны для гидравлического масла под давлением и без давления. Соответственно гидравлические цилиндры содержат общий шток поршней, опертый в опорном элементе 26 на балансир на расстоянии от опорного элемента 14 опорного рычага в соответствии с опорным элементом 16 первого штока 13 поршней на другой стороне опорного элемента 14 балансира.

Для преобразования энергии в электрическую энергию рычаг 20, 23 на каждой стороне от опорного элемента 14 балансира может быть соединен с балансиром 6, обеспечивая работу генераторов 21, 22, 24 и 25, как показано на фиг. 2.

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях. Устройство для передачи усилия от поршней предназначено для поршневого двигателя, в котором поршни (3), (4) двух противоположных цилиндров (1), (2) сгорания взаимодействуют посредством попеременно совершающихся рабочих ходов. Общий шток (5) поршней (3), (4) цилиндров (1, 2) сгорания имеет опору на балансир (6) на расстоянии от опорного элемента (14) балансира (6) для обеспечения совершения качательного движения вокруг опорного элемента (14). Общий шток (19) поршней двух других противоположных взаимодействующих цилиндров (17), (18) сгорания имеет опору на балансир (6) с противоположной стороны и на расстоянии от опорного элемента (14) для обеспечения совершения качательного движения вокруг опорного элемента (14). Балансир (6) соединен с маховиком (8) посредством рычага (7), приводящего в движение маховик (8). Опорные элементы (16), (26) на балансире (6) между опорным элементом (14) балансира (6) и опорными элементами (15), (27) штоков (5), (19) поршней на балансире (6) соединены непосредственно со средствами для преобразования энергии. Технический результат заключается в возможности обеспечения передачи усилия от поршней с момента зажигания. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для передачи усилия от поршней поршневого двигателя, в котором
поршни (3, 4) двух противоположных цилиндров (1, 2) сгорания взаимодействуют посредством попеременно совершающихся рабочих ходов, причем
общий шток (5) поршней (3, 4) цилиндров (1, 2) сгорания имеет опору на балансир (6) на расстоянии от опорного элемента (14) балансира (6) для обеспечения совершения качательного движения вокруг опорного элемента (14),
общий шток (19) поршней двух других противоположных взаимодействующих цилиндров (17, 18) сгорания имеет опору на балансир (6) с противоположной стороны и на расстоянии от опорного элемента (14) для обеспечения совершения качательного движения вокруг опорного элемента (14), а
балансир соединен с маховиком (8) посредством рычага (7), приводящего в движение маховик (8),
отличающееся тем, что
опорные элементы (16, 26) на балансире (6) между опорным элементом (14) балансира (6) и опорными элементами (15, 27) штоков (5, 19) поршней на балансире (6) соединены непосредственно со средствами для преобразования энергии.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средства для преобразования энергии выполнены в виде штоков (13) поршней (11, 12), соединенных в опорных элементах (16, 26) с балансиром (6) по каждую сторону от опорного элемента (14) балансира (6), для создания гидравлического давления в цилиндрах посредством указанных поршней (11, 12).

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средства для преобразования энергии выполнены в виде рычагов (20, 23), соединенных в опорных элементах (16, 26) с балансиром (6) по каждую сторону от опорного элемента (14) балансира (6) и обеспечивающих работу электрических генераторов (21, 22, 24, 25).