МАЯТНИКОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2019 года по МПК F01B9/04 F02B75/32 F01C9/00 F16H19/04 

Изобретение относится к области машиностроения, энергетики и может быть использован для преобразования механической энергии колебаний и энергии двигателей внутреннего сгорания в энергию вращения вала транспортного средства или генератора электрической энергии.

Известен маятниковый движитель (Шаврин В.К. Патент №2096657, опубл. 20.11.1997 г.), имеющий корпус с задней стенкой. На корпусе движителя установлены неподвижно двигатели привода. В корпусе движителя установлены: неподвижно вал преобразователя; шарнирно кривошипные валы привода с кривошипами и роликами; подвижно пусковые стопоры, соединенные перемычкой; шарнирно синхронизирующие стопоры с тягами; подвижно пусковая кнопка; шарнирно роликовые элементы. Активные инерционные массы установлены на концах штанг, на других концах которых имеются вилки с закрепленными на них коническими зубчатыми колесами и рычагами. Вилки установлены шарнирно на валу преобразователя. Пассивные инерционные массы установлены на концах штанг. Другими концами штанги с закрепленными на них коническими зубчатыми колесами, установлены шарнирно на валу преобразователя. Толкатели закреплены на штангах, установленных шарнирно на валу преобразователя. Упругими элементами, например пружинами, толкатели соединены с корпусом. На толкателях установлены: шарнирно пусковые собачки с пружинами; шарнирно синхронизирующие собачки с пружинами; шарнирно фиксирующие собачки с пружинами; шарнирно исполнительные элементы взводного механизма якори с пружинами; неподвижно закреплен, например резиновый, буфер. Рабочие упругие элементы, например пружины, установлены на шарнирных кривошипах и стержнях. На задней стенке корпуса установлены; шарнирно промежуточные зубчатые конические колеса с кривошипами; шарнирно коромысла. В среднем положении коромысла удерживает пружины.

Недостатками данного изобретения являются сложность конструкции, большие потери энергии, вследствие сложного механизма преобразования энергии, наличие большого количества пружин, сроки эксплуатации которых ограничен.

Известен маятниковый двигатель (Авт. свид. СССР №1100418, F03B 13/14, опубл. 1984 г.), содержащий корпус, размещенные внутри корпуса инерционное тело, раму, храповую шестерню, закрепленную на валу отбора мощности, горизонтально установленном на раме, первый и второй рычаги, снабженные собачками и свободно насаженные на вал отбора мощности.

Недостаток данного изобретения - низкий КПД, обусловленный неэффективным использованием горизонтальной составляющей колебательных движений корпуса.

Известен поршневой маятниковый двигатель внутреннего сгорания и механизм преобразования маятниковых движений лопастей-поршней (Первунин В.Г, Первунин В.В. Патент №2300000, F02B 53/00; F01C 9/00, опубл. 27.05.2007, бюл. №15), который состоит из цилиндра статора с перегородками, соединенными с головками блоков, и расположенного в нем вала маятника с лопастями-поршнями. Для улучшения герметизации в местах подвижного контакта лопасти-поршни и перегородки имеют развитую поверхность, на которой установлены уплотнительные пластины. Лопасти-поршни имеют полости для подвода охлаждающей жидкости. С торцов двигатель имеет боковые стенки, герметично прилегающие к лопастям-поршням с установленными на них опорными подшипниками для вала маятника. На вал маятника за боковой стенкой установлено зубчатое колесо (или рейка), с которым входят в зацепление поочередно шестерни, имеющие некоторое ограниченное количество зубьев на ширине зубчатого колеса и полное вне его ширины с постоянным зацеплением между собой, что и представляет собой шестеренчатый механизм преобразования маятникового (возвратно-поступательного) движения вала маятника во вращательное маховика, соединенного с одной из шестерен, и наоборот вращательного-движения маховика в маятниковое движение вала маятника с лопастями-поршнями.

Недостатком данного изобретения является сложность устройства и необходимость подвода жидкостного охлаждения к лопастям-поршням.

Известен выбранный в качестве прототипа маятниковый двигатель (Мартыненко Ю.М. Патент №2176327, опубл. 27.11.2001 г), содержащие корпус, размещенные внутри корпуса инерционное тело, раму, храповую шестерню, закрепленную на валу отбора мощности, горизонтально установленном на раме, первый и второй рычаги, снабженные собачками и свободно насаженные на вал отбора мощности. Двигатель дополнительно снабжен третьим рычагом, установленным на первой горизонтальной оси, закрепленной на раме. Инерционное тело выполнено в виде первой и второй колесных платформ с грузом, размещенных вне рамы. При этом первый и третий рычаги консольно закреплены на первой и второй колесных платформах соответственно. Второй рычаг шарнирно связан с третьим рычагом дополнительно введенной серьгой, а рама свободно подвешена в корпусе на второй горизонтальной оси, закрепленной в корпусе, с возможностью поворота вокруг нее.

К недостаткам прототипа относятся сложность устройства, большое количество рычагов, собачек и храпового механизма, ограниченность использования, сильная зависимость от источника колебаний волн, низкий КПД из-за наличия инерционных тел в корпусе.

Задача изобретения -упрощение конструкции, повышение эффективности преобразования энергиии стабильности выдаваемой энергии.

Сущность изобретения заключается в том, что маятниковый двигатель, содержит вал отбора мощности, установленный горизонтально, первый и второй рычаги, отличающийся тем, что на рычаги установлены правый и левый поршни двигателя внутреннего сгорания, вертикальные стойки крепятся к шарнирной опоре, и зубчатое колесо, насаженное на вал отбора мощности, находится между поперечными балками, на которые установлены зубчатые плавуны.

Маятниковый двигатель, фиг. 1, содержит верхнюю шарнирную опору 1, на которую прикреплены вертикальные стойки 2 с поперечными балками 3, на которых устанавливают зубчатые плавуны 4. Между поперечными балками 3 устанавливается зубчатое колесо 5 насаженное на вал отбора мощности 6 установленный горизонтально. К вертикальным балкам 2 крепятся первый 7 и второй 8 рычаги, которые соединены с левым 9 и правым 10 поршнями известного двигателя внутреннего сгорания.

Маятниковый двигатель работает следующим образом, как только срабатывает правый поршень 10 вся конструкция через рычаг 8, как маятник, перемещается влево, при этот нижний ряд зубчатых плавунов 4 в жесткой позиции цепляют зубчатое колесо 5 насаженное на вал 6 отбора мощности установленный горизонтально и, вращая по часовой стрелке, выдает мощность. Как только срабатывает левый поршень 9, маятниковая система передвигается вправо, тогда начинают работать верхние зубчатые плавуны 4, которые продолжают вращать вал 6 отбора мощности также по часовой стрелке. Таким образом вал 6 вращается в одном направлении, что позволяет эту систему применить в двигателях внутреннего сгорания или генераторах электрической энергии.

Преимуществами предлагаемого маятникового двигателя являются эффективность преобразования энергии колебаний в энергию вращения, плавность работы механизма и стабильность выдаваемой мощности в зависимости от нагрузки на поршни двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение относится к области машиностроения, энергетики и может быть использовано для преобразования механической энергии колебаний и энергии двигателей внутреннего сгорания в энергию вращения вала транспортного средства или генератора электрической энергии. Техническим результатом является упрощение конструкции. Сущность изобретения заключается в том, что маятниковый двигатель содержит верхнюю шарнирную опору, на которую прикреплены вертикальные стойки с поперечными балками, на которых устанавливают зубья одностороннего действия. Между поперечными балками устанавливается зубчатое колесо, насаженное на вал отбора мощности. К поперечным балкам крепятся первый и второй рычаги, которые соединены с поршнями двигателя внутреннего сгорания. При срабатывании правого поршня вся конструкция через рычаг, как маятник, перемещается влево. При этом нижний ряд зубьев одностороннего действия зацепляет зубчатое колесо, насаженное на вал отбора мощности, вращая его по часовой стрелке. Когда срабатывает левый поршень, маятниковая система передвигается вправо. Тогда начинают работать верхние зубья одностороннего действия, которые продолжают вращать вал отбора мощности также по часовой стрелке. Таким образом, вал вращается в одном направлении, что позволяет эту систему применить в двигателях внутреннего сгорания или генераторах электрической энергии. 1 ил.

Маятниковый двигатель, содержащий вал отбора мощности, первый и второй рычаги, отличающийся тем, что на рычаги установлены поршни двигателя внутреннего сгорания, стойки, крепящиеся к шарнирной опоре и зубчатое колесо, насаженное на вал отбора мощности и которое находится между поперечными балками, на которые установлены зубья одностороннего действия.