Двигатель внутреннего сгорания Российский патент 2022 года по МПК F02B75/24 F02B75/32 

Изобретение относится для использования в проектировании и строительстве двигателей внутреннего сгорания

Известен двигатель (патент РФ 2116478 от 27,07,1998 г) с кривошипно-шатунным механизмом, состоящий из жестко соединенных цилиндра и картера, помещенных в цилиндр поршня, в картер одноколенчатого вала, который концами шарнирно соединен с крышками картера, при этом ось вала пересекает ось цилиндра под прямым углом, а середина шейки колена и ось цилиндра находятся в плоскости, перпендикулярной оси вала, шатуна, одним концом соединенного с шейкой колена, при этом оси всех шарнирных соединений перпендикулярны плоскости вращения колена, при этом двигатель снабжен стержнем, двумя поводками, которые шарнирно соединены между собой в определенной последовательности. Недостатком данной конструкции является ее сложность, так как двигатель только для комплектовки одного поршня имеет большое количество деталей (стержень, два поводка, два рычага, шатун и одноколенчатый вал), Для 4-х тактного двигателя количество деталей приводит к увеличению их в 4 раза, кроме этого стержень, жестко закрепленный на поршне испытывает напряжения изгиба от рабочего усилия в поводке,а на оси поводков и рычагов действуют большие динамические нагрузки из-за неуравновешенности их масс при их возвратно- колебательных движениях.

Задача предполагаемого изобретения упростить конструкцию двигателя с устранением выше изложенных недостатков.

Задача достигается тем, что стержни двигателя снабжены шарнирами в соединении с поршнем и поводком, который выполнен двухплечевым, а другой поводок жестко закреплен на валу двухплечевого поводка под углом, при этом расстояние между неподвижным шарниром двухплечевого поводка и осью одноколенчатого вала где а - расстояние между осью поршня и осью двухплечевого поводка, а в - длина шатуна, а угол β между двухплечевым поводком и вторым поводком определяется из значения sin β = в/А.

На фиг. 1 показан 1 вариант двигателя в изометрии, на фиг. 2 - 2 вариант в изометрии. На фиг. 3 схема расчета элементов двигателя.

По первому варианту фиг. 1 двигатель содержит цилиндры 1 (4 шт), жестко соединенные с картером 2, поршни 3 (4 шт.) в 4-тактном варианте, которые расположены попарно с противоположным расположением днищ поршней и параллельно друг другу, одноколенчатый вал 4 в картере 2, концы которого шарнирно установлены в стенке картера, при этом ось вала 4 пересекает ось цилиндра 1 под прямым углом и расположена между осями цилиндров, шатун 5, стержни 6 (4 шт.), поводок 7, выполненный в виде двухплечевого с неподвижным центром посредине и второй поводок 9 жестко установлены на валу 8, расположенного под углом β по отношению ко второму поводку 7, а шатун 5 шарнирно соединен одним концом с шейкой колена, другим с концом поводка 9.

По второму варианту фиг 2 двигатель содержит те же элементы, что по первому, только поршни расположены попарно параллельно друг другу, но с расположением днищ поршней в одну сторону, а на валу 13 закреплены два двухплечих поводка 7. Данный вариант позволяет разместить головку картера над днищами поршней для более удобного техобслуживания.

Согласно схеме фиг 3 расстояние между неподвижным шарниром двухплечевого поводка и осью одноколенчатого вала где а - расстояние между осью поршня и осью двухплечевого поводка, а в - длина шатуна. Угол β между двухплечевым поводком и вторым поводком определяется из значения sin β = в/А.

Двигатель работает следующим образом.

При возвратно-поступательном движении поршней 3 через стержни 6 происходит возвратно - колебательное движение двухплечевого поводка 7 и через вал 8 крутящий момент передается на поводок 9 и далее посредством шатуна 5, связанного шарнирно с шейкой одноколенчатого вала и концом поводка 9 происходит его вращение.

.Изобретение может найти применение для привода насосов, электрогенераторов.

Двигатель предназначен для проектирования и строительства двигателей внутреннего сгорания. В жестко соединенном с картером цилиндре размещен поршень. В картер помещен одноколенчатый вал, который шарнирно соединен с крышками картера. Ось вала пересекает ось цилиндра в плоскости, перпендикулярной оси вала, шатуна, одним концом соединенного с шейкой колена, оси всех шарнирных соединений перпендикулярны плоскости вращения колена при этом двигатель снабжен стержнями, поводком, которые шарнирно соединены между собой в определенной последовательности. Двигатель включает в себя стержни 6, с шарнирами в соединении с поршнем 3 и поводком 7, который выполнен двухплечевым, также шарнирно соединенным со стержнями 6, а второй поводок 9 жестко закреплен на валу 8 двухплечевого поводка 7, при этом расстояние между неподвижным шарниром двухплечевого поводка 7 и осью одноколенчатого вала 8 где а - расстояние между осью поршня и осью двухплечевого поводка, а в - длина шатуна, а угол β между двухплечевым поводком и вторым поводком определяется из значения sin β=в/Α. 3 ил.

Двигатель с кривошипно-шатунным механизмом, состоящий из жестко соединенных цилиндров и картера, помещенного в каждый цилиндр поршня, одноколенчатого вала в картере, который концами шарнирно соединен с крышками картера, при этом ось вала пересекает ось цилиндра под прямым углом, а середина шейки колена и ось цилиндра находятся в плоскости, перпендикулярной оси вала, шатуна, одним концом соединенного с шейкой колена, оси всех шарнирных соединений перпендикулярны плоскости вращения колена, а двигатель снабжен стержнями, двумя поводками, которые шарнирно соединены между собой в определенной последовательности,

отличающийся тем, что с целью упрощения конструкции стержни двигателя снабжены шарнирами в соединении с поршнем и поводком, который выполнен двухплечевым, а другой поводок жестко закреплен на валу двухплечевого поводка под углом, при этом расстояние между неподвижным шарниром двухплечевого поводка и осью одноколенчатого вала где а - расстояние между осью поршня и осью двухплечевого поводка, а в -длина шатуна, а угол β между двухплечевым поводком и вторым поводком определяется из значения sin β = в/А.