Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК F02B75/32 

ОО

;о

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания для мобильных средств малой и большой мощности и для стационарных средств.

Известен двигатель внутреннего сгорания (ДВС), содержащий цилиндры, попарно снабженные общей камерой сгорания, размещенные в цилиндрах поршни со штоками, попарно соединенные между собой, и два рабочих синхронизированных между собой коленчатых вала, каждая из шатунных шеек которых кинематически связана со штоком одного из поршней, а на коренных шейках рабочих валов установлены синхронизирующие шестерни 1.

Недостатки указанного двигателя заключаются в том, что он недостаточно управляем, а для полного уравновешивания сил инерции необходимо применение двух дополнительных валов, усложняющих конструкцию.

Целью изобретения является повышение уравновешенности.

Указанная цель достигается тем, что двигатель внутреннего сгорания снабжен дополнительным кривошипным валом, установленным параллельно рабочим валам и связанным с ннми тягами, эксцентрично установленными на дополнительном валу и сочлененным с коренными шейками рабочих валов, причем на кривошипе дополнительного вала установлена шестерня, входящая в зацепление с синхронизирующими шестернями рабочих валов. .

Кроме того, двигатель может быть выполнен с оппозитно расположенными цилиндрами.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого ДВС; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Двигатель состоит из параллельно установленных цилиндров 1, поршней 2, кинематически связанных со штоками 3, которые взаимодействуют с шатунными щейками коленчатых валов 4 через роликовые подщипники 5. Параллельно расположенные коленчатые валы 4 располагаются в роликовых подшипниках 6.соединительных тяг 7. В сйою очередь соединительные тяги 7 кинематически связаны через роликовые подщипники 8 с дополнительным кривошипным валом 9, который располагается в опорных подшипниках 10 корпуса П. На валы 9 и 4 жестко установлены три шестерни 12 и 13 устройства разгрузки поршней от боковых давлений на стенки цилиндра с передаточным числом 1:1, причем радиус начальной окружности этих шестерен не равен радиусу кривошипов валов 9 и 4, а ход поршней 2 не зависит от радиуса начальной окружности шестерни 12 и 13. Цилиндры 1 сверху закрыты крышкой 14 и имеют с целью равномерного распределения нагрузки на поршни 2 общую камеру сгорания 15. Штоки 3 жестко связаны между собой осью 16.

При отношении (где S - ход поршня, D - диаметр цилиндра) валы 9 и 4 целесообразно выполнять в виде коленчатых валов, а при отношении - в виде эксцентриковых.

Двигатель может быть как внешнего, так и внутреннего смесеобразования, и работать по двухтактному или по четырехтактному циклу.

Для осуществления рабочего процесса по двухтактнрму циклу имеются впускные 17, перепускные 18, продувочные 19 и выпускные 20 окна. В крышке 14 цилиндров 1 устанавливается свеча зажигания 21. Для обеспечения экономичности рабочего продесса рабочая полость цилиндров 1 отделена от картерного пространства уплотняемой перегородкой 22. Двигатель теоретически полностью уравновешен. Для этого на валах 4 установлены противовесы 23, а на основном валу 9 - противовесы 24 и 25, уравновешивающие силы инерции первого порядка. Силы инерции второго и выше порядков в данной схеме отсутствуют.

По двухтактному циклу двигатель работает следующим образом.

При движении поршней 2 от НМТ к ВМТ за счет разряжения в нижней части цилиндров происходит всасывание свежего заряда через окна 17. После перекрытия верхней кромкой головок поршней 2 выпускного 20 и продувочного 19 окон в верхней части цилиндров 1 происходит сжатие и воспламенение от счечи 21 рабочей смеси. При сгорании рабочей смеси в общей камере сгорания 15 сила давления газов действует на поршни 2, заставляя их двигаться вниз. При движении поршней 2 от ВМТ к НМТ сила давления газов через штоки 3 передается на валы 4 и соединительные тяги 7. На валах 4 возникает крутящий момент, который через шестерни 12 и 13 передается на вал 9. Одновременно крутящий момент на валу 9 возникает и от передачи силы давлейия газов через валы 4 и соединительные тяги 7. Нижней частью поршни 2 работают как продувочный насос. При движении поршней 2 от ВМТ к НМТ происходит сжатие рабочей смеси в нижней части цилиндров 1. Сжатая смесь через перепускные окна 18 и продувочные окна 19 поступает в рабочую полость цилиндров 1, осуществляя вытеснение отработавших газов.

Далее происходит повторение цикла.

Применение данной кинематической схемы позволяет достигнуть теоретически полной уравновешенности при уменьшении удельных весовых и габаритных показателей.

Фиг..1

иг.2

А-А повернуто 3

12

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий цилиндры, попарно снабженные общей камерой сгорания, размещенные в цилиндрах порщни со штоками, попарно соединенные между собой, и два рабочих синхронизированных между собой коленчатых вала, каждая из шатунных шеек которых кинематически связана со штоком одного из поршней, а на коренных шейках рабочих валов установлены синхронизирующие шестерни, отличающийся тем, что, с целью повышения уравновешенности, двигатель снабжен дополнительным кривошипным валом, установленным параллельно рабочим валам и связанным с ними тягами, эксцентрично установленными на дополнительном валу и сочлененными с коренными шейками рабочих валов, причем на кривошипе дополнительного вала установлена шестерня, входящая в зацепление с синхронизирующими шестернями рабочих валов. ё 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен с оппозитно расположенными цилиндрами.