Аксиально-поршневой двигатель Советский патент 1991 года по МПК F02B75/26 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к аксиально-поршневым двигателям.

Целью изобретения является повышение экономичности аксиально-поршневого типа с изменяемым наклоном качающейся шайбы за счет дополнительного регулирования степени сжатия.

На чертеже представлена кинематическая схема двигателя.

Двигатель содержит корпус 1 с неподвижным блоком цилиндров 2 с поршнями 3 и шатунами А, коленчатый вал 5 с наклонным кривошипом 6, качающуюся шайбу 7. установленную в корпусе 1 при помощи карданного подвеса 8, цилиндрическую втулку

9,рычаги 10, дополнительные шатуны 11, ползуны 12, сервоприводы 13 со штоками 14, направляющие 15 корпуса. Элементы 10-15 выполнены по числу цилиндров.

Цилиндрическая втулка 9 выполнена с отверстием и установлена на наклонном кривошипе 8 таким образом, что ось отверстия совпадает с осью наклонного кривошипа 8 и пересекается с общей осью цилиндрической втулки 9 и качающейся шайбы 7 и осью коленчатого вала 5 в центре карданного подвеса 8. Цилиндрическая втулка 9 установлена соосно с качающейся шайбой 7 и возможностью из взаимного поворота относительно общей оси. Цилиндрическая втулка 9 и наклонный Кривошип 6 снабжены каждый двумя пластинами, установленными таким образом, что последние образуют в отверстии цилиндрической втулки 9 четыре полости, в которые нагнетается жидкость для обеспечения возможности регулирования угла поворота цилиндрической втулки 9 относительно наклонного кривошипа 6.

Каждая направляющая 15 корпуса взаимодействует с соответствующим ползуном 12, шарнирно соединенным с одной из крайних головок трехшарнирного рычага

10,другая идейная головка которого подвижно соединена с шатуном 4 поршня 3, а средняя - с дополнительным шатуном 11, шарнирно установленным на касающейся

шайбе 7, причем ползун 12 связан при помощи штока 14 с сервоприводом 13.

Карданный подвес 8 включает две пары цапф 16 и 17 и крестовину 18. Каждая пара

цапф 16 и 17 имеет общую продольную ось, эти оси взаимно перпендикулярны и лежат в одной плоскости Посредством цапф 17 качающаяся шайба 7 подвижно соединяется с крестовиной 18, а посредством цапф 16

крестовина 18 вместе с шайбой связана с корпусом 1 двигателя.

Двигатель работает следующим образом.

При расширении в цилиндрах 2 продуктов сгорания топлива поршни 3 движутся в направлении нижних мертвых точек, при этом суммарная движущая сила передается со стороны каждого поршня на шатуны 4 и далее на качающийся рычаг 10. При работе

двигателя с постоянным значением степени сжатия и хода поршня ползуны 12 неподвижны, вместе с тем цилиндрическая втулка 9 также неподвижна относительно наклонного кривошипа 6, благодаря чему сохраняется постоянным угол наклона шайбы к оси вращения вала.

Суммарные движущие силы со стороны каждого поршня, будучи воспринятыми рычагами 10. передаются далее на дополнительные шатуны 11 Качающаяся шайба 7 суммирует усилия со стороны всех поршней и под их действием совершает сферическое движение относительно корпуса 1 двигателя. В частности, посредством карданного

подвеса 8 такое движение шайбы 7 складывается из двух конечных вращения: шайбы 7 относительно крестовины 18 вокруг оси цапф 16 и вместе с крестовиной относительно корпуса 1 двигателя вокруг оси цапф 17.

При сверическом движении качающейся

шайбы 7 ее точки, связанные со втулкой 9.

движутся по окружности, благодаря чему во

вращение приводится коленчатый вал 5.

При необходимости изменить ход поршня и одновременно с ним степень сжатия осуществляется разворот втулки 9 относительно кривошипа б, благодаря чему изменяется угол наклона оси цилиндрической втулки 9, а следовательно, и сопрягаемой с

последней качающейся шайбы 7 к оси вращения коленчатого вала 5. Для этого гидронасос подает рабочую жидкость в два противоположных образованных пластинами объема между втулкой 9 и кривошипом 6 одновременно из двух других объемов жидкость откачивается. По достижении требуемого значения хода поршня подача и откачка жидкости прекращаются.

Если при изменении хода поршня тре- буется сохранить прежнее значение степени сжатия, то одновременно с изменением угла наклона качающейся шайбы 7 приводятся в движение относительно направляющих 15 ползуны 12 при помощи сервоприводов 13 Движение ползунов производится в том направлении, какое необхо- димо для соответствующего изменения надпорщневого объема, например при необходимости увеличения степени сжатия ползуны движутся в сторону цилиндров По достижении требуемого значения степени сжатия движение ползунов прекращается и они фиксируются в данном положении

При необходимости изменения только степени сжатия приводятся в движение только ползуны 12. а втулка 9 продолжает оставаться неподвижной относительно кривошипа 6.

Применение указанной конструкции по- зволит повысить эффективные показатели двигателя при его работе на любом скоростном и нагрузочном режиме благодаря независимом/ регулированию степени сжатия и хода поршня Кроме того, в этих условиях возможна работа предлагаемого двигателя по различным термодинамическим циклам.

Формула изобретения 1. Аксиально-поршневой двигатель со- держащий корпус с неподвижным блоком цилиндров, поршнями и шатунами, коленчатый вал с наклонным кривошипом качающуюся шайбу, установленную в корпусе при помощи карданного подвеса и кинематически связанную с шатунами и наклонным кривошипом, механизм изменения угла наклона качающейся шайбы с приводом, выполненный в виде цилиндрической втулки с отверстием, размещенной соосно с качающейся шайбой с возможностью их взаимного поворота относительной общей оси и подвижно установленной на наклонном кривошипе так, что ось отверстия цилиндрической втулки совпадает с осью наклонного кривошипа и пересекается с общей осью цилиндрической втулки и качающейся шайбы и осью коленчатого вала в центре карданного подвеса, причем цилиндрическая втулка и наклонный кривошип выполнены с пластинами на соответственно внутренней и внешней поверхностях с образованием в сборе пластинчатой машины сервопривода, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности работы путем изменения степени сжатия независимо от хода поршней, он снабжен механизмом изменения осевого положения поршней, а кинематическая связь шатунов и качающейся шайбы выполнена в виде установленных по числу цилиндров рычагов и дополнительных шатунов, причем каждый рычаг снабжен тремя шарнирными головками, одна из которых крайняя, является осью качания рычага и установлена на корпусе двигателя с возможностью ограниченного перемещения в плоскости, параллельной оси поршня, другая крайняя головка соединена с шатуном поршня, а средняя - с дополнительным шатуном, шарнирно установленным на качающейся шайбе.

2. Двигатель поп 1,отличающий- с я тем, что корпус двигателя снабжен направляющими, а оси качания рычагов - ползунами, размещенными на направляющих и сервоприводом

Изобретение относится к машиностроению Целью изобретения является повышение экономичности аксиально-поршневого двигателя с изменяемым наклоном касающейся шайбы за счет дополнительного регулирования степени сжатия Поставленная цель достигается тем, что двигатель содержащий корпус 1 с неподвижным блоком цилиндров 2 с поршнями 3 и шатунами 4, качающуюся шайбу 7. установленную в корпусе 1 при помощи карданного подвеса 8, коленчатый вал 5 с наклонным кривошипом 6, цилиндрическую втулку 9 с отверстием, причем втулка 9 установлена на кривошипе 6 так, что ось отверстия втулки 9 совпадает с осью наклонного кривошипа 6 и пересекается с общей осью втулки 9 и качающейся шайбы 7 и осью коленчатого вала 5 в центре карданного подвеса 8 и механизм измене