Поршневой двигатель Советский патент 1991 года по МПК F01B31/14 F02B75/04 

Изобретение относится к двигателест- роению, в частности к поршневым двигателям с изменяемой степенью сжатия.

Целью изобретения является повышение надежности путем снижения консольных нагрузок, действующих на рычаги полого вала.

На фиг. 1 приведен поперечный разрез двигателя, разрез А-А; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг, 2; нз фиг. 5 разрез Д-Д на фиг. 2; на фиг, 6 - схема варианта выполнения двигателя; на фиг. 7 - схема второго варианта выполнения двигателя.

Двигатель содержит цилиндры 1, поршни 2, связанные шатунами 3 с коленчатым валом 4, установленным своими коренными шейками в подшипниковые выемки рычагов механизма изменения степени сжатия 5, ось качания рычагов механизма изменения степени сжатия выполнена в виде полого цилиндрического вала 6, внутри которого коаксиально установлены два стакана 7 и 8, внутренний стакан 7 имеет эксцентрик 9 и ограничитель поворота 10, внешний стакан 8 содержит ограничитель поворота 11 и жестко соединен с валом червячного колеса 12, которое входит во взаимодействие с червячным валом 13 регулирующего привода 14. Внутренний стакан 7 установлен внутри внешнего стакана 8 с возможностью поворота только в одном направлении, поворот в обратном направлении ограничен ограни: чителями поворота 10 и 11. Днища стаканов 7 и 8 жестко соединены с торсионом 15 например с помощью шлицевого соединения. Рычаги механизма изменения степени сжатия 5 соединены через шарнирное соединение 16 с одними концами опорных тяг 17, вторые концы опорных тяг 17 шарнирно соединены с эксцентриковым валом 18, который в свою очередь соединен с эксцентриком 9 внутреннего стакана 7 посредством передаточной тяги 19. Ведущая шестерня 20, установленная на коленчатом валу 4, входит в зацепление с промежуточной шестерней 21 свободно установленной на оси рычага механизма изменения степени сжатия 5, ведомая шестерня 22 установлена на конце полого вала 6. На ведомой шестерне 22 может быть установлен элемент привода вспомогательных агрегатов 23 (звездочка цепной передачи или шестерня). Эксцентриковый вал 18 соединен при помощи шарнирного соединения с тягами 24 гидравлического демпфера крутильных колебаний 25, шарнирно соединенного с корпусом.

Двигатель работает следующим образом.Изменение степени сжатия, например, при использовании предложенного двигателя в качестве двигателя внутреннего сгорания, происходит путем включения электродвигателя (на чертежах не показан) в требуемом направлении вращения, который через червячный вал 13 и червячное колесо 12 самотормозящей червячной передачи регулирующего привода 14, а также через внешний стакан 8, заневоленный торсион 15, внутренний ста.ан 7, эксцентрик 9, передаточную тягу 19 поворачивает эксцентриковый вал 18, который через опорную тягу 17 сообщает качателы-юе движение рычагам механизма изменения степени сжатия 5 и полому цилиндрическому валу 6, чем обеспечивается изменение рабочего объема цилиндра.

Двигатель может работать с автомати0 ческим управлением изменения степени сжатия, путем включения соответствующей программы электрической схемы управления механизмом изменения степени сжатия, например, в зависимости от вида

5 топлива.

При возрастании нагрузки на поршень выше расчетной, поршни 2 с шатунами 3, коленчатым валом 4 перемещаются вниз,

0 отклоняя рычаги механизма изменения степени сжатия 5 и шарнирно связанную с ним опорную тягу 17, поворачивая эксцентриковый вал 18.

Эксцентриковый вал 18 через переда5 точную тягу 19 передает вращение на внутренний стакан 7 и торсион 15, закручивая последний на определенный угол в сторону его дальнейшего ззневоливания.

При уменьшении нагрузки на двигатель

0 и давления на поршень процесс происходит в обратном порядке.

Предварительное заневоливание тор- сиона может производиться в стационарных условиях, например, при сборке.

5 Применение в двигателе опорных тяг 17 позволяет уменьшить консольные нагрузки на рычаги механизма изменения сжатия 5, что повышает надежность при сохранении возможности регулировки степени сжатия.

0Формула изобретен и я

Поршневой двигатель, содержащий ци- лиьдры, размещенные в них поршни с шатунами, коленчатый вал, установленный с возможностью качательного движения исо5 единенный с поршнями посредством шатунов, механизм изменения степени сжатия, имеющий рычаги подшипниковыми выемками, в которых размещены коренные шейки коленчатого вала, ось капания рычагов, БЫ0 полченную в виде полого цилиндрического вала, торсион, ограничитель поворота и регулирующий привод, а также механизм отбора моа ности, включающий ведущую, промежуточную и-ведомую шестерни ь; эле5 мент привода вспомогательных агрегатов, о т- лм чающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения консольных нагрузок на рычаги, механизм изменения степени сжатия снабжен эксиен- гриковым валом.передаточной тягой, опорными тягами, каждая из которых шарнирно соединена одним концом с одним из рычагов, а другим - с эксцентриковым валом, двумя коаксиально расположенными стаканами, жестко соединенными своими днищами с торсионом и расположенными с возможностью взаимодействия с ограничителями поворота и эксцентриком, установленным на внутреннем стакане, причем внешний стакан соединен с регулирующим приводом, внутренний стакан установлен с возможностью поворота относительно внешнего стакана в одном направлении, а передаточная тяга

0

шарнирно соединена с эксцентриковым валом и эксцентриком.

2 Двигатель по п. 1,отличающий- с я тем, что ведомая шестерня механизма отбора мощности установлена на конце полого цилиндрического вала, промежуточная шестерня - на рычаге, а элемент привода вспомогательных агрегатов жестко связан с ведомой шестерней.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что двигатель снабжен демпфером крутильных колебаний шарнирно связанным с эксцентриковым валом.

Изобретение относится к двигателест- роению, в частности к поршневым двигателям с изменяемой степенью сжатия. Целью изобретения является повышение надежности путем снижения консольных нагрузок, действующих на рычаги механизма изменения степени сжатия, путем установки опорных тяг 17, шарнирно соединенных с рычагй.и механизма изменения степени сжатия 5 и эксцентриковым валом 18. Двигатель содержит цилиндры 1, размещенные в них поршни 2, соединенные шатунами 3 с коленчатым валом 4, установленным своими коренными шейками в рычагах механизма изменения степени сжатия 5 с возможностью качательного движения. Ось качания механизма изменения степени сжатия выполнена в виде полого цилиндрического вала 6, в котором коаксиально установлены два стакана 7 и 8. Внутренний стакан 7 ограничителем поворота 10 соединен с эксцентриковым валом 18 через передаточное звено и установлен внутри внешнего стакана 8 с ограничителем поворота 11с возможностью поворота в одном направлении. Днища стаканов 7 и 8 жестко соединены с торсионом 15. Внешний стакан 8 соединен с регулирующим приводом. Опорные тяги 17 шарнирно соединены с рычагами механизма изменения степени сжатия 5 и эксцентриковым валом 18. При изменении степени сжатия, например путем поворота внешнего стакана 8 от регулирующего привода, поворачивается внутренний стакан 7 от торсиона15,через передаточное звено от внутреннего стакана 7 поворачивается эксцентриковый вал 18, который воздействует на опорные тяги 17. От опорных тяг 17 через шарнирное соединение 16 усилие передается на рычаги механизма изменения степени сжатия 5, которые изменяют свое положение совместно с коленчатым валом 4 и связанным с ним поршнями 2, в результате чего происходит изменение рабочего объема цилиндров 1. Установка опорных рычагов позволяет снизить консольные нагрузки .на рычаги механизма изменения степени сжатия, что позволит повысить надежность двигателя. 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

5

Т

б-Б

Тв

в-в

18

Картер

фиг.Ъ

Г-Г

25

фиг.5

Фиг. 6

Фиг.7