Двигатель внутреннего сгорания для привода насоса Советский патент 1991 года по МПК F02B63/06 

Изобретение относится к машиностроению, вчастности кдвигателям внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение эффективности работы путем увеличения продолжительности продувки.

На фиг. 1 показан двигатель, общий вид, с параллельным расположением цилиндров и нижним расположением цилиндров насоса; на фиг. 2 - то же, с V-образным расположением цилиндров и верхним расположением цилиндров насоса; на фиг. 3 - коромысло для двигателя с нижним расположением цилиндров насоса; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - коромысло для двигателя с верхним расположением цилиндров насоса; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 -,схема установки цилиндров и плунжеров насоса; на фиг. 8-развернутая диаграмма зависимости хода поршня (S) от угла поворота коромысла ( р} за цикл.

Двигатель содержит корпус 1, к которому прикреплены цилиндры 2 и 3 с продувочными окнами 4 и 5. В цилиндрах 2 и 3 размещены поршни 6 и 7, соединенные шатунами 8 и 9 с шатунными шейками 10 и 11 коромысла 12, выполненного в виде коленчатого вала. Коромысло 12 содержит две параллельные щеки 13, которые жестко соединены между собой двумя шатунными шейками 10 и 11, выполненными параллельно осям 14 коромысла 12. На щеках 13 выполнены консольные пальцы 15, шарнирно соединенные с плунжерами 16, установленными в цилиндрах 17 насоса. Цилиндры 17 насоса установлены на оси 18 в корпусе 1 с возможностью качательного движения относительно последней. С цилиндрами 17

насоса шарнирно соединен неподвижный клапанный механизм 19с обратными клапанами 20 и 21. К клапанному механизму 19 подсоединены напорная магистраль 22 и

сливная магистраль 23. На напорной магистрали 22 установлен гидроаккумулятор 24 высокого давления, а на сливной магистрали 23 - гидроаккумулятор 25 низкого давления.

Цилиндры 17 насоса через напорную и

сливные магистрали соединены с гидродвигателем 26. Плунжеры насоса снабжены выступающими 31, контактирующими с упором, являющимся крышкой цилиндра.

В крышках цилиндров 2 и 3 двигателя

установлены форсунки 27 и 28 и выхлопные клапаны 29 и 30.

Цилиндры 2 и 3 двигателя могут быть расположены параллельно, при этом угол ft

образованный прямыми линиями, проведенными из центра оси 14 к центрам шарниров соединения шатунов с коромыслом (шатунным шейкам) равен 90°. В случае расположения цилиндров 2 и 3 V-образно с

углом развала между осями цилиндров у, углы у и /3 связаны между собой следующим соотношением у 90°- р. Консольные пальцы 15 могут быть установлены на щеках 13 с возможностью перемещения, что позволяет закрепить насос в любом месте по периметру корпуса. Коромысло 12 и шатуны 8 и 9, поршни 6 и 7 и плунжеры 16 насоса составляют механизм синхронизации движения поршней и плунжеров. Механизм ограничения поворота коромысла 12 выполнен в виде упоров, контактирующих с подвижными элементами механизма синхронизации

движения поршней и плунжеров, например в виде амортизирующего упора, выполненного на корпусе и контактирующего с коромыслом или в виде выступа 31. выполненного на плунжерах 16 и контактирующего с крышкой цилиндра 17 насоса,

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

Поршни 6 и 7 совершают возвратно-поступательное движение в цилиндрах 2 и 3 под действием продуктов сгорания и через шатуны 8 и 9 приводят в качательное движение коромысло 12. Коромысло 12 воздействует на плунжеры 16 насоса, обеспечивая всасывание и нагнетание жидкости. Через напорную магистраль 22 жидкость подается на гидродвигатель 26 и от гидродвигателя поступает по сливной магис ;рали к цилиндрам 17 насоса.

На развернутой диаграмме (фиг. 8) зависимости хода поршня S от угла поворота коромысла р отрезок KF соответствует горению и расширению рабочей смеси в цилиндре, в точке F открывается выхлопной клапан 30 или 29 (от газораспределительного механизма, приводимого коромыслом 12), на отрезке FG происходит свободный выпуск продуктов сгорания. В точке G открываются продувочные окна, а поршень двигателя имеет незначительную величину перемещения на участке GR, что позволяет увеличить продолжительность продувки. В точке R происходит закрытие продувочных окон, а в точке N происходит изменение направления движения коромысла 12. После точки R увеличивается перемещение поршня к ВМТ.

Если выхлопной клапан закрыть при нахождении поршня в точке R. то в цилиндр двигателя попадает наибольшее количество воздуха, что позволяет сжечь большее количество топлива и получить наибольшую мощность.

Если выхлопной клапан закрыть в другой точке, например в точке L то часть воздуха вытесняется из цилиндра, что позволяет сжечь меньшее количество топлива и получить 5 меньшую мощность, сохраняя при этом оптимальный коэффициент избытка воздуха. Незначительное перемещение поршня при открытых продувочных окнах на большом угле поворота коромысла 12 позволяетулучЮ шить очистку цилиндра от остаточных продуктов сгорания.

Для предотвращения удара поршня о крышку цилиндра в случае разгерметизации рабочей камеры на плунжерах 16 насоса

5 установлены упоры 31.

Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания для привода насоса, содержащий корпус с двумя цилиндрами двигателя, поршни, разме0 щенные в цилиндрах двигателя, цилиндры насоса, плунжеры, размещенные в цилиндрах насоса, механизм синхронизации движения поршней и плунжеров, включающий в себя коромысло, закрепленное на оси с воз5 можностью качания относительно последней, шатуны, шарнирно соединенные с поршнями и коромыслом, и механизм ограничения поворота коромысла, причем плунжеры кинематически связаны с коромыслом, отличаю0 Щ и и с я тем, что. с целью повышения эффективности работы путем увеличения продолжительности продувки, центры шарниров, соединяющих шатуны с коромыслом, и центр оси качания коромысла расположе5 ны в вершинах равнобедренного треугольника, плунжеры шарнирно соединены с коромыслом, цилиндры насоса установлены в корпусе на оси с возможностью поворота относительно последней, а механизм огра0 ничения поворота коромысла выполнен в виде упоров, установленных с возможностью взаимодействия с подвижными элементами механизма синхронизации движения поршней и плунжеров.

to

фиг.З

ft.

ft

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение эффективности работы путем увеличения продолжительности продувки вследствие замедления скорости поршня. Двигатель внутреннего сгорания для привода насоса содержит корпус 1 с цилиндрами 2 и 3, в которых размещены поршни 6 и 7, соединенные шатунами 8 и 9 с шатунными шейками 10 и 11 коромысла 12. Коромысло 12 на оси установлено в корпусе с возможностью колебательного движения относительно оси. Центры шарниров, соединяющих шатуны 8 и 9 с шатунными шейками 10 и 11, и центр оси качания коромысла 14 расположены в вершинах равнобедренного треугольника. На коромысле выполнены консольные пальцы 15, шарнирно соединенные с плунжерами 16, размещенными в цилиндрах 17 насоса. Цилиндры 17 насоса установлены в корпусе на оси 18 с возможностью качательного движения относительно последней. В цилиндрах 2 и 3 двигателя выполнены продувочные окна 4 и 5, выхлопные клапаны 27 и 28, форсунки 29 и 30. Один из подвижных элементов механизма синхронизации движения поршней и плунжеров, включающего в себя коромысло 12, шатуны 8 и 9, поршни 6 и 7, плунжеры 16, контактирует с упорами механизма ограничение поворота коромысла. При сгорании топлива в одном из цилиндров 2 и 3 двигателя поршни 6 и 7 совершают возвратно-поступательное движение, передавая колебательное движение коромыслу 12. Коромысло 12 воздействует на плунжеры 16, заставляя их перемещаться в цилиндрах 17 насосов и производить всасывание и нагнетание жидкости. Благодаря замедлению скорости поршня при открытых продувочных окнах улучшается очистка цилиндров двигателя от остаточных продуктов сгорания. 8 ил.

10,11

Фиг. У

15

ft

Щи г. 5

К

13

h15

ш

Ш

ъ

ш

W

ъ.

13

Щ11 Фиг.6

1ii

Фиг. 7

00

I