Поршневой двигатель Советский патент 1992 года по МПК F02B59/00 F01B15/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к двухтактным двигателям внутреннего сгорания.

Известен двухтактный двигатель внут- реннего сгорания, содержащий рабочий цилиндр, в стенке которого выполнены продувочные и выпускные окна, с размещенным в нем поршнем, соединенным с коленчатым валом через шатун, и цилиндр нагнетателя, в стенке которого выполнены выпускные окна, с размещенным в нем пор- шн ем, кинематически связанным с коленчатым валом со смещением по фазе относительно поршня рабочего цилиндра на 180°.

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр, снабженный впускными окнами, расположенными между пере- мычками в виде двух рядов верхнего и отделенного от него перегородкой нижнего, примыкающего к нижней мертвой точке, поршня, при этом верхний ряд окон выполнен в виде по меньшей мере одной кольце- вой щели, перпендикулярной к оси цилиндра, а перегородка выполнена в виде кольцевой пластины, сопряженной с перемычками окон нижнего ряда, пластина снабжена направляющими ребрами, вы- ступающими в щель.

Известен дёухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с впускными и выпускными окнами, поршни, противоположно движущиеся в цилиндре, управляющие открытием и закрытием окон и кинематически связанные при помощи поршневых пальцев и шатунов с коленчатыми валами, и масляную систему с напорной и сливной магистралями.

Недостатком известных устройств является сложность конструкции,

Цель изобретения - упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что двигатель содержит корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, цилиндр с ёыпускными каналами, закрепленный на оси с возможностью колебательного движения относительно последней коленчатый вал, поршень, размещенный в цилиндре и свободно установленный на эксцентриковой шейке коленчатого вала, При этом в цилиндре выполнены сквозной вырез и две наружные плоские поверхности, эксцентри- ковая шейка коленчатого вала с поршнем размещена в вырезе цилиндра с возможностью перемещения относительно выреза, а рабочая полость цилиндра образована стенками и днмщйми цилиндра, а также щеками коленчатого вала, примыкающими к плоским наружным поверхностям цилиндра, причем на щеках коленчатого вала выполнены каналы подвода и отвода рабочей среды. В случае отклонения щек коленчатого вала последние входят во взаимодействие с роликами, оси которых закреплены на корпусе.

Во всех известных двигателях рабочий цилиндр, как правило, выполняется в виде отдельного элемента, в то время как в предлагаемом цилиндр образован в совокупности стенок и днищ цилиндра и щек коленчатого вала, что в значительной степени упрощает в целом конструкцию двигателя.

На фиг,1 показан двигатель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Двигатель состоит из корпуса 1 (фиг.1), имеющего щелевидные каналы 2 подвода и отвода рабочей среды и воздуховод 3, в подшипниках 4 которого(корпуса 1)установлен коленчатый вал 5 с жестко установленным на нем вентилятором 6 и эксцентриковой шейкой 7, соединяющей щеки 8 и 9 коленчатого вала 5, имеющие каналы 10 подвода и отвода рабочей среды. Между щеками 8 и 9 коленчатого вала 5 расположен цилиндр 11с выпускными каналами 12 и пазами с уплотнителями 13, закрепленный на оси 14, жестко установленной на корпусе 1, с возможностью колебательного движения относительно последней. В нижней (по схеме) части цилиндра 11 жестко закреплен топливный насос-форсунка 15 высокого давления, выходящий распылителем в камеру сгорания и сообщенный трубопроводом (не показан) с топливной системой. Щеки 8 и 9 коленчатого вала 5 и стенки и днище цилиндра 11 образуют рабочую полость цилиндра, в сквозном вырезе которого на эксцентриковой шейке 7 размещен поршень 16 с уплотнителями 17 с возможностью перемещения относительно выреза цилиндра 11. Для ограничения отклонения щек 8 и 9 коленчатого вала 5 корпус 1 снабжен роликами 18, взаимодействующими с щеками 8 и 9 с зазором. Кроме того, корпус 1 снабжен кронштейном 19, на котором с возможностью перемещения установлен конусный ползун 20 для взаимодействия с толкателем 21 насоса-форсунки 15 и изменения хода плунжера (не показан) насоса-форсунки 15 за счет перемещения конусного ползуна 20 тягой (не показана), связанной с регулятором подачи топлива (не показан).

При вращении коленчатого вала 5 (фиг.2) и щек 8 и 9 коленчатого вала 5 поршень 16 перемещается относительно выреза цилиндра 11, образованного стенками и

днищами цилиндра 11 и примыкающих к ним щек 8 и 9 коленчатого вала 5, к нижней мертвой точке, при этом осуществляется сжатие воздуха, При достижении поршнем 16 нижней мертвой точки вследствие колебательного движения, осуществляемого цилиндром 11 относительно оси 14, толкатель 21 топливного насоса-форсунки 15 набегает на конусный ползун 20 и перемещает плунжер (не показан) насоса-форсунки 15, осуществляя через последний впрыск топлива D камеру сгорания, из-за чего происходит рабочий ход. Поршень 16, перемещаясь к верхней мертвой точке, открывает выпускные каналы 12 цилиндра 11, при этом одновременно каналы 10 щек 8 и 9 коленчатого вала 5 занимают нижнее (по схеме) положение, открывая этим рабочую полость цилиндра 11. Вентилятор 6, нагнетая воздух через каналы 10 щеки 8 коленчатого вала 5 в полость цилиндра 11, осуществляет удаление продуктов сгорания топлива через выпускные каналы 12 цилиндров 11 и каналы 10 щеки 9 коленчатого вала 5 и заполняет рабочую полость цилиндра 11 воздухом. Поршень 16, перемещаясь к нижней мертвой точке, перекрывает выпускные каналы 12 цилиндра 11, а щеки 8 и 9 коленчатого вала 5 изменяют расположение каналов 10, перекрывая своей поверхностью без каналов полость цилиндра 11, в результате чего образуется замкнутая рабочая полость цилиндра 11, где происходит процесс сжатия. Выход отработанных газов осуществляется через щелевидные каналы 2 корпуса 1 и воздуховод 3. В дальнейшем такты повторя- ются.

Формула изобретения

1,Поршневой двигатель, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, цилиндр с выпускными каналами, закрепленный на оси с возможностью колебательного движения относительно последней, коленчатый вал, поршень, размещенный в цилиндре и свободно установленный на эксцентриковой шейке

коленчатого вала, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, в цилиндре выполнены сквозной вырез и две наружные плоские поверхности, эксцентриковая шейка коленчатого вала с поршнем

размещена в вырезе цилиндра с возможностью перемещения относительно выреза, а рабочая полость цилиндра образована стенками и днищами цилиндра, а также щеками коленчатого вала, примыкающими к плоским наружным поверхностям цилиндра, на щеках коленчатого вала выполнены каналы подвода и отвода рабочей среды.

2.Двигатель поп.1,отличэющийс я тем, что снабжен роликамим, оси которых

закреплены на корпусе, а ролики установлены с возможностью взаимодействия с поверхностью щек коленчатого вала.

ю

ft.

го

19

д

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: цилиндр 11 закреплен на оси 14 в корпусе 1. В цилиндре 11 выполнены сквозной вырез и две наружные плоские поверхности. Эксцентриковая шейка 7 коленчатого вала 5 с поршнем 16 размещена в вырезе цилиндра с возможностью перемещения относительно выреза, а рабочая полость цилиндра образована стенками и днищами цилиндра, а также щеками 8 и 9 коленчатого вала 5, примыкающими к плоским наружным поверхностям цилиндра. На щеках 8 и 9 коленчатого вала 5 выполнены каналы 10 подвода и отвода рабочей среды. В случае расхождения щек коленчатого вала последние взаимодействуют с роликами 18, оси которых закреплены на корпусе 1 двигателя. 1 з,п. ф-лы, 2 ил. А % 00 ю ел Ох w h Фиг1

Фиг.2