Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02B75/32 

Изобретение относится к автомобильному транспорту, в частности к поршневым двигателям внутреннего сгорания.

Известен поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрами, расположенные в цилиндрах поршни, шатуны, соединяющие поршни с общим для всех цилиндров коленчатым валом, входящим в зацепление с зубчатым колесом выходного вала.

В таком двигателе общий для цилиндров коленчатый вал вращается с постоянной скоростью, одинаковой при совершении поршнями в цилиндрах как вспомогательных, так и рабочих ходов.

Наиболее близким к предлагаемому является двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрами, расположенные в цилиндрах поршни, шатуны, соединяющие поршни с коленчатыми валами,

имеющими шестерни, входящие в зацепление с зубчатым колесом выходного вала.

Однако конструкция известного двигателя не позволяет совершенствовать рабочий процесс, происходящий в цилиндрах двигателя.

Цель изобретения - повышение эффективности рабочего процесса.

Поставленная цель достигается тем, что двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрами, поршни, расположенные в цилиндрах, коленчатые валы с шестернями, шатуны, соединяющие поршни с коленчатыми валами, выходной вал с зубчатым колесом, причем шестерни коленчатых валов входят в зацепление с зубчатым колесом, снабжен первыми и вторыми дополнительными шестернями, установленными на коленчатых валах, зубчатое колесо выполнено в виде усеченного конуса, на большем и меньшем основаниях которого усXI

СЛ

оэ ю сл

00

тановлены зубчатые венцы в виде части окружности, расположенные противоположно друг другу относительно оси вращения, на боковых поверхностях конуса установлены винтообразные зубчатые дорожки, идущие от конца зубчатого венца, установленного на меньшем основании к началу зубчатого венца, установленного на большем основании усеченного конуса; причем шестерня коленчатого вала взаимодействует с зубчатым венцом, установленным на большемАос о ван}ли с передаточным отношением 1:3, первая дополнительная шестерня коленчатого вала взаимодействует с винтообразными зубчатыми дорожками с передаточным отношением 1:3, а вторая дополнительная шестерня коленчатого вала взаимодействует с зубчатым венцом, расположенным на меньшем основании с передаточным отношением, равным единице.

Предлагаемой конструкцией двигателя достигается повышение эффективности рабочего процесса благодаря тому, что колен- чатые валы цилиндров, снабженные дополнительными шестернями, имеют возможность поочередного взаимодействия с соответствующим передаточным числом каждой шестерни с зубчатым колесом выходного вала,выполненным в виде усеченного конуса с зубчатыми венцами и винтообразными зубчатыми дорожками, изменяя (ускоряя) при этом скорость выполнения подготовительных тактов рабочего цикла, что позволяет совершать за 0,5 оборота выходного вала 3 подготовительных такта (выпуск, всасывание и сжатие рабочей смеси) и за следующие 0,5 оборота - рабочий ход. Таким образом, в предлагаемом двигателе внутреннего сгорания рабочий ход поршня совершается за каждый оборот выходного вала.

На фиг.1 изображен двигатель внутреннего сгорания, общий вид, аксонометрия; на фиг,2 - вид А на фиг. 1; на фиг.З - график работы двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания включает цилиндры 1 и 2, расположенные соответственно на коленчатых валах 3. Коленчатые валы 3 оканчиваются шестернями 4 и дополнительными шестернями 5 и 6. Зубчатое колесо выходного вала 8 выполнено в виде усеченного конуса 7 с зубчатым венцом 9 в виде части окружности на боль- ш ем основании, вводящем в зацепление с шестернями 4 с передаточным отношением 3:1 и зубчатым венцом 12 в виде части окружности на меньшем основании, входящим и зацепление с шестернями 6 с передаточным отношением 1:1, винтообразными зубчатыми дорожками 10 и 11, расположенными на боковых поверхностях 7 конуса, идущими от конца зубчатого венца 12 к началу зубчатого венца 9, входя в зацепление с шестернями 5 с передаточным отношениемЗ:1.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

Допустим, что в цилиндре 2 поршень занимает верхнее положение и готов совершить рабочий ход, а в цилиндре 1 поршень занимает нижнее положение после совершения рабочего хода. После зажигания горючей смеси в цилиндре 2 поршень выполнит рабочий ход, сообщив при этом

вращение коленчатому валу 3 на 0,5 оборота (направление вращения показано на чертежах). Соответственно шестерня 6, находясь в зацеплении с зубчатым венцом 12, повернет на 0,5 оборота зубчатое колесо

вала 8, а шестерня 4 свободно прокрутится. Одновременно шестерня 5, ведомая винтообразной зубчатой дорожкой 10, начнет вра- щать коленчатый вал 3 цилиндра 1, раскручивая его до скорости 1:3. За 0,5 оборота зубчатого колеса вала 8 ведущими поочередно будут зубчатая дорожка 10, венец 9, дорожка 11, а ведомыми - шестерни 5 и 4. За этот период коленчатый вал сделает 1,5 оборота, а поршень совершит 3 подготовительных такта и будет готов к выполнению рабочего хода и т.д.} будет повторяться и чередоваться через каждые 0,5 оборота зубчатого колеса, при этом вал 8 будет вращаться равномерно, а коленчатые валы 3

цилиндров 1 и 2 равнопеременно и каждый поршень совершит рабочий ход за один оборот вала 8. Графики скорости вращения коленчатых валов и зубчатого колеса, а также порядок смены зубчатых зацеплений в зависимости от оборотов вала показаны на фиг.З.

Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрами, поршни, расположенные в цилиндрах, коленчатые валы с шестернями, шатуны, соединяющие поршни с коленчатыми валами, выходной вал с зубчатым колесом, причем шестерни

коленчатых валов входят в зацепление с зубчатым колесом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности рабочего процесса, двигатель снабжен первыми и вторыми дополнительными шестернями, установленными на коленчатых валах, зубчатое колесо, выполненное в виде усеченного конуса, на большем и меньшем основаниях которого установлены зубчатые венцы в виде части окружности, расположенные Противоположно друг другу относительно оси вращения, на боковых поверхностях конуса установлены винтообразные зубчатые дорожки, идущие от конца зубчатого венца, установленного на меньшем основании усеченного конуса, к началу зубчатого венца, установленного на большем основании, причем шестерня коленчатого вала взаимодействует с зубчатым венцом, установленным на большем осно

вании с передаточным отношением 1:3, первая дополнительная шестерня коленчатого вала взаимодействует с винтообразными зубчатыми дорожками с передаточным отношением 1:3, а вторай дополнительная шестерня коленчатого вала взаимодействует с зубчатым венцом, расположенным на мень шем основании с передаточным отношением, равным единице,

Использование: поршневые двигатели внутреннего сгорания. Сущность изобретения: двигатель внутреннего сгорания содержит корпус с цилиндрами. Поршни в цилиндрах соединены с коленчатыми валами. На коленчатых валах установлены шестерни, дополнительные шестерни. Зубчатое колесо выходного вала выполнено в виде усеченного конуса с зубчатым венцом, выполненным в виде части окружности и входящим в зацепление с шестерня ми с передаточным отношением 3:1 и зубчатым венцом, выполненным в виде части окружности и входящим в зацепление с передаточным отношением, равным единице, с дополнительными шестернями. На боковой поверхности конуса выполнены винтовые зубчатые дорожки, входящие в зацепление с дополнительными шестернями с передаточным отношением 3:1. При равномерном вращении выходного вала коленчатые валы вращаются с переменной скоростью, 3 ил.

6

цилиндр 2