Коловратный двигатель внутреннего горения Советский патент 1931 года по МПК F02B55/02 

Изобретение касается коловратного двигателя внутреннего горения с кожухом кольцеобргцзного сечения, внутри которого перемещается дугообразный цилиндр, включающий соответствующий поршень.

В предлагаемом двигателе для передачи вращения главному валу, расположенному эксцентрично относительно оси кожуха, цилиндр и поршень шарнирно соединены со стержнями, параллельно друг другу направленными в укрепленной на валу шайбе.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 изображает поперечный разрез двигателя; фиг. 2- вертикальный осевой разрез его; фиг. 3 (1,11, HI, IV) - схему четырех положений цилиндра и поршня; фиг. 4 и 5 - поперечный и вертикальный осевой разрезы видоизмененного двигателя с двумя цилиндрами; фиг. 6 (/, //, ///, IV) - схему четырех положений цилиндров и поршней видоизмененного двигателя.

Станина-кожух / двигателя (фиг. 1 и 2) представляет собой отливку, служащую одновременно и картером и направляющим цилиндром, и состоит из двух частей, соединенных при помощи болтов в одно целое. С наружной стороны имеется ряд охлаждающих ребер, расположенных параллельно горизонтальной оси двигателя, и два прилива а для привертывания двигателя к раме мотоцикла. Внутренняя полость кожуха представляет собой кольцевую камеру круглого сечения, куда вставлен такой жа формы тонкостенный дугообразный цилиндр 2, имеющий два окна,:

Ь - для всасывания смеси и с - для выхода отработавших газов. На дне его имеются приливы для свечи 3 и для пальца штока 4, В цилиндр 2 входит поршень 5, снабженный уплотняющими кольцами 6 и на открытом конце приливом с/ для пальца . Стержни 7, 7 прямоугольного сечения снабжены на концах утолщениями для пальцев 26 и 4, Свободные концы стержней 7 входят в пазы шайбы 5 главного вала 25, при чем для уменьшения трения при движении между стержнями 7 и стенками шайбы 5 ставлены шариковые обоймы 9. Шайба 8 состоит из двух частет, правой и левой, соединенных в одно целое при помощи потайных болтов 10. Плоскость разъема проходит через пазы, пропускающие стержни 7, 7. Вал 25 покоится в двух шариковых подшипниках //, впресованных в кожух / двигателя. Ось вала 25 эксцентрична с осью кожуха / и смещена в нижнюю его часть. На левый конец вала 25 насажено зубчатое колесо 12 для цепной передачи на коробку скоростей и на магнето /5, расположенное позади двигателя в специальном кожухе. На правый конец вала 25 насажен маховик/-# и кулачок/5 для механического открывания клапана 16 выпускного отверстия в кожухе /. В момент сжатия свежей смеси в |сартере (внутренней полости) двигателя клапан 16 закрывает выпускное окно в кожухе /, в момент же выпуска газов из цилиндра 2 через окно с при совпадении его с выпускНЬ М QKHOM кожуха / клапан 16 открывается кулачком 15, через посредство тяг 17 и коромысла 18. Горючая смесь готовится карбуратором 19, привернутым с левой стороны к кожуху / двигателя; проходя через клапан 20, смесь заполняет внутреннюю часть кожуха / и дальше через прорез для стержней 7 подходит к всасывающему окну b циЛиндр 2, и заполняет последний в момент открытия окна поршнем 5, Для лучшего заполнения цилиндра смесью с внутренней стороны кожуха / по окружности имеется ряд прорезов, равных по длине всасывающему окну b цилиндрв 2. Для зажигания ток от магнето 13 по изолированному проводу подходит к контакту е крышки 21 и с него к изолированной пластинке 22; отсюда через ролик 23 изолированный от массы ток идет к свече 3. Для вывертывания свечи 5 на кожухе имеется пробка 24.

Действие двигателя основано на следующем. В кольцевой сосуд А вставлен поршень В; через центр О (фиг, 3), эксцентрично расположенный по отношению центра Оо окружности, образуемой осью цилиндра А, проходят два взаимно не связанных стержня; каждый стержень одним своим концом связан шарнирно, соответственно с цилиндром А и с поршнем В. В том месте, где проходят свободные концы стержней,- создано твердое направление, не позволяющее им переламываться и располагаться под тем или иным углом по отношению друг друга. Вместе с тем .стержни могут свободно совершать прямолинейные движения, перемещаясь один относительно другого, т.-е. представляют балку MN, составленную из двух стержней и упирающуюся на не изменяющую своего положения опору О, в то время как плечи МО и ON балки могут изменять свою длину. При давлении газа в цилиндре А больше атмосферного поршень В будет стремиться выйТи из цилиндра А, при чем давление газа на поршень и на дно цилиндра будет одинаково. Эти равные как на поршень, так и на цилиндр усилия передадутся на плечи и МО балки, создавая каждая свой вращающий момент около точки О. Но так как плечо ОЛ больше плеча МО (фиг. 3 Я), то и вращаюшЗ|й момент поршня будет больше вращающего момента цилиндра, т.-е. получается разница в величинах моментов, которая заставляет поршень В и цилиндр А двигаться по кольцевому направлению в ту же самую сторону, что

и поршень В. Это движение передается на вал, ось которого соответствует точке О. В тот момент, когда стержни расположены перпендикулярно к оси, проходящей через центры О и Од (фиг. 3 /), вращающие моменты поршня и цилиндра получаются равными; этот момент соответствует мертвой точке двигателя, из которой он выводится маховиком.

Последовательные процессы, протекающие в цилиндре 2 при повертывании главного вала 25, будут следующие: в первый момент (фиг. 3, /) поршень В вдвинут в цилиндр А, полное сжатие, начало рабочего процесса; стержни находятся под углом 9У к оси ООд, момент мертвой точки; маховик 14 (фиг. 2) выводит двигатель из этого положения, получается разница в длинах плеч стержней 7, чем создается вращающий момент, заставляющий вал 25 повернуться, при чем с поворотом вала до 90 он все время будет увеличиваться. Второй момент: (фиг. 3, //) вал 25 повернулся на 9СГ, происходит расширение газа в цилиндре 2 и сжатие смеси в картере двигателя. Третий момент (фиг. 3, Ш): вал 25 повернулся на 180, произошло полное расширение газов в цилиндре 2 и полное сжатие свежей смеси в картере; произошел выпуск отработавших газов из цилиндра и свежая смесь стала его заполнять. Четвертый момент: (фиг. 3, IV) вал 25 повернулся еще на 18СР, что в общем составляет 360Р с первоначальным положением- полный оборот вала. За этот период происходит полное сжатие смеси в цилиндре и полное разрежение в картере двигателя. Таким образом, за один оборот вала происходит один рабочий процесс, т.-е. двигатель работает по двухтактному циклу.

В видоизмененном двигателе (фиг. 4-6) с целью достижения более плавного хода внутри кожуха / помещены два цилиндра 2 и 2 с вставленными в них поршнями 5 и 5 с уплотняющими кольцами о. Каждый из поршней 5 при помощи штока 4 твердо связан с другим цилиндром 2. Другие части двигателя и действия его аналогичны вышеописанному двигателю с одним цилиндром.

Предмет изобретения.

1. Коловратный двигатель внутреннего горения с кожухом кольцеобразного сечения внутри которого перемещается дугообразный цилиндр, включающий соответствующей формы поршень, отличающийся тем, что для передачи вращения главному валу 25, расположенному эксцентрично относительно оси кожуха / (фиг. 1 - 2), цилиндр 2 и поршень 5 шарнирио соединены каждый с одним из стержней 7, параллельно друг другу направляемых укрепленной на валу 25 шайбе 8. -2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 двигателя, отличающееся тем, .что, с целью достижения более плавного хода, внутри кожуха / помещены два цилиндра 2 (фиг. 4, 5), каждый из которых жестко связан с изогнутым штоком 4 поршня 5 другого цилиндра и шарнирно сочленен с одним из стержней 7, скользящих в параллельных прорезах шайбы 5 главного вала.

фиг Е