Двигатель внутреннего горения с косой качающейся шайбой Советский патент 1944 года по МПК F01B3/02 

Предметом настоящего изобретения является двигатель внутреннего горения с косой качающейся шайбой, карданно сочленённой с коленом рабочего вала. Как и в известных двигателях с косой щайбой, цилиндры, оси которых параллельны оси рабочего вала, расположены вокруг него по окружности.

Отличительнойособенностью

предлагаемой конструкции является возможность изменения во время работы двигателя величины хода поршней без изменения степени сжатия, что достигается изменением наклона косой шайбы при помощи винтовой пары, одним из элементов которой является навинтованный хвостовик рабочего вала, а другим эле.ментом - гаечная втулка шестерни, которая может вращаться от рабочего вала двигателя через соответствующую передачу.

Такая конструкция двигателя позволяет увеличить его к. п. д. главным образом при неполной нагрузке, путём уменьшения потерь на трение и на работу двигателя как насоса.

На чертеже изображён двигатель, согласно изобретению, причём на

фиг. 1 показан комбинированный продольный разрез двигателя, на фиг. 2 - вид спереди, на фиг. 3 - разрез по двум поперечным плоскостям, на фиг. 4 - схема движения поршней и косой шайбы и на фиг. 5 - кинематическая схема двигателя.

Цилиндры двигателя расположены параллельно вокруг горизонтальной оси. Шатуны 3 соединяют с помощью шаровых шарниров поршни 1 с кольцом 5, связанным шарниром Гука 37 с полым шлицевым валиком 10, могущим передвигаться только в осевом направлении Б корпусе двигателя. Таким образом кольцо 5 может совершать только качательное движение (вокруг любой оси, перпендикулярной к оси двигателя), но не вращаться.

Кольцо 5 связано с кольцом 5 при помощи специального шарикоподшипника 14. Кольцо 5, являющееся косой шайбой, соединено серьгой 6 с вращающейся (в роликовых подшипниках 15) частью 7, которая является рабочим валом двигателя. Мощность снимается с фланца, укреплённого на правом конце этой части 7. Биожа 13, охватывающая кольцо 5 за цапфы

12, может перемещаться в осевом направлении по пазам и внутренней цилиндрической выточке в части 7, вместе с валом 10. Осевое перемещение вала 10 и-вилки 13, осуществляемое гаечпой втулкой щестерии 11 и системой щестерён, расположенных в передней части двигателя, вызывает изменение угла наклона колец 5 и 5 -вследствие чего можно установить любую неличину хода поршня, сохраняя постоянную степень сжатия.

Как видно де схемы на фиг. 4, степень сжатия, равная соотношеМiM

нию отрезков ,-или ,-, определяется соотношением неизменных расстояний шаровых шарниров щатунов (точка В и точка D) от шарнира серьги 6 (точка А), т. е. етношением расстояний АВ и AD. Как очевидно из схемы, построенной и масштабе, при постоянстве указанного соотношения степень сжатия, определяющаяся отнощениями линейных отрезков .,, или

при любых углах наклона косой шайбы (DBF и DBF) будет .практически постоянна, так как М т

М m

N п С достаточной точностью.

Управление клапанами 16 и 17 осуществляется от .вала 10 через косозубчатую шестерню 18, шестерни 35 (фиг. 2) валик 19 и кулачки 20. Патрубок 21 соединяет карбюратор с кольцевым каналом 22, питающим все впускные клапаны. Выхлоп происходит через внутренний кольцевой канал 23 и патрубок 24. Свечи 25 установлены наклонно между клапанами.

Распределение зажигания отрегулировано так, что вспышки происходят через один цилиндр и вследствие нечётного числа цилиндров чередуются, благодаря чему достигается большая равномерность хода.

Изменение угла наклона косой шайбы (колец 5 и 5), а значит н мощности, производится за счёт самого двигателя следующим образом. При перестановке вилки 29 вправо (фиг. 1) сцепятся шестерни 30 и 31, число зубцов которых различается на один зуб; тогда шестерня 11, имеющая гаечную втулку, будет совершать дополнительное вращение по отношению к валу 10 и шестерне 32, связанной с валом скользящей щнонкой. Шестерни 32 и 11 имеют равное число зубцов. Таким образом шестерня И, опирающаяся через шарикоподшипник на раму двигателя, будет перемещать вал 10 вместе с вилкой 13 влево, уменьшая тем самым угол наклона колец 5 н 5.

При предельном минимальном угле наклона правый выступ 33 па валу 10 переставит вилку 29 в нейтральное положение.

Для контроля положения косой шайбы имеется трос 34, связанный с соответствующим указателем на щитке.

Возвратно-поступательное движение поршней 1 (фиг. 5) через

ММ ujaTyHbi 3 с щаровыми шарнирами 2 и 4 по концам вызывает качательное движение кольца 5 вокруг воображаемой оси, вращающейся в. плоскости, перпендикулярной к оси двигателя. Это движение вызывает равномерное вращение кольца 5 и вала через серьгу 6 и часть 7.

Подбирая соответственно массьи с одной стороны, поршней, щатунов и кольца 5, и с другой стороны - кольца 5, можно добиться полного уравновешивания двигателя, причём необходимость в отдельном маховике отпадает.

Данная конструкция двигателя должна уменьшить потери на трение поршней, вызываемое поперечной составляющей давления газов, так как максимальный угол отклонения шатуна от оси цилиндра меньше такового же в двигателе с коленчатым валом, причем этот угол уменьшается с уменьшением хода порщня. Кроме того предполагается значительное уменьшение потерь при работе двигателя на неполной мощности .(20-40%), благодаря соответствующему уменьшению хода поршня, и, следова