Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Целью изобретения является уменьшение габаритов. Двигатель содержит подвижные цилиндры и закрепленные поршни со штоками. Цилиндры по торцам снабжены крьш:ками, образующими с корпусом полости поршневого компрессора. В них поочередно за один оборот коленчатого вала совершается два рабочих хода. Двусторонний шток, связанный с поршнями, имеет сквозную центральную полость охлаждения и неподвижно прикреплен к корпусу. Шатун прикреплен к наружной поверхности одного из цилиндров. Подача заряда свежего воздуха в цилиндровые полости осуществляется прямодействукхцим поршневым компрессором . 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU 13 8461 А 1 (51) 4 F 02 В 75/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3738739/25-06 (22) 27.02.84 (46) 23.01.88.Вюл. Ф 3 (75) В.В.Внуков (53) 62 1.43(088.8) (56) Патент США У 4385597,кл.123-62, опублик. 1981. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Целью изобретения является уменьшение габаритов.

Двигатель содержит подвижные цилиндры и закрепленные поршни со штоками.

Цилиндры по торцам снабжены крышками,, образующими с корпусом полости поршневого компрессора. В них поочередно эа один оборот коленчатого вала совершается два рабочих хода. Двусторонний шток, связанный с поршнями, имеет сквозную центральную полость охлаждения и неподвижно прикреплен к корпусу. Шатун прикреплен к наружной поверхности одного из цилиндров.

Подача заряда свежего воздуха в цилиндровые полости осуществляется прямодействукнцим поршневым компрессором. 7 ил.

1368461

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно ,к устройству дизельных двигателей, 1 и может использоваться на транспорт5 ных средствах, а также для приведения в действие различных машин и механизмов.

Целью изобретения является уменьшение габаритов.

На фиг.1 представлен двигатель внутреннего сгорания (ДВС), вид сбо— ку с разрезом по подшипникам коленчатого вала; на фиг.2 — разрез A-А на фиг.1; на фиг.3 — цилиндр и поршень со штоком, разрез до осевой линии; на фиг. 4 — устройство цилиндра и поршня со штоком, выхлопной коллектор с выхлопной трубой, места установки форсунок и их крепление; на 20 фиг. 5 — принципиальная схема жидкостной смазки ДВС; на фиг.6 — узел I на фиг.5; на фиг.7 — узел I на фиг.5.

Двигатель состоит из подвижного узла, состоящего из двух идентичных 25 цилиндров 1, соединенных между собой центровочным кольцом 2 и болтами 3.

Внутри цилиндра 1 вставлена гильза 4 с -двумя рядами продувочных окон 5.

Цилиндр 1 снабжен кольцевым каналом 6 gp для перепуска отработавших газов.

Компрессионные кольца 7 в цилиндрре 1, с целью сборки и разборки размещаются в футеровке 8, имеющей бобышки 9, с глухими резьбовыми отвер35

| стиями для крепления футеровки 8 в цилиндре 1 болтами 10 с помощью шайб 11. На наружной стороне цилиндра 1 в пазах при помощи соединения ласточкин хвост закреплены дорожки 12 подшипника продольного качения, по которым обкатываются шарики 13, удерживаемые в гнездах сепараторами

14 на стяжных стойках 15 которые с помощью болтов 16 соединяют картер 17 с верхней замыкающей крышкой

18, ббраэуя тем самым единый сборноразборный блок ДВС, в который входят и цилиндры 19 поршневого компрессора с всасывающими окнами 20.

Между замыкающей крышкой 18 и картером 17 размещается поршень 21, состоящий из двух одинаковых половин, между которыми размещается кольцевой выхлопной цельный коллектор 22 с вы55 ,хлопной трубой 23. Каждая половина поршня 21 имеет шток 24 с кольцевой проточкой 25 для перепуска заряда свежего воздуха из цилиндровой полости компрессора в цилиндровую полость ДВС. На штоки 24 насажены гильзы 26 с перепускными окнами 27, расположенными над кольцевой проточкой

25 по всей окружности гильзы 26. Обе половины поршня 21 с выхлопным коллектором 22 соединены болтами 28.

В выхлопном коллекторе 22 имеются трубчатые отверстия 29 для протока охлаждающей жидкости и прокладки топливных магистралей 30 к форсункам 31, которые гайкой 32 с помощью разрезного кольца 33 закрепляются в гнезде поршня 21. Поршневые кольца 34 размещаются в канавках футеровки 35, в которой выполнены и камеры 36 сгорания. Футеровка 35 к поршню 21 крепится болтами 37. Охлаждающая жидкость в штоко-поршневую полость поступает через входное отверстие 38, а вытекает из полости по трубке 39 и далее в насос 40.

ДВС представлен двухцилиндровым.

Цилиндры 1 между собой соединены приливным соединительным узлом 41, в который запрессовывается шатунный палец 42, соединяющий цилиндры 1 с помощью шатуна 43 с коленчатым выходным валом 44, состоящим из двух щек и одной разъемной шатунной 45 и двух коренных 46 шеек. На передний конец коленчатого вала 44 на шлицах насажен маховичок 47 с двумя кулачками для привода в действие плунжер— ного топливного насоса 48 высокого давления. На маховичке имеется шкив

49 для клиновидного ремня вращения вентилятора, у которого на валу должно быть еще два шкива, один вращает насос 40, второй — электрогенератор 50. Насос может приводиться в действие и от специального кулачка на коленчатом валу с помощью толкателя или рычага. Насос может быть плунжерным, поршневым или диафрагменным. На втором конце коленчатого вала на шлицах насажен маховик 51, имеющий зубчатый венец 52 для бендикса электростартера 53. Маховик 51 закрывается кожухом 54. Картер 17 состоит иэ двух половин и отлит сов- местно с защитным кожухом 55, защищающим щеки коленчатого вала. Обе половины картера 17 между собой соединены болтами 56, а снизу закрыты поддоном 57.

Смазка (фиг.5-7) стенок гильз 4 цилиндра 1 осуществляется из общего

1368461 резервуара 58, укрепленного на замыкающей крышке 18, самотеком по труб— кам 59 к сверловочным каналам 60 и по ним к маслосмазочным фетро-войлочным кольцам 61. Смазка стенок гильз 26 штоков 24 происходит также из резервуара 58 через подвижную перфорированную трубку 62, жестко закрепленную на соединительном узле 41. Из подвижной трубки 62 смазка самотеком поступает по трубкам 59 к сверловочным каналам 60 и по ним к маслосмазочным кольцам 61.

Шатунный и коренные. подшипники смазываются тугоплавкой консистентной смазкой через пресс-масленки, так же смазывается и шатунный палец

42. Компрессионные кольца 7 в целях сборки и разборки размещаются между разделительными кольцами 63. В целях устранения подтекания смазочной жидкости между поршнем 21 и футеровкой 35 ставятся прокладки 64.

Раэборный коленчатый вал, предлагаемый в данной конструкции, вполне допустим, поскольку силовая нагрузка между маховиком и шатунной шейкой воспринимается цельным коленчатым валом и его передняя щека воспринимает совсем незначительную нагрузку, создаваемую вспомогательным оборудованием. На чертежах не указан подкачивающий топливный насос, который может иметь привод от коленчатого вала через кулачки.

Запуск двигателя в работу производится электростартером 53 через зубчатый венец 52 на маховике 51, сообщающий коленчатому валу 44 вра.щательное движение. Коленчатый вал 44 через шатун 43 и шатунный .палец 42 сообщает подвижным цилиндрам 1 посту- пательное движение. Заряд свежего воздуха в компрессорные цилиндры 19 поступает через всасывающие окна 20 и сжимается цилиндром 1. Заряд сжатого воздуха при дальнейшем движении цилиндра через перепускные окна 27 проходит в кольцевую проточку 25, из нее †. снова в перепускные окна 27, а из них — в цилиндровую полость цилиндра 1, в которой при движении цилиндра 1 к верхней мертвой точке происходит сжатие заряда свежего воздуха, сопровождающееся повышением собственной температуры. В это же время маховичок 47 своим кулачком приближается к ролику толкатепя плунжерной пары топливного насоса 48 высокого давления. При установленном угле поворота коленчатого вала про5 исходит впрыск топлива форсунками 31 и его воспламенение в камере 36 сгорания. В результате сгорания топлива в цилиндровой полости цилиндра 1 возникает избыточное давление, которое через футеровку 8 воздействует на цилиндр 1 и придает ему поступательное движение к нижней мертвой точке. При определенном угле поворота коленчатого вала 44 в цилиндре 1 открываются продувочные окна 5, через которые газы, вследствие своего избыточного давления, вырываются в кольцевой канал 6, а из него — в выхлопной коллектор 22 и далее через выхлопную трубу 23 в атмосферу.

В это же время во второй полости подвижного цилиндра 1 происходит подготовка очередного такта работы

ДВС по аналогии с описанным процес25 сом подготовки работы.

Так протекает однотактная работа ДВС.

Предлагаемый ДВС является реверсивным. Пуск ДВС в нужную сторону

Зр вращения осуществляет электростартер. Конструкция ДВС по числу ци— линдров может иметь широкий диапазон.

Он может представлять собой и одноцилинцровый, например мотоцйклетный.

В этом случае для симметрии он должен

35 иметь два шатуна. При горизонтальном расположении цилиндров можно соединять на один шатун четное число цилиндров, например четыре или во4р семь по равному числу с каждой стороны коленчатого вала, соединяемых между собой выше и ниже коленчатого вала жесткими тягами. При звездообразном расположении цилиндров на одну

45 шатунную шейку коленчатого вала можно навесить два шатуна, а с их помощью соединять четное число цилиндров, а также целый ряд других сочетаний.

Топливо в одну цилиндровую полость могут впрыскивать одновременно несколько форсунок. Форсунки следует делать укороченными, а их топливные магистрали могут. присоединяться к об55 щему кольцевому коллектору, от которого к топливному насосу высокого давления отводится одна трубка. Кольцевой коллектор свободно размещается в межпоршневой полости на уровне

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий соединенные между собой и оппазитна расположенные в корпусе цилиндры, снабженные камерами сгорания и связанные через два залотникавых ваэдухораспределителъных устройства со смежными полостями поршневого компрессора двойного действия, поршень которого при помощи днустораннего штока связан с поршнями, размещенными ваппаэитных цилиндрах,ша( тун и выходной вал двигателя, а тл и ч а ю шийся тем, чта, с целью уменьшения габаритов, шток поршня снабжен сквозной центральной полостью охлаждения и неподвижно прикреплен к корпусу, цилиндры снабжены крышками, размещенными па их противоположным торцам и образующими с корпусом полости поршневого компрессора, и установлены на подшипниках с возможностью перемещения ндоль своей оси, а шатун прикреплен к наружной поверхности одного иэ цилиндров.

1368461 присоединения к форсункам, таким аб- ся, а отсюда повышается и мощность разом, из каждого цилиндра к насосу двигателя „ высокого давления отнодится па две топливных трубки. Формула изобретения

Предлагаемый ДВС не имеет клапа нов и кулачковога распредвала с шестернями, имеет на пять шатунных шеек коленвала меньше, ега удельная мас, са меньше, чем у изнестных ДВС, 10 (В процессе движения цилиндра ДВС ( постоянно действует демпфирующий эф— фект при сжатии заряда свежего вазду-! ха в цилиндровых полостях компрессо—

i pa и самого двигателя, отчего инерционные силы, возникающие у подвижного цилиндра, постоянно сдерживаются в своем развитии.

Размер. хода компрессорнага поршня в период создания необходимого объе ма заряда свежего воздуха и его сжа тия можно широко варьировать при задаваемом объеме за счет места размещения всасывающих окон на кампрессорном цилиндре. Это позволяет эна- 25 чительно уменьшить габариты двигателя. Кроме того, можно иметь избыточный объем заряда, против необходимо-! го для работы ДВС, поэтому продувка полостей устойчива и, следовательно, д0 ( индикаторное давление газон повышает1368461

15 17

29

22 стиг. 2

70 и

) 368461!

368461

Ю

11 б5

Ю фоГ 7

Составитель С.Березин

Редактор И.Николайчук Техред Л.Олийнык

Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 231/30 . Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,ул.Проектная, 4