Двигатель внутреннего сгорания
Изобретение относится к конструкции двигателей внутреннего сгорания, а именно к конструкции многофункциональных модульных двигателей внутреннего сгорания, а также может найти применение в конструкциях поршневых машин. Сущность изобретения: двигатель внутреннего сгорания содержит основную силовую секцию, состоящую из корпуса, выходного вала с кулачком , цилиндров, оси которых пересекают ось выходного вала, поршней, расположенных в цилиндрах и связанных между собой с помощью пальцев и шарнирных звеньев, образующих четырехугольник, взаимодействующий с кулачком выходного вала. Двигатель дополнительно оснащен по меньшей мере одной силовой секцией, выполненной аналогично основной и содержащей шарнирные звенья с тягами. Выходные валы секций выполнены параллельными, а шарнирные звенья через соединительные пальцы соединены с помощью тяг. Двигатель может иметь различное количество цилиндров или несколько блоков цилиндров с одним общим валом отбора мощности, или несколько валов отбора мощности, работающих синхронно в одном, или противоположном направлениях без дополнительного согласующего устройства. 5 ил. 3 Ё
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 л | м» К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4889614/06 (22) 12.12.90 (46) 15.04,93. Бюл, N 14 (72) В.К.Фролов и В.B.Заваруев (56) ФРГ 3304939, кл. F 16 F 15/22, 1984. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к конструкции двигателей внутреннего сгорания, ъ именно к конструкции многофункциональных модульных двигателей внутреннего сгорания, а также может найти применение в конструкциях поршневых машин. Сущность изобретения: двигатель внутреннего сгорания содержит основную силовую секцию, состоящую из корпуса, выходного вала с кулачком, цилиндров, оси которых пересекают ось выходного вала, поршней, расположенИзобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкции многофункциональных модульных двигателей внутреннего сгорания, а также может найти применение в конструкциях поршневых машин. Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей двигателя внутреннего сгорания. Поставленная цель достигается тем, что . двигатель внутреннего сгорания содержащий основную силовую секцию, образованную корпусам с установленными в нем цилиндрами, поршни которых через пальцы соединены между собой шарнирными звеньями, контактирующими с одним или несколькими двухвершинными кулачками с опорными элементами. выполненными за„„5g„„1809138 А1 ных в цилиндрах и связанных между собой с помощью пальцев и шарнирных звеньев, образующих четырехугольник, взаимодействующий с кулачком выходного вала. Двигатель дополнительно оснащен по меньшей мере одной силовой секцией, выполненной . аналогично основной и содержащей шарнирные звенья с тягами. Выходные валы секций выполнены параллельными, а шарнирные звенья через соединительные . пальцы соединены с помощью тяг. Двигатель может иметь различное количество цилиндров или несколько блоков цилиндров с одним общим валом отбора мощности, или несколько валов отбора мощности, работающих синхронно в одном, или противоположном направлениях без дополнительного согласующего устройства. 5 ил, одно с валом отбора мощности, дополнительно оснащен, по меньшей мере, одной 00 силовой секцией, которая выполнена аналогично основной и содержит шарнирные с Щ тягами, причем выходные валы секции выполнены параллельными, а шарнирные звенья через соединительные пальцы, сое- © динены с помощью тяг. Кроме того, двигатель имеет различное кбличество цилиндров как четное, так и нечетное, или несколько блоков цилиндров с одним общим валом отбора мощности или,,: несколько валов отбора мощности работающих синхронно. Отмеченные отличительные признаки совместно с признаками, являющимися сходными для предлагаемого технического решения и двигателя по прототипу обеспе1809138 чивают создание работоспособной конструкции более универсальной, чем известный ближайший аналог, поскольку наличие возможности иметь различное количество блоков цилиндров с одним или несколькими валами отбора мощности, позволяет изменить общую мощность двигателя и его конфигурацию в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Вследствие этого, воэможности заложенные в конструкции двигателя используются гораздо шире, что улучшает его приспосабливаемость и делает его универсальным. На фиг. 1-2 изображен поперечный и продольный разрез основной секции двигателя, на фиг 3 и 4 — компановка двигателя с двумя валами отбора мощности; на фиг 5варианты изменения внешней конфигурации двигателя, Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, в котором установлены цилиндры 2. Цилиндры 2 имеют головки 3, на которых установлены свечи зажигания 4. В цилиндрах 2 расположены поршни 5, которые посредством пальцев 10 шарнирно соединены между собой звеньями 6, образующими равносторонний шарнирный четырехугольник. В середине каждого звена 6 выполнены пазы, имеющие скругленную форму, которая соответствует криволинейной поверхности опорного элемента кулачка 13 (в данном примере ролика), установленного на валу отбора мощности 7. Вал 7 установлен в подшипниках 11. Для обеспечения синхронной работы поршней и симметричного перемещения звеньев 6, на стенках корпуса, перпендикулярно оси цилиндров, установлены пары направляющих 8, в которых скользят башмаки 9, соединенные попарно между собой пальцами 10, соединяющие свободные концы звеньев 6. Вал отбора мощности 7 выполнен заодно с кулачком, который состоит иэ центральной части 12 и диаметрально расположенных опорных элементов (роликов) 13, которые зафиксированы на валу пальцами 14. Свободные стенки корпуса 1, на которых не установлены цилиндры 2, закрыты крышками 15. В тех случаях, когда необходимо увеличить общую мощность двигателя или изменить его компановку и конфигурацию, или использовать дополнительный вал отбора мощности, устанавливается переходник 16, соединяющий корпусы в единый блок, а пара соединительных тяг 17 смыкает шарнирные четырехзвенники в общую цепь. и тем самым обеспечивает синхронное вращение валов отбора мощности в одном или противоположном направлении. Основная секция двигателя работает следующим образом, При движении поршней в цилиндрах от нижней мертвой точки в направлении верхней мертвой точки происходит обкатка шарнирными звеньями 6 опорных элементов 13 кулачка вала отбора мощности 7 (взаимодействие пазов звеньев 6 с роликами 13 кулачка) синхронно движению поршней 5. Синхронная работа поршней 5 и симметричное распределение нагрузки на шарнирные звенья 6 обеспечиваются эа счет ограниченного в пространстве движения свободных концов шарнирных звеньев 6 направляющими 8. Перемещение возможно только вдоль оси направляющих 8. Под влиянием обкатки (движения шарнирных звеньев 6) происходит движение опорных элементов 13 кулачка, который вместе с валом 7 поворачивается нэ 90, При 20 движении поршней от верхней мертвой точки в направлении нижней мертвой точки, происходит дальнейшая обкатка шарнирными звеньями 6 опорных элементов 13 кулачка вала отбора мощности 7. Под 25 влиянием звеньев б вал 7 поворачивается еще на 90", и так далее. Таким образом, за одно движение поршня кулачковый вал воздействием шарнирных звеньев поворачивается на 90О, а за 30 один цикл работы секции двигателя (два такта) кулачковый вал поворачивается на 180О. При стыковке основной секции с дополнительной, синхронизация работы двигателя обеспечивается за счет смыкания тягами 35 шарнирных четырехзвенников в единую цепь и работающих в противофазах. Данный двигатель целесообразно,,использовать на малоскоростных транспортных средствах, например, нэ мини-тракторах или 40 механизированных приспособлениях, где требуется большое тяговое усилие. В отличие от прототипа и других похожих двигателей, предлагаемый двигатель может изменять свою максимальную мощность не 45 только за счет увеличения или уменьшения рабочего объема цилиндров, но и за счет использования модульной схемы, что позволяет гораздо шире использовать данный двигатель в различных областях народного хозяй50 ства. Кроме того, возможность двигателя иметь несколько валов отбора мощности делает его многоприводным устройством с синхронно работающими валами, что может найти применение в стационарных и переносных энергетических установках, например: одновременное и синхронное вращение однофазных и трехфазных генераторов переменного тока, или использование B сельскохозяйственных машинах, где требуется согласованное разде1809138 ление механической энергии для ее подвода к отдельным агрегатам, в таких как комбайны, йеялки и тому подобное. А также удобство в эксплуатации силовых установок с применением данного двигателя обуславливается способностью двигателя, не изменяя своей общей мощности и крутящего момента, изменять свою компановку и внешнюю конфигурацию. для обеспечения удобных подходов при техническом обслуживании. Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания. содержащий основную силовую секцию, образованную корпусом, выходным валом с кулачком. цилиндрами. оси которых пересекают ось выходного вала, поршнями, расположенными в цилиндрах и связанными между собой с помощью пальцев и шарнир 5 Hblx звеньев, образующих четырехугольник, взаимодействующими с кулачками выходного вала, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, двигатель дополнительно осна10 щен по крайней мере одной силовой секцией, выполненной аналогично основной и содержащей шарнирные звенья с тягами, причем выходные валы секций выполяены параллельными, а шарнирные 15 звенья через соединительные пальцы соединены с помощью тяги. 1809138 Составитель В.Фролов Техред M. Моргентал Корректор Л.Ливринец Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ . 1271 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
