Силовая установка

 

Использование: машиностроение, силовые установки, включающие двигатель внутреннего сгорания. Сущность изобретения: силовая установка содержит двигатель, механизм передачи вращения и рабочий орган в виде маховика. Двигатель выполнен в виде сплошного 3 и пустотелого 5 валов, соосно установленных в корпусе 1, диаметрально спаренных лопастей, установленных на валах 3 и 5 двигателя и стопорных стержней 9 и 10, закрепленных на внешних концах валов вне корпуса 1. Стопорные стержни взаимодействуют со стопорным пазом пластинчатой пружины 12, закрепленной на основании 11 установки. На противоположных торцевых поверхностях корпуса 1 двигателя закреплены впускной 29 и выпускной 30 клапаны. На корпусе также размещено устройство для воспламенения 31. Механизм передачи вращения включает ведущие шестерни 15 и 16, закрепленные на внешних концах валов 3 и 5 соответственно, ведомую шестерню 17, ведомый вал 18, цилиндрический кулачок 19 с фигурным пазом 20 и введенным в него неподвижным пальцем 21 и шлицевую муфту 22, соединенную через вал 23 с маховиком 24. 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к силовым установкам, включающим двигатель внутреннего сгорания.

Наиболее близким решением из известных является силовая установка, содержащая основание, двигатель в корпусе, пластинчатую пружину с фиксатором и приводным выступом, рабочий орган и механизм передачи вращения, включающий ведущие и ведомую шестерни, валы, цилиндрический кулачок с фигурным пазом и введенным в него пальцем, шлицевую муфту, а также впускной и выпускной клапаны (1).

Недостатком указанной установки является неполное использование рабочего объема.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение производительности путем более полного использования рабочего объема.

Указанная техническая задача решается за счет того, что в силовой установке, содержащей основание, двигатель в корпусе, пластинчатую пружину с фиксатором и приводным выступом, рабочий орган и механизм передачи вращения, включающий ведущие и ведомую шестерни, валы, цилиндрический кулачок с фигурным пазом, и введенным в него пальцем, шлицевую муфту, а также впускной и выпускной клапаны, двигатель выполнен в виде сплошного и пустотелого валов, соосно установленных в корпусе, выполненном с цилиндрической расточкой, диаметрально-спаренных лопастей с упорами, установленных на валах двигателя и стопорных стержней, закрепленных на внешних концах валов, расположенных вне корпуса двигателя, при этом пластинчатая пружина закреплена на основании установки, а ее фиксатор выполнен в виде стопорного паза для взаимодействия со стопорными стержнями валов двигателя, впускной и выпускной клапаны расположены на противоположных торцевых поверхностях корпуса двигателя, причем двигатель снабжен закрепленным на его корпусе устройством воспламенения, а ведущие шестерни механизма передачи закреплены на внешних концах валов двигателя, при этом рабочий орган выполнен в виде маховика, установленного за шлицевой муфтой противоположно цилиндрическому кулачку механизма передачи вращения.

На фиг. 1 изображен общий вид силовой установки; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 вид по стрелке В на фиг. 1; на фиг. 5 схема расположения камер двигателя в начале тактов; на фиг. 6 схема расположения камер двигателя в конце тактов.

Силовая установка состоит из двигателя внутреннего сгорания, механизма передачи вращения и рабочего органа.

Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, спаренную лопасть 2, закрепленную на сплошном валу 3, спаренную лопасть 4, закрепленную на пустотелом валу 5, упоры 6 лопастей, уплотняющие пластины 7 (по четыре штуки на каждой лопасти) и пружины 8 уплотняющих пластин 7.

На внешних концах валов 3 и 5, расположенных вне корпуса 1, закреплены стопорные стержни 9 и 10 соответственно.

На основании установки 11 закреплена пластинчатая пружина 12 со стопорным пазом 13 и приводным выступом 14.

Механизм передачи вращения содержит ведущие шестерни 15 и 16, закрепленные на внешних концах валов 3 и 5, соответственно, ведомую шестерню 17, ведомый вал 18, цилиндрический кулачок 19 с фигурным пазом 20, в который введен палец 21, неподвижно закрепленный на основании 11, шлицевую муфту 22 и вал 23 рабочего органа, выполненного в виде маховика 24.

Двигатель внутреннего сгорания содержит камеру впуска 25, камеру сжатия 26, камеру рабочего хода 27 и камеру выпуска 28.

На противоположных торцевых поверхностях корпуса 1 двигателя расположены впускной 29 и выпускной 30 клапаны.

На корпусе 1 также закреплено устройство воспламенения 31 в виде форсунки или свечи.

Силовая установка работает следующим образом.

На схеме (см. фиг. 5) показано положение лопастей 2 и 4 в начале всех процессов в камерах 25, 26, 27 и 28. В данный момент лопасть 4, закрепленная на пустотелом валу 5, также как и ведущая шестерня 16 и стопорный стержень 10, находится в неподвижном состоянии, вертикально, т.к. стопорный стержень 10 находится в стопорном пазу 13 пластинчатой пружины 12. Лопасть 2, закрепленная на сплошном валу 3, также как ведущая шестерня 15 и стопорный стержень 9 имеет возможность вращаться против часовой стрелки. Камера рабочего хода 27 имеет минимальный объем, заряженный очередной порцией сжатой топливной смеси. На свечу 31 подается электрическая искра. В камере 27 рабочий ход. Давлением рабочих газов лопасть 2 вращается против часовой стрелки. Вращающий момент, создаваемый этой лопастью, передается через сплошной вал 3, шестерню 15, ведомую шестерню 17, ведомый вал 18, шлицевую муфту 22, вал маховика 23 маховику 24. Цилиндрический кулачок 19, закрепленный неподвижно на ведомом валу 18, имеет фигурный паз 20, вдоль прорези которого может перемещаться неподвижный палец 21, закрепленный на основании 11 установки. За период рабочего хода в камере 27 паз 20 не имеет осевого смещения (прорезь расположена по окружности) и не может через кулачок 19 и ведомый вал 18 расцепить ведомую шестерню 17 с шестерней 15 до окончания рабочего хода в камере 27.

За этот период времени при перемещении лопасти 2 против часовой стрелки до положения, изображенного на фиг. 6, открыт выпускной клапан 30 и в камере 28 происходит выпуск отработанных газов, открыт впускной клапан 29 и в камеру 25 осуществляется всасывание топливной смеси. В камере 26 происходит сжатие рабочей смеси. При повороте лопасти 2 (за время рабочего хода в камере 27) камеры 25 и 27 будут иметь максимальные объемы, а камеры 26 и 28 минимальные. Теперь лопасть 2 вращается за счет инерции маховика 24, фигурный паз 20 кулачка 19 имеет в этом месте скос вдоль оси; неподвижный палец 21 двигается по скосу паза 20 и перемещает кулачок 19, вал 18 и шестерню 17 влево (шлицевая муфта 22 позволяет это сделать). Шестерня 17 сцепляется с шестерней 16, еще не расщепляясь с шестерней 15. Одновременно нижний конец стопорного стержня 9, вращаясь, воздействует на приводной выступ 14 пружины 12, поднимает стопорный паз 13, который освобождает стопорный стержень 10, а шестерня 17 находится в зацеплении с обеими шестернями 15 и 16. Они вращаются вместе до положения (фиг. 5), камеры меняются местами: 25 на 26, 26 на 27, 27 на 28, 28 на 25. Это происходит для тех пор, пока палец 21 скользит по осевому скосу фигурного паза 20. Когда паз 20 не будет иметь осевого смещения, кулачок 19, вал 18 и шестерня 17 сместятся влево: шестерня 17 расцепится с шестерней 15, а стопорный стержень 9 зайдет в стопорный паз 13 и через вал 3 застопорит лопасть 2; лопасть 4 через вал 5 и шестерни 16 и 17 будет вращаться. В камере 27 снова минимальный объем сжатой топливной смеси, на свечу подается искра, в камере 27 рабочий ход, Цикл повторяется.

Формула изобретения

СИЛОВАЯ УСТАНОВКА, содержащая основание, двигатель в корпусе, пластинчатую пружину с фиксатором и приводным выступом, рабочий орган и механизм передачи вращения, включающий ведущие и ведомую шестерни, валы, цилиндрический кулачок с фигурным пазом и введенным в него пальцем, шлицевую муфту, а также впускной и выпускной клапаны, отличающаяся тем, что двигатель выполнен в виде сплошного и пустотелого валов, соосно установленных в корпусе, выполненном с цилиндрической расточкой, диаметрально спаренных лопастей с упорами, установленных на валах двигателя, и стопорных стержней, закрепленных на внешних концах валов, расположенных вне корпуса двигателя, при этом пластинчатая пружина закреплена на основании установки, а ее фиксатор выполнен в виде стопорного паза для взаимодействия со стопорными стержнями валов двигателя, впускной и выпускной клапаны расположены на противоположных торцевых поверхностях корпуса двигателя, причем двигатель снабжен закрепленным на его корпусе устройством воспламенения, а ведущие шестерни механизма передачи закреплены на внешних концах валов двигателя, при этом рабочий орган выполнен в виде маховика, установленного за шлицевой муфтой противоположно цилиндрическому кулачку механизма передачи вращения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6