Поршневой двигатель

 

Использование: двигатели внутреннего сгорания для транспорта и авиации. Сущность изобретения: двигатель содержит цилиндры с поршнями, соединенными со штоками, на вилках которых установлены ролики, предназначенные для взаимодействия с профилями кулачков, расположенных на валу отбора мощности, и кулачковый диск привода клапанов подвода рабочего тела в цилиндры и отвода газов из цилиндров. Двигатель снабжен кольцами противодействия силам реакций, осями, установленными по обеим сторонам вилок штоков, и опорными элементами, установленными на указанных осях и предназначенными для взаимодействия с упомянутыми кольцами противодействия силам реакций. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Предлагаемый поршневой двигатель относится к двигателям внутреннего сгорания и может найти применение в народном хозяйстве, в частности на транспорте, а в случае выполнения с наддувом в авиации.

Известен поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором передача мощности от сил действия газов на поршни осуществляется через ролики, установленные на подшипниках на штоках и через профилированные кулачки.

Однако у этого двигателя у опор штоков возникают силы трения при воздействии роликов штоков на кулачки вала отбора мощности, что приводит к увеличению мощности, затрачиваемой на трение, снижению экономичности и снижению надежности двигателя.

Целью настоящего технического решения является устраненение указанных недостатков.

Это достигается выполнением по обеим сторонам вилок штоков осей, на которых, на подшипниках располагаются опорные элементы, расположенные также в пазах цилиндров противодействия от сил реакций.

На фигурах 1, 2, 3, 4, 5, 6 представлен вариант выполнения предлагаемого поршневого двигателя.

На фигуре 1 приведен общий вид, на фигуре 2 дан разрез по А-А, выполненный по фигуре 1, на фигуре 3 дана развертка по Б-Б, выполненная по фигуре 1, на фигуре 4 дана развертка по В-В, выполненная по фигуре 1, на фигуре 5 показан в увеличенном масштабе элемент Г, выполненный но фигуре 1, на фигуре 6 дана также развертка В-В для случая, когда опорные элементы осей вилок штоков поршней выполнены в виде ползунов.

В цилиндрах 1 установлены поршни 2, соединенные со штоками 3. Штоки 3 опираются на опоры 4. На вторых концах штоков 3 выполнены вилки 5. На вилках 5, на подшипниках расположены ролики 6. Эти ролики опираются на профили кулачков 7, выполненных в виде цилиндра с осью, совпадающей с продольной осью двигателя.

С внешней и внутренней сторон кулачков 7 расположены цилиндры 8 и 9 противодействия от сил реакций. По обе стороны кулачков 7, на осях вилок 5, на подшипниках расположены ролики 10.

Кулачки 7 жестко соединены с валом 11 отбора мощности. Вал 11 жестко соединен с кулачковым диском 12 привода клапанов 13 выхлопа газов и клапанов 14 подвода воздуха к цилиндрам 1. На хвостовиках 15 и 16 соответственно клапанов 13 и 14 расположены на подшипниках ролики 17 и 18.

Каналы подвода воздуха к клапанам 14 на фигуре 1 обозначены позицией 19, оси роликов 10, установленные на вилках 5, обозначены позицией 20, оси, расположенные на вилках 5 с внутренней стороны, обозначены позицией 21.

Корпус двигателя на фигуре 1 обозначен позицией 22. Кулачки 7 соединены с валом 11 отбора мощности с помощью диска 23. У клапанов 13 и 14 расположены пружины 24 и 25.

На входе двигателя установлен воздухозаборник 26, на выходе газов из цилиндров 1 расположены патрубки 27.

На фигуре 2, в разрезе по А-А, выполненной по фигуре 1, изображено расположение цилиндров 1 и указано принятое направление вращения кулачкового диска 12 привода клапанов.

На фигуре 3, в развертке по Б-Б указано взаимное расположение поршней в цилиндрах. На этой фигуре обозначены процессы в цилиндрах при определенном положении кулачкового диска 12. Сокращенные надписи у цилиндров 1 означают: Сж. т. сжигание топлива, Сж.В сжатие воздуха, К.Н.В. конец наполнения воздуха, Н. В. наполнение воздуха, В.Г. -выхлоп газов, К.Р.Г. конец расширения газов, Р. Г. расширение газов. На этой фигуре для промежуточных положений поршней ролики обозначены позицией 28.

На фигуре 4, в развертке В-В показаны пазы 31 цилиндра 8 противодействия от сил реакций возникающих от действия штоков поршней через вилки 5 и ролики 6, 28 на профили 29 кулачков 7.

Пазы на цилиндре 9 противодействии от сил реакций располагаются идентично пазам 31.

На фигуре 5 показано место Г в увеличенном масштабе, на этой фигуре изображен бурт 32 ограничения роликов 6, 28 от отрыва от профилей 29. На этой фигуре изображен: также бурт 33.

Ползуны, которые могут быть установлены в пазах 31 вместо роликов по фигуре 6 обозначены также позицией 10.

Эти ползуны опираются на подшипники 35. Ролики и ползуны 10 относятся к опорным элементам.

Вершины профилей 29 могут быть выполнены с площадками для нахождения поршней в верхних мертвых точках в определенное время при вращении вала отбора мощности.

Предложенный поршневой двигатель, представленный на фигурах 1, 2, 3, 4, 5, 6 работает следующим образом: Двигатель запускается от раскрутки вала 11, подвода к цилиндрам 1 карбюрированной смеси и включения зажигания при выполнении его как двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием и раскрутки вала 11, впрыска топлива от насосов-форсунок и самовоспламенения при этом при выполнении предлагаемого поршневого двигателя как дизель.

При возвратно-поступательное движении поршней 2 в цилиндрах, вал 11 начинает вращаться от действия сил со стороны поршней на профили 29. При этом на опорах 4 не возникают боковые усилия, так как силы реакции от роликов 6 и 28 воспринимаются роликами или ползунами. Подшипники роликов и ползуны при этом смазываются маслом, при этом уменьшаются силы трения. Подшипники качении 35 также уменьшают силы трения.

Формула изобретения

1. Поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндры с поршнями, соединенными со штоками, на вилках которых установлены ролики, предназначенные для взаимодействия с профилями кулачков, расположенных на валу отбора мощности, и кулачковый диск привода клапанов подвода рабочего тела в цилиндры и отвода газов из цилиндров, отличающийся тем, что двигатель снабжен кольцами противодействия силам реакций, осями, установленными по обеим сторонам вилок штоков, и опорными элементами, установленными на указанных осях и предназначенными для взаимодействия с упомянутыми кольцами противодействия силам реакций.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что двигатель снабжен подшипниками качения, установленными на указанных осях, а опорные элементы выполнены в виде роликов, установленных на подшипниках на осях и предназначенных для взаимодействия с пазами, выполненными на кольцах противодействия силам реакций.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что двигатель снабжен подшипниками качения, установленными на кольцах противодействия силам реакций и предназначенными для взаимодействия с опорными элементами, выполненными в виде ползунов.

РИСУНКИ

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