Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания

 

Двигатель предназначен для использования в энергомашиностроении в качестве бесшатунного ДВС с принудительным зажиганием. Двигатель содержит цилиндры, размещенные в них поршни, штоки, жестко соединенные с поршнями и связанные с ползунами, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения совместно со штоками вдоль направляющих параллельно стенкам цилиндров, и коленчатый вал, снабженный эксцентриками, расположенными в отверстиях ползунов с возможностью вращения. Двигатель снабжен дополнительными направляющими, расположенными перпендикулярно осям цилиндров, и дополнительным ползуном, размещенным между цилиндрами с возможностью перемещения вдоль дополнительных направляющих. Изобретение обеспечивает повышение полезной мощности, кпд и ресурса и уменьшение массы. 4 ил.

Изобретение относится к энергомашиностроению, касается усовершенствования поршневых двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в качестве автомобильного двигателя, а также привода в различных отраслях народного хозяйства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является бесшатунный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндры, размещенные в них поршни, штоки, жестко соединенные с поршнями и связанные с ползунами, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения совместно со штоками вдоль направляющих параллельно стенкам цилиндров, и коленчатый вал, снабженный эксцентриками, расположенными в отверстиях ползунов с возможностью вращения (US 5503038 А, кл. F 02 В 75/22, опубл. 02.04.1996).

Недостатками данного двигателя являются значительные боковые силы на стенки цилиндров и инерционные силы, приводящие к потерям на трение, невысокие мощность и кпд, а также ресурс при значительной массе.

Задачей изобретения является увеличение ресурса, мощности и кпд, снижение массы и потерь на трение за счет уменьшения инерционных и боковых сил.

Поставленная задача решается за счет того, что бесшатунный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндры, размещенные в них поршни, штоки, жестко соединенные с поршнями и связанные с ползунами, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения совместно со штоками вдоль направляющих параллельно стенкам цилиндров, и коленчатый вал, снабженный эксцентриками, расположенными в отверстиях ползунов с возможностью вращения, снабжен дополнительными направляющими, расположенными перпендикулярно осям цилиндров, и дополнительным ползуном, размещенным между цилиндрами с возможностью перемещения вдоль дополнительных направляющих.

Описанные усовершенствования обеспечивают увеличение полезной мощности и кпд двигателя на 10%, снижение массы в 1,5...2 раза, увеличение ресурса на 30%.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен двигатель, поршень которого находится в ВМТ; на фиг.2 - то же для положения поршня в НМТ; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндры 1, размещенные в них поршни 2, штоки 3, жестко соединенные с поршнями 2 и связанные с ползунами 8, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения совместно со штоками 3 вдоль направляющих 6 параллельно стенкам цилиндров 1, и коленчатый (эксцентриковый) вал 5, снабженный эксцентриками 4, расположенными в отверстиях ползунов 8 с возможностью вращения. Двигатель снабжен дополнительными направляющими 9, расположенными перпендикулярно осям цилиндров 1, и дополнительным ползуном 10, размещенным между цилиндрами 1 с возможностью перемещения вдоль дополнительных направляющих 9, на валу 5 установлен маховик 11.

Двигатель работает следующим образом.

Под действием давления рабочей среды (топливо, газ, пар, жидкость) поршень 2 со штоком 3 перемещается от ВМТ к НМТ, а ползун 8 двигается по направляющим 6 параллельно стенкам цилиндра 1. При таком движении поршень 2 практически не испытывает боковых нагрузок. Описанное движение передается эксцентрику 4, который вращаясь, приводит во вращение вал 5. Таким образом, возвратно-поступательное движение поршня 1 преобразуется во вращательное движение коленчатого вала 5, которое сообщается маховику 11 и коробке передач (движителю).

Для обеспечения равномерной работы двигателя и уравновешивания сил инерции используются дополнительный ползун 10, установленный на среднем эксцентрике 7, и дополнительные направляющие 9, расположенные перпендикулярно осям цилиндров, по которым и скользит дополнительный ползун.

Формула изобретения

Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндры, размещенные в них поршни, штоки, жестко соединенные с поршнями и связанные с ползунами, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения совместно со штоками вдоль направляющих параллельно стенкам цилиндров, и коленчатый вал, снабженный эксцентриками, расположенными в отверстиях ползунов с возможностью вращения, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными направляющими, расположенными перпендикулярно осям цилиндров, и дополнительным ползуном, размещенным между цилиндрами с возможностью перемещения вдоль дополнительных направляющих.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4