Двигатель
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит корпус прямоугольной формы, в стенках которого установлена ось с шарнирно размещенным на ней с помощью ступицы диском, к которому прикреплены противоположно расположенные цилиндры. К поршням цилиндров прикреплены штоки с выполненными в них каналами и клапанными отверстиями. Штоки закреплены в корпусе двигателя, а цилиндры имеют днища. К каждому цилиндру прикреплена проушина, на которой шарнирно размещен шатун, другой конец которого шарнирно установлен на шатунной шейке коленчатого вала. Противоположно расположенная шатунная шейка вала шарнирно связана с другим шатуном противоположного цилиндра. Возвратно-качательное движение цилиндров относительно неподвижных поршней преобразуется во вращение коленчатого вала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к системам газораспределения двигателей внутреннего сгорания, и может быть применено на карбюраторных и дизельных двигателях с рядным или V-образным расположением цилиндров.
Известен двигатель внутреннего сгорания с качающимися рабочими органами и преобразователем их качательного движения во вращение коленчатого вала (патент Франции №2819288, опубл. 12.07.2002).
Недостатком известного двигателя является малая эффективность его работы.
Техническим результатом заявленного изобретения являются увеличение кпд двигателя и снижение расхода горюче-смазочных материалов за счет того, что отсутствуют колебательные процессы в системе поршень-шатун-кривошип. Подвижные цилиндры с шатунами действуют на шатунную шейку коленчатого вала с двух противоположных сторон, увеличивая рычаг поворота в два раза и снижая давление на боковые стенки шатунных шеек.
Поставленная задача достигается тем, что двигатель содержит коробку прямоугольной формы, в стенках которой установлена ось (оси) с шарнирно размещенным на ней с помощью ступицы диском, к которому прикреплены цилиндры, расположенные на его сторонах, в цилиндры входят поршни с прикрепленными к ним штоками с каналами в них и клапанными отверстиями, штоки закреплены в коробке двигателя, цилиндры имеют днища, к цилиндрам прикреплена проушина, на которой шарнирно размещен шатун, другой конец которого шарнирно установлен на шатунной шейке коленчатого вала, противоположно расположенная шатунная шейка вала шарнирно связана с другим шатуном, установленным шарнирно на оси, закрепленной на цилиндрах с помощью проушин, расположенных противоположно первым.
Поставленная задача достигается также тем, что он может использоваться в качестве двигателя внутреннего сгорания, а при применении поочередно переключающихся клапанов он может использоваться в качестве парового, водяного, пневматического двигателей, а также насоса, компрессора.
Поставленная задача достигается также тем, что установленные соосно диски с цилиндрами, связанными между собой для взаимодействия гибкой тягой, закрепленной на рычагах, прикрепленных к цилиндрам, и перекинутой через блок, могут использоваться в качестве ручного насоса, при этом диски могут получать вращение от установленных шарнирно по обе стороны оси храповых механизмов с рычагами, тягами и блоком.
Двигатель изготовляется с рядным и более расположением цилиндров и представляет собой прямоугольной формы коробку, в боковых стенках которой установлена ось (оси) с шарнирно помещенным на ней с помощью ступицы диском. По краям диск скреплен с облегающими его цилиндрами, открытыми в верхней части для поршней со штоками. В нижней части цилиндры имеют днища. Снизу к цилиндрам прикреплены проушины с установленной в них осью, на которой шарнирно установлен конец шатуна, другой конец которого шарнирно установлен на шатунной шейке коленчатого вала. Коренные подшипники вала установлены в корпусах, прикрепленных к днищу коробки двигателя. На коленчатом валу установлена шестерня газораспределительного механизма, связанная с шестерней, установленной на кулачковом валу, с помощью которого приводятся в движение штанги и толкатели, перемещающие стержни клапанов, закрывающих с помощью пружин клапанные отверстия в поршнях. Поршни прикреплены к штокам, которые прикреплены в верхней части к коробке двигателя. В них проходят каналы для входа и выхода газовых потоков, а также топливные каналы форсунки, через которые впрыскивают топливо в камеру сгорания в момент подхода днища цилиндра к днищу поршня. Движущиеся цилиндры при неподвижном поршне позволяют повысить компрессию в камере сгорания при устранении колебательных движений в кривошипно-шатунном механизме. Повышается кпд двигателя также за счет того, что шатун связан с двумя цилиндрами, а два действующих противоположно шатуна действуют на две шатунные шейки коленчатого вала, расположенные противоположно на 180 градусов (связывают четыре или восемь цилиндров для поворота коленчатого вала на 180°). Давление на боковые стенки шатунных шеек снижается за счет увеличения длины рычага в два раза. Также снижается расход горюче-смазочных материалов при эксплуатации двигателя. Увеличены межремонтные сроки.
На фиг.1 изображен двигатель внутреннего сгорания,
на фиг.2 - вид В-В на фиг.1.
Двигатель внутреннего сгорания включает коробку 1, которая отливается из металла. Диски 3 шарнирно установлены на осях 2. Цилиндры 4 с днищами 5 и проушинами 6 прикреплены к дискам 3. Шатун 8 установлен шарнирно на оси 7 и шатунной шейке 10 коленчатого вала 9. Коренные подшипники 11 установлены в корпусах 12, прикрепляемых к днищу коробки 1. Механизм газораспределения включает шестерни 13 и 14, кулачковый вал 15, штангу 16, толкатели 17, стержни 16 клапанов 19. В днищах поршней 21 выполнены клапанные отверстия 20. Штоки 22 с выполненными в них каналами 23 крепятся к поршням 21 и к верхней части коробки 1, в которой выполнены отверстия 24 для газовых потоков. Двуплечие рычаги 25, оси 26, пластина 27 изготовляются из металла. Пластина 27 крепится к коробке 1 болтами 28.
Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.
При повороте коленчатого вала 9 его шатунные шейки 10 начнут перемещать шатуны 8 в противоположных направлениях. Другие концы шатунов 8 через оси 7, проушины 6 начнут поворачивать на осях 2 ступицы с дисками 3 и с ними цилиндры 4. При сближении днища 5 цилиндра 4 с днищем поршня 21 в камеру сгорания со сжатым воздухом впрыскивается через форсунки топливо. После воспламенения цилиндр 4 начнет перемещаться в обратном направлении. При этом в расположенном напротив цилиндре будет происходить подготовительный такт. Проушины 6 через оси 7, шатун 8 и шатунную шейку 9 поворачивают коленчатый вал 10, который через вторую шатунную шейку перемещает противоположно расположенный шатун 8, второй конец которого через ось 7, проушины 6 поворачивает на оси 2 диск 3 с цилиндрами, в которых совершаются подготовительные такты четырехтактного цикла двигателя.
1. Двигатель, содержащий коробку прямоугольной формы, в стенках которой установлена ось (оси) с шарнирно размещенным на ней с помощью ступицы диском, к которому прикреплены цилиндры, расположенные на его сторонах, в цилиндры входят поршни с прикрепленными к ним штоками с каналами в них и клапанными отверстиями, штоки закреплены в коробке двигателя, цилиндры имеют днища, к цилиндрам прикреплена проушина, на которой шарнирно размещен шатун, другой конец которого шарнирно установлен на шатунной шейке коленчатого вала, противоположно расположенная шатунная шейка вала шарнирно связана с другим шатуном, установленным шарнирно на оси, закрепленной на цилиндрах с помощью проушин, расположенных противоположно первым.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что он может использоваться в качестве двигателя внутреннего сгорания, а при применении поочередно переключающихся клапанов он может использоваться в качестве парового, водяного, пневматического двигателей, а также насоса, компрессора.
3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что установленные соосно диски с цилиндрами, связанными между собой для взаимодействия гибкой тягой, закрепленной на рычагах, прикрепленных к цилиндрам, и перекинутой через блок, могут использоваться в качестве ручного насоса, при этом диски могут получать вращение от установленных шарнирно по обе стороны оси храповых механизмов с рычагами, тягами и блоком.
