Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр (1) с камерой сгорания, поршень (2), шатун (4) и коленчатый вал (5). Поршень (2) выполнен в виде шара. Головка (3) шатуна (4) имеет площадку, на которую свободно опирается шар (2). Технический результат заключается в упрощении поршневой группы, в обеспечении равномерного изнашивании цилиндров и в повышении долговечности двигателя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к двигателестроению. Известны поршневые двигатели внутреннего сгорания, содержащие цилиндр с камерой сгорания, поршень, кривошипно-шатунный механизм, соединяющий поршень с коленчатым валом [1, 2]. Их недостатком является сложная поршневая группа, включающая стакан с кольцевыми канавками для уплотнительных колец и с бобышками внутри для соединительного пальца с шатуном. Радиальная составляющая силы шатуна вызывает неравномерный износ по окружности цилиндра и протечку рабочих газов в картер.

За прототип принят поршневой двигатель [3]. Ему присущи вышеуказанные недостатки поршневой группы: сложность и неравномерный износ цилиндра.

Технический результат предложенного двигателя состоит в упрощении конструкции, равномерном изнашивании цилиндров. Это достигается выполнением поршня в виде шара, а головки шатуна - в виде площадки, на которую свободно опирается упомянутый шар.

На фиг.1 изображен четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, продольный разрез; на фиг.2 - продольный разрез по цилиндру, вид сбоку при движении поршня вниз (увеличено); на фиг.3 - продольный разрез по цилиндру при движении поршня вверх (увеличено).

Двигатель внутреннего сгорания имеет цилиндры 1 с камерами сгорания. В каждом цилиндре расположен поршень в виде шара 2. Шар свободно опирается на площадку головки 3 шатуна 4. Площадка жестко соединена с шатуном. Ее рабочая поверхность может иметь выпуклость малой кривизны. Шейка шатуна соединена с цапфой кривошипа коленчатого вала 5.

Работа двигателя происходит обычным способом. Искра от свечи зажигания 6 воспламеняет горючую смесь в камере сгорания цилиндра (фиг.2). Под давлением расширяющихся газов шар 2 давит на площадку 3 шатуна, шатун 4 движется вниз и проворачивает коленчатый вал 5. При следующем цикле шатун от коленчатого вала идет вверх и через шаровой поршень сжимает новую порцию горючей смеси (фиг.3).

В процессе рабочего и холостого ходов шар от трения о стенки цилиндра совершает повороты в разных направлениях. Стохастический характер его вращения способствует равномерному изнашиванию шара и цилиндра. Для наименьшего изнашивания рекомендуется пара - стальной цилиндр и бронзовый шар. При трении пары сталь - бронза или сталь - латунь проявляется эффект безызносного трения. Возможно выполнение шара полым. Его плотная установка в цилиндре обеспечивает их равномерный, без зазоров кольцевой контакт, который надежно предотвращает утечку рабочих газов из камеры сгорания цилиндра. Конструкция значительно проще и технологичнее известного уплотнения разрезными чугунными кольцами в головке поршня. Изготовление шаров диаметром 100 мм не представляет сложности для шарикоподшипниковых заводов.

Преимуществами шаропоршневого двигателя внутреннего сгорания являются простота, высокий коэффициент полезного действия, долговечность.

Источники информации

1. Патент РФ полезная модель №129997, МПК F02B 75/32. Двигатель внутреннего сгорания. 2013. Бюл. №19.

2. Патент РФ №2573062, МПК F02B 75/02. Способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания. 2016. Бюл. №2.

3. Автомобиль: Основы конструкции. Учебник / Н.Н. Вишняков, В.К. Вахламов, А.Н. Нарбут и др. - 2-е изд. М.: Машиностроение, 1986. - 304 с. Стр. 17, рис. 8. Поршневой одноцилиндровый двигатель. - Прототип.

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с камерой сгорания, поршень, шатун, коленчатый вал, отличающийся тем, что поршень выполнен в виде шара, головка шатуна имеет площадку, на которую свободно опирается упомянутый шар.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что площадка шатуна жестко соединена с его головкой.

3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что рабочая поверхность площадки выполнена выпуклой с малой кривизной.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям шатунно-поршневых групп поршневых машин, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, компрессорах, детандерах и т.д. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности работы, снижение массы возвратно-поступательно движущихся масс поршневой машины, повышение ремонтопригодности группы.

Изобретение относится к аксиально-плунжерным гидромашинам. Плунжер аксиально-плунжерной гидромашины имеет сферическую опору, шейку, цилиндрическую часть, канал для подачи рабочей жидкости к сферическому шарнирному соединению, плунжер-башмак и герметичную кольцевую полость, расположенную соосно оси плунжера, причем шейка плунжера начинается от сферы d2 и образована радиусами R1, R2 и конической поверхностью K1 с углом конусности 60° относительно оси плунжера.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в поршневых машинах, преимущественно в двигателях внутреннего сгорания. Шарнирный узел шатуна поршневой машины содержит сферическую вставку (1), установленную в ответном сферическом отверстии (2) поршневой и/или кривошипной неразъемной головки (3) шатуна (4) с возможностью поворота относительно головки (3) шатуна (4) только в одной плоскости, перпендикулярной плоскости качания шатуна (4), за счет фиксатора, ограничивающего качание вставки в остальных направлениях.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Поршень двигателя внутреннего сгорания имеет средство, обеспечивающее маловиброактивность и малошумность поршня и двигателя в целом.

Изобретение относится к двигателестроению. Двухтактный двухпоршневой двигатель внутреннего сгорания содержит головку цилиндров, блок цилиндров, снабженный в одном из цилиндров продувочными окнами, а в другом выпускными окнами, поршни, движущиеся в указанных цилиндрах в основном однонаправленно, каждый из которых управляет продувкой и выпуском соответственно.

Изобретение относится к двигателестроению. Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит блок цилиндров, снабженный продувочными (12) и выпускными (11) окнами.

Изобретение относится к двигателестроению. Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит блок цилиндров, снабженный продувочными (12) и выпускными (11) окнами.

Гидро(пневмоцилиндр) (10А) снабжен корпусом (12) цилиндра, поршнем (18) в сборе и штоком (20) поршня. Поршень (18) в сборе содержит уплотнительную прокладку (34) и корпус (38) поршня, образованный из множества элементов и снабженный канавкой (36) для монтажа уплотнительной прокладки.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Поршень (1) двигателя внутреннего сгорания содержит юбку (2), головку (3) и пояс (4) поршневых колец.

Гидро(пневмо)цилиндр предназначен для возвратно-поступательного перемещения рабочего органа из одного положения в другое. Внутри гильзы (12) цилиндра, входящей в состав гидро(пневмо)цилиндра (10), установлен поршневой узел (18), совершающий в результате подачи текучей среды под давлением перемещение в осевом направлении.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Поршень двигателя внутреннего сгорания имеет средство, обеспечивающее маловиброактивность и малошумность поршня и двигателя в целом.
Наркология
Наверх