Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к ДВС. Задача изобретения - упростить конструкцию, сбалансировать стабильную работу поршня с кривошипно-шатунным механизмом при распределении нагрузки между ними и уменьшить трение поршня. ДВС содержит цилиндр 1, в котором установлен с образованием рабочей камеры 2 поршень 3, выполненный так, что образует камеру предварительного сжатия 5 при скольжении его внутренней цилиндрической части по трубчатому участку 6 трубопровода 7, через который подведен всасывающий канал 8, имеющий выход 9 к наружной части картера 11. ДВС снабжен обручеобразной подвеской 15, установленной с возможностью движения вдоль оси хода поршня 3 по направляющим 16 во внутренней части картера 11, скрепленной с противоположными сторонами нижней части поршня 3, по обе стороны от которой она связана посредством шарнирных соединений с шатунами 19 кривошипно-шатунного механизма. 4 з.п.ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС).

Известны ДВС, в картере которых размещены два коленчатых вала, с шатунными шейками которых соединены соответствующие шатуны кривошипно-шатунного механизма.

Известен ДВС, состоящий из блока, включающего по меньшей мере один цилиндр, в котором установлен с образованием рабочей камеры поршень, оборудованный впускным клапаном, выполненный так, что образует камеру предварительного сжатия при скольжении внутренней цилиндрической части поршня по трубчатому участку трубопровода, через который подведен всасывающий канал, имеющий, как минимум, один выход к наружной части картера, оборудованный всасывающим управляемым клапаном, имеется направляющая нижней части поршня, смонтированная в картере, два шатуна, закрепленные с каждой стороны поршня, движение которых уравновешивается подвеской, шарнирно прикрепленной к коленчатому валу.

Недостатком данного ДВС является то, что примененная система стабилизации работы шатунов и хода поршня очень громоздка и усложняет конструкцию двигателя, сложен механизм управления работой всасывающего клапана, поршень находится, как минимум, в двух соосных направляющих, что затрудняет сборку двигателя и увеличивает трение поршня.

Задачей изобретения является упрощение конструкции ДВС, улучшение стабилизации хода поршня и уравновешенной работы шатунов кривошипно-шатунного механизма и уменьшение трения поршня.

Эта задача решается тем, что в ДВС, содержащем блок, включающий по меньшей мере один цилиндр, в котором установлен с образованием рабочей камеры поршень, оборудованный впускным клапаном, выполненный так, что образует камеру предварительного сжатия при скольжении внутренней цилиндрической части поршня по трубчатому участку трубопровода, через который подведен всасывающий канал, имеющий, как минимум, один выход к наружной части картера, оборудованный управляемым всасывающим клапаном, имеется прямолинейная направляющая нижней части поршня, смонтированная в картере, два шатуна, установленные с каждой стороны поршня, движение которых уравновешивается подвеской, шарнирно прикрепленной к коленчатому валу, в соответствии с изобретением подвеска выполнена обручеобразной, установлена с возможностью движения вдоль оси хода поршня, скреплена с противоположными сторонами нижней части поршня посредством осей, по обе стороны от которых она скреплена с шаровыми шарнирами двух шатунов кривошипно-шатунного механизма.

Кроме того, обручеобразная подвеска установлена на линейно-подвижные ползуны, связывающие ее посредством двухстепенных шарнирных соединений с шатунами кривошипно-шатунного механизма, скреплена цилиндрическими осями с двумя шатунами, установленными на шейки кривошипов двух коленчатых валов, трубчатый участок трубопровода смонтирован в картере с возможностью отклонения в стороны от оси хода поршня, а на оси в картере установлено коромысло с возможностью управления работой всасывающего клапана от эксцентрика на валу кривошипно-шатунного механизма.

На фиг.1 изображен ДВС в продольном разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - устройство связи шатунов с подвеской, установленной на ползуны; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.4; на фиг. 6 - устройство связи подвески с шатунами в ДВС с двумя коленчатыми валами; на фиг.7 - сечение Г-Г на фиг.6.

ДВС состоит из блока, включающего по меньшей мере один цилиндр 1, в котором установлен с образованием рабочей камеры 2 подвижный поршень 3, оборудованный впускным клапаном 4, выполненный так, что образует камеру предварительного сжатия 5 при скольжении внутренней цилиндрической части поршня 3 по трубчатому участку 6 трубопровода 7, через который подведен всасывающий канал 8, имеющий выходы 9, 10 к наружной части картера 11, где выход 10 заглушен заглушкой 12, а выход 9 оборудован всасывающим управляемым клапаном 13. Предусматривается кулачок 14 для управления работой клапана 4. Головка цилиндра 1 оборудована, как минимум, одним клапаном (головка на чертежах не показана).

ДВС снабжен обручеобразной подвеской 15, установленной с возможностью движения вдоль оси хода поршня 3 по направляющим 16, выполненным во внутренней части картера 11, скрепленной с противоположными сторонами нижней части поршня 3 цилиндрическими осями 17 по оси Х-Х, по обе стороны от которой она скреплена с шаровыми шарнирами 18 двух шатунов 19, установленных на шайки кривошипов 20 коленчатого вала 21, расположенного в картере 11.

Изобретение предусматривает устройство крепления обручеобразной подвески 15 к шатунам 19 посредством двухстепенных шарнирных соединений (фиг.4 и 5), для этого применены установленные на направляющих 16 ползуны 22, на которых установлена подвеска 15, скрепленная с последними цилиндрическими осями 23, при этом ползуны 22 цилиндрическими осями 24 скреплены с шатунами 19.

Предложенная система стабилизации работы шатунов и хода поршня, а именно: взаимосвязь шатунов 19 с поршнем 3 через обручеобразную подвеску 15, не ограничивается приведенным вариантом двигателя. Она может быть применена и в других типах двигателей или компрессорах, например в двигателе, где внутри поршня 3 установлен подвижный поршень, связанный с шатуном, установленным на шейку кривошипа коленчатого вала.

Изобретение предусматривает устройство крепления обручеобразной подвески 15 к шатунам 19, установленным на шейках кривошипов 20 двух коленчатых валов 25, 26 (фиг.6 и 7), при этом шатуны 19 скреплены с подвеской 15 цилиндрическими осями 27, последние расположены параллельно друг к другу и оси Х-Х, по обе стороны от которой они находятся.

Устройство ДВС выполнено так, что предусматривает трубчатый участок 6 трубопровода 7, смонтированный в картере 11 с возможностью отклонения в стороны от оси хода поршня 3. На фиг.1 и 2 показан вариант конструкции трубопровода 7, где нижняя его часть 28 имеет шарообразную форму с проходящим в ней всасывающим каналом 8 к выходам 9, 10, которой он установлен посредством шарового шарнирного соединения, обеспечивающего герметичность канала 8 и выходов 9, 10, в картере 11, чем обеспечивается возможность свободного скольжения внутренней цилиндрической части поршня 3 по трубчатому участку 6 трубопровода 7, а значит и уменьшение трения при работе поршня 3.

Устройство ДВС предусматривает управление работой всасывающего клапана 13 эксцентриком 29, расположенным на валу 21 кривошипно-шатунного механизма, через коромысло 30, установленное на оси 31 в картере 11.

При работе двигателя в двухтактном или четырехтактном режиме обручеобразная подвеска 15 задает прямолинейное движение нижней части поршня 3, способствует стабилизации работы кривошипно-шатунного механизма при возвратно-поступательном движении поршня, равномерно распределяя момент сил, возникающих при давлении его на шатуны 19.

Формула изобретения

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий блок, включающий по меньшей мере один цилиндр, в котором установлен с образованием рабочей камеры поршень, оборудованный впускным клапаном, выполненный так, что образует камеру предварительного сжатия при скольжении внутренней цилиндрической части поршня по трубчатому участку трубопровода, через который подведен всасывающий канал, имеющий как минимум один выход к наружной части картера, оборудованный управляемым всасывающим клапаном, имеется прямолинейная направляющая нижней части поршня, смонтированная в картере, два шатуна, установленные с каждой стороны поршня, движение которых уравновешивается подвеской, шарнирно закрепленной к коленчатому валу, отличающийся тем, что подвеска выполнена обручеобразной, установлена с возможностью движения вдоль оси хода поршня, скреплена с противоположными сторонами нижней части поршня посредством осей, по обе стороны от которых она скреплена с шаровыми шарнирами двух шатунов кривошипно-шатунного механизма.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что обручеобразная подвеска установлена на линейно подвижные ползуны, связывающие ее посредством двухстепенных шарнирных соединений с шатунами кривошипно-шатунного механизма.

3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что обручеобразная подвеска скреплена цилиндрическими осями с двумя шатунами, установленными на шейки кривошипов двух коленчатых валов.

4. Двигатель по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что трубчатый участок трубопровода смонтирован в картере с возможностью отклонения в стороны от оси хода поршня.

5. Двигатель по пп.1 - 4, отличающийся тем, что на оси в картере установлено коромысло с возможностью управления работой всасывающего клапана от эксцентрика на валу кривошипно-шатунного механизма.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7