Поршневой двигатель

 

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: поршневой двигатель содержит размещенный в цилиндре 1 поршень 2, связанный шатуном 3 с шестерней 5, эксцентрично размещенной на коленчатом валу 4. Шестерня 5 входит в зацепление с внешними зубьями неподвижного колеса 6, ось которого совпадает с осью коленчатого вала 4. Число зубьев шестерни 5 меньше числа зубьев колеса 6 в 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5; 7 раз. 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и может использоваться в качестве двигателя внутреннего сгорания, поршневой машины, насоса или компрессора.

Известен поршневой двигатель, содержащий цилиндр, поршень, размещенный в цилиндре, коленчатый вал, шестерню, размещенную с возможностью вращения на коленчатом валу эксцентрично относительно оси вращения последнего, шатун, шарнирно соединенный одним концом с шестерней эксцентрично относительно оси ее вращения, а другим с поршнем, причем неподвижное зубчатое колесо с зубьями внешнего зацепления установлено соосно с осью вращения коленчатого вала и с возможностью взаимодействия с шестерней (см. а.с СССР N 1451303, кл. F 02 B 41/02, 1980).

Недостаток известного двигателя заключается в недостаточном постоянстве крутящего момента на коленчатом вале двигателя и недостаточной величине коэффициента полезного действия.

Задача изобретения заключается в повышении постоянства крутящего момента и в повышении величины коэффициента полезного действия.

Поставленная задача решается тем, что поршневой двигатель содержит направляемый в цилиндре поршень, возвратно-поступательное движение которого через шатун передается на коленчатый вал, шатун шарнирно соединен одним концом с шестерней эксцентрично к оси ее вращения, шестерня установлена с возможностью вращения на коленчатом валу эксцентрично к оси его вращения, шестерня входит в зацепление с внешними зубьями неподвижного зубчатого колеса, ось вращения которого совпадает с осью коленчатого вала, причем число зубьев шестерни меньше числа зубьев колеса в 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5; 7 раз.

На фиг. 1 показана кинематическая схема двигателя; на фиг.2 траектория движения конца шатуна, не связанного с поршнем, при различных передаточных отношениях.

Поршневой двигатель содержит цилиндр 1, в котором размещен поршень 2, последний через шатун 3 соединен с шестерней 5, эксцентрично размещенной на коленчатом валу 4. Шестерня 5 входит в зацепление с зубьями неподвижного колеса 6, ось которого совпадает с осью коленчатого вала 4.

Число зубьев шестерни 5 меньше числа зубьев колеса 6 в 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5; 7. Указанные величины являются передаточным отношением V между шестерней и зубчатым колесом.

Поршневой двигатель работает следующим образом. Под действием рабочего тела поршень 1 совершает поступательное движение в цилиндре 2, передавая нагрузку на шестерню 5, и коленчатый вал 4, заставляя последний совершать вращательное движение. При этом, в зависимости от величины передаточного отношения U, конец шатуна 3 описывает траектории указанные на фиг.2.

В предложенной конструкции двигателя поршень более резко подходит в верхнюю мертвую точку и отходит от нее, что более благоприятно сказывается на процессе воспламенения топлива в случае использования предложенного двигателя в качестве двигателя внутреннего сгорания. С уменьшением диаметра шестерни 5 уменьшается область точек, близкая по характеристикам к верхней и нижней мертвым точкам, что позволяет повысить коэффициент полезного действия.

Формула изобретения

Поршневой двигатель, содержащий направляемый в цилиндре поршень, возвратно-поступательное движение которого через шатун передается на коленчатый вал, шатун шарнирно соединен одним концом с шестерней эксцентрично к оси ее вращения, шестерня установлена с вoзмoжнocтью вращения на коленчатом валу эксцентрично к оси его вращения, отличающийся тем, что шестерня входит в зацепление с внешними зубьями неподвижного колеса, ось вращения которого совпадает с осью коленчатого вала, число зубьев шестерни меньше числа зубьев колеса в 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5, 7 раз.

РИСУНКИ

Рисунок 1