Поршневой двигатель

 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в различных транспортных средствах и в стационарных энергетических установках. Технический результат заключается в повышении коэффициента полезного действия двигателя за счет обеспечения в нем возможности изменения объемов цилиндров согласно тактам двигателя. Двигатель состоит из блока цилиндров, распределительного вала, систем подачи и зажигания горючей смеси, ведущего коленчатого вала, шатунов, поршней и ведомого коленчатого вала с шатунами. Коленчатые валы соединены между собой парой зубчатых шестерен, понижающих скорость вращения ведомого вала в два раза. Ведущий коленчатый вал оснащен разноплечевыми рычагами, оси вращения и качения которых расположены на его шатунных шейках, к их осям на одних плечах прикреплены шатуны ведомого коленчатого вала, а к осям на других плечах - шатуны поршней. 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть использовано как в различных транспортных средствах, так и в стационарных энергетических установках.

Известен поршневой двигатель внутреннего сгорания, состоящий из блока цилиндров, распределительного вала, систем подачи и зажигания горючей смеси, ведущего коленчатого вала, шатунов, поршней, ведомого коленчатого вала с шатунами, причем коленчатые валы соединены между собой парой зубчатых шестерен, понижающих скорость вращения ведомого вала в два раза (см. авторское свидетельство СССР N 968496, МПК F 02 B 41/00, опубликованного 23.10.1982).

Недостаток этого двигателя заключается в ограниченном коэффициенте полезного действия, связанном, в частности, с неполным расширением горючей смеси в цилиндрах двигателя.

Задача изобретения - повышение коэффициента полезного действия поршневого двигателя внутреннего сгорания за счет обеспечения в нем возможности изменения объемов цилиндров согласно тактам двигателя.

Поставленная задача решается тем, что поршневой двигатель внутреннего сгорания, состоящий из блока цилиндров, распределительного вала, систем подачи и зажигания горючей смеси, ведущего коленчатого вала, шатунов, поршней, ведомого коленчатого вала с шатунами, причем коленчатые валы соединены между собой парой зубчатых шестерен, понижающих скорость вращения ведомого вала в два раза согласно изобретению, ведущий коленчатый вал оснащен разноплечевыми рычагами, оси вращения и качения которых расположены на его шатунных шейках, при этом к их осям на одних плечах прикреплены шатуны ведомого коленчатого вала, а к осям на других плечах - шатуны поршней.

На чертежах схематично изображены рабочие такты предложенного двигателя, так: на фиг. 1 - "впуск"; на фиг. 2 - "сжатие"; на фиг. 3 - "рабочий ход"; на фиг. 4 - "выпуск".

Работа предложенного двигателя происходит следующим образом.

При первом такте кривошип 1 ведущего коленчатого вала 2, кривошип 3 ведомого коленчатого вала 4 и его шатун 5 занимают крайнее нижнее положение и перемещают поршень 6 посредством рычага 7, шатуна 8 и шестерен 9 и 10 в цилиндре 11, уменьшая его ход на заданную величину, в процессе чего происходит впуск свежей смеси, что и показано на фиг. 1.

Затем ведущий коленчатый вал 2 проворачивается на 180^o и устанавливает свой кривошип 1 в крайнее верхнее положение и посредством вращения шестерен 9 и 10, рычага 7, шатуна 5 устанавливает кривошип 3 ведомого коленчатого вала 4 в крайнее правое положение и поршень 6 в цилиндре 11 с помощью шатуна 8 в верхнюю мертвую точку, и происходит сжатие смеси, как это показано на фиг. 2.

После этого происходит проворачивание ведущего коленчатого вала 2 снова на 180^o и установка кривошипа 1 в крайнее нижнее положение, и посредством шестерен 9 и 10, рычага 7 происходит перемещение кривошипа 3 ведомого коленчатого вала 4 в крайнее верхнее положение, а поршня 6 в цилиндре 11 - в нижнюю мертвую точку, как это изображено на фиг. 3.

Наконец, снова проворачиваясь на 180^o, кривошип 1 ведущего коленчатого вала 2 устанавливается в крайнее верхнее положение и посредством шестерен 9 и 10, рычага 7 и шатуна 5 ведомого коленчатого вала 4 устанавливает его кривошип 3 в крайнее левое положение, а поршень 6 в цилиндре 11 в верхней мертвой точке, на чем завершается такт "выпуск" (фиг. 4) и весь рабочий цикл двигателя.

Изготовление и испытание экспериментального образца предложенного двигателя и определение при этом оптимальных соотношений размеров коленчатых валов, длин плеч рычага и шатунов полностью подтвердили решение задачи, поставленной в изобретении.

Формула изобретения

Поршневой двигатель внутреннего сгорания, состоящий из блока цилиндров, распределительного вала, систем подачи и зажигания горючей смеси, ведущего коленчатого вала, шатунов, поршней, ведомого коленчатого вала с шатунами, причем коленчатые валы соединены между собой парой зубчатых шестерен, понижающих скорость вращения ведомого вала в два раза, отличающийся тем, что ведущий коленчатый вал оснащен разноплечевыми рычагами, оси вращения и качения которых расположены на его шатунных шейках, при этом к их осям на одних плечах прикреплены шатуны ведомого коленчатого вала, а к осям на других плечах - шатуны поршней.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4