Двигатель внутреннего сгорания
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к поршневым двигателям внутреннего сгорания. Технический результат заключается в снижении потерь на трение и упрощении конструкции, чем достигается повышение надежности и долговечности двигателя. Согласно изобретению в двигателе внутреннего сгорания возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре посредством шатуна передается на зубчатое колесо, закрепленное между двумя корпусами двигателя на подшипниках качения. При этом диаметр внутренних колец подшипников качения выполнен больше длины хода поршня. Кроме того, возможно выполнение двигателя, при котором движение поршня на зубчатое колесо передается посредством двух шатунов, установленных по обе стороны зубчатого колеса. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к поршневым двигателям внутреннего сгорания.
Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, цилиндры, поршни, шатуны, связанные с коленчатым валом, и маховик (см. А.В.Кузнецов «Устройство и эксплуатация двигателей внутреннего сгорания»).
Недостатком известной конструкции является наличие коленчатого вала. При использовании целых коленчатых валов невозможно применение подшипников качения, поэтому иногда коленчатые валы делают составными. Коленчатый вал относится к числу наиболее сложных, напряженных и дорогостоящих деталей двигателя. Масса вала составляет около десяти процентов от массы двигателя, а стоимость его изготовления иногда достигает 25-30% стоимости двигателя.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является поршневой двигатель внутреннего сгорания (см. GB №2056561 А, МПК F02B 75/32, опубл. 18.03.1981), содержащий корпус с цилиндрами, поршни, связанные посредством шатунов с зубчатыми колесами, и маховик. При этом зубчатые колеса установлены в корпусе двигателя на подшипниках скольжения.
Недостатком данной конструкции является установка зубчатых колес на подшипниках скольжения, применение которых в сравнении с подшипниками скольжения повышает потери на трение.
Таким образом, технической задачей предлагаемого изобретения является исключение вышеперечисленных недостатков коленчатого вала и подшипников скольжения. Т.е. технический результат изобретения заключается в снижении потерь на трение и упрощении конструкции, чем достигается повышение надежности и долговечности двигателя.
Согласно изобретению двигатель внутреннего сгорания включает в себя цилиндр, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение, передаваемое на зубчатое колесо посредством, по меньшей мере, одного шатуна, и маховик. При этом зубчатое колесо закреплено между двумя корпусами двигателя на подшипниках качения, у которых диаметр внутренних колец больше длины хода поршня. Движение поршня на зубчатое колесо может передаваться посредством двух шатунов, установленных по обе стороны зубчатого колеса, а вращение зубчатого колеса передается на маховик валом с ведомыми шестернями.
Предлагаемая конструкция двигателя поясняется фиг.1-3, где: 1 - зубчатое колесо, 2 - первый и второй корпусы, 3 - подшипники, 4 - шатуны, 5 - ведомая шестерня, 6 - поршень, 7 - противовес.
Двигатель состоит из двух корпусов 2, имеющих отверстия для шатунов 4. При сборке двигателя между двумя корпусами 2 закрепляются цилиндр и зубчатое колесо 1. Поршень 6 с шатунами 4 ставятся сверху в цилиндр. Последней операцией при сборке является закрепление шатунов 4 к зубчатому колесу 1.
При работе двигателя возвратно-поступательное движение поршня 6 передается на зубчатое колесо 1 двумя шатунами 4, закрепленными по обе стороны на внутренней поверхности зубчатого колеса 1. Вращение зубчатого колеса 1 передается на маховик через ведомые шестерни 5. Зубчатое колесо 1 зафиксировано на внутренних кольцах подшипников 3 качения, которые закреплены между двумя корпусами 2. Подшипники 3 качения выполнены таким образом, что диаметры их внутренних колец больше длины хода поршня 6.
При изготовлении многоцилиндрового двигателя несколько данных конструкций скрепляются в единое целое и сообщаются валом, проходящим через ведомые шестерни.
На Фиг.3 показана возможная конструкция зубчатого колеса с увеличенной поверхностью зубцов.
1. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС), включающий цилиндр, поршень, движение которого посредством шатуна передается на зубчатое колесо, и маховик, отличающийся тем, что зубчатое колесо закреплено между двумя корпусами двигателя на подшипниках качения, у которых диаметр внутренних колец больше длины хода поршня.
2. ДВС по п.1, отличающийся тем, что движение поршня на зубчатое колесо передается двумя шатунами, установленными по обе стороны зубчатого колеса.
3. ДВС по п.1, отличающийся тем, что вращение зубчатого колеса передается на маховик валом с ведомыми шестернями.
