Двигатель, содержащий регулятор компрессии двигателя

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2570299:

ПОХЬЯЛАЙНЕН Аулис (FI)

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Двигатель содержит регулятор компрессии двигателя, шатун (2), выступающий из поршня двигателя в направлении кривошипа и установленный при помощи подшипников на эксцентриковом колесе (3), которое снабжено зубчатым кольцом, центрированным относительно кривошипа. Эксцентриковое колесо (3) приводится в движение регулировочным колесом (4). Размеры эксцентрикового колеса (3) и регулировочного колеса (4) таковы, что сумма радиуса (R) кривошипа и радиуса (rv) делительной окружности зубчатого кольца эксцентрикового колеса (3) равна радиусу (Rs) делительной окружности регулировочного колеса (4). Двигатель имеет регулировочное устройство (19), выполненное с возможностью установки регулировочного колеса (4) в требуемую позицию при помощи передвигающего рычага и поворотного рычага (22). Технический результат заключается в уменьшении выделения СО2. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к двигателю согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, который существенно уменьшает выделение CO2.

Уровень техники

В известных двигателях шатун установлен на подшипниках на кривошипе коленчатого вала. Когда поршень находится в верхней позиции, объем камеры сгорания является неизменным во всем диапазоне скоростей вращения. При недостаточном заполнении компрессия остается низкой, что приводит к довольно плохому функционированию.

Когда скорость вращения возрастает, объем камеры сгорания увеличивается относительно быстрее, чем при низких скоростях. В результате давление в цилиндре не достигает достаточно высокого уровня, что уменьшает мощность двигателя.

В известных двигателях, когда поршень находится в верхней мертвой точке, кривошип и шатун находятся на одной линии и длина рычага равна нулю. Поэтому крутящий момент в это время также равен нулю.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является устранение вышеуказанных недостатков и обеспечение двигателя, который имеет гораздо меньшие потери тепловой энергии и увеличенную выходную мощность на литр и который уменьшает выделение CO2 примерно на 38% по сравнению с известными двигателями.

Эту задачу можно решить в соответствии с изобретением при помощи регулятора компрессии и использования регулировочного колеса для настройки позиции эксцентрикового колеса на кривошипе коленчатого вала.

Размеры шестерен определяются согласно уравнению, приведенному на странице 3. Эксцентриковое колесо установлено на подшипниках на нижнем конце шатуна и в кривошипе. Эксцентриковое колесо содержит закрепленное зубчатое кольцо, центрированное относительно кривошипа коленчатого вала. Зубчатое кольцо приводится в движение регулировочным колесом. Регулировочное колесо при помощи компьютера и регулировочного устройства перемещается в позицию, которая требуется для обеспечения достаточного давления в цилиндре.

Когда регулировочное устройство перемещает регулировочное колесо в направлении против часовой стрелки, объем камеры сгорания уменьшается, а давление увеличивается. И наоборот, давление становится более низким, когда регулировочное колесо поворачивается в направлении часовой стрелки.

Более конкретно двигатель согласно изобретению описан в отличительной части пункта 1 формулы изобретения.

Согласно изобретению двигатель содержит регулятор компрессии двигателя, при этом предусмотрен шатун, выступающий из поршня двигателя в направлении кривошипа и установленный при помощи подшипников на эксцентриковом колесе, которое снабжено зубчатым кольцом, центрированным относительно кривошипа, при этом эксцентриковое колесо приводится в движение регулировочным колесом и отличается тем, что размеры эксцентрикового колеса и регулировочного колеса таковы, что сумма радиуса кривошипа и радиуса делительной окружности зубчатого кольца эксцентрикового колеса равна радиусу делительной окружности регулировочного колеса, при этом предусмотрено регулировочное устройство, выполненное с возможностью установки регулировочного колеса в требуемую позицию при помощи передвигающего рычага и поворотного рычага.

Радиус делительной окружности регулировочного колеса в 2,5 раза больше, чем радиус делительной окружности зубчатого кольца эксцентрикового колеса.

Двигатель содержит поворотный рычаг для регулирования позиции эксцентрикового колеса, при этом поворотный рычаг присоединен к регулировочной оси.

Регулировочная ось выполнена с возможностью поворота регулировочного колеса каждого цилиндра.

Регулировочное колесо каждого цилиндра снабжено поворотным заплечиком и амортизатором для поглощения ударов.

Двигатель содержит регулировочное устройство, выполненное с возможностью измерения степени наполнения цилиндра, скорости вращения и требуемой мощности.

Регулировочное устройство выполнено с возможностью изменения степени сжатия для обеспечения оптимальной компрессии в цилиндре.

Краткое описание чертежа

Ниже приведено более подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором показан вид в разрезе конструкции двигателя согласно изобретению.

Осуществление изобретения

Деталь 2 двигателя изготовлена из металла, поэтому на торцевой стороне кривошипа можно установить эксцентриковое колесо 3, при этом зубчатое кольцо, расположенное в центре кривошипа, прикреплено к нему. Зубчатое кольцо эксцентрикового колеса 3 находится в контакте с зубчатым кольцом регулировочного колеса 4.

Регулировочное колесо 4 установлено на корпусе двигателя с возможностью поворота назад и вперед в пределах 0-30°. Для поворота регулировочное колесо 4 снабжено поворотным заплечиком 24, к которому присоединен поворотный рычаг 22.

Поворотный рычаг 22 прикреплен к регулировочной оси 18. Для поворота каждого регулировочного зубчатого кольца к регулировочной оси 18 присоединено поворотное устройство.

Регулировочное устройство 19 учитывает скорость вращения, требуемую мощность и степень наполнения двигателя.

Эксцентриковое колесо 3 поворачивается в направлении, противоположном направлению вращения коленчатого вала двигателя. Радиус rv делительной окружности зубчатого кольца эксцентрикового колеса и радиус Rs делительной окружности регулировочного зубчатого кольца определяются соотношением Rs=R+rv=2.5*rv.

Подвижное регулировочное колесо 4 каждого цилиндра перемещается при помощи регулировочной оси 18 и прикрепленных к ней поворотных рычагов 22. Благодаря этому обеспечивается одновременная настройка во всех цилиндрах.

Система обеспечивает больший угол 9 шатуна в начале такта расширения, увеличивая, таким образом, выигрыш в силе рычажной передачи, при этом в конце такта расширения угол шатуна, соответственно, уменьшается, что снижает трение между поршнем и стенкой цилиндра.

В случае небольшой степени наполнения объем камеры сгорания уменьшается, и расстояние до фронта пламени сокращается, как и время горения. Сокращение времени горения и увеличение степени сжатия обеспечивают достаточно высокое давление в цилиндре.

При увеличении скорости вращения давление в цилиндре увеличивается за счет изменения степени сжатия. Конструкция обеспечивает увеличение скорости поршня и повышение давления в цилиндре во время такта расширения. Объем камеры сгорания быстро увеличивается, при этом давление не возрастает слишком сильно.

Изменяя объем камеры сгорания, давление в цилиндре можно регулировать до границы возникновения детонации, а температуру - до максимально допустимой температуры для конструкции двигателя. Высокая температура повышает сопротивление теплопроводности, что позволяет уменьшить потери тепловой энергии.

1. Двигатель, содержащий регулятор компрессии двигателя, при этом предусмотрен шатун (2), выступающий из поршня двигателя в направлении кривошипа и установленный при помощи подшипников на эксцентриковом колесе (3), которое снабжено зубчатым кольцом, центрированным относительно кривошипа, при этом эксцентриковое колесо (3) приводится в движение регулировочным колесом (4), отличающийся тем, что размеры эксцентрикового колеса (3) и регулировочного колеса (4) таковы, что сумма радиуса (R) кривошипа и радиуса (rv) делительной окружности зубчатого кольца эксцентрикового колеса (3) равна радиусу (Rs) делительной окружности регулировочного колеса (4), при этом предусмотрено регулировочное устройство (19), выполненное с возможностью установки регулировочного колеса (4) в требуемую позицию при помощи передвигающего рычага и поворотного рычага (22).

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что радиус (Rs) делительной окружности регулировочного колеса (4) в 2,5 раза больше, чем радиус (rv) делительной окружности зубчатого кольца эксцентрикового колеса (3).

3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что он содержит поворотный рычаг (22) для регулирования позиции эксцентрикового колеса (3), при этом поворотный рычаг присоединен к регулировочной оси (18).

4. Двигатель по п. 3, отличающийся тем, что регулировочная ось (18) выполнена с возможностью поворота регулировочного колеса (4) каждого цилиндра.

5. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что регулировочное колесо (4) каждого цилиндра снабжено поворотным заплечиком (24) и амортизатором для поглощения ударов.

6. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что он содержит регулировочное устройство (19), выполненное с возможностью измерения степени наполнения цилиндра, скорости вращения и требуемой мощности.

7. Двигатель по п. 6, отличающийся тем, что регулировочное устройство (19) выполнено с возможностью изменения степени сжатия для обеспечения оптимальной компрессии в цилиндре.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, в частности к силовым установкам с двигателями внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение КПД и многотопливность.

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Двигатель содержит подвижно установленный в цилиндре (1) поршень (2), который шарнирно соединен с шатуном (9), движение которого передается на кривошип (5) коленчатого вала (17) через передаточное звено в виде траверсы (6), соединенной с кривошипом (5) посредством шарнира в центральной опорной точке, находящейся в промежуточном положении на участке между двумя другими опорными точками траверсы, одна из которых соединена шарнирно с шатуном (9), а другая соединена шарнирно с одним концом управляющего рычага (11).

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при создании двигателей внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), использующих в качестве топлива бензин и/или дизельное топливо.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), использующих в качестве топлива бензин и/или дизельное топливо.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с регулируемой степенью сжатия воздуха или топливовоздушной среды в рабочем цилиндре двигателя, обеспечиваемой изменением объема камеры сжатия между поршнем, находящимся в верхнем мертвом положении, и головкой цилиндра.

Изобретение относится к поршневым машинам и преимущественно может быть использовано в поршневом двигателе внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении и сборке двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания с дифференциальным ходом поршня имеет вал двигателя и поршень, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в камере цилиндра и содержащий внутреннюю часть поршня, шток поршня, соединенный на первом конце с упомянутой внутренней частью поршня, наружную часть поршня, которая служит в качестве носителя для упомянутой внутренней части поршня и соединена с упомянутым валом двигателя, причем упомянутая внутренняя часть поршня выполнена с возможностью работать по циклу, отличному от цикла наружной части поршня, и управляющий рычажный механизм, соединенный с упомянутым двигателем в точке крепления, причем упомянутый управляющий рычажный механизм соединен со вторым концом упомянутого штока поршня, определяя точку копирования, в котором упомянутый управляющий механизм направляет и определяет перемещение упомянутой точки копирования таким образом, что оно по существу выровнено с осью упомянутой камеры цилиндра.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Поршневое устройство (100) предназначено для двигателя внутреннего сгорания с дифференциальным ходом поршня.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям с переменной степенью сжатия. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение кпд.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к силовым установкам с двигателями внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение КПД и многотопливность.

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Двигатель содержит подвижно установленный в цилиндре (1) поршень (2), который шарнирно соединен с шатуном (9), движение которого передается на кривошип (5) коленчатого вала (17) через передаточное звено в виде траверсы (6), соединенной с кривошипом (5) посредством шарнира в центральной опорной точке, находящейся в промежуточном положении на участке между двумя другими опорными точками траверсы, одна из которых соединена шарнирно с шатуном (9), а другая соединена шарнирно с одним концом управляющего рычага (11).

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Двигатель внутреннего сгорания с изменяемой степенью сжатия содержит цилиндр (1) с поршнем (2), соединенный с поршнем (2) шток (17), с двух сторон которого вдоль хода поршня (2) расположены силовые зубчатые рейки с плоскими опорными поверхностями, два зеркально расположенных кривошипно-шатунных механизма (3) и (4) с параллельными валами, которые синхронно вращаются в противоположных направлениях с одинаковой скоростью.

Изобретение относится к области двигателестроения. Техническим результатом является облегчение пуска холодного двигателя.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) с компрессионным или детонационным воспламенением рабочей смеси. Двухтактный детонационный двигатель содержит корпус (1), по меньшей мере два цилиндра (10), изогнутый вал (3), шарнир неравных угловых скоростей, наклонный вал (6), поршни (11), размещенные в цилиндрах (10), и шарнирно связанные с головками шатунов (12).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Шатун для автоматического регулирования степени сжатия ДВС содержит стержень двутаврового сечения с масляным каналом, состоящий из двух половин с цельными нижней и верхней головками, имеющие по две левых и две правых оси.

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания с компрессионным или детонационным воспламенением рабочей смеси. Техническим результатом является увеличение ресурса двигателя и повышение экономичности. Сущность изобретения заключается в том, что одни концы шатунов связаны с поршнями, а другие - с наклонным диском с помощью шаровых опор, в наклонном диске установлены втулки с помощью прямобочного шлицевого соединения, центрирование которого выполнено по боковым поверхностям зубьев. Впускные цилиндры установлены в корпусе и смещены по фазе относительно рабочих на 90°. Полости впускных цилиндров попарно связаны с впускными окнами рабочих цилиндров по направлению вращения вала, а крестовина размещена внутри наклонного диска. Двигатель с компрессионным самовоспламенением снабжен механизмом ограничения давления в камерах сгорания с упругими элементами с возможностью регулирования усилия их сжатия. Механизм регулирования степени сжатия снабжен гидроцилиндрами с поршнями, полости которых связаны между собой и с полостью регулирующего гидроцилиндра, которые образуют замкнутый объем, заполненный жидкостью с возможностью автоматического и управляемого регулирования степени сжатия. 7 ил.
Наверх