Двигатель внутреннего сгорания - заявка 2016143058 на патент на изобретение в РФ

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, одну пару цилиндров, сообщенных между собой при помощи соединительного канала и снабженных поршнями, кинематически связанными с коленчатым валом с возможностью их синхронного движения без смещения одного против другого, т.е. <α=0°, и камеру сгорания со свечой установленную над первым цилиндром, отличающийся тем, что два поршня со штоками соединены через крейцкопф, установленный на штоковой шейке коленвала, а на опорной шейке коленвала закреплена неподвижно малая шестерня с наружным зацеплением зубьев, которая входит в зацепление с большой шестерней, имеющая внутреннее зацепление зубьев, и установлена неподвижно, при этом, диаметр начальной окружности малой шестерни равен половине диаметра начальной окружности большой шестерни, а диаметр большой шестерни равен ходу поршня, причем, эксцентриситет коленвала и кривошипа равны между собой и равны четверти хода поршня, кроме того, с целью уменьшения нагрузки на опорные подшипники, опорная шейка выполнена удлиненной.
2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что на опорной шейке коленвала может быть установлено и закреплено более одной малой шестерни и, соответственно, большой шестерни, с целью равномерного распределения нагрузки на зубья шестерен от сил крутящего момента коленвала, например, посередине и в конце коленвала.
3. Двигатель по п. 2, отличающийся тем, что с целью дополнительной разгрузки зубьев шестерен применены линейные направляющие, при этом крейцкопф выполнен с возможностью движения по этим направляющим, что устраняет его перекосы относительно вертикальной оси штоковой шейки коленвала и, как следствие, обеспечивает синхронность движения поршней без смещения между собой, т.е. <α=0°.
4. Двигатель по п. 3, отличающийся тем, что вместо одной опорной шейки, коленчатый вал имеет вторую опорную шейку с малой шестерней и которая размещена во втором кривошипе, это дает возможность уменьшить нагрузки на опорные подшипники в кривошипах и на зубья шестерен, а также снимать мощность с двигателя с двух сторон используя два кривошипа, в том числе и для запуска двигателя от стартера.
5. Двигатель по п. 4, отличающийся тем, что кривошипы связаны между собой соединительным валом посредством шестерен, с целью устранения перекосов в опорных подшипниках коленвала в кривошипах, при этом опорные шейки коленвала могут быть выполнены короткими.
6. Двигатель по п. 5, отличающийся тем, что одна из опорных шеек коленвала выполнена длинной с малой шестерней посередине коленвала, а вторая - короткая, при этом соединительный вал может быть выполнен коротким, чем обеспечивается его жесткость при кручении, а также повышается его прочность и снижается вес всей конструкции в целом.
7. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что крейцкопф снабжен ползунами, поджатыми к плоскости линейных направляющих посредством металлических пружин и/или полиуретановыми вставками.
8. Двигатель по п. 7, отличающийся тем, что вместо линейных направляющих применены цилиндрические направляющие в виде втулок, в которых перемещаются штоки.
9. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что подпоршневая полость цилиндров и полость картера разделены диафрагмой, при этом конфигурация верхней части диафрагмы соответствует конфигурации внутренней поверхности поршня, а нижняя часть диафрагмы имеет углубления, куда входят стенки поршня при подходе его в нижнюю мертвую точку, и при этом, между поверхностью диафрагмы и внутренней поверхностью поршня выполнен зазор 2÷5 мм.
10. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что коленчатый вал имеет вторую штоковую шейку 24, расположенную на противоположном конце коленчатого вала и установленную на одной оси О2 с первой шейкой без смещения шеек между собой, т.е. α=0°, относительно оси O1, при этом на каждой штоковой шейке установлено по одному поршню со штоком вместо двух, что снижает нагрузки на штоковые шейки, опорная шейка 13 коленвала 11 размещена в центральной опоре 25, которая выполняет роль кривошипа 16, с двух сторон, от средней части коленчатого вала, расположены две малые шестерни, и входящие в зацепление с большими шестернями с внутренним зацеплением, при этом малые шестерни выполнены как одно целое с коленвалом, и нагрузки, передающиеся от поршней через штоки распределяются симметрично и равномерно на штоковые и опорную шейку коленвала, а также на зубья шестерен, при этом исключаются перекосы в опорной и штоковой шейке коленвала, что могло привести к заклиниванию подшипников.
11. Двигатель по п. 10, отличающийся тем, что вместо двух пар шестерен установлена одна пара шестерен: большая с внутренним зацеплением установлена неподвижно в корпусе, и малая шестерня установлена и неподвижно закреплена посередине коленвала, при этом, за счет уменьшения расстояния консольной части коленвала между штоковой и опорной шейкой, уменьшаются силы в этих опасных сечениях коленвала, за счет этого конструкция коленвала становится жесткой и более прочной, причем большая шестерня и центральная опора выполнены разборными.
12. Двигатель по пп. 5 и 6, отличающийся тем, что соединительный вал, служащий в основном для синхронизации вращения двух кривошипов, используется в качестве выходного вала отбора мощности двигателя и запуска от стартера, при этом нагрузки от опорных шеек 13 коленвала 11 распределяются равномерно между двумя кривошипами 16 и далее, также равномерно на шестерни 23 соединительного вала 22, вследствие этого между двумя кривошипами отсутствуют круговые колебания одного против другого, которые были вызваны значительно большей нагруженностью одного из кривошипов, с которого снималась мощность, по отношению к другому, при изменении крутящего момента по величине и во времени, второй кривошип или опережал, или отставал от первого на величину зазора между зубьями шестерен кривошипов и соединительного вала, чем и были вызваны перекосы опорных шеек коленвала в отверстиях кривошипов, где устанавливаются подшипники скольжения или подшипники качения, срок службы которых от перекосов значительно сокращался.
Наверх