Кривошипно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Кривошипно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Реферат

 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, как стационарных, так и мобильных энергетических установок. Технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении надежности и долговечности поршневого двигателя. В кривошипно-поршневом двигателе внутреннего сгорания, включающем блок с попарно противоположно расположенными цилиндрами и поршнями, коленчатые валы, ротор, впускные и выпускные клапаны, ротор выполнен со сквозными пересекающимися пазами. Противоположно расположенные поршни жестко соединены между собой штоками, при этом коленчатые валы выполнены числом не менее трех и установлены по периферии ротора между смежными цилиндрами. Штоки поршней установлены в пересекающихся пазах ротора. Штоки выполнены с двумя опорными пятами 5. Пяты установлены на штоке с внешних противоположных сторон ротора. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, как стационарных, так и мобильных энергетических установок.

Известен кривошипно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок с попарно противоположно расположенными цилиндрами и поршнями, ротор, впускные и выпускные клапаны, не менее трех коленчатых валов, установленных по периферии ротора между смежными цилиндрами, причем противоположно расположенные поршни жестко соединены между собой штоками /см. патент США N 4970995, МПК F 02 B 75/32, 1990 г., вариант выполнения на фиг. 3/.

Недостаток известного двигателя заключается в недостаточной надежности и сложной конструкции двигателя.

Задачей заявленного изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности и долговечности поршневого двигателя.

Настоящая задача решается тем, что в кривошипно-поршневом двигателе внутреннего сгорания, включающем блок с попарно противоположно расположенными цилиндрами и поршнями, коленчатые валы, ротор, впускные и выпускные клапаны, ротор выполнен со сквозными пересекающимися пазами, а противоположно расположенные поршни жестко соединены между собой штоками, при этом коленчатые валы выполнены числом не менее трех и установлены по периферии ротора между смежными цилиндрами. Штоки поршней установлены в пересекающихся пазах ротора. Штоки выполнены с двумя опорными пятами. Пяты установлены на штоке с внешних противоположных сторон ротора.

Указанные новые признаки в совокупности с известными позволяют уменьшить механические потери в сопряжении цилиндр-поршень в виду отсутствия боковой составляющей, действующей на поршень от инерционных и газовых сил, а применение многовального привода ротора способствует снижению нагрузки, действующей на шатунные и коренные шейки валов, а также позволяет снимать крутящий момент как с одного, так и нескольких коленчатых валов, что повысит надежность и долговечность работы цилиндро-поршневой группы, существенно упростит конструкцию моторно-трансмиссионной установки и в целом мобильного энергетического средства.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид двигателя; на фиг. 2 - разрез по E-E; на фиг. 3 - разрез по M-M.

Устройство содержит блок 1 с цилиндрами 2 двигателя, в которых установлены поршни 3. Поршень 3 через шток 4 опирается пятой 5 на рабочие поверхности 6 ротора 7. Пята 5 имеет выступы 8, входящие в пазы 9 боковой крышки 10. Ротор 7 устанавливается на коленчатом валу 11 на шейках кривошипов 12. Противоположные поршни 3 жестко соединены между собой штоком 4, который расположен в пазах 13 ротора 7. На каждом цилиндре устанавливается головка 14 с механизмом газораспределения оборудованным впускным 15 и выпускными 16 клапанами. Шток 4 между опорных пят 5 выполнен в виде стержня 17.

Двигатель работает следующим образом. При вращении коленчатых валов 11 каждая точка ротора вращается по окружности с радиусом, равным радиусу кривошипа коленчатого вала 11, а каждая рабочая поверхность 6 ротора 7 совершает плоскопараллельное движение и, воздействуя через пяты 5 и штоки 4 на поршни 3, приводит их к возвратно-поступательному движению. Максимальный ход поршня 3 равен сумме двух радиусов кривошипа коленчатого вала. При этом рабочие поверхности 6 ротора 7 скользяще перемещаются относительно опорных пят 5, а выступы 8 пят 5 свободно перемещаются в параллельных осям цилиндров пазах 9 /фиг. 2/ боковой крышки 10, разгружая шток 4 от боковых составляющих, вызванных силами трения между пятой 5 /фиг. 1/ и рабочей поверхностью 6 ротора 7.

За два оборота коленчатых валов 11 в каждом цилиндре осуществляется четырехтактный цикл двигателя внутреннего сгорания. Подача воздуха, топлива, газораспределение, смазка и охлаждение двигателя могут осуществляться с использованием механизмов и систем обычных поршневых двигателей.

Привод газораспределения, топливоподачи и смазки может осуществляться от одного или одновременно нескольких коленчатых валов двигателя.

Формула изобретения

1. Кривошипно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, включающий блок с попарно противоположно расположенными цилиндрами и поршнями, коленчатый вал, ротор, впускные и выпускные клапаны, отличающийся тем, что ротор выполнен со сквозными пересекающимися пазами, а противоположно расположенные поршни жестко соединены между собой штоками, при этом коленчатые валы выполнены числом не менее трех и установлены по периферии ротора между смежными цилиндрами.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что штоки поршней установлены в пересекающихся пазах ротора.

3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что штоки поршней выполнены с двумя опорными пятами.

4. Двигатель по п.3, отличающийся тем, что опорные пяты установлены на штоке с противоположных внешних сторон ротора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3