Двигатель внутреннего сгорания с кулачной шайбой

Двигатель внутреннего сгорания с кулачной шайбой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР

Мласс 46а", 1„ № 69223

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Г. П. Тярасов

Двигатель внутреннего сгорания с кулачной шайбой

Заявлено 25 сентября 1946 года в Министерство тяжелого машиностроения СССР за № 504 (348781) Опубликовано 30 сентября 1947 года

Изобретение касается двигателей внутреннего сгорания с цилиндрами, расположенными вокруг параллельного им вала, на котором заклинена кулачная шайба, и с заполнением сегментных камер между криволинейной поверхностью шайбы и поршнями жидкостью и состоит в том, что с целью изменения величины хода поршней количество жидкости в камерах может быть изменяемо при помощи золотников, пергстанавливаемых в направлении движения поршней. Тяги этих золотников связаны двуплечими рычагами с упорами, расположенными на штоках поршней.

Сущность изобретения поясняется чертежом. На фиг. 1 изображена развертка двигателя в разрезе по осям цилиндров, на фиг. 2 и 3— продольный и поперечный разрезы двигателя, на фиг. 4 — перепускной золотник и на фиг. 5 — раздели-тельная заслонка в двух проекциях.

На валу 1, вращающемся в конических подшипниках, смонтирован ных в корпусе 5, заклинена кулачная шайба 2, снабженная кольцевым выступом с криволинейной торцевой поверхностью.

В теле неподвижного корпуса 5 по его периферии параллельно валу 1 расположено несколько цилиндрических полостей, в которых помещены цилиндры 8 двухтактного двигателя внутреннего сгорания с продувкой и наддувом через окна, управляемые поршнем. Противоположные стороны цилиндрических полостей открыты в общую для них кольцевую полость.

Кольцевая полость по количеству цилиндров двигателя разделена подпружиненными заслонками 19 на сегментные камеры 10, заполненные какой-либо жидкостью, например машинным маслом.

Для уменьшения трения каждая заслонка 19 снабжена роликом 12, обкатывающим криволинейную по верхность кулачной шайбы 2.

По торцам роликов 12 в пазах корпуса 5 размещены ползуны, охватывающие своими концами кольцевой выступ кулачной шайбы 2.

Для восприятия боковых усилий в гильзе 16 (фиг. 5) заслонки 19 предусмотрены ролики 25.

Со стороны, противоположной цилиндрам 8, кольцевая полость огра455

¹ б9223 ничена крышкой б (фиг. 1 и 2), между которой и торцевой поверхностью кулачной шайбы 2 имеется зазор, сообщенный с кольцевой полостью для уравновешивания осевого давления жидкости на кулачную шайбу 2.

Крышка 6 снабжена лабиринтным уплотнением и сальником 80.

Штоки поршней 7 двигателя пропущены через перегородки 11 и несут на своих концах поршни 9 большего диаметра, чем диаметр поршней 7. Полость между перегородкой 11 и поршнем 9 предназначена для сжатия продувочного и заряжающего воздуха.

Криволинейная поверхность кулачной шайбы 2 и диаметр цилиндрических полостей выбраны так, чтобы при любом угле поворота вала 1 суммарный объем сегментной камеры и примыкающей к ней цилиндрической полости, а равно и количество находящейся в них жидкости были постоянны.

Работа двигателя происходит следующим образом.

При воспламенении топливовоздушной смеси в одной группе цилиндров 8 поршни 7 перемещаются под действием расширяющихся газов и приводят в движение поршни

9, которые, повышая давление жидкости, вытесняют ее из цилиндрической полости в сегментные камеры 10.

В результате давления жидкости на криволинейную поверхность кулачная шайба 2 будет приведена во вращательное движение.

По достижении любым поршнем

9 нижней мертвой точки одна из впадин кулачной шайбы 2 окажется напротив цилиндрической полости, что будет соответствовать максимальному объему сегментной камеры 10 и минимальному объему цилиндрической полости.

При дальнейшем повороте кулачной шайбы 2 объем сегментной камеры 10 будет, уменьшаться, и жидкость, перетекая в цилиндрическую полость, переместит поршень 9 и связанный с ним поршень 7 в положение верхней мертвой точки.

456

На ступице кулачной шайбы 2 укреплен барабан 8, несущий кольцо 4, которое с помощью криволинейного паза, расположенного на его цилиндрической поверхности, взаимодействует с роликами 24, укрепленными на концах тяг 28, связанных со штоками 22 поршней 9, для синхронизации их движения.

Для снижения усилий, передаваемых от поршней 7 роликами 24, в сочленениях тяг 28 и штоков 23 предусмотрены пружины 26 и 27 (фиг. 4). Штоки 22 снабжены упорами 20 и 21 (фиг. 2 и 4), расстояние между которыми равно величине хода поршня 7.

Вследствие наличия монтажных зазоров и возможного перетекания жидкости между сегментными камерами количество жидкости в них может изменяться.

Для пополнения сегментных камер, жидкостью и отвода излишков ее в общий резервуар 18 (фиг. 2) применены перепускные золотники 29 (фиг. 4), тяги 28 которых сочленены с двуплечими рычагами 81, взаимодействующими свободными концами с упорами 20 и 21.

Таким образом при утечке жидко сти из любой сегментной камеры положение нижней мертвой точки поршня 9 будет смещено в сторону кулачной шайбы 2, в результате чего упор 20 ударит в конец рычага 81; последний, перемещая золотник 29, сообщит сегментную камеру 10 с резервуаром 18.

Нс так как перемещение поршня

9 ограничено пружиной 27, то давление жидкости в сегментной камере 10 будет ниже обычного, и жидкость, находящаяся в резервуаре

l8 под постоянным давлением, частично поступит в сегментную камеру 10.

При освобождении рычага 81 упором 20 пру>кина 82 переместит золотник 29 в исходное положение, и сегментная камера 10 будет разобщена от резервуара 18.

При наличии в сегментной камере

10 излишка жидкости поршень 9 будет заходить за верхнюю мертвую точку, отчего упор 21 ударит в ры№ 69223

457 чаг 81 и, перемещая золотник 29, сообщит сегментную камеру 10 с резервуаром 18.

Поскольку перемещение поршня 9 в этом случае ограничено пружиной

26 и давлением газов в цилиндре 8, давление жидкости в сегментной камере 10 будет повышено и часть жидкости из нее перетечет в резервуар 18.

При обратном ходе поршня 9упор

20 ударит в рычаг 81 и переместит золотник 29 в исходное положение, отключая сегментную камеру 10 от резервуара 18.

С целью изменения объемов камер сжатия двигателя и соответственно его мощности, путем изменения количества жидкости в сегментных камерах 10, перепускные золотники могут быть перестанавливаемыми в направлении движения поршней. Для этого корпусы 33 золотников 29 монтированы на тягах

84, перемещаемых по желанию.

Одновременно с перемещением перепускных золотников перемещают в том же направлении кольцо

4 барабана 8, для чего, помимо шли цевого крепления, он должен быть снабжен фиксирующим устройством, устраняющим произвольное перемещение кольца 4 в осевом направлении.

При перемещении золотников и кольца 4 вправо в сегментные камеры 10 будет поступать дополнительное количество жидкости, а при перемещении их влево — часть жидкости из сегментных камер 10 будет вытесняться в резервуар 18 способом, уже описанным выше.

Так, не изменяя величины хода поршня 7, можно по желанию смещать предел его движения. В соответствии с этим смещением будет изменяться объем камеры сжатия.

Предмет изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания с кулачной шайбой с заполнением сегментных камер между криволинейной поверхностью шайбы и поршнями жидкостью, с заклиненным на валу двигателя барабаном, снабженным криволинейным пазом для синхронизации движения поршней при помощи роликов и штоков, соединенных с поршнями посредством пружин, отличающийся тем, что, с целью пополнения сегментных камер жидкостью и отвода ее из них в резервуар, применены золотники, тяги которых связаны двуплечими рычагами с упорами, расположенными на штоках поршней.

2. Форма выполнения двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что золотники выполнены переставляемыми в направлении движения поршней, с целью изменения объемов камер сгорания и степени сжатия путем изменения количества жидкости в сегментных камерах.