[go: up one dir, main page]

RU2009347C1 - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2009347C1
RU2009347C1 SU4851374A RU2009347C1 RU 2009347 C1 RU2009347 C1 RU 2009347C1 SU 4851374 A SU4851374 A SU 4851374A RU 2009347 C1 RU2009347 C1 RU 2009347C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
cylinder
carrier
pistons
central gear
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Д.А. Головешко
Original Assignee
Головешко Денис Алексеевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Головешко Денис Алексеевич filed Critical Головешко Денис Алексеевич
Priority to SU4851374 priority Critical patent/RU2009347C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2009347C1 publication Critical patent/RU2009347C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: engine has cylinder 1 whose walls are provided with ports for forced blowing 2 and injection of fuel 3, which are provided with distributing mechanisms. Opposite pistons 4 connected to corresponding epicycloidal planet mechanisms with connecting rods are received within the cylinders. The epicycloidal mechanism has fixed gear wheel 7 positioned coaxially to cylinder axis and movable gear wheel 11 mounted for rolling over fixed wheel 7. The number of teeth of the wheels is the same. Each axle of movable wheels is provided with a lever coupled with the connecting rod. EFFECT: enhanced efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. The invention relates to internal combustion engines.

Известный двигатели внутреннего сгорания, имеющие цилиндр, поршень, шатун и простой коленчатый вал, содержащие в одном цилиндре два поршня, либо использующие сложные коленчатые валы, гипоциклоидные кривошипно-шатунные механизмы, позволяют незначительно увеличить удельную мощность т. к. относительно большой период холостого хода, неравномерность передачи энергии на вал, что не позволяет облегчить конструкцию. Known internal combustion engines having a cylinder, piston, connecting rod and simple crankshaft, containing two pistons in one cylinder, or using complex crankshafts, hypocycloid crank mechanisms, can slightly increase the specific power because a relatively long idle period, uneven transmission of energy to the shaft, which does not allow to facilitate the design.

Наиболее близким к изобретению является двигатель, содержащий корпус, цилиндр, два поршня, расположенные оппозитно и снабженные шатунами; каждый шатун соединен с циклоидным планетарным механизмом, расположенным на оси цилиндра, причем второй механизм расположен противофазно, каждый циклоидный механизм содержит неподвижное зубчатое колесо, расположенное на оси цилиндра и подвижное зубчатое колесо, расположенное с возможностью качения по неподвижному колесу, шатуны кривошипно связаны с осями подвижных колес посредством соответствующих шатунов с поршнями, окна впрыска расположены в зонах наибольшего сближения поршней, а окна выпуска продуктов сгорания выполнены с возможностью удаления продуктов сгорания в момент наибольшего расхождения поршней. Closest to the invention is an engine comprising a housing, a cylinder, two pistons located opposite and equipped with connecting rods; each connecting rod is connected to a cycloid planetary mechanism located on the axis of the cylinder, the second mechanism being in antiphase, each cycloid mechanism comprising a fixed gear located on the axis of the cylinder and a movable gear wheel that can roll along the fixed wheel, the connecting rods are cranked to the axes of the movable wheels through the corresponding connecting rods with pistons, the injection windows are located in the areas of the closest proximity of the pistons, and the windows of the release of combustion products are made with NOSTA flue at the time of greatest divergence pistons.

Циклоидный механизм выполнен в виде зубчатых колес внутреннего зацепления. The cycloid mechanism is made in the form of gears of internal gearing.

Данный двигатель не может полностью использовать объем цилиндра, т. к. моменты времени максимального выдвижения поршней не совпадают. Условия совпадения максимального выдвижения поршней, а значит и наиболее рационального использования их движения, невозможно при использовании циклоидного механизма внутреннего зацепления. This engine cannot fully utilize the volume of the cylinder, since the moments of time of maximum extension of the pistons do not coincide. The coincidence conditions for the maximum extension of the pistons, and hence the most rational use of their movement, are impossible when using the cycloid mechanism of internal gearing.

Данное обстоятельство снижает цилиндров мощность и ухудшает теплоотвод, а также шестерни внутреннего зацепления трудны в изготовлении. This circumstance reduces cylinder power and degrades heat dissipation, as well as internal gears, which are difficult to manufacture.

Целью настоящего изобретения является увеличение цилиндровой мощности. Это позволит сократить расход металла и затраты труда при изготовлении двигателя. The aim of the present invention is to increase cylinder power. This will reduce metal consumption and labor costs in the manufacture of the engine.

Основной отличительной особенностью предложенного двигателя является использование циклоидного механизма с шестернями внешнего зацепления, что позволяет без труда совместить моменты максимального выдвижения поршней и полностью использовать их ход, шестерни внешнего зацепления технологичнее и надежнее. The main distinguishing feature of the proposed engine is the use of a cycloid mechanism with external gears, which makes it easy to combine the moments of maximum extension of the pistons and fully utilize their stroke, the external gears are more technologically advanced and more reliable.

На фиг. 1 изображен двигатель, общий вид; на фиг. 2 - эпициклоидный планетарный механизм, общий вид; на фиг. 3 показан рабочий цикл двигателя: а) при повороте водила на 0 град, б) - на 45 град, в) - на 90 град, г) - на 135 град, д) - на 180 град; на фиг. 4 - диаграмма "угол поворота водила 8 - взаимное положение поршней, (кривые 1 и 2) и кривая изменения внутрицилиндровой полости. In FIG. 1 shows an engine, a general view; in FIG. 2 - epicycloid planetary mechanism, general view; in FIG. Figure 3 shows the duty cycle of the engine: a) when turning the carrier by 0 degrees, b) by 45 degrees, c) by 90 degrees, d) by 135 degrees, e) by 180 degrees; in FIG. 4 is a diagram "the angle of rotation of the carrier 8 is the relative position of the pistons, (curves 1 and 2) and the curve of the change in the inner cylinder cavity.

На диаграмме также показано положение окон и точки расположения моментов продувки и впрыска топлива. The diagram also shows the position of the windows and the location of the moments of purge and fuel injection.

Предлагаемый двигатель состоит из цилиндра 1, в стенках прорезаны окна принудительной продувки 2 и впрыска топлива 3, снабженные распределительными механизмами. Внутри цилиндра расположены опозитные поршни 4, соединенные шатунами с соответствующими эпициклоидными планетарными механизмами. The proposed engine consists of a cylinder 1, forced-blowing windows 2 and fuel injection 3, equipped with distribution mechanisms, are cut through the walls. Inside the cylinder, there are oposite pistons 4 connected by connecting rods to the corresponding epicycloid planetary mechanisms.

Эпициклоидный планетарный механизм содержит неподвижное зубчатое колесо 7, закрепленное с помощью вала 8 на корпусе и расположенное по оси цилиндра. Водило 9 соединяет с возможностью качения по зубчатому колесу 7 ось 10 подвижного зубчатого колеса 11. Число зубьев подвижного и неподвижного колес одинаково. Подвижное колесо 11 жестко закреплено на оси 10. Кривошип 12 неподвижно закреплен на оси 10 и движется вместе с колесом 11. К наружному концу кривошипа 12 присоединяется ось 13, скрепляя собой симметричные части механизма и на нее же одето ушко 14 шатуна 5. The epicycloid planetary mechanism comprises a fixed gear 7 fixed with a shaft 8 on the housing and located along the axis of the cylinder. The carrier 9 connects with the possibility of rolling along the gear wheel 7 the axis 10 of the movable gear wheel 11. The number of teeth of the movable and fixed wheels is the same. The movable wheel 11 is rigidly fixed on the axis 10. The crank 12 is fixedly mounted on the axis 10 and moves together with the wheel 11. The axis 13 is attached to the outer end of the crank 12, fastening the symmetrical parts of the mechanism together and the ear 14 of the connecting rod 5 is dressed on it.

Эпициклоидные планетарные механизмы расположены противофазно, что обеспечивается связью соответствующих коренных валов через редуктор, передающий их движение на единый вал. Epicycloid planetary mechanisms are out of phase, which is ensured by the connection of the corresponding main shafts through the gearbox, transmitting their movement to a single shaft.

Работа двигателя снимается с шестерни-втулки, составляющей единое целое с водилом 9 и передается на соответствующий коренной вал верхних 3 (нижних) поршней блока цилиндров. The engine is removed from the pinion-hub, which is integral with the carrier 9 and transmitted to the corresponding main shaft of the upper 3 (lower) pistons of the cylinder block.

Движение поршней при работе двигателя рассматривается с мертвой точки, показанной на фиг. 3а, правый поршень максимально выдвинут из цилиндра, левый вдвинут. Через левое окно 3 впрыскивается топливо, происходит сгорание и под действием избыточного давления продуктов сгорания левый поршень начинает выдвигаться из цилиндра (см. фиг. 3б). Правый поршень также некоторое время выдвигается. The movement of the pistons during engine operation is viewed from the dead center shown in FIG. 3a, the right piston is extended out of the cylinder as much as possible, the left one is pushed. Fuel is injected through the left window 3, combustion occurs and under the influence of excess pressure of the combustion products the left piston starts to move out of the cylinder (see Fig. 3b). The right piston also extends for a while.

При повороте водила на 90 град (см. фиг. 3в) расстояние между поршнями максимально, процесс расширения закончен, открываются окна продувки 2 слева и справа, через одно из них подается воздух от воздушного насоса, удаляя продукты сгорания, причем безразлично какой из клапанов используется для впуска, а какой для выпуска. Клапаны закрываются, водило 9 поворачивается на 135 град. Правый поршень ускоренно выдвигается в цилиндр, левый медленно движется ему навстречу, внутрицилиндровая полость уменьшается, воздух сжимается и при повороте водила на 180 град, когда внутрицилиндровая полость минимальна (см. фиг. 3д) впрыскивается топливо через правое окно (рабочий цикл закончен). When turning the carrier 90 degrees (see Fig. 3c), the distance between the pistons is maximum, the expansion process is completed, the purge windows 2 open on the left and right, air is supplied from the air pump through one of them, removing combustion products, and it doesn’t matter which valve is used for intake, and which for release. Valves are closed, carrier 9 turns 135 degrees. The right piston rapidly extends into the cylinder, the left slowly moves towards it, the inner cylinder cavity decreases, the air is compressed and when the carrier rotates 180 degrees, when the inner cylinder cavity is minimal (see Fig. 3d) fuel is injected through the right window (the working cycle is completed).

Диаграмма "Угол поворота - взаимное положение поршней" приведена на фиг. 4. Кривые 1,2,3 показывают изменения объема внутри цилиндровой полости. Характер кривой 3 определяется длиной кривошипа 12, при данной длине 0 движение вырождается в обычный для простого кривошипно-шатунного механизма. The diagram "Angle of rotation - mutual position of the pistons" is shown in FIG. 4. Curves 1,2,3 show volume changes inside the cylinder cavity. The nature of curve 3 is determined by the length of the crank 12, for a given length of 0, the motion degenerates into the usual one for a simple crank mechanism.

При увеличении до бесконечности кривошипа 12 произойдет то же явление. As the crank 12 increases to infinity, the same phenomenon will occur.

Указанная схема пригодна как для дизельных, так и для карбюраторных двигателей, с принудительной продувкой цилиндров и без таковой. The indicated scheme is suitable for both diesel and carburetor engines, with and without forced blowing of cylinders.

В карбюраторном варианте окна 3 впрыска топлива заменяются свечами, утопленными в стенках цилиндра, окна выпуска продуктов сгорания и продувки 2 подается топливная смесь из карбюратора. Других конструкционных изменений не требуется. In the carburetor version, the fuel injection windows 3 are replaced by candles recessed in the cylinder walls, the combustion exhaust and purge windows 2 are supplied with the fuel mixture from the carburetor. No other structural changes are required.

При реализации схемы без принудительной продувки цилиндров окна продувки не прорезаются. Одно из окон впрыска 2 используется для выпуска продуктов сгорания и воздухозабора, другое используется по своему назначению. Описанный ранее цикл движения поршней в этом случае осуществляется дважды. При первом ходе поршней осуществляется расширение продуктов сгорания и вытеснение их в окно, используемое для выпуска. При втором ходе (обратном) осуществляется воздухозбор, сжатие и впрыск топлив. Таким образом, весь процесс осуществляется в два этапа. When the scheme is implemented without forced purging of the cylinders, the purge windows are not cut through. One of the injection windows 2 is used to release combustion products and air intake, the other is used for its intended purpose. The previously described cycle of movement of the pistons in this case is carried out twice. At the first piston stroke, the combustion products are expanded and displaced into the window used for exhaust. In the second stroke (reverse), air sampling, compression and fuel injection are performed. Thus, the whole process is carried out in two stages.

Применение данных двигателей как в дизельном, так и в карбюраторном варианте позволит значительно увеличить цилиндровую мощность двигателя и КПД. (56) Патент США N 2199625, кл. F 02 B 75/22, опубл. 1940. The use of these engines both in the diesel and in the carburetor version will significantly increase the cylinder power of the engine and efficiency. (56) U.S. Patent No. 2,199,625, cl. F 02 B 75/22, publ. 1940.

Claims (1)

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус, по меньшей мере один цилиндр, размещенные в нем встречнодвижущиеся поршни с образованием общей камеры сгорания, механизм газораспределения, связанные с поршнями механизмы преобразования движения, каждый из которых выполнен в виде центральной шестерни, закрепленной на корпусе, водила, установленного соосно с центральной шестерней, обкатывающего зубчатого колеса, зацепленного с последней, закрепленного на оси, свободно установленной на водиле, шатуна, связанного с поршнем, эксцентрикового механизма, закрепленного на оси обкатывающего зубчатого колеса и связанного с шатуном, и выходного вала, связанного с водилом, причем механизм газораспределения выполнен в виде впускных и выпускных окон, расположенных на противоположных концах цилиндра в районе крайних мертвых точек, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, зубчатое колесо и центральная шестерня выполнены в виде внешнего зацепления, эксцентриковый механизм выполнен в виде кривошипа, а на водиле соосно с центральной шестерней закреплена шестерня отбора мощности, связанная с выходным валом, причем зубчатое колесо и центральная шестерня выполнены с одинаковым числом зубьев. INTERNAL COMBUSTION ENGINE, comprising a housing, at least one cylinder, counter-moving pistons placed therein with the formation of a common combustion chamber, a gas distribution mechanism, motion conversion mechanisms associated with the pistons, each of which is made in the form of a central gear fixed to the housing, a carrier mounted coaxially with the central gear, rolling gears, engaged with the latter, fixed on an axis, freely mounted on the carrier, connecting rod connected to the piston, eccentrics the second mechanism, mounted on the axis of the rolling gear and connected to the connecting rod, and the output shaft associated with the carrier, and the gas distribution mechanism is made in the form of inlet and outlet windows located at opposite ends of the cylinder in the region of the extreme dead points, characterized in that, with In order to increase efficiency, the gear wheel and the central gear are made in the form of external gearing, the eccentric mechanism is made in the form of a crank, and the retract gear is fixed coaxially with the central gear on the carrier. and the power associated with the output shaft, the gear and the central gear is formed with the same number of teeth.
SU4851374 1990-07-16 1990-07-16 Internal combustion engine RU2009347C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4851374 RU2009347C1 (en) 1990-07-16 1990-07-16 Internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4851374 RU2009347C1 (en) 1990-07-16 1990-07-16 Internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2009347C1 true RU2009347C1 (en) 1994-03-15

Family

ID=21527658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4851374 RU2009347C1 (en) 1990-07-16 1990-07-16 Internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2009347C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2146011C1 (en) * 1998-04-17 2000-02-27 Кияшко Алексей Геннадьевич Piston machine
RU2184864C1 (en) * 2001-07-20 2002-07-10 Анашин Дмитрий Викторович Internal combustion engine
RU2379531C1 (en) * 2008-05-12 2010-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого Opposed-piston two-shaft ice and method of its operation
RU2632357C2 (en) * 2016-02-24 2017-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Internal combustion engine
RU2632356C2 (en) * 2016-02-24 2017-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Internal combustion engine
RU2632355C2 (en) * 2016-02-24 2017-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Internal combustion engine

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2146011C1 (en) * 1998-04-17 2000-02-27 Кияшко Алексей Геннадьевич Piston machine
RU2184864C1 (en) * 2001-07-20 2002-07-10 Анашин Дмитрий Викторович Internal combustion engine
WO2003008784A1 (en) * 2001-07-20 2003-01-30 Dmitry Viktorovich Anashin Internal combustion engine
RU2379531C1 (en) * 2008-05-12 2010-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого Opposed-piston two-shaft ice and method of its operation
RU2632357C2 (en) * 2016-02-24 2017-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Internal combustion engine
RU2632356C2 (en) * 2016-02-24 2017-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Internal combustion engine
RU2632355C2 (en) * 2016-02-24 2017-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Internal combustion engine
RU2632357C9 (en) * 2016-02-24 2018-01-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" Internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1240416B1 (en) Reciprocating internal combustion engine with balancing and supercharging
US20090151663A1 (en) Two-stroke internal combustion engine with two opposed pistons per cylinder
US5083530A (en) Internal combustion engine having opposed pistons
US4848282A (en) Combustion engine having no connecting rods or crankshaft, of the radial cylinder type
US20120291755A1 (en) Variable stroke mechanism for internal combustion engine
US4419057A (en) Rotary piston motor
US4244338A (en) Internal combustion engine
KR101650818B1 (en) Variable stroke mechanism for internal combustion engine
RU2009347C1 (en) Internal combustion engine
US3208437A (en) Internal combustion engine
GB2050509A (en) Internal combustion engine and operating cycle therefor
US4553503A (en) Rotary piston machine
US5517952A (en) Rotating shuttle engines with integral valving
CN101205812A (en) Four-piston cylinder engine
RU2773409C1 (en) Axial piston internal combustion engine
RU2023186C1 (en) Thermal engine
RU2267017C2 (en) Internal combustion engine
RU2094632C1 (en) Internal combustion engine
RU2221927C2 (en) Two-stroke piston machine
RU2232279C2 (en) Rotary internal combustion engine
RU2002074C1 (en) Internal combustion engine
RU2144142C1 (en) Internal combustion engine with rocking piston
EP0013776A1 (en) Combi-stroke and combi-shaft combustion engine
RU2028478C1 (en) Internal combustion engine
RU2042038C1 (en) Internal combustion engine