Двигатель внутреннего сгорания Ардака

Номер инновационного патента: 25684

Опубликовано: 16.04.2012

Автор: Кусаинов Ардак Кадылбекович

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) со сжатием горючей смеси и с самовоспламенением или с принудительным зажиганием.
Задача изобретения - разработка компактного ДВС упрощенной конструкции, имеющего более высокий к.п.д., надежный в эксплуатации, имеющий расширенные функциональные возможности, в частности, адаптированного к использованию различных топливных смесей.
Это достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус, цилиндр с поршнем, вал, преобразователь поступательного движения во вращательное с роликами, согласно изобретению, содержится, по меньшей мере, два размещенных оппозитно-соосно цилиндра с поршнями, присоединенными к установленному в корпусе преобразователю поступательного движения во вращательное, выполненного в виде крестовины, образующей через ролики зацепление с цилиндрическим маховиком, имеющим на внутренней поверхности направляющую в виде бурта или проточки синусоидальной формы, при этом вал соединен с маховиком, корпус с верхней стороны закрыт крышкой, а с нижней помещен в поддон- картер с жидкой смазкой.

Текст

Смотреть все

(51) 02 1/02 (2011.01) 02 11/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ частности, адаптированного к использованию различных топливных смесей. Это достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус, цилиндр с поршнем, вал, преобразователь поступательного движения во вращательное с роликами, согласно изобретению, содержится, по меньшей мере, два размещенных оппозитно-соосно цилиндра с поршнями, присоединенными к установленному в корпусе преобразователю поступательного движения во вращательное, выполненного в виде крестовины, образующей через ролики зацепление с цилиндрическим маховиком,имеющим на внутренней поверхности направляющую в виде бурта или проточки синусоидальной формы, при этом вал соединен с маховиком, корпус с верхней стороны закрыт крышкой, а с нижней помещен в поддон- картер с жидкой смазкой.(56) Абрамов А.С., В поисках двигателя идеальной схемы. Журнал Моделист-Конструктор 1, 1990(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ АРДАКА(57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) со сжатием горючей смеси и с самовоспламенением или с принудительным зажиганием. Задача изобретения - разработка компактного ДВС упрощенной конструкции, имеющего более высокий к.п.д., надежный в эксплуатации, имеющий расширенные функциональные возможности, в 25684 Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) со сжатием горючей смеси и с самовоспламенением или с принудительным зажиганием. Известен ДВС, в котором кривошипношатунный механизм преобразует движение поршня во вращение вала ( 17911 А, 2005 г.). Этот ДВС содержит корпус с цилиндром,поршень,размещенный в цилиндре, два параллельно установленных коленчатых вала с шестернями, два шатуна, соединяющих поршень с коленчатыми валами, причем поршень снабжен треугольной кулисой, неподвижно установленной в нем и шарнирно соединенной с верхними головками шатунов. При работе известного ДВС цилиндр заполняется свежим зарядом и посредством сжатия поршня и вспрыска топлива и воспламенения происходит движение поршня от верхней мертвой точки к нижней. При этом коленчатые валы посредством шестерен с зубчатым зацеплением вращаются навстречу друг другу, обеспечивая передачу силы от поршня через шатуны на коленчатые валы. При достижении нижней мертвой точки открывается выпускной клапан и через него продукты сгорания выходят в атмосферу, поршень начинает движение верх, и при достижении поршнем верхней мертвой точки, начинается следующий цикл работы ДВС. Недостатком известного аналога является, вопервых, присущий всем ДВС кривошипношатунного типа низкий к.п.д. (средний к.п.д. не выше 40), обусловленный тем, что в верхней и нижней мертвых точках его к.п.д. равен нулю в точках, при которых угол между шатуном и кривошипом равен 90, его к.п.д. равен 100, во всех остальных точках имеет место разложение сил,что понижает его к.п.д., в результате - средний к.п.д. не выше 40. Кроме того, наличие треугольной кулисы, соединяющей два коленчатых вала с поршнем, усложняет конструкцию. Ближайшим аналогом изобретению является двигатель, в котором устранен кривошипношатунный механизм,а преобразование прямолинейного движения поршня во вращательное движение вала двигателя осуществляется за счет скольжения роликов, прикрепленных к поршню, по поверхности, напоминающей синусоиду (Абрамов А.С. В поисках двигателя идеальной схемы. Журнал Моделист-конструктор 1, 1990 г.). Двигатель внутреннего сгорания содержит рабочий цилиндр, в котором размещены возвратная пружина, поршень с прикрепленным к нему роликом. Кроме того, ДВС содержит цилиндрический кулачок, имеющий синусоидальную поверхность, соединенный с валом двигателя, маховик, золотник с приводом, патрубок подачи сжатого воздуха к цилиндру, подводящий шланг. Пара ролики-кулачок является преобразователем поступательного движения во вращательное. Двигатель может быть помещен в корпус. При работе двигателя, когда поршень движется,два установленных на его торце ролика упираются в кулачок и проворачивают его и, соответственно, вал двигателя. Затем управляемый золотник производит отсечку поступающего в цилиндр воздуха и соединяет подводящий шланг с атмосферой. Далее вал, увлекаемый массивным маховиком, по инерции проворачивается на пол-оборота, в течение которого через золотник происходит выпуск отработавшего воздуха, а возвратная пружина возвращает поршень в исходное положение. Золотник вновь подключает полость цилиндра к источнику сжатого воздуха цикл повторяется. Недостатком ближайшего аналога является наличие конструктивных элементов как возвратная пружина и удаленного от преобразователя (пары ролики кулачок) массивного маховика,снижающих к.п.д. двигателя, а также высокое трение пары ролики - кулачок, также снижающее к.п.д. При высоких скоростях происходит отрыв роликов от кулачка, что не обеспечивает надежность работы двигателя, и, кроме того, ближайший аналог имеет ограниченные функциональные возможности- он работает как пневмодвигатель. Задача изобретения - разработка компактного ДВС упрощенной конструкции, имеющего более высокий к.п.д., надежный в эксплуатации, имеющий расширенные функциональные возможности, в частности, адаптированного к использованию различных топливных смесей. Это достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус, цилиндр с поршнем, вал, преобразователь поступательного движения во вращательное с роликами, согласно изобретению, содержится, по меньшей мере, два размещенных оппозитно-соосно цилиндра с поршнями, присоединенными к установленному в корпусе преобразователю поступательного движения во вращательное, выполненного в виде крестовины, образующей через ролики зацепление с цилиндрическим маховиком,имеющим на внутренней поверхности направляющую в виде бурта или проточки синусоидальной формы, при этом вал соединен с маховиком, корпус с верхней стороны закрыт крышкой, а с нижней помещен в поддон- картер с жидкой смазкой. Двигатель внутреннего сгорания может содержать форсунки, насос-инжектор и стартергенератор. Двигатель внутреннего сгорания может содержать форсунки, свечи зажигания, насосинжектор,стартер-генератор с электронной системой распределения зажигания. В данной конструкции выполнение преобразователя в виде совмещенного маховика и крестовины обеспечивает компактность двигателя,при этом маховик выполняет и свою основную функцию-обеспечивать инерционное движение. Погружение маховика с нижней стороны двигателя в жидкую смазку снижает трение этого узла. Конструкция позволяет использовать различные виды топлива, в частности, дизельное, бензин. В 25684 случае работы двигателя на бензине стартер двигателя одновременно является генератором. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена принципиальная схема дизельного варианта ДВС фиг.2- исполнение узлафиг. 1 фиг.3- разрез А-А фиг.1 фиг.4-развертка внутренней поверхности маховика 6 с фиг.1 фиг.5- разрез В-В фиг.1 фиг.6 -схема бензинового варианта ДВС фиг.7- исполнение узлафиг.6 фиг.8-развертка внутренней поверхности маховика 6 с фиг.6. Двигатель внутреннего сгорания содержит оребренные для воздушного охлаждения цилиндры 1, в которых размещены поршни 2. В стенках цилиндров 1 выполнены окна 3. ДВС также содержит крестовину, центральная часть которой размещена в корпусе 5, а к концам горизонтальной части прикреплены поршни 2. В центральной части ДВС размещен цилиндрический маховик 6,имеющий на внутренней поверхности направляющую синусоидальной формы,выполненную в виде бурта 11 (фиг.2, 4). В данном варианте выполнения ДВС, работающего на дизельном топливе, вместо бурта 11 может быть выполнена проточка, которая показана для ДВС,работающего на бензине (фиг.7, 8). Концы центральной части крестовины 4, имеют зубья, на которых размещены ролики 12. Крестовина 4,образующая через ролики 12 с маховиком 6 зацепление, представляет собой преобразователь поступательного движения во вращательное. Маховик 6 соединен с валом двигателя 9, при этом ДВС укомплектован форсунками 7, топливным насосом - инжектором 8, стартером - генератором 10. Корпус 5 сверху закрыт крышкой 13, а с нижней стороны имеет поддон-картер 14, в котором находится жидкая смазка 15, например, масло моторное 5-40. ДВС, работающий на бензине (фиг.6), также как рассмотренный выше содержит оребренные цилиндры 1 с поршнями 2. Цилиндры 1 имеют окна 3. Центральная часть крестовины 4 размещена в корпусе 5, а к концам горизонтальной части прикреплены поршни 2. Крестовина 4 с размещенными на ее зубьях в центральной части роликами 12 находится в зацеплении с цилиндрическим маховиком 6, имеющим на внутренней поверхности направляющую синусоидальной формы, выполненную в виде проточки 18 (фиг.7, 8) или бурта, как в варианте ДВС на дизельном топливе. Позицией 9 обозначен вал двигателя, причем ДВС укомплектован стартергенератором 10 с электронной системой распределения зажигания 16, а цилиндры 1 оборудуются свечами 17. Корпус 5 сверху закрыт крышкой 13, а с нижней стороны имеет поддонкартер 14 с жидкой смазкой, например, моторным маслом 5-40. Двигатель в дизельном варианте работает следующим образом. Стартер-генератор 10 вращает маховик 6, при этом его движение через бурт 11 и ролики 12 передается на крестовину 4, и поршни 2 совершают возвратно-поступательные движения в цилиндрах 1. В процессе перемещения левого поршня в левое положение насос-инжектор 8 впрыскивает в цилиндр 1 топливную смесь с воздухом. Дальнейшее перемещение поршня 2 влево перекрывает выпускное окно 3 и вызывает сжатие топлива. При достижении им крайнего левого положения топливо воспламеняется под действием температуры и происходит рабочий ход левого поршня 2. Одновременно в правом цилиндре 1 происходят аналогичные процессы-впрыск топливной смеси и его сжатие. При достижении левым поршнем 2 крайнего правого положения выхлопное окно полностью открывается и сгоревшее топливо удаляется из цилиндра 1 под избыточным давлением. В этот же момент в правом цилиндре 1 происходит воспламенение топлива и правый поршень 2 совершает рабочий ход. ДВС начинает работать по 2-хтактной схеме. Стартергенератор 10 переходит в режим генерации электроэнергии и обеспечивает потребности в электричестве, например для питания фар, если ДВС используется для автомобиля. Возвратнопоступательное движение поршней 2 через крестовину 4, ролики 12 и бурт 11 (или проточки как во втором варианте) преобразуется во вращательное движение маховика 6, по инерции которого преодолеваются вершины синусоидального бурта 11 (или проточки как во втором варианте). С вала 9 происходит съм мощности и обеспечивается привод насосаинжектора 8, стартера-генератора 10 и других вспомогательных механизмов, установленных на объекте, для привода которого используется ДВС. Маховик 4 нижней частью, включая бурт 11,постоянно погружен в жидкую смазку 15, за счет чего трение в узле ролики-бурт минимизируется. Двигатель в бензиновом варианте работает аналогичным образом. Отличием является то, что зажигание горючей смеси происходит за счет искры свечи 17, заряд на которую подается с электронной системы распределения зажигания 16. Регулирование мощности двигателя осуществляется уменьшением или увеличением подачи топливной смеси насосом-инжектором 8 в форсунки 7. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, цилиндр с поршнем, вал, преобразователь поступательного движения во вращательное с роликами, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, два размещенных оппозитно-соосно цилиндра с поршнями, присоединенными к установленному в корпусе преобразователю поступательного движения во вращательное,выполненного в виде крестовины, образующей через ролики зацепление с цилиндрическим маховиком, имеющим на внутренней поверхности направляющую в виде бурта или проточки синусоидальной формы, при этом вал соединен с 3 25684 маховиком, корпус с верхней стороны закрыт крышкой, а с нижней помещен в поддон- картер с жидкой смазкой. 2. Двигатель внутреннего сгорания по п.1,отличающийся тем, что он содержит форсунки,насос-инжектор и стартер-генератор. 3. Двигатель внутреннего сгорания по п.1,отличающийся тем, что он содержит форсунки,свечи зажигания,насос-инжектор,стартергенератор с электронной системой распределения зажигания.

МПК / Метки

МПК: F02B 1/02, F02B 11/00

Метки: сгорания, внутреннего, двигатель, ардака

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/5-ip25684-dvigatel-vnutrennego-sgoraniya-ardaka.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Двигатель внутреннего сгорания Ардака</a>

Похожие патенты