Двухтактный многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания. Двухтактный двигатель многоцилиндровый


Многоцилиндровый двухтактный звездообразный двигатель

Изобретение относится к двигателям, предназначенным для использования на моделях с объемом порядка 0,30-1,20 кубических дюймов. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит цилиндрический корпус (1), на периметре которого радиально расположены цилиндры (2), внутри которых перемещаются поршни (2а), присоединенные посредством шатунов (6) к системе из равного количества коленчатых валов (8а), которые проходят через цилиндрический корпус (1), и их зубчатые колеса (8b) зацепляются с зубчатым колесом (3а) центральной оси (3) во внутреннем пространстве корпуса (1), который содержит картер двигателя и имеет конструкцию, обеспечивающую заданную компрессию. Особенностью двигателя является равномерное распределение рабочей смеси и одновременное зажигание рабочей смеси во всех цилиндрах при помощи приспособления, содержащего пластинчатый клапан (40). 5 з.п. ф-лы, 17 ил.

 

Настоящее изобретение относится к двухтактному многоцилиндровому двигателю внутреннего сгорания с цилиндрами, расположенными в звездообразной конфигурации, при этом такое расположение цилиндров позволяет использовать двухтактный двигатель в масштабных моделях (моделях самолетов).

В области двигателей для масштабных моделей, например в области моделирования самолетов, известны различные двигатели внутреннего сгорания разных типов и с разными расположениями цилиндров. Используются как двухтактные, так и четырехтактные двигатели. Использование двухтактных двигателей является популярным среди людей, увлеченных моделированием, благодаря простоте конструкции, малому весу и лучшим эксплуатационным качествам по сравнению с четырехтактным двигателем, который значительно тяжелее, имеет больше компонентов, требующих дорогостоящего обслуживания, и не имеет сходства с каким бы то ни было внешним видом и стилем двигателей, используемых в период времени, представленный моделью; тем не менее, до сегодняшнего дня, двухтактные двигатели в многоцилиндровой конфигурации не обеспечивали удовлетворительных эксплуатационных качеств. Основная проблема, препятствующая успешному применению двухтактных многоцилиндровых двигателей, связана с достижением необходимой компрессии в картере.

Таким образом, целью настоящего изобретения является уменьшение недостатков существующей технологии при помощи комбинации расположения картера и приспособления для подачи смеси, которая будет обеспечивать равномерное распределение рабочей смеси, а также одновременное и однородное зажигание во всех цилиндрах двигателя.

Второй целью настоящего изобретения является осуществление звездообразного расположения цилиндров и поршней для того, чтобы удачно сымитировать двигатели ранних периодов, в вариантах с различным числом цилиндров (четыре, пять, шесть и т.д.) и разными размерами (в кубических сантиметрах), начиная от исключительно малого объема, и стремясь, в частности, для двигателей масштабных моделей, то есть к значениям от 0,30 до 1,20 кубических дюйма.

Таким образом, согласно настоящему изобретению создан многоцилиндровый двухтактный звездообразный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус, на периметре которого радиально расположены блоки, в которых размещены идентичные цилиндры, каждый из которых оборудован воспламенителем и шатуном с поршнем, конструкцию с коленчатыми валами, число которых равно числу цилиндров, причем каждый коленчатый вал присоединен соответственно к шатуну поршня, благодаря чему коленчатые валы проходят вертикально при помощи цилиндрического корпуса, поддерживаемого системой роликовых подшипников, которые оборудованы на любой стороне корпуса, центральную ось, проходящую через центральное отверстие системы роликовых подшипников и центральное отверстие корпуса, при этом внутри корпуса зубчатое колесо центральной оси зацепляется с планетарными зубчатыми колесами коленчатых валов, переднюю крышку с роликоподшипниковой втулкой для центральной оси, и заднюю пластину, и приспособление для подачи рабочей смеси в двигатель, при этом рабочая смесь поступает из карбюратора, объединенного с воздухозаборной трубой и выхлопным глушителем в форме кольца, присоединенного снаружи к задней пластине. Задняя пластина имеет центральный канал для прохода рабочей смеси и вокруг периметра отверстия систему следующих друг за другом планетарно расположенных идентичных круглых образований, число которых равно числу цилиндров и коленчатых валов двигателя, при этом система следующих друг за другом планетарно расположенных идентичных круглых образований вокруг периметра отверстия образует форму ромашки, цилиндрический корпус имеет гнездо для размещения задней пластины с периметром, соответствующим форме ромашки задней пластины, содержащим следующие друг за другом идентичные круглые образования и систему структурных каналов, с одной стороны - центральный канал для прохождения центральной оси, а с другой стороны - следующие друг за другом планетарно расположенные идентичные каналы для размещения соответствующих коленчатых валов, и стенку для структурирования промежутков между центральным каналом для прохождения центральной оси и следующими друг за другом планетарно расположенными идентичными каналами, вмещающими равное число коленчатых валов, так что после ввода коленчатых валов через следующие друг за другом планетарно расположенные идентичные каналы, прохода центральной оси через центральный канал, зацепления зубчатых колес коленчатых валов с периметром зубчатого колеса центральной оси и присоединения задней пластины к корпусу, центральный канал для прохода рабочей смеси располагается на продолжении центрального канала центральной оси, при этом внутри центрального канала имеется приспособление для регулирования времени подачи и распределения смеси, которое содержит планетарно расположенные отверстия, число которых равно числу идентичных цилиндров, для равномерного распределения рабочей смеси, которая подается к цилиндрам посредством идентичных отверстий, распределенных по периметру цилиндрического корпуса.

Предпочтительно рабочая смесь подается в центральный канал при помощи отверстия в дне центрального канала, при этом приспособление для регулирования времени для подачи и равномерного распределения смеси по цилиндрам содержит пластинчатый клапан такой формы и размера, что он герметизирует центральный канал, причем вокруг центрального канала выполнена неглубокая полость, в которую помещается круглый держатель пластины, на периметре которого выполнены отверстия для равномерного распределения смеси по цилиндрам, при этом на стороне, прилегающей к задней пластине, держатель пластины включает в себя неглубокую полость с системой ребер, число которых равно числу отверстий и которые проходят по касательной к периметру пластинчатого клапана и обеспечивают возвратно-поступательное перемещение пластинчатого клапана между закрытым положением, в котором он проходит по касательной к центральному каналу и герметично закрывает его, и открытым положением, в котором пластинчатый клапан смещен в направлении держателя пластины, так что рабочая смесь, выходящая из канала, обходит пластинчатый клапан сбоку при помощи промежутков между ребрами для выхода через отверстия, равномерно распределяясь к цилиндрам.

Предпочтительно рабочая смесь подается в центральный канал при помощи отверстия в периметре центрального канала, при этом приспособление для регулирования времени подачи и равномерного распределения смеси по цилиндрам содержит цилиндрическую камеру с канальным отверстием заданной длины дуги периметра, основание, имеющее слегка больший диаметр и перфорированное системой отверстий для равномерного распределения смеси при помощи равного числа идентичных каналов в цилиндре, находящемся под основанием, к радиально расположенным цилиндрам двигателя, при этом цилиндрическая камера установлена внутри центрального канала, который она уплотняет своим основанием, при этом поступление смеси в цилиндрическую камеру и последующее равномерное распределение при помощи отверстий и каналов к цилиндрам осуществляется, когда при вращении центральной оси канальное отверстие цилиндрической камеры совпадает с отверстием на периметре центрального канала.

Предпочтительно двигатель используется для масштабных моделей и, в частности, для моделей с объемом порядка 0,30-1,20 кубических дюймов, а также для моделей, предназначенных для моделирования самолетов.

Предпочтительно каждый из коленчатых валов изготовлен совместно из одного куска металла с зубчатым колесом, которое оборудовано на одном из его концов, и перекрывающей зубчатое колесо эксцентрической поверхностью со шпилькой, присоединенной к замыкающему кольцу шатуна, при этом на другом конце каждого из коленчатых валов имеется прорезь, внутри которой он блокируется предохранителем после прохождения через цилиндрический корпус.

Настоящее изобретение будет более понятно специалистам в данной области техники после прочтения подробного описания изобретения, приведенного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - вид с разнесением деталей первого варианта осуществления многоцилиндрового двухтактного двигателя, причем поступление смеси регулируется при помощи пластинчатого клапана;

фиг.2 - вид с разнесением деталей альтернативного варианта осуществления многоцилиндрового двухтактного двигателя, причем поступление смеси регулируется при помощи цилиндра, установленного на продолжении центральной оси двигателя;

фиг.3 - компоненты пластинчатого клапана, используемого в варианте осуществления с фиг.1, с задней пластиной подходящей конструкции для двигателя и установки держателя пластины;

фиг.3а и 3b - виды в перспективе двух сторон держателя пластины, используемого в конструкции пластинчатого клапана;

фиг.4а и 4b - виды в разрезе в перспективе конфигурации пластинчатого впускного устройства в открытом и закрытом положении соответственно;

фиг.5а и 5b - виды в перспективе и сверху коленчатых валов, присоединенных к центральной оси и радиальным шатунам и поршням;

фиг.6 и 6а - вид в перспективе внутренней части корпуса двигателя с коленчатыми валами и присоединенными к ним поршнями и без них соответственно;

фиг.6b - вид в перспективе внутренней части корпуса двигателя без коленчатых валов при виде спереди корпуса двигателя;

фиг.7а и 7b - виды в перспективе и в разрезе соответственно обычного коленчатого вала, используемого в настоящем изобретении, объединенного с передаточным зубчатым колесом; и

фиг.8а, 8b и 8с - различные виды в перспективе центральной оси двигателя со встроенной камерой распределения топлива в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг.2.

Многоцилиндровый двухтактный звездообразный двигатель, схематично показанный на чертежах, имеет радиальное расположение цилиндров 2 по периметру цилиндрического корпуса 1, оборудованного радиально симметричными гнездами подходящей формы для установки цилиндров и их комплектующих.

Многоцилиндровый двухтактный звездообразный двигатель, показанный на фиг.1 или 2 для использования в моделях самолетов содержит главный цилиндрический корпус 1 с пятью цилиндрами 2, которые опираются на радиальные блоки 4 в корпусе 1 с отверстиями 36 для подачи топливовоздушной смеси к цилиндрам 2. Цилиндры 2 расположены на плоскости, вертикальной центральной оси 3 вращения двигателя, причем число цилиндров может быть изменено при условии, что соблюдается радиально симметричное расположение. Для каждого цилиндра 2 имеется воспламенитель 5, который присоединен к цилиндру 2 при помощи винтов 14, и шатун, который присоединяется к поршню 2а, совершающему возвратно-поступательное движение внутри цилиндра 2. Блоки 4 на корпусе 1 могут иметь квадратную или другую форму в зависимости от используемых цилиндров 2. С любой стороны корпуса 1 оборудованы специальные пазы для размещения роликовых подшипников 1, в которых могут вращаться коленчатые валы 8 а, причем каждый коленчатый вал присоединен к основанию 6а соответствующего шатуна 6, который соответствует цилиндру 2.

Центральная ось 3 вращения поддерживает зубчатое колесо За, которое размещено внутри цилиндрического корпуса 1, где оно зацепляется с планетарными зубчатыми колесами 8b коленчатых валов 8а. Корпус 1 закрыт передней (в направлении движения самолета, когда двигатель используется для моделей самолетов) крышкой 9 с роликоподшипниковой втулкой 10 и задней пластиной 13, посредством которой приспособление для подачи смеси присоединено к картеру, то есть к внутренней части цилиндрического корпуса 1, где планетарные зубчатый колеса 8b коленчатых валов 8а соединяются с зубчатым колесом За центральной оси 3 вращения. На внешней поверхности задней пластины 13 также присоединено приспособление для подачи смеси, включающее в себя карбюратор 16, соединенный с воздухозаборной трубой 17 и выхлопным глушителем 18 в форме кольца. Передняя крышка 9, которая поддерживает подходящую втулку для роликового подшипника 10 центральной оси 3 вращения, ступица 11 и крышка 12 пропеллера присоединены к передней части корпуса 1 при помощи системы винтов 20а, которые проходят сквозь систему отверстий по периметру крышки 9 и входят в соответствующие отверстия 39а на периметре корпуса 1. С другой стороны, задняя пластина 13 присоединена к корпусу 1 при помощи системы винтов 20b, которые проходят через систему расположенных по периметру выхлопной трубы 18 отверстий 18а и систему расположенных по периметру задней пластины 13 отверстий 46 и входят в соответствующие отверстия 39b на периметре корпуса 1. Весь двигатель в сборке, для использования в моделях самолетов, прикрепляется к фюзеляжу самолета при помощи установочного основания 19.

Задняя пластина 13 имеет канал 13а для прохождения топливовоздушной смеси и вдоль периметра канала 13а систему следующих друг за другом планетарно расположенных идентичных круглых образований 31, число которых равно числу цилиндров 2 и коленчатых валов 8а двигателя. Характерно, что система расположенных по периметру следующих друг за другом планетарно расположенных идентичных образований 31 вокруг отверстия образует форму ромашки. Цилиндрический корпус 1 соответственно имеет гнездо для размещения задней пластины 13 со следующими друг за другом планетарно расположенными идентичными круглыми образованиями 31′, образующими периметр, соответствующий форме ромашки задней пластины 13, внутри которого располагается коленчатый вал двигателя, и систему структурных каналов: с одной стороны - центральный канал 34 для прохождения центральной оси 3, а с другой стороны - следующие друг за другом планетарно расположенные идентичные каналы 32 для прохождения соответствующих коленчатых валов 8а. Промежутки между центральным каналом 34 для прохождения центральной оси 3 и следующими друг за другом планетарно расположенными идентичными каналами 32 для прохождения соответствующих коленчатых валов 8а заполнены сплошной стенкой 33 для того, чтобы внутри картера достигалась заданная регулируемая компрессия.

После ввода коленчатых валов в следующие друг за другом планетарно расположенные идентичные каналы 32 прохода центральной оси 3 через центральный канал 34, зацепления зубчатых колес 8b коленчатых валов с периметром зубчатого колеса 3а центральной оси 3 и присоединения задней пластины к корпусу, центральный канал 13а для подачи смеси располагается на продолжении центрального канала 34 для прохождения центральной оси 3.

Внутри центрального канала 13а функционирует приспособление для регулирования времени для подачи и распределения смеси, которое включает в себя планетарно расположенные отверстия 35а или 35b, число которых равно числу идентичных цилиндров 2, при помощи которых смесь подается в цилиндры 2 через идентичные отверстия 36 на блоках 4 вокруг периметра цилиндрического корпуса 1.

В соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления изобретения, показанном на фиг.1, 2, 3, 3а, 3b, 4а и 4b, смесь подается в центральный канал 13а при помощи отверстия в дне центрального канала 13а, и приспособление для регулирования времени подачи и равномерного распределения смеси к цилиндрам 2 включает в себя пластинчатый клапан 40 (см. фиг.3) такого размера и формы, что он герметично закрывает центральный канал 13а. Фасонная часть вокруг центрального канала 13а образует неглубокую полость 13а′, в которую помещается круглый держатель пластины. По периметру держателя 41 выполнены отверстия 35а для равномерного распределения смеси по цилиндрам 2. На стороне, которой он прилегает к задней пластине 13, держатель 41 включает в себя неглубокую полость с системой равного количества ребер 42, соответствующих отверстиям 35а, причем эти ребра проходят по касательной к периметру пластинчатого клапана 40 и позволяют ему совершать возвратно-поступательное движение между закрытым положением (см. фиг.4а), в котором клапан проходит по касательной к центральному каналу 13 и герметизирует его, и открытым положением (см. фиг.4b), в котором пластинчатый клапан 40 смещен в направлении держателя 41, и смесь, выходящая из центрального канала 13а, подается сбоку пластинчатого клапана 40 при помощи промежутков между ребрами 42 для выхода через отверстия 35а, равномерно распределяясь к цилиндрам 2. Предложенный здесь пластинчатый клапан имеет плоскую круглую форму и является упругим, так как в его геометрической форме нет точек, подверженных проявлению повреждения материала, и демонстрирует минимальную инерционность.

В соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения, показанном на фиг.2, 8а, 8b и 8с, смесь подается в центральный канал 13а при помощи отверстия в периметре центрального канала 13а. В этом случае приспособление для регулирования времени подачи и равномерного распределения смеси по цилиндрам 2 содержит (установленную на продолжение центральной оси 3) цилиндрическую камеру 43 с канальным отверстием 44 определенной длиной дуги периметра, основание 48, имеющее слегка увеличенный диаметр и перфорированное системой отверстий 35b для равномерного распределения смеси при помощи равного числа идентичных каналов 35b′, которые расположены на цилиндре 47, прилегающему к основанию 45, к радиально расположенным цилиндрам 2 двигателя. Цилиндрическая камера помещена внутрь центрального канала 13а, к которому она герметично прилегает основанием 45, и впуск смеси в цилиндрическую камеру 43 и последующее равномерное распределение через отверстия 35b и каналы 35b′ к цилиндрам 2 осуществляется, когда при вращении центральной оси 3 канальное отверстие 44 цилиндрической камеры 43 совпадает с отверстием на периметре центрального канала 13а.

Основной отличительной особенностью изобретения является то, что каждый из коленчатых валов 8а, показанных подробно на фиг.7а и 7b, изготовлен из одного куска металла заодно с зубчатым колесом 8b, зацепляющимся с зубчатым колесом 3а центральной оси 3, и эксцентричной поверхностью со шпилькой 8с, перекрывающей зубчатое колесо 8b, посредством которой коленчатый вал 8а присоединен к замыкающему кольцу 6а соответствующего шатуна 6. На заднем конце каждого из коленчатых валов 8а выполнена прорезь 8d, внутри которой он блокируется предохранителем после прохождения через цилиндрический корпус 1 (см. фиг.6b).

Рабочий цикл двигателя согласно настоящему изобретению содержит перемещение поршней 2а из нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ), где в объединенном картере, который огражден корпусом 1 и задней пластиной 13 двигателя, создается разрежение. В варианте осуществления с клапаном 40, как показано на фиг.1, разрежение перемещает пластинчатый клапан 40, так что он освобождает вход в камеру и позволяет смеси проходить в нее (см. фиг.4b), а в случае варианта осуществления с камерой 43 для распределения топлива на продолжении центральной оси 3 путем вращения оси 3 камера 43 приходит в такое положение, когда канальное отверстие 44 совпадает с боковым окошком в канале 13а для подачи топлива, и топливо начинает поступать. Путем перемещения поршней 2а смесь подается к верхней части цилиндров, где она зажигается воспламенителями 5, и созданное расширение толкает поршни в противоположном направлении из ВМТ в НМТ. В ходе перемещения поршней 2а вслед за шатунами 6, которые, в свою очередь, вращают коленчатые валы 8а, и так как зубчатые колеса 8b коленчатых валов 8а зацеплены с зубчатым колесом 3 центральной оси 3 пропеллера, последний вращается в противоположном направлении.

Описанный выше полный цикл повторяется непрерывно и одновременно всеми цилиндрами 2 двигателя.

Описанный выше двигатель согласно настоящему изобретению является исключительно компактным. Благодаря своему режиму работы (двухтактному) он имеет намного меньше компонентов и подвижных частей (по сравнению с четырехтактным двигателем соответствующей производительности) и, таким образом, демонстрирует минимальный или нулевой износ. При этом значительно снижаются необходимости в его ремонте, что непосредственно приводит к его экономичному использованию. По сравнению с двухтактным одноцилиндровым двигателем такого же размера, он опять-таки является преимущественным, так как максимальное радиальное расстояние от оси до внешнего периметра является наименьшим из возможных, то есть меньше, чем у соответствующего одноцилиндрового двигателя.

Благодаря звездообразному расположению цилиндров и одновременному и равномерному зажиганию рабочей смеси двигатель производит минимум вибрации. Это является результатом создания радиально направленных сил с общим центром (находящимся на оси пропеллера). Тяги, вызванные этими силами, устраняют друг друга и сводятся к нулю, так как все силы действуют в одной плоскости. Более того, симметричная конструкция двигателя позволяет ему работать как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки.

Многоцилиндровый двухтактный двигатель характеризуется тем, что его внешний вид напоминает конструкции ранних периодов, тем самым предоставляя значительное преимущество в плане эстетики для людей, увлекающихся моделированием.

Однако следует отметить, что описание было сделано со ссылкой на иллюстративные, а не на ограничивающие примеры осуществления изобретения. Таким образом, любые изменения, не содержащие изобретательского уровня, включены в задачи и концепции настоящего изобретения, как определено в нижеприведенной формуле изобретения.

1. Многоцилиндровый двухтактный звездообразный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус, на периметре которого радиально расположены блоки, в которых размещены идентичные цилиндры, каждый из которых оборудован воспламенителем и шатуном с поршнем, конструкцию с коленчатыми валами, число которых равно числу цилиндров, причем каждый коленчатый вал присоединен, соответственно, к шатуну поршня, благодаря чему коленчатые валы проходят вертикально при помощи цилиндрического корпуса, поддерживаемого системой роликовых подшипников, которые оборудованы на любой стороне корпуса, центральную ось, проходящую через центральное отверстие системы роликовых подшипников и центральное отверстие корпуса, при этом внутри корпуса зубчатое колесо центральной оси зацепляется с планетарными зубчатыми колесами коленчатых валов, переднюю крышку с роликоподшипниковой втулкой для центральной оси и заднюю пластину, и приспособление для подачи рабочей смеси в двигатель, при этом рабочая смесь поступает из карбюратора, объединенного с воздухозаборной трубой и выхлопным глушителем в форме кольца, присоединенного снаружи к задней пластине, отличающийся тем, что задняя пластина имеет центральный канал для прохода рабочей смеси и, вокруг периметра отверстия, систему следующих друг за другом планетарно расположенных идентичных круглых образований, число которых равно числу цилиндров и коленчатых валов двигателя, при этом система следующих друг за другом планетарно расположенных идентичных круглых образований вокруг периметра отверстия образует форму ромашки, цилиндрический корпус имеет гнездо для размещения задней пластины с периметром, соответствующим форме ромашки задней пластины, содержащим следующие друг за другом идентичные круглые образования и систему структурных каналов, с одной стороны - центральный канал для прохождения центральной оси, а с другой стороны - следующие друг за другом планетарно расположенные идентичные каналы для размещения соответствующих коленчатых валов, и стенку для структурирования промежутков между центральным каналом для прохождения центральной оси и следующими друг за другом планетарно расположенными идентичными каналами, вмещающими равное число коленчатых валов, так что после ввода коленчатых валов через следующие друг за другом планетарно расположенные идентичные каналы, прохода центральной оси через центральный канал, зацепления зубчатых колес коленчатых валов с периметром зубчатого колеса центральной оси и присоединения задней пластины к корпусу, центральный канал для прохода рабочей смеси располагается на продолжении центрального канала центральной оси, при этом внутри центрального канала имеется приспособление для регулирования времени подачи и распределения смеси, которое содержит планетарно расположенные отверстия, число которых равно числу идентичных цилиндров, для равномерного распределения рабочей смеси, которая подается к цилиндрам посредством идентичных отверстий, распределенных по периметру цилиндрического корпуса.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что рабочая смесь подается в центральный канал при помощи отверстия в дне центрального канала, при этом приспособление для регулирования времени для подачи и равномерного распределения смеси по цилиндрам содержит пластинчатый клапан такой формы и размера, что он герметизирует центральный канал, причем вокруг центрального канала выполнена неглубокая полость, в которую помещается круглый держатель пластины, на периметре которого выполнены отверстия для равномерного распределения смеси по цилиндрам, при этом на стороне, прилегающей к задней пластине, держатель пластины включает в себя неглубокую полость с системой ребер, число которых равно числу отверстий и которые проходят по касательной к периметру пластинчатого клапана и обеспечивают возвратно-поступательное перемещение пластинчатого клапана между закрытым положением, в котором он проходит по касательной к центральному каналу и герметично закрывает его, и открытым положением, в котором пластинчатый клапан смещен в направлении держателя пластины, так что рабочая смесь, выходящая из канала, обходит пластинчатый клапан сбоку при помощи промежутков между ребрами для выхода через отверстия, равномерно распределяясь к цилиндрам.

3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что рабочая смесь подается в центральный канал при помощи отверстия в периметре центрального канала, при этом приспособление для регулирования времени подачи и равномерного распределения смеси по цилиндрам содержит цилиндрическую камеру с канальным отверстием заданной длины дуги периметра, основание, имеющее слегка больший диаметр и перфорированное системой отверстий для равномерного распределения смеси при помощи равного числа идентичных каналов в цилиндре, находящемся под основанием, к радиально расположенным цилиндрам двигателя, при этом цилиндрическая камера установлена внутри центрального канала, который она уплотняет своим основанием, при этом поступление смеси в цилиндрическую камеру и последующее равномерное распределение при помощи отверстий и каналов к цилиндрам осуществляется, когда при вращении центральной оси канальное отверстие цилиндрической камеры совпадает с отверстием на периметре центрального канала.

4. Двигатель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он используется для масштабных моделей и, в частности, для моделей с объемом порядка 0,30-1,20 кубических дюймов, а также для моделей, предназначенных для моделирования самолетов.

5. Двигатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый из коленчатых валов изготовлен совместно, из одного куска металла, с зубчатым колесом, которое оборудовано на одном из его концов, и перекрывающей зубчатое колесо эксцентрической поверхностью со шпилькой, присоединенной к замыкающему кольцу шатуна, при этом на другом конце каждого из коленчатых валов имеется прорезь, внутри которой он блокируется предохранителем после прохождения через цилиндрический корпус.

6. Двигатель по п.5, отличающийся тем, что он используется для масштабных моделей и, в частности, для моделей с объемом порядка 0,30-1,20 кубических дюймов, а также для моделей, предназначенных для моделирования самолетов.

www.findpatent.ru

Четырехцилиндровый двухтактный роторно-поршневой двигатель

 

Использование : двигателестроение. Сущность изобретения: корпус двигателя выполнен в виде цилиндрической плоской разъемной коробки, по двум взаимно перпендикулярным осям которой с двух противоположных сторон корпуса установлены поршневые цилиндры. Штоки поршней цилиндров выполнены двойными и соединены поперечной штангой, которая может двигаться в двухступенчатых пазах внутренних торцевых стенок корпуса, и осевая линия каждого паза расположена в одной диаметральной плоскости двух противоположно лежащих цилиндров их штоков и штанг. По осевой линии цилиндров на каждой штанге расположен ролик, контактирующий с наружной дорожкой роторного кольца, установленного неподвижно на валу двигателя. Роторное кольцо имеет и внутреннюю дорожку, по которой двигается внутренний ролик, установленный на коромысле, являющемся продолжением одного из штоков, поршней, и расположенный также на осевой линии цилиндров. 2 ил.

Изобретение относится к автомобильным двигателям, может найти применение в авиации и других областях машиностроения.

Известен четырехцилиндровый двухтактный роторно-поршневой двигатель, содержащий корпус, поршневые цилиндры, поршни со штоками, системы подачи топливной смеси, зажигания и выпуска отработанных газов и роторное кольцо, установленное неподвижно на валу двигателя и имеющее наружную и внутреннюю дорожки, контактирующие соответственно с наружными и внутренними роликами поршней. Двигатель имеет недостатки: повышенный износ поршневой пары, недостаточную мощность и долговечность Задача изобретения заключается в устранении этих недостатков, увеличении мощности двигателя и его долговечности. Для решения поставленной задачи в предлагаемом двигателе содержащем корпус, поршневые цилиндры со штоками, системы подачи топливной смеси зажигания и выпуска отработанных газов, корпус выполнен в форме цилиндрической плоской разъемной коробки, на наружной поверхности которой по двум взаимно перпендикулярным осям установлены с двух противоположных сторон корпуса по два поршневых цилиндра с отверстиями в боковых стенках для подвода топлива, отвода отработанных газов и продольными каналами подачи топливной смеси. Штоки поршней цилиндров выполнены двойными и соединены поперечной штангой, на концах которой имеется по два подшипника разных размеров, установленных с возможностью качения каждого из них по одной противоположной стенке двухступенчатого паза, выполненного на внутренней торцевой поверхности каждой стенки корпуса, а осевая линия каждого паза расположена в одной диаметральной плоскости с осями соответствующих штанг, штоков, цилиндров. По осевой линии цилиндров на каждой штанге расположен подшипник, контактирующий с наружной дорожкой роторного кольца, установленного неподвижно на валу и выполненного в форме эллипса, имеющего также внутреннюю дорожку, с которой контактирует расположенный на одной оси с наружным роликом внутренний ролик, установленный на коромысле, являющимся продолжением одного из штоков. На фиг. 1 изображен главный вид двигателя со снятой крышкой; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1. Двигатель состоит из разъемного корпуса 1, на котором закреплены четыре цилиндра 2, в стенках которых имеются отверстия для отвода отработанных газов 3 и отверстия для подачи топливной смеси 4, а также топливные каналы 5. На поршнях имеются штоки 7 и 8, которые соединены поперечной штангой 9, на концах которой сидят подшипники 10 и 11, установленные в двухступенчатых пазах 12. На штангах установлены наружные ролики 13, а на коромысле 15 штока 7 установлен внутренний ролик 14. Ролики контактируют с роторным кольцом 16, 17 - свеча зажигания, 18 - уплотнительные кольца, 19 - вал двигателя. Двухтактный двигатель работает с двумя парами противоположно движущихся поршней, находящихся по одной оси с петлевой схемой газообмена. В то время, когда в одной паре цилиндров, находящихся на горизонтальной оси (фиг. 1), происходит сгорание топливной смеси, и их поршни 6, перемещаясь к центру двигателя с помощью роликов 13, закрепленных на соединяющей штоки 7 и 8 штанге 9, и роликов 14, закрепленных на коромысле 15, являющемся продолжением штока 7, заставляют вращаться роторное кольцо 16, закрепленное неподвижно на валу 19, во второй паре цилиндров начинается процесс наполнения свежей топливной смесью через отверстия 4 и топливные каналы 5, по которым смесь из полости под поршнем поступает в предварительно освободившуюся от отработанных газов через отверстия 3 полость над поршнем. Движение поршней вверх и сжатие рабочей смеси в цилиндрах второй пары происходит от роторного кольца. Предлагаемая компановка двигателя позволяет упростить конструкцию, уменьшить габариты и вес, за счет отсутствия значительных знакопеременных нагрузок повышается мощность. замена кривошипно-шатунных механизмов на механизмы возвратно-поступательного действия позволяют уменьшить инерционные силы, количество трущихся поверхностей, тем самым уменьшив потери на трение. Позволяет достигнуть лучшей сбалансированности, что дает возможность обходиться без тяжелых, сильных фундаментов.

Формула изобретения

Четырехцилиндровый двухтактный роторно-поршневой двигатель, содержащий корпус, поршневые цилиндры, поршни со штоками, системы подачи топливной смеси, зажигания и выпуска отработанных газов и роторное кольцо, установленное неподвижно на валу двигателя и имеющее наружную и внутреннюю дорожки, контактирующие соответственно с наружными и внутренними роликами поршней, отличающийся тем, что корпус выполнен в форме цилиндрической плоской разъемной коробки, на наружной поверхности которой по двум взаимно перпендикулярным осям установлены с двух противоположных сторон корпуса цилиндры с отверстиями в боковых стенках для подвода топлива, отвода сгоревших газов и с продольными топливныи каналами, причем штоки поршней выполнены двойными и соединены поперечной штангой, на конце которой имеется по два подшипника разных размеров, установленных с возможностью качения каждого из них по одной противоположной стенке двухступенчатого паза, выполненного на внутренней торцевой поверхности каждой стенки корпуса, а осевая линия каждого паза расположена в одной диаметральной плоскости с осями двух противоположно лежащих цилиндров, их штоков и штанг, причем по осевой линии цилиндров на каждой штанге расположен наружный ролик, внутренний ролик установлен на коромысле, являющемся продолжением одного из штоков, по оси цилиндра и наружного ролика, а роторное кольцо выполнено в виде эллипса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

Двухтактный многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания

 

1. ДВУХТАКТНЫЙ МНОГОЦИЛИНДРОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий картер, прикрепленные к нему цилиндры, снабженные впускными, продувочными и выпускными окнами, продувочные насосы, выполненные в каждом цилиндре со стороны картера и соединенные через окна и впускной клапан с карбюратором, а через перепускные каналы и продувочные окна - с камерами сгорания, выпускные каналы, сообщенные с выпускными окнами, и преобразовательный механизм, установленный в картере и соединенный с размещенными в цилиндрах порщнями, отличающийся тем, что, с целью повыщения экономичности, выпускные каналы выполнены равной длины и сообщены между собой при помощи распределителя , связанного с атмосферой. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что распределитель выполнен в виде соединенного с преобразовательным механизмом цилиндрического золотника, снабженного криволинейной внутренней поверхностью. О) СА: 00 ел о СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(511 F 02 В 75/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3411820 25106 (22) 29.03.82 (46) 30.08.83. Бюл. № 32 (72) В. Ф. Редькин (71) Красноярский политехнический институт (53) 621.43.013.9 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 83213, кл. F 02 В 33/02, 1948.

2. Патент США № 3517652, кл. 123-65, опублик. 1970. (54) (57) 1. ДВУХТАКТНЫЙ МНОГОЦИЛИНДРОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий картер, прикрепленные к нему цилиндры, снабженные впускными, продувочными и выпускными окнами, продувочные насосы, выполнен„„SU„„1038509 А ные в каждом цилиндре со стороны картера и соединенные через окна и впускной клапан с карбюратором, а через перепускные каналы и продувочные окна — с камерами сгорания, выпускные каналы, сообщенные с выпускными окнами, и преобразовательный механизм, установленный в картере и соединенный с размещенными в цилиндрах поршнями, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, выпускные каналы выполнены равной длины и сообщены между собой при помощи распределителя, связанного.с атмосферой.

2. Двигатель по и. 1, отличающийся тем, что распределитель выполнен в виде соединенного с преобразовательным механизмом цилиндрического золотника, снабженного криволинейной внутренней поверхностью. а ф

1038509

30

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в двухтактных многоцилиндровых двигателях.

Известны двухтактные многоцилиндровые двигатели внутреннего сгорания, содержащие картер, прикрепленные к нему цилиндры снабжены впускными, продувочными и выпускными окнами, продувочные насосы, соединенные через впускные окна и впускной клапан с карбюратором, а через перепускные каналы и продувочные окна — с камерами сгорания, выпускные каналы, сообшенные с выпускными окнами, и преобразовательный механизм, установленный в картере и соединенный с размещенными в цилиндрах поршнями (1).

Однако известное двигатели характеризуются недостаточной мощностью двигателя из-за низкой степени сжатия продувочных насосов.

Известен двухтактный многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, содержаший картер, прикрепленные к нему. цилиндры, снабженные впускными, продувочными и выпускными окнами, продувочные насосы, выполненные в каждом цилиндре со стороны картера и соединенные через впускные окна и впуксной клапан с карбюратором, а через перепускные каналы и продувочные окна— с камерами сгорания, выпускные каналы, сообщенные с выпускными окнами, и преобразовательный механизм, установленный в картере и соединенный с размещенными в цилиндрах поршнями.

Такой двигатель обеспечивает удовлетворительную MoIll,íîñòü (2) .

Недостатком указанного двигателя является низкая экономичность двигателя из-за утечек горючей смеси в выпускную систему во время продувки двигателя.

Цель изобретения — повышение экономичности двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в двухтактном многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания, содержащем картер, прикрепленные к нему цилиндры, снабженные впускными, продувочными и выпускными окнами, продувочные насосы, выполненные в каждом цилиндре со стороны картера и соединенные через впускные окна и впускной клапан с карбюратором, а через перепускные. каналы и продувочные окна — с камерами сгорания, выпускные каналы, сообщенные с выпускными окнами, и преобразовательный механизм, установленный в картере и соединенный с размещенными в цилиндрах поршнями, выпускные каналы выполнены равной длины и сообщены между собой при помощи распределителя, связанного с атмосферой.

Распределитель может быть выполнен в виде соединенного с преобразовательным механизмом цилиндрического золотника, 35

so

55 снабженного криволинейной внутренней поверхностью.

На фиг. 1 показан двухтактный многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, обший вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1

Двухтактный многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания содержит картер

1, прикрепленные к нему цилиндры 2, продувочные насосы 3, выпускные каналы 4 и бесшатунный преобразовательный механизм

5, установленный в картере 1 и соединенный с размещенными в цилиндрах 2 поршнями 6.

Цилиндр 2 снабжен впускными 7, продувочными 8 и выпускными 9 окнами. Продувочные насосы 3 выполнены в каждом цилиндре 2 со стороны картера 1 и соединены с карбюратором (не показан) через впускные окна 7, впускные каналы 10 и впускной клапан 11, а также с камерами сгорания

12 через перепускные каналы 13 и продувочные окна 8. Выпускные каналы 4 выполнены равной длины и сообщены с выпускными окнами 9. При помощи распределителя 14, выполненного в виде цилиндрического золотника, выпускные каналы 4 сообщены между собой.

Распределитель 14 связан с атмосферой и соединен с преобразовательным механизмом 5. Внутренняя поверхность 15 распределителя !4 выполнена криволинейной.

Двигатель работает следующим образом.

При движении поршня 6 от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ) в продувочном насосе 3 образуется разряжение. При этом впускной клапан 11 открывает впускной канал 10 цилиндра 2 и горючая смесь от карбюратора поступает в продувочный насос. При повороте впускного клапана 11 он последовательно (через 90 ) открывает на некоторое время впускной канал 10 каждого цилиндра 2 и горючая смесь поступает, таким образом, в каждый продувочный насос 3. При движении поршня 6 от ВМТ к НМТ горючая смесь, находящаяся в продувочном насосе 3, сжимается, а впускной клапан 11 закрывает впускной канал 10, При подходе поршня

6 к НМТ он открывает продувочные окна

8 и горючая смесь, сжатая в продувочном насосе 3, по перепускным каналам 13 поступает в цилиндр 2, очищая последний от отработавших газов. Аналогично происходит процесс продувки и в остальных цилиндрах 2. В процессе продувки горючая смесь неизбежно попадает в выпускной канал 4. Для возвращения горючей смеси в цилиндр используется прямой выпускной импульс давления, идущий от следующего по порядку работы цилиндра. Длина канала, соединяющего надуваюший и наддуваемый цилиндры, выбрана такой, что в наддуваемый цилиндр проходит наиболее мощная

1038509

ВНИИПИ Заказ б! 73/34 Тираж 550 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 часть импульса давления, после чего поршень, двигаясь к ВМТ, закрывает выпускное окно. Распределитель 14 соединяет выпускные каналы 4 надувающего и наддуваемого цилиндров 2, при этом выпускные каналы 4 других цилиндров 2 отсоединены от канала, проводящего импульс давления.

Угол установки распределителя 14 выбирается так, что в момент прихода импульса давления к точке 0 угол к равен 45, причем этот угол а отсчитывается с момента начала выпуска и от оси того цилиндра, в котором этот выпуск начался.

Таким образом, в результате сообщения выпускных каналов при помощи распределителя удается уменьшить утечку горючей смеси из цилиндра и, следовательно, повысить экономичность двигателя и уменьшить выброс несгоревшего топлива в окружающую среду.

   

www.findpatent.ru

Многоцилиндровый двухтактный роторно-поршневой двигатель

 

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: у многоцилиндрового двухтактного роторно-поршневого двигателя корпус выполнен в форме цилиндрической плоской разъемной коробки, на наружной поверхности которой равномерно по окружности расположены цилиндры с поршнями и двойными штоками, которые соединены поперечными штангами. На концах штанг имеется по два подшипника разного размера, установленных с возможностью качения каждого по одной боковой стенке двухступенчатого паза, выполненного на обеих внутренних торцевых стенках корпуса. На штангу каждого цилиндра по его оси установлен подшипник качения, контактирующий с наружной поверхностью многокулачкового ротора, установленного на валу соосно с корпусом. Штанги штоков каждой пары цилиндров, расположенных с противоположных сторон корпуса, на одной диаметральной оси, соединены тягами с возможностью регулировки их длины посредством соединяющей их свободные концы рамки и регулировочных элементов, установленных с зазором по отношению к диаметру вала ротора, причем, рамки всех пар цилиндров разнесены по длине вала ротора с учетом их беспрепятственного возвратно-поступательного движения. Оси каждой пары противоположно расположенных поршней, штоков, штанг и тяг находятся в одной диаметральной осевой плоскости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и авиации.

Известен трехкулачковый двигатель внутреннего сгорания, патент США N1810688, выбранный в качестве прототипа [1] Конструкция этого двигателя не позволяет сделать его более мощным, т.е. увеличить количество цилиндров. Цель изобретения повышение мощности двигателя без усложнения его конструкции. Для достижения поставленной цели в многоцилиндровом двухтактном роторно-поршневом двигателе, содержащем корпус, цилиндры с поршнями и штоками, системы подачи топлива, зажигания и выхлопа отработанных газов, подшипники качения, контактирующие с наружной поверхностью многокулачкового ротора, жестко установленного на валу соосно корпусу, и тяги, причем в стенках цилиндров выполнены отверстия для подачи топлива и отвода газов, а также продольные топливные каналы, расположенные параллельно образующей на внутренней цилиндрической поверхности, корпус выполнен в форме цилиндрической плоской разъемной коробки, на наружной цилиндрической поверхности которой равномерно по окружности расположены цилиндры, каждый поршень имеет два штока, закрепленных неподвижно на перпендикулярно расположенной к ним штанге, на концах которой имеется по два подшипника разного размера, установленных с возможностью качения каждого по одной боковой стенке двухступенчатого паза, выполненного на обеих внутренних торцевых стенках корпуса и расположенного на диаметральной осевой линии цилиндров, подшипник качения установлен на штангу каждого поршня по оси цилиндра, причем штанги штоков поршней каждой пары цилиндров, расположенных на диаметральной осевой линии с обеих противоположных сторон корпуса, соединены тягами с возможностью регулировки их длины посредством соединяющей их свободные концы рамки и регулировочных элементов, установленных с зазором по отношению к диаметру вала ротора, рамки всех пар цилиндров разнесены по длине вала ротора с учетом их беспрепятственного возвратно-поступательного движения, а оси каждой пары противоположно расположенных поршней, штоков, штанг и тяг находятся в одной диаметральной осевой плоскости. Ротор двигателя выполнен трехкулачковым. На фиг. 1 изображен главный вид двигателя со снятой крышкой корпуса; на фиг. 2 продольный разрез А-А; на фиг. 3 разрез Б-Б, вид на штангу, подшипники, двухступенчатые пазы корпуса. Шестицилиндровый двухтактный роторно-поршневой двигатель состоит из корпуса 1, на наружной поверхности которого расположены поршневые цилиндры 2, имеющие отверстия 3 для отвода газов и отверстия 4 для подачи топлива, а также продольные каналы 5, каждый поршень 6 имеет два штока 7, закрепленных к штанге 8, на концах которой напрессованы подшипники 9 и 10, 11 двухступенчатый паз, 12 подшипник качения, установленный на штанге и контактирующий с трехкулачковым ротором 13, установленным на валу 14. Штанги соединены тягами 15 с рамками 16, 17 регулировочные элементы, 18 свечи. Двигатель работает следующим образом. Рабочий цикл предлагаемого двигателя осуществляется за два такта с петлевой системой газообмена и с противоположно движущимися поршнями, связанными системой прямолинейно движущихся тяг. Впуск топлива в цилиндры осуществляется через отверстия 4 под поршень, когда он начинает двигаться вверх. При этом продолжается выпуск сгоревших газов через отверстия 3 и начинается заполнение верхней части цилиндра свежей топливной смесью через каналы 5 из полости под поршнем. Воспламенение сжатой рабочей смеси происходит с помощью свеч 18. Поршневые штоки 7 выполнены двойными с целью предотвращения перекоса соединяющей их штанги 8, которая, двигаясь в пазах 11, приводит в движение сидящий на ней подшипник 12, который в свою очередь толкает ротор 13, жестко закрепленный на валу 14. Постоянное расстояние между подшипниками 12 поддерживается с помощью соединяющих штанги 8 тяг 15, соединяющих их рамок 16 и регулирующих элементов 17. Предложенная конструкция двигателя более удачна для выполнения многоцилиндровых вариантов и стало быть дает неограниченные возможности увеличения мощности. Применение двух подшипников качения разного размера на штангах поршня увеличивает срок службы контактных пар, так как позволяет существенно уменьшить зазоры.

Формула изобретения

1. Многоцилиндровый двухтактный роторно-поршневой двигатель, содержащий корпус, цилиндры с поршнями и штоками, системы подачи топлива, зажигания и выхлопа отработанных газов, подшипники качения, контактирующие с наружной поверхностью многокулачкового ротора, жестко установленного на валу соосно с корпусом, и тяги, причем в стенках цилиндров выполнены отверстия для подачи топлива и отвода газов, а также продольные топливные каналы, расположенные параллельно образующей на внутренней цилиндрической поверхности, отличающийся тем, что корпус выполнен в форме цилиндрической плоской разъемной коробки, на наружной цилиндрической поверхности которой равномерно по окружности расположены цилиндры, каждый поршень имеет два штока, закрепленных неподвижно на перпендикулярно расположенной к ним штанге, на концах которой имеется по два подшипника разного размера, установленных с возможностью качения каждого по одной боковой стенке двухступенчатого паза, выполненного на обеих внутренних торцевых стенках корпуса и расположенного на диаметральной осевой линии цилиндров, подшипник качения установлен на штанге каждого поршня по оси цилиндра, причем штанги штоков поршней каждой пары цилиндров, расположенных на диаметральной осевой линии с обеих противоположных сторон корпуса, соединены тягами с возможностью регулировки их длины посредством соединяющей их свободные концы рамки и регулировочных элементов, установленных с зазором по отношению к диаметру вала ротора, рамки всех пар цилиндров разнесены по длине вала ротора с учетом их беспрепятственного возвратно-поступательного движения, а оси каждой пары противоположно расположенных поршней, штоков, штанг и тяг находятся в одной диаметральной осевой плоскости. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что ротор выполнен трехкулачковым.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

www.findpatent.ru

Двухтактный многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ш 4 F 02 В 75/18

Жъ., /уу,)..!q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, ц

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ",/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Фиг.1 (61) 1038509 (21) 3815929/25-06 (22) 26.11.84 (46) 15.05.86. Бюл. № 18 (71) Красноярский политехнический институт (72) В. Ф. Редькин (53) 621.43.013.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1038509, кл. F 02 В 75/18

1982.

„„SU„„1231244 A 2 (54) (57) ДВУХТАКТНЫЙ МНОГОЦИ

ЛИНДРОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ по авт. св. № 1038509, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, золотник распределителя дополнительно снабжен перегородкой, образующей с криволинейной внутренней поверхностью перепускной канал и боковую выемку.

1231244

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к двухтактным многоцилиндровым двигателям внутреннего сгорания, и является усовершенствованием основного изобретения по авт. св. № 1038509.

Целью изобретения является повышение экономичности.

На фиг. 1 изображен двухтактный многоцилиндровый двигатель, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4— вид В на фиг. 3.

Двухтактный многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания содержит картер

1, прикрепленные к нему цилиндры 2, продувочные насосы 3, выпускные каналы 4 и бесшатунный преобразовательный механизм

5, установленный в картере 1 и соединенный с размещенными в цилиндрах 2 поршнями 6. Цилиндр 2 снабжен впускными 7, продувочными 8 и выпускными 9 окнами.

Продувочные насосы 3 выполнены в каждом цилиндре 2 со стороны картера 1 и соединены с карбюратором (не показан) через впускные окна 7, впускные каналы 10 и впускной клапан 11, а также с камерами сгорания 12 через перепускные каналы 13 и продувочные окна 8.

Выпускные каналы 4 выполнены равной длины и сообщены с выпускными окнами 9.

При помощи распределителя 14, выполненного в виде цилиндрического золотника, выпускные каналы 4 соединены между собой.

Золотник распределителя 14 связан с атмосферой посредством выемки 15, выполненной на его боковой поверхности. Внутренняя поверхность 16 золотника распределителя 14, образующая внутреннюю полость 17, выполнена криволинейной и в поперечном сечении имеет замкнутую форму. Внутренняя полость 17 имеет входное 18 и выходное 19 окна, вокруг которых на боковой поверхности золотника распределителя 14 выполнены уплотнительные канавки 20.

Двигатель работает следующим образом.

При движении поршня 6 от нижней мертвой точки (н.м.т.) к верхней мертвой точке (м.в.т.) в продувочном насосе 3 образуется разряжение. При этом впускной клапан 11 открывает впускной канал 10 цилиндра 2 и горючая смесь поступает таким образом в каждый продувочный насос 3.

При движении поршня 6 от в.м.т. к н.м.т. горючая смесь, находящаяся в продувочном насосе 3, сжимается, а впускной клапан 11 закрывает впускной канал 10. При подходе поршня 6 к н.м.т. он открывает продувочные окна 8 и горючая смесь, сжатая в продувочном насосе 3, по перепускным каналам 13 поступает в цилиндр 2, очищая последний от отработавших газов. Аналогично происходит процесс продувки и в остальных

Величина угла р определяется с учетом угла между наддувающим и наддуваемым цилиндрами 2, а также с учетом времени, необходимого на перемещение импульса давления внутри золотника распределителя 14.

При этом к моменту возникновения наибольшего давления у выходного окна 19 золотника распределителя 14 последнее совмещено с выпускным каналом 4 наддуваемого цилиндра 2 и таким образом импульс давления проходит в выпускной канал 4 наддуваемого цилиндра 2 и далее в наддувающий цилиндр 2, Канавки 20, выполненные на цилиндрах 2. В процессе продувки горючая смесь неизбежно попадает в выпускной канал 4. Для возвращения горючей смеси в цилиндр 2 используется прямой выпускной импульс давления, идущий от следующего по порядку работы цилиндра. Длина канала, соединяющего наддувающий и наддуваемый цилиндры 2, выбрана такой, что в наддуваемый цилиндр 2 проходит наиболее мощная часть импульса давления, после чего пор1п шень 6, двигаясь к в.м.т., закрывает выпускное окно 9.

Золотник распределителя 14 установлен на валу преобразовательного механизма 5 так, что в момент начала выпуска в наддуваемом цилиндре 2 радиус, проведенный через центр входного окна 18 золотника распределителя 14, составляет с осью выпускного канала 4 наддувающего цилиндра 2 угол а, определяемый временем, необходимым для перемещения импульса давления го от выпускного окна 9 наддувающего цилиндра 2 для входного окна 18 золотника распределителя 14. При этом к моменту возникновения наибольшего давления у входного окна 18 золотника распределителя 14 угол А равен нулю, т. е. входное

25 окно 18 совмещено с выпускным каналом 4 наддувающего цилиндра 2. При дальнейшем повороте золотника распределителя 14 происходит перемещение импульса давления во внутреннюю полость 17 золотника распределителя 14 и одновременно отсоединение последней от выпускного канала 4 наддувающего цилиндра 2.

При этом к моменту полного прохождения импульса давления во внутреннюю полость 17 золотника распределителя 14 выпускной канал 4 наддувающего цилиндра 2 начинает сообщаться с атмосферой посредством выемки 15 на боковой поверхности золотника-распределителя 14, что обеспечивает свободное истечение отработавших газов из выпускного канала 4 в атмосферу.

К моменту оптимального заполнения выпускного канала 4 горючей смесью, попадающей в выпускной канал 4 при продувке цилиндра 2, золотник распределителя 14 отсоединяет выемку 15 от выпускного канала 4 и предотвращает таким образом ис45 течение горючей смеси в атмосферу. вающего цилиндра 2 во внутреннюю, полость 17 золотника распределителя 14 и при переходе импульса давления из внутренней полости 17 в выпускной канал 4 наддуваемого цилиндра 2.

1231244

3 боковой поверхности золотника 14, вокруг входного 18 и выходного 19 окон предотвращают излучение энергии импульса давления в окружающую среду в момент перехода импульса из выпускного канала 4 надду1231244

Вид В

Составитель К. Дементьев

Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 2321/39 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

    

www.findpatent.ru

многоцилиндровый двухтактный роторно-поршневой двигатель - патент РФ 2101526

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: у многоцилиндрового двухтактного роторно-поршневого двигателя корпус выполнен в форме цилиндрической плоской разъемной коробки, на наружной поверхности которой равномерно по окружности расположены цилиндры с поршнями и двойными штоками, которые соединены поперечными штангами. На концах штанг имеется по два подшипника разного размера, установленных с возможностью качения каждого по одной боковой стенке двухступенчатого паза, выполненного на обеих внутренних торцевых стенках корпуса. На штангу каждого цилиндра по его оси установлен подшипник качения, контактирующий с наружной поверхностью многокулачкового ротора, установленного на валу соосно с корпусом. Штанги штоков каждой пары цилиндров, расположенных с противоположных сторон корпуса, на одной диаметральной оси, соединены тягами с возможностью регулировки их длины посредством соединяющей их свободные концы рамки и регулировочных элементов, установленных с зазором по отношению к диаметру вала ротора, причем, рамки всех пар цилиндров разнесены по длине вала ротора с учетом их беспрепятственного возвратно-поступательного движения. Оси каждой пары противоположно расположенных поршней, штоков, штанг и тяг находятся в одной диаметральной осевой плоскости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. Изобретение относится к машиностроению и авиации. Известен трехкулачковый двигатель внутреннего сгорания, патент США N1810688, выбранный в качестве прототипа [1] Конструкция этого двигателя не позволяет сделать его более мощным, т.е. увеличить количество цилиндров. Цель изобретения повышение мощности двигателя без усложнения его конструкции. Для достижения поставленной цели в многоцилиндровом двухтактном роторно-поршневом двигателе, содержащем корпус, цилиндры с поршнями и штоками, системы подачи топлива, зажигания и выхлопа отработанных газов, подшипники качения, контактирующие с наружной поверхностью многокулачкового ротора, жестко установленного на валу соосно корпусу, и тяги, причем в стенках цилиндров выполнены отверстия для подачи топлива и отвода газов, а также продольные топливные каналы, расположенные параллельно образующей на внутренней цилиндрической поверхности, корпус выполнен в форме цилиндрической плоской разъемной коробки, на наружной цилиндрической поверхности которой равномерно по окружности расположены цилиндры, каждый поршень имеет два штока, закрепленных неподвижно на перпендикулярно расположенной к ним штанге, на концах которой имеется по два подшипника разного размера, установленных с возможностью качения каждого по одной боковой стенке двухступенчатого паза, выполненного на обеих внутренних торцевых стенках корпуса и расположенного на диаметральной осевой линии цилиндров, подшипник качения установлен на штангу каждого поршня по оси цилиндра, причем штанги штоков поршней каждой пары цилиндров, расположенных на диаметральной осевой линии с обеих противоположных сторон корпуса, соединены тягами с возможностью регулировки их длины посредством соединяющей их свободные концы рамки и регулировочных элементов, установленных с зазором по отношению к диаметру вала ротора, рамки всех пар цилиндров разнесены по длине вала ротора с учетом их беспрепятственного возвратно-поступательного движения, а оси каждой пары противоположно расположенных поршней, штоков, штанг и тяг находятся в одной диаметральной осевой плоскости. Ротор двигателя выполнен трехкулачковым. На фиг. 1 изображен главный вид двигателя со снятой крышкой корпуса; на фиг. 2 продольный разрез А-А; на фиг. 3 разрез Б-Б, вид на штангу, подшипники, двухступенчатые пазы корпуса. Шестицилиндровый двухтактный роторно-поршневой двигатель состоит из корпуса 1, на наружной поверхности которого расположены поршневые цилиндры 2, имеющие отверстия 3 для отвода газов и отверстия 4 для подачи топлива, а также продольные каналы 5, каждый поршень 6 имеет два штока 7, закрепленных к штанге 8, на концах которой напрессованы подшипники 9 и 10, 11 двухступенчатый паз, 12 подшипник качения, установленный на штанге и контактирующий с трехкулачковым ротором 13, установленным на валу 14. Штанги соединены тягами 15 с рамками 16, 17 регулировочные элементы, 18 свечи. Двигатель работает следующим образом. Рабочий цикл предлагаемого двигателя осуществляется за два такта с петлевой системой газообмена и с противоположно движущимися поршнями, связанными системой прямолинейно движущихся тяг. Впуск топлива в цилиндры осуществляется через отверстия 4 под поршень, когда он начинает двигаться вверх. При этом продолжается выпуск сгоревших газов через отверстия 3 и начинается заполнение верхней части цилиндра свежей топливной смесью через каналы 5 из полости под поршнем. Воспламенение сжатой рабочей смеси происходит с помощью свеч 18. Поршневые штоки 7 выполнены двойными с целью предотвращения перекоса соединяющей их штанги 8, которая, двигаясь в пазах 11, приводит в движение сидящий на ней подшипник 12, который в свою очередь толкает ротор 13, жестко закрепленный на валу 14. Постоянное расстояние между подшипниками 12 поддерживается с помощью соединяющих штанги 8 тяг 15, соединяющих их рамок 16 и регулирующих элементов 17. Предложенная конструкция двигателя более удачна для выполнения многоцилиндровых вариантов и стало быть дает неограниченные возможности увеличения мощности. Применение двух подшипников качения разного размера на штангах поршня увеличивает срок службы контактных пар, так как позволяет существенно уменьшить зазоры.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Многоцилиндровый двухтактный роторно-поршневой двигатель, содержащий корпус, цилиндры с поршнями и штоками, системы подачи топлива, зажигания и выхлопа отработанных газов, подшипники качения, контактирующие с наружной поверхностью многокулачкового ротора, жестко установленного на валу соосно с корпусом, и тяги, причем в стенках цилиндров выполнены отверстия для подачи топлива и отвода газов, а также продольные топливные каналы, расположенные параллельно образующей на внутренней цилиндрической поверхности, отличающийся тем, что корпус выполнен в форме цилиндрической плоской разъемной коробки, на наружной цилиндрической поверхности которой равномерно по окружности расположены цилиндры, каждый поршень имеет два штока, закрепленных неподвижно на перпендикулярно расположенной к ним штанге, на концах которой имеется по два подшипника разного размера, установленных с возможностью качения каждого по одной боковой стенке двухступенчатого паза, выполненного на обеих внутренних торцевых стенках корпуса и расположенного на диаметральной осевой линии цилиндров, подшипник качения установлен на штанге каждого поршня по оси цилиндра, причем штанги штоков поршней каждой пары цилиндров, расположенных на диаметральной осевой линии с обеих противоположных сторон корпуса, соединены тягами с возможностью регулировки их длины посредством соединяющей их свободные концы рамки и регулировочных элементов, установленных с зазором по отношению к диаметру вала ротора, рамки всех пар цилиндров разнесены по длине вала ротора с учетом их беспрепятственного возвратно-поступательного движения, а оси каждой пары противоположно расположенных поршней, штоков, штанг и тяг находятся в одной диаметральной осевой плоскости. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что ротор выполнен трехкулачковым.

www.freepatent.ru

Двухтактные двигатели | Авто Байк

Начало. Особая статья — двухтактные двигатели. Им для осуществления продувки необходим насос, и, строго говоря, совсем не обязательно для этой цели использовать кривошипную камеру — может применяться и отдельный нагнетатель. Когда-нибудь, когда с мотоциклами произойдет то, что уже произошло с автомобилями, и впрыск топлива станет обычным явлением, на мотоциклах появятся двухтактники с продувкой от нагнетателя, а пока... пока мотоцикло-строители держатся за кривошипно - камерную продувку мертвой хваткой. Тому есть причины: легкость, компактность, простота, дешевизна... — их не так мало. Но при этом каждый цилиндр обязан, как правило, иметь «персональную» кривошипную камеру. В результате при рядном расположении цилиндров двухтактный двигатель едва ли можно назвать двухцилиндровым — здесь, скорее, подходит слово

«дубль». Наиболее ярко это выражено на «ИЖ-Юпитере», имеющем два коленвала, картеры которых могут отсоединяться друг от друга. Впрочем, при внимательном рас-

смотрении других рядных двоек легко убедиться, что и они состоят из двух сросшихся картерами и коленвалами одноцилиндровых двигателей.

Двухтактная двойка: на примере «Юпитера» лучше всего видно, что в действительности двигателей два...

И это общее правило построения многоцилиндровых двухтактных конструкций. Образно говоря, берется нужное количество кривошипных камер и стыкуется так, чтобы коленчатые валы объединились в один, более длинный. Если при этом длина блока оказывается недостаточной для размещения цилиндров в один ряд, то некоторые из них разворачивают во второй. Если получившаяся конструкция не вписывается в габаритную ширину мотоцикла, то кривошипные камеры размещают в два ряда, а коленвалы соединяются между собой шестеренной передачей; все это упаковывают в литой картер изрядной сложности. Таким образом, иной раз появляются на свет поистине феноменальные конструкции. Кто, например, слышал о V-образном трехцилиндровом двигателе? А вот «XoHfla-MFR250F» имела именно такой мотор. Впрочем, «Хонда» есть «Хонда», и ее страсть к необычному похожа на традицию.

Справедливости ради нужно сказать, что сегодня многоцилиндровый двухтактный двигатель — прерогатива спорта. В обычной же технике они применяются разве что на снегоходах. Но там, как правило, особо не мудрствуют, устанавливая в ряд не более трех цилиндров, и компоновочная схема укладывается в формулировку «полтора «Бурана» (что, впрочем, не мешает им иметь такие «мелочи», как лепестковые клапаны, раздельную смазку...).

На мотоциклах же (тех, что не для спорта) все большие многоцилиндровые двигатели — четырехтактные. Поэтому, возвращаясь к этому типу моторов, заметим, что много цилиндров — много возможностей их расположения, но все они лежат в пределах построения в один или два ряда, ибо прочие схемы (например, звездообразная) отмерли еще до второй мировой войны.

Безусловным символом сегодняшних больших мотоциклов, или если угодно — «биг-байков», можно считать рядную четверку, поскольку именно с нее началась их эра, да и сегодня такие моторы, пожалуй, наиболее распространены. От автомобильных собратьев они отличаются заметно большим изяществом (соответственно меньшим весом), а также тем, что привод распредвала иногда располагают посередине двигателя, из-за чего у коленвала появляется шестая опора, а двигатель как бы делится на две «двойки». Моторная передача тоже располагается не обязательно справа или слева, но может находиться и между цилиндрами, на одной из коренных шеек. Все это справедливо для поперечных силовых агрегатов, но и такое расположение двигателя далеко не обязательно: БМВ на мотоциклах серии «К» устанавливает рядные четырех-(«К1», «К100» и «К1100») и трехцилиндровые («К75») моторы продольно. Кстати, о трех цилиндрах: в отличие от автомобилей на мотоциклах они — обычное явление.

Двухрядные многоцилиндровки — тоже не редкость. Так, «Хонда Пан Европеан» имеет V-образ-ную четверку, а модель «Голд Винг» той же фирмы снабжена оппоэитным шестицилиндровым двигателем (в обоих случаях силовой агрегат продольный). Но это уже высший ценовой класс, а в нем ценятся не только высокий уровень свойств, но и оригинальность конструкции.

Ежегодно покупателям предлагается более тысячи моделей мотоциклов. Перебирать особенности компоновки их двигателей можно до бесконечности. Однако, вспоминая Козьму Пруткова и питая надежду, что наши читатели уже составили себе некоторое представление о «мотоцилиндровости», сим и ограничимся.

avtobike.com