Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос :  ea000027706b*\id

больше ...
Термины запроса в документе


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Оппозитный двигатель внутреннего сгорания, имеющий оппозитно расположенные цилиндры (2) с поршнями (3), смонтированными в корпусе (1), штоки (4), соединенные с поршнями, и механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение штоков (4) во вращательное движение выходного вала (13), отличающийся тем, что имеются две пары цилиндров (2), при этом каждая из двух пар цилиндров (2) расположена на одной оси, а между собой - параллельно и в одной плоскости, причем каждая пара поршней (3) установлена на концах одного штока (4), а механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение штока во вращательное движение выходного вала (13), содержит по два башмака (6), жестко закрепленных в средней части каждого штока (4), сухарики (7), выполненные с возможностью скольжения своей внешней поверхностью между башмаками (6), установленные на главном валу (10) два фланца (8), каждый с эксцентрично расположенным на нем валом (11), на котором с возможностью качения установлен сухарик (7), а также установленную на главном валу (10) ведущую шестерню (9), имеющую зацепление с шестерней (12) выходного вала (13), при этом на главном валу (10) два фланца (8) со своими эксцентрично расположенными валами (11) установлены относительно друг друга со смещением в 180°.


Евразийское ои 027706 (13) В1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.08.31
(21) Номер заявки 201400846
(22) Дата подачи заявки
2014.07.10
(51) Int. Cl. F01B 9/04 (2006.01) F02B 75/24 (2006.01) F02B 75/32 (2006.01)
(54) ОППОЗИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
(31) AM20130108
(32) 2013.07.12
(33) AM
(43) 2015.01.30
(96) EA/AM2014/000001 (AM) 2014.07.10 (71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец: ТЕР-ИСААКЯН АРМЕН ОГАНЕСОВИЧ; БУРНАЗЯН ЮРИЙ САРКИСОВИЧ (AM)
(56) KZ-A-19113 UA-C2-26289 RU-C2-2154178 RU-C1-2064048
Область техники
Изобретение относится к отрасли машиностроения - к двигателестроению, а именно к оппозитным двигателям внутреннего сгорания. Такие двигатели могут быть применены во всех областях, где эксплуатируются современные двигатели: в автомобилестроении в самом широком своем применении, в сельскохозяйственной технике, в авиастроении, в судостроении, в военной промышленности и в других областях применения техники.
Уровень техники
В качестве аналога (прототипа) выбраны оппозитные двигатели внутреннего сгорания (впоследствии - ДВС) и, в частности, оппозитные двигатели, выпускаемые фирмой "Subaru" (технология "Субару": оппозитный двигатель www.youtube.com/watch?v=9LBEK-uw7cE).
Эти ДВС состоят из корпуса, где в одной плоскости, оппозитно со смещенным направлением рабочего хода в 180°, располагаются цилиндры со своими поршнями.
Основными деталями и узлами, используемыми в конструкции ДВС, являются также коленчатый вал, шатунный механизм, газораспределительный механизм и т.д.
Работа оппозитного двигателя традиционна и основана на преобразовании возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала с помощью многозвенных устройств, которыми являются шатуны и коленчатые валы.
Поочередное перемещение каждого из поршней с помощью пальца и шатуна, шарнирно соединенных с кривошипом коленчатого вала, преобразуется во вращение вала.
Рабочий цикл ДВС состоит из 4-х тактов:
1 - такт впуска (заполнение полости цилиндра топливной смесью);
2 - такт сжатия топливной смеси;
3 - рабочий такт воспламенения топливной смеси;
4 - такт выпуска отработанных газов.
Каждый такт протекает от движения последующего поршня или же половины оборота коленчатого вала. Полный рабочий цикл протекает при 2-х оборотах вала.
Вращательное движение передаётся коленчатому валу от поочередно расположенных звеньев поршень-шатун, с выходом передающего движения на вал с дальнейшей передачей на маховик. Все это влечет за собой неравномерную и постоянную нагрузку на коленчатый вал, что особенно чувствуется при увеличении количества цилиндров. В связи с высокими скоростями и поступательными движениями поршни, шатуны и коленчатый вал испытывают большие динамические нагрузки, вследствие чего происходит износ деталей. Изнашиваются также установленные в поршневых канавках поршневые кольца, задачей которых является обеспечение герметичности пространства над поршнем. Эти кольца играют роль уплотнителей как компрессионных, так и маслосъёмных. Вследствие износа этих деталей увеличивается расход масла, используемого в двигателе.
Конструкция кривошипно-шатунного механизма из-за большого количества сопрягаемых деталей не дает возможность повысить жесткость двигателя, что влияет на его мощность. Одним из путей повышения мощности ДВС является увеличение количества рабочих цилиндров, что приводит к нежелательному увеличению габаритов двигателя и удлинению коленчатого вала.
Раскрытие изобретения
Целью изобретения является упрощение и усовершенствование конструкции. Предлагаемый оппо-зитный ДВС конструктивно состоит из корпуса, где в одной плоскости размещены 4 рабочих цилиндра со своими поршнями, попарно связанные штоком, двух пар башмаков, сборного (соединительного) узла, сухариков, ведущей и ведомой шестерни и маховика.
Каждая из двух пар цилиндров располагаются на одной оси, а между собой - параллельно, и в одной плоскости; пара поршней устанавливаются на концах одного штока, в средней части которых жестко закреплены два башмака, выполняющих роль направляющих для скольжения сухариков, качающихся одновременно на валах, расположенных эксцентрично на фланцах сборочного узла, между которыми располагается шестерня, имеющая зацепление с шестерней выходного вала.
Краткое изложение графического материала
Фиг. 1 - изображен ДВС, вид сверху.
Фиг. 2 - изображен ДВС, вид сбоку.
Фиг. 3 - изображен ДВС, вид спереди.
Фиг. 4 - изображен шток в сборе с башмаками.
Фиг. 5 - изображение сборного (соединительного) узла.
Фиг. 6-9 - изображены последовательность рабочих циклов четырех поршней.
Реализация изобретения
Предлагаемый оппозитный ДВС, как показано на фиг. 1-3, конструктивно состоит из корпуса (1), где оппозитно расположены две пары цилиндров (2) со своими поршнями (3), штоками (4) и механизмом, преобразующим возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение выходного вала. При этом каждая из двух пар цилиндров (2) располагаются на одной оси, а между собой - параллельно и в одной плоскости. Причем каждая пара поршней (3) установлена на концах одного штока
(4). Механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение штока во вращательное движение выходного вала (13), содержит по два башмака (6), жестко закрепленных в средней части каждого штока (4), и сухарики (7), выполненные с возможностью скольжения своей внешней поверхностью между башмаками (6). На главном валу (10) установлены два фланца (8), каждый с эксцентрично расположенным на нем валом (11), на котором с возможностью качения установлен сухарик (7). Эксцентрично расположенные валы (11) установлены относительно друг друга со смещением в 180°. Между фланцами на главном валу (10) расположена ведущая шестерня (9), имеющая зацепление с ведомой шестерней (12) выходного вала (13).
Принцип работы двигателя
Работа предлагаемого оппозитного ДВС традиционна и основана на использовании силы давления газов, образующихся при сгорании в цилиндре рабочей смеси, и передаче поступательного движения поршням. От поступательного движения поршней происходит перемещение штока в том же направлении, что обеспечивает очередную работу противоположно расположенного поршня. Конструктивно, сухарик, за счет скольжения в паре с башмаками, получает перпендикулярное перемещение относительно оси штока и одновременно закрепленный на эксцентричном валу фланца превращает возвратно-поступательное движение штока во вращательное фланца соединительного звена. Между двумя фланцами соединительного звена на главном валу установлена ведущая шестерня, которая передает вращение ведомой шестерне, находящейся на одной оси с маховиком. От одного поступательного движения поршня получается пол-оборота вращения фланца. Впоследствии, имея рабочий ход от последующих перемещений поршень-шток, получаются следующие пол-оборота. И так, за четыре рабочих последовательных ходов поршней фланцы получают два оборота вращения. Совокупность последовательных процессов, которые периодически повторяются в каждом цилиндре двигателя и обеспечивают его непрерывного работу, называется рабочим циклом.
Рабочий цикл 4-тактного ДВС состоит из четырех тактов, каждый из которых происходит за один ход поршня.
Последовательность работы 4-х поршней потактно изображена на фиг. 6-9.
Рабочие такты последовательной работы каждого поршня представлены на схемах буквами a, b, с, d, где
a - такт впуска (заполнение полости цилиндра топливной смесью);
b - такт сжатия топливной смеси;
c - рабочий такт воспламенения топливной смеси;
d - такт выпуска отработанных газов.
Из четырех последовательных циклов два цикла непосредственно передаются через штоки, а следующие два - через сборочную единицу (соединительное звено).
Основным преимуществом в предлагаемой конструкции оппозитного ДВС является исключение применения коленчатых валов с шатунами, что повлечет за собой значительное уменьшение трудоемких технологических процессов изготовления сложных деталей, а также сложных трудоемких сборочных и наладочных работ при сборке, наладке и ремонту ДВС. Жесткая конструкция штока обеспечит большие усилия сжатия расположенного напротив поршня, что позволит увеличить мощность двигателя с одновременной экономией топлива. Конструкция сухарика дает возможность регулирования рабочих зазоров, что позволит повысить рабочий ресурс двигателя. Преимуществом предлагаемого оппозитного ДВС является также то, что передача вращательного движения от двигателя к маховику осуществляется через шестерню, установленную между фланцами на главном валу, тем самым разгружая его. При необходимости увеличения мощностей используемых транспортных средств, в предложенном варианте ДВС конструктивно возможно использование нескольких 4-цилиндровых двигателей одновременно, расположенных последовательно на одном валу, чем, в свою очередь, за счет включения механизма сцепления каждого двигателя можно регулировать необходимую потребную мощность. Это даст возможность регулировать количество одновременно работающих поршней и использовать аккумуляторы с меньшими мощностями. Все перечисленное обеспечит резкое снижение себестоимости изготовления и сборки ДВС, а также дальнейшей ее эксплуатации и ремонта, повысит ресурс и обеспечит экономию топлива.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Оппозитный двигатель внутреннего сгорания, имеющий оппозитно расположенные цилиндры (2) с поршнями (3), смонтированными в корпусе (1), штоки (4), соединенные с поршнями, и механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение штоков (4) во вращательное движение выходного вала (13), отличающийся тем, что имеются две пары цилиндров (2), при этом каждая из двух пар цилиндров (2) расположена на одной оси, а между собой - параллельно и в одной плоскости, причем каждая пара поршней (3) установлена на концах одного штока (4), а механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение штока во вращательное движение выходного вала (13), содержит по два башмака (6), жестко закрепленных в средней части каждого штока (4), сухарики (7), выполненные с возможностью скольжения своей внешней поверхностью между башмаками (6), установленные на главном валу
(10) два фланца (8), каждый с эксцентрично расположенным на нем валом (11), на котором с возможностью качения установлен сухарик (7), а также установленную на главном валу (10) ведущую шестерню (9), имеющую зацепление с шестерней (12) выходного вала (13), при этом на главном валу (10) два фланца (8) со своими эксцентрично расположенными валами (11) установлены относительно друг друга со смещением в 180°.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
027706
- 1 -
027706
- 1 -
027706
- 1 -
027706
- 1 -
027706
- 1 -
027706
- 1 -
027706
- 4 -
027706
- 4 -