RU2057956C1

RU2057956C1 - Piston engine

Info

Publication number: RU2057956C1
Authority: RU
Inventors: Иван Иванович Некит; Владислав Иванович Некит
Original assignee: Иван Иванович Некит
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1996-04-10

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: axially alined pistons are kinematically coupled with crank journals of the crank shaft through intermediate members (washers). The engine is provided with two pairs of connecting rods each of which is pivotally connected with the piston and one of the washers. An additional pair of axially alined cylinders with pistons can be mounted, the piston axes being perpendicular to the axes of the cylinders. The kinematic connection with the crankshaft is the same. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к объемным поршневым машинам-двигателям внутреннего и внешнего сгорания, насосам, компрессорам. The invention relates to volumetric reciprocating machines, internal and external combustion engines, pumps, compressors.

Известные поршневые машины содержат корпус с рабочей камерой и движущимся в ней поршнем, соединенным с коленчатым валом посредством механизма, преобразующего возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленвала. Для известных машин характерно наличие шатуна, который создает боковое усилие на поршень, вследствие чего возникают механические потери и повышенный износ пары поршень-цилиндр. Known piston machines comprise a housing with a working chamber and a piston moving in it, connected to the crankshaft by means of a mechanism that converts the reciprocating motion of the piston into rotational motion of the crankshaft. Famous machines are characterized by the presence of a connecting rod, which creates lateral force on the piston, resulting in mechanical losses and increased wear of the piston-cylinder pair.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является выбранная в качестве прототипа объемная поршневая машина, содержащая цилиндр, движущийся возвратно-поступательно поршень и коленчатый вал. В этой машине шатун поршня присоединен к механизму Чебышева [1] Недостаток указанного двигателя воздействие боковых усилий на поршень со стороны шатуна не исключается, а переносится, в данном случае, на механизм Чебышева. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is selected as a prototype volumetric piston machine containing a cylinder, a reciprocating piston and a crankshaft. In this machine, the piston rod is connected to the Chebyshev mechanism [1] The disadvantage of this engine is the impact of lateral forces on the piston from the connecting rod side, but is transferred, in this case, to the Chebyshev mechanism.

Техническая задача изобретения заключается в создании конструкции такой поршневой машины, в которой полностью устраняется воздействие бокового усилия со стороны поршня на стенки цилиндра, что исключает износ поршня и зеркала цилиндра. The technical task of the invention is to create the design of such a piston machine, which completely eliminates the effect of lateral forces from the piston side on the cylinder walls, which eliminates the wear of the piston and cylinder mirrors.

Сущность изобретения заключается в том, что в поршневом двигателе Некита, содержащем корпус с радиально расположенными цилиндрами, поршни которых соединены главными шатунами с кривошипами коленчатого вала, каждый поршень дополнительно связан двумя шатунами с шайбами, свободно установленными на коренных шейках коленчатого вала по обе стороны кривошипов. Кроме того, двигатель также дополнительно содержит цилиндры с поршнями, каждый из которых соединен двумя шатунами с шайбами. The essence of the invention lies in the fact that in a Nekita piston engine containing a housing with radially arranged cylinders, the pistons of which are connected by the main connecting rods to the crankshaft cranks, each piston is additionally connected by two connecting rods with washers freely mounted on the crankshaft main necks on both sides of the cranks. In addition, the engine also further comprises cylinders with pistons, each of which is connected by two connecting rods with washers.

Во время работы шайбы совершают встречное качательное движение, в результате чего боковое усилие, которое передается от коленчатого вала на поршни со стороны шатунов, уравновешивается взаимодействием попарно соединенных с поршнями и шайбами дополнительных шатунов. При этом боковая нагрузка воспринимается только поршневыми пальцами, вследствие чего поршни совершают строго прямолинейное возвратно-поступательное движение, что полностью исключает износ поршней и зеркала цилиндров. During operation, the washers make a counter-swinging movement, as a result of which the lateral force, which is transmitted from the crankshaft to the pistons from the connecting rods, is balanced by the interaction of additional connecting rods paired with pistons and washers. In this case, the lateral load is perceived only by the piston fingers, as a result of which the pistons perform a strictly rectilinear reciprocating movement, which completely eliminates the wear of the pistons and cylinder mirrors.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез поршневого двигателя Некита, на фиг. 2 продольный разрез машины и на фиг. 3 кинематическая схема поршневого двигателя. In FIG. 1 is a cross-sectional view of a Nekita piston engine; FIG. 2 is a longitudinal section through the machine, and in FIG. 3 kinematic diagram of a piston engine.

Поршневой двигатель Некита содержит корпус 1 со смонтированными на нем четырьмя радиально расположенными цилиндрами 2, 3, 4, 5, в которых установлены поршни 6, 7, 8, 9. Поршни 6 и 8 посредством поршневых пальцев 10, 11 соединены с главными шатунами 12, 13, которые другими своими концами связаны с кривошипами коленчатого вала 14, расположенными под углом 180^о друг относительно друга. На коренных шейках или щеках коленчатого вала 14 свободно установлены две шайбы 15, 16, расположенные по обе стороны кривошипов. К шайбе 15 посредством пальцев 17, 18, 19, 20 присоединены одним концом дополнительные шатуны 21, 22, 23, 24, которые другим концом соединены с поршневыми пальцами 10, 25, 11, 26, поршней 6, 7, 8, 9. К шайбе 16 аналогичным образом посредством пальцев 17, 18, 19, 20 присоединены одним концом дополнительные шатуны 27, 28, 29, 30, которые другим концом соединены с поршневыми пальцами 10, 25, 11, 26 поршней 6, 7, 8, 9. Поршневая машина работает следующим образом.The Nekita piston engine comprises a housing 1 with four radially arranged cylinders 2, 3, 4, 5 mounted on it, in which pistons 6, 7, 8, 9 are installed. Pistons 6 and 8 are connected to the main connecting rods 12 by means of piston pins 10, 11, 13 that their other ends are connected with the cranks of the crankshaft 14, arranged at an angle of ¹⁸⁰ ° relative to each other. Two washers 15, 16 located on both sides of the cranks are freely mounted on the main necks or cheeks of the crankshaft 14. To the washer 15, by means of the fingers 17, 18, 19, 20, additional connecting rods 21, 22, 23, 24 are connected at one end, which are connected at the other end to the piston pins 10, 25, 11, 26, pistons 6, 7, 8, 9. K washer 16 similarly by means of fingers 17, 18, 19, 20 additional connecting rods 27, 28, 29, 30 are connected at one end, which are connected at the other end to piston pins 10, 25, 11, 26 of pistons 6, 7, 8, 9. Piston the machine operates as follows.

При вращении коленчатого вала 14 главный шатун 12 через поршневой палец 10 придает поршню 6 возвратно-поступательное движение. Соединенный с этим поршнем дополнительный шатун 21 передает усилие на шайбу 15, с которой он связан своим другим концом посредством пальца 17, в результате чего шайба 15 совершает качательное движение. С указанной шайбой также соединены дополнительные шатуны 22, 23, 24, которые своим другим концом связаны с поршнями 7, 8, 9, посредством поршневых пальцев 25, 11. 26. When the crankshaft 14 is rotated, the main connecting rod 12 through the piston pin 10 gives the piston 6 reciprocating motion. An additional connecting rod 21 connected to this piston transfers force to the washer 15, with which it is connected at its other end by means of a pin 17, as a result of which the washer 15 makes a swinging movement. With this washer, additional connecting rods 22, 23, 24 are also connected, which at their other end are connected to the pistons 7, 8, 9, by means of the piston pins 25, 11. 26.

Одновременно с главным шатуном 12 другой главный шатун 13 через поршневой палец 11 придает поршню 8 возвратно-поступательное движение. Соединенный с этим поршнем дополнительный шатун 28 передает усилие на ведомую шайбу 16, с которой он связан своим другим концом посредством пальца 18, в результате чего шайба 16 совершает качательное движение аналогично шайбе 15, но ориентированное в противоположном направлении, т.е. навстречу шайбе 15. Simultaneously with the main connecting rod 12, another main connecting rod 13 through the piston pin 11 gives the piston 8 reciprocating motion. An additional connecting rod 28 connected to this piston transfers the force to the driven washer 16, with which it is connected at its other end by means of the pin 18, as a result of which the washer 16 makes a swinging motion similar to the washer 15, but oriented in the opposite direction, i.e. towards the puck 15.

С ведомой шайбой 16 посредством пальцев 17, 18, 19, 20 соединены также дополнительные шатуны 29, 30, 27, которые своим другим концом связаны с поршнями 6, 7, 9 посредством поршневых пальцев 10, 25, 26. Таким образом, поршни 6, 7, 8, 9, соединенные с дополнительными шатунами 21, 30; 22, 27; 23, 28; 24; 29; совершают возвратно-поступательное движение. При этом боковое усилие, которое передается от коленчатого вала 14 через главные шатуны 12, 13, уравновешивается дополнительными шатунами 21, 30; 22, 27; 23, 28 и 24, 29. Осевую нагрузку воспринимают поршневые пальцы 10, 11, 25, 26. Поршни 7 и 9 соответственно совершают возвратно-поступательное движение под воздействием дополнительных шатунов 22, 27 и 24, 29. With the driven washer 16 by means of fingers 17, 18, 19, 20 additional connecting rods 29, 30, 27 are also connected, which at their other end are connected to pistons 6, 7, 9 by means of piston fingers 10, 25, 26. Thus, the pistons 6, 7, 8, 9, connected to additional connecting rods 21, 30; 22, 27; 23, 28; 24; 29; make a reciprocating motion. In this case, the lateral force, which is transmitted from the crankshaft 14 through the main connecting rods 12, 13, is balanced by additional connecting rods 21, 30; 22, 27; 23, 28 and 24, 29. The axial load is perceived by the piston pins 10, 11, 25, 26. The pistons 7 and 9 respectively reciprocate under the influence of additional connecting rods 22, 27 and 24, 29.

На рабочую поверхность цилиндров 3 и 5, в которых расположены поршни 7 и 9, также не оказывается боковое давление со стороны указанных шатунов и поршней, которое полностью гасится взаимодействием шайб 15, 16 и дополнительных шатунов 22, 27 и 24, 29. Осевая нагрузка воспринимается поршневыми пальцами 25, 26. On the working surface of the cylinders 3 and 5, in which the pistons 7 and 9 are located, there is also no lateral pressure from the side of these connecting rods and pistons, which is completely damped by the interaction of the washers 15, 16 and additional connecting rods 22, 27 and 24, 29. The axial load is perceived piston fingers 25, 26.

Claims

1. PISTON ENGINE, made in the form of opposite mounted pistons kinematically connected to each other, mounted in coaxial cylinders and articulated by means of intermediate elements with main and connecting rod necks of the crankshaft, characterized in that the intermediate elements are made in the form of rotatably mounted on the main ones the crankshaft necks on both sides relative to the connecting rods of the two washers, while the engine is equipped with two pairs of connecting rods, each of which is pivotally connected to the piston m and one of the washers.

2. The engine according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a pair of coaxially mounted cylinders with pistons, the axis of which is perpendicular to the axis of the existing cylinders, and two pairs of connecting rods, each of which is pivotally connected to the piston and to one of the washers.