RU2074323C1

RU2074323C1 - Internal combustion engine

Info

Publication number: RU2074323C1
Authority: RU
Inventors: Борис Васильевич Бирюков
Original assignee: Борис Васильевич Бирюков
Priority date: 1991-12-05
Filing date: 1991-12-05
Publication date: 1997-02-27

Abstract

FIELD: automobile and tractor engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: cylinder block is installed in engine in horizontal plane which provides reliable lubrication of pistons. Engine has additional crankshaft. main and additional crankshafts are arranged opposite to cylinder heads which decreases load on main and crankpin bearings of shafts. Each connecting rod in engine is made in form of lever whose ends are hinge-connected with main and additional crankshafts and middle is hinge-coupled with pin which excludes vibration and decreases friction between surfaces of pistons and cylinders. EFFECT: improved operation of engine. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к автомобильному и тракторному машиностроению и к другим областям, где в качестве силовых агрегатов применяются двигатели внутреннего сгорания. The invention relates to automotive and tractor engineering and to other areas where internal combustion engines are used as power units.

Известный двигатель по пат. США N 1995625, МКИ F 02 D 75/18 НКИ 123-63, 1935 г. содержит блок цилиндров, установленный в вертикальной плоскости, в котором цилиндры расположены попарно соосно друг другу, поршни, установленные в цилиндрах и попарно связанные друг с другом и все вместе с пальцем, размещенным перпендикулярно осям цилиндров, и шатуны, шарнирно связанные со пальцем и коленчатым валом. The famous engine according to US Pat. USA N 1995625, MKI F 02 D 75/18 NCI 123-63, 1935 contains a cylinder block mounted in a vertical plane in which the cylinders are arranged in pairs coaxially to each other, pistons installed in the cylinders and pairwise connected to each other and all together with a finger placed perpendicular to the axes of the cylinders, and rods pivotally connected to the finger and the crankshaft.

В вертикальной плоскости попарно соосно друг другу расположенные цилиндры и поршни исключают любую систему смазки, как эффективную, для смазки их трущихся поверхностей. In a vertical plane, cylinders and pistons arranged in pairs aligned with each other exclude any lubrication system as effective for lubricating their friction surfaces.

Коленчатый вал расположен в картере под нижней головкой блока цилиндров, а концы шатунов шарнирно связаны с пальцем и валом. The crankshaft is located in the crankcase under the lower cylinder head, and the ends of the connecting rods are pivotally connected to the pin and shaft.

В работе этого кривошипно-шатунного механизма с крутящего момента коленчатого вала через шатуны и палец на поверхности поршней и цилиндров передаются большие поперечные силовые нагрузки, что приводит к вибрации и увеличению коэффициента трения на их трущихся поверхностях. In the operation of this crank mechanism from the crankshaft torque through the connecting rods and pin on the surface of the pistons and cylinders, large transverse power loads are transmitted, which leads to vibration and an increase in the coefficient of friction on their rubbing surfaces.

Cущность изобретения двигателя внутреннего сгорания выражается в том, что блок цилиндров установлен в горизонтальной плоскости, что обеспечивает эффективную смазку трущихся поверхностей поршней о цилиндры. The essence of the invention of the internal combustion engine is expressed in that the cylinder block is mounted in a horizontal plane, which provides effective lubrication of the friction surfaces of the pistons on the cylinders.

Двигатель снабжен дополнительным коленчатым валом, где основной и дополнительный коленчатые валы расположены напротив головок блока цилиндров, что снижает силовые нагрузки на коренные и шатунные подшипники валов. The engine is equipped with an additional crankshaft, where the main and additional crankshafts are located opposite the cylinder heads, which reduces power loads on the main and connecting rod bearings of the shafts.

В двигателе каждый шатун выполнен в виде рычага, концы которого шарнирно связаны с основным и дополнительным коленчатыми валами, а середина шарнирно связана с пальцем, что исключает вибрацию и уменьшает коэффициент трения на поверхностях поршней и цилиндров. In the engine, each connecting rod is made in the form of a lever, the ends of which are pivotally connected to the main and additional crankshafts, and the middle is pivotally connected to the finger, which eliminates vibration and reduces the coefficient of friction on the surfaces of pistons and cylinders.

Применение на коленчатых валах кулачков для открывания клапанов в двухтактном дизеле упрощает газораспределительный механизм. The use of cams on crankshafts for opening valves in a two-stroke diesel engine simplifies the gas distribution mechanism.

Исключение из двигателя коленчатых валов упрощает его и шатуны переходят в возвратно-поступательное движение. The exclusion of crankshafts from the engine simplifies it and the connecting rods go into reciprocating motion.

На Фиг. 1 изображен продольный разрез двигателя; на Фиг.2 поперечный разрез вдоль поршневого пальца; на Фиг.3 вид двигателя сбоку головки блока цилиндров; на Фиг. 4 поперечный разрез цилиндров и поршней; на Фиг.5 - поперечный разрез ниши и вид двигателя спереди. In FIG. 1 shows a longitudinal section of an engine; figure 2 cross section along the piston pin; figure 3 is a side view of the engine cylinder head; in FIG. 4 cross section of cylinders and pistons; figure 5 is a cross section of a niche and a front view of the engine.

Двигатель внутреннего сгорания, представленный на фиг. 1 5, содержит блок 1* цилиндров, установленный в горизонтальной плоскости, в котором цилиндры 1, 2 и 3, 4 расположены попарно соосно друг другу, поршни 1", 2" и 3", 4", установленные в цилиндрах 1, 2 и 3, 4 и попарно связанные друг с другом 1", 2" и 3", 4" стержнями 5 и 6 и все вместе с пальцем 7, размещенным перпендикулярно осям цилиндров 1,2 и 3,4, где шатуны 8 средними головками 9 шарнирно связаны с пальцем 7, а головками 10 на концах шарнирно связаны с кривошипами 11, основного и дополнительного коленчатых валов 12. Причем валы 12 расположены напротив головок 13 блока 1* цилиндров, под крышками 14 головок блока цилиндров, а шатуны 8 расположены в нишах 15. The internal combustion engine shown in FIG. 1 to 5, contains a cylinder block 1 * mounted in a horizontal plane, in which cylinders 1, 2 and 3, 4 are arranged in pairs coaxially with each other, pistons 1 ", 2" and 3 ", 4" installed in cylinders 1, 2 and 3, 4 and 1 ", 2" and 3 ", 4" in pairs connected to each other by rods 5 and 6 and all together with a finger 7 placed perpendicular to the axes of the cylinders 1,2 and 3,4, where the connecting rods 8 are the middle heads 9 pivotally connected to the finger 7, and the heads 10 at the ends are pivotally connected to the cranks 11, the main and additional crankshafts 12. Moreover, the shafts 12 are located opposite the heads 13 of the 1 * cylinder unit ndrov under covers cylinder head 14, and the rods 8 are located in the recesses 15.

Для возвратно-поступательных движений в рабочих процессах поршней 1", 2", 3" и 4" и пальца 7, в блоке 1* цилиндров, предусмотрено картерное пространство 16, при ширине, не менее рабочего хода 17 поршня. For reciprocating movements in the working processes of the pistons 1 ", 2", 3 "and 4" and the pin 7, in the cylinder block 1 *, a crankcase 16 is provided, with a width of not less than the piston stroke 17.

Картерное пространство 16, сверху закрыто крышкой 18, а снизу поддоном 19, для масла. The crankcase space 16 is covered by a lid 18 from above and a pan 19 from below, for oil.

Для монтажа пальца 7 в рабочем положении в блоке 1* цилиндров предусмотрены отверстия с заглушками 20. For mounting the finger 7 in the working position, holes with plugs 20 are provided in the cylinder block 1 *.

Двигатель работает следующим образом. The engine operates as follows.

Если принять чередование тактов в двухрядном четырехтактном четырехцилиндровом двигателе с порядком работы 1-3-4-2, то в первом цилиндре будет происходить рабочий ход, во втором выпуск, в третьем сжатие и в четвертом впуск. If we accept the alternation of clock cycles in a two-row four-stroke four-cylinder engine with an operating procedure of 1-3-4-2, then in the first cylinder there will be a working stroke, in the second release, in the third compression and in the fourth inlet.

В таком случае поршни 1" и 4" в цилиндрах 1 и 4 перемещаются от верхних мертвых точек (ВМТ) к нижним мертвым точкам (НМТ), а поршни 2" и 3" в цилиндрах 2 и 3 перемещаются от нижних мертвых точек (НМТ) к верхним мертвым точкам (ВМТ), а палец 7 в картерном пространстве 16 перемещается от цилиндров 1 и 4 к цилиндрам 2 и 3, перемещая средними головками 9 шатуны 8, которые головками 10 на концах приводят во вращательные движения кривошипы 11 основного и дополнительного коленчатых валов 12, в противоположных направлениях. In this case, the pistons 1 "and 4" in the cylinders 1 and 4 are moved from the top dead center (BDC) to the bottom dead center (BDC), and the pistons 2 "and 3" in the cylinders 2 and 3 are moved from the bottom dead center (BDC) to the top dead center (TDC), and the finger 7 in the crankcase 16 moves from the cylinders 1 and 4 to the cylinders 2 and 3, moving the connecting rods 8 by the middle heads 9, which the cranks 11 at the ends rotate the cranks 11 of the main and additional crankshafts 12, in opposite directions.

При завершении рабочего хода в первом цилиндре и начале рабочего хода в третьем цилиндре поршни 1, 4 и 2, 3, палец 7 и средние головки 9 шатунов 8, перемещаются в обратном направлении, а головки 10 на концах шатунов 8 и кривошипы 11 коленчатых валов 12 продолжают вращаться в первоисходном направлении и т.д. At the end of the working stroke in the first cylinder and the beginning of the working stroke in the third cylinder, the pistons 1, 4 and 2, 3, the pin 7 and the middle heads 9 of the connecting rods 8 move in the opposite direction, and the heads 10 at the ends of the connecting rods 8 and cranks 11 of the crankshafts 12 keep spinning in the original direction, etc.

Рабочий процесс в четырехтактном двигателе совершается за два оборота, каждого коленчатого вала, т.е. каждый вал поворачивается на 720^o.The working process in a four-stroke engine takes two turns, each crankshaft, i.e. each shaft rotates 720 ^o .

Claims

1. An internal combustion engine comprising a cylinder block, in which the cylinders are arranged in pairs coaxially with each other, pistons installed in the cylinders and pairwise connected to each other and all together with a finger placed perpendicular to the axes of the cylinders, connecting rods pivotally connected to the finger and crankshaft characterized in that it is provided with an additional crankshaft associated with said connecting rods, and the cylinder block is mounted in a horizontal plane.

2. The engine according to claim 1, characterized in that the main and additional crankshafts are located opposite the corresponding cylinder heads, perpendicular to the axes of the latter.

3. The engine according to claims 1 and 2, characterized in that each of the connecting rods is made in the form of a lever, the ends of which are connected to the main and additional crankshafts, and the middle with a finger.