RU2135799C1

RU2135799C1 - Crank-and-piston internal combustion engine

Info

Publication number: RU2135799C1
Application number: RU96124633A
Authority: RU
Inventors: В.В. Соколов; Е.В. Красовских
Original assignee: Соколов Валерий Викторович; Красовских Евгений Витальевич
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1999-08-27

Abstract

FIELD: power engineering; mobile and stationary power plants. SUBSTANCE: proposed crank-and-piston internal combustion engine has cylinder block with oppositely paired cylinders, pistons, crankshafts, rotor, intake and exhaust valves. Rotor is made with through intersecting slots. Opposite pistons are rigidly interconnected by rods. Number of crankshaft is not less than three. Crankshafts are installed over periphery of rotor between adjacent cylinders. Piston rods are installed in rotor intersecting slots. Rods are provided with two support heels 5 which are installed on rod at outer opposite sides of rotor. EFFECT: simplified design, enhanced reliability and increased service life of piston engine. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, как стационарных, так и мобильных энергетических установок. The invention relates to mechanical engineering, in particular to internal combustion engines, both stationary and mobile power plants.

Известен кривошипно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок с попарно противоположно расположенными цилиндрами и поршнями, ротор, впускные и выпускные клапаны, не менее трех коленчатых валов, установленных по периферии ротора между смежными цилиндрами, причем противоположно расположенные поршни жестко соединены между собой штоками /см. патент США N 4970995, МПК F 02 B 75/32, 1990 г., вариант выполнения на фиг. 3/. Known crank-piston internal combustion engine, comprising a block with pairwise opposed cylinders and pistons, a rotor, intake and exhaust valves, at least three crankshafts mounted on the periphery of the rotor between adjacent cylinders, and the opposite pistons are rigidly interconnected by rods / cm . U.S. Patent No. 4,970,995, IPC F 02 B 75/32, 1990, embodiment of FIG. 3 /.

Недостаток известного двигателя заключается в недостаточной надежности и сложной конструкции двигателя. A disadvantage of the known engine is the lack of reliability and complex engine design.

Задачей заявленного изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности и долговечности поршневого двигателя. The objective of the claimed invention is to simplify the design and increase the reliability and durability of the piston engine.

Настоящая задача решается тем, что в кривошипно-поршневом двигателе внутреннего сгорания, включающем блок с попарно противоположно расположенными цилиндрами и поршнями, коленчатые валы, ротор, впускные и выпускные клапаны, ротор выполнен со сквозными пересекающимися пазами, а противоположно расположенные поршни жестко соединены между собой штоками, при этом коленчатые валы выполнены числом не менее трех и установлены по периферии ротора между смежными цилиндрами. Штоки поршней установлены в пересекающихся пазах ротора. Штоки выполнены с двумя опорными пятами. Пяты установлены на штоке с внешних противоположных сторон ротора. The present problem is solved in that in a crank-piston internal combustion engine including a block with oppositely arranged cylinders and pistons, crankshafts, a rotor, intake and exhaust valves, the rotor is made with through intersecting grooves, and opposite pistons are rigidly interconnected by rods while the crankshafts are made by a number of at least three and are installed on the periphery of the rotor between adjacent cylinders. The piston rods are installed in the intersecting grooves of the rotor. The rods are made with two supporting heels. The heels are mounted on the rod from the outer opposite sides of the rotor.

Указанные новые признаки в совокупности с известными позволяют уменьшить механические потери в сопряжении цилиндр-поршень в виду отсутствия боковой составляющей, действующей на поршень от инерционных и газовых сил, а применение многовального привода ротора способствует снижению нагрузки, действующей на шатунные и коренные шейки валов, а также позволяет снимать крутящий момент как с одного, так и нескольких коленчатых валов, что повысит надежность и долговечность работы цилиндро-поршневой группы, существенно упростит конструкцию моторно-трансмиссионной установки и в целом мобильного энергетического средства. These new features, together with the known ones, make it possible to reduce mechanical losses in the cylinder-piston pair due to the absence of a lateral component acting on the piston from inertial and gas forces, and the use of a multi-shaft rotor drive helps to reduce the load acting on the connecting rod and main shaft journals, as well as allows you to remove the torque from one or several crankshafts, which will increase the reliability and durability of the cylinder-piston group, greatly simplify the design of moto a transmission-transmission installation and, in general, a mobile power facility.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид двигателя;
на фиг. 2 - разрез по E-E;
на фиг. 3 - разрез по M-M.In FIG. 1 schematically shows a general view of the engine;
in FIG. 2 - section according to EE;
in FIG. 3 - section according to MM.

Устройство содержит блок 1 с цилиндрами 2 двигателя, в которых установлены поршни 3. Поршень 3 через шток 4 опирается пятой 5 на рабочие поверхности 6 ротора 7. Пята 5 имеет выступы 8, входящие в пазы 9 боковой крышки 10. Ротор 7 устанавливается на коленчатом валу 11 на шейках кривошипов 12. Противоположные поршни 3 жестко соединены между собой штоком 4, который расположен в пазах 13 ротора 7. На каждом цилиндре устанавливается головка 14 с механизмом газораспределения оборудованным впускным 15 и выпускными 16 клапанами. Шток 4 между опорных пят 5 выполнен в виде стержня 17. The device comprises a block 1 with engine cylinders 2, in which pistons 3 are installed. The piston 3 is supported by the fifth 4 on the working surfaces 6 of the rotor 7 through the rod 4. The fifth 5 has protrusions 8 included in the grooves 9 of the side cover 10. The rotor 7 is mounted on the crankshaft 11 on the necks of the cranks 12. Opposite pistons 3 are rigidly interconnected by a rod 4, which is located in the grooves 13 of the rotor 7. On each cylinder, a head 14 with a gas distribution mechanism equipped with inlet 15 and 16 outlet valves is installed. The rod 4 between the supporting heels 5 is made in the form of a rod 17.

Двигатель работает следующим образом. При вращении коленчатых валов 11 каждая точка ротора вращается по окружности с радиусом, равным радиусу кривошипа коленчатого вала 11, а каждая рабочая поверхность 6 ротора 7 совершает плоскопараллельное движение и, воздействуя через пяты 5 и штоки 4 на поршни 3, приводит их к возвратно-поступательному движению. Максимальный ход поршня 3 равен сумме двух радиусов кривошипа коленчатого вала. При этом рабочие поверхности 6 ротора 7 скользяще перемещаются относительно опорных пят 5, а выступы 8 пят 5 свободно перемещаются в параллельных осям цилиндров пазах 9 /фиг. 2/ боковой крышки 10, разгружая шток 4 от боковых составляющих, вызванных силами трения между пятой 5 /фиг. 1/ и рабочей поверхностью 6 ротора 7. The engine operates as follows. When the crankshafts 11 rotate, each point of the rotor rotates around a circle with a radius equal to the radius of the crank of the crankshaft 11, and each working surface 6 of the rotor 7 performs plane-parallel motion and, acting through the heels 5 and rods 4 on the pistons 3, leads them to reciprocating movement. The maximum piston stroke 3 is equal to the sum of the two radii of the crankshaft crank. In this case, the working surfaces 6 of the rotor 7 are slidably moved relative to the supporting heels 5, and the protrusions 8 of the heels 5 freely move in the grooves 9 / parallel to the cylinder axes. 2 / side cover 10, unloading the rod 4 from the side components caused by frictional forces between the fifth 5 / Fig. 1 / and the working surface 6 of the rotor 7.

За два оборота коленчатых валов 11 в каждом цилиндре осуществляется четырехтактный цикл двигателя внутреннего сгорания. Подача воздуха, топлива, газораспределение, смазка и охлаждение двигателя могут осуществляться с использованием механизмов и систем обычных поршневых двигателей. For two turns of the crankshafts 11, a four-stroke cycle of the internal combustion engine is carried out in each cylinder. Air, fuel, gas distribution, lubrication and engine cooling can be carried out using mechanisms and systems of conventional piston engines.

Привод газораспределения, топливоподачи и смазки может осуществляться от одного или одновременно нескольких коленчатых валов двигателя. The timing, fuel supply and lubrication drive can be carried out from one or several engine crankshafts at the same time.

Claims

1. A crank-piston internal combustion engine comprising a block with oppositely arranged cylinders and pistons, a crankshaft, a rotor, intake and exhaust valves, characterized in that the rotor is made with through intersecting grooves, and the opposite pistons are rigidly interconnected by rods, while the crankshafts are made by a number of at least three and are installed on the periphery of the rotor between adjacent cylinders.

2. The engine according to claim 1, characterized in that the piston rods are installed in the intersecting grooves of the rotor.

3. The engine according to claim 1, characterized in that the piston rods are made with two support heels.

4. The engine according to claim 3, characterized in that the supporting heels are mounted on the rod from opposite outer sides of the rotor.