RU2380543C2 - Piston machine - Google Patents
Piston machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2380543C2 RU2380543C2 RU2007149608/06A RU2007149608A RU2380543C2 RU 2380543 C2 RU2380543 C2 RU 2380543C2 RU 2007149608/06 A RU2007149608/06 A RU 2007149608/06A RU 2007149608 A RU2007149608 A RU 2007149608A RU 2380543 C2 RU2380543 C2 RU 2380543C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- cranks
- sections
- power take
- module
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 34
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/06—Engines with means for equalising torque
- F02B75/065—Engines with means for equalising torque with double connecting rods or crankshafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B1/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
- F01B1/08—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B75/24—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Actuator (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- и компрессоростроению, и может быть использовано при изготовлении двигателей внутреннего сгорания для автомобилей, самолетов малой авиации, малогабаритного водного транспорта, а также энергетических установок.The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine and compressor engineering, and can be used in the manufacture of internal combustion engines for automobiles, small aircraft, small-sized water transport, as well as power plants.
Известна поршневая машина, содержащая, по меньшей мере, две секции, каждая из которых содержит поршень, соединенный с кривошипно-шатунным механизмом. Поршни секций попарно расположены в общих цилиндрах с общими камерами сгорания. Кривошипы кривошипно-шатунных механизмов жестко соединены с коническими шестернями, находящимися в зацеплении с двумя центральными зубчатыми колесами, закрепленными на валу отбора мощности (полезная модель РФ №3785, F02B 75/26, опубл. 16.03.97 г.).Known piston machine containing at least two sections, each of which contains a piston connected to a crank mechanism. Pistons of sections are arranged in pairs in common cylinders with common combustion chambers. Cranks of crank mechanisms are rigidly connected to bevel gears meshed with two central gears fixed to the power take-off shaft (Utility Model of the Russian Federation No. 3785, F02B 75/26, published on March 16, 1997).
Недостатком известного устройства является наличие большого количества кинематических пар, усложняющих конструкцию. Наличие конических зубчатых колес обусловливает возникновение в процессе работы осевой составляющей силы, в связи с чем предъявляются более жесткие требования к кинематическим опорам и подшипникам, что также усложняет конструкцию и снижает надежность устройства.A disadvantage of the known device is the presence of a large number of kinematic pairs, complicating the design. The presence of bevel gears causes the appearance of an axial component of the force during operation, and therefore more stringent requirements are imposed on the kinematic bearings and bearings, which also complicates the design and reduces the reliability of the device.
Наиболее близким предлагаемому изобретению является поршневая машина, приводящая во вращение два соосных вала пропеллеров, скомпонованная с механизмом привода винтов. Поршневая машина содержит два оппозитно расположенных модуля, каждый из которых включает две параллельно расположенные секции. Каждая секция модуля имеет цилиндр с поршнем, соединенным с кривошипно-шатунным механизмом, причем кривошипы секций расположены параллельно друг другу и концентрическим валам пропеллеров. Для передачи вращающего момента концентрическим валам пропеллеров в противоположные стороны машина имеет два механизма синхронизации, кинематически связанные с концентрическими валами пропеллеров. Каждый механизм синхронизации выполнен в виде двух взаимодействующих зубчатых колес, установленных на кривошипах секций модуля. Как следует из описания, известное техническое решение позволяет регулировать положение валов пропеллеров, обеспечивая многочисленные вариации передаточного числа между коленвалами и валами пропеллеров (патент GB №544055, опубл. 25.03.1942 г.).The closest to the invention is a piston machine that drives two coaxial propeller shafts arranged with a screw drive mechanism. The piston machine contains two opposed modules located, each of which includes two parallel sections. Each section of the module has a cylinder with a piston connected to the crank mechanism, and the cranks of the sections are parallel to each other and to the concentric shafts of the propellers. To transmit torque to the concentric shafts of the propellers in opposite directions, the machine has two synchronization mechanisms kinematically connected with the concentric shafts of the propellers. Each synchronization mechanism is made in the form of two interacting gears mounted on the crank sections of the module. As follows from the description, the known technical solution allows you to adjust the position of the shafts of the propellers, providing numerous variations in the gear ratio between the crankshafts and the shafts of the propellers (GB patent No. 544055, publ. March 25, 1942).
Недостатком известной поршневой машины является то, что она имеет большое количество взаимодействующих зубчатых пар, что усложняет конструкцию и снижает надежность устройства.A disadvantage of the known piston machine is that it has a large number of interacting gear pairs, which complicates the design and reduces the reliability of the device.
Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение ее надежности.The objective of the invention is to simplify the design and increase its reliability.
Поставленная задача решается тем, что в поршневой машине, содержащей вал отбора мощности, по меньшей мере, один модуль, включающий две секции, каждая из которых имеет цилиндр с поршнем, соединенным с кривошипно-шатунным механизмом, причем кривошипы секций расположены параллельно друг другу и валу отбора мощности, по меньшей мере, один механизм синхронизации, кинематически связанный с валом отбора мощности и выполненный в виде двух взаимодействующих зубчатых колес, установленных на кривошипах секций модуля, секции модуля расположены оппозитно.The problem is solved in that in a piston machine containing a power take-off shaft, at least one module comprising two sections, each of which has a cylinder with a piston connected to a crank mechanism, the cranks of the sections being parallel to each other and to the shaft power take-off, at least one synchronization mechanism kinematically connected with the power take-off shaft and made in the form of two interacting gears mounted on the cranks of the module sections, module sections are located opposite zitno.
Кроме того, кривошипы каждого последующего модуля установлены соосно кривошипам предыдущего модуля и соединены с ними.In addition, the cranks of each subsequent module are mounted coaxially with the cranks of the previous module and are connected to them.
Кроме того, кинематическая связь механизма синхронизации и вала отбора мощности выполнена в виде зубчатого колеса, установленного на валу отбора мощности с возможностью взаимодействия с любым из зубчатых колес механизма синхронизации.In addition, the kinematic connection of the synchronization mechanism and the power take-off shaft is made in the form of a gear mounted on the power take-off shaft with the possibility of interaction with any of the gears of the synchronization mechanism.
Расположение секций модуля оппозитно позволяет значительно сократить количество зубчатых пар, необходимых для обеспечения вращения вала отбора мощности, и тем самым упростить конструкцию машины и повысить ее надежность. Это обеспечивается тем, что зубчатые колеса механизма синхронизации, установленные на кривошипах оппозитно расположенных секций модуля и взаимодействующие между собой, позволяют синхронизировать работу секций без дополнительных кинематических пар и преобразовать их работу в работу машины. При этом передаточное число зубчатой пары механизма синхронизации является величиной постоянной.The arrangement of the module sections opposite allows significantly reducing the number of gear pairs required to ensure rotation of the power take-off shaft, and thereby simplify the design of the machine and increase its reliability. This is ensured by the fact that the gears of the synchronization mechanism, mounted on the cranks of the opposite sections of the module and interacting with each other, allow synchronizing the operation of the sections without additional kinematic pairs and converting their work into machine operation. In this case, the gear ratio of the gear pair of the synchronization mechanism is a constant value.
Установка кривошипов каждого последующего модуля соосно кривошипам предыдущего модуля и их соединение позволяет обеспечивать связь модулей между собой с минимальным количеством кинематических пар за счет минимального количества механизмов синхронизации, т.е., например, позволяет обеспечить связь двух модулей посредством только одного механизма синхронизации, трех модулей - посредством одного или двух механизмов синхронизации и т.д., что упрощает конструкцию и повышает надежность машины. Кроме того, установка кривошипов последующих модулей соосно с предыдущими позволяет установить механизм синхронизации между модулями и снизить крутильные колебания валов кривошипов секций модулей за счет их минимальной длины, что повышает надежность поршневой машины.The installation of the cranks of each subsequent module coaxially with the cranks of the previous module and their connection allows the modules to communicate with each other with a minimum number of kinematic pairs due to the minimum number of synchronization mechanisms, i.e., for example, allows two modules to be connected through only one synchronization mechanism, three modules - through one or two synchronization mechanisms, etc., which simplifies the design and increases the reliability of the machine. In addition, installing the cranks of the subsequent modules coaxially with the previous ones allows you to set the synchronization mechanism between the modules and reduce torsional vibrations of the crankshaft shaft sections of the modules due to their minimum length, which increases the reliability of the piston machine.
Выполнение кинематической связи механизма синхронизации с валом отбора мощности в виде зубчатого колеса, установленного на валу отбора мощности с возможностью взаимодействия с любым из зубчатых колес механизма синхронизации, позволяет также уменьшить количество кинематических пар и упростить конструкцию машины за счет минимального количества деталей.The implementation of the kinematic connection of the synchronization mechanism with the power take-off shaft in the form of a gear mounted on the power take-off shaft with the possibility of interaction with any of the gears of the synchronization mechanism can also reduce the number of kinematic pairs and simplify the design of the machine due to the minimum number of parts.
На фиг.1 изображен поперечный разрез модуля поршневой машины с двумя оппозитно расположенными секциями; на фиг.2 представлена кинематическая схема движения поршней и вращения кривошипно-шатунных механизмов поршневой машины, изображенной на фиг.1; на фиг.3 - кинематическая схема поршневой машины на фиг.1; на фиг.4 - кинематическая схема поршневой машины с отбором мощности непосредственно от колеса механизма синхронизации; на фиг.5 - кинематическая схема поршневой машины с двумя модулями; на фиг.6 - кинематическая схема поршневой машины с тремя модулями.Figure 1 shows a cross section of a module of a piston machine with two opposed sections; figure 2 presents the kinematic diagram of the movement of the pistons and rotation of the crank mechanisms of the piston machine shown in figure 1; figure 3 is a kinematic diagram of a piston machine in figure 1; figure 4 is a kinematic diagram of a piston machine with power take-off directly from the wheel of the synchronization mechanism; figure 5 is a kinematic diagram of a piston machine with two modules; figure 6 is a kinematic diagram of a piston machine with three modules.
Для пояснения предлагаемого изобретения приведено описание конструкции машины, содержащей один модуль с двумя оппозитно расположенными секциями и представленной на фиг.1, фиг.2 и фиг.3.To explain the invention, a description is given of a machine design comprising one module with two opposed sections and shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3.
Поршневая машина имеет модуль с двумя оппозитно расположенными секциями, содержащими цилиндры 1, в которых расположены поршни 2, кинематически связанные с шатунами 3, и кривошипы 4. Цилиндры 1 имеют камеры сгорания 5 со свечами зажигания 6. Оси кривошипно-шатунных механизмов секций установлены параллельно друг другу и валу отбора мощности 7. На кривошипах 4 закреплены зубчатые колеса 8 и 9 механизма синхронизации, находящиеся в зацеплении друг с другом. Вал отбора мощности 7 кинематически связан с механизмом синхронизации посредством зубчатого колеса 10, закрепленного на валу отбора мощности и взаимодействующего с зубчатым колесом 11, установленным на кривошипе одной из секций.The piston machine has a module with two opposed sections, containing cylinders 1, in which
Отбор мощности может быть осуществлен также зубчатым колесом 10 от любого зубчатого колеса 8 или 9 механизма синхронизации (см. фиг.4).Power take-off can also be carried out by
Работа поршневой машины осуществляется следующим образом.The operation of the piston machine is as follows.
Оба поршня 2 оппозитно расположенных секций модуля из нижнего крайнего положения двигаются одновременно в цилиндрах 1 в верхнее крайнее положение. Происходит такт сжатия. При этом объем в камерах сгорания 5 становится минимальным. В такте сжатия топливно-воздушная смесь воспламеняется от электрической искры свечей зажигания 6 (или от сжатия - при дизельном цикле). Далее поршни 2 двигаются в такте рабочего хода к своим крайним нижним положениям, преобразуя свое возвратно-поступательное движение во вращательное движение кривошипов 4, передаваемое при помощи шатунов 3. Кривошипы 4 передают вращение зубчатым колесам механизма синхронизации 8 и 9, от которых вращение передается зубчатыми колесами 10 и 11 валу отбора мощности 7 и далее - к потребителю.Both
При необходимости увеличения мощности поршневой машины возможна компоновка с любым количеством модулей и механизмов синхронизации (см. фиг.5, 6). Наиболее оптимальным конструктивным решением является использование парного количества модулей.If it is necessary to increase the power of the piston machine, a configuration with any number of modules and synchronization mechanisms is possible (see FIGS. 5, 6). The most optimal design solution is to use a pair of modules.
Claims (3)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007149608/06A RU2380543C2 (en) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | Piston machine |
PCT/RU2008/000570 WO2009078747A1 (en) | 2007-12-19 | 2008-08-25 | Piston machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007149608/06A RU2380543C2 (en) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | Piston machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007149608A RU2007149608A (en) | 2009-06-27 |
RU2380543C2 true RU2380543C2 (en) | 2010-01-27 |
Family
ID=40795726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007149608/06A RU2380543C2 (en) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | Piston machine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2380543C2 (en) |
WO (1) | WO2009078747A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2641343C1 (en) * | 2016-08-28 | 2018-01-17 | Александр Владимирович Трибшток | Crank mechanism with gear wheels |
RU2769415C1 (en) * | 2018-11-27 | 2022-03-31 | Вацлав Кноб | Internal combustion piston engine with generator |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103994042B (en) * | 2014-05-14 | 2017-02-15 | 苏州农业职业技术学院 | Piston type hydraulic pump with crank connecting rod structure |
JP2019532217A (en) * | 2016-10-24 | 2019-11-07 | アカーテース パワー,インク. | Gear train for opposed piston engine |
CN113404592A (en) * | 2021-07-07 | 2021-09-17 | 厦门南旗佰特精密工具制造有限公司 | Engine |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1733652A1 (en) * | 1988-11-21 | 1992-05-15 | Харьковское Высшее Военное Авиационное Инженерное Краснознаменное Училище | Internal combustion engine |
SU1719677A1 (en) * | 1989-05-26 | 1992-03-15 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Моторостроения | Internal combustion engine |
SU1758258A1 (en) * | 1989-10-13 | 1992-08-30 | А.Г.Баканев | Internal combustion engine |
RU2096638C1 (en) * | 1994-02-25 | 1997-11-20 | Евгений Александрович Стародетко | Piston-type machine (options) |
RU16014U1 (en) * | 2000-09-04 | 2000-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛИТАР-101" | INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
RU72273U1 (en) * | 2007-12-19 | 2008-04-10 | Вячеслав Файзрахманович Нурмухаметов | PISTON MACHINE |
-
2007
- 2007-12-19 RU RU2007149608/06A patent/RU2380543C2/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-08-25 WO PCT/RU2008/000570 patent/WO2009078747A1/en active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2641343C1 (en) * | 2016-08-28 | 2018-01-17 | Александр Владимирович Трибшток | Crank mechanism with gear wheels |
RU2769415C1 (en) * | 2018-11-27 | 2022-03-31 | Вацлав Кноб | Internal combustion piston engine with generator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007149608A (en) | 2009-06-27 |
WO2009078747A1 (en) | 2009-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2539224C2 (en) | Coaxial internal combustion engine without crankshaft | |
JP7325794B2 (en) | Continuously variable compression ratio mechanism for 2-cycle or 4-cycle reciprocating internal combustion engines | |
RU2380543C2 (en) | Piston machine | |
AU2007209302A1 (en) | Pulling rod engine | |
RU2472017C2 (en) | Rotary engine | |
RU72273U1 (en) | PISTON MACHINE | |
CN102230422A (en) | Reciprocating piston type internal combustion engine | |
RU2742155C1 (en) | Internal combustion engine with the variable compression rate | |
CN201071754Y (en) | Energy-saving engine | |
RU2239075C2 (en) | Free-piston internal combustion engine with shaft torque constant arm of force | |
GB2564409A (en) | Radial piston machine | |
RU139346U1 (en) | MODULAR AIRCRAFT UNLOADED PISTON ENGINE | |
US3447515A (en) | Engine gearing arrangement | |
CN106089422B (en) | Thermodynamics single-cylinder engine with multiple balance shafts | |
RU2472954C2 (en) | Piston machine with pendulum arm | |
RU2375595C1 (en) | Asynchronous toothed converter of reciprocation into rotation and vice versa, front and rear crank pairs, idle gear and its anvil gear wheel | |
CN202073638U (en) | Reciprocating-piston internal combustion engine | |
RU2449141C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2564725C2 (en) | Four-stroke crankless piston heat engine with opposed cylinders | |
RU2677440C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU1790689C (en) | Internal combustion engine | |
RU2524154C2 (en) | Opposed crank-planetary piston rodless mechanism and system of opposed crank-planetary piston rodless mechanisms | |
RU2525342C1 (en) | Engine con-rod-free crank mechanism | |
RU2013604C1 (en) | Internal combustion engine | |
SU1571280A1 (en) | Piston machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141220 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161220 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191220 |