[go: up one dir, main page]

RU2388918C2 - Kinetic energy generation device - Google Patents

Kinetic energy generation device Download PDF

Info

Publication number
RU2388918C2
RU2388918C2 RU2008103019/06A RU2008103019A RU2388918C2 RU 2388918 C2 RU2388918 C2 RU 2388918C2 RU 2008103019/06 A RU2008103019/06 A RU 2008103019/06A RU 2008103019 A RU2008103019 A RU 2008103019A RU 2388918 C2 RU2388918 C2 RU 2388918C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
shaft
motion transmission
housing
force
Prior art date
Application number
RU2008103019/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008103019A (en
Inventor
Чуй-Нан ЧИО (CN)
Чуй-Нан Чио
Original Assignee
Чуй-Нан Чио
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чуй-Нан Чио filed Critical Чуй-Нан Чио
Priority to RU2008103019/06A priority Critical patent/RU2388918C2/en
Publication of RU2008103019A publication Critical patent/RU2008103019A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2388918C2 publication Critical patent/RU2388918C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: kinetic energy generation device includes the following: housing (1), fixed (2), movable (3) and axial (31) gear wheels, motion transmission element (4), handwheel (5), force application shaft (51), piston-rods (6) and pistons (7). Fixed gear wheel (2) is located along internal edge of housing (1). Movable (3) and fixed (2) gear wheels are engaged. Motion transmission element (4) is installed in housing (1) with possibility of rotation. On axis of motion transmission element (4) there located is motion transmission shaft (42). Axial gear wheel (31) is located so that engagement with motion transmission shaft (42) is provided. Handwheel (5) is engaged on external side of axial gear wheel (31). Force application shaft (51) is attached to handwheel (5). Gear transmission ratios between fixed (2) and movable (3) gear wheels, as well as between motion transmission shaft (42) and axial gear wheel (31) are 3:2. Device can be made in the form of an assembly consisting of 3 cylinders. Cylinders are located at an angle of 120° to each other. Device can be made in the form of two assemblies consisting of 3 cylinders. Each of two units is installed on both ends of housing opposite to each other with turn through 180°. Between contact surface of motion transmission element (4) and housing (1) there installed is bearing (41). Height of force application shaft (51) can be adjusted. Between motion transmission shaft (42) and fixed gear wheel (2) there installed are driven gear wheels (8). Device can be used as air compressor.
EFFECT: decreasing lateral component of force, increasing frequency of working stroke, decreasing mechanical vibration, increasing output power at high torque and low rotation speed.
8 cl, 22 dwg

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Область техники, к которой относится изобретение1. The technical field to which the invention relates.

Настоящее изобретение относится к устройству для генерирования кинетической энергии и, в частности, к устройству для генерирования кинетической энергии, которое позволяет уменьшить боковую составляющую силы с целью повышения выходной мощности при высоком крутящем моменте, но при низкой скорости вращения и пониженной вибрации.The present invention relates to a device for generating kinetic energy and, in particular, to a device for generating kinetic energy, which allows you to reduce the lateral component of the force in order to increase the output power at high torque, but at low speed and low vibration.

2. Описание устройств известного уровня техники2. Description of prior art devices

Режим работы известного двигателя проиллюстрирован на Фиг.18. При сгорании топлива в цилиндре поршень Х1 толкает коленчатый вал Х2, который, в свою очередь, приводит в действие трансмиссионный вал Х3 для обеспечения вращения, тем самым создавая выходную мощность. Коленчатый вал Х2 создает относительно большую боковую составляющую силы ввиду достаточно большого угла бокового давления, который он образует с направлением движения, тем самым приводя к общей потере кинетической энергии. Кроме того, при достижении поршнем известного двигателя мертвой точки сила инерции в точке приложения силы Х4 и сила трансмиссионного вала Х3 противодействуют друг другу, приводя не только к потере кинетической энергии, но также к возникновению вибрации, сокращающей срок эксплуатации двигателя или даже вызывающей повреждение двигателя.The operation mode of the known engine is illustrated in Fig. 18. When fuel is burned in the cylinder, the piston X1 pushes the crankshaft X2, which, in turn, drives the transmission shaft X3 to provide rotation, thereby creating output power. The crankshaft X2 creates a relatively large lateral component of the force due to a sufficiently large angle of lateral pressure, which it forms with the direction of motion, thereby leading to a total loss of kinetic energy. In addition, when the piston reaches the known engine dead center, the inertia force at the point of application of force X4 and the power of the transmission shaft X3 counteract each other, leading not only to the loss of kinetic energy, but also to the occurrence of vibration that shortens the life of the engine or even causes damage to the engine.

Более того, известный двигатель является четырехтактным, включающим последовательный такт всасывания, сжатия, рабочего входа и выхлопа. Во время цикла коленчатый вал уже дважды совершил вращение вокруг выходного вала, т.е. двигатель совершает два оборота для создания мощности при каждом такте сгорания топлива, в результате чего достигается низкий выходной крутящий момент. Таким образом, необходимо увеличить скорость вращения двигателя или объем цилиндра с целью обеспечения более высокого крутящего момента для работы двигателя.Moreover, the known engine is four-stroke, including a sequential cycle of suction, compression, working input and exhaust. During the cycle, the crankshaft has already rotated twice around the output shaft, i.e. the engine makes two revolutions to create power with each fuel cycle, resulting in a low output torque. Thus, it is necessary to increase the engine speed or cylinder volume in order to provide higher torque for the engine to operate.

Существует большое количество устройств для повышения эффективности работы двигателя. Одно из них, раскрытое в патенте США No.4,044,629, проиллюстрировано на Фиг.19. В этом случае коленчатый вал 5 находится в зацеплении с эксцентрическим колесом 8, которое, в свою очередь, входит в зацепление с шестерней 7. При вращении шестерней 7 вместе с входящим с ним в зацепление кольцевой шестерней 15 направление приложения силы оси 6 может быть отрегулировано с помощью эксцентрического колеса 8 с целью повышения кпд двигателя. Другой тип устройства, раскрытый в патенте США 4,073,196, проиллюстрирован на Фиг.20. В этом случае коленчатый вал 26 соединен с внешним зубчатым колесом 43а через кантилевер 40а с целью обеспечения вращения вокруг внутреннего зубчатого колеса 44 при последующем использовании оси 37 внешнего зубчатого колеса 43а для передачи кинетической энергии. Благодаря такой конструкции обеспечивается повышение кпд двигателя путем регулирования направления приложения силы оси 37 с кантилевером 40а.There are a large number of devices to improve engine performance. One of them, disclosed in US patent No.4,044,629, is illustrated in Fig.19. In this case, the crankshaft 5 is engaged with the eccentric wheel 8, which, in turn, is engaged with the gear 7. When the gear 7 is rotated together with the engagement ring gear 15, the direction of application of the axis 6 force can be adjusted with using an eccentric wheel 8 in order to increase the efficiency of the engine. Another type of device disclosed in US Pat. No. 4,073,196 is illustrated in FIG. In this case, the crankshaft 26 is connected to the external gear 43a through the cantilever 40a in order to provide rotation around the internal gear 44 when the axle 37 of the external gear 43a is subsequently used to transmit kinetic energy. Thanks to this design, the efficiency of the engine is improved by adjusting the direction of application of the force of the axis 37 with the cantilever 40a.

В любом случае использование только двух вышеуказанных устройств не позволяет полностью решить проблемы потери энергии ввиду бокового давления и непостоянной вибрации, присущих известному двигателю. При каждом рабочем такте двигателю приходится совершать два оборота для создания мощности, при этом исключается возможность снизить до минимума объем двигателя, и выходной крутящий момент до сих пор остается низким.In any case, the use of only two of the above devices does not completely solve the problem of energy loss due to lateral pressure and unstable vibration inherent in the known engine. At each working cycle, the engine has to make two turns to create power, while eliminating the possibility of minimizing engine displacement, and the output torque is still low.

Кроме двигателя воздушный компрессор также является устройством, вырабатывающим кинетическую энергию. На Фиг.21 проиллюстрировано устройство, раскрытое в тайваньском патенте №.95101281.9. В данном случае конструкция двигателя обеспечивает прекращение работы поршня приблизительно в тот момент, когда он завершил один цикл вертикального возвратно-поступательного движения. Принцип его работы схематически показан на Фиг.22. Кольцевое зубчатое колесо 3 расположено по внутреннему краю крышки корпуса 5. Кольцевое зубчатое колесо 3 входит в зацепление с внешним зубчатым колесом 2, которое далее соединено со вспомогательным коленчатым валом 1. Один конец коленчатого вала 1 соединен с поршнем и шатуном, в то время как внешнее зубчатое колесо 2 обеспечивает вывод кинетической энергии с помощью нижнего вала 12, присоединенного к основному коленчатому валу 4. Благодаря взаимной компенсации вращающихся кольцевого зубчатого колеса 3 и внешнего зубчатого колеса 2 обеспечивается одноразовый останов двигателя при совершении поршнем и шатуном 6 одного цикла вертикального возвратно-поступательного движения с целью повышения сохранения энергии при такте всасывания топлива. Кроме того, движение поршня и шатуна 6 не создают боковой составляющей силы, как это имеет место при работе известного коленчатого вала.In addition to the engine, an air compressor is also a device that generates kinetic energy. On Fig illustrates the device disclosed in Taiwanese patent No. 95101281.9. In this case, the design of the engine ensures the cessation of the piston at about the moment when it has completed one cycle of vertical reciprocating motion. The principle of its operation is shown schematically in FIG. The ring gear 3 is located on the inner edge of the housing cover 5. The ring gear 3 is engaged with the external gear 2, which is further connected to the auxiliary crankshaft 1. One end of the crankshaft 1 is connected to the piston and connecting rod, while the outer gear 2 provides the kinetic energy output using the lower shaft 12 connected to the main crankshaft 4. Due to the mutual compensation of the rotating ring gear 3 and the external gear 2, providing etsya disposable Engine stop during the commission of a piston and connecting rod 6, one cycle of the vertical reciprocating motion in order to increase energy conservation during the intake stroke fuel. In addition, the movement of the piston and connecting rod 6 does not create a lateral component of the force, as is the case with the operation of the known crankshaft.

Вышеуказанная конструкция воздушного компрессора позволяет сохранять энергию путем увеличения давления воздуха. Воздушный компрессор обеспечивает сохранение энергии путем повышения давления воздуха один раз за каждые два вращения компрессора с низким кпд.The above design of the air compressor allows you to save energy by increasing air pressure. An air compressor provides energy conservation by increasing air pressure once every two rotations of a low-efficiency compressor.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Целью настоящего изобретения является создание устройства для генерирования кинетической энергии, которое способно обеспечить более высокую мощность и больший крутящий момент на выходе при низкой скорости вращения двигателя за счет увеличения частоты рабочего хода.The aim of the present invention is to provide a device for generating kinetic energy, which is able to provide higher power and greater torque at the output at low engine speed by increasing the frequency of the stroke.

Другой целью настоящего изобретения является создание устройства для генерирования кинетической энергии, которое способно обеспечить более высокую мощность на выходе за счет снижения изменений инерционного угла вала приложения силы и снижения механической вибрации.Another objective of the present invention is to provide a device for generating kinetic energy, which is able to provide higher output power by reducing changes in the inertial angle of the shaft of application of force and reducing mechanical vibration.

Дополнительной целью настоящего изобретения является создание устройства для генерирования кинетической энергии, обеспечивающего стабильную работу при меньшей вибрации, благодаря чему увеличивается срок эксплуатации устройства.An additional objective of the present invention is to provide a device for generating kinetic energy, providing stable operation with less vibration, thereby increasing the life of the device.

Для достижения вышеуказанных целей настоящее изобретение предусматривает создание устройства для генерирования кинетической энергии, включающее корпус, снабженный неподвижным зубчатым колесом, расположенным по внутреннему краю корпуса и входящим в зацепление с подвижным зубчатым колесом. Передаточное число между неподвижным зубчатым колесом и подвижным зубчатым колесом составляет 3:2. В корпусе установлен элемент передачи движения с шариковым подшипником, расположенным между контактной поверхностью корпуса с элементом передачи движения. На оси элемента передачи движения расположен вал передачи движения. Осевое зубчатое колесо расположено относительно подвижного зубчатого колеса таким образом, чтобы осевое зубчатое колесо входило в зацепление с валом передачи движения. Передаточное число между валом передачи движения и осевым зубчатым колесом также составляет 3:2. С внешней стороны осевого зубчатого колеса расположен маховик, входящий с ним в зацепление и вращающийся синхронно с подвижным зубчатым колесом. На конце маховика расположен вал приложения силы. Каждый из нескольких шатунов соединен своим одним концом с валом приложения силы и своим другим концом с поршнем цилиндра. В группе имеется по три цилиндра, поршня и шатуна, и шатуны расположены под углом 120° по отношению друг к другу.To achieve the above objectives, the present invention provides a device for generating kinetic energy, comprising a housing provided with a fixed gear located on the inner edge of the housing and engaged with the movable gear. The gear ratio between the fixed gear and the movable gear is 3: 2. A motion transmission element is installed in the housing with a ball bearing located between the contact surface of the housing with the motion transmission element. A motion transmission shaft is located on the axis of the motion transmission element. The axial gear is located relative to the movable gear in such a way that the axial gear engages with the drive shaft. The gear ratio between the drive shaft and the axial gear is also 3: 2. A flywheel is located on the outside of the axial gear wheel, which engages with it and rotates synchronously with the movable gear wheel. At the end of the flywheel is a shaft of application of force. Each of several connecting rods is connected at its one end to a shaft of application of force and at its other end to a cylinder piston. The group has three cylinders, a piston and a connecting rod, and the connecting rods are located at an angle of 120 ° relative to each other.

При воздействии давления поршня на вал приложения силы через шатун обеспечивается вращение маховика и подвижного зубчатого колеса вокруг осевого зубчатого колеса, и вал передачи движения приводится во вращение с помощью осевого зубчатого колеса, при этом мощность выводится с помощью вала передачи движения. Устройство в соответствии с настоящим изобретением способно выводить высокую мощность при сравнительно низкой скорости вращения за счет увеличения частоты рабочих ходов, в результате чего обеспечивается создание механической конструкции с низкой скоростью и высоким крутящим моментом, а также уменьшение изменений инерционного угла вала приложения силы и снижение механической вибрации с целью снижения до минимума потерь компонентной силы и увеличения выхода мощности.When the piston pressure acts on the shaft of the application of force through the connecting rod, the flywheel and the movable gear are rotated around the axial gear, and the motion transmission shaft is driven by the axial gear, and the power is outputted by the motion transmission shaft. The device in accordance with the present invention is able to output high power at a relatively low speed of rotation by increasing the frequency of the strokes, which results in the creation of a mechanical structure with a low speed and high torque, as well as reducing changes in the inertial angle of the shaft of application of force and reducing mechanical vibration in order to minimize component loss and increase power output.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг.1 - вид сбоку устройства по настоящему изобретению.Figure 1 is a side view of the device of the present invention.

Фиг.2 - вид спереди устройства по настоящему изобретению.Figure 2 is a front view of the device of the present invention.

Фиг.3 - Фиг.9 - схематическое изображение, иллюстрирующее работу (1)-(7) в соответствии с настоящим изобретением.Figure 3 - Figure 9 is a schematic diagram illustrating the operation (1) to (7) in accordance with the present invention.

Фиг.10 - графическое изображение движения (годограф, геометрическое место точек) устройства в соответствии с настоящим изобретением.Figure 10 is a graphical representation of the movement (hodograph, the geometric location of the points) of the device in accordance with the present invention.

Фиг.11 - вид спереди другого примера осуществления настоящего изобретения.11 is a front view of another embodiment of the present invention.

Фиг.12 - графическое изображение движения в другом примере осуществления настоящего изобретения, показанном на Фиг.11.12 is a graphical depiction of movement in another embodiment of the present invention shown in FIG. 11.

Фиг.13 - вид спереди дополнительного примера осуществления настоящего изобретения.13 is a front view of a further embodiment of the present invention.

Фиг.14 - графическое изображение движения в другом примере осуществления настоящего изобретения.14 is a graphical depiction of movement in another embodiment of the present invention.

Фиг.15 - вид сбоку шестицилиндрового устройства в соответствии с настоящим изобретением.Fig is a side view of a six-cylinder device in accordance with the present invention.

Фиг.16 - вид спереди шестицилиндрового устройства в соответствии с настоящим изобретением.Fig is a front view of a six-cylinder device in accordance with the present invention.

Фиг.17 - вид сбоку девятицилиндрового устройства в соответствии с настоящим изобретением.17 is a side view of a nine-cylinder device in accordance with the present invention.

Фиг.18 - схематический вид, иллюстрирующий работу коленчатого вала в известном цилиндре.Fig is a schematic view illustrating the operation of the crankshaft in a known cylinder.

Фиг.19 - схематический вид двигателя, описанного в патенте США U.S Pat. No.4,044,629.Fig. 19 is a schematic view of the engine described in U.S. Pat. No.4,044,629.

Фиг.20 - схематический вид двигателя, описанного в патенте США U.S Pat. No.4,073,196.FIG. 20 is a schematic view of the engine described in U.S. Pat. No.4,073,196.

Фиг.21 и Фиг.22 - схематические виды, соответственно иллюстрирующие конструкцию и работу двигателя, описанного в тайваньском патенте Pat. No.62305.Fig.21 and Fig.22 are schematic views, respectively, illustrating the design and operation of the engine described in the Taiwan patent Pat. No.62305

На чертежах обозначены:In the drawings are indicated:

01, 02 - линия приложения силы; 1 - корпус; 2 - неподвижное зубчатое колесо; 3 - подвижное зубчатое колесо; 31 - осевое зубчатое колесо; 4- элемент передачи движения; 41 - шариковый подшипник; 42 - вал передачи движения; 5 - маховик; 51 - вал приложения силы; 6 - шатун; 7 - поршень; 8 - ведомое зубчатое колесо; 9 - точка сцепления; а, b, с - графическое изображение движения; s, t-зона графического изображения движения; Х1 - поршень; Х2 - коленчатый вал; Х3 - трансмиссионный вал; Х4 - точка приложения силы.01, 02 - line of application of force; 1 - housing; 2 - motionless gear wheel; 3 - movable gear; 31 - axial gear; 4- motion transmission element; 41 - ball bearing; 42 - shaft transmission of movement; 5 - flywheel; 51 - shaft application of force; 6 - a rod; 7 - a piston; 8 - driven gear; 9 - clutch point; a, b, c - a graphic image of the movement; s, t-zone of the motion graphic image; X1 is the piston; X2 - crankshaft; X3 - transmission shaft; X4 is the point of application of force.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ПРИМЕРА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

Как показано на Фиг.1 и 2, устройство для генерирования кинетической энергии в соответствии с настоящим изобретением в основном включает корпус 1, неподвижное зубчатое колесо 2, подвижное зубчатое колесо 3, элемент передачи движения 4, маховик 5 и ряд шатунов 6.As shown in FIGS. 1 and 2, the kinetic energy generating apparatus according to the present invention mainly includes a housing 1, a fixed gear 2, a movable gear 3, a motion transmission member 4, a flywheel 5 and a number of connecting rods 6.

Неподвижное зубчатое колесо 2 расположено по внутреннему краю корпуса 1 и входит в зацепление с подвижным зубчатым колесом 3, в результате чего обеспечивается вращение последнего по первому. Передаточное число между неподвижным зубчатым колесом 2 и подвижным зубчатым колесом 3 составляет 3:2. В корпусе 1 расположен элемент передачи движения 4 для вывода кинетической энергии. Между контактной поверхностью элемента передачи движения 4 с корпусом 1 расположен шариковый подшипник 41 для создания плавного вращательного контакта между ними. По центру оси элемента передачи движения 4 расположен вал передачи движения 42. Осевое зубчатое колесо 31 расположено относительно подвижного зубчатого колеса 3 таким образом, чтобы осевое зубчатое колесо 31 входило в зацепление с валом передачи движения 42. Передаточное число между валом передачи движения 42 и осевым зубчатым колесом также составляет 3:2. Расположенный внешне по отношению к осевому зубчатому колесу 31 маховик входит с ним в зацепление и вращается синхронно с подвижным зубчатым колесом 3. На одном конце маховика 5 расположен вал приложения силы 51. Каждый из шатунов 6 соединен своим одним концом с валом приложения силы 51 и вторым своим концом с поршнем 7 цилиндра (не показан) с целью обеспечения возвратно-поступательного движения поршня 7 вдоль стенки цилиндра, тем самым приводя в движение маховик 5 и подвижное зубчатое колесо 3, обеспечивая вращение с помощью шатунов 6 и передачу кинетической энергии.The fixed gear 2 is located on the inner edge of the housing 1 and is engaged with the movable gear 3, as a result of which the latter rotates in the first. The gear ratio between the fixed gear 2 and the movable gear 3 is 3: 2. In the housing 1 there is a motion transmission element 4 for outputting kinetic energy. Between the contact surface of the motion transmission element 4 with the housing 1 is a ball bearing 41 to create a smooth rotational contact between them. A motion transmission shaft 42 is located in the center of the axis of the motion transmission element 4. The axial gear 31 is located relative to the movable gear 3 so that the axial gear 31 is engaged with the motion transmission shaft 42. The gear ratio between the motion transmission shaft 42 and the axial gear the wheel also makes 3: 2. The flywheel located externally with respect to the axial gear wheel 31 engages with it and rotates synchronously with the movable gear wheel 3. At one end of the flywheel 5, a force application shaft 51 is located. Each of the connecting rods 6 is connected at its end by a force application shaft 51 and a second at its end with a piston 7 of a cylinder (not shown) in order to ensure reciprocating movement of the piston 7 along the cylinder wall, thereby driving the flywheel 5 and the movable gear wheel 3, providing rotation with connecting rods 6 and transmission ineticheskoy energy.

При такой схеме поршень 7, приводимый в действие кинетической энергией, вырабатываемой при сгорании топлива в цилиндре, оказывает давление на вал приложения силы 51 через шатуны 6 с целью обеспечения вращения маховика 5 и подвижного зубчатого колеса 3 вокруг осевого зубчатого колеса 31 и перемещения по окружности неподвижного зубчатого колеса 2, при этом осевое зубчатое колесо 31 приводит во вращение вал передачи движения 42 для вывода кинетической энергии. С целью обеспечения стабильной работы вала передачи движения 42 в холостой зоне между валом передачи движения 42 и неподвижным зубчатым колесом 2 может быть расположено несколько ведомых зубчатых колес 8, образующих планетарную зубчатую передачу, обеспечивающую бесперебойную работу.With this arrangement, the piston 7, driven by kinetic energy generated by the combustion of fuel in the cylinder, exerts pressure on the shaft of application of force 51 through the connecting rods 6 to ensure rotation of the flywheel 5 and the movable gear 3 around the axial gear 31 and move around the stationary gear 2, while the axial gear 31 rotates the transmission shaft of the movement 42 to output kinetic energy. In order to ensure stable operation of the motion transmission shaft 42 in the idle zone between the motion transmission shaft 42 and the fixed gear 2, several driven gears 8 can be arranged to form a planetary gear providing uninterrupted operation.

Настоящее изобретение отличается тем, что оно состоит из трех основных компонентов, включающих осевое зубчатое колесо 31, вал приложения силы 51 и точку сцепления 9, в которой неподвижное зубчатое колесо 2 и подвижное зубчатое колесо 3 входят в зацепление друг с другом. При воздействии давления кинетической энергии, образующейся в результате сгорания топлива в цилиндре, на вал приложения силы 51 через шатуны 6 ее сила инерции оказывает давление со стороны вала приложения силы 51 в направлении (линия приложения силы 01) осевого зубчатого колеса 31, и реверсивная сила оказывает воздействие со стороны точки сцепления 9 в направлении (линия приложения силы 02) осевого зубчатого колеса 31 таким образом, чтобы сила, подаваемая из осевого зубчатого колеса 31 на вал передачи движения 42, значительно превышала силу, создаваемую любой известной конструкцией. Более того, обеспечивается снижение потерь мощности, т.к. мощность выдается путем непосредственного сцепления осевого зубчатого колеса 31 с валом передачи движения 42. Между двумя линиями приложения силы 01 и 02 предпочтительно образуется угол с целью увеличения силы по принципу рычага во избежание взаимного противодействия сил. Как показано на Фиг.2, при нахождении поршня 7 в начальной точке хода осевое зубчатое колесо 31 перемещается на угол, тем самым обеспечивая приведение в действие подвижного зубчатого колеса 3 и маховика 5 с помощью шатунов 6.The present invention is characterized in that it consists of three main components, including an axial gear 31, a force application shaft 51, and an engagement point 9, at which the fixed gear 2 and the movable gear 3 are engaged with each other. When the pressure of kinetic energy generated as a result of fuel combustion in the cylinder acts on the shaft of the application of force 51 through the connecting rods 6, its inertia force exerts pressure on the side of the shaft of the application of force 51 in the direction (line of application of force 01) of the axial gear 31, and the reverse force exerts the impact from the side of the clutch point 9 in the direction (line of application of force 02) of the axial gear 31 so that the force supplied from the axial gear 31 to the transmission shaft 42 significantly exceeds the force, creating Take any known design. Moreover, a reduction in power losses is provided, as power is provided by directly coupling the axial gear 31 to the motion transmission shaft 42. An angle is preferably formed between the two lines of application of force 01 and 02 in order to increase the force according to the lever principle in order to avoid mutual reaction of forces. As shown in FIG. 2, when the piston 7 is at the starting point of the stroke, the axial gear 31 moves at an angle, thereby enabling the movable gear 3 and the flywheel 5 to be actuated by connecting rods 6.

Кроме того, в настоящем изобретении шатуны 6 характеризуются исключительно малым изменением своего угла бокового давления, в результате чего большая часть силы инерции используется в виде мощности для приведения в действие подвижного зубчатого колеса 3 и маховика 5 с целью уменьшения неэффективной боковой составляющей силы. Как показано на Фиг.2 - Фиг.9, при вращении подвижного зубчатого колеса 3 по окружности неподвижного зубчатого колеса 2 подвижное зубчатое колесо 3 и маховик 5 вращаются в противоположном направлении и создают графическое изображение движения (а) вала приложения силы 51, проиллюстрированное на Фиг.10.In addition, in the present invention, the connecting rods 6 are characterized by an extremely small change in their lateral pressure angle, as a result of which a large part of the inertia force is used as power to drive the movable gear wheel 3 and flywheel 5 in order to reduce the ineffective lateral component of the force. As shown in FIG. 2 to FIG. 9, when the movable gear 3 rotates around the circumference of the stationary gear 2, the movable gear 3 and the flywheel 5 rotate in the opposite direction and create a graphic representation of the motion (a) of the force application shaft 51, illustrated in FIG. .10.

Исходя из вышеуказанного графического изображения (а), в настоящем изобретении три цилиндра объединены в один блок, три вала передачи движения 42 радиально расположены под углом 120° по отношению друг к другу и соединены с тремя цилиндрами таким образом, чтобы каждый цилиндр обеспечивал подачу трети от полной выходной мощности. Когда первый цилиндр начинает совершать свой рабочий такт (расширения), траектория движения, проходимая поршнем 7 в течение одного цикла (сверху вниз), является годографом (а), проиллюстрированным на Фиг.2 - Фиг.4. Указанный процесс повышения давления образует зону годографа S повышающегося давления, проиллюстрированную на Фиг.10, являющуюся приблизительно линейной, в результате чего большая часть силы от шатуна 6 прилагается к подвижному зубчатому колесу 3 для создания вращения при меньшей потере боковой компонентной силы. Как только поршень 7 достигает конечной точки хода и замедляет движение, он образует графическое изображение траектории (описывает годограф) (а), проиллюстрированное Фиг.5 и Фиг.6, далее шатун 6 перемещается во втором цилиндре для проведения такта сжатия. Состояние рабочего такта во втором цилиндре показано на Фиг.7 - Фиг.9, после чего следует такт сжатия в третьем цилиндре. При этом одновременно в первом цилиндре начинается такт выхлопа. Таким образом, при создании поршнем 7 максимальной силы инерции большая ее часть прилагается к подвижному зубчатому колесу 3 для придания ему вращения, тем самым повышая выход кинетической энергии.Based on the above graphic image (a), in the present invention, three cylinders are combined into one unit, three motion transmission shafts 42 are radially arranged at an angle of 120 ° to each other and connected to three cylinders so that each cylinder provides a third from full power output. When the first cylinder begins to perform its working cycle (expansion), the trajectory traversed by the piston 7 for one cycle (from top to bottom) is the hodograph (a), illustrated in Fig.2 - Fig.4. Said pressure increase process forms a zone of travel pressure hodograph S, illustrated in FIG. 10, which is approximately linear, as a result of which a large part of the force from the connecting rod 6 is applied to the movable gear 3 to create rotation with less loss of lateral component force. As soon as the piston 7 reaches the end point of the stroke and slows down, it forms a graphical image of the trajectory (describes the hodograph) (a), illustrated in Fig. 5 and Fig. 6, then the connecting rod 6 is moved in the second cylinder for a compression stroke. The state of the working cycle in the second cylinder is shown in Fig.7 - Fig.9, followed by a compression cycle in the third cylinder. At the same time, the exhaust stroke begins in the first cylinder. Thus, when the piston 7 creates the maximum inertia force, most of it is applied to the movable gear wheel 3 to give it rotation, thereby increasing the kinetic energy output.

В известном двигателе внутреннего сгорания четыре такта, включающие всасывание, сжатие, горение и выхлоп, объединены в один полный цикл, то есть Ѕ силы вспышки может быть использована за один оборот двигателя. В противоположность этому в настоящем изобретении три цилиндра расположены в одном блоке таким образом, чтобы каждый цилиндр обеспечивал вращение только на 120° за одноразовую вспышку, т.к. в блоке имеется три цилиндра, последовательно производящие работу по выводу мощности. Таким образом, устройство настоящего изобретения способно развивать большую выходную мощность и высокий крутящий момент при меньшей потере мощности.In the known internal combustion engine, four cycles, including suction, compression, combustion and exhaust, are combined into one complete cycle, that is, Ѕ flash power can be used in one revolution of the engine. In contrast, in the present invention, three cylinders are arranged in one block so that each cylinder provides rotation of only 120 ° for a single flash, because there are three cylinders in the block, sequentially performing power output work. Thus, the device of the present invention is capable of developing greater output power and high torque with less power loss.

Высота вала приложения силы 51 может быть отрегулирована в зависимости от фактического требуемого практического применения. Если в основном предусматривается его использование в двигателе, вал 51 может быть выставлен в положение около точки сцепления 9 для создания годографа (а), как показано на Фиг.10. При увеличении давления происходит удлинение зоны годографа S, в результате чего возрастает сила при более узкой боковой зоне годографа t с целью минимизации потерь компонентной силы. Как показано на Фиг.11, при нахождении вала 51 в нижнем положении образуется годограф (b), как показано на Фиг.12, с более короткой зоной годографа S такта сжатия. В этом случае линейное толкающее усилие будет слабее и имеет более широкую смещенную зону годографа (t). В результате этого часть мощности поршня 7, передаваемая с помощью шатуна 6, образует потерю боковой компонентной силы, что приводит к снижению кпд двигателя ввиду его несовершенной конструкции.The height of the shaft of the application of force 51 can be adjusted depending on the actual required practical application. If it is primarily intended to be used in an engine, the shaft 51 can be set to a position near the engagement point 9 to create a hodograph (a), as shown in FIG. 10. As the pressure increases, the hodograph zone S elongates, resulting in an increase in force with a narrower lateral hodograph zone t in order to minimize the loss of component force. As shown in FIG. 11, when the shaft 51 is in the lower position, a travel time curve (b) is formed, as shown in FIG. 12, with a shorter travel time zone S of the compression stroke. In this case, the linear pushing force will be weaker and has a wider displaced zone of the hodograph (t). As a result of this, a part of the power of the piston 7 transmitted by the connecting rod 6 forms a loss of lateral component force, which leads to a decrease in the efficiency of the engine due to its imperfect design.

Устройство для генерирования кинетической энергии в соответствии с настоящим изобретением кроме его применения в двигателях может найти иное практическое применение, например в воздушных компрессорах, как показано на Фиг.13. В этом случае вал передачи движения 42 приводится в действие другим источником энергии для придания ему вращения, далее мощность передается на поршень 7 через осевое зубчатое колесо 31, подвижное зубчатое колесо 3, маховик 5, вал приложения силы 51 и шатуны 6 для сжатия среды в цилиндре для сохранения энергии. Как показано на Фиг.14, линия годографа (с) образуется за счет регулировки, позволяющей увеличить высоту вала приложения силы 51, в результате чего обеспечивается обратная передача кинетической энергии к поршню 7 для сжатия и последующего вывода. В настоящем изобретении в конструкции насчитывается три цилиндра, но при сокращении количества цилиндров нарушается устойчивый режим работы и, как следствие, возникает вибрация. Схема настоящего изобретения также применима к конструкции массажного стула.The device for generating kinetic energy in accordance with the present invention, in addition to its use in engines, can find other practical applications, for example, in air compressors, as shown in Fig. 13. In this case, the motion transmission shaft 42 is driven by another energy source to give it rotation, then the power is transmitted to the piston 7 through the axial gear 31, the movable gear 3, the flywheel 5, the shaft of the application of force 51 and the connecting rod 6 to compress the medium in the cylinder to save energy. As shown in FIG. 14, the hodograph line (c) is formed by adjusting to increase the height of the shaft of the application of force 51, which results in the reverse transfer of kinetic energy to the piston 7 for compression and subsequent output. In the present invention, there are three cylinders in the design, but when the number of cylinders is reduced, the stable mode of operation is violated and, as a result, vibration occurs. The outline of the present invention is also applicable to the design of a massage chair.

Как показано на Фиг.15 и Фиг.16, несколько цилиндров вместе с поршнями 7 и шатунами 6 объединены в блоки из трех или шести цилиндров. В последнем случае каждый из двух блоков установлен на двух концах корпуса 1 напротив друг друга с поворотом на 180° (см. Фиг.16). При такой схеме два противоположных цилиндра выполняют одновременно один и тот же такт с целью обеспечения сбалансированной работы и удвоения усилия для приведения в действие подвижного зубчатого колеса 3. На Фиг.17 проиллюстрирована схема с девятью цилиндрами, в которой три цилиндра в одном блоке могут быть расположены параллельно в одном направлении, и каждый блок цилиндров расположен под углом 120° по отношению друг к другу с целью последовательного выполнения тактов для создания общего крутящего момента, в три раза превышающего крутящий момент известного двигателя.As shown in FIG. 15 and FIG. 16, several cylinders together with pistons 7 and connecting rods 6 are combined into blocks of three or six cylinders. In the latter case, each of the two blocks is installed at the two ends of the housing 1 opposite each other with a rotation of 180 ° (see Fig. 16). With this arrangement, two opposing cylinders perform the same cycle at the same time in order to ensure balanced operation and to double the force for driving the movable gear wheel 3. FIG. 17 illustrates a nine-cylinder arrangement in which three cylinders in one block can be arranged parallel in one direction, and each cylinder block is located at an angle of 120 ° relative to each other in order to sequentially perform the clock cycles to create a total torque three times the torque The first moment of the famous engine.

Несмотря на то, что настоящее изобретение было раскрыто и проиллюстрировано со ссылками на его предпочтительные примеры осуществления, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что изобретение не ограничивается этими описанными примерами осуществления, и в него могут быть внесены другие изменения и модификации, не выходящие за пределы объема изобретения, определенного помещенной ниже формулой изобретения.Although the present invention has been disclosed and illustrated with reference to its preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the invention is not limited to these described embodiments, and other changes and modifications may be made thereto without departing from outside the scope of the invention defined below by the claims.

Claims (8)

1. Устройство для генерирования кинетической энергии, включающее
корпус;
неподвижное зубчатое колесо, расположенное по внутреннему краю корпуса;
подвижное зубчатое колесо, входящее в зацепление с неподвижным зубчатым колесом;
элемент передачи движения, установленный в корпусе с возможностью вращения;
вал передачи движения, расположенный на оси элемента передачи движения;
осевое зубчатое колесо, расположенное относительно подвижного зубчатого колеса таким образом, чтобы обеспечивалось его зацепление с валом передачи движения;
маховик, расположенный с внешней стороны осевого зубчатого колеса и входящий с ним в зацепление, при этом вал приложения силы присоединен к его концу; и
несколько шатунов, соединенных своим одним концом с валом приложения силы и своим другим концом с поршнем цилиндра;
в котором передаточное число между неподвижным зубчатым колесом и подвижным зубчатым колесом составляет 3:2, и передаточное число между валом передачи движения и осевым зубчатым колесом также составляет 3:2.
1. A device for generating kinetic energy, including
housing;
fixed gear located on the inner edge of the housing;
a movable gear meshed with a fixed gear;
a motion transmitting element mounted in a housing rotatably;
a motion transmission shaft located on the axis of the motion transmission element;
an axial gear located relative to the movable gear in such a way that it is engaged with the transmission shaft;
a flywheel located on the outer side of the axial gear and engaging with it, while the shaft of the application of force is attached to its end; and
several connecting rods connected at its one end to the shaft of the application of force and its other end to the piston of the cylinder;
in which the gear ratio between the fixed gear and the movable gear is 3: 2, and the gear ratio between the drive shaft and the axial gear is also 3: 2.
2. Устройство по п.1, в котором количество цилиндров составляет 3, при этом каждый блок содержит 3 цилиндра, расположенные под углом 120° по отношению друг к другу.2. The device according to claim 1, in which the number of cylinders is 3, each block containing 3 cylinders located at an angle of 120 ° with respect to each other. 3. Устройство по п.1, в котором количество цилиндров составляет 6, при этом каждый блок содержит 3 цилиндра, расположенных под углом 120° по отношению друг к другу, и каждый из двух блоков установлен на двух концах корпуса напротив друг друга с поворотом на 180°.3. The device according to claim 1, in which the number of cylinders is 6, each block containing 3 cylinders located at an angle of 120 ° with respect to each other, and each of the two blocks is installed at two ends of the housing opposite each other with rotation 180 °. 4. Устройство по п.1, в котором шариковый подшипник расположен между контактной поверхностью элемента передачи движения с корпусом.4. The device according to claim 1, in which the ball bearing is located between the contact surface of the motion transmission element with the housing. 5. Устройство по п.1, в котором высота вала приложения силы может регулироваться в зависимости от его фактического применения либо в двигателе, либо в воздушном компрессоре.5. The device according to claim 1, in which the height of the shaft of the application of force can be adjusted depending on its actual application either in the engine or in the air compressor. 6. Устройство по п.1, в котором осевое зубчатое колесо предварительно смещено под углом от линии шатуна 6 при нахождении поршня в начальной точке хода.6. The device according to claim 1, in which the axial gear is previously offset at an angle from the connecting rod line 6 when the piston is at the starting point of the stroke. 7. Устройство по п.1, в котором ведомое зубчатое колесо расположено в холостой зоне между валом передачи энергии и неподвижным зубчатым колесом.7. The device according to claim 1, in which the driven gear is located in the idle zone between the power transmission shaft and the stationary gear. 8. Устройство по п.1, в котором вал передачи движения может приводиться в действие другим источником энергии для придания вращения, далее мощность передается на поршень через осевое зубчатое колесо, подвижное зубчатое колесо, маховик, вал приложения силы и шатун для создания сжатия в цилиндре для сохранения энергии, тем самым обеспечивая работу устройства в качестве воздушного компрессора. 8. The device according to claim 1, in which the shaft of the motion transmission can be driven by another energy source to give rotation, then the power is transmitted to the piston through the axial gear, the movable gear, the flywheel, the shaft of the application of force and the connecting rod to create compression in the cylinder to save energy, thereby ensuring the operation of the device as an air compressor.
RU2008103019/06A 2005-07-07 2005-07-07 Kinetic energy generation device RU2388918C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008103019/06A RU2388918C2 (en) 2005-07-07 2005-07-07 Kinetic energy generation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008103019/06A RU2388918C2 (en) 2005-07-07 2005-07-07 Kinetic energy generation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008103019A RU2008103019A (en) 2009-08-20
RU2388918C2 true RU2388918C2 (en) 2010-05-10

Family

ID=41150448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008103019/06A RU2388918C2 (en) 2005-07-07 2005-07-07 Kinetic energy generation device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2388918C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008103019A (en) 2009-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5673665A (en) Engine with rack gear-type piston rod
JP7142096B2 (en) Mechanisms for converting reciprocating motion to rotary motion and vice versa, and applications of this mechanism
CN101705867A (en) Crankshaft-free cam planetary transmission combustion engine
RU2423615C2 (en) Internal combustion engine (versions)
JPH11159339A (en) Internal combustion engine for converting reciprocating motion of piston to rotating motion by rack and pinion mechanism
CN102926862B (en) Convex inner two-phase cam rolling shifting transmission internal-combustion engine
CN102979619B (en) Arbitrary-tooth difference rolling transmission internal combustion engine
US20030183026A1 (en) Apparatus for converting rotary to reciprocating motion and vice versa
GB2241988A (en) Reciprocating piston machine crank mechanism
CN105604696A (en) Internal combustion engine driven by needle roller block with any tooth difference
AU2005334426B2 (en) Kinetic energy generation device
RU2388918C2 (en) Kinetic energy generation device
US20130269658A1 (en) Variable stroke assembly
CN101158316A (en) Non-round annular wheel crankless engines
CN1112191A (en) Engine
CN1177132C (en) Sector engine
WO2005111375A1 (en) Non-crank type reciprocal and rotary motion converter and engine with the same and compressor with the same
RU2411382C2 (en) Internal combustion engine
RU203414U1 (en) PLANETARY CRANKSHAFT MECHANISM WITH INTERNAL GEAR WHEELS
CN103047008A (en) Any-tooth-difference movable type high rotation speed internal combustion engine
CN2747367Y (en) Reciprocating inertia engine
KR20080010950A (en) Apparatus for converting motion and internal combustion engines comprising the same
RU2166654C1 (en) Rotary piston axial internal combustion engine
CN115750083A (en) A journal chute-crankshaft transmission mechanism
TWI326737B (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160708