RU2421621C1 - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2421621C1 RU2421621C1 RU2009147323/06A RU2009147323A RU2421621C1 RU 2421621 C1 RU2421621 C1 RU 2421621C1 RU 2009147323/06 A RU2009147323/06 A RU 2009147323/06A RU 2009147323 A RU2009147323 A RU 2009147323A RU 2421621 C1 RU2421621 C1 RU 2421621C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- rotor
- disk
- coaxially
- axis
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 15
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, к двигателям внутреннего сгорания объемного вытеснения.The invention relates to the field of engineering, to internal combustion engines of volume displacement.
Известен роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания объемного вытеснения Ванкеля [1], в каждой секции которого усилия между эксцентриковым валом, вращающимся относительно своей собственной коренной оси, и трехгранным ротором, планетарно перемещающимся также относительно коренной оси вала, передаются через силовой подшипник эксцентрика вала. Эксцентриситет эксцентрика является единственным рычагом вала, количество оборотов которого равно количеству оборотов вала.The Wankel volumetric displacement internal combustion engine rotary piston internal combustion engine [1] is known, in each section of which the forces between the eccentric shaft rotating relative to its own main axis and the trihedral rotor also planetary moving relative to the main shaft axis are transmitted through the shaft eccentric power bearing. The eccentric eccentricity is the only lever of the shaft, the number of revolutions of which is equal to the number of revolutions of the shaft.
В роторно-поршневом двигателе количество тактов рабочего хода равно оборотам вала в единицу времени. Это лучше, чем в секции поршневого двигателя внутреннего сгорания, в котором один рабочий ход нагретого заряда рабочего тела приходится на два оборота эксцентрика, также жестко укрепленного на силовом валу. Таким образом, по сравнению с секцией поршневого двигателя того же объема рабочей полости, роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания является более эффективным, так как за один оборот вала он способен разместить в своей камере сгорания в два раза большее количество рабочего тела, подвести к нему в два раза большее количество теплоты и поэтому выработать два раза большее количество механической энергии.In a rotary piston engine, the number of strokes of the stroke is equal to the shaft revolutions per unit time. This is better than in the section of a reciprocating internal combustion engine, in which one working stroke of the heated charge of the working fluid occurs in two turns of the eccentric, also rigidly mounted on the power shaft. Thus, in comparison with a section of a piston engine of the same volume of the working cavity, a rotary piston internal combustion engine is more efficient, since in one revolution of the shaft it is able to place twice as much working fluid in its combustion chamber and bring it into it twice as much heat and therefore generate twice as much mechanical energy.
С этой точки зрения еще более эффективным является секция роторного двигателя внутреннего сгорания объемного вытеснения [2], в которой эксцентрик механически отделен от силового вала и с возможностью вращения относительно коренной оси вала установлен на независимой подшипниковой опоре статора. Передача усилий между вращающимся валом и планетарно перемещающимся многогранным ротором производится через силовую зубчатую передачу внутреннего зацепления дисков шестерен ротора и вала. Такая схема механизма секции двигателя позволяет за один оборот ее силового вала, в зависимости от отношения диаметров программных и силовых шестерен механизма, воспроизводить от 5 до 28 тактов рабочего хода, тем самым существенно повышая эффективность работы двигателя внутреннего сгорания.From this point of view, the section of a rotary internal combustion engine of volume displacement [2], in which the eccentric is mechanically separated from the power shaft and rotatably relative to the main axis of the shaft mounted on an independent stator bearing, is even more effective. The transfer of forces between a rotating shaft and a planetary moving multifaceted rotor is carried out through a power gear transmission of internal gearing of the disks of the gears of the rotor and shaft. Such a scheme of the engine section mechanism allows for one revolution of its power shaft, depending on the ratio of the diameters of the program and power gears of the mechanism, to reproduce from 5 to 28 clock strokes, thereby significantly increasing the efficiency of the internal combustion engine.
В секции этого роторного двигателя усилия передаются через рычаги одновременно четырех пар зубьев, каждый из которых одной своей стороной жестко закреплен на цилиндрической образующей диска своей силовой шестерни. При этом все же существует небольшая вероятность выработки механизмом двигателя неблагоприятных критических усилий со стороны диска шестерни, незащищенного или недостаточно защищенного от колебаний элемента конструкции, например, вала, на котором жестко закреплена шестерня, которые могут привести к разрушению небольших по величине зубьев шестерни, одной своей стороной жестко закрепленных на цилиндрической поверхности диска своей шестерни. Это может привести к поломке двигателя. Поэтому при вероятности появления критичных усилий, разрушающих зубья силовых шестерен, применение силового узла с зубчатым зацеплением в секции роторного двигателя недостаточно отвечает требованиям высокой степени надежности работы механизма двигателя.In the section of this rotary engine, the forces are transmitted through the levers of four pairs of teeth at the same time, each of which with one side is rigidly fixed to the cylindrical generatrix of the drive of its power gear. However, there is still a small probability that the engine mechanism will produce adverse critical forces from the side of the gear disk, which is unprotected or insufficiently protected from vibrations of a structural element, for example, a shaft on which the gear is rigidly fixed, which can lead to the destruction of small gear teeth the side of the gear rigidly fixed on the cylindrical surface of the disk. This may cause engine damage. Therefore, when critical forces are likely to occur that destroy the teeth of power gears, the use of a power unit with gearing in the section of a rotary engine does not meet the requirements of a high degree of reliability of the engine mechanism.
При этом непрерывное взаимное скольжение зубьев шестерен также создает повышенное сопротивление трения, что увеличивает потери энергии в силовой передаче.In this case, the continuous mutual sliding of the gear teeth also creates increased friction resistance, which increases the energy loss in the power transmission.
Целью изобретения является повышение надежности и эффективности работы двигателя внутреннего сгорания.The aim of the invention is to increase the reliability and efficiency of the internal combustion engine.
Указанная цель достигается тем, что, согласно изобретению, при передаче усилий между ротором и валом применена механическая передача, обладающая большей, чем зубчатая передача, надежностью элементов конструкции, жестко закрепленных на монолитном валу и монолитном роторе, которые, как и в механизмах поршневого и роторно-поршневого двигателя, способны надежно, без угрозы поломки, передавать существенные усилия в обоих направлениях: как между валом и ротором, так и между ротором и валом. Подобно эксцентрикам эксцентрикового вала механизмов поршневого и роторно-поршневого двигателя, эта механическая передача имеет большую, чем зубья шестерен, собственную пространственную величину и массу своих элементов. Также она имеет высокую степень надежности крепления этих элементов на валу и роторе секции двигателя внутреннего сгорания.This goal is achieved by the fact that, according to the invention, when transmitting forces between the rotor and the shaft, a mechanical transmission is used that has greater than the gear transmission reliability of structural elements rigidly mounted on the monolithic shaft and monolithic rotor, which, like in the mechanisms of the piston and rotor - a piston engine, capable of reliably, without the risk of breakdown, transmit significant forces in both directions: both between the shaft and the rotor, and between the rotor and the shaft. Like the eccentrics of the eccentric shaft of the mechanisms of a piston and rotary piston engine, this mechanical transmission has a larger spatial value and mass of its elements than gear teeth. It also has a high degree of reliability of fixing these elements on the shaft and rotor of the section of the internal combustion engine.
Сущность изобретения поясняется фиг.1 и фиг.2.The invention is illustrated in figure 1 and figure 2.
Секция двигателя внутреннего сгорания состоит из статора 1, в подшипниковых опорах которого с возможностью вращения относительно собственной коренной оси установлен цилиндрический стержень силового вала 2 секции. Также в подшипниковых опорах статора, независимо от вала 1, в собственной подшипниковой опоре, с возможностью вращения относительно коренной оси вала установлен эксцентрик 3. На внешней цилиндрической поверхности эксцентрика 3 в подшипниковой опоре соосно и с возможностью вращения установлена многогранная призма ротора 4. Внутри ротора 4 соосно и жестко закреплена программная шестерня 5 с внутренними зубьями, которая находится снаружи и в зацеплении с шестерней 6 с внешними зубьями, соосно с коренной осью вала жестко закрепленной на статоре 1.The section of the internal combustion engine consists of a
Также на роторе 4 соосно и жестко закреплено цилиндрическое кольцо диска 7, по окружности плоскости которого выполнены сквозные отверстия 8, с осями, параллельными коренной оси вала 2. На валу 2 соосно и жестко закреплено цилиндрическое кольцо диска 9, в котором выполнено точно такое же количество отверстий, что и в диске 7, в каждом из которых жестко закреплен один конец цилиндрического ролика пальца 10.Also, on the
При этом каждый ролик пальца 10 выступает вдоль коренной оси вала 2 в направлении большего по диаметру диска 7 ротора 4 и свободно размещен по одному в каждом отверстии 8 диска 7 ротора, диаметр каждого из которых превышает диаметр цилиндра ролика пальца 10. Для уменьшения трения каждого ролика пальца 10 при качении по кромке отверстия диска 7 при силовой передаче на каждом ролике 10 с возможностью вращения соосно установлено цилиндрическое кольцо гильзы 11 подшипника качения-скольжения. Своей наружной цилиндрической поверхностью каждая гильза 11 пальца-поводка 10 опирается на цилиндрическую поверхность кромки отверстия 8 диска 7 ротора 4. Непрерывный и подвижный механический контакт между дисками 7 и 9 постоянно поддерживается в каждой паре отверстия 8 диска 7 и гильзы 11 ролика пальца-поводка 10 диска 9, в которой во время движения кромка окружности каждого отверстия 8 диска 7 обкатывает круговой профиль гильзы 11 ролика 10 диска 9 синхронно скорости вращения ротора 4 и вала 2.Moreover, each roller of the
Под действием расширяющегося заряда рабочего тела в такте рабочего хода его цикла в секции двигателя активное планетарное движение ротора 4 относительно коренной оси силового вала 2 создает толкающие усилия цилиндрическими кромками отверстий 8 диска 7 ротора 4 одновременно на цилиндрические поверхности нескольких роликов пальцев 10 (на фиг.2 - три левых ролика - при вращении ротора по часовой стрелке) на большом рычаге диска 9 силового вала 2, заставляя вал 2 вращаться в ту же сторону и с той же угловой скоростью, что и ротор 4. В остальных тактах цикла рабочего тела в секции, при механической пассивности ротора 3, обратная передача усилий от вала 2 через диски 9 и 7 на ротор 4 обеспечивается другой группой роликов 10 (на фиг.2 - три правых ролика).Under the action of the expanding charge of the working fluid in the cycle stroke of its cycle in the engine section, the active planetary motion of the
В таком исполнении механизма секции двигателя внутреннего сгорания объемного вытеснения за один оборот ротора вал совершает также один полный оборот в том же направлении. И при семигранном роторе (фиг.1 и фиг.2) за один оборот ротора в секции роторного двигателя происходят семь полных оборотов эксцентрика и семь тактов рабочего хода.In this embodiment, the mechanism of the section of the internal combustion engine of volume displacement in one revolution of the rotor, the shaft also makes one full revolution in the same direction. And with a seven-sided rotor (figure 1 and figure 2) for one revolution of the rotor in the section of the rotary engine there are seven full revolutions of the eccentric and seven clock strokes.
В предложенном техническом решении в механизме секции роторного двигателя внутреннего сгорания зубчатая передача заменена более надежной цевочной передачей, на степень надежности которой существенно не влияют факторы, действие которых могло бы привести к разрушению зубьев силовых шестерен.In the proposed technical solution in the mechanism of the section of a rotary internal combustion engine, the gear transmission is replaced by a more reliable pin drive, the degree of reliability of which is not significantly affected by factors whose action could lead to the destruction of the teeth of the power gears.
Надежность данной цевочной силовой передачи обеспечена монолитностью и простотой конструкции каждого из дисков 7 и 9, а также существенной толщиной диаметра и надежностью крепления роликов пальцев 10, которые в предложенном техническом решении за счет дополнительного диска 9 имеют две опоры на параллельных дисках 9 вала 2, вдоль оси вала 2 расположенных по обе стороны от диска 7 ротора 4. Причем, в передаче усилий одновременно участвуют сразу несколько роликов (до 40% от общего количества роликов), что обеспечивает плавность хода вала и ротора. При этом изготовление и сборка механизма секции проще и дешевле, чем при использовании пары силовых шестерен.The reliability of this chain drive power transmission is ensured by the solidity and simplicity of the design of each of the
Кроме этого, по сравнению с зубчатой передачей, цевочная передача обладает существенно низким трением, большим коэффициентом полезного действия (до 95%), высокой нагрузочной способностью, низким уровнем шума, работает в широком диапазоне частот вращения, обладает возможностью многократных пусков и остановок.In addition, compared to the gear transmission, the pin drive has a significantly low friction, high efficiency (up to 95%), high load capacity, low noise, operates in a wide range of rotational speeds, and has the ability to repeatedly start and stop.
Источники информацииInformation sources
1. С.Н.Богданов, М.М.Буренков, И.Е.Иванов «Автомобильные двигатели», Москва, Машиностроение, 1987 год, стр. 356-358.1. S. N. Bogdanov, M. M. Burenkov, I. E. Ivanov “Automotive engines”, Moscow, Engineering, 1987, pp. 356-358.
2. Патент РФ RU 2338883 С1 от 03.05.2007 г., F01C 1/22, F01C 17/02, F02C 17/06, F16H 1/32.2. RF patent RU 2338883 C1 dated 03.05.2007, F01C 1/22, F01C 17/02, F02C 17/06,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009147323/06A RU2421621C1 (en) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009147323/06A RU2421621C1 (en) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | Internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2421621C1 true RU2421621C1 (en) | 2011-06-20 |
Family
ID=44738070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009147323/06A RU2421621C1 (en) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2421621C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU180852U1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-06-28 | Анатолий Дмитриевич Норкин | Internal combustion engine "NORMAS". Option - normas211 |
-
2009
- 2009-12-22 RU RU2009147323/06A patent/RU2421621C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU180852U1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-06-28 | Анатолий Дмитриевич Норкин | Internal combustion engine "NORMAS". Option - normas211 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5376288B2 (en) | Variable valve timing device | |
US9528585B2 (en) | Piston engine | |
CN107667234B (en) | Motion transmission device, in particular for a robot arm | |
RU2421621C1 (en) | Internal combustion engine | |
US7543559B2 (en) | Gear crank mechanism for engine | |
RU2455509C2 (en) | Internal combustion engine | |
JP2013019501A (en) | Continuously variable transmission | |
US20080276902A1 (en) | Rotary Piston Machine Comprising Two Piston Mounts Arranged on an Axle | |
RU2402709C1 (en) | Planetary gear | |
RU2484334C1 (en) | Motion converter | |
US10288149B2 (en) | Transmission device | |
RU2556838C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2338883C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2293848C2 (en) | Rotary-piston engine | |
CZ2008465A3 (en) | Rotary-piston engine for compressible media | |
US3474766A (en) | Oscillating piston rotary engine | |
US5816788A (en) | Rotary engine having a transmission including half-pinions and cams | |
RU2341659C1 (en) | Sine-wave-rotor engine | |
RU88755U1 (en) | MECHANICAL CONVERTER | |
JP2012013063A (en) | Cylindrical rotary engine | |
RU59181U1 (en) | MOTOR CONVERSION DEVICE | |
RU2285124C9 (en) | Rotary machine with displaced shafts | |
CN210889963U (en) | Zero-backlash phase adjuster structure | |
RU2531854C2 (en) | Movement conversion mechanism | |
RU2225513C2 (en) | Rotary-vane internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141223 |