10.08.2013
216.012.5d9c

ДВИГАТЕЛЬ С КУЛИСНЫМ МЕХАНИЗМОМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002489585
Дата охранного документа
10.08.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания является двухтактным и содержит коленчатый вал, поршни, расположенные в цилиндрах, кулисный механизм. В цилиндрах с общей камерой сгорания один поршень является опережающим но фазе движения, а второй поршень - запаздывающим по фазе движения. Один поршень шатуном связан с коленчатым валом через кулисный механизм. При этом поршни одновременно проходят верхние мертвые точки, а впускные и выпускные окна в цилиндрах - с запаздыванием или опережением. Техническим результатом является увеличение мощности двигателя на единицу массы. 3 ил.
Основные результаты: Двигатель с кулисным механизмом двухтактный, каждые два цилиндра имеют общую камеру сгорания, один цилиндр с поршнем, опережающим по фазе движения, а второй с поршнем, запаздывающим по фазе движения, отличающийся тем, что один поршень шатуном связан с коленчатым валом через кулисный механизм, при этом поршни одновременно проходят верхние мертвые точки, а впускные и выпускные окна с запаздыванием или опережением.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности, к поршневым двигателям внутреннего сгорания.

Разнообразие областей применения поршневых двигателей внутреннего сгорания обуславливает и разнообразие конструкций, размеров и массы их [2, стр.9-13].

Наиболее близким по технической сути или прототипом является тепловозный дизель 10Д100, рядный, двухтактный, бесклапанный, вертикальный, с противоположно движущимися поршнями, двумя коленчатыми валами, связанными через вертикальную передачу [1, стр.276-2821. Выпускные окна открываются нижними поршнями, а впускные окна верхними поршнями [1, стр.281, рис.165]. Нижний коленчатый вал опережает верхний на 12 градусов, что определяет режим выпуска, прямоточной продувки, дозарядки цилиндра воздухом давлением выше атмосферного, как следствие, нижний коленчатый вал развивает 70% мощности двигателя [1, стр.281, рис.165].Угол запаздывания (опережения) определяет соотношение мощности верхнего и нижнего вала, при этом мощность запаздывающего всегда меньше опережающего. Верхний коленчатый вал развивает 30% мощности, но испытывает усилия равные нижнему валу, следовательно, имеет соответствующую массу и размеры. Недостатком такого технического решения является снижение мощности на единицу массы двигателя за счет верхней, запаздывающей поршневой группы.

Задачей изобретения является при сохранении достоинств прототипа, как отсутствие клапанов, прямоточная продувка и дозарядка цилиндра воздухом давлением выше атмосферного, увеличить мощность на единицу массы. Указанный технический результат достигается тем, что заявляемый двигатель двухтактный, каждые два цилиндра его имеют общую камеру сгорания из них один цилиндр с поршнем, опережающим по фазе движения, а второй с поршнем, запаздывающим по фазе движения. Цилиндр с опережающим поршнем имеет выпускные окна, а с запаздывающим поршнем впускные окна. Для создания угла запаздывания или опережения между поршнями в цилиндрах с общей камерой сгорания один поршень шатуном связывается с коленчатым валом через кулисный механизм. Положения верхних мертвых точек поршней в цилиндрах с общей камерой сгорания совмещаются полностью. Следовательно, развиваемые удельные мощности цилиндрами с общей камерой сгорания примерно равны. Эго позволит повысить мощность на единицу массы двигателя в отношении прототипа.

Сопоставимый анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый ДВИГАТЕЛЬ С КУЛИСНЫМ МЕХАНИЗМОМ будет иметь выше мощность на единицу массы двигателя в сравнении с прототипом. Автору не известна подобная конструкция двигателя с цилиндрами по два имеющими общую камеру сгорания, в которых для создания угла запаздывания или опережения между поршнями один поршень шатуном связывается с коленчатым валом через кулисный механизм. Следовательно, заявляемое решение соответствует критерию «новизна». Сравнение заявляемого решения с прототипом позволило выявить в нем признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «Изобретательский уровень».

Сущность технического решения подтверждается чертежами (фиг.2, фиг.3), на которых представлен варианты конструкции ДВИГАТЕЛЯ С КУЛИСНЫМ МЕХАНИЗМОМ.

На фиг.2 представлена конструкция двигателя где цилиндр 7 с выпускными окнами, опережающий поршень 8 в положении верхней мертвой точки, опережающий поршень 9 в положении после прохождения нижней мертвой точки, кулиса 13, шатун 10 соединенный с коленчатым валом или ползуном, коленчатый вал 11, ползун 12, цилиндр 17 с впускными окнами, запаздывающий поршень 15 в положении верхней мертвой точки, положение кулисы 14 в нижней мертвой точке запаздывающего поршня 16, шатун 18 запаздывающего поршня соединенный с кулисой 13.

На фиг.3 представлена другая конструкция двигателя с коленчатым валом 22 для цилиндра 26 с выпускными окнами и опережающим поршнем 28, для цилиндра 25 с впускными окнами и запаздывающим поршнем 19. Для создания угла запаздывания между поршнями в цилиндрах с общей камерой сгорания 27 запаздывающий поршень 19 шатуном 21 связывается с коленчатым валом 22 через кулису 23 с ползуном 24. Опережающий поршень в цилиндре 26 с выпускными окнами, с шатуном 20 имеет кривошипно-шатунный механизм. Требуемый угол запаздывания [3, стр.78] обеспечивается кулисным механизмом поршня в цилиндре 25. Положения верхних мертвых точек поршней в цилиндрах 25, 26 с общей камерой сгорания 27 совмещаются полностью. Следовательно, удельные мощности, развиваемые этими цилиндрами, примерно равны. Возможны другие варианты конструкций двигателей с кулисным механизмом. Два цилиндра с общей камерой сгорания (фиг.2, фиг.3) могут работать отдельно или объединяться в классические схемы компоновки двигателей [2. стр.9-13].

Следовательно, конструкция ДВИГАТЕЛЯ С КУЛИСНЫМ МЕХАНИЗМОМ обеспечивает режим выпуска, прямоточной продувки и дозарядки цилиндров воздухом (смесью) давлением выше атмосферного, позволяет уравнять удельные мощности цилиндров с опережающими и запаздывающими по фазе движения поршнями. Следовательно, мощность на единицу массы ДВИГАТЕЛЯ С КУЛИСНЫМ МЕХАНИЗМОМ больше, чем у прототипа.

Для понимания сущности технического решения предлагаемого автором приведу подробное описание кулисного механизма. На фиг.1 представлен кулисный механизм [4, стр.28, рис.24] с кривошипом 1, кулисой 2, ползуном 3, первое крайнее положение или верхнее кулисы 4, второе крайнее положение или нижнее кулисы 5. При переходе кулисного механизма из положения 4 в положение 5 угол поворота 6 кривошипа 1 более 180 градусов. Угол 6 определяется соотношением размеров звеньев кулисного механизма.

На фиг.2 представлена конструкция двигателя где цилиндр 7 с выпускными окнами, опережающий поршень 8 в положении верхней мертвой точки, опережающий поршень 9 в положении после прохождения нижней мертвой точки, кулиса 13, шатун 10 соединенный с коленчатым валом или ползуном, коленчатый вал 11, ползун 12, цилиндр 17 с впускными окнами, запаздывающий поршень 15 в положении верхней мертвой точки, положение кулисы 14 в нижней мертвой точке запаздывающего поршня 16, шатун 18 запаздывающего поршня соединенный с кулисой. При переходе запаздывающего поршня из положения 15 в положение 16 угол поворота коленчатого вала больше 180 градусов.

На фиг.3 представлена другая конструкция двигателя с коленчатым валом 22 для цилиндра 26 с выпускными окнами и опережающим поршнем 28 и для цилиндра 25 с впускными окнами с запаздывающим поршнем 19. Для создания угла запаздывания между поршнями в цилиндрах с общей камерой сгорания 27 запаздывающий поршень 19 шатуном 21 связывается с коленчатым валом 22 через кулису 23 с ползуном 24. Опережающий поршень в цилиндре 26 с выпускными окнами с шатуном 20 имеет кривошипно-шатунный механизм. Положения верхних мертвых точек поршней в цилиндрах 25, 26 с общей камерой сгорания 27 совмещаются полностью При переходе запаздывающего поршня 19 из верхней мертвой точки в положение нижней мертвой точки угол поворота коленчатого вала 22 более 180 градусов. Следовательно, увеличивается запаздывание поршня 19 в отношении поршня 28 до нижней мертвой точки поршня 19, а потом уменьшается до верхней мертвой точки поршня 19. Что определит режим выпуска, прямоточной продувки, дозарядки цилиндра воздухом давлением выше атмосферного. Требуемый угол запаздывания [3, стр.781 обеспечивается кулисным механизмом поршня в цилиндре 25. Положения верхних мертвых точек поршней в цилиндрах 25, 26 с общей камерой сгорания 27 совмещаются полностью. Следовательно, удельные мощности, развиваемые этими цилиндрами, примерно равны, что повышает мощность на единицу массы заявляемого двигателя в отношении прототипа. Возможны другие варианты конструкций двигателей с кулисным механизмом Два цилиндра с общей камерой сгорания (фиг.2, фиг.3) могут работать отдельно или объединяться в классические схемы компоновки двигателей [2. стр.9-13].

Следовательно, мощность на единицу массы ДВИГАТЕЛЯ С КУЛИСНЫМ МЕХАНИЗМОМ больше, чем у прототипа, расширяется диапазон мощностей бесклапанных двигателей имеющих такой режим выпуска, прямоточной продувки и дозарядки цилиндров воздухом или смесью давлением выше атмосферного. Что сделает производство ДВИГАТЕЛЯ С КУЛИСНЫМ МЕХАНИЗМОМ экономически эффективным.

Источники информации

1. А.Э.Симсон А.З.Хомич и др. Двигатели внутреннего сгорания. Тепловозные дизели. Газотурбинные установки. - М.: Транспорт, 1980. 383 с.

2. А.С.Орлин М.Г.Круглов и др. Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. - М.: Машиностроение, 1984. 382 с.

3. А.С.Орлин М.Г.Круглов и др. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей. - М.: Машиностроение, 1983. 374 с.

4. И.И.Артоболевский. Теория механизмов. - М.: Наука, 1967. 719 с.

Двигатель с кулисным механизмом двухтактный, каждые два цилиндра имеют общую камеру сгорания, один цилиндр с поршнем, опережающим по фазе движения, а второй с поршнем, запаздывающим по фазе движения, отличающийся тем, что один поршень шатуном связан с коленчатым валом через кулисный механизм, при этом поршни одновременно проходят верхние мертвые точки, а впускные и выпускные окна с запаздыванием или опережением.
ДВИГАТЕЛЬ С КУЛИСНЫМ МЕХАНИЗМОМ
ДВИГАТЕЛЬ С КУЛИСНЫМ МЕХАНИЗМОМ
ДВИГАТЕЛЬ С КУЛИСНЫМ МЕХАНИЗМОМ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 16.
20.05.2013
№216.012.41a8

Сегментная пара

Изобретение относится к механике, в частности к деталям шасси автомобиля и другой колесной техники. Сегментная пара состоит из сегмента полого шара с пальцем крепления, помещенного в полость корпуса пары также в форме сегмента полого шара. Достигается повышение надежности и долговечности пары....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482378
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.07.2013
№216.012.5a2a

Двигатель с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Двухтактный двигатель с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом содержит два цилиндра (1) и (2) с общей камерой (3) сгорания и один коленчатый вал (6). Двигатель выполнен бесклапанным, с прямоточной продувкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488703
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.10.2013
№216.012.73a4

Привод распределительного вала двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Для привода распределительного вала двигателя используется механизм тройного шарнирного параллелограмма, который состоит только из вращательных пар. Привод распределительного вала двигателя механизмом тройного шарнирного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495261
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.768e

Четырехтактный бесклапанный поршневой двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Четырехтактный бесклапанный поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит рабочие цилиндры с поршнями, коленчатый вал поршней рабочих цилиндров, цилиндры газораспределения с поршнями и впускными и выпускными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496010
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.7692

Двигатель с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Двухтактный двигатель с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом имеет цилиндры (1) и (2), которые работают парами. Один цилиндр (2) работает в паре с поршнем, опережающим по фазе движения, а другой цилиндр (1)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496014
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a66

Двигатель с механизмом качающегося и шатунного звеньев

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Двухтактный двигатель с механизмом качающегося и шатунного звеньев (3) и (2) имеет на каждые два цилиндра общую камеру сгорания. В одном цилиндре поршень опережает по фазе движения, а во втором цилиндре (6) поршень...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496996
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7d23

Привод велосипеда с дезаксиальным кривошипно-ползунным механизмом

Изобретение к приводам велосипедов с возвратно-поступательным движением ножных педалей. Привод велосипеда с дезаксиальным кривошипно-ползунным механизмом содержит ведущую звездочку, цепную передачу с кривошипом, ведомую звездочку, ползун (педаль) с направляющей, шатун. При прямом ходе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497708
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.04.2015
№216.013.4569

Теплообменная часть двигателя стирлинга

Изобретение относится к двигателям внешнего сгорания. Теплообменная часть двигателя Стирлинга представляет два цилиндра: горячий и холодный. Цилиндры выполнены с поршнями-вытеснителями равных диаметров и ходов поршней, противофазно движущимися, плотно подогнанными к цилиндрам. Цилиндры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549273
Дата охранного документа: 27.04.2015
20.10.2015
№216.013.861a

Поршневой двигатель замкнутого цикла

Изобретение относится к двигателям внешнего сгорания. Техническим результатом изобретения является увеличение мощности на единицу массы двигателя и, как следствие, повышение экономической эффективности. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель включает нагреватель, рабочий цилиндр...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565933
Дата охранного документа: 20.10.2015
27.04.2016
№216.015.3884

Турбомашина с нагревом проточной части

Изобретение относится к паровым и газовым турбинам. Турбина с нагревом проточной части, по меньшей мере, включает в себя корпус с каналом для газа или жидкости нагрева проточной части, ротор, рабочие лопатки; входной патрубок для газа или жидкости нагрева проточной части, выходной патрубок для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582373
Дата охранного документа: 27.04.2016
Показаны записи 1-10 из 16.
20.05.2013
№216.012.41a8

Сегментная пара

Изобретение относится к механике, в частности к деталям шасси автомобиля и другой колесной техники. Сегментная пара состоит из сегмента полого шара с пальцем крепления, помещенного в полость корпуса пары также в форме сегмента полого шара. Достигается повышение надежности и долговечности пары....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482378
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.07.2013
№216.012.5a2a

Двигатель с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Двухтактный двигатель с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом содержит два цилиндра (1) и (2) с общей камерой (3) сгорания и один коленчатый вал (6). Двигатель выполнен бесклапанным, с прямоточной продувкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488703
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.10.2013
№216.012.73a4

Привод распределительного вала двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Для привода распределительного вала двигателя используется механизм тройного шарнирного параллелограмма, который состоит только из вращательных пар. Привод распределительного вала двигателя механизмом тройного шарнирного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495261
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.768e

Четырехтактный бесклапанный поршневой двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Четырехтактный бесклапанный поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит рабочие цилиндры с поршнями, коленчатый вал поршней рабочих цилиндров, цилиндры газораспределения с поршнями и впускными и выпускными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496010
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.7692

Двигатель с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Двухтактный двигатель с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом имеет цилиндры (1) и (2), которые работают парами. Один цилиндр (2) работает в паре с поршнем, опережающим по фазе движения, а другой цилиндр (1)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496014
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a66

Двигатель с механизмом качающегося и шатунного звеньев

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Двухтактный двигатель с механизмом качающегося и шатунного звеньев (3) и (2) имеет на каждые два цилиндра общую камеру сгорания. В одном цилиндре поршень опережает по фазе движения, а во втором цилиндре (6) поршень...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496996
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7d23

Привод велосипеда с дезаксиальным кривошипно-ползунным механизмом

Изобретение к приводам велосипедов с возвратно-поступательным движением ножных педалей. Привод велосипеда с дезаксиальным кривошипно-ползунным механизмом содержит ведущую звездочку, цепную передачу с кривошипом, ведомую звездочку, ползун (педаль) с направляющей, шатун. При прямом ходе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497708
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.04.2015
№216.013.4569

Теплообменная часть двигателя стирлинга

Изобретение относится к двигателям внешнего сгорания. Теплообменная часть двигателя Стирлинга представляет два цилиндра: горячий и холодный. Цилиндры выполнены с поршнями-вытеснителями равных диаметров и ходов поршней, противофазно движущимися, плотно подогнанными к цилиндрам. Цилиндры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549273
Дата охранного документа: 27.04.2015
20.10.2015
№216.013.861a

Поршневой двигатель замкнутого цикла

Изобретение относится к двигателям внешнего сгорания. Техническим результатом изобретения является увеличение мощности на единицу массы двигателя и, как следствие, повышение экономической эффективности. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель включает нагреватель, рабочий цилиндр...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565933
Дата охранного документа: 20.10.2015
27.04.2016
№216.015.3884

Турбомашина с нагревом проточной части

Изобретение относится к паровым и газовым турбинам. Турбина с нагревом проточной части, по меньшей мере, включает в себя корпус с каналом для газа или жидкости нагрева проточной части, ротор, рабочие лопатки; входной патрубок для газа или жидкости нагрева проточной части, выходной патрубок для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582373
Дата охранного документа: 27.04.2016

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД