20.10.2013
216.012.768e

ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ БЕСКЛАПАННЫЙ ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002496010
Дата охранного документа
20.10.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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 окнами и коленчатые валы поршней цилиндров газораспределения. Каждый рабочий цилиндр (14) имеет, по крайней мере, четыре цилиндра (7), (8), (9), (10) газораспределения, из них два цилиндра (8), (10) с выпускными окнами и два цилиндра (7), (9) с впускными окнами. Выпускные (впускные) окна цилиндров (7), (8), (9), (10) газораспределения открываются последовательно по ходу вращения их коленчатых валов. Поршни цилиндров (7), (8), (9), (10) газораспределения имеют дезаксиальные кривошипно-шатунные механизмы. Выпускные окна первого газораспределительного цилиндра (8) открываются поршнем первыми в начале выпуска при обратном ходе дезаксиального кривошипно-шатунного механизма. Выпускные окна второго газораспределительного цилиндра (10) открываются поршнем при открытых выпускных окнах первого газораспределительного цилиндра (8) при прямом ходе дезаксиального кривошипно-шатунного механизма. Впускные окна третьего цилиндра (7) газораспределения открываются поршнем первыми в начале впуска при обратном ходе дезаксиального кривошипно-шатунного механизма. Впускные окна четвертого газораспределительного цилиндра (9) открываются поршнем при открытых впускных окнах третьего газораспределительного (7) цилиндра при прямом ходе дезаксиального кривошипно-шатунного механизма. Технический результат заключается в улучшении газообмена рабочих цилиндров двигателя. 2 ил.
Основные результаты: Четырехтактный бесклапанный поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий рабочие цилиндры с поршнями, коленчатый вал поршней рабочих цилиндров, цилиндры газораспределения с поршнями и впускными и выпускными окнами и коленчатые валы поршней цилиндров газораспределения, каждый рабочий цилиндр имеет, по крайней мере, четыре цилиндра газораспределения, из них два цилиндра с выпускными окнами и два цилиндра с впускными окнами, причем выпускные (впускные) окна цилиндров газораспределения открываются последовательно по ходу вращения их коленчатых валов, отличающийся тем, что поршни цилиндров газораспределения имеют дезаксиальные кривошипно-шатунные механизмы, причем выпускные окна первого газораспределительного цилиндра открываются поршнем первыми в начале выпуска при обратном ходе дезаксиального кривошипно-шатунного механизма, выпускные окна второго газораспределительного цилиндра открываются поршнем при открытых выпускных окнах первого газораспределительного цилиндра при прямом ходе дезаксиального кривошипно-шатунного механизма, впускные окна третьего цилиндра газораспределения открываются поршнем первыми в начале впуска при обратном ходе дезаксиального кривошипно-шатунного механизма, а впускные окна четвертого газораспределительного цилиндра открываются поршнем при открытых впускных окнах третьего газораспределительного цилиндра при прямом ходе дезаксиального кривошипно-шатунного механизма.
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].

В качестве аналога можно представить тепловозный дизель 10Д100, рядный, двухтактный, бесклапанный, вертикальный, с противоположно движущимися поршнями, с двумя коленчатыми валами, связанными через вертикальную передачу [1, стр.276-82]. 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, и определяет, что нижний коленчатый вал развивает 70% мощности двигателя. Недостатком такого технического решения является снижение мощности на единицу массы двигателя за счет верхней, запаздывающей поршневой группы.

Наиболее близким по технической сути или прототипом является двигатель из патентного документа DE 4138983 A1 опубликованного 03.06.1993, где четырехтактный бесклапанный поршневой двигатель, содержит рабочие цилиндры с поршнями, коленчатый вал поршней рабочих цилиндров, цилиндры газораспределения с поршнями, впускными и выпускными окнами, коленчатые валы поршней цилиндров газораспределения, каждый рабочий цилиндр имеет, по крайней мере, четыре цилиндра газораспределения, из них, два цилиндра с выпускными окнами и два цилиндра с впускными окнами, причем, выпускные (впускные) окна цилиндров открываются последовательно по ходу вращения их коленчатых валов. Недостатком такого технического решения является ослабленный газообмен в момент начала или окончания выпуска (впуска), определяемый скоростью перемещения поршней в цилиндрах газораспределения в зоне выпускных (впускных) окон при аксиальных кривошипно-шатунных механизмах этих поршней.

Задачей изобретения является улучшить систему газообмена четырехтактного бесклапанного двигателя внутреннего сгорания, что сделает заявляемый двигатель эффективнее прототипа. Указанный технический результат достигается тем, что в заявляемом четырехтактном двигателе поршни цилиндров газораспределения приводятся в движение коленчатыми валами через дезаксиальные кривошипно-шатунными механизмы. Для улучшения газообмена двигателя открывания и закрывания выпускных (впускных) окон используется обратный ход (большая скорость) дезаксиального кривошипно-шатунного механизма. Следовательно, заявляемый двигатель эффективнее прототипа.

Сопоставимый анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ БЕСКЛАПАННЫЙ ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ будет эффективнее прототипа. Автору не известна подобная конструкция двигателя, где поршни цилиндров газораспределения приводятся в движение через дезаксиальные кривошипно-шатунными механизмы. 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 подтвеждается чертежом (фиг.2). На фиг.2 представлен один цилиндр заявляемого двигателя, где рабочий цилиндр 14, ось коленчатого вала рабочего цилиндра 13, цилиндры газораспределения с выпускными окнами 8, 10, цилиндры газораспределения с впускными окнами 7, 9, оси коленчатых валов поршней цилиндров газораспределением 11, 12. Коленчатый вал поршней рабочих цилиндров вращается в два раза быстрее, чем коленчатые валы поршней цилиндров газораспределения. Поршни цилиндров газораспределения имеют дезаксиальные кривошипно-шатунные механизмы. Для улучшения газообмена двигателя открывания и закрывания выпускных (впускных) окон используется обратный ход (большая скорость) дезаксиального кривошипно-шатунного механизма. Следовательно, заявляемый двигатель эффективнее прототипа.

Для понимания сущности технического решения предлагаемого автором приведу подробное описание дезаксиального кривошипно-шатунного механизма и заявляемого двигателя с ним. На фиг.1 представлен дезаксиальный кривошипно-шатунный механизм с эксцентриситетом 6, где поршень 1 в положении верхней мертвой точки, а поршень 2 в положении нижней мертвой точки, шатун 4. При прямом ходе угол поворота кривошипа больше 180 градусов на угол 3, а обратном на тот же угол меньше. Следовательно, скорость перемещения поршня в отношении угла поворота кривошипа 5 при прямом ходе меньше, а обратном ходе больше, чем у аксиального кривошипно-шатунного механизма [4, стр.195-199]. На фиг.2 представлен один цилиндр заявляемого двигателя, где рабочий цилиндр 14, ось коленчатого вала рабочего цилиндра 13, цилиндры газораспределения 8, 10 с выпускными окнами, цилиндры газораспределения 7, 9 с впускными окнами, оси коленчатых валов поршней цилиндров газораспределения 11, 12. Коленчатый вал поршней рабочих цилиндров вращается в два раза быстрее, чем коленчатые валы поршней цилиндров газораспределения. Поршни цилиндров газораспределения имеют дезаксиальные кривошипно-шатунные механизмы [4. стр.195-199]. Выпускные окна цилиндра 8 открываются первыми в начале выпуска, поршнем его с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом на обратном ходе (большая скорость). Вторыми, через определенный угол поворота коленчатых валов, открываются выпускные окна цилиндра 10 (при открытых окнах цилиндра 8) поршнем с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом на прямом ходе (меньшая скорость). Определенный угол поворота коленчатых валов открыты выпускные окна цилиндров 8, 10. Далее, через определенный угол поворота коленчатых валов, закрываются выпускные окна цилиндра 8 на прямом ходе (меньшая скорость) поршнем с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом. Далее, через определенный угол поворота коленчатых валов, закрываются выпускные окна цилиндра 10 на обратном ходе (большая скорость) поршнем с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом. Впускные окна цилиндра 7 открываются первыми в начале впуска, поршнем его с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом на обратном ходе (большая скорость) Вторыми, через определенный угол поворота коленчатых валов, открываются впускные окна цилиндра 9 (при открытых окнах цилиндра 7) поршнем с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом на прямом ходе (меньшая скорость). Определенный угол поворота коленчатых валов открыты впускные окна цилиндров 7, 9. Далее, через определенный угол поворота коленчатых валов, закрываются впускные окна цилиндра 7 на прямом ходе (меньшая скорость) поршнем с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом. Далее, через определенный угол поворота коленчатых валов, закрываются впускные окна цилиндра 9 на обратном ходе (большая скорость) поршнем с дезаксиальным кривошипно-шатунным механизмом. Начало выпуска (впуска) и окончание их совершается поршнями на большой скорости. В средине выпуска (впуска) при максимальной скорости поршня в рабочем цилиндре открыты окна двух цилиндров газораспределения.

Следовательно, конструкция ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО БЕСКЛАПАННОГО ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ с дезаксиальными кривошипно-шатунными механизмами поршней цилиндров газораспределения улучшить газообмен в сравнении с прототипом, увеличит мощность, экономичность заявляемого двигателя, следовательно, сделает производство его экономически эффективным.

Источники информации, принятые во внимание при написании:

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.

5. Патент DE 4138983 опубликован 03.06.1993.

Четырехтактный бесклапанный поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий рабочие цилиндры с поршнями, коленчатый вал поршней рабочих цилиндров, цилиндры газораспределения с поршнями и впускными и выпускными окнами и коленчатые валы поршней цилиндров газораспределения, каждый рабочий цилиндр имеет, по крайней мере, четыре цилиндра газораспределения, из них два цилиндра с выпускными окнами и два цилиндра с впускными окнами, причем выпускные (впускные) окна цилиндров газораспределения открываются последовательно по ходу вращения их коленчатых валов, отличающийся тем, что поршни цилиндров газораспределения имеют дезаксиальные кривошипно-шатунные механизмы, причем выпускные окна первого газораспределительного цилиндра открываются поршнем первыми в начале выпуска при обратном ходе дезаксиального кривошипно-шатунного механизма, выпускные окна второго газораспределительного цилиндра открываются поршнем при открытых выпускных окнах первого газораспределительного цилиндра при прямом ходе дезаксиального кривошипно-шатунного механизма, впускные окна третьего цилиндра газораспределения открываются поршнем первыми в начале впуска при обратном ходе дезаксиального кривошипно-шатунного механизма, а впускные окна четвертого газораспределительного цилиндра открываются поршнем при открытых впускных окнах третьего газораспределительного цилиндра при прямом ходе дезаксиального кривошипно-шатунного механизма.
ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ БЕСКЛАПАННЫЙ ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ БЕСКЛАПАННЫЙ ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
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
10.08.2013
№216.012.5d9c

Двигатель с кулисным механизмом

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489585
Дата охранного документа: 10.08.2013
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
№216.012.7692

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
10.08.2013
№216.012.5d9c

Двигатель с кулисным механизмом

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489585
Дата охранного документа: 10.08.2013
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
№216.012.7692

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