27.10.2013
216.012.7a66

ДВИГАТЕЛЬ С МЕХАНИЗМОМ КАЧАЮЩЕГОСЯ И ШАТУННОГО ЗВЕНЬЕВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002496996
Дата охранного документа
27.10.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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 (9) запаздывает по фазе движения. Для создания угла запаздывания (опережения) между поршнями в цилиндрах с общей камерой сгорания один поршень (9) шатуном (8) связан с коленчатым валом (1) через механизм с качающимся и шатунным звеньями (3) и (2). Технический результат заключается в повышении мощности на единицу массы. 2 ил.
Основные результаты: Двигатель с механизмом качающегося и шатунного звеньев, 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 для создания угла запаздывания (опережения) между поршнями в цилиндрах с общей камерой сгорания один поршень шатуном связан с коленчатым валом через механизм с качающимся и шатунным звеньями.
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 10Д 100, рядный, двухтактный, бесклапанный, вертикальный, с противоположно движущимися поршнями, двумя коленчатыми валами, связанными через вертикальную передачу [1, стр.276-282]. 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]. У гол 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 таких 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 между поршнями в цилиндрах с общей камерой сгорания один поршень шатуном связывается с коленчатым валом через МЕХАНИЗМ С КАЧАЮЩИМСЯ И ШАТУННЫМ ЗВЕНЬЯМИ. Положения верхних мертвых точек поршней в цилиндрах с общей камерой сгорания можно совместить полностью. Следовательно, мощности, развиваемые цилиндрами с общей камерой сгорания, примерно равны. Диаметр и рабочий объем цилиндра с запаздывающим поршнем равен рабочему объему цилиндра с опережающим поршнем. Это позволит повысить мощность на единицу массы двигателя в отношении прототипа.

Сопоставимый анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый ДВИГАТЕЛЬ С МЕХАНИЗМОМ КАЧАЮЩЕГОСЯ И ШАТУННОГО ЗВЕНЬЯМИ. 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 между поршнями один поршень шатуном связывается с коленчатым валом через МЕХАНИЗМ С КАЧАЮЩИМСЯ И ШАТУННЫМ ЗВЕНЬЯМИ. 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 чертежами (фиг.1, фиг.2), на которых представлен вариант конструкции ДВИГАТЕЛЯ С МЕХАНИЗМОМ КАЧАЮЩЕГОСЯ И ШАТУННОГО ЗВЕНЬЕВ. На фиг.2 представлена конструкция заявляемого двигателя с одним коленчатым валом 1 для цилиндра 12 с опережающим поршнем 11, и для цилиндра 6 с запаздывающим поршнем 9. На фиг.1 представлена отдельно конструкция механизма с качающимся и шатунным звеньями для цилиндра 6 с впускными окнами, где запаздывающий поршень 9, шатун 8, шатунное звеном 2 механизма, коленчатый вал 1, качающееся звено 3 механизма. Положение 4 качающегося звена 3 механизма в нижней мертвой точке поршня 9, положение 7 качающегося звена 3 механизма в верхней мертвой точке поршня 9. При переходе поршня из верхней мертвой точки в нижнюю угол поворота коленчатого вала 1 больше 180 градусов на угол 5. На фиг.2 положения верхних мертвых точек поршней в цилиндрах 12,6 с общей камерой сгорания 10 совмещаются полностью. Цилиндр 12 с опережающим поршнем 11 имеет выпускные окна, а цилиндр 6 с запаздывающим поршнем 9 впускные окна. Для создания угла запаздывания между поршнями в цилиндрах с общей камерой сгорания 10 запаздывающий поршень 9 шатуном 8 связывается с коленчатым валом 1 через шатунное звено 2 механизма и качающееся звено 3 механизма. Опережающий поршень 11 в цилиндре 12 с выпускными окнами и шатуном 13 имеет классический кривошипно-шатунный механизм. Требуемый угол запаздывания [3, стр.78] обеспечивается механизмом с качающимся 3 и шатунным 2 звеньями поршня 9 цилиндра 6. Положения верхних мертвых точек поршней в цилиндрах 12,6 с общей камерой сгорания 10 совмещаются полностью. Следовательно, мощности, развиваемые этими цилиндрами, примерно равны. Цилиндры с общей камерой сгорания (фиг.2) могут работать отдельно или объединяться в классические схемы компановки двигателей [2.стр.9-13].

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

Для понимания сущности технического решения предлагаемого автором приведу подробное описание цилиндра с поршнем, который шатуном связан с коленчатым валом через механизм с качающимся и шатунным звеньями. На фиг.1 коленчатый вал 1, шатунное звено 2 механизма, качающееся звено 3 механизма, шатун 8 поршня 9, цилиндр 6. Первое крайнее положение 7 (верхнее) звена механизма, второе крайнее положение 4 (нижнее) качающегося звена механизма связано с положением поршня 9 в цилиндре 6. При переходе качающегося звена механизма из положения 7 в положение 4 угол поворота коленчатого вала 1 более 180 градусов на угол 5. Угол 5, запаздывания, определяется соотношением размеров звеньев механизма. На фиг.2 представлен вариант конструкции ДВИГАТЕЛЯ С МЕХАНИЗМОМ КАЧАЮЩЕГОСЯ И ШАТУННОГО ЗВЕНЬЕВ, где представлена конструкция заявляемого двигателя с одним коленчатым валом 1 для цилиндра 12 с опережающим поршнем 11, и для цилиндра 6 с запаздывающим поршнем 9. На фиг.2 положения верхних мертвых точек поршней в цилиндрах 12,6 с общей камерой сгорания 10 совмещаются полностью. Цилиндр 12 с опережающим поршнем 11 имеет выпускные окна, а цилиндр 6 с запаздывающим поршнем 9 впускные окна. Для создания угла запаздывания между поршнями в цилиндрах с общей камерой сгорания 10 запаздывающий поршень 9 шатуном 8 связывается с коленчатым валом 1 через шатунное звено 2 механизма и качающееся звено 3 механизма. Опережающий поршень в цилиндре 12 с выпускными окнами, шатуном 13 связан с коленчатым валом 1 через классический кривошипно-шатунный механизм.

Требуемый угол запаздывания [3, стр.78] обеспечивается механизмом с качающимся 3 и шатунным 2 звеньями поршня 9 цилиндра 6. Положения верхних мертвых точек поршней в цилиндрах 12,6 с общей камерой сгорания 10 совмещаются полностью. Следовательно, мощности, развиваемые этими цилиндрами, примерно равны. Следовательно, при повороте коленчатого вала 1 поршень 9 в цилиндре 6 будет увеличивать запаздывание в отношении поршня 11 в цилиндре 12 до положения нижней мертвой точки в цилиндре 6, а после уменьшать запаздывание до верхней мертвой точки. Что определит режим выпуска, прямоточной продувки и дозарядки цилиндров воздухом (смесью) давлением выше атмосферного. Цилиндры двигателя с механизмом качающегося и шатунного звеньев и общей камерой сгорания (фиг.2), могут работать отдельно или составить рядный двигатель, V-образный, W-образный, двигатель тронкового типа, с гильзовым газораспределением и другие классические схемы компановки двигателей

Следовательно, мощность на единицу массы ДВИГАТЕЛЯ С МЕХАНИЗМОМ КАЧАЮЩЕГОСЯ И ШАТУННОГО ЗВЕНЬЯМИ больше, чем у прототипа, расширяется диапазон мощностей бесклапанных двигателей имеющих такой режим выпуска, прямоточной продувки и дозарядки цилиндров воздухом (смесью) давлением выше атмосферного. Что сделает производство ДВИГАТЕЛЯ С МЕХАНИЗМОМ КАЧАЮЩЕГОСЯ И ШАТУННОГО ЗВЕНЬЯМИ 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.

Двигатель с механизмом качающегося и шатунного звеньев, 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 для создания угла запаздывания (опережения) между поршнями в цилиндрах с общей камерой сгорания один поршень шатуном связан с коленчатым валом через механизм с качающимся и шатунным звеньями.
ДВИГАТЕЛЬ С МЕХАНИЗМОМ КАЧАЮЩЕГОСЯ И ШАТУННОГО ЗВЕНЬЕВ
ДВИГАТЕЛЬ С МЕХАНИЗМОМ КАЧАЮЩЕГОСЯ И ШАТУННОГО ЗВЕНЬЕВ
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
№216.012.768e

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
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
№216.012.768e

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
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