ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности, к поршневым двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использована в различных энергетических установках, автомобилях, речных и морских катерах и т.п.
Известен поршневой двигатель содержащий корпус, выходной вал, цилиндры с установленными в них поршнями, оси которых параллельны оси выходного вала, подвижную шайбу, шарнирно связанную с поршнями при помощи шатунов, косую шайбу, систему газораспределения. Корпус выполнен с внутренней цилиндрической поверхностью, выходной вал выполнен по меньшей мере двумя радиальными перегородками, образующими с корпусом цилиндрические полости, ограниченные цилиндрическими поверхностями, направляющие которых выполнены в виде замкнутых кривых линий, а подвижная шайба шарнирно связана с валом при помощи шаровых или цилиндрических сегментов и контактирует с косой шайбой, установленной в корпусе (см. патент РФ №2008477, по кл. МКИ F02B 75/32, F02B 75/26, 1994).
Недостатком описанного двигателя является сложность конструкции за счет использования кривошипно-шатунного механизма.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является поршневой двигатель, содержащий корпус круглой цилиндрической формы, образующий с валом несколько полостей некруглой цилиндрической формы, в которых размещены поршни с шатунами, подвижную шайбу, опертую на косую шайбу и соединенную с шатунами, и механизм газораспределения, содержащий впускное и выпускное окна. Корпусом и валом образованы пять полостей некруглой цилиндрической формы, косая шайба соединена с корпусом через упорный и опорный подшипники и на ней выполнена солнечная шестерня планетарной передачи с передаточным отношением, равным пяти, водило которой соединено с валом. Окна механизма газораспределения выполнены в виде двух впускных и двух выпускных окон (см. патент РФ №2092697, по кл. МКИ F01B 13/04, F02B 75/32, 1997).
Недостатком описанного двигателя также является сложность конструкции за счет использования кривошипно-шатунного механизма, что влияет на габариты двигателя и его надежность.
Задачей предлагаемой полезной модели является уменьшения габаритов и повышения надежности поршневого двигателя.
Указанная задача решается тем, что поршневой двигатель, содержащий корпус, рабочий вал, цилиндры с установленными в них поршнями, оси которых параллельны оси рабочего вала, тарелки, опертые на косые шайбы, установленные жестко на рабочем валу, и механизм газораспределения, содержащий впускное и выпускное окна. Дополнительно на рабочем валу установлены подставки, жестко прикрепленные к корпусу, с установленными на них коромыслами, контактирующими с тарелками, причем тарелки соединены со штоками поршней через шаровые опоры, расположенные на штоках поршней. Кроме того, коромысло выполнено крестообразным - с длинными рычагами для установки на тарелку и перпендикулярными им короткими осями для установку на подставку, наконечники которых выполнены со сферической поверхностью.
Именно совокупность всех признаков влияет на достижение поставленной задачи.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана принципиальная схема двигателя, на фиг. 2 - соединение подставки через коромысло с тарелкой, на фиг. 3 - коромысло, на фиг. 4 - шарнирное соединение тарелки со штоком поршня, на фиг. 5 - подставка, вид сбоку.
Поршневой двигатель содержит корпус 1, рабочий вал 2, цилиндры 3 с установленными в них поршнями 4, оси которых параллельны оси рабочего вала 2. Тарелки 5, опертые на косые шайбы 6, установлены жестко на рабочем валу 2. Дополнительно на рабочем валу 2 установлены подставки 7, жестко прикрепленные к корпусу 1. На подставки 7 установлены коромысла 8, контактирующими с тарелками 5. Тарелки 5 соединены с поршнями 4 через шаровые опоры 9, расположенные на штоках поршней 4. Коромысло 8 выполнено крестообразным: с длинными рычагами 10 для установки на тарелку 5 и перпендикулярными им короткими осями 11 для установку на подставку 7, наконечники которых выполнены со сферической поверхностью. Подставка 7 выполнена пустотелой с отверстием для установки на рабочий вал 2. На упорах подставки 7 выполнены проушины на которые устанавливаются короткие оси 11 коромысла 8. На концах рабочего вала 2 выполнены продольное и вертикальное отверстия для подачи масла под давлением в ступицу косой шайбы 6 и далее в зону контакта косой шайбы 6 и тарелки 5. Механизм газораспределения включает: входные окна 12, впускные окна 13, перепускные окна 14, выпускные окна 15, форсунку 16. Поршни 4 выполнены со штоками 17. Четыре малогабаритных цилиндра 3 установлены по окружности радиуса тарелки 5. Двигатель можно условно разделить на три части: центральная часть и две части, левую и правую, одинаковые по конструкции.
Работа двигателя осуществляется следующим образом.
При повороте рабочего вала 2 косая шайба 6 своей плоскостью воздействует на тарелку 5, заставляя ее совершать колебательной движение, которые своими пальцами взаимодействует на штоки 17 и приводит поршни 4 в возвратно-поступательное движение. Поршни 4 находятся в крайнем левом и крайне правом положении в цилиндре 3, окна 13 и 14 открыты, воздух поступает в цилиндр 3 - происходит одновременная продувка и наполнение воздуха. Поршни 4 находятся в центральной части цилиндра, окна 13 и 14 закрыты, под поршнями 4 впущен воздух- положение рабочего хода с последующим сжатием под поршнями. В конце рабочего хода открываются окна 13 и 14, через которые воздух из под поршней поступает в цилиндр 3. Отработанные газы выпускают через выпускные окна 15 с лепестковыми золотниками. Для последующего рабочего хода воздуха в цилиндре 3 будет достаточно, благодаря большому объему воздуха, образуемому двумя поршнями 4. Смазка поршней и цилиндров осуществляется через дозирующую систему.
Для повышения срока службы таких деталей как косая шайба 6 и тарелка 5 рекомендуется их контактирующие поверхности выполнить с керамическим покрытием.
Предлагаемый поршневой двигатель значительно проще по конструкции аналогичных двигателей за счет отказа от кривошипно-шатунного механизма, уменьшаются габариты и повышается надежности двигателя. При использовании таких двигателей за счет более полного сжигания топлива повышается его экологичность.