АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к двигателестроению и может быть использована в строительной, вездеходной, сельскохозяйственной технике в составе привода горных машин, буровых станков, лебедок, проходческих и других машин.
Основой работы приводов на основе двигателей внутреннего сгорания (ДВС) является преобразование поступательного движения во вращательное с возможностью регулирования вращающего момента, классический вариант которого - коробка передач.
Одной из тенденций в разработке конструкций двигателей внутреннего сгорания является отказ от коробки передач, которая осуществляет регулирование вращающего момента ступенчато и переход к бесступенчатым регуляторам, так называемым вариаторам.
Известен аксиально-поршневой двигатель внутреннего сгорания (RU 2268366, публ. 2003 г.), который содержит установленную наклонно на валу двигателя втулку, находящуюся в коромысле, связанным с поршнями через шатуны, а через реактивные цапфы - с корпусом двигателя. Известный двигатель требует дополнительного механизма регулирования вращающего момента.
Задача настоящего технического решения - создание более простой и менее габаритной конструкции ДВС. Для решения поставленной задачи, в отличие от прототипа, установленная наклонно на валу двигателя втулка, находящаяся в коромысле, связанным с поршнями через шатуны, а через реактивные цапфы - с корпусом двигателя выполнена качающейся с регулируемым углом наклона.
При совершении термодинамических циклов двигателя внутреннего сгорания в цилиндрах и попеременном перемещении поршней
происходит качающееся движение коромысла, что придает вращение качающейся втулке и выходному валу двигателя. Регулируемый угол наклона качающихся коромысла и втулки определяет передаточное отношение передачи, вращающий момент и обороты выходного вала, и таким образом позволяет достичь режима бесступенчатого регулирования вращающего момента. Возникающий при этом реактивный крутящий момент на коромысле воспринимается реактивными цапфами и передается корпусу.
Новый технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в совмещении в одной машине механизма преобразования поступательного движения во вращательное и механизма бесступенчатого регулирования вращающего момента.
Пример. Аксиально-поршневой двигатель содержит корпус, вал, цилиндры с поршнями, расположенные параллельно оси выходного вала, качающуюся втулку, закрепленную на выходном валу пальцем, и качающееся коромысло с радиальными реактивными цапфами, перемещающимися в пазах параллельных валу, расположенными в стенках корпуса с поршнями. При этом поршни шатунами соединены с качающимся коромыслом, качающаяся втулка расположена внутри коромысла и связана с ним любым радиально-упорным подшипником, разрешающим вращение и запрещающим осевое, радиальное, угловое перемещение. Качающаяся втулка имеет проушину, соединенную шатуном с втулкой. Втулка имеет возможность осевого перемещения по выходному валу, перемещаемая клиновой вилкой через упорный подшипник, изменяя тем самым угол наклона коромысла.
На фиг.1 изображен описываемый аксиально-поршневой двигатель, на фиг.2 - то же разрез по А-А и Б-Б.
Двигатель содержит корпус 1, цилиндры 2, в каждом из которых размещены поршни 3, соединенные шатунами 4 с качающимся коромыслом 5, выходной вал 6 имеет возможность вращаться в
подшипниковом узле 7, в крышке корпуса. На валу пальцем 8 закреплена качающаяся втулка 9, которая через подшипники 10 соединена с качающимся коромыслом 5, а через тягу 11 с упорной втулкой 12. Упорная втулка через упорный подшипник 13, опирается на клиновую вилку 14, резьбовой поводок клиновой вилки ввернут в гайку 15, вращающуюся в корпусе 1. Таким образом при вращении гайки 15 вилка 14 перемещается перпендикулярно валу наклонной плоскостью перемещая втулку 12, тягу 11, изменяя угол наклона качающегося коромысла. Качающееся коромысло 5 имеет реактивные цапфы, которые перемещаются продольно в пазах корпуса параллельно оси вала. Аксиально-поршневой регулируемый двигатель работает следующим образом.
При совершении термодинамических циклов двигателя внутреннего сгорания в цилиндрах 2 и попеременном перемещении поршней 3 происходит качающееся движение коромысла 5, что придает вращение качающейся втулке 9 и выходному валу 6. Угол наклона качающихся коромысла и втулки определяется положением упорной втулки 12 и вилки 14, чем определяется передаточное отношение передачи, вращающий момент и обороты выходного вала и достигается режим бесступенчатого вариатора. Возникающий при этом реактивный крутящий момент на коромысле воспринимается реактивными цапфами и передается корпусу. В заявке описан двигатель с двумя цилиндрами, но могут быть выполнены и многоцилиндровые двигатели.
Таким образом, заявленное решение объединяет аксиально-поршневой двигатель внутреннего сгорания с бесступенчатым вариатором, исключая надобность в коробке передач.