МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

МПК F02B75/32, F16H19/04
Механизм
Изобретение относится к механизмам передачи движения, используемых в поршневых двигателях внутреннего сгорания.
Известен бесшатунный механизм норшневых двигателей внутреннего сгорания для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, содержащий замкнутую рамьсу с зубчатой рейкой, выполнепной на внутренней поверхности, вал с ведущей шестерней, цилиндр и норшень (патент России №2090768, F02B75/32, опубл.20.09.97).
Недостатками известного механизма являются: сложность изготовления рамки в виде челнока, практически невозможность нарезания зуба на внутренней поверхности рамки, при этом эксцентрик, перемещающий вал шестерни по внутренней поверхности, требует высокой точности изготовления, а жесткое соединение поршней между собой рамкой не обеспечивает синхронизацию тактов рабочего цикла двигателя, это вызывает преобразования движеиня поршневого двигателя внутренпего сгорания
взаимное гашение силы давления газов на поршень, что снижает мощность двигателя, кроме того механизм применим для двигателей внутреннего сгорания с оппозитно расположенными цилиндрами, продольные оси которых выполнены на одной линии, что ограничивает его использование.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является механизм преобразования движения поршневого двигателя внутреннего сгорания по патенту России №2103532, F02B75/32, F16 Н19/04 (опубл. 27.01.98), содержащий поршни, жестко соединенные с двумя зубчатыми рейками, два колеса, установленных на валу с возможностью взаимодействия каждого из колес с одной из зубчатых реек.
Недостатками данного механизма являются то, что сложная форма деталей, требующих высокой точности изготовления, а также специального инструмента и оснастки, при этом механизм применим для двигателей внутреннего сгорания с оппозитно расположенными цилиндрами, продольные оси которых выполнены на одной линии, это ограничивает его использование, кроме того наличие срезов на зубчатом колесе уменьшает число оборотов вала, что снижает мощность двигателя.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение мощности двигателя, снижение трудозатрат и возможности использования механизма для любых поршневых двигателей внутреннего сгорания.
Для достижения этого технического результата в механизме преобразования движения поршневого двигателя внутреннего сгорания.
ioci
содержащем поршни, соединенные с двумя зубчатыми рейками, и вал, каждый поршень соединен стержнем, выполненным заодно с фланцем, с двумя зубчатыми рейками, нри этом зубчатые рейки снабжены устройствами компенсации инерционных сил и возврата зубчатых реек, размещенными на противоположных торцах, а на валу установлено колесо, причем часть длины окружности равная длине зубчатой рейки, которая соответствует рабочему ходу поршпя, снабжена зубьями с возможностью взаимодействия ее с одной из зубчатых реек.
Кроме того устройство компенсации инерционных сил и возврата зубчатых реек выполнено в виде пакета тарельчатых пружин, размешенных в корпусе.
Отличительными признаками предлагаемого механизма преобразования движения поршневого двигателя внутреннего сгорания от указанного выше известного, наиболее близкого к нему являются: соединение каждого поршня стержнем, выполненным заодно с фланцем, с двумя зубчатыми рейками, при этом снабжение зубчатых реек устройствами компенсации инерционных сил и возврата зубчатых реек с размещением их на противоположпых торцах, и установление на валу колеса, причем снабжение зубьями части длины окружности, равной длине зубчатой рейки, которая соответствует рабочему ходу поршня, с возможностью взаимодействия ее с одной из зубчатых реек.
кроме того устройство компенсации инерционных сил и возврата зубчатых реек выполнено в виде пакета тарельчатых пружин, размещенных в корпусе.
Механизм обеспечивает возможность использования его для любых типов двигателей внутреннего сгорания, т.к. каждый поршень соединен стержнем, выполненным заодно с фланцем, с двумя зубчатыми рейками, при этом зубчатые рейки снабжены устройствами компенсации инерционных сил и возврата зубчатых реек, размещенными на противоположных торцах.
Установление на валу колеса, позволяет увеличивать крутящий момент, и, следовательно, мощность двигателя, это возможно осуществлять за счет увеличения радиуса колеса, который будет тем больше, чем меньше угол его поворота, при сохранении постоянной длины дуги зубчатой части окружности, равной длине зубчатой рейки, а длина зубчатой рейки соответствует рабочему ходу поршня.
Формы деталей механизма просты, что позво.11яет изготавливать их па универсальном оборудовании, и они не требуют выполнения повышенной точности, что снижает трудозатраты.
На чертеже показан предлагаемый механизм преобразования движения поршневого двигателя внутреннего сгорания.
Механизм содержит поршень 1, соединенный стержнем 7, выполненным заодно с фланцем, с двумя зубчатыми рейками 2,3, снабженными устройствами компенсации инерционных сил и возврата зубчатых реек 8,9, размещенными на противоположных торцах, при этом устройства компенсации инерционных сил и возврата зубчатых реек выполнены в виде пакета тарельчатых пружин 11, размещенных в корпусе 12 На валу 6 установлено колесо 10, с зубчатой частью 4и гладкой частью 5, причем часть длины окружности снабженная зубьями , равна длине зубчатой рейки, которая соответствует рабочему ходу поршня, с возможностью взаимодействия ее с одной из зубчатых реек.
Механизм преобразования движения работает следующим образом.
При движении поршня 1 от ВМТ к НМТ зубчатая рейка 3 входит в зацепление с зубчатой частью 4 происходит такт впуска горючей смеси, при этом гладкая часть 5 скользит по рейке 2. При приближении к ПМТ рейка 3 выходит из зацепления с зубчатой частью 4, и рейки 2,3 продолжают движение по инерции до удара с устройством компенсации инерционных сил и возврата зубчатых реек 8. После удара происходит движение поршня 1 от НМТ к ВМТ, и рейка 2 входит в зацепление с зубчатой частью 4, происходит такт сжатия, при этом гладкая часть 5 скользит по рейке 3. При приближении к ВМТ рейка 2 выходит из зацепления с зубчатой частью 4, и рейки 2,3 продолжают движение по инерции до удара с устройством компенсации инерционных сил и возврата зубчатых реек 9, при этом
/c/f
происходит воспламенение горючей смеси. Сила давления газов передается на рейку 3, которая входит в зацепление с зубчатой частью 4 колеса 10 вала 6 и приводит его во вращение, при этом гладкая часть 5 скользит по рейке 2. Такт рабочего хода поршня заканчивается и начинается такт выпуска, который идентичен такту сжатия, и далее цикл повторяется.
Таким образом предлагаемая полезная модель обеспечивает повышение мощности, снижение трудозатрат и возможность использования ее для любых поршневых двигателей внутреннего сгорания.
laoM