ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ создания три и "3+" тактных поршневых двс с видоизмененным кривошипно-шатунным механизмом и устройство для его реализации - заявка на патент 2013110623


Классы МПК: F02B75/32   (2006.01)
Автор: Матвеев Анатолий Иванович (RU)
Заявитель: Матвеев Анатолий Иванович (RU)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения выходной мощности в двигателе внутреннего сгорания с кривошипом, непрерывно вращающимся под воздействием поршне - шатунной группы, отличающийся тем, что за один непрерывный оборот коленчатого вала шатунная шейка выполняет два теоретических движения:

первое движение состоит в том, что шейка обкатывает неподвижную, замкнутую, профилированную поверхность, выполненную или в виде кулачкового паза, или в виде кулачка; поверхность, которая в одной своей части выполнена с постоянным радиусом равным мах. радиусу кривошипа и этой своей частью принуждает кривошип и шатун выполнять традиционное движение, а в другой своей части выполнена по радиусу вращения шейки (с шатуном) около оси поршневого пальца и этой своей частью принуждает радиус кривошипа изменяться, чем обеспечивается остановка поршня и вращение шатуна вокруг оси поршневого пальца;

второе движение заключается в перемещении шейки в пазе щеки на том угловом участке траектории вращения колен, вала, где поршень остановлен - это движение выполнится как следствие необходимости в выравнивании радиуса, на котором находится поверхность обкатки шейки и расстояния (по сути тот же радиус) от оси вращения колен. вала точек выше упомянутой профилированной поверхности, это второе движение состоит из двух вариантов:

- 1-й вариант (его условие - средняя линия вращения шатуна при остановленном поршне расположена полностью ниже горизонтальной оси кривошипа) - в этом движении шейка будет принуждена вначале перемещаться в щеке коленчатого вала по радиусу кривошипа (щеки) вниз, а потом обратно по этой же линии вверх (уменьшая, а затем соответственно увеличивая радиус кривошипа)

- 2-й вариант (его условие - средняя линия вращения шатуна при остановленном поршне расположена выше горизонтальной оси кривошипа) - в этом движении шейка, также изменяя радиус кривошипа, будет принуждена перемещаться в щеке из начала текущей линии чистого вращения шатуна в начало последующей линии его вращения;

что за этот один непрерывный оборот от сложения двух упомянутых выше движений в любом из приведенных вариантов выполнится не двухтактный цикл, а более совершенный 3-тактный цикл - цикл, который будет состоять из трех тактов:

- поступательного движения поршня под давлением газов вниз (рабочий ход);

- полной и длительной остановки поршня для качественного выпуска отработавших газов, продувки, охлаждения поршня, наполнения цилиндра смесью воздуха с топливом (в цикле «ОТТО») или просто воздухом (в цикле «ДИЗЕЛЬ»);

- обратного движения поршня вверх (сжатие) с последующим воспламенением топлива и его горением.

2. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что при обратном движении поршня (сжатие) можно по правилам п.1 выполнить вторую остановку поршня (такт 3+), применив при этом 1-й вариант второго движения, а после этого воспламенить топливо для его сгорания при постоянном объеме; что длительностью этой второй остановки поршня можно оптимизировать давление и температуру горения, а также и угол передачи силы от шатуна к кривошипу.

3. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что появилась возможность иметь длину шатуна и ход поршня меньше, чем диаметр кривошипа, что появилась теоретическая возможность создания двигателя, когда шатунная шейка не пересекает и не касается плоскости, перпендикулярной оси цилиндра, в котором движется шатун упомянутой шейки; плоскости, в которой лежит ось коленчатого вала, что такое положение шейки делает возможным без специального редуцирования иметь выходные обороты коленчатого вала в 2, 3, 4 и т.д. раза меньше, чем число 3-тактных циклов в цилиндре.

4. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что для устранения вредного явления с названием «потерянный объем» двухтактного двигателя его обычные впускные щели совмещены в 3-тактном двигателе с впускным клапаном (без остановки поршня такое совмещение цели не достигает).

5. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что на головке поршня выполнены перегородки, дающие возможность при остановке поршня его охладить и сформировать для цикла «ОТТО» над этим поршнем послойную смесь (с разными коэффициентами избытка воздуха).

6. Способ получения выходной мощности, по п.1, отличающийся тем, что с целью уменьшения трения между шатунной шейкой и поверхностями, которые с ней сопрягаются, применена обкатка кулачка внешней обоймой подшипника (последнее не исключает возможность использования трения скольжения там, где это потребует геометрия деталей); что применено изолирование обкатываемых поверхностей от картерных газов, смазка этих поверхностей и наддув воздуха в изолированные полости.

7. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что плоскости расположения щеки и обкатываемой кулачковой поверхности могут быть как разными, так и одинаковыми и что в последнем случае предложен новый механизм, с названием щекапод.

8. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что рассмотрен вопрос о возможности создания «парного» кривошипа, когда с одной стороны щеки можно установить две кривошипные шейки, оси которых параллельны и по окружности вращения разнесены на 180º; кроме того, для тех же условий, изменяя только градус разноски по окружности вращения, рассмотрена возможность создания между одной и той же парой щек «тройного», «четверного» и т.д. кривошипа (название «МАТФЕЙ»).

9. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что теоретические движения, указанные в пункте 1 и выполняемые по теоретическим траекториям, между собой сопряжены переходными кривыми и могут иметь коррекцию траектории для компенсации износа поверхностей, теплового их расширения, зазоров и погрешностей изготовления.

Наверх