двигатель внутреннего сгорания
Классы МПК: | F02B63/06 для привода насосов или компрессоров F02B67/04 для механического привода вспомогательных устройств F04B17/05 приводимые в действие двигателями внутреннего сгорания |
Автор(ы): | Прасолов Н.С. |
Патентообладатель(и): | Прасолов Николай Сергеевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-12-16 публикация патента:
27.05.1999 |
Двигатель предназначен для использования в машиностроении и на транспорте. Двигатель снабжен гидромотором, гидроцилиндрами с гидропоршнями, соединенными с рабочими поршнями штангами. При этом соответствующие поршни, цилиндры и штанги расположены на одной продольной оси. Ось коленчатого вала смещена от продолжения данной оси, а сам коленчатый вал соединен шатунами со штангой. Ведущий вал гидромотора кинематически связан с карданным валом. Изобретение обеспечивает снижение расхода топлива и увеличение ресурса цилиндропоршневой группы за счет снятия с кривошипно-шатунного механизма функции преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение карданного вала и передачи ее гидросистеме с использованием гидроцилиндров и гидродвигателя. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Двигатель внутреннего сгорания, содержащий поршни, цилиндры, коленчатый вал, шатуны, механизм газораспределения, отличающийся тем, что он снабжен гидросистемой, включающей гидропоршни, гидроцилиндры и связанный с ними посредством трубопроводов гидромотор, при этом поршни цилиндров связаны с гидропоршнями гидроцилиндров штангами, соединенными посредством шатунов с коленчатым валом, причем коленчатый вал кинематически связан с механизмом газораспределения, а гидромотор - с карданным валом.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, являющимся источниками механической энергии, а именно к области поршневых двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано в карбюраторных, газовых и дизельных двигателях различного назначения. Наиболее близкой конструкцией является двигатель внутреннего сгорания, содержащий поршни, цилиндры, коленчатый вал, шатуны, механизм газораспределения. Недостатками известных конструкций двигателей внутреннего сгорания являются:- большая потеря мощности из-за применения кривошипно-шатунного механизма для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение карданного вала. - малый ресурс цилиндропоршневой группы. Изобретение направлено на снижение расхода топлива и увеличение ресурса двигателя. Указанный технический результат достигается тем, что в известном двигателе внутреннего сгорания, содержащем поршни, цилиндры, коленчатый вал, шатуны, механизм газораспределения, отличительной особенностью является то, что он снабжен гидросистемой, включающей гидропоршни, гидроцилиндры и связанный с ними посредством трубопроводов гидромотор, при этом поршни цилиндров связаны с гидропоршнями гидроцилиндров штангами, соединенными посредством шатунов с коленчатым валом, причем коленчатый вал кинематически связан с механизмом газораспределения, а гидромотор с карданным валом. Анализ известных решений не выявил аналогичного выполнения двигателей внутреннего сгорания и показал, что изобретение является новым, так как оно не известно и для специалиста не следует явным образом из уровня техники, то есть, изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". На фиг. 1 поршни 1, 2, 3, 4 цилиндров 5, 6, 7, 8 у показанного сбоку двигателя связаны с гидропоршнями 9, 10, 11, 12 гидроцилиндров 13, 14, 15, 16 штангами 17, соединенными посредством шатунов 18 с коленчатым валом 19. На фиг. 2 у показанного спереди двигателя хорошо видна возможность установки второго коленчатого вала 20 и второго комплекта шатунов 21. На фиг. 3 показана гидросистема двигателя, включающая гидропоршни 9, 10, 11, 12 гидроцилиндров 13, 14, 15, 16, имеющих рабочие клапаны 22, впускные клапаны 23 и выпускные клапаны 24. Трубопроводами 25 гидроцилиндры связаны с гидромотором 26, радиатором 27 и масляным баком 28. Двигатель работает следующим образом:
При работе двигателя в цилиндрах происходит чередование тактов - "рабочий ход" - "выпуск" - "впуск" - "сжатие" и так далее. Например, в цилиндре 5 - рабочий ход
в цилиндре 6 - выпуск
в цилиндре 7 - впуск
в цилиндре 8 - сжатие
Поршень 1 цилиндра 5 при фазе "рабочий ход" под действием газов посредством штанги 17 давит на гидропоршень 9 гидроцилиндра 13. При этом масло, находящееся в гидроцилиндре 13, через рабочий клапан 22 под давлением поступает по трубопроводу 25 на вход гидромотора 26 и вращает его. После гидромотора масло по трубопроводу поступает в радиатор 27, где охлаждается и поступает в масляный бак 28. Такты чередуются согласно рабочему циклу. После того, как рабочий ход закончится в цилиндре 5, сразу же начинается рабочий ход в цилиндре 8. И теперь уже из гидроцилиндра 16 (находящегося на одной оси с цилиндром 8) масло под давлением поступает в гидромотор и вращает его, а ведущий вал гидромотора вращает карданный вал (например, автомобиля). При этом коленчатый вал 19 посредством шатунов 18 (а при установке двух коленчатых валов 19 и 20, то они посредством шатунов 18 и 21) ограничивают ход поршней в ВМТ и НМТ при их движении от ВМТ к НМТ и наоборот. Кроме того, коленчатый вал соединен только с механизмом гидрораспределения и вращает только распределительные валы (в том числе и вал, открывающий и закрывающий масляные клапаны 22, 23 и 24). Рабочий клапан 22 открывается у того гидроцилиндра, на продолжении оси которого находится цилиндр с фазой "рабочий ход". При фазе "впуск" у какого-либо цилиндра - у соответствующего гидроцилиндра открывается выпускной клапан 24. При фазах "сжатие" и "выпуск" у какого-либо цилиндра - у соответствующего гидроцилиндра открывается впускной клапан 23. Основным достоинством данного двигателя является малый расход топлива и значительное увеличение ресурса двигателя, и в первую очередь цилиндропоршневой группы. Снятие с кривошипно-шатунного механизма функции преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение карданного вала и передача ее гидросистеме позволяет уменьшить расход топлива в 1,5 раза. Ресурс цилиндропоршневой группы на порядок выше, чем у известных двигателей.
Класс F02B63/06 для привода насосов или компрессоров
энергетическая установка - патент 2518777 (10.06.2014) | |
двигатель внутреннего сгорания - патент 2516040 (20.05.2014) | |
энергетическая установка - патент 2396450 (10.08.2010) | |
силовой агрегат для привода насоса высокого давления - патент 2315190 (20.01.2008) | |
автомобильный компрессор - патент 2312251 (10.12.2007) | |
двигатель внутреннего сгорания - патент 2270925 (27.02.2006) | |
двухтактный двигатель внутреннего сгорания - патент 2170833 (20.07.2001) | |
центробежный водяной насос системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания - патент 2160387 (10.12.2000) | |
двигатель внутреннего сгорания - патент 2062340 (20.06.1996) | |
комбинированный двигатель - патент 2059087 (27.04.1996) |
Класс F02B67/04 для механического привода вспомогательных устройств
Класс F04B17/05 приводимые в действие двигателями внутреннего сгорания