RU2272920C1 - Axial piston engine - Google Patents
Axial piston engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272920C1 RU2272920C1 RU2004131792/06A RU2004131792A RU2272920C1 RU 2272920 C1 RU2272920 C1 RU 2272920C1 RU 2004131792/06 A RU2004131792/06 A RU 2004131792/06A RU 2004131792 A RU2004131792 A RU 2004131792A RU 2272920 C1 RU2272920 C1 RU 2272920C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- drive shaft
- receiver
- crank
- engine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению, конкретнее к двухтактным аксиально-поршневым двигателям внутреннего сгорания с осями цилиндров, параллельными оси ведущего вала, и с качающейся наклонной шайбой.The invention relates to engine building, and more particularly to two-stroke axial piston internal combustion engines with axes of cylinders parallel to the axis of the drive shaft, and with a swinging inclined washer.
Известен аксиально-поршневой двигатель, содержащий блок цилиндров, поршни с шатунами, установленные в блоке цилиндров, ведущий вал, наклонную шайбу с установленной на ней качающейся шайбой, связанной с шатунами, дополнительные в каждом цилиндре встречно расположенный поршень с шатуном, по меньшей мере один полый промежуточный вал, одну дополнительную наклонную шайбу с установленной на ней качающейся шайбой, связанной с шатунами встречно расположенных поршней, причем на каждом полом промежуточном валу установлены обе наклонные шайбы, при этом каждый промежуточный вал связан с ведущим валом через цилиндрические зубчатые передачи, а каждая качающаяся шайба связана с ведущим валом через коническую и цилиндрическую зубчатые передачи (см. описание изобретения к патенту РФ №2163682, МПК F 02 В 75/32, F 02 В 75/26, F 01 В 3/02, публикация 27.02.2001 г.).Known axial piston engine comprising a cylinder block, pistons with connecting rods installed in the cylinder block, a drive shaft, an inclined washer with a swinging washer mounted on it, connected to the connecting rods, an additional counter-mounted piston with a connecting rod, at least one hollow in each cylinder an intermediate shaft, one additional inclined washer with a swinging washer mounted on it, connected with connecting rods of opposing pistons, both inclined washers mounted on each hollow intermediate shaft and each intermediate shaft is connected to the drive shaft through cylindrical gears, and each swinging washer is connected to the drive shaft through bevel and cylindrical gears (see the description of the invention to RF patent No. 2163682, IPC F 02 B 75/32, F 02 B 75/26, F 01 B 3/02, publication 02/27/2001).
Недостатком известного двигателя является невысокий КПД из-за большого количества зубчатых зацеплений.A disadvantage of the known engine is its low efficiency due to the large number of gears.
Известен аксиально-поршневой двигатель, содержащий корпус, установленный в корпусе на подшипниках скольжения с возможностью вращения ведущий вал с первой осью симметрии и с кривошипом, блок цилиндров, оси которых параллельны первой оси ведущего вала, расположенные в цилиндрах поршни с шатунами, наклонную шайбу с второй осью и с центральной цапфой, связанной шарнирно с возможностью качания с кривошипом, при этом наклонная шайба шарнирно соединена посредством шатунов с поршнями, крестовину с двумя противоположно расположенными на третьей оси цапфами, которые установлены шарнирно в корпусе на подшипниках качения, кроме того, наклонная шайба выполнена с дополнительными двумя противоположно расположенными на четвертой оси цапфами, которые установлены шарнирно в крестовине посредством подшипников качения, при этом четвертая ось перпендикулярна третьей оси и пересекается в общей точке с первой, второй и третьей осями (см. описание полезной модели к патенту РФ №40393, МПК F 01 В 3/02, публикация 10.09.2004 г.).Known axial piston engine containing a housing mounted in a housing on sliding bearings with the possibility of rotation of the drive shaft with the first axis of symmetry and with a crank, cylinder block, the axes of which are parallel to the first axis of the drive shaft, pistons with connecting rods located in the cylinders, an inclined washer from the second axis and with a central axle, pivotally connected with the possibility of swinging with a crank, while the inclined washer is pivotally connected by means of connecting rods with pistons, a cross with two oppositely located on the third axis, pins that are pivotally mounted in the housing on rolling bearings, in addition, the inclined washer is made with two additional pins oppositely located on the fourth axis, which are pivotally mounted on the cross by means of rolling bearings, while the fourth axis is perpendicular to the third axis and intersects at a common point with the first, second and third axes (see the description of the utility model to the patent of the Russian Federation No. 40393, IPC F 01 B 3/02, publication September 10, 2004).
Недостатком этого известного двигателя, принятого за прототип, является сложность выполнения конструкции привода механизма газораспределения и четырехтактный способ осуществления рабочего цикла, что ведет к потере мощности двигателя.The disadvantage of this known engine, adopted as a prototype, is the complexity of the design of the drive of the gas distribution mechanism and a four-stroke method of implementing the duty cycle, which leads to loss of engine power.
Задачей заявляемого изобретения является упрощение конструкции привода механизма газораспределения и увеличение мощности при заданных параметрах двигателя (диаметре, ходе поршня, числе цилиндров) без снижения КПД двигателя.The objective of the invention is to simplify the design of the drive of the gas distribution mechanism and increase power at specified engine parameters (diameter, piston stroke, number of cylinders) without reducing engine efficiency.
Сущность изобретения заключается в том, что в аксиально-поршневом двигателе, содержащем корпус, установленный в корпусе с возможностью вращения в подшипниковых опорах ведущий вал с первой осью симметрии и с кривошипом, блок цилиндров, оси которых параллельны первой оси ведущего вала, расположенные в цилиндрах поршни с шатунами, наклонную шайбу с второй осью и с центральной цапфой, связанной шарнирно с кривошипом, при этом наклонная шайба шарнирно соединена посредством шатунов с поршнями, крестовину с двумя противоположно расположенными на третьей оси цапфами, которые установлены шарнирно в корпусе в подшипниковых опорах, кроме того, наклонная шайба выполнена с возможностью качания на двух противоположно расположенных на четвертой оси цапфах, которые установлены шарнирно в крестовине в подшипниковых опорах, при этом четвертая ось перпендикулярна третьей оси и пересекается в общей точке с первой, второй и третьей осями, двигатель дополнительно содержит сепаратор-ресивер, распределитель, компрессорную секцию, воздушный ресивер и распределительный вал с кривошипом, который установлен на продолжении первой оси в блоке цилиндров и в головке цилиндров в подшипниковых опорах, наклонная шайба выполнена на второй оси с дополнительной центральной цапфой, связанной шарнирно с кривошипом распределительного вала, на втором конусном конце которого жестко закреплены кулачки для управления через толкатели и коромысла впускными и выпускными клапанами головки цилиндров, в цилиндрах выполнены выпускные окна для отвода выхлопных газов через обратный клапан в сепаратор-ресивер, выход которого через распределитель соединен с входом подпоршневой полости компрессорной секции, при этом выход компрессорной секции через воздушный ресивер подключен к входам впускных клапанов головки цилиндров.The essence of the invention lies in the fact that in an axial piston engine containing a housing mounted in the housing rotatably in the bearings, the drive shaft with the first axis of symmetry and with a crank, cylinder block, the axes of which are parallel to the first axis of the drive shaft, pistons located in the cylinders with connecting rods, an inclined washer with a second axis and with a central pin pivotally connected with a crank, while the inclined washer is pivotally connected by means of connecting rods with pistons, a cross with two oppositely located on the third axis, pins that are pivotally mounted in the housing in bearing bearings, in addition, the inclined washer is made to swing on two pins oppositely located on the fourth axis, which are pivotally mounted on the cross in the bearings, while the fourth axis is perpendicular to the third axis and intersects at a common point with the first, second and third axes, the engine further comprises a separator-receiver, distributor, compressor section, air receiver and a camshaft with a crank, cat The second one is mounted on the extension of the first axis in the cylinder block and in the cylinder head in bearing bearings, the inclined washer is made on the second axis with an additional central journal pivotally connected to the camshaft crank, on the second conical end of which cams are rigidly fixed for control through inlet pushers and rocker arms and exhaust valves of the cylinder head, exhaust cylinders are made in the cylinders for exhaust gas exhaust through a non-return valve to the receiver-separator, the output of which is through the distributor oedinen with subpiston chamber entrance of the compressor section, wherein the output of the compressor section through the air receiver is connected to the inputs of the intake valves of the cylinder head.
Кроме того, компрессорная секция содержит цилиндрический ротор с профилированной поверхностью и с как минимум двумя симметрично относительно оси расположенными перегородками, выполненный как одно целое с ведущим валом, соответствующие перегородкам расположенные в корпусе седла с подпружиненными поршнями-выступами, профилированная поверхность которых сопряжена с профилированной поверхностью ротора, и которые имеют возможность радиального перемещения в седлах, рядом с седлами в корпусе выполнены впускные окна для впуска воздуха, перепускные каналы и каналы нагнетания сжатого воздуха в воздушный ресивер с установленными в них обратными клапанами, при этом сепаратор-ресивер соединен через распределитель и каналы в седлах с подпоршневыми полостями для управления поршнями-выступами, корпус содержит в пазах с двух сторон ротора по два уплотнительных кольца, разъемы которых установлены диаметрально противоположно относительно друг друга.In addition, the compressor section contains a cylindrical rotor with a profiled surface and with at least two partitions arranged symmetrically relative to the axis, made integrally with the drive shaft, corresponding to the partitions located in the saddle body with spring-loaded pistons-protrusions, the profiled surface of which is associated with the profiled rotor surface , and which have the ability to radially move in the saddles, next to the saddles in the housing are made inlet windows for air inlet, ne bypass channels and channels for injecting compressed air into the air receiver with check valves installed in them, while the separator-receiver is connected through the distributor and channels in the seats with sub-piston cavities for controlling piston protrusions, the housing contains two sealing rings in the grooves on both sides of the rotor whose connectors are diametrically opposed to each other.
Это позволяет упростить конструкцию газораспределительного механизма, имея по 1 кулачку на все впускные и по 1 кулачку на все выпускные клапаны. Также это позволит иметь высокий КПД при 2-тактном цикле работы двигателя за счет качественного газообмена путем полного удаления выхлопных газов при обратном ходе поршня и наполнения воздухом цилиндров путем сжатия в компрессорной секции.This allows you to simplify the design of the gas distribution mechanism, having 1 cam for all intake valves and 1 cam for all exhaust valves. This will also allow for high efficiency with a 2-stroke cycle of the engine due to high-quality gas exchange by completely removing exhaust gases during the reverse stroke of the piston and filling the cylinders with air by compression in the compressor section.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 показан аксиально-поршневой двигатель, общий вид в продольном разрезе;figure 1 shows an axial piston engine, a General view in longitudinal section;
на фиг.2 - то же, поперечный разрез А-А;figure 2 is the same, a transverse section aa;
на фиг.3 - то же, поперечный разрез Б-Б.figure 3 is the same, a transverse section bB.
Аксиально-поршневой двигатель содержит корпус 1, установленный в корпусе 1 с возможностью вращения в подшипниковых опорах 2 и 3 ведущий вал 4 с первой осью I симметрии и с кривошипом 5, блок 6 цилиндров 7, оси которых параллельны первой оси ведущего вала 4, расположенные в цилиндрах 7 поршни 8 с шатунами 9, наклонную шайбу 10 с второй осью II и с центральной цапфой 11, связанной шарнирно с кривошипом 5, при этом наклонная шайба 10 шарнирно соединена посредством шатунов 9 с поршнями 8, крестовину 12 с двумя противоположно расположенными на третьей оси III цапфами 13, которые установлены шарнирно в корпусе 1 в подшипниковых опорах 14 и 15. Кроме того, наклонная шайба 10 выполнена с возможностью качания на двух противоположно расположенных на четвертой оси IV цапфах 16, которые установлены шарнирно в крестовине 12 в подшипниковых опорах 17 и 18. При этом четвертая ось IV перпендикулярна третьей III оси и пересекается в общей точке с первой, второй и третьей осями I, II и III. Двигатель дополнительно содержит сепаратор-ресивер 19, распределитель 20, компрессорную секцию 21, воздушный ресивер 22 и распределительный вал 23 с кривошипом 24. Распределительный вал 23 установлен на продолжении первой оси I в блоке 6 цилиндров 7 и в головке 25 цилиндров 7 с возможностью вращения в подшипниковых опорах 26 и 27. Наклонная шайба 10 выполнена на второй оси II с дополнительной центральной цапфой 28, связанной шарнирно с кривошипом 24 распределительного вала 23. На втором конусном конце распределительного вала 23 жестко закреплены кулачки 29 для управления через толкатели 30 и коромысла 31 впускными 32 и выпускными клапанами 33 головки 25 цилиндров 7. В цилиндрах 7 выполнены выпускные окна 34 для отвода выхлопных газов через обратный клапан 35 в сепаратор-ресивер 19, выход которого через распределитель 20 соединен с входом подпоршневой полости компрессорной секции 21. При этом выход компрессорной секции 21 через воздушный ресивер 22 подключен к входам впускных клапанов 32 головки 25 цилиндров 7.The axial piston engine contains a housing 1, mounted in the housing 1 with the possibility of rotation in the bearings 2 and 3 of the drive shaft 4 with the first axis I of symmetry and with a crank 5, a block of 6 cylinders 7, the axes of which are parallel to the first axis of the drive shaft 4, located in cylinders 7, pistons 8 with connecting rods 9, an
Компрессорная секция 21 содержит цилиндрический ротор 36 с профилированной поверхностью и с как минимум двумя симметрично относительно оси I расположенными перегородками 37, выполненный как одно целое с ведущим валом 4, соответствующие перегородкам расположенные в корпусе 1 седла 38 с подпружиненными поршнями-выступами 39, профилированная поверхность которых сопряжена с профилированной поверхностью ротора 36, и которые имеют возможность радиального перемещения в седлах 38. Рядом с седлами 38 в корпусе 1 выполнены впускные окна 40 для впуска воздуха, перепускные каналы 41 и каналы 42 нагнетания сжатого воздуха в воздушный ресивер 22 с установленными в них обратными клапанами 43. При этом сепаратор-ресивер 19 соединен через распределитель 20 и каналы 44 в седлах 38 с подпоршневыми полостями 45 для управления поршнями-выступами 39. Корпус 1 содержит в пазах с двух сторон ротора 36 по два уплотнительные кольца 46, разъемы которых установлены диаметрально противоположно относительно друг друга.
В головке 25 цилиндров 7 установлены форсунки 47 подачи топлива.In the head 25 of the cylinders 7 are installed nozzles 47 of the fuel supply.
Аксиально-поршневой двигатель работает следующим образом. При вращении ведущего вала 4, совмещенного с ротором 36 компрессорной секции 21 через впускные окна 40 поступает воздух в полость, образованную профилированной поверхностью ротора 36, перегородкой ротора 37, поршнем-выступом 39 и поверхностью корпуса 1 компрессорной секции 21. По краям профилированной поверхности размещены уплотнительные кольца 46, разъемы которых развернуты диаметрально друг от друга и размещены в пазах компрессорной секции. Цикл впуска. Далее, после прохождения перегородкой 37 ротора 36 впускного окна 40 начинается сжатие воздуха в вышеуказанной полости и вытеснение его через обратный клапан 43, канал нагнетания сжатого воздуха 42 в ресивер 22. Цикл сжатия. При приближении перегородки 37 к поршню-выступу 39 происходит уравнивание давлений с обеих сторон поршня-выступа за счет перепускного канала 41. Через распределитель 20 и канал 44 поступают сжатые отработанные газы в подпоршневую полость 45 поршня-выступа 39, в результате чего он перемещается в седле 38 в положение "открыто", освобождая путь перегородке ротора. После прохождения перегородки 37 распределитель 20 перекрывает подачу выхлопных газов в подпоршневую полость 45 и сообщает ее с атмосферой. Подпружиненный поршень-выступ возвращается в положение "закрыто".Axial piston engine operates as follows. During rotation of the drive shaft 4, combined with the
При положении поршня 8 в верхней мертвой точке блока 6 цилиндров 7 закрывается выпускной клапан 33 и открывается впускной клапан 32, размещенные в головке 25 цилиндров 7. При движении поршня в направлении нижней мертвой точки рабочая полость цилиндра 7 наполняется сжатым в компрессорной секции 21 воздухом из ресивера 22. При положении поршня, в котором объем надпоршневой полости равен объему камеры сгорания, закрывается впускной клапан 32 и производится впрыск топлива через форсунку 47. Начало цикла рабочего хода. После прохождения поршнем выпускного окна 34 выхлопные газы поступают через обратный клапан 35 в сепаратор-ресивер 19. При достижении поршнем нижней мертвой точки (или с некоторым опережением) открывается выпускной клапан 33. Окончание рабочего хода и начало цикла выпуска. При движении поршня от нижней мертвой точки к верхней происходит удаление выхлопных газов. Совершающие возвратно-поступательное движение поршни 8 через шатуны 9 воздействуют на наклонную шайбу 10, качающуюся в подшипниковых опорах 17, 18 крестовины 12 относительно оси IV и совместно с крестовиной 12 в подшипниковых опорах 14, 15 корпуса 1 относительно оси III. В результате кривошипы 5, 24 совершают круговое движение относительно оси I, вращая в свою очередь ведущий вал 4 в подшипниковых опорах 2, 3 и распределительный вал 23 в подшипниковых опорах 26, 27 с двумя кулачками 29, воздействующими через толкатели 30 и коромысла 31 на соответствующие впускные 32 и выпускные 33 клапаны головки 25 цилиндров 7 двигателя.When the piston 8 is in the top dead center of the cylinder block 6, the exhaust valve 33 closes and the inlet valve 32 located in the cylinder head 25 opens. When the piston moves towards the bottom dead center, the working cavity of the cylinder 7 is filled with compressed air from the receiver in the
Заявленное изобретение позволит повысить мощность двигателя при заданных диаметре, ходе поршня, числе цилиндров без снижения КПД за счет двухтактного способа осуществления рабочего цикла и качественного газообмена, что стало возможным при осуществлении цикла сжатия воздуха в отдельной компрессорной секции.The claimed invention will allow to increase engine power for a given diameter, piston stroke, number of cylinders without reducing efficiency due to the push-pull method of the duty cycle and high-quality gas exchange, which was made possible by the implementation of the air compression cycle in a separate compressor section.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004131792/06A RU2272920C1 (en) | 2004-11-01 | 2004-11-01 | Axial piston engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004131792/06A RU2272920C1 (en) | 2004-11-01 | 2004-11-01 | Axial piston engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2272920C1 true RU2272920C1 (en) | 2006-03-27 |
Family
ID=36388932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004131792/06A RU2272920C1 (en) | 2004-11-01 | 2004-11-01 | Axial piston engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2272920C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008105680A2 (en) * | 2007-02-26 | 2008-09-04 | Igor Vasilevich Boev | Axial piston engine |
WO2013115675A1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-08 | Boev Igor Vasilevich | Two-stroke piston engine |
RU2503818C2 (en) * | 2012-02-01 | 2014-01-10 | Игорь Викторович Ниппард | Conversion mechanism of back-and-forth movement of pistons to rotational movement of shaft in axial machines |
RU2520276C1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-06-20 | Игорь Васильевич Боев | Two-stroke piston engine |
-
2004
- 2004-11-01 RU RU2004131792/06A patent/RU2272920C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008105680A2 (en) * | 2007-02-26 | 2008-09-04 | Igor Vasilevich Boev | Axial piston engine |
WO2008105680A3 (en) * | 2007-02-26 | 2009-01-22 | Igor Vasilevich Boev | Axial piston engine |
WO2013115675A1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-08 | Boev Igor Vasilevich | Two-stroke piston engine |
RU2493386C1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-09-20 | Игорь Васильевич Боев | Two-stroke piston engine |
RU2503818C2 (en) * | 2012-02-01 | 2014-01-10 | Игорь Викторович Ниппард | Conversion mechanism of back-and-forth movement of pistons to rotational movement of shaft in axial machines |
RU2520276C1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-06-20 | Игорь Васильевич Боев | Two-stroke piston engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1325897C (en) | Crankless reciprocating machine | |
JP4459625B2 (en) | Internal combustion engine | |
US5542382A (en) | Dual compression and dual expansion internal combustion engine and method therefor | |
US3981280A (en) | Two-stroke combustion engines | |
US3955544A (en) | Internal combustion engine | |
RU2272920C1 (en) | Axial piston engine | |
RU2316661C1 (en) | Axial piston engine | |
US5517952A (en) | Rotating shuttle engines with integral valving | |
US20060086335A1 (en) | Internal combustion engines | |
RU2305195C1 (en) | Axial piston engine | |
CA2373140A1 (en) | Internal combustion engine with improved gas exchange | |
US3968777A (en) | Internal combustion engine | |
RU122703U1 (en) | "NORMAS-MX-21" INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
CA2564329A1 (en) | Balanced rotary engine | |
RU2520276C1 (en) | Two-stroke piston engine | |
MX2008015124A (en) | Two-stroke internal combustion chamber with two pistons per cylinder. | |
EP1748152A1 (en) | Balanced rotary engine | |
RU2335647C1 (en) | Axial-piston engine | |
JPH0216324A (en) | Two cycle engine | |
RU2410555C1 (en) | Axial-piston engine | |
RU2301896C1 (en) | Axial piston engine | |
CN103732882B (en) | Rotary engine pump or compressor | |
AU2009351849B2 (en) | Opposite radial rotary-piston engine of Choronski | |
RU2162157C2 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
RU2224899C2 (en) | Piston machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091102 |