Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2268366C2 - Axial-piston engine with pistons moving in opposite directions - Google Patents

Axial-piston engine with pistons moving in opposite directions Download PDF

Info

Publication number
RU2268366C2
RU2268366C2 RU2001105860/06A RU2001105860A RU2268366C2 RU 2268366 C2 RU2268366 C2 RU 2268366C2 RU 2001105860/06 A RU2001105860/06 A RU 2001105860/06A RU 2001105860 A RU2001105860 A RU 2001105860A RU 2268366 C2 RU2268366 C2 RU 2268366C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pistons
engine
engines
shaft
rollers
Prior art date
Application number
RU2001105860/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001105860A (en
Inventor
Аркадий Васильевич Бобров (RU)
Аркадий Васильевич Бобров
Original Assignee
Аркадий Васильевич Бобров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аркадий Васильевич Бобров filed Critical Аркадий Васильевич Бобров
Priority to RU2001105860/06A priority Critical patent/RU2268366C2/en
Publication of RU2001105860A publication Critical patent/RU2001105860A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2268366C2 publication Critical patent/RU2268366C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines.
SUBSTANCE: device is designed for use in engines. Journals of rocking plates in engine are driven inside pistons, and connecting rods-guides are arranged inside pistons provided with seals at both end faces. Rocking plates are provided with motion stabilizers in form of journals with rollers resting on guide surfaces in housing. Working processes take place in space between pistons at one side and between end face covers and pistons at other side.
EFFECT: improved weight and dimensions characteristics, increased efficiency of axial-piston engines with pistons moving in opposite directions.
4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению. The invention relates to engine building.

Известны двигатели внутреннего сгорания двойного действия, в которых термодинамические процессы совершаются с двух сторон поршня, что позволяет увеличить мощность двигателя в 1,5-1,8 раза. Однако из-за тяжелых условий работы поршневой группы, штока и других деталей, а также из-за трудности обеспечения термодинамического процесса в полости цилиндра, где проходит шток, двигатели двойного действия не выпускаются (см. книгу "Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей". Под редакцией А.С.Орлина, М.Г. Круглова. Москва. "Машиностроение", 1984 г., стр.13).Double-acting internal combustion engines are known in which thermodynamic processes occur on both sides of the piston, which makes it possible to increase engine power by 1.5-1.8 times. However, due to the difficult operating conditions of the piston group, rod and other details, as well as because of the difficulty in providing a thermodynamic process in the cylinder cavity where the rod passes, dual-action engines are not produced (see the book "Internal Combustion Engines. Design and Design for durability of piston and combined engines ". Edited by A.S. Orlin, M.G. Kruglov. Moscow." Engineering ", 1984, p. 13).

Известны также аксиально-поршневые двигатели с противоположно движущимися поршнями, например двигатель Жиродена (см. журнал "Судостроение" № 1 за 1972 г., стр.27). Axial piston engines with oppositely moving pistons are also known, for example, the Giroden engine (see Shipbuilding magazine No. 1, 1972, p. 27).

В этом двигателе цилиндры расположены вокруг вала и параллельно его оси. Штоки поршней шарнирно связаны с качающимися конусами, посаженными на косую шейку вала и опирающимися на сферический подшипник, а рабочие процессы совершаются только между сходящимися поршнями. При этом в механизме преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала силы инерции при расхождении поршней не гасятся силами давления газов, как и у двигателей с кривошипно-шатунным механизмом. Эти силы, действующие в сочленениях механизма преобразования движения, снижают механический КПД двигателя. Кроме того, стабилизация движения качающихся конусов в этом двигателе осуществляется через зубчатое зацепление, в котором также имеются значительные потери на трение.In this engine, cylinders are located around the shaft and parallel to its axis. The piston rods are pivotally connected to the swinging cones, mounted on an oblique neck of the shaft and resting on a spherical bearing, and working processes are performed only between the converging pistons. Moreover, in the mechanism for converting the reciprocating motion of the pistons into the rotational motion of the shaft, the inertia forces are not extinguished by the gas pressure forces when the pistons diverge, as is the case with engines with a crank mechanism. These forces acting in the joints of the motion conversion mechanism reduce the mechanical efficiency of the engine. In addition, the stabilization of the motion of the swinging cones in this engine is carried out through gearing, in which there are also significant friction losses.

Такое исполнение двигателей позволяет получить весогабаритные показатели на уровне звездообразных двигателей с обычным кривошипно-шатунным механизмом преобразования движения (см. журнал Судостроение №1 1972 г., стр. 26,27).This performance of the engines makes it possible to obtain weight and size indicators at the level of star-shaped engines with the usual crank mechanism of motion conversion (see Shipbuilding magazine No. 1 of 1972, p. 26.27).

Известен аксиально-поршневой двигатель с противоположно движущимися поршнями, содержащий корпус, вал, цилиндры, расположенные вокруг и параллельно оси вала, по два поршня с уплотнениями с обоих торцов в каждом цилиндре, неподвижно закрепленные на валу две косые втулки и две качающиеся шайбы с радиальными цапфами, связанными с поршнями через шатуны-поводки, в котором рабочие процессы совершаются как в объеме между поршнями с одной стороны, так и между торцовыми крышками и поршнями с другой стороны ( SU 1694934 A1, 30.11.1991).Known axial piston engine with oppositely moving pistons, comprising a housing, a shaft, cylinders located around and parallel to the axis of the shaft, two pistons with seals from both ends in each cylinder, two oblique bushings and two swinging washers with radial axles fixedly mounted on the shaft associated with pistons through connecting rods, in which working processes are performed both in volume between the pistons on one side and between the end caps and pistons on the other side (SU 1694934 A1, 11/30/1991).

Это техническое решение является наиболее близким аналогом.This technical solution is the closest analogue.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является улучшение весогабаритных показателей и механического КПД двигателя путем гашения сил инерции силами давления газов вблизи обеих мертвых точек.The technical problem posed in the present invention is to improve the overall dimensions and mechanical efficiency of the engine by damping the inertia forces by gas pressure near both dead points.

Эта задача достигается тем, что в аксиально-поршневом двигателе с противоположно движущимися поршнями, содержащем корпус, вал, цилиндры, расположенные вокруг и параллельно оси вала, по два поршня с уплотнениями с обоих торцов в каждом цилиндре, неподвижно закрепленные на валу две косые втулки и две качающиеся шайбы с радиальными цапфами, связанными с поршнями через шатуны-поводки, при этом рабочие процессы совершаются как в объеме между поршнями с одной стороны, так и между торцовыми крышками и поршнями с другой стороны, цапфы качающихся шайб введены внутрь поршней сбоку, шатуны-поводки размещены внутри поршней, а качающиеся шайбы имеют стабилизаторы движения в виде цапф с роликами, опирающимися на направляющие поверхности в корпусе.This task is achieved by the fact that in an axial piston engine with oppositely moving pistons containing a housing, a shaft, cylinders located around and parallel to the axis of the shaft, two pistons with seals from both ends in each cylinder, two oblique bushings fixedly mounted on the shaft and two swinging washers with radial trunnions connected to the pistons through connecting rods, while working processes are performed both in the volume between the pistons on the one hand and between the end caps and pistons on the other hand, the trunnions Aib introduced into the piston side-leashes rods placed inside the pistons and swash plates are stabilizers movement as pins with the rollers resting on the guide surfaces in the housing.

Кроме того, двигатель отличается от известных тем, что для повышения механического КПД путем снижения давления поршней на стенки цилиндров, возникающего от крутящего момента на валу, ролики стабилизаторов качающихся шайб имеют сфероидальную форму.In addition, the engine differs from the known ones in that in order to increase the mechanical efficiency by reducing the pressure of the pistons on the cylinder walls arising from the torque on the shaft, the rollers of the stabilizers of the swash plates have a spheroidal shape.

Возможно исполнение двигателя, в котором ролики стабилизаторов установлены на цапфах качающихся шайб, связанных с поршнями.It is possible to design an engine in which the stabilizer rollers are mounted on the trunnions of the swinging washers associated with the pistons.

Кроме того, в описанном двигателе объемы между торцовыми крышками цилиндров и поршнями могут быть использованы для сжатия воздуха при продувке двигателя или в качестве компрессора.In addition, in the described engine, the volumes between the end caps of the cylinders and the pistons can be used to compress air while blowing the engine or as a compressor.

На фиг.1 изображен описываемый аксиально-поршневой двигатель; на фиг.2 - разрез по А-А.Figure 1 shows the described axial piston engine; figure 2 is a section along aa.

Двигатель содержит корпус 1, цилиндры 2, в каждом из которых размещены и могут двигаться по два поршня 3, имеющих уплотнения с обоих торцов, вал 4 на подшипниках с закрепленными на нем неподвижно двумя косыми втулками 5. На косых втулках через подшипники установлены две качающиеся шайбы 6 с радиальными цапфами, входящими внутрь поршней и связанными шарнирно с поршнями через шатуны-поводки 7.The engine comprises a housing 1, cylinders 2, in each of which two pistons 3 are placed and can move, having seals at both ends, a shaft 4 on bearings with two oblique bushings fixed thereon 5. Two oblique washers are installed on the oblique bushings through bearings 6 with radial pins entering the pistons and pivotally connected to the pistons via connecting rods 7.

Качающиеся шайбы 6 имеют специальные цапфы с роликами 8 сфероидальной формы, опирающимися на направляющие поверхности в корпусе.The swinging washers 6 have special trunnions with spheroidal rollers 8 based on the guide surfaces in the housing.

Аксиально-поршневой двигатель работает следующим образом.Axial piston engine operates as follows.

При вращении вала 4 косые втулки 5 через подшипники придают колебательное движение качающимся шайбам 6, радиальные цапфы которых через шатуны-поводки 7 приводят в возвратно-поступательное движение поршни 3. При этом в меняющихся объемах между поршнями с одной стороны и между поршнями и крышками цилиндров с другой совершаются термодинамические циклы двигателя внутреннего сгорания.When the shaft 4 is rotated, the oblique bushings 5 through the bearings give oscillating motion to the swinging washers 6, the radial pins of which through the connecting rods 7 lead the pistons 3 to reciprocate. Moreover, in varying volumes between the pistons on one side and between the pistons and cylinder covers with the other is the thermodynamic cycles of an internal combustion engine.

Механизм связи поршней с валом обладает свойством обратимости и поэтому силы давления газов на поршни преобразуются в крутящий момент на валу двигателя. Возникающий при этом реактивный крутящий момент на качающихся шайбах 6 воспринимается сфероидальными роликами 8 стабилизаторов и передается корпусу, тем самым разгружая поршни от бокового давления на стенки цилиндров.The mechanism of communication between the pistons and the shaft has the property of reversibility and, therefore, the gas pressure forces on the pistons are converted to torque on the motor shaft. The resulting reactive torque on the swinging washers 6 is perceived by the spheroidal rollers 8 of the stabilizers and transmitted to the housing, thereby relieving the pistons from lateral pressure on the cylinder walls.

Кроме того, возникающие при работе двигателя силы инерции поступательно движущихся масс в двигателе гасятся силами давления газов в обеих мертвых точках, что разгружает механизм преобразования движения от значительных сил.In addition, the inertia forces of progressively moving masses arising during engine operation are quenched by gas pressure forces at both dead points, which relieves the movement conversion mechanism from significant forces.

В заявке описан двигатель с двумя цилиндрами. По изобретению могут быть выполнены одноцилиндровый и многоцилиндровый двигатели.The application describes an engine with two cylinders. According to the invention, single-cylinder and multi-cylinder engines can be made.

Таким образом, изобретение повышает весогабаритные показатели и КПД аксиально-поршневых двигателей с противоположно движущимися поршнями.Thus, the invention improves the overall dimensions and efficiency of axial piston engines with oppositely moving pistons.

Claims (3)

1. Аксиально-поршневой двигатель с противоположно движущимися поршнями, содержащий корпус, вал, цилиндры, расположенные вокруг и параллельно оси вала, по два поршня с уплотнениями с обоих торцов в каждом цилиндре, неподвижно закрепленные на валу две косые втулки и две качающиеся шайбы с радиальными цапфами, связанными с поршнями через шатуны-поводки, в котором рабочие процессы совершаются как в объеме между поршнями с одной стороны, так и между торцовыми крышками и поршнями с другой стороны, отличающийся тем, что цапфы качающихся шайб введены внутрь поршней сбоку, шатуны-поводки размещены внутри поршней, а качающиеся шайбы имеют стабилизаторы движения в виде цапф с роликами, опирающимися на направляющие поверхности в корпусе.1. An axial piston engine with oppositely moving pistons, comprising a housing, a shaft, cylinders located around and parallel to the axis of the shaft, two pistons with seals from both ends in each cylinder, two oblique bushings and two swinging washers fixed radially trunnions connected to the pistons through connecting rods, in which the working processes are carried out both in the volume between the pistons on the one hand, and between the end caps and the pistons on the other hand, characterized in that the trunnion pins are inserted us inward side pistons, connecting rods, pistons housed inside leashes, and swash plates are stabilizers movement as pins with the rollers resting on the guide surfaces in the housing. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что ролики стабилизаторов качающихся шайб имеют сфероидальную форму.2. The engine according to claim 1, characterized in that the rollers of the stabilizers of the swinging washers have a spheroidal shape. 3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что ролики стабилизаторов установлены на цапфах качающихся шайб, связанных с поршнями.3. The engine according to claim 1, characterized in that the stabilizer rollers are mounted on the pins of the swinging washers associated with the pistons.
RU2001105860/06A 2001-03-01 2001-03-01 Axial-piston engine with pistons moving in opposite directions RU2268366C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105860/06A RU2268366C2 (en) 2001-03-01 2001-03-01 Axial-piston engine with pistons moving in opposite directions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105860/06A RU2268366C2 (en) 2001-03-01 2001-03-01 Axial-piston engine with pistons moving in opposite directions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001105860A RU2001105860A (en) 2003-02-27
RU2268366C2 true RU2268366C2 (en) 2006-01-20

Family

ID=35873639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001105860/06A RU2268366C2 (en) 2001-03-01 2001-03-01 Axial-piston engine with pistons moving in opposite directions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2268366C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008105680A2 (en) * 2007-02-26 2008-09-04 Igor Vasilevich Boev Axial piston engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4381903A (en) Opposed piston machinery
JPH01500681A (en) A piston engine with multiple cylinders arranged parallel to each other around a drive shaft
CN101205812A (en) Four-piston cylinder engine
LT5404B (en) Free swinging piston heat machine
US6003480A (en) Wobble plate engine
US6334423B1 (en) Reciprocating piston engine and its link mechanism
RU2268366C2 (en) Axial-piston engine with pistons moving in opposite directions
US4767287A (en) Reciprocating piston mechanism
US10590768B2 (en) Engine crank and connecting rod mechanism
US20060162678A1 (en) Dynamic journal engine
JPH06503137A (en) axial piston machine
RU2305195C1 (en) Axial piston engine
RU2151878C1 (en) Piston machine
RU2022118C1 (en) Piston machine
RU2287071C1 (en) Internal combustion engine
RU2125162C1 (en) Piston engine
JPS58166159A (en) Changing mechanism for reciprocating motion and rotational motion
RU2629301C1 (en) Axial piston internal combustion engine with swinging block of cardan suspensions
RU2099557C1 (en) Power plant
RU2187665C2 (en) Internal combustion engine
RU51110U1 (en) AXIAL PISTON ENGINE
RU2044127C1 (en) Piston machine
RU2035603C1 (en) Internal combustion engine
SU1721269A1 (en) Piston machine
RU2269663C2 (en) Piston machine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070302