RU2191906C2 - Opposed-cylinder internal combustion engine - Google Patents

Opposed-cylinder internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2191906C2
RU2191906C2 RU2000128694/06A RU2000128694A RU2191906C2 RU 2191906 C2 RU2191906 C2 RU 2191906C2 RU 2000128694/06 A RU2000128694/06 A RU 2000128694/06A RU 2000128694 A RU2000128694 A RU 2000128694A RU 2191906 C2 RU2191906 C2 RU 2191906C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
axis
cylinder
internal combustion
cylinders
Prior art date
Application number
RU2000128694/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000128694A (en
Inventor
Игорь Олегович Кирилюк (UA)
Игорь Олегович Кирилюк
Original Assignee
Игорь Олегович Кирилюк
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 Игорь Олегович Кирилюк filed Critical Игорь Олегович Кирилюк
Publication of RU2000128694A publication Critical patent/RU2000128694A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2191906C2 publication Critical patent/RU2191906C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/24—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
    • F02B75/243—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type with only one crankshaft of the "boxer" type, e.g. all connecting rods attached to separate crankshaft bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/24—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: proposed engine has opposed cylinders with pistons and three-throw crankshaft. First piston is coupled with first crank by means of first connecting rod, second piston is coupled with second and third cranks arranged symmetrically relative to cylinder axis at angle of 180° relative to first crank by means of second and third connecting rods whose mass being twice less than mass of first connecting rod. Walls of trunk of each piston have sections displaced relative to inner surface of cylinder. Ends of piston pins are brought into spaces formed by outer surface of trunk and inner surface of cylinder. Second and third connecting rods are connected with ends of pins. Outer surface of trunk of each piston can be provided with flat or concave sections relative to cylinder axis with distance between sections being larger than or equal to 0.5 and smaller than or equal to 0.75 of diameter of cylinder inner surface. EFFECT: decreased load on crank mechanism and supports. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к отрасли машиностроения, в частности к двигателестроению, а именно к конструкциям уравновешенных без специальных механизмов двигателей внутреннего сгорания с оппозитно расположенными цилиндропоршневыми группами. The invention relates to the field of engineering, in particular to engine building, and in particular to structures balanced without special mechanisms of internal combustion engines with opposed cylinder piston groups.

Известно, что уравновешивание двигателей внутреннего сгорания достигается несколькими способами: расположением определенным образом цилиндров и выбором такой кривошипной схемы коленчатого вала, при которой переменные силы инерции и их моменты взаимно уравновешиваются; созданием с помощью дополнительных масс новых сил, в любой момент времени равных по величине, но противоположных по направлению основным силам, которые уравновешиваются; использованием первого и второго способов одновременно (кн. Автомобильные и тракторные двигатели, ч. II, под ред. проф. И.М.Ленина, М.: Высшая школа, 1976, с. 34). It is known that the balancing of internal combustion engines is achieved in several ways: by arranging in a certain way the cylinders and choosing such a crank scheme of the crankshaft in which the variable inertia forces and their moments are mutually balanced; the creation, with the help of additional masses, of new forces at any given moment equal in magnitude but opposite in direction to the main forces that are balanced; using the first and second methods at the same time (the book Automotive and Tractor Engines, Part II, under the editorship of Prof. I.M. Lenin, M .: Higher School, 1976, p. 34).

Так, например, известен оппозитный двигатель внутреннего сгорания, содержащий расположенные соосно и симметрично относительно оси трехкривошипного коленчатого вала первый и второй цилиндры с установленными в них первым и вторым поршнями, шарнирно соединенными с соответствующими им шатунами, причем первый поршень связан с первым кривошипом посредством первого шатуна, а второй поршень связан с расположенными симметрично относительно оси цилиндров под углом 180o относительно первого кривошипа вторым и третьим кривошипами посредством второго шатуна, который выполнен вильчатым и охватывает первый кривошип (в.з. ФРГ 3132144, опубл. 03.03.83 г., МКИ F 16 F 15/24).Thus, for example, an opposed internal combustion engine is known, comprising first and second cylinders arranged coaxially and symmetrically with respect to the axis of the three-crank crankshaft with first and second pistons mounted pivotally connected to their respective connecting rods, the first piston being connected to the first crank by means of the first connecting rod and a second piston connected with cylinders disposed symmetrically relative to the axis at an angle of 180 o with respect to the first and second crank through a third cranks orogo rod which is configured fork and covers the first crank (vz FRG 3132144, publ. 03.03.83 g, IPC F 16 F 15/24).

Оппозитный двигатель внутреннего сгорания известной конструкции сбалансирован не только относительно сил инерции вращающихся и движущихся возвратно-поступательно масс двигателя, но и относительно моментов инерции первой и высших степеней, возникающих вследствие осевого смещения шатунных шеек во время работы двигателя. The opposed internal combustion engine of a known design is balanced not only with respect to the inertia forces of the rotating and reciprocating engine masses, but also with respect to the moments of inertia of the first and higher degrees resulting from the axial displacement of the connecting rod journals during engine operation.

Недостаток известного устройства - чрезмерные нагрузки на кривошипно-шатунный механизм и опоры двигателя - обусловлен тем, что удаленность второй и третьей шатунных шеек от оси цилиндров требует использования второго, вильчатого шатуна больших размеров и массы. Для обеспечения уравновешенности двигателя первый, обычный, шатун необходимо выполнить с массой, равной массе вильчатого шатуна, то есть заведомо переутяжелить. A disadvantage of the known device - excessive loads on the crank mechanism and engine mounts - due to the fact that the remoteness of the second and third connecting rod journals from the axis of the cylinders requires the use of a second, forked connecting rod of large dimensions and mass. To ensure the balance of the engine, the first, ordinary, connecting rod must be made with a mass equal to the mass of the forked connecting rod, that is, knowingly overweight.

Однако вследствие возрастания сил инерции движущихся масс возрастают и нагрузки на кривошипно-шатунный механизм и опоры двигателя. However, due to an increase in the inertia forces of the moving masses, the loads on the crank mechanism and engine mounts also increase.

Прототипом заявляемого устройства является оппозитный двигатель внутреннего сгорания, содержащий расположенные соосно и симметрично относительно оси трехкривошипного коленчатого вала первый и второй цилиндры с установленными в них первым и вторым поршнями, щарнирно соединенными с соответствующими им шатунами с помощью поршневых пальцев, установленных в отверстиях стенки тронка каждого поршня, причем первый поршень связан с первым кривошипом посредством первого шатуна, соединенного с поршневым пальцем во внутренней полости первого поршня, а второй поршень связан с расположенными симметрично относительно оси цилиндров под углом 180o относительно первого кривошипа вторым и третьим кривошипами посредством второго и третьего шатунов соответственно, масса каждого из которых в два раза меньше, чем масса первого шатуна (заявка ЕПВ 0503842 А1, опубл. 05.03.92 г., МКИ F 02 B 75/24, F 01 B 7/06, F 02 F 7/00).The prototype of the claimed device is an opposed internal combustion engine containing the first and second cylinders arranged coaxially and symmetrically with respect to the axis of the three-crank crankshaft with the first and second pistons mounted pivotally to the corresponding connecting rods using piston fingers mounted in the holes of the piston wall of each piston moreover, the first piston is connected to the first crank by means of a first connecting rod connected to the piston pin in the inner cavity of the first piston and the second piston associated with symmetrically arranged with respect to the cylinder axis at an angle of 180 o with respect to the first crank a second and third cranks via the second and third connecting rods respectively, the weight of each of which is twice less than that of the first rod (Application EPO 0503842 A1, published 03/05/92, MKI F 02 B 75/24, F 01 B 7/06, F 02 F 7/00).

Второй и третий шатуны согласно прототипу соединены с поршневым пальцем второго поршня во внутренней полости последнего, а поршневой палец закреплен концами в стенках тронка поршня. The second and third connecting rods according to the prototype are connected to the piston pin of the second piston in the inner cavity of the latter, and the piston pin is fixed by the ends in the walls of the piston throne.

В оппозитном двигателе внутреннего сгорания данной конструкции, как и в вышеупомянутом устройстве, массы и моменты инерции движущихся элементов, принадлежащих к первому и второму цилиндрам, одинаковы, благодаря чему обеспечивается их взаимная компенсация при вращении коленчатого вала. In the opposed internal combustion engine of this design, as in the aforementioned device, the masses and moments of inertia of the moving elements belonging to the first and second cylinders are the same, which ensures their mutual compensation during rotation of the crankshaft.

Однако удаленность второй и третьей шатунных шеек от оси цилиндров и необходимость размещения второго и третьего шатунов во внутренней полости второго поршня обусловливают использование цилиндро-поршневых групп большого диаметра, что приводит к увеличению массы и площади поршней, то есть к увеличению как сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс, так и сил давления газов на поршень, вследствие чего возрастают суммарные силы, действующие на кривошипно-шатунный механизм и опоры двигателя. However, the remoteness of the second and third connecting rods from the axis of the cylinders and the need to place the second and third connecting rods in the inner cavity of the second piston necessitate the use of large-diameter cylinder-piston groups, which leads to an increase in the mass and area of the pistons, that is, an increase in the reciprocating inertia forces moving masses and gas pressure forces on the piston, as a result of which the total forces acting on the crank mechanism and engine mounts increase.

Таким образом, чрезмерная нагрузка на кривошипно-шатунный механизм и опоры известных оппозитных двигателей внутреннего сгорания с трехкривошипным коленчатым валом, отрицательно влияющая на показатели надежности и ресурс двигателя, объясняется тем, что следствием мероприятий, направленных на обеспечение уравновешивания моментов и сил инерции движущихся масс, неизменно становилось увеличение этих же масс (или массы шатунов или массы поршней). Thus, the excessive load on the crank mechanism and bearings of the known opposed opposed internal combustion engines with a three-crank crankshaft, adversely affecting the reliability and engine life, is explained by the fact that the consequence of measures aimed at balancing the moments and inertia of moving masses is invariably there was an increase in the same masses (or the mass of the connecting rods or the mass of the pistons).

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования оппозитного двигателя внутреннего сгорания, в котором за счет нового выполнения обеих поршневых групп и нового соединения шатунов со вторым поршнем уменьшались бы силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс и сила давления газов на поршни при соблюдении условий уравновешенности двигателя, благодаря чему уменьшаются нагрузки на кривошипно-шатунный механизм и опоры двигателя и возрастают его показатели надежности и ресурса. The basis of the invention is the task of improving the opposed internal combustion engine, in which due to the new implementation of both piston groups and the new connection of the connecting rods to the second piston, the inertia forces of the reciprocating moving masses and the pressure force of the gases on the pistons would be reduced, subject to the conditions of engine equilibrium, due to which loads on the crank mechanism and engine mounts are reduced and its reliability and resource indicators increase.

Для решения поставленной задачи в оппозитном двигателе внутреннего сгорания, содержащем расположенные соосно и симметрично относительно оси трехкривошипного коленчатого вала первый и второй цилиндры с установленными в них первым и вторым поршнями, шарнирно соединенными с соответствующими им шатунами с помощью поршневых пальцев, установленных в отверстиях стенки тронка каждого поршня, причем первый поршень связан с первым кривошипом посредством первого шатуна, соединенного с поршневым пальцем во внутренней полости первого поршня, а второй поршень связан с расположенными симметрично относительно оси цилиндров под углом 180o относительно первого кривошипа вторым и третьим кривошипами посредством второго и третьего шатунов соответственно, масса каждого из которых в два раза меньше, чем масса первого шатуна, согласно изобретению стенки тронка каждого поршня выполнены со смещенными относительно внутренней поверхности цилиндра участками, расположенными симметрично относительно условной плоскости, пересекающей поршень по оси цилиндров перпендикулярно оси отверстий под поршневой палец, концы которого выведены в полости, образованные наружной поверхностью тронка поршня и внутренней поверхностью цилиндра, причем второй и третий шатуны соединены с концами поршневого пальца второго поршня.To solve the problem in an opposed internal combustion engine, containing the first and second cylinders arranged coaxially and symmetrically with respect to the axis of the three-cranked crankshaft with the first and second pistons mounted pivotally to the corresponding connecting rods with the help of piston fingers installed in the holes of the wall of each a piston, the first piston being connected to the first crank by means of a first connecting rod connected to the piston pin in the inner cavity of the first piston, and the second piston is connected to the second and third cranks arranged symmetrically about the axis of the cylinders at an angle of 180 ° relative to the first crank by the second and third cranks, respectively, the mass of each of which is two times less than the mass of the first connecting rod, according to the invention, the piston walls of each piston are offset relative to the inner surface of the cylinder with sections located symmetrically relative to the conditional plane crossing the piston along the axis of the cylinders perpendicular to the axis of the holes under the piston pin, the ends of which are brought into the cavity formed by the outer surface of the piston throne and the inner surface of the cylinder, the second and third connecting rods connected to the ends of the piston pin of the second piston.

В соответствии с первым примером в оппозитном двигателе внутреннего сгорания наружная поверхность тронка каждого поршня выполнена с плоскими участками, расстояние между которыми определено из соотношения:
0,50D≤d≤0,75D,
где d - расстояние между плоскими участками наружной поверхности тронка поршня;
D - диаметр внутренней поверхности цилиндра.In accordance with the first example, in the opposed internal combustion engine, the outer surface of the throne of each piston is made with flat sections, the distance between which is determined from the ratio:
0.50D≤d≤0.75D,
where d is the distance between the flat sections of the outer surface of the piston throne;
D is the diameter of the inner surface of the cylinder.

В соответствии со вторым примером в оппозитном двигателе внутреннего сгорания наружная поверхность тронка каждого поршня выполнена с вогнутыми в направлении оси цилиндров участками, расстояние между которыми в условной плоскости, пересекающей поршень по оси цилиндров и оси отверстий под поршневой палец, определено из соотношения:
0,50D≤d≤0,75D,
где d - расстояние между вогнутыми участками наружной поверхности тронка поршня;
D - диаметр внутренней поверхности цилиндра.In accordance with the second example, in the opposed internal combustion engine, the outer surface of the throttle of each piston is made with sections concave in the direction of the axis of the cylinders, the distance between which in the conditional plane crossing the piston along the axis of the cylinders and the axis of the holes for the piston pin is determined from the relation:
0.50D≤d≤0.75D,
where d is the distance between the concave sections of the outer surface of the piston throne;
D is the diameter of the inner surface of the cylinder.

Совокупность существенных признаков заявляемого устройства обеспечивает по сравнению с прототипом уменьшение сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс и сил давления газов на поршни при выполнении условий уравновешенности двигателя. Это достигается благодаря созданию условий для размещения второго и третьего шатунов, связанных с поршневым пальцем второго поршня, не в его внутренней полости, как в прототипе, а в полостях, образованных внешней поверхностью тронка поршня и внутренней поверхностью цилиндра, что позволило уменьшить массу и площадь поршней и, следовательно, суммарные силы, действующие на кривошипно-шатунный механизм, которые складываются из сил давления газов в цилиндрах и сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс (кн. Автомобильные и тракторные двигатели, ч.II, под ред. проф. И. М. Ленина, М.: Высшая школа, 1976, с. 17-19). Уменьшение же нагрузки на кривошипно-шатунный механизм и опоры (подшипники) двигателя способствует повышению показателей надежности и ресурса двигателя. The set of essential features of the claimed device provides, in comparison with the prototype, a decrease in the inertia forces of the reciprocating moving masses and gas pressure forces on the pistons when the engine is balanced. This is achieved by creating conditions for the placement of the second and third connecting rods associated with the piston pin of the second piston, not in its internal cavity, as in the prototype, but in the cavities formed by the outer surface of the piston throne and the inner surface of the cylinder, which allowed to reduce the mass and area of the pistons and, therefore, the total forces acting on the crank mechanism, which are composed of the gas pressure forces in the cylinders and the inertia forces of the reciprocating moving masses (book Automotive and Tractor ie engines, part II, ed., prof. IM Lenin, M .: Higher School, 1976, p. 17-19). Reducing the load on the crank mechanism and bearings (bearings) of the engine helps to increase the reliability and resource of the engine.

Кроме того, унификация поршневых комплектов заявляемого оппозитного двигателя внутреннего сгорания способствует не только его уравновешенности, но и технологичности изготовления. In addition, the unification of the piston sets of the inventive opposed internal combustion engine contributes not only to its balance, but also to the manufacturability.

На фиг. 1 показано сечение оппозитного двигателя внутреннего сгорания по оси цилиндров; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1, первый пример выполнения поршневой группы двигателя; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 1, второй пример выполнения поршневой группы двигателя; на фиг. 4 - пример узла осевой фиксации поршневого пальца первого цилиндра; на фиг. 5 - пример узла осевой фиксации шатуна второго цилиндра. In FIG. 1 shows a cross section of an opposed internal combustion engine along the axis of the cylinders; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. 1, a first example of a piston group of an engine; in FIG. 3 is a section along AA in FIG. 1, a second example of a piston group of an engine; in FIG. 4 is an example of an axial fixation assembly of a piston pin of a first cylinder; in FIG. 5 is an example of an axial fixation assembly of a connecting rod of a second cylinder.

Оппозитный двигатель внутреннего сгорания (фиг. 1) содержит первый и второй цилиндры 1 и 2 соответственно, расположенные соосно и симметрично относительно оси 3 трехкривошипного коленчатого вала 4. В цилиндре 1 и 2 установлены поршни 5 и 6 соответственно. Кривошипно-шатунный механизм двигателя включает первый, второй и третий кривошипы 7, 8 и 9 соответственно и первый, второй и третий шатуны 10, 11 и 12 соответственно. Шатуны 10, 11 и 12 шарнирно связаны с соответствующими им поршнями 5 и 6 с помощью поршневых пальцев 13, которые установлены в отверстиях 14 стенок тронка 15 поршней 5 и 6. Первый поршень 5 связан с первым кривошипом 7 с помощью первого шатуна 10, соединенного с поршневым пальцем 13 во внутренней полости 16 первого поршня 5. Второй поршень 6 связан со вторым кривошипом 8 с помощью второго шатуна 11, а с третьим кривошипом 9 - с помощью третьего шатуна 12. Второй и третий кривошипы 8 и 9 соответственно расположены симметрично относительно оси 17 цилиндров под углом 180o относительно первого кривошипа 7. Второй и третий шатуны 11 и 12 соответственно размещены симметрично относительно оси 17 цилиндров. Масса каждого из шатунов 11 и 12 вдвое меньше, чем масса шатуна 10.The opposed internal combustion engine (Fig. 1) contains the first and second cylinders 1 and 2, respectively, located coaxially and symmetrically with respect to axis 3 of the three-crank crankshaft 4. Pistons 5 and 6 are installed in cylinder 1 and 2, respectively. The crank mechanism of the engine includes the first, second and third cranks 7, 8 and 9, respectively, and the first, second and third connecting rods 10, 11 and 12, respectively. The connecting rods 10, 11 and 12 are pivotally connected to their respective pistons 5 and 6 by means of piston fingers 13, which are installed in the holes 14 of the walls of the throttle 15 of the pistons 5 and 6. The first piston 5 is connected to the first crank 7 by means of a first connecting rod 10 connected to a piston pin 13 in the inner cavity 16 of the first piston 5. The second piston 6 is connected to the second crank 8 using the second connecting rod 11, and to the third crank 9 using the third connecting rod 12. The second and third cranks 8 and 9, respectively, are located symmetrically with respect to axis 17 angle cylinders 180 o relative to the first crank 7. The second and third connecting rods 11 and 12 are respectively arranged symmetrically relative to the axis 17 of the cylinder. The mass of each of the connecting rods 11 and 12 is half that of the connecting rod 10.

Поршневые комплекты двигателя выполнены идентично. Каждый из поршней 5 и 6 имеет цилиндрическую головку 18 и профилированный тронк 15. Стенки тронка 15 каждого поршня 5, 6 имеют смещенные относительно внутренней поверхности соответствующего цилиндра 1, 2 участки, которые расположены симметрично относительно условной плоскости, пересекающей поршни 5, 6 по оси 17 цилиндров перпендикулярно к оси 19 отверстий 14 под поршневой палец 13. Концы поршневых пальцев 13 выведены в полости 20 и 21, которые образованы наружной поверхностью тронка 15 поршней 5 и 6 и внутренней поверхностью соответствующих им цилиндров 1 и 2, причем шатуны 11 и 12 соединены с концами поршневого пальца 13 поршня 6. Piston engine kits are identical. Each of the pistons 5 and 6 has a cylindrical head 18 and a profiled tronk 15. The walls of the tron 15 of each piston 5, 6 have sections that are offset relative to the inner surface of the corresponding cylinder 1, 2, which are located symmetrically relative to the reference plane crossing the pistons 5, 6 along axis 17 cylinders perpendicular to the axis 19 of the holes 14 under the piston pin 13. The ends of the piston fingers 13 are discharged into the cavities 20 and 21, which are formed by the outer surface of the throne 15 of the pistons 5 and 6 and the inner surface of the corresponding cylinders 1 and 2, wherein the connecting rods 11 and 12 are connected to the ends of the piston pin 13 of the piston 6.

В соответствии с первым примером (фиг. 2) в оппозитном двигателе внутреннего сгорания наружная поверхность тронка 15 каждого из поршней 5, 6 выполнена с плоскими участками, расстояние d между которыми определено из соотношения:
0,50D≤d≤0,75D,
где d - расстояние между плоскими участками наружной поверхности тронка поршня;
D - диаметр внутренней поверхности цилиндра.In accordance with the first example (Fig. 2) in the opposed internal combustion engine, the outer surface of the tron 15 of each of the pistons 5, 6 is made with flat sections, the distance d between which is determined from the ratio:
0.50D≤d≤0.75D,
where d is the distance between the flat sections of the outer surface of the piston throne;
D is the diameter of the inner surface of the cylinder.

В соответствии со вторым примером (фиг. 3) в оппозитном двигателе внутреннего сгорания наружная поверхность тронка 15 каждого из поршней 5, 6 выполнена с вогнутыми в направлении оси 17 цилиндров участками, расстояние d между которыми в условной плоскости, пересекающей поршень 5, 6 по оси 17 цилиндров и оси 19 отверстий 14 под поршневой палец 13, определено из соотношения:
0,50D≤d≤0,75D,
где d - расстояние между вогнутыми участками наружной поверхности тронка поршня;
D - диаметр внутренней поверхности цилиндра.In accordance with the second example (Fig. 3) in the opposed internal combustion engine, the outer surface of the tron 15 of each of the pistons 5, 6 is made with sections concave in the direction of the axis of the cylinder 17, the distance d between which is in the conditional plane crossing the piston 5, 6 along the axis 17 cylinders and the axis 19 of the holes 14 under the piston pin 13, is determined from the ratio:
0.50D≤d≤0.75D,
where d is the distance between the concave sections of the outer surface of the piston throne;
D is the diameter of the inner surface of the cylinder.

Расстояние между смещенными относительно внутренней поверхности цилиндров 1, 2 участками наружной поверхности тронка 15 поршней 5, 6 по оси 19 отверстий 14 под поршневой палец 13 выбрано исходя из таких соображений. В случае унификации первой и второй цилиндро-поршневых групп двигателя в диаметр первого и второго цилиндров 1 и 2 соответственно необходимо вписать подшипник 26 шатуна 10, подшипники 25 шатунов 11 и 12 и пару бобышек поршней 5 и 6 при условии, что длина подшипника 26 приблизительно равна сумме длин подшипников 25, а длина поршневого пальца 13 ограничена внутренним диаметром цилиндров 1 и 2. The distance between the parts of the outer surface of the throne 15 of the pistons 5, 6 displaced relative to the inner surface of the cylinders 1, 2 along the axis 19 of the holes 14 under the piston pin 13 is selected based on such considerations. In case of unification of the first and second cylinder-piston groups of the engine, the diameter of the first and second cylinders 1 and 2, respectively, must include the bearing 26 of the connecting rod 10, the bearings 25 of the connecting rods 11 and 12 and a pair of bosses of the pistons 5 and 6, provided that the length of the bearing 26 is approximately equal the sum of the lengths of the bearings 25, and the length of the piston pin 13 is limited by the inner diameter of the cylinders 1 and 2.

Осевую фиксацию поршневого пальца 13 поршня 5 (фиг. 4) можно осуществить, например, с помощью поршневых головок шатунов 11 и 12 и подшипников 25, а также кольца 23. Axial fixation of the piston pin 13 of the piston 5 (Fig. 4) can be carried out, for example, using the piston heads of the connecting rods 11 and 12 and the bearings 25, as well as the ring 23.

Шатун 10 соединен с поршневым пальцем 13 во внутренней полости 16 первого поршня 5 с помощью подшипника 26. The connecting rod 10 is connected to the piston pin 13 in the inner cavity 16 of the first piston 5 using a bearing 26.

Коленчатый вал 4 установлен при помощи подшипников 27 в картере (не показан) двигателя. The crankshaft 4 is mounted using bearings 27 in a crankcase (not shown) of the engine.

При работе оппозитного двигателя внутреннего сгорания поршни 5 и 6, головки 18 которых воспринимают силу давления газов в цилиндрах 1 и 2, движутся возвратно-поступательно вдоль оси 17 цилиндров в направлении к оси 3 коленчатого вала 4, установленного в подшипниках 27 в картере двигателя. Поступательное движение поршней 5 и 6 преобразуется во вращательное движение коленчатого вала 4 с помощью шатунов 10, 11 и 12, соединенных с поршнями 5 и 6 с помощью поршневых пальцев 13, установленных в отверстиях 14 стенок тронка 15 поршней 5 и 6, и с соответствующими кривошипами 7, 8, 9 коленчатого вала. During operation of the opposed internal combustion engine, the pistons 5 and 6, the heads 18 of which receive the gas pressure force in the cylinders 1 and 2, move reciprocally along the axis 17 of the cylinders towards the axis 3 of the crankshaft 4 installed in the bearings 27 in the crankcase. The translational movement of the pistons 5 and 6 is converted into rotational motion of the crankshaft 4 using the connecting rods 10, 11 and 12, connected to the pistons 5 and 6 using the piston pins 13 installed in the holes 14 of the walls of the throne 15 of the pistons 5 and 6, and with the corresponding cranks 7, 8, 9 of the crankshaft.

Принимая во внимание то, что центры тяжести шатуна 10 и шатунов 11 и 12 размещены симметрично относительно оси 3 коленчатого вала 4 и со сдвигом на 180o поворота коленчатого вала 4, силы инерции масс шатунов 10, 11 и 12, осуществляющих возвратно-поступательное и вращательное движения, взаимно компенсируются при вращении коленчатого вала 4.Taking into account that the centers of gravity of the connecting rod 10 and the connecting rods 11 and 12 are placed symmetrically with respect to the axis 3 of the crankshaft 4 and with a 180 ° shift of rotation of the crankshaft 4, the inertia forces of the masses of the connecting rods 10, 11 and 12, performing reciprocating and rotational movements mutually compensated by rotation of the crankshaft 4.

Кроме того, массы поршней 5 и 6 одинаковы, а их центры тяжести размещены на одной оси, что способствует уравновешиванию сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс поршней 5 и 6. Причем сами силы инерции масс поршней 5 и 6 вследствие уменьшения массы и площади головок последних значительно меньше, чем в прототипе, благодаря чему уменьшаются нагрузки на кривошипно-шатунный механизм и опоры двигателя (подшипники 25, 26 и 27). In addition, the masses of the pistons 5 and 6 are the same, and their centers of gravity are placed on the same axis, which helps to balance the inertia forces of the reciprocating moving masses of the pistons 5 and 6. Moreover, the inertia forces of the masses of the pistons 5 and 6 due to a decrease in the mass and area of the heads of the latter significantly less than in the prototype, which reduces the load on the crank mechanism and engine mounts (bearings 25, 26 and 27).

Claims (3)

1. Оппозитный двигатель внутреннего сгорания, содержащий расположенные соосно и симметрично относительно оси трехкривошипного коленчатого вала первый и второй цилиндры с установленными в них первым и вторым поршнями, шарнирно соединенными с соответствующими им шатунами с помощью поршневых пальцев, установленных в отверстиях стенки тронка каждого поршня, причем первый поршень связан с первым кривошипом посредством первого шатуна, соединенного с поршневым пальцем во внутренней полости первого поршня, а второй поршень связан с расположенными симметрично относительно оси цилиндров под углом 180o относительно первого кривошипа вторым и третьим кривошипами посредством второго и третьего шатунов соответственно, масса каждого из которых в два раза меньше, чем масса первого шатуна, отличающийся тем, что стенки тронка каждого поршня выполнены со смещенными относительно внутренней поверхности цилиндра участками, расположенными симметрично относительно условной плоскости, пересекающей поршень по оси цилиндров перпендикулярно оси отверстий под поршневой палец, концы которого выведены в полости, образованные наружной поверхностью тронка поршня и внутренней поверхностью цилиндра, причем второй и третий шатуны соединены с концами поршневого пальца второго поршня.1. Opposite internal combustion engine, comprising first and second cylinders arranged coaxially and symmetrically with respect to the axis of the three-cranked crankshaft with first and second pistons mounted pivotally to their corresponding connecting rods using piston fingers mounted in the holes of the piston wall of each piston, the first piston is connected to the first crank by means of a first connecting rod connected to the piston pin in the inner cavity of the first piston, and the second piston is connected to symmetrically about the cylinder axis at an angle of 180 ° relative to the first crank by the second and third cranks by means of the second and third connecting rods, respectively, the mass of each of which is two times less than the mass of the first connecting rod, characterized in that the walls of the piston of each piston are offset relative to the inner the surface of the cylinder with sections located symmetrically relative to the conditional plane crossing the piston along the axis of the cylinders perpendicular to the axis of the holes for the piston pin, the ends of which th output in the cavity formed by the outer surface of the trunk side of the piston and the inner surface of the cylinder, said second and third connecting rods are connected to ends of the piston pin of the second piston. 2. Оппозитный двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность тронка каждого поршня выполнена с плоскими участками, расстояние между которыми определено из соотношения
0,50D≤d≤0,75D,
где d - расстояние между плоскими участками наружной поверхности тронка поршня;
D - диаметр внутренней поверхности цилиндра.2. The opposed internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the outer surface of the trona of each piston is made with flat sections, the distance between which is determined from the ratio
0.50D≤d≤0.75D,
where d is the distance between the flat sections of the outer surface of the piston throne;
D is the diameter of the inner surface of the cylinder. 3. Оппозитный двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность тронка каждого поршня выполнена с вогнутыми в направлении оси цилиндров участками, расстояние между которыми в условной плоскости, пересекающей поршень по оси цилиндров и оси отверстий под поршневой палец, определено из соотношения
0,50D≤d≤0,75D,
где d - расстояние между вогнутыми участками наружной поверхности тронка поршня;
D - диаметр внутренней поверхности цилиндра.3. The opposed internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the outer surface of the trona of each piston is made with sections concave in the direction of the axis of the cylinders, the distance between which in a conditional plane intersecting the piston along the axis of the cylinders and the axis of the holes for the piston pin is determined from the ratio
0.50D≤d≤0.75D,
where d is the distance between the concave sections of the outer surface of the piston throne;
D is the diameter of the inner surface of the cylinder.
RU2000128694/06A 2000-05-22 2000-11-16 Opposed-cylinder internal combustion engine RU2191906C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2000052883 2000-05-22
UA2000052883 2000-05-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000128694A RU2000128694A (en) 2002-10-10
RU2191906C2 true RU2191906C2 (en) 2002-10-27

Family

ID=34390959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000128694/06A RU2191906C2 (en) 2000-05-22 2000-11-16 Opposed-cylinder internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2191906C2 (en)
WO (1) WO2001090546A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD337Z5 (en) * 2010-06-01 2011-09-30 Леонид ГАНЦАЦУК Internal combustion engine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100335761C (en) * 2004-03-15 2007-09-05 谢晓山 Cylinder lateral placed reciprocating internal combustion engine with concatemer
DE112009005123T5 (en) * 2009-08-04 2012-06-28 Shigejiro Shimizu Two-cylinder engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3242913A (en) * 1963-04-24 1966-03-29 Max G Fiedler Compression ignition engine
GB9104900D0 (en) * 1991-03-08 1991-04-24 Emdair Limited Internal combustion engine
JP3660728B2 (en) * 1995-10-30 2005-06-15 株式会社山田ドビー Press machine
GB9717556D0 (en) * 1997-08-20 1997-10-22 Decorule Ltd Reciprocation engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD337Z5 (en) * 2010-06-01 2011-09-30 Леонид ГАНЦАЦУК Internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001090546A1 (en) 2001-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2154178C2 (en) Internal combustion piston engine employing crank mechanism with twin round sliding block
JPS61157726A (en) Multicylinder internal combustion piston engine
JP2009516123A (en) Reciprocating piston type internal combustion engine with variable compression ratio
JPS57195944A (en) Balancer device of internal combustion engine
US3112658A (en) Harmonic balancing device for internal combustion engines
EA000287B1 (en) Multiple circular slider crank reciprocating piston internal combustion engine and a plurality of sliders
GB2470808A (en) Positive Displacement Machines with balanced hypocycloidal drive
JP2015101959A (en) Engine
US4694785A (en) Piston apparatus
US20120037129A1 (en) Opposed piston engine
JP2011017329A (en) Two-cylinder one-crank pin type multiple cylinder cycloid reciprocating engine using planetary gear double eccentric disk
RU2191906C2 (en) Opposed-cylinder internal combustion engine
EP1296037A1 (en) Opposed internal combustion engine
US4407169A (en) Counterweight system for positive displacement piston type device
CN110295995B (en) Structure capable of realizing full balance and multi-cylinder combined piston engine
JPS6256645A (en) Crank balancing device for engine
JPH0252099B2 (en)
JP2007120429A (en) Internal combustion engine and compressor
RU2793028C1 (en) Double action internal combustion engine
RU2044905C1 (en) Opposite engine
JPS62135614A (en) Four-cycle reciprocating piston internal combustion engine
RU2391524C1 (en) Mechanism of motion transmission from pistons to output shaft of opposed engine
RU2153076C1 (en) Inertially balanced slider-crank mechanism
RU2030608C1 (en) Internal combustion engine
UA56277C2 (en) Opposed combustion engine

Legal Events

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

Effective date: 20051117