RU2703054C1 - Gearing internal combustion engine - Google Patents
Gearing internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2703054C1 RU2703054C1 RU2019122039A RU2019122039A RU2703054C1 RU 2703054 C1 RU2703054 C1 RU 2703054C1 RU 2019122039 A RU2019122039 A RU 2019122039A RU 2019122039 A RU2019122039 A RU 2019122039A RU 2703054 C1 RU2703054 C1 RU 2703054C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- gear
- driven
- housing
- gears
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
- F01C1/12—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F01C1/14—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F01C1/18—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms
-
- 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
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
- F02B53/04—Charge admission or combustion-gas discharge
- F02B53/08—Charging, e.g. by means of rotary-piston pump
-
- 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
- F02B55/00—Internal-combustion aspects of rotary pistons; Outer members for co-operation with rotary pistons
- F02B55/02—Pistons
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в качестве приводов компрессоров, насосов, строительной и сельскохозяйственной технике.The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building, and can be used as drives for compressors, pumps, construction and agricultural machinery.
Известен шестеренчатый двигатель внутреннего сгорания (Патент РФ на полезную модель №25549, опубл. 10.10.2002, бюл. №28), содержащий корпус, в цилиндрических расточках которого размещены ведущая шестерня, находящаяся во внешнем зацеплении с ведомой шестерней, которые жестко закреплены ведущим и ведомым валами. Выполнен с двумя или более секциями, снабженными общим приводным валом, на котором жестко закреплены приводные шестерни, причем ведущая шестерня секции впуска-сжатия горючей смеси соединена с ведомой шестерней секции рабочего хода-выпуска отработанных газов и жестко закреплена на ведущем валу, и выполняет функции ведущей шестерни, а ведомые шестерни этих секций установлены по отношению осей ведущих шестерен и приводного вала под углом 115°, причем корпуса секций жестко соединены между собой, так же под углом 115°, при установке на приводном валу большего количества секций порядок их установки повторяется, причем секции установлены так, чтобы выпускное окно секции впуска-сжатия было жестко и герметично соединено с впускным окном секции рабочего хода-выпуска, пространство, заключенное между этими окнами и секциями выполняет функции камеры сгорания; шестерни, изготовлены с увеличенной шириной и высотой зубьев, в которых по длине и боковых частей зубьев выполнены пазы, в которые установлены Г-образные подпружиненные уплотнения, расположенные Г-образными сторонами в противоположные стороны и установлены через один или несколько зубьев, а два или более зуба, расположенные противоположно в каждой шестерне, установлены в пазах, выполненных в шестернях на всю длину зубьев и снабжены подпружиненными элементами и отверстиями в центральной части зубьев, служащими для поджима этих зубьев к корпусу усилием давления топливной смеси и расширяющихся газов, с обеих сторон шестерен установлены диски, жестко закрепленные с ними.Known gear internal combustion engine (RF Patent for utility model No. 2549, publ. 10/10/2002, bull. No. 28), comprising a housing in the cylindrical bores of which are placed the pinion gear, which is in external engagement with the driven gear, which are rigidly fixed to the pinion and driven shafts. It is made with two or more sections equipped with a common drive shaft, on which the drive gears are rigidly fixed, and the drive gear of the inlet-compression section of the combustible mixture is connected to the driven gear section of the exhaust gas working-exhaust section and is rigidly fixed to the drive shaft, and performs the functions of a leading gears, and driven gears of these sections are installed in relation to the axes of the driving gears and the drive shaft at an angle of 115 °, and the section housings are rigidly interconnected, also at an angle of 115 °, when installed on the drive more shaft sections order of installation is repeated, the sections are set to the outlet port inlet-compression was rigidly and sealingly connected to the inlet port of the working stroke section-output section, the space enclosed between the windows and the sections of the combustion chamber performs the function; gears are made with increased width and height of the teeth, in which grooves are made along the length and lateral parts of the teeth, into which L-shaped spring-loaded seals are installed, located by the L-shaped sides in opposite directions and installed through one or more teeth, and two or more teeth located opposite in each gear are installed in grooves made in gears for the entire length of the teeth and are equipped with spring-loaded elements and holes in the central part of the teeth, which serve to clamp these teeth to to the pressure unit by the pressure of the fuel mixture and expanding gases, disks are fixed on both sides of the gears, rigidly fixed to them.
Наличие пазов в зубьях шестерен ухудшает газодинамический процесс при сжатии горючей смеси, тем самым снижая КПД двигателя. Помимо этого двигатель отличается сложной конструкцией и высокой трудоемкостью его изготовления.The presence of grooves in the teeth of the gears worsens the gas-dynamic process during compression of the combustible mixture, thereby reducing the efficiency of the engine. In addition, the engine is characterized by a complex design and the high complexity of its manufacture.
Известен шестеренчатый двигатель внутреннего сгорания, принятый за прототип, (патент РФ на изобретение №2436971, опубл. 20.12.2011, бюл. №35), который содержит корпус, впускные и выпускные каналы. В цилиндрических расточках корпуса размещены две ведущие шестерни с внешним зацеплением, которые жестко закреплены на валах (ведущем и ведомом). В дополнительных цилиндрических расточках корпуса установлены две ведомые шестерни, находящиеся в наружном зацеплении с ведущими шестернями. Наружное зацепление ведущих шестерен делит внутренний объем двигателя на секцию впуска-сжатия и секцию рабочего хода-выпуска. На двух диаметрально противоположных зубьях одной ведущей шестерни прорезаны сквозные пазы. Во второй ведущей шестерне аналогичные пазы прорезаны в двух соседних и им диаметрально противоположных зубьях. Шестерни установлены таким образом, что в точке зацепления зуб с пазом одной шестерни находится между зубьев с пазами другой шестерни.Known gear internal combustion engine, adopted for the prototype (RF patent for the invention No. 2436971, publ. 12/20/2011, bull. No. 35), which contains a housing, inlet and outlet channels. In the cylindrical bores of the housing there are two driving gears with external gearing, which are rigidly fixed to the shafts (master and driven). In additional cylindrical bores of the housing, two driven gears are installed, which are in external gearing with drive gears. The external engagement of the drive gears divides the internal volume of the engine into an intake-compression section and a stroke-output section. Through two diametrically opposite teeth of one driving gear, through grooves are cut. In the second pinion gear, similar grooves are cut in two adjacent and diametrically opposed teeth. The gears are installed in such a way that at the point of engagement the tooth with the groove of one gear is located between the teeth with the grooves of the other gear.
Недостатками прототипа являются сложность его конструкции с высокой трудоемкостью изготовления. В переносе горючей смеси задействовано незначительное число зубьев шестерней в виду их меньшего количества (в переносе участвует зубьев шестерни) и наличия сквозных пазов в них. Перенос горючей смеси в камеру сжатия происходит небольшим количеством зубьев, в наличие пазов в зубьях шестерен ухудшает газодинамический процесс при сжатии горючей смеси, тем самым снижая КПД двигателя. Двигатель обеспечивает только два рабочих хода за один оборот рабочего вала.The disadvantages of the prototype are the complexity of its design with the high complexity of manufacturing. An insignificant number of gear teeth is involved in the transfer of the combustible mixture due to their smaller number (involved in the transfer gear teeth) and the presence of through grooves in them. The transfer of the combustible mixture to the compression chamber is carried out by a small number of teeth, in the presence of grooves in the gear teeth worsens the gas-dynamic process during compression of the combustible mixture, thereby reducing the efficiency of the engine. The engine provides only two working strokes per revolution of the working shaft.
С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: корпус, в цилиндрических расточках которого размещены две ведущие шестерни, находящиеся во внешнем зацеплении с двумя ведомыми шестернями, которые закреплены с ведущим и ведомым валами.With the essential features of the invention, the following set of features of the prototype coincides: a housing, in the cylindrical bores of which two driving gears are located, which are in external engagement with two driven gears, which are fixed with the driving and driven shafts.
Изобретение направлено на повышение КПД двигателя за счет улучшение газодинамических процессов при работе двигателя и увеличение числа рабочих ходов за один оборот ведущего вала.The invention is aimed at increasing engine efficiency by improving gas-dynamic processes during engine operation and increasing the number of working strokes per revolution of the drive shaft.
Это достигается тем, что шестеренчатый двигатель внутреннего сгорания включает корпус, в цилиндрических расточках которого размещены две ведущие шестерни, находящаяся во внешнем зацеплении с двумя ведомыми шестернями, которые закреплены с ведущим и ведомым валами. В предложенном решении корпус содержит крышки и состоит из передней части с впускным патрубком и задней части с выпускным патрубком. В каждой из частей размещены по ведущей шестерни, которые жестко закреплены на ведущем валу, и по ведомой шестерни, установленных на ведомом валу. Причем ведущая шестерни передней части корпуса имеет проходные вырезы для золотника. Расточки ведущих и ведомых шестерен делят внутренний объем корпуса на секции впуска-сжатия и рабочего хода-выпуска. Между расточками выполнен канал, соединяющий камеру сжатия с входным окном золотника, через проходной вырез - с выходным окном золотника, далее через канал - с камерой сгорания.This is achieved by the fact that the gear internal combustion engine includes a housing, in the cylindrical bores of which two drive gears are located, which is in external engagement with two driven gears, which are fixed to the drive and driven shafts. In the proposed solution, the housing contains covers and consists of a front part with an inlet pipe and a rear part with an exhaust pipe. In each of the parts are placed along the drive gears, which are rigidly fixed to the drive shaft, and along the driven gear mounted on the driven shaft. Moreover, the leading gears of the front of the housing has passage cutouts for the spool. Bores of driving and driven gears divide the internal volume of the housing into sections of the inlet-compression and the stroke-release. A channel is made between the bores that connects the compression chamber to the inlet of the spool, through the through-cutout to the outlet of the spool, and then through the channel to the combustion chamber.
Число рабочих ходов за один оборот ведущего вала определяется количеством проходных вырезов золотников на шестерне, которых может быть два и более.The number of working strokes per revolution of the drive shaft is determined by the number of through-cuts of the spools on the gear, which can be two or more.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен внешний вид шестеренчатого ДВС, фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (передняя часть корпуса), фиг. 3 - изображен разрез Б-Б на фиг. 1 (корпус с каналами), фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1 (задняя часть корпуса), на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2, фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 2.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the appearance of a gear ICE; FIG. 2 is a section AA in FIG. 1 (front of the housing), FIG. 3 - section BB is shown in FIG. 1 (housing with channels), FIG. 4 is a section bb in FIG. 1 (rear of the housing), in FIG. 5 is a section GG in FIG. 2, FIG. 6 is a section DD in FIG. 2.
Шестеренчатый двигатель внутреннего сгорания включает корпус 1, который содержит две противоположно установленные крышки 2. Корпус состоит из двух частей: передней 3 части с впускным патрубком 4 и задней 5 части с выпускным патрубком 6. При этом крышки 2 расположены со стороны передней 3 и задней 5 частей корпуса. В каждой части корпуса выполнены левые 7 и правые 8 цилиндрические расточки. В передней 3 и задней 5 частях корпуса левых расточек 7 размещены две ведущие шестерни 9 и 10 соответственно, которые жестко закреплены на ведущем валу 11. На ведущем валу 11 закреплены выступы 12. В правых расточках 8 передней 3 и задней 5 частей корпуса размещены на ведомом валу 13 две ведомые шестерни 14 и 15 соответственно, находящиеся в наружном зацеплении с ведущими шестернями 9 и 10 соответственно. Расточки ведущих 9 и 10 и ведомых 14 и 15 шестерен делят внутренний объем корпуса на секцию впуска-сжатия 16 (передняя часть корпуса) и секцию рабочего хода-выпуска 17 (задняя часть корпуса). В секции впуска-сжатия 16 в верхней части корпуса расположена камера сжатия 18. В секции рабочего хода-выпуска 17 в нижней части корпуса расположена камера сгорания 19. При этом в корпусе 1 между расточками 7 и 8 выполнен канал 20, соединяющий камеру сжатия 18 секции впуска-сжатия 16 с входным окном 2.1, расположенном на корпусе 1, золотника 22. Ведущая шестерня 9 передней части 3 корпуса имеет проходной вырез 23. В корпус 1 выполнено выходное окно 24 золотника 22. В камере сгорания 19 секции рабочего хода-выпуска 17 расположен канал 25. Следует отметить, что канал 20 соединяет камеру сжатия 18 с входным окном 21 золотника 22, через проходной вырез 23 - с выходным окном 24 золотника, далее через канал 25 - с камерой сгорания 19.Gear internal combustion engine includes a
В зависимости параметров ведущих шестерен 9 и 10 количество проходных вырезов 23 золотников 22 на шестерне 9 может быть два и более при условии, что они расположены через равное число целых зубьев, чтобы не нарушалась балансировка и обеспечивалась необходимая степень сжатия топливной смеси.Depending on the parameters of the
К выступам 12, закрепленным на ведущем валу 11, примыкает контакт зажигания 26, закрепленный на крышке 2. На нижней части корпуса в камере сгорания установлена свеча зажигания 27.The
Шестеренчатый двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.Gear internal combustion engine operates as follows.
При вращении ведущего вала 11 ведущие шестерни 9 и 10 приводит во вращение обе ведомые шестерни 14 и 15 ведомого вала 13. Топливная смесь через впускной патрубок 4 всасывается зубьями шестерен 9 и 14 и сжимается в замкнутом объеме камеры сжатия 18, ограниченном с одной стороны зацеплением шестерен 9 и 14, а с других сторон - цилиндрическими расточками 7, 8 передней части 3 корпуса 1 и крышкой 2. При повороте ведущего вала 11 на угол примерно 90 градусов канал 20, соединяет камеру сжатия 18 секции впуска-сжатия 16 с входным окном 21 золотника 22, а через проходной вырез 23 с выходным окном 24 золотника 22, а далее, через канал 25 с камерой сгорания 19 секции рабочего хода-выпуска 17. Через образованный канал 25 сжатая топливная смесь переходит в секцию рабочего хода-выпуска 17 (камеру сгорания 19), ограниченную с одной стороны зацеплением шестерен 10 и 15, и с других сторон -цилиндрическими расточками 7,8 задней части 5 и крышкой 2. Выступы 12 в момент закрытии золотника 22 замыкают контакт зажигания 26 и тем самым подают напряжение на свечу зажигания 27. Начинается такт рабочего хода. Расширяющиеся газы проворачивают шестерни 10 и 15 на угол около 90 градусов, осуществляя рабочий ход двигателя, и через выпускной патрубок 6 выходят из секции рабочего хода-выпуска 17 в атмосферу. Во время рабочего хода в секции впуска-сжатия 16 происходит всасывание и сжатие следующей порции топливной смеси и цикл повторяется. Таким образом, за один оборот ведущего вала двигатель совершает четыре рабочих хода. В переносе горючей смеси задействованы почти все зубья шестерней, что позволяет создавать большее давление в камере сжатия. Тем самым улучшаются газодинамические процессы, что повышает КПД предложенного двигателя.When the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019122039A RU2703054C1 (en) | 2019-07-10 | 2019-07-10 | Gearing internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019122039A RU2703054C1 (en) | 2019-07-10 | 2019-07-10 | Gearing internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2703054C1 true RU2703054C1 (en) | 2019-10-15 |
Family
ID=68280306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019122039A RU2703054C1 (en) | 2019-07-10 | 2019-07-10 | Gearing internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2703054C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA038008B1 (en) * | 2020-02-12 | 2021-06-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Gear internal combustion engine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5329408A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-18 | England Will Clarke | Multiirotary energy conversion valve |
EP1887184A2 (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-13 | Liung Feng Industrial Co Ltd | Rotary positive displacement control system and apparatus |
WO2008106886A1 (en) * | 2007-03-04 | 2008-09-12 | Jinsong Zhou | A twin screw type internal combustion engine |
RU2436971C1 (en) * | 2010-07-12 | 2011-12-20 | Константин Владимирович Пушкарев | Gear internal combustion engine |
RU2470167C2 (en) * | 2009-12-02 | 2012-12-20 | Валерий Алфеевич Тараканов | Single-stroke rotary air-injection ice |
-
2019
- 2019-07-10 RU RU2019122039A patent/RU2703054C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5329408A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-18 | England Will Clarke | Multiirotary energy conversion valve |
EP1887184A2 (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-13 | Liung Feng Industrial Co Ltd | Rotary positive displacement control system and apparatus |
WO2008106886A1 (en) * | 2007-03-04 | 2008-09-12 | Jinsong Zhou | A twin screw type internal combustion engine |
RU2470167C2 (en) * | 2009-12-02 | 2012-12-20 | Валерий Алфеевич Тараканов | Single-stroke rotary air-injection ice |
RU2436971C1 (en) * | 2010-07-12 | 2011-12-20 | Константин Владимирович Пушкарев | Gear internal combustion engine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA038008B1 (en) * | 2020-02-12 | 2021-06-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Gear internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7621255B2 (en) | Toroidal engine method and apparatus | |
US4170978A (en) | Rotary engine | |
US2058817A (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU2703054C1 (en) | Gearing internal combustion engine | |
RU194219U1 (en) | GEAR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
CN100478544C (en) | Rotor engine | |
US3453992A (en) | Rotary type device | |
RU2400115C1 (en) | Female part of button fastener | |
US3974803A (en) | Internal combustion engine with gyratory piston and cylinder movement | |
RU2436971C1 (en) | Gear internal combustion engine | |
GB1005264A (en) | Rotary piston type compound internal combustion engines | |
US4451214A (en) | Rotary piston type fluid machine | |
US2869522A (en) | Internal combustion rotary engine | |
RU2377426C2 (en) | Rotary engine | |
US10801401B2 (en) | Toroidal engine | |
EA038008B1 (en) | Gear internal combustion engine | |
KR100536468B1 (en) | a rotary engine | |
US20060102130A1 (en) | Rotary valve | |
RU2444635C2 (en) | Rotary engine | |
US11466614B2 (en) | Rotary roller motor | |
RU204208U1 (en) | MULTI-STAGE ENGINE | |
US1214434A (en) | Rotary motor. | |
US3742917A (en) | Single wankel diesel engine-compression in cross-ported horizontal tandem | |
RU2743607C1 (en) | Rotary-blade internal combustion engine | |
RU2689659C1 (en) | Rotary engine |