Вільнопоршневий двотактний двигун внутрішнього згоряння

Сущность изобретения: двигатель содержит два параллельных цилиндрас поршнями. Последние при помощи шатунов соединены с маховиком, осуществляющим угловые колебательные движения Крутящий момент передается от маховика к выходному валу при помощи обгонных муфт и шестеренной передачи. Установка в приводе маховика позволяет уменьшить максимальные нагрузки в обгонных муфтах и шестеренной передаче 3 з.п. ф-лы, 5 ил Изобретение относится к двигателестроению, в частности к свободно-поршневым дизепгм, Известен двухтактный дизель ЯАЗ-204 с неразделенной камерой и прямоточной клапанно-щелевой продувкой, имеющий цилиндры, сообщенные с продувочными окна[-V и выпускными клапанами, снабженные топливными форсунками. Внутри цилиндроа установлены поршни, связанные через шатуны с коленвалом. Недостатком этого дизеля является наличие в нем коленвала на котором с участием шатунов усилие, создаваемое газами, разлагается на активную и пассивную составляющие, теряя при этом механизмом преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное движение выходного вала с наличием в них роликовых обгонных муфт Левая пара оппозитно установленных цилиндров с поршнями является двигателем и сообщена с топливными форсунками, а правая, являющаяся поршневым компрессором, сообщена с впускными клапанами воздуха Недостатками известного двигателя являются использование некачественной поперечной продувки-наполнения цилиндров и применение в нем реечно-шестеренчатого зацепления, подвергающегося нагрузкам максимального давления горения, а также наличие в элементах привода выходного вала роликовых обгонных муфт с малой площадью элементов заклинивания Кроме того, в известных двигатепях имеется наружная сие гема охлаждения с отводом тепла в окружающую среду. Целью изобретения является уменьшение максимальных нагрузок в элементах привода выходного вала МОШНОСТо, Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания с поперечной щелевой поодувкой, который имеет две пары оппозитно расположенных цилиндров, в которых свободно установлены поршни, соедиченьые попарно между собой зубчатыми рейками Зубчатые рейки входят в зацепление с С го 1726839 Поставленная цель достигается тем, что свободно-поршневой двухтзктный двигатель внутреннего сгорания содержит два параллельно расположенных цилиндра, сообщенные с продувочными окнами, выпускными клапанами, топливными и водяными форсунками с электроприводом, а также с датчиками давления газа. Внутри этих цилиндров установлены поршни, связанные через шатуны с маховиком, состоящим с двух дисков, мотылевых пальцев и вала. На маховике установлены подвижные части датчиков остановки поршней и датчиков скорости поршней, неподвижные части которых установлены на корпусе двигателя. Датчики являются линейными генераторами переменного тока (могут устанавливаться датчики других типов). Двигатель снабжен устройством подачи топлива и воды, содержащим электронный блок управления, задающее устройство, датчики скорости и остановки поршня, датчики давления газов, а также топливные и водяные форсунки с электроприводом. 5 10 15 20 25 На фиг.1 изображена схема свободнопоршневого двухтактного двигателя внутреннего сгорания с приводом выходного вала с использованием цилиндрических шестерен; на фиг.2 -то же, с использованием 30 конических шестерен, одна из которых размещена на маховике; на фиг.З -схема клиновой обгонной муфты: на фиг.4 - схема конической клиновой обгонной муфты; на фиг.5 - сечение А-А на фиг.4. 35 Свободно-поршневой двухтактный двигатель внутреннего сгорания (фиг.1, 2) содержит два параллельно расположенных цилиндра 1 и 2, сообщенных с продувочными окнами 3 и 4, выпускными клапанами 5 и 40 6, топливными 7, 8 и водяными 9 10 форсунками с электроприводом, а также с датчиками 11 и 12 давления газа. Внутри цилиндров 1 и 2 установлены поршни 13 и 14, связанные через шатуны 15 и 16. мотылевые паль- 45 цы 17 и 18 с маховиком 19, состоящим с двух дисков мотылевых пальцев и вала 20. Маховик 19 связан с датчиками 21 и 22 скорости поршней и датчиками 23 и 24 остановки поршней. 50 Двигатель снабжен устройством подачи топлива и воды, содержащим электронный блок 25 управления, задающее устройство 26, датчики 21 и 22 скорости поршней, датчики 23 и 24 остановки поршней. Датчики 11 55 и 12 давления газов, а также топливные 7, 8 и водяные 9, 10 форсунки с электроприводом (электроуправлением). Привод выходного вала двигателя выполняется двух типов: с использованием цилиндрических шестерен (фиг.1) и конических шестерен, одна из которых размещена на маховике (фиг.2). Привод выходного валасиспользованием цилиндрических шестерен - выполнен следующим образом. Левая сторона маховика связана через клиновую обгонную муфту 27, две цилиндрические шестерни 28, 29 с выходным валом 30. Правая сторона вала 20 маховика через клиновую обгонную муфту 31, три цилиндрические шестерни 32-34 связана также с выходным валом 30. Привод выходного вала с использованием конических шестерен, одна из которых размещена на маховике выполнен следующим образом. Коническая шестерня 35, размещенная на маховике 19,через коническое зубчатое зацепление связана с ведущими частями конических клиновых обгонных муфт 36 и 37, ведомые части которых жестко связаны с выходным валом 38 Клиновая обгонная муфта (фиг.З) состоит из ведущей части 39, ведомой части 40 и клиньев 41 с пружинами 42. На ведомой части 40 имеется цилиндрический зубчатый венец 43. Коническая клиновая обгонная муфта (фиг.4) состоит из ведущей части 44, ведомой части 45 и профилированных клиньев 46 с пружинами 47. На ведущей части 44 имеется конический зубчатый венец 48. Применение свободно-поршневого двухтактного двигателя внутреннего сгорания предлагаемой конструкции позволяет уменьшить максимальные нагрузки в элементах привода выходного вала за счет увеличения радиуса колебания нижних головок шатунов и применения клиновых обгонных муфт. За счет более качественной продувкинаполнения по сравнению с прототипом и применения в двигателе электронной системы управления, обеспечивающей качественное опережение впрыска топлива, он имеет большую мощность. Кроме того, применение водяной форсунки для внутреннего охлаждения цилиндров и впрыском охлаждающей воды после момента максимал0ной температуры горения позволяет увеличить мощность, избавиться от наружной системы охлаждения, а также уменьшить токсичность выхлопа. Формула изобретения 1 Свободно-поршневой двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий два параллельно расположенных цилиндра с поршнями, систему воздухоснэбжения и продувки-наполнения цилиндров, систему топливопитзния с топливной форсункой и устройством управления пода 1726839 управления, задающее устройство, датчики чей топлива, привод выходного вала с шесскорости и остановки поршня, датчики давтернями и обгонными муфтами, о тл «чаюления газов в цилиндрах, при этом топливщ и й с я тем, что, с целью уменьшения ная и водяная форсунки снабжены максимальных нагрузок в элементах привоэлектроприводом впрыска рабочей жидкода выходного вала, последний содержит масти. ховик, соединенный шарнирно с поршнями при помощи шатунов с возможностью его 3. Двигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и йвозвратно-поворотного движения. с я тем, что привод выходного вала выполнен с использоаанием цилиндрических ше2. Двигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что система продувки-наполнения 10 стерен. цилиндров выполнена по прямоточной кла4. Двигатель п о п . 1 , о т л и ч а ю щ и й панно-щелевой схеме система топливопис я тем, что привод выходного вала выполтания дополнительно содержит водяную нен с использованием конических шестефорсунку, устройство управления подачей рен, одна из которых размещена на топлива и воды содержит электронный блок 15 маховике. ЗЦі \ ЗУ2 V \/ ЗВУt І ЗБУ2 29 фиг і 26 1726839 26 J7 Фиг. 2 55 1726839 39 1726839 фиг. 5 45 50 Редактор Т.Лазоренко Составитель В Краля Техред М Моргентал Корректор Э.Лончакова Заказ 1265 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101