Двигатель внутреннего сгорания

(51)6 02 75/24 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано в моторостроении. Механизм преобразования возвратнопоступательного движения во вращательное, используемый в двигателе, может быть использован помимо этого и в других отраслях хозяйства. Техническим результатом изобретения является снижение расхода топлива при сохранении мощности известных ДВС того же объема. Это достигается тем, что в ДВС, включающем корпус, головки цилиндров, цилиндры с поршнями, механизм преобразования возвратнопоступательного движения поршней во вращательное движение выходного вала, механизмы газораспределения, питания, смазки и охлаждения, механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение выходного вала выполнен в виде трех зубчатых колес,размещенных в один ряд, и зубчатой рейки, жестко закрепленной концами к поршням, причем на первом и втором колесах имеется по два зубчатых венца одинакового диаметра, в одном из которых зубья расположены по всему периметру колеса, а второй венец выполнен с зубьями, расположенными только на части периметра колеса с возможностью входить в зацепление с рейкой периодически и поочередно первому и второму колесу, а третье зубчатое колесо находится в постоянном зацеплении с рейкой, при этом второе и третье зубчатые колеса соединены шатуном. 8698 Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано в моторостроении. Механизм преобразования возвратнопоступательного движения во вращательное, используемый в двигателе, может быть использован помимо этого и в других отраслях хозяйства Известен двигатель внутреннего сгорания, включающий корпус, головки цилиндров, цилиндры с поршнями, механизмы газораспределения, питания,смазки, охлаждения и кривошипно-шатунный механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение выходного вала (Цветков В.Т. Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1960). Кривошипно-шатунный механизм известного двигателя сложен по конструкции. Силы, возникающие при его работе, действуют не только по оси поршней, но и перпендикулярно к ним, прижимая поршни к поверхности цилиндров. Это вызывает повышенный износ деталей и дополнительные затраты энергии поршней на трение. В результате увеличивается расход топлива и затраты на эксплуатацию и ремонт двигателя. Задачей изобретения является создание двигателя внутреннего сгорания (ДВС), характеризуемого существенным снижением расхода топлива при сохранении мощности известных ДВС того же объема. Это достигается тем, что в ДВС, включающем корпус, головки цилиндров, цилиндры с поршнями,механизм преобразования возвратнопоступательного движения поршней во вращательное движение выходного вала, механизмы газораспределения, питания, смазки и охлаждения, механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение выходного вала выполнен в виде трех зубчатых колес,размещенных в один ряд, и зубчатой рейки, жестко закрепленной концами к поршням, причем на первом и втором зубчатых колесах имеется по два зубчатых венца одинакового диаметра, в одном из которых зубья расположены по всему периметру колеса, а второй венец выполнен с зубьями, расположенными только на части периметра колеса с возможностью входить в зацепление с рейкой периодически и поочередно первому и второму колесу, а третье зубчатое колесо находится в постоянном зацеплении с рейкой, при этом второе и третье зубчатые колеса соединены шатуном. Предлагаемая конструкция обеспечивает передачу крутящего момента колесу, соединенному с выходным валом, и при прямом, и при обратном ходе поршней. Силы давления, передаваемые поршнями,действуют только по их оси. Отсутствие сил, перпендикулярных оси, снижает давление поршней на поверхности цилиндров, а следовательно, и силы возникающего между ними трения. ДВС может быть двухцилиндровым или четырехцилиндровым. Предложенные конструкции можно собирать в секции и в блоки для получения ДВС необходимой мощности. 2 Сущность изобретения поясняется чертежами,где на фиг. 1 приведена схема двухцилиндрового ДВС, а на фиг. 2 - четырехцилиндрового. Двигатель состоит из корпуса 1, в котором размещены рейка 2, поршни 3, зубчатые колеса 4, 5, б,цилиндры 7, головки цилиндров 8, маховик 9, шатун 10. К двигателю подсоединены механизмы газораспределения, питания, смазки, охлаждения обычной конструкции (на фиг. не показаны). Зубчатые колеса 4 и 5 имеют по два зубчатых венца. Один венец выполнен по всей окружности колеса. С помощью этих венцов колеса находятся в постоянном зацеплении между собой. Второй венец выполнен только по части окружности колеса. Эти венцы предназначены для зацепления с рейкой и расположены на колесах так, чтобы они входили в зацепление с ней поочередно, причем при работе одного колеса в зацеплении с рейкой, второе колесо с ней не связано. Зубчатое колесо 6 находится в постоянном зацеплении с рейкой и соединено с колесом 5 шатуном 10. Двигатель работает следующим образом. При рабочем ходе усилия от расширения газов сгораемого топлива передаются поршням 3, жестко связанным с рейкой 2. Пусть поршень 3 движется влево. При этом зубчатое колесо 4 находится в зацеплении с рейкой 2 и колесом 5. Колесо 4 вращается против часовой стрелки. Колесо 5, не связанное в этот период с рейкой, вращается по часовой стрелке и передает это направление вращения колесу 6 через шатун 10. В конце хода поршня зубья неполного венца колеса 4 выходят из зацепления с рейкой, а в зацепление с ней входят зубья неполного венца колеса 5. В этот момент поршень меняет направление движения и рейка вращает колесо 5 по часовой стрелке, т. е. направления движения колес 4, 5 и 6 сохраняются. Колесо 6 служит для фиксации рейки 2 в крайних левом и правом положениях. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Двигатель внутреннего сгорания, включающий корпус, головки цилиндров, цилиндры с поршнями,механизм преобразования возвратнопоступательного движения поршней во вращательное движение выходного вала, механизмы газораспределения, питания, смазки и охлаждения, отличающийся тем, что механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение выходного вала выполнен в виде трех зубчатых колес, размещенных в один ряд,и зубчатой рейки, жестко закрепленной концами к поршням, причем на первом и втором зубчатых колесах имеется по два зубчатых венца одинакового диаметра, в одном из которых зубья расположены по всему периметру колеса, а второй венец выполнен с зубьями, расположенными только на части периметра колеса с возможностью входить в зацепление с рейкой периодически и поочередно первому и второму колесу, а третье зубчатое колесо находится в постоянном зацеплении с рейкой, при этом второе и третье зубчатые колеса соединены шатуном.