Двигатель с вращающимся шатунным болтом

1 Настоящее изобретение относится к двигателям, в которых движение коленчатого вала не зависит от движения шатуна. В классических двигателях, соответствующих известному уровню техники, шатун соединен непосредственно с болтом коленчатого вала. С другим концом шатуна соединен поршень. Таким образом, диаметр окружности(зоны) вращения, описываемой болтом коленчатого вала, равен ходу поршня. Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить некоторую степень независимости при движении шатуна относительно коленчатого вала. Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы гарантировать, что расстояние, которое поршень проходит между нижней мертвой точкой и верхней мертвой точкой, отличается от диаметра окружности вращения, описываемой болтом коленчатого вала. Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы гарантировать, что такты впуска и такты выпуска отличаются от тактов сжатия и расширения. Двигатель с вращающимся шатунным болтом, реализованный с целью решения вышеупомянутых задач настоящего изобретения,изображен на прилагаемых чертежах, при этом на фиг. 1 представлено условное изображение двигателя с вращающимся шатуном,на фиг. 2 представлено условное изображение двигателя с вращающимся шатуном в тактах расширения и выпуска, если зубчатое колесо шатунного болта совершает пол-оборота в обратном направлении, когда коленчатый вал совершает полный оборот,на фиг. 3 представлено условное изображение двигателя с вращающимся шатуном в тактах впуска и сжатия, если зубчатое колесо шатунного болта совершает пол-оборота в обратном направлении, когда коленчатый вал совершает полный оборот,на фиг. 4 представлено условное изображение движения поршня двигателя с вращающимся шатуном, если зубчатое колесо шатунного болта совершает один оборот, когда коленчатый вал совершает полный оборот,на фиг. 5 представлен поперечный разрез двигателя с вращающимся шатуном,на фиг. 6 представлено условное изображение перемещения поршня, если зубчатое колесо вращающегося шатунного болта находится в позиции двигателя, когда коленчатый вал совершает полный оборот,на фиг. 7 представлено условное изображение перемещения поршня, если зубчатое колесо вращающегося шатунного болта движется в обратном направлении. Детали, изображенные на чертежах, обозначены следующими позициями: 1. Поршень 2. Цилиндр 2 3. Шатун 4. Зубчатое колесо вращающегося шатунного болта 5. Вращающийся шатунный болт 6. Коленчатый вал 7. Болт коленчатого вала 8. Зона (окружность) вращения, описываемая болтом коленчатого вала 9. Двухвенцовое зубчатое колесо 10. Зубчатое колесо 11. Зубчатое колесо 12. Зубчатое колесо Двигатель с вращающимся шатунным болтом содержит поршень 1, цилиндр 2, шатун 3,зубчатое колесо 4 вращающегося шатунного болта, вращающийся шатунный болт 5, коленчатый вал 6, болт 7 коленчатого вала, двухвенцовое зубчатое колесо 9 и другие зубчатые колеса 10, 11, 12 (см. фиг. 1, 2, 3, 4, 5). Посредством вращающегося шатунного болта 5 один конец шатуна 3 соединен с поршнем 1, а другой конец - с коленчатым валом 6. Зубчатое колесо 4 вращающегося шатунного болта, изготовленное вместе с вращающимся шатунным болтом 5, движется на болте 7 коленчатого вала. Зубчатое колесо 4 вращающегося шатунного болта и вращающийся шатунный болт 5 могут быть изготовлены как одно целое или могут быть собраны в узел после изготовления по отдельности. Точно так же зубчатые колеса 11 и 12 могут быть изготовлены как одно целое или могут быть собраны в узел после изготовления по отдельности. Зубчатое колесо 9, снабженное зубчатыми венцами на обеих - внутренней и внешней - поверхностях, установлено на оси коленчатого вала 6. Упомянутое зубчатое колесо 9 связано с зубчатым колесом 4 вращающегося шатунного болта, установленным на болте 7 коленчатого вала и соединенным с вращающимся шатунным болтом 5, и движется вместе с этим зубчатым колесом 4 вращающегося шатунного болта. Упомянутые зубчатые колеса 10, 11, 12, которые взаимосвязаны и соединены с коленчатым валом 6, обеспечивают движение двухвенцового зубчатого колеса 9 вместе с ними посредством передачи движения от зубчатого колеса 4 вращающегося шатунного болта, соединенного с вращающимся шатунным болтом 5. Зубчатое колесо 4 вращающегося шатунного болта совершает вращение в обратном направлении на болте 7 коленчатого вала на величину, равную разности между вращением коленчатого вала 6 и вращением двухвенцового зубчатого колеса 9. Когда коленчатый вал 6 вращается, зубчатое колесо 4 вращающегося шатунного болта и вращающийся шатунный болт 5 вращаются вместе с упомянутым двухвенцовым зубчатым колесом 9, установленным на оси коленчатого вала 6. Вместе с тем, вращательное движение коленчатого вала 6 отличается от вращательного движения упомянутого 3 зубчатого колеса 9, и вследствие этой разности в скорости вращения, зубчатое колесо 4 вращающегося шатунного болта вращает вращающийся шатунный болт 5 вокруг оси болта 7 коленчатого вала. Поскольку при этом вращательном движении оси зубчатого колеса 4 вращающегося шатунного болта и самого вращающегося шатунного болта 5 не совпадают, ось вращающегося шатунного болта 5 вращается вокруг оси зубчатого колеса 4 вращающегося шатунного болта и болта 7 коленчатого вала, а центр вращения шатуна 3 изменяется во время этого вращательного движения из-за упомянутого несовпадения осей. Поскольку шатун 3 приводится в движение посредством зубчатого колеса 4 вращающегося шатунного болта, которое вместе с вращающимся шатунным болтом 5 совершает движение, не связанное прямой зависимостью с движением болта 7 коленчатого вала, хотя шатун 3 и соединен с коленчатым валом и с поршнем 1,коленчатый вал 6 движется независимо от шатуна 3. Это обеспечивает различие между протяженностью движения поршня 1 между нижней и верхней мертвыми точками и диаметром окружности вращения, описываемой болтом 7 коленчатого вала. В этом случае шатун 3 совершает на болте 7 коленчатого вала движение по эллиптической, а не по круговой траектории. Ниже, со ссылками на фиг. 2 и 3, приводится пояснение движения поршня 1 в случае,если колесо 4 вращающегося шатунного болта совершает пол-оборота, когда коленчатый вал 6 совершает полный оборот. На фиг. 2 показаны этапы работы двигателя, когда поршень 1 движется вниз, т.е. из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку. Во время упомянутого движения поршня 1 в цилиндре 2 одновременно с движением вращающегося шатунного болта 5 центр шатуна 3 находится в более высокой точке, чем ось болта 7 коленчатого вала. В этом случае поршень 1 прикладывает большее давление к болту 7 коленчатого вала посредством шатуна 3, а кроме того, поскольку мгновенное плечо вращения коленчатого вала 6 является большим из-за движения центра шатуна 3, на коленчатом валу 6 формируется большее вращающее усилие. Кроме того, в дополнение к воздействию шатуна 3 на болт 7 коленчатого вала, обеспечивающему вращение коленчатого вала 6, на вращение коленчатого вала 6 также влияет двухвенцовое зубчатое колесо 9 и другие зубчатые колеса 10, 11, 12. Ввиду избыточного давления и крутящего момента, прикладываемых к коленчатому валу 6, повышается мощность двигателя. На фиг. 2 также показаны этапы работы двигателя, когда поршень 1 движется вверх, т.е. из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку. Во время упомянутого движения поршня 1 в цилиндре 2 одновременно с движением вращающегося шатунного болта 5 центр шатуна 3 4 находится в более низкой точке, чем ось болта 7 коленчатого вала. Поскольку поршень 1 совершает упомянутое движение вверх медленнее,чем коленчатый вал 6, обратно направленное усилие, воздействующее на поршень 1 во время такта выпуска, уменьшается, вследствие чего упрощается операция выпуска. Как видно на фиг. 3, длина хода поршня 1 в цилиндре 2 больше, чем та, которая показана на фиг. 2. В этом случае можно получить двигатель с высоким КПД, обеспечивая подачу большего количества топливовоздушной смеси в цилиндр 2. На фиг. 4 видно, что диаметр окружности вращения, описываемой болтом 7 коленчатого вала, больше, чем длина хода поршня 1 в цилиндре 2, если зубчатое колесо 4 вращающегося шатунного болта совершает один оборот, когда коленчатый вал 6 совершает один оборот. В двигателях с вращающимся шатунным болтом, поскольку поршень 1 движется вниз,т.е. из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку, медленнее, чем болт 7 коленчатого вала, высокое давление используется эффективнее, обеспечивается использование топлив с большей скоростью горения, а также возможность получения высокоскоростных двигателей,в частности двигателей, работающих на дизельном топливе. Вместо всех зубчатых колес, используемых в настоящем изобретении, также можно использовать цепи, звездочки цепей, электронные и гидравлические системы. Кроме того,поскольку зажигание будет происходить с меньшей задержкой ввиду усовершенствованной синхронизации в бензиновом двигателе,обратно направленное усилие, действующее на поршень 1, будет меньшим, вследствие чего можно получить более бесшумный и более эффективный двигатель. Время, предоставляемое для зажигания, обеспечивает получение термодинамически выгодного двигателя, который также благоприятен для окружающей среды. Кроме того, в двухтактных двигателях будут обеспечиваться надлежащее зажигание и высокий КПД. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Двигатель с вращающимся шатунным болтом, содержащий поршень (1), цилиндр (2),шатун (3), являющийся подвижным элементом и соединенный одним концом с поршнем (1), а другим - с коленчатым валом (6), коленчатый вал (6), вращающийся шатунный болт (5) на болте (7) коленчатого вала, зубчатое колесо (9),установленное на оси коленчатого вала (6) и снабженное двумя зубчатыми венцами на его внутренней и внешней поверхностях, и зубчатые колеса (10, 11, 12), соединенные с упомянутым зубчатым колесом (9), отличающийся тем,что упомянутые зубчатые колеса (10, 11, 12), 5 которые взаимосвязаны, а также соединены с коленчатым валом (6), движутся вместе с двухвенцовым зубчатым колесом (9), при этом зубчатое колесо (4) вращающегося шатунного болта и вращающийся шатунный болт (5), движущиеся вместе за счет передачи движения от упомянутого зубчатого колеса (9), вращают коленчатый вал (6) посредством усилия, воздействующего на болт (7) коленчатого вала, и вращают двухвенцовое зубчатое колесо (9), тогда как упомянутое зубчатое колесо (9) вращает коленчатый вал (6) посредством других зубчатых колес (10, 11 и 12). 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем,что вращающийся шатунный болт (5), установленный на оси болта (7) коленчатого вала, имеет ось, не совпадающую с осью зубчатого колеса(4) вращающегося шатунного болта, и обеспечивает движение коленчатого вала (6), независимое от шатуна (3), при этом длина хода поршня (1) между нижней и верхней мертвыми точками отличается от диаметра окружности вращения, описываемой болтом (7) коленчатого вала, что вызывает изменения положения центра вращения шатуна (3).