Роторный двигатель

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить надежность и срок службы двигателя. Двигатель содержит секторные лопасти, которые попарно соединены и помещены в цилиндрическую полость. Механизм преобразования движения выполнен в виде пары рычагов, соединенных с валами 9 и 10 лопастей, и кулисы 18. Последняя шарнирно установлена на выходном валу 17 и выполнена с двумя дорожками. Рычаги выполнены двуплечими , имеющими на концах ролики, взаимодействующие с соответствующими дорожками кулисы. На противоположных концах кулисы имеются ролики 22 и 23, смещенные в противоположные стороны относительно продольной оси кулисы. Этими роликами она опирается на кольцевой копир, имеющий участки 24 и 25 высокого и низкого профиля. Благодаря щарнирной установке кулисы 18 на валу 17 и наличию разновысоких участков копира кулиса всегда наклонена в одну или в другую сторону в зависимости от взаимного расположения роликов 22 и 23 и участков 24 и 25 копира. В зависимости от давления топливной смеси происходит взаимодействие всех элементов механизма преобразования движения . 15 ил. S (Л г со СХ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1318704 А 1 (51) 4 F02 В 5500

ФЗ;уц „, tfq ; r., :., + +"þþ гэ ® Ц 4автац

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3719942II25-06 (22) 03.04.85 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (75) Н. П. Бобиков (53) 621.437 (088.8) (56) Патент Германии № 690416, кл. 46 а> 5/10, 1940. (54) РОТОРНЪ|Й ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить надежность и срок службы двигателя. Двигатель содержит секторные лопасти, которые попарно соединены и помещены в цилиндрическую полость. Механизм преобразования движения выполнен в виде пары рычагов, соединенных с валами 9 и 10 лопастей, и кулисы 18. Последняя шарнирно установлена на выходном валу 17 и выполнена с двумя дорожками. Рычаги выполнены двуплечими, имеющими на концах ролики, взаимодействующие с соответствующими дорожками кулисы. На противоположных концах кулисы имеются ролики 22 и 23, смещенные в противоположные стороны относительно продольной оси кулисы. Этими роликами она опирается на кольцевой копир. имеющий участки 24 и 25 высокого и низкого профиля. Благодаря шарнирной установке кулисы 18 на валу 17 и наличию разновысоких участков копира кулиса всегда наклонена в одну или в другую сторону в зависимости от взаимного расположения роликов 22 и 23 и участков 24 и 25 копира. В зависимости от давления топливной смеси происходит взаимодействие всех элементов механизма преобразования движения. 15 ил.

1318704

Изобретение относится к двигателестроению, в частности роторным двигателям лопастного типа.

Цель изобретения — повышение надежности и срока службы двигателя.

На фиг. 1 показан двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез A — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — схема действия сил на кулису; на фиг. 5 — положение лопастей в момент воспламенения топливной смеси; на фиг. 6 — то же, при рабочем ходе и в начале сжатия; на фиг. 7 — то же, при всасывании новой порции топливной смеси и завершении сжатия ранее поступившей; на фиг. 8 — то же, при воспламенении; на фиг. 9 — положение подвижных частей механизма преобразования при повороте кулисы на 0, на фиг. 10 — то же, при повороте на 45; на фиг. 11 — то же, при повороте на 90, на фиг. 12 — то же, при повороте на 135, на фиг. 13 — — то же, при повороте на 180, на фиг. 14 — то же, при повороте на 270 ; на фиг. 15 — то же, при повороте на 360 .

Роторный двигатель содержит четыре секторные лопасти 1 — 4, которые попарно соединены между собой и помещены в цилиндрическую полость 5, имеющую впускное 6 и выпускное 7 окна, свечу 8 зажигания. Лопасти 1, 2 и 3, 4 установлены на соосных валах 9 и 10. Лопасти 1 и 2 через вал 9 связаны с двуплечим рычагом 11, имеющим на своих концах ролики 12 и 13, а лопасти 3 и 4 связаны с роликами 14 и 15 двуплечего рычага 16 посредством вала 10. На выходном валу 17 шарнирно установлена кулиса 18, выполненная с двумя дорожками 19 и 20, образованными буртиками кулисы и продольной планкой 21, установленной на выходном валу 17. Ро. лики 12 — 15 взаимодействуют с соответствующими дорожками 19 и 20 кулисы 18.

На противоположных концах кулисы 18 имеются ролики 22 и 23, смещенные в противоположные стороны относительно продольной оси кулисы. Роликами 22 и 23 кулиса опирается на кольцевой копир, имеющий участок 24 высокого профиля (половина кольцевого копира) и участок 25 низкого профиля (другая половина кольцевого копира) .

Благодаря шарнирной установке кулисы 18 на валу 17 с помощью шарнира 26 и наличию разновысоких участков копира, на который она опирается, кулиса всегда наклонена в одну или в другую сторону в зависимости от того, какой из роликов 22 и 23 находится на высоком участке копира, а какой — на низком. Одной из точек опоры кулисы 18 является также выходной вал 17, который снабжен упорно-опорными подшипниками для восприятия этой нагрузки.

Ось вала 17 на величину е смещена от оси валов 9 и 10. Величина смещения меньше радиуса R рычагов 11 и 16.

Роторный двигатель работает следующим образом.

В начальный момент лопасти 1 — 4, вращаясь по часовой стрелке, занимают положение, показанное на фиг. 5 и 9. При этом в пространство между лопастями 1 и 4 всасывается рабочая смесь из окна 6, а в пространстве между лопастями 2 и 3 начинается выпуск отработавших газов через выпускное окно 7, а в пространстве между лопастями 1 и 3 выхлоп завершается. В этот момент происходит воспламенение рабочей смеси в пространстве между лопастями 2 и 4 от свечи 8 зажигания. Давление воспламенившихся газов, действующее на лопасти 2 и 4, посредством валов 9 и 10, передается на рычаги 11 и 16 и через ролики на концах этих рычагов воздействует на кулису 18 и через нее передается на выходной вал 17. При этом рычаг 11 воздействует на кулису 18 роликом 12, находящимся в рабочей (поднятой) дорожке 19 кулисы 18, в то время, как на противоположный ролик 13, находящийся на другом конце этого рычага, с кулисой не взаимодействует. Точно так же рычаг 16 взаимодействует с кулисой 18 (ее дорожкой 19) роликом 15, а ролик 14 остается свободным.

Давление роликов 12 и 15 на кулису 18 (фиг. 4) направлено в противоположные стороны — по часовой стрелке и против нее с одинаковым усилием Р, Однако плечо действия силы Р от ролика 12 на кулису 18 относительно выходного вала 17 больше плеча действия силы P от ролика 15, поскольку они составляют соответственно

R + Е и R — E . .Поэтому кулиса 18 вместе с выходным валом 17 поворачивается по часовой стрелке под действием усилия от роликов 12 и ведет за собой по часовой стрелке ролик 15 и связанные с ним лопасти 3 и 4. При этом ролик 12 движется быстрее ролика 15, поскольку имеет большее плечо относительно выходного вала 17 и к моменту поворота этого вала (а следовательно, и кулисы 18) на 45 (фиг. 10) рычаги 11 и 16, а следовательно, и лопасти 1 — 4 расходятся между собой примерно на 90 . В этом положении в пространстве лопастей 2 и 3 происходит выпуск отработавших газов, в пространстве лопастей

1 и 3 — впуск, в пространстве лопастей 1 и 4 — сжатие рабочей смеси, а в пространстве лопастей 2 и 4 продолжается рабочий ход.

К моменту поворота выходного вала 17 и кулисы 18 на 90 (фиг. 11) лопасти 1 и 2 повернутся на угол порядка 145, а лопасти 3 и 4 — на угол порядка 35 . В это время происходит поджиг смеси в пространстве лопастей 1 и 4, завершается выпуск в пространстве лопастей 2 и 3, начинается

1318704 выпуск в пространсгве лопастей 2 и 4 и продолжается всасывание в пространстве лопастей 1 и 3.

При воспламенении смеси в пространстве лопастей 1 и 4 давление газов на лопасти 1 и 4 через ролики передается на кулису 18. При этом давление роликов на кулису направлено в противоположные стороны и плечи давления роликов на кулису относительно центра ее поворота (ось вала 17) равны, т. е. имеет место «мертвая точка».

Двигатель выходит из этого положения за счет инерции движущихся частей и маховика (не показан). Как только элемент двигателя пройдет «мертвую точку», то плечо приложения силы от ролика 15 будет увеличиваться, а от ролика 12 — уменьшаться.

Появившаяся увеличивающаяся разница в плечах приложения сил от указанных роликов будет способствовать выходу из «мертвой точки» и дальнейшему повороту выходного вала 17 и других элементов двигателя.

При повороте выходного вала 17 на 135 (фиг. 12) разница в плечах приложения сил от роликов 15 и 12 уже велика и ролик 15 беспрепятственно ведет кулису 18 и выходной вал 17. В это время в пространстве лопастей 4 и 2 происходит выпуск отработавших газов, в пространстве лопастей 2, 3— всасывание, в пространстве лопастей 1, 3— сжатие рабочей смеси.

К моменту поворота кулисы 18 на 180 лопасти 1 и 2 и 3 и 4 также повернутся на 180 по сравнению с начальным поло>кением. В этот момент ролик 23 переходит на высокий участок 24 кольцевого копира, а ролик 22 — на низкий участок 25 копира и кулиса 18 наклоняется в другую сторону, поворачиваясь на шарнире 26 относительно выходного вала 17. При этом ролики 12 и 15, зажатые между планкой 21 и буртиком кулисы 18, освобождаются, а ролики 13 и 14 — зажимаются.

В повороте выходного вала 17 и кулисы

18 на 180, в пространстве лопастей 2 и 3— впуск, в пространстве лопастей 1 и 3 — воспламенение и рабочий ход в пространстве лопастей 1 и 4 — выпуск отработавших газов, в пространстве лопастей 4 и — завершается выпуск.

Воспламенение смеси в пространстве loпастей 1 и 3 вызывает давлен1к на лопасти

5 1 и 3, которое передается на ролики !3 и 14, воздействующие на кулису !8 в противоположных направлениях, и так же, как в положении на фиг. 9, кулиса 18 поворачивается по часовой стрелке, принуждая ролик !4, 10 связанный с лопастями 4 и 3, поворачиваться по часовой стрелке вплоть до положения на фиг. 14 (270 ), где аналогично положению на фиг. 11 (90 ) имеет место «мертвая точка». Двигатель далее вплоть до положения, соответствующего повороту вала 17 и кулисы 18 на угол 360 (фиг. 15), работает аналогично описанному для положений 90-- 180, за исключением того, что работает дорожка 20 кулисы 18, а также ролики 13 и 14.

В положении, показанном на фиг. 15 (360 поворота вала 17 и кулисы 18). двигатель принимает начальное положение и ролики 22 и 23 кулисы 18 опять меняются участками профиля копира и кулиса 18

25 принимает первоначальное положение. Формула изобретения

Роторный двигатель, содержащнй цилиндрическую 11олость, размещенные l; ней

30 секторные лопасти, установленные на соосных валах, и механизм преобразования движения лопастей, выполненный в ви.<с пары рычагов, соединенных с валами лопастей, и кулисы, установленной на выходном валу и взаимодействующей с роликами рычагов, 35 отлина1о1иийся тем, что, с целью повы1нения надежности и срока службы, кулиса установлена на выходном валу шарнирно и выполнена с двумя дорожками, а рычаги вьшолнеНЫ ДБ ll. !C×ÈÌ И И РОЛИКИ СМСЖНЫХ КОНЦОВ

l1ар рычагов установлены на кулисе с возмо>кностью взаимодействия с соответствующей дорожкой, причем кулиса снабжена кольцевым копиром с двумя участками профиля различной высоты для обеспечения качания кулисы в плоскости рычагов.

1 )l()7ll1

/i

1 —.- --- .„ ig — .-9

/.

/ г

/ )i

/ I . ",.ф

)

1 ! ... ) . ///

", . =-„;..:, (. ; y l ./

Х,,Ь . .. /

5 —.

/ / с

20 -.. -- - — .. 79

/ 1

Г 1

j .1 (Г

/ 1

/ ф

-1/ (i!

1 (!, 1(, 1 (. /

Р ! (/

l 1

II !

" РБЯ. 9

Фиг. Л

1318704 о с к

К)

Раба

ue xoo

Фиг. 6

Воспп аменение

Фиг. 8

М

Фиг. 10

1318704

УБ7

zm

Фиг. 70 фиг 7З

Фиг. 75

Составитель С. Андреева

Редактор A. Козорез 3 ехред И. Верее Корректор,Л. Пилипенко

Заказ 2489727 Тираж 503 Подписное

Вс11!ИПИ Государстнс нного комитета СС(;Р но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- -35, Ра,шская иаб., д. 475

Производственно-полиграфиисскос предприятие, г. Ужгород, ул. Г!роек гная, 4