Роторный двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет увеличить надежность роторного двигателя путем стабилизации вращения вала. На соосных валах установлены лопасти, имеющие механизм привода, кинематически связывающий рабочие валы с выходным валом 22 и включающий шестерню. С выходным валом кинематически связаны сателлиты и ползуны, установленные попарно противоположно. Зубчатое колесо механизма привода имеет внутренние спицы. На рабочих валах установJ7 20 W . лены зубчатые секторы, в зацеплении с которыми находятся конические щестерни 17, установленные на спицах 19 и связанные жестко с пружинами 18 кручения. Вал 11 имеет механизм стабилизации угловой скорости в виде двух балансиров 23, связанных .пружинами и имеющих ролики, и профилированного кулачка 29, установленного с возможностью поворота на корпусе мащины. Порядок чередования термодинамических процессов двигателя определяется работой кривощипного механизма, который, обкатываясь, воздействует своим ползуном на стенку прорези , выполненной в качающейся крестовине , и связанную с ней через щестерню 17 вспомогательную крестовину, принуждает их колебаться относительно друг друга периодически . Процесс засасывания рабочей смеси сопровождается закручиванием пружин 18, которые, раскручиваясь по окончании рабочего хода, приводят к выравниванию скоростей вспомогательной крестовины и зубчатого колеса 20. 14 ил. S (Л 4 й1 to а 00 ее Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4 F о2 в ь3/оо гоп;1"„ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4016127/25-06 (22) 03.12.85 (46) 07.12.88. Бюл. № 45 (71) Центральное конструкторское бюро

Министерства речного флота РСФСР в г. Горьком (72) А. Ф. Мошков и Н. А. Шаповалов (53) 621.43 (088.8) (56) Патент Франции № 1529551, кл. F 02 В 53/00, 1968. (54) РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет увеличить надежность роторного двигателя путем стабилизации вращения вала. На соосных валах установлены лопасти, имеющие механизм привода, кинематически связывающий рабочие валы с выходным валом 22 и включающий шестерню. С выходным валом кинематически связаны сателлиты и ползуны, установленные попарно противоположно. Зубчатое колесо механизма привода имеет внутренние спицы. На рабочих валах установ„„SU„„1442683 A 1 лены зубчатые секторы, в зацеплении с которыми находятся конические шестерни 17, установленные на спицах 19 и связанные жестко с пружинами 18 кручения. Вал 11 имеет механизм стабилизации угловой скорости в виде двух балансиров 23, связанных пружинами и имеющих ролики, и профилированного кулачка 29, установленного с возможностью поворота на корпусе машины. Порядок чередования термодинамических процессов двигателя определяется работой кривошипного механизма. который, обкатываясь, воздействует своим ползуном на стенку прорези, выполненной в качающейся крестовине, и связанную с ней через шестерню 17 вспомогательную крестовину, принуждает их колебаться относительно друг друга периодически. Процесс засасывания рабочей смеси сопровождается закручиванием пружин

18, которые, раскручиваясь по окончании рабочего хода, приводят к выравниванию скоростей вспомогательной крестовины и зубчатого колеса 20. 14 ил.

1442683

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания.

Целью изобретения является увеличение надежности роторного двигателя внутреннего сгорания путем стабилизации вращения вала.

На фиг. 1 показан двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 — рабочая камера, поперечный разрез; на фиг. 3 — кинематический привод, поперечный разрез; на фиг. 4 двигатель с торца с частично оборванным кожухом; на фиг. 5 — механизм привода; на фиг. 6 — сечение А — А на фиг. 5; на фиг. 7 — конец выпуска отработавших газов из рабочей полости и конец сжатия горючей смеси в рабочей полости, положение бал ан сир а; на фи г. 8 — то же, положение лопастей; на фиг. 9 — конец впуска горючей смеси и конец расширения рабочего хода, положение балансиров; на фиг. 10— то же, положение лопастей; на фиг. 11 конец выпуска отработавших газов и конец сжатия, положение балансиров; на фиг. 12-то же, положение лопастей; на фиг. 13— конец впуска горючей смеси и конец расширения, положение балансиров; на фиг. 14— то же, положение лопастей.

Двигатель состоит из корпуса 1, боковой крышки 2, образующих кольцевую камеру

3, которая рабочими 4 и вспомогательными

5 лопастями разделена на четыре рабочие 6 и нерабочие 7 полости. На корпусе двигателя предусмотрено для подачи горючей смеси окно 8, а для выхлопа отработавших газов — окно 9. Нерабочие полости 7 при помощи боковых отверстий IO, выполненных в полом рабочем валу 11, сообщены с атмосферой. Лопасти 4 и 5 снабжены канавками 12 для уплотнения, причем вспомогательные лопасти 5 скреплены с полым рабочим валом, на конце которого установлена качающаяся крестовина 13, два. конца которой снабжены зубчатыми секторами 14, которые вместе с другой крестовиной 15 соединены через вал 16 с рабочими лопастями 4, а шестерни 17, подпружиненные спиральными пружинами 18, посажены свободно, как на осях, на спицах 19 зубчатого колеса 20 механизма привода, находящегося в зацеплении с зубчатым колесом 21, установленным на выходном валу 22, образуют механизм привода двигателя. На крестовине 13, посаженной на полый рабочий вал 11, установлен инерционно-центробежный механизм стабилизации угловой скорости, состоящий из двух балансиров 23, подвешенных на диске 24 при помощи .шпилек-осей 25 и связанных между собой двумя стяжными пружинами 26. Для ограничения поворота балансиров на диске

24 установлены упоры 27. Балансиры 23 снабжены роликами 28, опирающимися на неподвижный профилированный кулачок 29, 5

55 установленный на стойке 30, закрепленной на кожухе двигателя 31 и снабженной рукояткой 32 поворота, позволяющей менять положение кулачка 29. В свободных концах крестовины 15 выполнены пазы 33.

На ободе колеса 20 установлены два кривошипных механизма 34, состоящие из обойм 35, кривошипов 36, на мотылевой шейке 37 которых посажены ползуны 38, помещенные в пазах ЗЗ.

На одной из коренных шеек кривошипов

36 посажены жестко зубчатые колеса 39, находящиеся в зацеплении с зубчатым колесом

40, закрепленным неподвижно на крышке двигателя 2 и имеющим диаметр в два раза больше колеса 39.

С обратной стороны от кинематического привода на фланце лопастей установлен храповик 41 ручной заводки двигателя, а в корпусе — свеча 42 зажигания.

Двигатель работает следующим образом.

При работе двигателя за каждый оборот рабочих органов в каждой рабочей полости происходит четыре такта работы двигателя: всасывание горючей смеси через окно 8, сжатие ее под действием механизма 34, расширение (рабочий ход) и выпуск отработавших газов через окно 9, причем сжатие горючей смеси в одной из рабочих полостей совпадает по времени с выпуском отработавших газов в другой — симметричной, т.е. такты термодинамических процессов в одной рабочей полости сдвинуты по времени относительно другой на 180 .

Порядок чередования термодинамических процессов двигателя определяется работой кривошипного механизма 34, который, обкатываясь колесом 39 по неподвижному зубчатому колесу 40, имеющему диаметр в два раза больший, чем у колеса 39, и воздействуя своим ползуном 38 на стенку прорези 33, выполненной в качающейся крестовине 15, и связанную с ней через коническую шестерню 17 крестовину 13, принуждает их колебаться относительно друг друга периодически с интервалом в 180, заставляет сближаться связанные с ними рабочие лопасти 4 и 5, обеспечивая сжатие горючей смеси в одной из рабочих полостей и выпуск отработавших газов из симметричной полости через окно 9.

Расширение рабочей. полости (рабочий ход), следующее за сжатием, сопровождается резким возрастанием давления газов, приводит к ускорению движения рабочих лопастей 4 и расширению объема симметричной полости 6, благодаря чему происходит засасывание рабочей смеси в последнюю через окно 8.

Указанный процесс сопровождается закручиванием пружин 18, которые, раскручиваясь по окончании рабочего хода, приво1442683 з дят к выравниванию скоростей вспомогательной крестовины 13 и зубчатого колеса 20 и обеспечивают более мягкую работу двигателя.

Совокупная масса вспомогательных лопастей 5 и связанных с ними полого рабочего вала 11, качающейся крестовины 13, диска 24 и балансиров 23 в несколько раз превышает совокупную массу рабочих лопастей 4 и присоединенных к ней деталей, а также шарнирная подвеска балансиров и возможность изменения положения их центра тяжести относительно центра вращения обеспечивают относительно равномерное вра щение вспомогательных рабочих органов и выходного вала двигателя.

При пуске двигателя, который может быть осуществлен вручную, вращая храповик 41, закрепленный на фланце рабочих лопастей 4, или стартером, вращая зубчатое колесо 20, балансиры 23, взаимодействуя с фигурным кулачком 29, в момент расширения, препятствуют обратному ходу вспомогательных лопастей 5 и только при достижении двигателем определенного числа оборотов, выйдя из контакта с профилированным кулачком 29, под действием центробежных сил начинают выполнять функцию стабилизации числа оборотов двигателя.

Во избежание возможного противодавления со стороны нерабочих полостей 7 последние при помощи боковых отверстий 10, выполненных в полом валу 11, постоянно сообщены с атмосферой.

Формула изобретения

Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с кольцевой камерой, соосные рабочие валы с установленными на них лопастями, образующими в кольцевой камере рабочие полости, выходной вал и механизм привода лопастей, установленный на рабочих валах, кинематически связывающий их с выходным валом и включающий шестерню, закрепленную жестко на корпусе соосно с рабочими валами, кривошипные механизмы, снабженные зубчатыми колесами-сателлитами и ползунами, установленные попарно-противоположно и кинематически связанные с выходным валом, при15 чем зубчатые колеса входят в зацепление с неподвижной шестерней, закрепленной на корпусе, а ползуны находятся в пазах крестовины, установленных на рабочих валах, отличающийся тем, что, с целью увеличения

20 надежности, выходной вал и механизм привода снабжены зубчатыми колесами, находящимися в зацеплении, причем зубчатое колесо механизма привода имеет,.внутренние спицы, на рабочих валах установлены зубчатые секторы, в зацеплении с которыми находятся конические шестерни, установленные на спицах и связанные жестко с пружинами кручения, рабочие валы снабжены механизмом стабилизации угловой скорости, состоящим из двух балансиров, связанных между собой пружинами и снабженных роликами, и профилированного кулачка, установленного с возможностью поворота на корпусе машины и снабженного рукояткой для поворота.

1442683

1442683

27

Фиг. 12

1442683

ФМ2. 13

Фиг. 1Ô

Составитель М. Крылов

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор С. Черни

3 а к аз 6337/30 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4