Двигатель фокина

 

Сущность изобретения: двигатель содержит два неподвижных блока цилиндров 1,в каждом из которых установлено кольцо 2.На каждом пазу 3 на кольце 2 установлен конец поршня 4. На направляющих каждого кольца 2 установлена роликовая опора 5 с роликами 6 на подшипниках. Каждая роликовая опора 5 соединена с одним концом плеча водила 8, закрепленного на силовом валу 9. На роликовой опоре 5 установлены регулирующие звенья. В корпусах роликов бив регулирующих звеньях вырезаны каналы для прохода охлаждающего масла. 12 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

P ЕСПУБЛИК (я)5 F 02 В 75/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4909649/06 (22) 16.01.91 (46) 23.08.93. Бюл. М 31

P6) М.8.Фокин ф(56) flsTBHT США М 3942488, кл. 123-И5, 1976.

Патент США М 2036060, кл. 123-44, 1936. (54) Д8ИГАТЕЛЬ ФОКИНА (57) Сущность изобретения: двигатель содержит два неподвижных блока цилиндров

„„. Ж„„1836578 АЗ

1, в каждом из которых установлено кольцо

2. На каждом пазу 3 на кольце 2 установлен конец поршня 4, На направляющих каждого кольца 2 установлена роликовая опора 5 с роликами 6 на подшипниках. Каждая роликовая опора 5 соединена с одним концом плеча водила 8, закрепленного на силовом валу 9. На роликовой опоре 5 установлены регулирующие звенья. В корпусах роликов

6 и в регулирующих звеньях вырезаны каналы для прохода охлаждающего масла. 12 ил.

1836578

Изобретение относится к двигателестроению.

Известный двигатель, содержащий неподвижный корпус с радиальным расположением цилиндров, В центре корпуса расположен силовой вал с толкателями клапанов.

Целью изобретения является упрощение конструкции, уменьшение удельного веса и повышение мощности двигателя. 10

На фиг.1 и 2 изображен общий вид двигателя Фокина; нэ фиг.3 — сечение А-А на фиг.1; на фиг. 4-7 — кинемэтическая схема работы двигателя; на фиг.8 — принципиальная схема работы парового двигателя; на фиг.9 — схема расположения оси окон относительно оси водила с роликом; на фиг.10— принципиальная схема работы двигателя внутреннего сгорания; на. фиг.11 — индикаторная диаграмма двигателя; на фиг.12— схема вращения роликов по кольцу.

Двигатель Фокина содержит два непод :- вижных звездообразных блока А и Б цилиндров 1. в каждом из которых установлено кольцо 2. Кольцо 2 выполнено с пазами 3, взаимодействующими с концами поршней

4. Нэ кольце 2 установлена. опора 5 с роликами 6 на подшипниках 7. Опора 5 закреплена на каждом конце водила 8, закрепленного на силовом валу 9.

Роликовая опора 5 снабжена регулировочными элементами, выполненными в виде оси 10 с гайками 11. В роликах 6, регулировочных элементах, водиле 8 и силовом валу 9 выполнены каналы 12 для прохода охлаждающего масла. К блокам цилиндров 1 прикреплен кожух 13 для сбора охлаждаемого масла.

По пазу 3 вращается подшипник 14, ось 15 которого закреплена нэ конце поршня 4. Для обеспечения совпадения осей поршней с плоскостью кольца 2 устанавливаются шайбы 16.

Принципиальная работа парового двигателя.

В двигателе Фомина (см. фиг.8) движущей силой является водяной пар, который имеет давление выше атмосферного, Под действием этого давления и совершается рабочий ход поршня. Водяной пар, получаемый в нагретом котле, подводится к парораспределителю, который впускает свежий пар к верхней и нижней полостям цилиндров. Распределитель свежего пара автоматически распределяет свежий пар по цилиндрам в период такта расширения, обеспечивая вращение силового вала 9 двигателя. Распределитель свежего пара вращается ведомым зубчатым колесом привода (редуктора), выполненным за одно целое с валиком, 15

Шлицевым концом валик вращает золотник. В крышке распределителя выполнено шестнадцать отверстий, соединенных через штуцеры и трубки с клапанами, установленными на цилиндрах 1 (восемь — на верхних полостях цилиндров, восемь - на нижних полостях цилиндров), В каждом цилиндре вмонтированы два клапана (верхний и нижний), служащие для впуска в цилиндр свежего пара. поступающего из распределителя свежего пара.

Диск золотника постоянно прижат пружиной к крышке распределителя и через два окна, расположенных на разных расстояниях от центра (см, фиг,9), впускает пар одновременно в верхнюю полость первого цилиндра и в нижнюю полость пятого цилиндра (считаем по часовой стрелке), В левом блоке А цилиндров 1 одно плечо водила 3 с роликами б находится в верхнем положении, первый поршень 4 находится в н.м.т., пятый поршень 4 находится в в.т.м..

Кольцо 2 соединено шарнирно с концами первого и пятого поршней 4 (см. фиг.12). Ось кольца 2 смещена вниз на расстоянии БВ, равное половине хода поршня 4, а в правом блоке Б цилиндров 1 другое плечо водила 8 с роликами 6 находится в нижнем положении, пятый поршень 4 находится в н.м,т„ первый — в в.м.т„ось кольца 2, соединенного с концами поршней 4, смещено вверх на расстояние, равное половине хода поршня 4.

Ось окон в золотнике распределителя отклонена от оси водила(см. на проекцию водила, см. фиг,9) на угол опережения, чтобы дать возможность роликам 6 вращаться вперед, чем окнам в золотнике достигать отверстий на крышке парораспределителя, соответствующих цилиндрам, над которым располагаются ролики, и дать возможность расширения пара в цилиндрах на остальных частях хода поршней 4 (см, фиг,12).

В каждом блоке цилиндров 1 имеются редуктор, парораспределитель и паровой котел. Итак, в левом блоке А свежий пар поступает в первый цилиндр через нижний клапан и в пятый цилиндр через верхний клаган, т.к. окна в золотнике открываются перед отверстиями, соответствующими первым и пятым цилиндрам. Под действием радиальной силы давления пара первый и пятый поршни 4, с концами которых шарнирно соединено кольцо 2, поднимаются, Кольцо 2 упирается на ролики 6.

B точках касаний роликов 6 с направляющими кольца 2 происходит момент силы того, что кольцо 2 смещается в сторону большего давления. В точках касаний концов поршней 4 с кольцом 2 направлены радиальные силы, характерные точкам на инди1836578 каторной диаграмме (см, фиг.11) по объему вцилиндрах,,Давление пара в каждом цилиндре разное. Самое максимальное давление пара совершается в предыдущем цилиндре, после которого находятся ролики

6, а до роликов 6 — меньше давления пара в следующем цилиндре.

За счет перепада Д сил давлений пара в цилиндрах, расположенных до оси водила

8 и после него, ролики 6 вращаются по кольцу 2 в сторону меньшего давления (см. фиг,12). Кольцо 2 толкает ролики б вперед и далее поднимается, Ролики 6 закреплены на опорах 5, через которые и двуплечее водило 8 сообщается вращение силовому валу 9.

По пазу 3 вращаются подшипники 14, оси 15 которых закреплены на концах поршней 4.

В правом блоке принцип работы аналогичен работе в левом блоке. но в противоположном направлении, При вращении водила 8 с роликами 6 кольцо 2 также вращается, его ось описывает окружность с радиусом БВ вокруг точки

Б (оси) блока 1, Диаметр окружности равен ходу поршня 4. Положение поршней меняется в зависимости от положения кольца 2 (см, фиг.5, 6, 7).

Длина С паза 3 (на фиг.4, 6) равна ходу поршня 4. Конец поршня 4. на подшипниках

14 взаимодействует с пазом 3.

В первом и пятом цилиндрах пар расширяется, В конце расширения за 45 до в.м.т. первый поршень 4 и пятый поршейь 4 за 45О до н.м.т. открывают выпускные окна, через которые выпускается. отработанный пар. Далее пар проходит через конденса-, тор, где пар конденсируется в воду и вода обратно поступает в бак с водой.

Кольцо 2 установлено на концах поршней 4 таким образом, чтобы оси поршней 4 лежали в плоскости кольца 2 (см. фиг.3) с возможностью сканирующего движения, и выполнено с пазами 3, взаимодействующими с концами поршней 4, Принципиальная работа двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.

Цикл в двухтактном двигателе с продувочными окнами известен. Он широко распространен в мотоциклетных двигателях.

После окончания процесса впуска ра- . бочая смесь, находящаяся в цилиндре, сжимается. Точка Р1о на индикаторной диаграмме (см, фиг.11) характеризует момент образования электрической искры, После образования искры начинается сгорание топливовоздушной смеси. После сгорания происходит процесс расширения.

25

30 ющиеся проводами с катушкой и свечами зажигания, закрепленными в цилиндрах. В центральный электрод крышки распределителя вмонтированы комбинированный уголек и т,д.

Имеется угол s градусах поворота водила 8 до момента проскакивания электрической искры в свече до н.м.т, (для первого поршня 4).

В обоих вариантах двигателя роликовые опоры 5 снабжены регулировочными элементами, выполненными в виде оси 10

45 с гайками 11 (см. фиг.3). Они нужны для регулирования расположений роликов 6 к направляющим кольца 2, При необходимости осевого перемещения оси 10 отворачивают гайки 11, смещают ось 11 в нужное

50 положение и закрепляют гайками 11.

Уравновешивание двигателя Фокина

5

В конце расширения за 45 до в.м,т, первый поршень 4 открывает выпускные окна и начинается выпуск отработавших газов. В результате этого давление в цилиндре сниЖается, щр становится ниже давления

Рк, создаваемого компрессором. В этот момент поршень 4 открывает продувочные окна и через них в цилиндр под давлением Рк начинает поступать смесь, вытесняющая продукты сгорания через выпускные окна.

При движении первого поршня 4 к н.м.т. он перекрывает сначала продувочные окна, прекращая доступ смеси в цилиндр из компрессора.

В этом время через выпускные окна продолжается выпуск отработавших газов, заканчивающийся в точке Рв, когда поршень 4 при движении к н.м.т. перекроет выпускные окна. С этого момента начинается процесс сжатия,,и открывает упругий лепесток окно, через которое всасывается топливовоздушная смесь в цилиндр и т.д.

Механизм привода роликов 6 в движении такой как и в вышеизложенном описании парового двигателя.

За счет электрического зажигания в двигателе (см. фиг.10) установлен редуктор для привода распределителя зажигания, аналогичный редуктору парового двигателя.

Там вместо золотника установлен бегунок с контактной пластиной. В крышке распределителя вмонтированы электроды. соединяобеспечивается расположением двуплечего водила 8, на каждом конце которого.закреплена роликовая опора 5, и колец 2, оси которых расположены эксцентрично против друг друга. При вращении водила 8 с роликами 6 центробежные силы инерции массы

Кр роликовых опор направлены в противоположные стороны, а центробежные силы инерции масс частей колец Кк также направ1836578 лены в противоположные стороны (см, фиг.2).

Формула изобретения . Двигатель Фокина, содержащий..пару неподвижных звездообразных блоков цилиндров, в центре которых расположен силовой вал, а поршни цилиндров шарнирно соединены с кольцами, отличающийся . тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения удельного веса и повышения мощности двигателя, кольца, установленные на концах поршней, эксцентричны относительно оси блоков цилиндров с возможностью сканирующего движения от5 носительно последней и выполнены с пазами для хода концов поршней цилиндров, а блоки цилиндров снабжены двуплечим водилом, расположенным на силовом валу между блоками цилиндров и несущим на концах роли10 ковые опоры, подвижные по направляющим колец, причем роликовые опоры снабжены регулировочными элементами.

1836578

1836578

1836578

1836578

1836578

Составитель M. Фокин

Редактор М. Кузнецова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н. Милюкова

Заказ 3015 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101