Машина и двигатель внутреннего сгорания на ее основе

Изобретение относится к машиностроению. Машина предназначена как для преобразования разницы давления газообразных либо жидких сред во вращение вала, так и для преобразования вращения вала в давление этих сред. Машина включает корпус с торцевыми крышками, поршень и два вала с одинаковыми и равнонаправленными эксцентриками. Поршень имеет вид разомкнутого сплющенного кольца с закруглением мест разъединения, концы которого по внутренней кромке направлены параллельно друг другу, расположены на разном уровне и с наложением одного конца поршня на другой с разделением их выступом корпуса. Поршень имеет цилиндрические отверстия для эксцентриков валов. Полость корпуса по форме подобна поршню, больше его на два расстояния смещения центра эксцентрика от центра вала, огибает выходящий из корпуса выступ с расширением на конце и являющийся единым с корпусом. Двигатель внутреннего сгорания включает две машины. Первая машина служит компрессором. Вторая машина после получения избыточного давления газов из камеры сгорания приведет во вращение валы механизмов. Камера сгорания отделена от полостей машин управляемыми клапанами. Техническим результатом является уменьшение удельной массы, упрощение конструкции и увеличение КПД машины и двигателя. 2 н.п. ф-лы, 15 ил.

 

Устройства относятся к области машиностроения, в частности к двигателестроению, компрессоростроению и насосостроению.

Прототипом можно признать роторно-волновой двигатель (патент России 2413077), содержащий корпус с размещенными в нем компрессорным и расширительным отсеками, впускным и выпускным окнами, камерой сгорания, снабженной топливными форсунками, соединенной с помощью промежуточных каналов с полостями, контактирующими своими поверхностями с поверхностями подобных нагнетателей, установленных на роторе, вращающемся на кривошипе вала, с помощью механизма с передаточным числом, равным единице. Полости выполнены круговыми, разделены перемычками и в области раздела снабжены цилиндрическими нишами, в которых размещены цилиндрические кулачки, закрепленные на нагнетателях круговой формы в области раздела их прорезями. Эксцентричное размещение нагнетателей в полостях и кулачков в нишах позволяет создавать рабочие камеры переменных объемов, заключенные между точками контакта сопряженных поверхностей (фиг. 1).

Недостатком данного двигателя считаю излишний вес ротора, имеющего кроме нагнетателя и кулачков еще и торцевые диски, служащие соединительными звеньями нагнетателя и кулачков с кривошипом вала. А лишний вес приводит к лишним силам инерции, которые вредят работе двигателя. Также полагаю, что данные диски усложняют конструкцию, сборку устройства и, возможно, герметизацию камер. Кроме того, из-за применения дисков ротора увеличивается длина впускных и выпускных каналов, вероятно и камеры сгорания. В вытянутых каналах будут оставаться не использованными в полном объеме подготовленные сжатые газы, а в вытянутой камере сгорания сгорание топлива будет растянуто по времени и не полно. Также недостатком прототипа считаю то, что выпускные и впускные окна устройства выведены через ниши для кулачков ротора наружу корпуса, а не внутрь расширения на конце перемычки, что не позволит нагнетателю и кулачкам ротора в нагнетательном компрессоре объединять нагнетаемые газы из полостей с внешней и внутренней стороны нагнетателя и вдавливать газы в рабочее окно при положении ротора, близкой к мертвой точке. Подобный недостаток должен проявиться и в расширительном отсеке при положении ротора, близкого к мертвой точке: при поступлении газы сразу будут давить на нагнетатель и с внешней и с внутренней стороны, и не будут совершать полезную работу. Считаю, что эти недостатки возникли из-за того, что форма полости выбрана круговой, а из-за необходимости применения перемычки используется не все 360 градусов вокруг нагнетателя и внутри его, а только большая часть. Но недостающая часть не позволяет нагнетателю при положении ротора около мертвой точки перекрыть внутренние полости.

В основном из журнала "Моделист-конструктор" N 3 за 1979 г. известен двигатель Ружицкого, конструкция которого основана на том, что два колена, или эксцентрика с равным эксцентриситетом, вращаясь, придают ротору или поршню планетарное движение. Ротор помещается в корпусе, разделенном уплотнительными лопатками на две или большее число камер; форма ротора и корпуса взаимоподобны (фиг. 2).

Данная информация не достаточна для осознания того, как работает двигатель. Но она дает представление, что можно использовать поршень не цилиндрической формы, а практически любой, используя при построении контуров торца поршня и полости корпуса дуги и отрезки, учитывая при этом, что размер полости должен быть больше размера поршня минимум на два расстояния смещения центра эксцентрика от центра вала. При этом дугами являются четверти окружности, раздвинутые на необходимое расстояние, между которых располагаются уплотнительные лопатки. Также показывает, что для «планетарного» движения поршня достаточно два вала с эксцентриками или коленами, которые можно расположить практически в любом удобном месте поршня. Известный недостаток данного двигателя - это применение уплотнительных лопаток, которые при большом давлении заклинивают и создают повышенную силу трения. В предлагаемой мною машине и на ее основе в двигателе внутреннего сгорания (ДВС) уплотнительные лопатки не применяются.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Техническим результатом является уменьшение удельной массы двигателя и насоса, упрощение конструкции, увеличение КПД.

Согласно изобретению, машина, предназначенная как для преобразования разницы давления газообразных либо жидких сред во вращение вала, так и для преобразования вращения вала в давление этих сред. Ее основными деталями являются корпус с торцевыми крышками, поршень и два вала с одинаковыми и равнонаправленными эксцентриками. Поршень имеет вид разомкнутого сплющенного кольца с закруглением мест разъединения, концы которого по внутренней кромке направлены параллельно друг другу, расположены на разном уровне и с наложением одного конца поршня на другой с разделением их выступом корпуса. Также поршень имеет цилиндрические отверстия для установки его на эксцентрики валов в полость корпуса. Полость по форме подобна поршню, больше его на два расстояния смещения центра эксцентрика от центра вала, огибает выходящий из корпуса выступ с расширением на конце и являющийся единым с корпусом. Радиусы закругления полости больше радиусов противостоящих закруглений поршня на расстояние смещения центра эксцентрика от центра вала, а радиусы закругления расширения выступа корпуса меньше внутренних противостоящих закруглений поршня на тоже расстояние смещения центра эксцентрика от центра вала. Рабочее окно машины проходит через выступ корпуса и через торцевую крышку и перекрывается рабочим концом поршня, а второе окно выходит напрямую из перепускного канала, являющегося расширением полости по внешней стороне поршня у вспомогательного его конца и исключающего создание поршнем изолированной камеры с изменяемым объемом. Эксцентричное размещение поршня в полости с его перемещением при синхронизированном вращении валов позволяет создавать рабочие камеры переменных объемов, заключенных между поршнем и стенкой корпуса.

Двигатель внутреннего сгорания, включающий две таких машины. Первая служит компрессором для забора свежей порции воздуха, или воздушно-горючей смеси и вдавливания этой среды в камеру сгорания с топливной форсункой или свечой зажигания, где сгорает топливо. Вторая, после получения избыточного давления газов из камеры сгорания, приведет во вращение валы механизмов. Камера сгорания отделена от полостей машин управляемыми клапанами.

Принимая во внимание, что рабочий орган по форме далек от цилиндра, не совершает вращение, а перемещается, я буду называть его не ротором, а поршнем. По аналогии с прототипом части поршня назову: кулачки - расширения под эксцентрики валов; нагнетатель - часть поршня, соединяющая кулачки. Кроме того, часть поршня, имеющую кулачек только с одной стороны назову вспомогательным нагнетателем. Кулачки могут находиться не только на концах нагнетателя, а в любом месте поршня. В тоже время расширение поршня конструктивно необходимо на его конце, которым перекрывается рабочее окно, поэтому основной вал целесообразно разместить именно в этом расширении. Этот конец поршня предлагаю назвать рабочим, а второй - вспомогательным. Второй вал обеспечит движение поршня без давления на стенку полости корпуса. Также его буду называть вспомогательным валом. Вращение обоих валов желательно синхронизировать шестеренчатой, цепной или другой подобной передачей, что исключит заклинивание поршня и позволит создать минимально необходимый зазор между стенкой полостью корпуса и поршнем. Зазор исключит трение поршня о стенку полости и позволит не использовать смазку в рабочих полостях. Смазку необходимо будет подавать на подшипники валов в крышках корпуса, на подшипники эксцентриков или кривошипов в поршне, с которых масло будет растекаться и размазываться поршнем по торцевым крышкам корпуса. Герметизацию поршня с торцов можно обеспечить двумя параллельными уплотнительными лентами, которыми обернут поршень по всему периметру. На стыке между собой они должны иметь частые прямоугольные впадины и выступы, входящие друг в друга, расталкиваться к торцевым крышкам дополнительными пружинами, расположенными в выточках на поверхности поршня, под лентами. Эти же ленты не позволят основной массе смазки вытекать в рабочие полости машины. Для простоты, а также учитывая, что конструктивных различий между ними нет, компрессор для нагнетания газа и насос для перекачки жидкости буду называть насосом. Также для простоты расширительную машину, преобразующую избыточное давление газа во вращение вала буду называть двигателем. У двигателя и у всасывающего насоса рабочее окно является впускным, а у нагнетательного насоса это же окно будет выпускное. У вспомогательного конца поршня в корпусе располагается второе окно: впускное - у нагнетательного насоса, выпускное - у двигателя и всасывающего насоса. Оно может выходить так же, как и рабочее окно, то есть через выступ корпуса и через крышку корпуса, а может и напрямую через стенку корпуса из перепускного канала. По внешней стороне вспомогательного конца поршня предусмотрен перепускной канал, то есть расширение полости, исключающий соприкосновение этой части поршня с корпусом. Канал не даст поршню создать отдельную камеру не соединенную ни с каким окном. При отсутствии перепускного канала такая камера, не совершая ни какой полезной работы, после перекрытия с обоих концов вначале бы расширялась или сокращалась в объеме, а потом вернулась бы к объему, близкому к первоначальному.

Особым состоянием машины является такое, при котором поршень находится в прижатом положении к рабочему окну. В этом положении при подаче газов под давлением из рабочего окна, газы не смогут совершать работу, а будут только давить через поршень на эксцентрик вала. Такое положение поршня является мертвой точкой. В Мертвой Точке (МТ) поршень соприкасается или наиболее близок со стенкой полости корпуса с перекрытием полости в трех местах: под рабочим кулачком, прикрывая поршнем рабочее окно; вспомогательным концом поршня с внутренней стороны, перекрывая со второго конца внутреннюю камеру между стенкой расширения выступа корпуса и внутренней полостью поршня; на изгибе внешней стороны поршня, в крайней точке, касательная которой параллельна касательным двух других точек касания. Перепускной канал должен проходить от второй до третьей из указанных точек соприкосновения. В этом случае только в МТ поршень будет соприкасаться со стенкой полости корпуса тремя точками, а в остальные моменты вращения валов поршень будет касаться стенки только двумя точками, разделяя всю внутреннюю полость на рабочую камеру, соединенную с рабочим окном, и на вспомогательную камеру, соединенную со вторым окном. После смещения эксцентрика с МТ со сдвигом поршня по направлению к перемычке выступа корпуса, в двигателе газы, поступающие под давлением из рабочего окна, будут давить на поршень, который передаст давление эксцентрику вала и приведет валы во вращение, совершая работу. При этом точка контакта поршня с корпусом у рабочего окна разделится на две, они будут расходиться от рабочего окна в разные стороны, будет увеличиваться объем расширительной камеры. Теоретически увеличение объема расширительной камеры происходит на протяжении полного оборота вала до прихода вновь к МТ. Но конструктивным недостатком машины является то, что при вращении вала практически на 90 градусов, начиная от прижатия поршня к рабочему окну (МТ), газы отталкивают поршень от корпуса и могут выйти из рабочей камеры во вспомогательную камеру, не совершив работы.

В тоже время конструктивной особенностью машины является то, что в те же моменты вращения вала рабочая камера увеличится не значительно. Также она не значительно увеличивается в конце такта расширения. Поэтому для уменьшения потерь газов нужно будет применять у двигателя и нагнетательного насоса на рабочем окне клапана.

На всасывающем насосе клапан не нужен, так как его работу по перекрытию окна выполняет поршень, а всасываемые газы или жидкости будут не отталкивать поршень от корпуса, а наоборот прижимать его. У всасывающего насоса при работе валы вращаются в том же направлении, что и у двигателя. Только не избыточным давлением рабочего тела создается сила, вращающая валы, а вращением валов создается разряжение, которым через рабочее окно всасывается в рабочую камеру перекачиваемая жидкость или газы. Лучше будет, если всасывающий насос будет отличаться от нагнетательного насоса и двигателя тем, что в районе рабочего окна в момент МТ поршень со стенкой корпуса контактировал бы не точкой, а отрезком прямой, перекрывая рабочее окно с двух сторон. Для этого закругления перемычки и расширения выступа корпуса надо раздвинуть. На такое же расстояние надо развести и закругления противостоящих углов поршня. Такая форма отражена на фиг. 10, на которой валы повернуты на 90 градусов. В рабочей камере на данном чертеже выделен параллелограмм, площадь которого возникла за счет раздвижения закруглений. В этом случае объем расширительной - рабочей камеры после МТ будет увеличиваться быстрее, из-за чего такое расширение не целесообразно делать в двигателе и нагнетательном насосе.

Нагнетательный насос конструктивно ни чем не отличается от двигателя, сможет его заменить при вращении валов в противоположном направлении, либо при зеркальном размещении поршня и корпуса на валах. То есть и в нагнетательном насосе при нахождении поршня в МТ поршнем в полости корпуса будут созданы две отдельные камеры, первая из которых огибает выступ корпуса и отсечена от других обоими концами поршня с внутренней стороны, а вторая камера огибает по внешней стороне рабочий кулачек и часть нагнетателя. При вращении валов с отодвиганием поршня от перемычки выступа корпуса, поршень в районе рабочего окна отодвинется от корпуса, при этом откроется и канал рабочего окна, и обе внутренние камеры объединятся. В этот момент давление в камере не будет повышенным, и при отсутствии клапана рабочее тело, закаченное в предыдущем цикле в рабочее окно, может вернуться в эту камеру. При дальнейшем вращении валов в том же направлении точки контакта поршня с корпусом будут сближаться, уменьшая в объеме рабочую камеру, то есть создавать в ней давление и нагнетать рабочее тело в рабочее окно. В то же время на вспомогательном конце поршня через второе окно будет закачиваться новая порция рабочего тела в увеличивающуюся камеру и с наружной и с внутренней стороны поршня.

В пневмодвигателе, в насосах, работающих при нормальных условиях, возможно применение клапана золотникового типа, имеющего пропускные окна и вращение которого синхронизировано с основным валом. Но в тяжелых условиях работы, в частности в ДВС, лучше применять тарельчатые клапана. Предлагаю шток клапана устанавливать насквозь через торцевые крышки и через расширение выступа корпуса с седлом в выступе, или напротив его в крышке корпуса, с прижатием клапана к седлу спиральной пружиной, надетой на шток клапана с противоположной стороны и зафиксированной тарелкой с сухарями. Такой клапан можно будет открывать кулачком, насаженным на распределительный вал, приводимый во вращение от вала двигателя через коническую шестеренчатую передачу.

Форма поршня и полости корпуса в предлагаемой мною расширительной машине, подобна буквам "С" или "G". И если не добиваться снижения веса машины путем уменьшения толщины нагнетателей относительно кулачков, то форма поршня будет подобна именно этим буквам. Только в результате поиска наиболее компактного размещения элементов машины мною нарисовано несколько возможных форм поршня с различным, относительно друг друга, расположением кулачков и концов поршня. На чертеже фиг. 3 изображена наиболее компактная расширительная машина, являющаяся по форме подобием двигателя Ружицкого, то есть имеющая полость в виде прямоугольника с закругленными углами, а вместо единственной уплотнительной лопатки выступ - перемычка с расширением на конце в виде прямоугольника с закругленными углами. В такой полости поршень, по форме подобный полости, при перемещении на эксцентриках валов будет создавать камеры с изменяемыми объемами и перекачивать рабочее тело из одного окна в другое. Но малопригодно использовать такую машину в качестве элемента в ДВС с общими валами, потому, что выпускное окно компрессора находится около одного вала, а впускное окно двигателя расположено около второго вала, из-за чего камера сгорания будет вытянутая, что, как известно из опыта эксплуатации двигателя Ванкеля, приводит к неполному сгоранию топлива. В тоже время такая компоновка пригодна для использования в качестве элемента ДВС с разделением валов и сменой направления вращения валов в расширительном отсеке относительно компрессора с помощью, например, шестеренчатой передачи. Однако это значительно усложнит конструкцию и увеличит число деталей. Чтобы избежать этот недостаток предлагаю применять видоизмененные поршни и полости в корпусах, у которых рабочие окна располагались бы на средней линии, или вблизи такой линии, разделяющей машину на две одинаковые по габаритам части, а валы располагать симметрично дуг другу относительно той же средней линии, либо на ней. Под такие условия попадают формы машин, изображенные на чертежах фиг. 4, 7 в виде буквы «С» и на чертеже фиг. 9 в виде буквы «G». Формы машин, изображенные на чертежах фиг. 3, 5, 6 в виде буквы «С» и изображенные на чертежах фиг. 8, 10 в виде буквы «G» не подпадают под выше названные условия, но могут быть подогнаны под них наставлением незадействованной в работе части корпуса, или игнорирования выступов корпуса одного отсека относительно другого, либо односторонним увеличением поршня и полости. Наставление петли нагнетателя и увеличение правой части корпуса для симметрии отражено на фиг. 10. Формы поршней, изображенные на чертежах фиг. 4, 7, а также 5, 6 и 8 имеют общий существенный недостаток - это значительная длина вспомогательного нагнетателя, имеющего опору только с одной стороны. При значительных нагрузках вспомогательный нагнетатель отклонится и не выполнит свою функцию. Могут быть и другие формы поршня, отличающиеся увеличением или уменьшением его части или радиусов закругления, перестановки валов, в том числе и рабочего. Я при поиске оптимальной формы радиусы закругления не уменьшал относительно друг друга и произвольно мною выбранного, но увеличивал, где это возможно без ущерба для общих габаритов машины.

Полагаю, что для применения в ДВС лучше всего подойдет компоновка, изображенная на чертеже фиг. 9, в которой элементы располагаются по средней линии в следующем порядке: основной вал; рабочее окно, входящее в полость клапана; шток клапана в сквозном отверстии корпуса; полость в корпусе под окончание вспомогательного нагнетателя вместе с ним; расширение выступа корпуса, в котором может быть отверстие для установки толкателя коромысла второго клапана ДВС; вспомогательный вал. Использование такой компоновки позволит обойтись одним распределительным валом в ДВС и для управления клапанами и для синхронизации валов и для управления другим оборудованием, таким как ТНВД или магнето, насосы и другое. В этом случае распредвал должен быть соединен с основным и вспомогательным валами с помощью конических шестерен и будет играть роль не только распределительного, но и синхронизирующего. Он может быть общим и для второго пристыкованного к валам такого же двигателя, у которого эксцентрики на валах повернуты на 180 градусов. Второй двигатель обеспечит практически полную балансировку работы объединенного двухконтурного двигателя. На валы одноконтурного двигателя для балансировки необходимо будет навешивать балансиры, которые будут играть роль и маховиков. У одного двигателя эксцентрики на валу нарисованы мною с одним и тем же направлением смещения и для компрессора и для расширительного отсека. Но они могут быть разведены, чем может быть увеличено или уменьшено время горения топлива в закрытой камере сгорания. Расширительный отсек должен быть шире компрессорного для того, чтобы рабочие газы были более полно использованы при расширении, что увеличивает КПД двигателя. Вторые окна у таких машин удобно расположить с боков корпуса, с выходом из перепускных каналов. Около конца у вспомогательного нагнетателя можно сделать расширение поршня, которое перекрывало бы при любом положении поршня отверстие в крышке корпуса для отвода отработанного масла. Смещение расширения со средней линии позволяет не увеличивать длину средней линии, а значит и габариты всего двигателя. Второе место для забора отработанного масла из двигателя должно быть расположено около нижнего основного вала. Два выпускных отверстия обеспечат циркуляцию масла в машине и возможность очистки его внешними фильтрами. Подачу масла в ДВС можно осуществлять на полуцилиндрические вкладыши-подшипники валов, установленные в центральной перегородке ДВС, откуда по просверленным каналам в валах масло бы распространялась на остальные подшипники и стекало по торцам поршней, смазывая их, к выпускным отверстиям, перетекая к средней перегородке по перепускным отверстиям в поршнях. В предлагаемой мною машине и на ее основе в ДВС конструктивно необходимо одно расширение поршня у рабочего окна. В этом расширении предлагаю поместить рабочий вал с эксцентриком. Второе расширение поршня - вынужденная мера для размещения вспомогательного вала. Коленчатый вал хоть и сложнее в производстве вала с эксцентриками, но в данной машине он занимает меньшую площадь поршня. Поэтому предлагаю использовать в качестве вспомогательного вала коленчатый вал. В этом случае габариты двигателя уменьшаются примерно на 5 процентов.

Применение отдельной камеры сгорания, в которой нет движущихся деталей, позволяет сгорать топливу практически без ущерба для смазочных масел. Также с целью повышения КПД предлагаю вставить «паровую» фазу, то есть после сгорания топлива в ту же закрытую камеру дополнительной форсункой можно впрыснуть воду. Вода, вскипев и испарившись, превратится в пар, при этом охладит и газы и детали двигателя, но увеличит массу и давление газов. Для предотвращения разрушения камеры от вредного воздействия воды и пара внутреннюю поверхность камеры сгорания и клапана можно покрыть влагостойким материалом, например керамикой. Так же охлаждение двигателя можно производить широко известными способами, в частности прокачкой жидкости по дополнительным внутренним полостям, которых на рисунках нет.

Принцип работы ДВС с примерной схемой фаз газораспределения: градусов за 120 до подхода поршня компрессора к МТ закроется выпускной клапан из Камеры Сгорания (КС) в расширительный отсек, после чего откроется впускной клапан КС из компрессорного отсека. Поршень расширительного отсека будет продолжать совершение рабочего хода до МТ, используя давление газов, находящихся в расширительном отсеке, а также выталкивать газы, отработанные в предыдущем цикле, через выпускное окно. Газы из компрессора будут вдавливаться в КС, при этом компрессором через впускное окно будет засасываться свежая порция газа или воздуха. Градусов за 30 до подхода поршня компрессора к МТ впускной клапан в КС закроется, в КС нужно будет впрыснуть топливо и поджечь его. После чего топливо сгорит в закрытой КС при постоянном объеме около 60 градусов вращения вала. Далее откроется выпускной клапан из КС, и газы из нее будут толкать поршень расширительного отсека, совершая работу.

При такой схеме газораспределения неизбежна потеря газов и КПД. Так преждевременное закрытие КС отсечет часть сжатых газов, которая, не совершив работу, расширится и объединится со следующей порцией газов. Также возникнет потеря из-за запоздалого открытия КС в расширительный отсек. Это вынужденные меры из-за конструктивных особенностей машины, описанных выше. Полагаю, что уменьшить потери можно будет после точных расчетов, либо опыта эксплуатации, изменяя углы запоздалого открытия/закрытия клапанов КС, развода эксцентриков машин и др.

Изобретение поясняется чертежами, где на фигурах представлены:

1. роторно-волновой двигатель по патенту России 2413077

2. двигатель Ружицкого

3.-10. - различные компоновки машины

11. сечение фигуры 15 по Б-Б - вид поршня и компрессионного отсека ДВС в положении МТ при вращении валов по часовой стрелке

12. сечение фигуры 15 по В-В - вид поршня и расширительного отсека ДВС в положении МТ при вращении валов по часовой стрелке

13. вид ДВС со стороны коромысла

14. вид ДВС со стороны распределительного вала

15. сечение фигуры 14 по А-А - разрез ДВС вдоль валов. На рисунках пронумерованы:

1. Стенка полости корпуса

2. Поршень

3. Уплотнительная лента поршня

4. Рабочий вал

5. Вспомогательный вал

6. Эксцентрик

7. Рабочее окно

8. Клапан

9. Рабочий кулачек поршня

10. Нагнетатель поршня

11. Подшипник на эксцентрике

12. Перемычка

13. Расширение выступа поршня

14. Вспомогательный кулачек поршня

15. Второе окно

16. Граница перепускного канала

17. Вспомогательный нагнетатель

18. Вспомогательный коленчатый вал

19. Сквозное отверстие под штангу

20. Перепускное масляное отверстие в поршне

21. Контур отверстия в перегородке двигателя для отвода масла

22. Контур камеры сгорания в перегородке

23. Контур впускного клапана в КС

24. Впускное окно

25. Полуцилиндрический вкладыш-подшипник в поршень

26. Балансир

27. Шпонка

28. Коромысло для управления выпускным клапаном из КС

29. Коническая шестерня

30. Кулачковая шайба управления впускного клапана в КС

31. Кронштейн крепления распределительного вала

32. Распределительный вал

33. Кулачковая шайба управления выпускного клапана из КС

34. Коренной подшипник

35. Накладная шайба для фиксирования подшипника

36. Крышка корпуса

37. Корпус расширительного отсека

38. Корпус компрессорного отсека

39. Крышка перегородки

40. Перегородка

41. Штанга

42. Пружина клапана

43. Подшипник распределительного вала

1. Машина, предназначенная как для преобразования разницы давления газообразных либо жидких сред во вращение вала, так и для преобразования вращения вала в давление этих сред, основными деталями которой являются корпус с торцевыми крышками, поршень и два вала с одинаковыми и равнонаправленными эксцентриками, при этом поршень имеет вид разомкнутого сплющенного кольца с закруглением мест разъединения, концы которого по внутренней кромке направлены параллельно друг другу, расположены на разном уровне и с наложением одного конца поршня на другой с разделением их выступом корпуса; поршень имеет цилиндрические отверстия для установки его на эксцентрики валов в полость корпуса, которая по форме подобна поршню, больше его на два расстояния смещения центра эксцентрика от центра вала, огибает выходящий из корпуса выступ с расширением на конце и являющийся единым с корпусом; радиусы закругления полости больше радиусов противостоящих закруглений поршня на расстояние смещения центра эксцентрика от центра вала, а радиусы закругления расширения выступа корпуса меньше внутренних противостоящих закруглений поршня на тоже расстояние смещения центра эксцентрика от центра вала; рабочее окно машины проходит через выступ корпуса и через торцевую крышку и перекрывается рабочим концом поршня, а второе окно выходит напрямую из перепускного канала, являющегося расширением полости по внешней стороне поршня у вспомогательного его конца и исключающего создание поршнем изолированной камеры с изменяемым объемом; эксцентричное размещение поршня в полости с его перемещением при синхронизированном вращении валов позволяет создавать рабочие камеры переменных объемов, заключенных между поршнем и стенкой корпуса.

2. Двигатель внутреннего сгорания, включающий две машины по п. 1, первая из которых служит компрессором для забора свежей порции воздуха, или воздушно-горючей смеси и вдавливания этой среды в камеру сгорания с топливной форсункой или свечой зажигания, где сгорает топливо, а вторая, после получения избыточного давления газов из камеры сгорания, приведет во вращение валы механизмов, при этом камера сгорания отделена от полостей машин управляемыми клапанами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению. Роторная машина включает рабочую ступень.

Изобретение относится к роторному двигателю внутреннего сгорания. Двигатель выполнен с внешней камерой сгорания, с возможностью применения паровой фазы и работы на углеводородном топливе или на водородно-кислородной смеси.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двухкамерный двигатель внутреннего сгорания содержит ротор, разделительные колеса и шестерни сопряжения, расположенные в неподвижном статоре-картере с впускными, выпускными отверстиями и камерой сгорания.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит корпус двигателя с являющимся его частью рабочим кольцом и рабочими камерами, образованными рабочими полостями.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит корпус, ведущий вал с передним зубом, задним зубом и перегородкой между ними, передний и задний ведомые валы с шиберами, имеющими впадину для зуба.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторно-компрессорный двигатель внутреннего сгорания содержит компрессор, двухроторный винтовой двигатель, систему газораспределения, питания, охлаждения, смазки и управления.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1 с цилиндрической полостью, крышку, вал 3, ротор 4 цилиндрической формы, три подвижные заслонки 5, 6, 7, торцевые и радиальные 12 уплотнения для герметизации камер, систему устройств подачи топлива в камеру сгорания, систему электронного зажигания и систему охлаждения.

Изобретение относится к двигателестроению. Двигатель содержит компрессорный и расширительный отсеки, топливную систему с встроенными в камеру сгорания форсунками и свечу зажигания.

Изобретение относится к двигателестроению. Двигатель внутреннего сгорания содержит в корпусе несколько полых роторных секций двух типов технологического назначения: компрессорную роторную секцию и силовую роторную секцию.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус с объемом цилиндрической формы, ограниченной с торцов боковыми крышками.

Изобретение относится к тепловым двигателям роторного типа. Тепловой роторный двигатель содержит корпус с канавками, ротор, суппорт и выдвижное устройство (ВУ).

Изобретение относится к двигателестроению. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит статор, боковые крышки, ротор, систему зажигания, форсунку, компрессор или систему турбонаддува, масляный насос, систему охлаждения, уплотнительные элементы.

Двигатель // 2560641
Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания с вращающимися рабочими органами, и может быть использовано на сухопутных, морских и воздушных транспортных средствах.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) при утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора для дополнительной выработки электрической энергии.

Изобретение относится к способу утилизации тепловой энергии, вырабатываемой электрической станцией. Используют систему маслоснабжения подшипников паровой турбины, состоящую из охладителя, бака и насоса, теплообменник-охладитель сетевой воды, который устанавливают на обратном трубопроводе сетевой воды, конденсационную установку, состоящую из конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара и системы маслоснабжения ее подшипников с маслоохладителем.

Изобретение относится к способу утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией (ТЭС). Отработавший пар направляют из паровой турбины в паровое пространство конденсатора и полученный конденсат с помощью его конденсатного насоса направляют в систему регенерации.

Изобретение относится к способу утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электростанцией (ТЭС). Отработавший пар поступает из паровой турбины в паровое пространство конденсатора и полученный конденсат с помощью насоса направляют в систему регенерации.

Изобретение относится к машиностроению. Двигатель внутреннего сгорания состоит, по меньшей мере, из одной роторной секции, механизм которой состоит из силовой цевочной муфты и размещен внутри ротора.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, а именно к тепловым двигателям. Роторная расширительная машина содержит корпус, имеющий внутреннюю цилиндрическую полость с подводящим и отводящим рабочее тело каналами, заслонку, разобщающую подводящий и отводящий рабочее тело каналы и шарнирно установленную в корпусе, ротор.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания с неравномерным движением лопастных рабочих органов в кольцевом рабочем пространстве корпуса.

Изобретение относится к роторно-поршневому двигателю, включающему в себя ступень сжатия, ступень расширения, а также камеру воспламенения для воспламенения и сжигания рабочего газа. Ступень (2) сжатия имеет вращающийся рабочий поршень для сжатия рабочего газа. Ступень (3) расширения имеет вращающийся рабочий поршень для расширения рабочего газа. Камера воспламенения выполнена с возможностью сообщения со ступенью (2) сжатия и/или со ступенью (3) расширения в регулируемом диапазоне угла поворота соответствующего рабочего поршня. Техническим результатом является повышение мощности двигателя. 8 з.п. ф-лы, 39 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Машина предназначена как для преобразования разницы давления газообразных либо жидких сред во вращение вала, так и для преобразования вращения вала в давление этих сред. Машина включает корпус с торцевыми крышками, поршень и два вала с одинаковыми и равнонаправленными эксцентриками. Поршень имеет вид разомкнутого сплющенного кольца с закруглением мест разъединения, концы которого по внутренней кромке направлены параллельно друг другу, расположены на разном уровне и с наложением одного конца поршня на другой с разделением их выступом корпуса. Поршень имеет цилиндрические отверстия для эксцентриков валов. Полость корпуса по форме подобна поршню, больше его на два расстояния смещения центра эксцентрика от центра вала, огибает выходящий из корпуса выступ с расширением на конце и являющийся единым с корпусом. Двигатель внутреннего сгорания включает две машины. Первая машина служит компрессором. Вторая машина после получения избыточного давления газов из камеры сгорания приведет во вращение валы механизмов. Камера сгорания отделена от полостей машин управляемыми клапанами. Техническим результатом является уменьшение удельной массы, упрощение конструкции и увеличение КПД машины и двигателя. 2 н.п. ф-лы, 15 ил.

Наверх