Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: роторный двигатель внутреннего сгорания содержит полый разъемный корпус с торцовыми крышками и средствами газораспределения, в полости которого соосно с ней размещены с возможностью вращения и взаимного смещения лопастные поршни с газовыми и масляными уплотнениями, жестко закрепленные на коаксиальных валах, механизм синхронизирующий движение поршней, кинематически связывающий посредством эксцентриков и шатунов коаксиальные валы с параллельным им выходным валом. В механизме синхронизации движения поршней эксцентрики жестко установлены на соответствующих коаксиальных валах. Выходной вал выполнен совместно с диском эксцентрично расположенным цилиндрическим отверстием, сопряженным с шатунами, выполненными в виде дисков с эксцентричными цилиндрическими отверстиями, сопряженными с эксцентриками коаксильных валов, причем шатуны и эксцентрики расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через ось коаксиальных валов и ось отверстия выходного вала, а сумма эксцентриситетов цилиндрического отверстия выходного вала и оси выходного вала относительно оси коаксиальных валов меньше суммы эксцентриситетов каждого эксцентрика и цилиндрического отверстия шатуна, относительно оси отверстия выходного вала. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2014479
Класс(ы) патента: F02B53/00
Номер заявки: 4788845/06
Дата подачи заявки: 05.02.1990
Дата публикации: 15.06.1994
Заявитель(и): Институт импульсных процессов и технологий
Автор(ы): Соломонов Г.Г.
Патентообладатель(и): Соломонов Георгий Григорьевич
Описание изобретения: Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в роторных двигателях внутреннего сгорания транспортных средств.
Известны роторные двигатели внутреннего сгорания с планетарным движением ротора-поршня, выполненные по схеме Ф.Ванкеля.
Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий полый разъемный корпус со средствами газораспределения, в полости которого соосно с ней размещены с возможностью вращения и взаимного смещения лопастные поршни с газовыми и масляными уплотнениями, жестко закрепленные на коаксиальных валах, механизм, синхронизирующий движение поршней и кинематически связывающий посредством эксцентриков и шатунов коаксиальные валы с выходным валом.
Недостатками такого двигателя являются невысокая его надежность и низкий механический КПД из-за наличия зубчатых зацеплений и большого количества шарнирных соединений с подшипниками скольжения относительно небольшого диаметра, в которых действуют значительные удельные давления.
Цель изобретения - повышение надежности и механического КПД двигателя.
Это достигается тем, что в роторном двигателе внутреннего сгорания, содержащем полый разъемный корпус со средствами газораспределения, в полости которого соосно с ней размещены с возможностью вращения и взаимного смещения лопастные поршни с газовыми и масляными уплотнениями, жестко закрепленные на коаксиальных валах, механизм, синхронизирующий движение поршней и кинематически связывающий посредством эксцентриков и шатунов коаксиальные валы с выходным валом, согласно изобретению в механизме синхронизации движения поршней эксцентрики жестко установлены на коаксиальных валах, выходной вал выполнен совместно с диском с эксцентрично расположенным в нем цилиндрическим отверстием, сопряженным с шатунами, выполненными в виде дисков, с эксцентрично расположенными цилиндрическими отверстиями, сопряженными с эксцентриками коаксиальных валов, причем шатуны и эксцентрики размещены симметрично относительно плоскости, проходящей через ось коаксиальных валов и ось отверстия в диске выходного вала, а сумма эксцентриситетов отверстия в диске выходного вала и оси выходного вала относительно оси коаксиальных валов меньше суммы эксцентриситетов каждого эксцентрика и отверстия каждого шатуна относительно оси отверстия в диске выходного вала.
Кроме того, на сопряженных цилиндрических поверхностях кинематической цепи механизма синхронизации движения поршней установлены подшипники качения.
На фиг.1 изображен роторный двигатель внутреннего сгорания, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема основных геометрических соотношений механизма синхронизации движения поршней; на фиг. на фиг.5-7 - схемы термодинамических процессов.
Двигатель содержит корпус 1, имеющий цилиндрическую полость 2, окно 3 для впуска горючей смеси, окно 4 для выпуска отработанного газа, электрическую свечу 5 зажигания. Корпус 1 закрыт крышками 6 и 7. В корпусе 1 и крышках 6 и 7 имеются сообщающиеся полости 8 для охлаждающей жидкости.
Соосно с полостью 2 размещены с возможностью вращения и взаимного смещения лопастные поршни 9 и 10 с газовыми и масляными уплотнениями 11 - 15. Поршни 9 и 10 жестко закреплены на коаксиальных валах 16 и 17, установленных на подшипниках 18-21 качения.
Механизм синхронизации движения поршней включает эксцентрики 22 и 23, жестко закрепленные на коаксиальных валах 16 и 17, сопряженные с помощью подшипников 24 и 25 качения с эксцентрично расположенными цилиндрическими отверстиями шатунов 26 и 27, выполненных в виде дисков и сопряженных с помощью подшипников 28 и 29 качения с эксцентрично расположенным цилиндрическим отверстием, выполненным в диске 30, который изготовлен совместно с выходным валом 31 и соосно с ним. Выходной вал 31 опирается на подшипники 32 качения. Ось выходного вала 31 параллельно смещена относительно оси коаксиальных валов 16 и 17.
В исходном положении синхронизирующего механизма (фиг.4) шатуны 26 и 27 и эксцентрики 22 и 23 размещены симметрично относительно плоскости О1О5, проходящей через ось О1 коаксиальных валов 16 и 17 и ось О5 цилиндрического отверстия в диске 30 выходного вала 31, а сумма эксцентриситетов цилиндрического отверстия О5 в диске 30 выходного вала 31 (О5О2) и оси О2 выходного вала 31, относительно оси О1 коаксиальных валов 16 и 17 (О2О1) меньше суммы эксцентриситетов каждого эксцентрика 22 или 23 (О3О1 или О4О1) и цилиндрического отверстия каждого шатуна 26 или 27 относительно оси О5 цилиндрического отверстия в диске 30 выходного вала 31 (О3О5 или О4О5), т.е. О5О2+ О2О1< О3О1 (или О4О1)+О3О5 (или О4О5).
Итак, механизм синхронизации движения поршней 9 и 10 представляет собой сочетание двух плоских рычажных механизмов, размещенных в параллельных плоскостях. Рычажные механизмы - это шарнирные двухкривошипные четырехзвенники (О1О3, О3О5, О5О2, О2О1 и О1О4, О4О5, О5О2, О2О1), имеющие
общий кривошип О2О5 и звено О1О2.
Роторный двигатель работает следующим образом (фиг.4-7).
В цилиндрической полости 2 корпуса 1 образовано четыре рабочих объема I-IV, ограниченных плоскими рабочими поверхностями поршней 9 и 10, цилиндрическими поверхностями полости 2 и поршней 9 и 10, внутренними плоскими поверхностями крышек 6 и 7. Герметизируются рабочие объемы газовыми и масляными уплотнениями 11-15.
В работающем двигателе при равномерном вращении выходного вала 31 благодаря смещению его оси О2 (фиг.4) относительно оси О1 коаксиальных валов 16 и 17 последние вращаются неравномерно. Оси О3 и О4 эксцентриков 22 и 23 двигаются относительно оси О1 по траектории К. Ось О5 шатунов 26 и 27 и эксцентрично расположенного в диске 30 цилиндрического отверстия двигается по траектории Л. При неравномерном вращении коаксиальных валов 16 и 17 также неравномерно вращаются поршни 9 и 10, жестко закрепленные на этих валах, следовательно, рабочие объемы двигателя циклически изменяются от минимального до максимального значения и наоборот, что позволяет совместно с окнами 3 и 4 газораспределения и свечой 5 зажигания осуществлять в каждом рабочем объеме термодинамические процессы, свойственные двигателям внутреннего сгорания.
При увеличении рабочего объема 1 (фиг.5) его заполняет через окно 3 горючая смесь, приготовленная в карбюраторе. В дальнейшем при вращении лопастных поршней 9 и 10 происходит сжатие рабочей смеси и ее перемещение в зону установки свечи 5 зажигания (фиг.6). При подаче электрического разряда свечой 5 зажигания рабочая смесь воспламеняется и сгорает с выделением большого количества тепла. Вследствие нагрева газа давление в рабочем объеме резко возрастает, начинается процесс расширения (рабочий ход). Механизм синхронизации движения поршней трансформирует суммарные силы, действующие на плоские поверхности поршней 9 и 10, в крутящий момент на выходном валу 31. В дальнейшем при перемещении рабочего объема он совмещается с окном 4 (фиг. 7) и начинается процесс выпуска отработанного газа при уменьшении рабочего объема. Дальше на рабочем объеме 1 описанные процессы повторяются. Такие же процессы и в той же последовательности протекают и в остальных трех рабочих объемах. Следовательно, за каждый оборот выходного вала 31 в двигателе совершается четыре рабочих хода.
Двигатель хорошо уравновешен, так как неуравновешенные массы совершают вращательное движение и сосредоточены относительно близко их осей вращения, что позволяет их легко уравновесить.
Двигатель охлаждается жидкостью, циркулирующей в полостях 8.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет значительно упростить конструкцию роторного двигателя, применить шарниры с относительно большими поверхностями контакта и низкими удельными давлениями и установить в шарнирах подшипники качения, что позволило существенно повысить надежность и механический КПД роторного двигателя внутреннего сгорания.
Формула изобретения: 1. РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий полый разъемный корпус с торцевыми крышками и средствами газораспределения, в полости которого соосно с ней размещены с возможностью вращения и взаимного смещения лопастные поршни с газовыми и масляными уплотнениями, жестко закрепленные на коаксиальных валах, механизм, синхронизирующий движение поршней, кинематически связывающий посредством эксцентриков и шатунов коаксиальные валы с параллельным им выходным валом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и механического КПД двигателя, в механизме синхронизации движения поршней эксцентрики жестко установлены на коаксиальных валах, выходной вал выполнен совместно с диском с эксцентрично расположенным цилиндрическим отверстием, сопряженным с шатунами, выполненными в виде дисков с эксцентричными цилиндрическими отверстиями, сопряженными с эксцентриками коаксиальных валов, причем шатуны и эксцентрики расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через ось коаксиальных валов и ось отверстия выходного вала, а сумма эксцентриситетов цилиндрического отверстия выходного вала и оси выходного вала относительно оси коаксиальных валов меньше суммы эксцентриситетов каждого эксцентрика и цилиндрического отверстия шатуна относительно оси отверстия выходного вала.
2. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что на сопряженных цилиндрических поверхностях кинематической цепи механизма синхронизации движения поршней установлены подшипники качения.