ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1999 года по МПК F02B53/00 

Изобретение можно использовать на транспорте в качестве четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Известен двигатель внутреннего сгорания /RU, патент 2013595 C1, F 02 B 53/00, 1994 г./, который содержит корпус с крышками, установленный в нем на эксцентриковом валу ротор с лопатками, камеры нагнетания и сгорания и золотниковый клапан.

Задачей является упрощение конструкции двигателя и увеличение КПД.

Технический результат достигается тем, что двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с крышками, установленный в нем на эксцентриковом валу ротор с лопатками, камеры нагнетания и сгорания и золотниковый клапан, крышку клапана, в которой выполнены впускные каналы, камеры нагнетания и сгорания расположены противоположно друг другу и сообщаются между собой через перепускные каналы, выполненные в крышках корпуса, ротор выполнен пустотелым с ребрами жесткости - охлаждения и содержит уплотнительные секторы.

Предлагаемый двигатель отличается от известного тем, что он содержит один золотниковый клапан, через который осуществляется впуск топливно-воздушной смеси в камеры нагнетания, а газораспределение между камерами нагнетания и сгорания осуществляется за счет движения ротора, перекрывающего окна перепускных каналов, выполненных в крышках корпуса и сообщающихся с внутренней полостью ротора. Данные конструктивные особенности позволяют обеспечить охлаждение всех внутренних деталей двигателя, решают проблему смазки и отменяют надобность в дополнительном нагнетателе, что приводит к увеличению степени сжатия, скорости вращения, скорости газонаполнения и мощности.

Предложенный двигатель внутреннего сгорания содержит (фиг. 1, 2) корпус 1 с внутренней цилиндрической рабочей поверхностью, имеющей в поперечном сечении круглую форму. В корпусе на эксцентричном валу 3 установлен ротор 2. Ротор имеет в поперечном сечении круглую форму. Ротор и рабочая поверхность корпуса могут иметь и другую форму, но все их стороны должны иметь одинаковый вес относительно центра для достижения балансировки. С целью уменьшения веса ротор выполнен пустотелым с ребрами жесткости - охлаждения. Для свободного вращения вала 3 между ним и ротором 2 установлены подшипники 5. В роторе выполнены пазы, в которых установлены лопатки 6, которые предназначены для деления рабочего объема между корпусом и ротором на камеры нагнетания 18, 19 и сгорания 16, 17, объем которых в процессе работы изменяется. Одна из лопаток имеет сферический наконечник, который установлен в корпусе. Все лопатки и ротор снабжены подвижными уплотнительными секторами 21, которые обеспечивают герметичное прилегание к крышкам корпуса 7 и 8. В крышках корпуса, прикрепленных к корпусу винтами 11, установлены подшипники 5. В корпусе имеется одно или несколько отверстий под свечи зажигания 9 и форсунки. К одной из крышек корпуса /в данном случае крышке 8/ прилегает дисковый золотниковый клапан 4, который плотно закрыт крышкой клапана 10. При этом клапан установлен на валу 3 и выполняет роль противовеса. На другой стороне от корпуса установлено магнето или генератор 12, которое так же, как и клапан выполняет роль противовеса, балансирующего постоянно смещенную шейку эксцентрикового вала и ротора. В крышке клапана выполнены впускные каналы 13, а в крышках корпуса выполнены выпускные каналы 14 и перепускные каналы 15, посредством которых сообщаются камеры нагнетания и сгорания. Перепускные каналы выполнены так, что часть холодной смеси и смазки проходит во внутреннюю полость ротора и охлаждает его. Для обеспечения постоянного прижатия лопаток к корпусу на крышках корпуса установлены шпильки 20 и пружины 22. Коэффициент трения между взаимодействующими элементами снижен за счет хромирования стальных лопаток, которые совершают короткие возвратно-поступательные движения в роторе. При изготовлении деталей двигателя могут быть использованы сталь, чугун, алюминий с последующим гальваническим покрытием и термообработкой. Возможно применение металлокерамики и других материалов.

Работа двигателя осуществляется следующим образом.

При вращении эксцентрикового вала 3 ротор обкатывает внутреннюю рабочую поверхность корпуса, при этом происходит изменение объемов камер нагнетания 18, 19 и сгорания 16, 17.

Так, при вращении вала 3 по часовой стрелке в камерах нагнетания происходит разряжение и из карбюратора по впускному каналу 13 через открытый золотниковый клапан 4 в камеры нагнетания поступает смесь бензина и воздуха.

При уменьшении объемов камер нагнетания 18, 19 смесь бензина и воздуха через перепускные каналы 15, выполненные в одной из крышек корпуса 8 нагнетается в камеры сгорания, где происходит ее воспламенение от свечи зажигания 9.

При этом воспламенение происходит в момент когда объем камер сгорания минимален. При увеличении объема камер сгорания ротор открывает выпускной канал 14, выполненный в другой крышке корпуса 7 и происходит выпуск выхлопного газа. В двигателе одна камера работает как нагнетательная, а противоположная ей относительно центра выполняет функцию камеры сгорания. Цикл работы непрерывный, так как происходит по кругу, так в одной камере рабочий цикл не закончен, в соседней он начат, что увеличивает плавность вращения.

Двигатель внутреннего сгорания может быть использован на транспорте и в машиностроении. В корпусе на эксцентричном валу установлен ротор. В роторе выполнены пазы, в которых установлены лопатки, предназначенные для деления рабочего объема на камеры нагнетания и сгорания, объем которых в процессе работы изменятся. К одной из крышек корпуса прилегает дисковый золотниковый клапан, установленный на валу и плотно закрытый крышкой клапана, в которой выполнены впускные каналы. В крышках корпуса выполнены выпускные и перепускные каналы. Предложенная конструкция проста в изготовлении и позволяет увеличить КПД двигателя. 2 ил.

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с крышками, установленный в нем на эксцентриковом валу ротор с лопатками, камеры нагнетания и сгорания и золотниковый клапан, отличающийся тем, что он содержит крышку клапана, в которой выполнены впускные каналы для сообщения с камерами нагнетания, противоположно расположенных от камер сгорания, сообщающихся между собой перепускными каналами, находящимися в крышках корпуса, ротор имеет полость с внутренними ребрами жесткости - охлаждения и уплотнительные секторы.