ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2008 года по МПК F02B53/00 

Изобретение относится к двигателестроению (тепловым объемным двигателям), а также к компрессоростроению и может быть использовано для привода всех видов транспортных средств.

Известна книга Ханин Н.С., Чистозвонов С.Б. "Автомобильные роторно-поршневые двигатели". М., "Машгиз" 1964 г., например, стр.100-105, рис.30.

Этот двигатель внутреннего сгорания с трохоидальной рабочей камерой, содержащей установленный на эксцентриковом выходном валу ротор-поршень.

Недостатком известных роторно-поршневых двигателей является то, что они сложны сами по себе, со сложной системой электрозажигания, усложненной катушкой электрозажигания с конденсатором и прерывателем с приводом.

Известна также силовая установка с роторно-поршневыми двигателями внутреннего сгорания, выполненными по меньшей мере с одной секцией, содержащей две рабочие камеры эпитрохоидального профиля с окнами газораспределения и свечами зажигания, смещенные одна относительно другой на угол 180°, и размещенную между ними компрессорную камеру с основными перепускными каналами, малая ось которой размещена под углом относительно малых осей рабочих камер, общий эксцентриковый выходной вал, у которого эксцентрики рабочих камер развернуты на 180° относительно эксцентрика компрессорной камеры, и установленные на эксцентриках роторы-поршни (см. SU 639473 A3, 07.05.1973 г.).

Данная силовая установка принята за прототип.

Недостатком силовой установки с роторно-поршневыми двигателями является то, что они сложны сами по себе, со сложной системой электрозажигания, усложненной катушкой с конденсатором, прерывателем с приводом, а малое время, отведенное для вспышки топливно-воздушной смеси, не обеспечивает полноту сгорания топлива, поэтому процесс сопровождается повышением токсичности отработанных газов от несгоревшего топлива.

Изобретение решает задачу использования в промышленности роторно-поршневого объемного двигателя с поршнями двухстороннего действия с компрессором и масляными насосами, расположенными в поршнях компрессора и двигателя, за счет повышения качества, путем компоновки конструкторских решений, обеспечивающих компактность и упрощение конструкции двигателя с беспрерывной подачей топлива форсункой в камеру сгорания и с беспрерывным воспламенением топливно-воздушной смеси от свечи накаливания.

Технический эффект заключается в упрощении конструкции роторно-поршневого двигателя и системы электрозажигания, в увеличении времени электрозажигания от начала воспламенения и до полного сгорания топлива в двигателе, что обеспечивает полноту сгорания топлива и уменьшение токсичности отработанных газов.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что двигатель, содержащий камеру сгорания со свечей накаливания и системой беспрерывного впрыска топлива форсункой, корпус компрессора и корпус двигателя с впускными и выпускными каналами с торцевыми передней, средней и задней крышками, соосно установленные в корпусах компрессора и двигателя с зазором с возможностью вращения и с образованием рабочих камер всасывания, сжатия, рабочего хода и выпуска отработанного газа подвижные роторы, силовой вал, согласно изобретению двигатель снабжен насосной системой маслопровода, плавающими поршнями двухстороннего действия с односторонними прямоугольными боковыми пазами и распределительным валом двухстороннего действия, эксцентрично расположенным относительно корпуса компрессора и корпуса двигателя, при этом корпус компрессора эксцентрично расположен относительно корпуса двигателя, а их поршни уравновешены разворотом на распределительном валу на 180° относительно друг друга, роторы сопряжены с плоскостями сопряжения поршней, силовой вал выполнен с диском с фиксаторами, а в роторе двигателя выполнены отверстия, сопряженные с данными фиксаторами, пазы поршней выполнены с плоскостями, сопряженными с ответными плоскостями сопряжения распределительного вала, герметично разделяющего односторонние пазы поршней на рабочие камеры насосов и установленного в торцевой средней крышке с зазором с возможностью вращения, в распределительном валу выполнены впускные-выпускные каналы с возможностью попеременного и автоматического соединения с рабочими камерами насосов, а магистрали насосной системы маслопровода имеют впускные и выпускные штуцеры и отверстия с выточками, сопряженными с впускными-выпускными отверстиями, расположенными в пазах поршней и сопряженными с впускными-выпускными каналами распределительного вала и с рабочими камерами насосов.

На фиг.1 изображен общий вид двигателя с камерой сгорания и с компрессором, сбоку в разрезе, на Фиг.2 - вид сверху, сечение А-А, на фиг.3 изображен общий вид двигателя с камерой сгорания и с компрессором, спереди в разрезе, сечение Б-Б на фиг.1.

Двигатель содержит камеру сгорания 1 с системой впрыска топлива форсункой 2 и воспламеняется свечой накаливания 3, корпус 4 компрессора и корпус 5 двигателя с впускными и выпускными каналами 6 и 7, 8 и 9 и с торцевыми передней, средней и задней крышками 10, 11, 12, с маслопроводами с впускными и выпускными штуцерами 13 и 14 и отверстиями 15 и 16 с выточками 17 и 18, соосно установленными в корпусе 4 компрессора и в корпусе 5 двигателя с зазором с возможностью вращения подвижного ротора 19 компрессора и подвижного ротора 20 двигателя с плоскостями 21 и 22 сопряжения с плавающими поршнями 23 и 24 компрессора и двигателя двухстороннего действия с ответными плоскостями 25 и 26 сопряжения, при этом роторы 19 и 20 снабжены впускными-выпускными окнами 27 и 28, 29 и 30 и ротор 20 двигателя снабжен отверстиями 31 сопряженными с фиксаторами 32 диска 33 с силовым валом 34 двигателя, плавающие поршни 23 и 24 компрессора и двигателя снабжены односторонними, прямоугольными боковыми пазами 35 и 36 с плоскостями 37 и 38 сопряжения с распределительным валом 39 двухстороннего действия с ответными плоскостями 40 и 41 сопряжения, установленным в торцевой средней крышке 11 с зазором с возможностью вращения, при этом распределительный вал 39, эксцентрично расположен относительно корпуса 4 компрессора и корпуса 5 двигателя, где корпус 4 компрессора эксцентрично расположен относительно корпуса 5 двигателя, а их поршни 23 и 24 уравновешены разворотом на распределительном валу 39 на 180° относительно друг друга, при этом деталями компрессора и двигателя образованы рабочие камеры двойного действия 42 и 43, 44 и 45 всасывания и сжатия, рабочего хода и выпуска отработанного газа, а в поршнях 23 и 24 пазы 35 и 36 снабжены впускными-выпускными отверстиями 46 и 47, 48 и 49, сопряженными с впускными-выпускными каналами 50 и 51, 52 и 53 распределительного вала 39 и с рабочими камерами 54 и 55, 56 и 57 насосов компрессора и двигателя.

Двигатель работает следующим образом.

При включенном ключе зажигания включается электродвигатель и раскручивается силовой вал 34 с диском 33 с фиксаторами 32, размещенными в отверстиях 31 ротора 20, ротор 20 вращается с плавающим поршнем 24 двигателя двухстороннего действия с прямоугольным боковым пазом 36, плавающий поршень 24 вращается и одновременно перемещается по ответным плоскостям 41 распределительного вала 39, распределительный вал 39 ответными плоскостями 40 передает вращение через боковой паз 35 плавающему поршню 23 двухстороннего действия, который вращается и одновременно перемещается по ответным плоскостям 40 распределительного вала 39, одновременно плавающий поршень 23 через ответные плоскости 25 сопряжения и плоскости 21 сопряжения передает вращение подвижному ротору 19.

При вращении деталей компрессора и двигателя воздух через впускной канал 6 и впускное-выпускное окно 27 поступает в рабочую камеру 42 и сжимается до объема, обозначенного рабочей камерой 43, и через впускное-выпускное окно 28, выпускной канал 7 поступает в камеру сгорания 1, форсункой 2 впрыскивается топливо и воспламеняется, двигатель заработал, свеча накаливания 3 обесточивается, двигатель продолжает работать самостоятельно.

Рабочий газ из камеры сгорания 1 поступает через впускной канал 8, впускное-выпускное окно 29 в рабочую камеру 44 рабочего хода, давление газа передается плавающему поршню 24, поршень 24 совершает рабочий ход, объем рабочей камеры 44 увеличивается до положения объема рабочей камеры 45, при дальнейшем перемещении поршня 24 до положения объема рабочей камеры 44 отработанный газ выбрасывается в атмосферу через впускное-выпускное окно 30, выпускной канал 9, далее рабочие процессы в рабочих камерах 42 и 43, 44 и 45 повторяются автоматически, попеременно со сдвигом фаз газораспределения на 180° относительно друг друга, роторы 19 и 20 компрессора и двигателя, вращаясь, перемещают поршни 23 и 24 вдоль пазов 35 и 36 относительно распределительного вала 39 с впускными-выпускными каналами 50 и 51, 52 и 53 двухстороннего действия, сопряженными с изменяющимися объемами рабочих камер 54 и 55, 56 и 57 насосов и с впускными-выпускными отверстиями 46 и 47, 48 и 49, расположенными на дне в пазах 35 и 36 поршней 23 и 24, сопряженными с впускными и выпускными выточками 17 и 18 и отверстиями 15 и 16 со штуцерами 13 и 14, сопряженными с радиатором, чем и обеспечивают высокую циркуляцию масла в насосах, расположенных в поршнях 23 и 24 компрессора и двигателя.

Упрощается конструкция двигателя и система электрозажигания, уменьшается токсичность отработанных газов.

Изобретение относится к двигателестроению и компрессоростроению и может быть использовано для привода транспортных средств. Двигатель снабжен насосной системой маслопровода, плавающими поршнями двухстороннего действия с односторонними прямоугольными боковыми пазами и распределительным валом двухстороннего действия, эксцентрично расположенным относительно корпусов компрессора и двигателя. Корпус компрессора эксцентрично расположен относительно корпуса двигателя, а их поршни уравновешены разворотом на распределительном валу на 180° относительно друг друга. Роторы сопряжены с плоскостями сопряжения поршней. Силовой вал выполнен с диском с фиксаторами. В роторе двигателя выполнены отверстия, сопряженные с фиксаторами. Пазы поршней выполнены с плоскостями, сопряженными с ответными плоскостями сопряжения распределительного вала, герметично разделяющего пазы поршней на рабочие камеры насосов и установленного в торцевой средней крышке с зазором с возможностью вращения. В распределительном валу выполнены впускные-выпускные каналы с возможностью попеременного и автоматического соединения с рабочими камерами насосов. Магистрали насосной системы маслопровода имеют впускные и выпускные штуцеры и отверстия с выточками, сопряженными с впускными-выпускными отверстиями, расположенными в пазах поршней и сопряженными с впускными-выпускными каналами распределительного вала и с рабочими камерами насосов. Упрощается конструкция двигателя и система электрозажигания. 3 ил.

Двигатель, содержащий камеру сгорания со свечей накаливания и системой беспрерывного впрыска топлива, корпус компрессора и корпус двигателя с впускными и выпускными каналами с торцевыми передней, средней и задней крышками, соосно установленные в корпусах компрессора и двигателя с зазором с возможностью вращения и с образованием рабочих камер всасывания, сжатия, рабочего хода и выпуска отработанного газа подвижные роторы, силовой вал, отличающийся тем, что двигатель снабжен насосной системой маслопровода, плавающими поршнями двухстороннего действия с односторонними прямоугольными боковыми пазами и распределительным валом двухстороннего действия, эксцентрично расположенным относительно корпуса компрессора и корпуса двигателя, при этом корпус компрессора, эксцентрично расположен относительно корпуса двигателя, а их поршни уравновешены разворотом на распределительном валу на 180° относительно друг друга, роторы сопряжены с плоскостями сопряжения поршней, силовой вал выполнен с диском с фиксаторами, а в роторе двигателя выполнены отверстия, сопряженные с данными фиксаторами, пазы поршней выполнены с плоскостями, сопряженными с ответными плоскостями сопряжения распределительного вала, герметично разделяющего односторонние пазы поршней на рабочие камеры насосов и установленного в торцевой средней крышке с зазором с возможностью вращения, в распределительном валу выполнены впускные-выпускные каналы с возможностью попеременного и автоматического соединения с рабочими камерами насосов, а магистрали насосной системы маслопровода имеют впускные и выпускные штуцеры и отверстия с выточками, сопряженными с впускными-выпускными отверстиями, расположенными в пазах поршней и сопряженными с впускными-выпускными каналами распределительного вала и с рабочими камерами насосов.