ДВУХРОТОРНАЯ МАШИНА С НАДДУВОМ Российский патент 2013 года по МПК F02B53/08 F01C9/00 

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее может быть применено во всех транспортных средствах, а также в энергопроизводстве (тепловых и атомных электростанциях).

Задачей изобретения является создание нового двигателя для увеличения мощности, частоты вращения, уменьшения габаритов, избавление от маховика и. т.д.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является двигатель внутреннего сгорания с качающимся поршнем (патент Российской Федерации №2042038, Кл. F02B 53/00), содержащий корпус с секторной кольцевой рабочей камерой, поршневой рабочий орган, связанный с валом периодического изменения угловой скорости посредством коромысла и шатуна, связанных с маховиком.

Данное устройство двигателя внутреннего сгорания, так же как и предлагаемое, имеет изогнутый цилиндр и качающийся поршень, причем шток поршня жестко связан с опорой одним концом, а другим концом с поршнем. Но известное устройство имеет сложную кинематику и инерционность как для двигателя и малую эффективность.

Задачей изобретения является получение компактного, экономичного, экологичного и, самое главное, мощного двигателя, отличающегося по всем показателям от аналогичных в разы. Предлагаемым изобретением эта задача решается.

Данная задача достигается тем, что двухроторная машина с наддувом выполнена в виде внешнего неподвижного цилиндрического корпуса, разделенного на сектора двумя группами внутренних перегородок, с внешней герметичной оболочкой для наддува и отвода газов, соосно расположенных с ним двух внутренних цилиндрических поршней с внешними перегородками, образующими камеры сгорания, жестко совместимого с одним из них поршня наддува воздуха, двух групп маятниковых рычагов, жестко соединенных изнутри с цилиндрическими поршнями и проходящих через поворотные опорные втулки, расположенные на коленвалах, при этом шейки коленвалов на разных цилиндрических поршнях развернуты на 180° и имеют разный сдвиг, но вращаются в одном направлении, а силовым приводом являются внутренние поршни.

Пример двухроторной машины с наддувом содержит соосно расположенные внешний цилиндрический корпус 1, разделенный на рабочие камеры двумя группами внутренних перегородок, с внешними камерами наддува и отвода газов 6, цилиндрические поршни 2 и 3 с внешними поршневыми перегородками, образующими камеры сгорания. Три коленвала 4 с опорными втулками 5. Поршень наддува воздуха 11, совместный с поршнем 3, служащем компрессором для сжатого воздуха в оболочке 6. Крышки 13, 14 и корпусные опоры 16 для подшипников коленвалов, клапаны для впуска воздуха и выпуска отработанных газов 12, форсунки впрыска топлива 10. Муфты сцепления 15. Параллельно расположенные маятниковые рычаги 7 и 8, жестко соединенные с поршнями 2 и 3 соответственно, с поворотными опорными втулками 5 на коленвалах 4, через которые передается усилие на выходную шестеренчатую группу 15, 19, передающую вращающий момент через подвижную муфту 9 на выходной вал 17. Подвижную муфту 9, имеющую возможность изменения направления вращения выходного вала 17, меняя внутреннее сцепление шестеренчатой группы 18 на внешнюю шестерню 19. Выходной вал 17, передающий сведенный крутящий момент с осей коленвалов 4 на муфты сцепления 15.

На Фиг.1 изображена двухроторная машина с внешним цилиндрическим корпусом 1, разделенным на четыре рабочие камеры внутренними перегородками и внешней оболочкой наддува и отвода газов 6, соосным цилиндрическим поршнем 2 с внешними перегородками, образующими камеры сгорания, маятниковым рычагом 7, с поворотными опорными втулками 5, передающими крутящий момент на коленвалы 4 со сдвигом шейки «R», и клапанами 12 для впуска воздуха и выпуска отработанных газов.

На Фиг.2 изображена двухроторная машина с внешним цилиндрическим корпусом 1, разделенным на восемь рабочих камер внутренними перегородками. С внешней оболочкой наддува и отвода газов 6, соосными параллельно расположенными цилиндрическими поршнями 2 и 3 с внешними перегородками, образующими камеры сгорания, а также совместимый с поршнем 3 поршень наддува 11 для накачки воздуха во внешнюю оболочку 6. Параллельно расположенными маятниковыми рычагами 7, 8 и поворотными опорными втулками 5, передающими крутящий момент на коленвалы 4 с разными сдвигами шеек R₁>R на разных поршнях 3 и 2 соответственно, с клапанами 12 для впуска воздуха и выпуска отработанных газов, с корпусными крышками 13 и 14 и опорами коленвалов 16, с форсунками впрыска топлива 10 и муфтой сцепления 15.

На Фиг.3 изображена двухроторная машина с цилиндрическим поршнем 3, расположенным в корпусе 1, параллельно поршню 2, с внешней оболочкой наддува и отвода газов 6, с маятниковым рычагом 8 и поворотными опорными втулками 5, передающими крутящий момент на коленвалы 4 со сдвигом шейки «R₁», для более равномерной передачи крутящего момента через шестеренчатую группу на выходной вал, с клапанами 12 для впуска воздуха и выпуска отработанных газов.

На Фиг.4 изображена двухроторная машина, с выходной шестеренчатой группой 18 на концах коленвалов, передающая интегрированный крутящий момент через подвижные муфты 9, на выходные валы 17. С подвижной муфтой 9, для изменения направления вращения на выходных валах 17, выходит из зацепления с шестеренчатой группой 18 и входит в зацепление с внешней шестерней 19, а выходные валы 17 передают интегрированный крутящий момент на муфту сцепления.

На Фиг.5 изображена двухроторная машина с выходными шестернями коленвалов 18, передающих интегрированный крутящий момент через подвижную муфту 9 и внешнюю шестерню 19 на выходной вал 17.

Двухроторная машина с наддувом работает следующим образом: при крайнем положении перегородки одного из поршней 2 (фиг.1) воспламеняется и сгорает горючая смесь, вращая его из одного крайнего положения в другое, одновременно связанный с ним поршень наддува 11, подает сжатый воздух в герметичную внешнюю оболочку 6. С обратной стороны перегородки цилиндрического поршня выталкивается сгоревшая смесь газов. Одновременно второй внутренний цилиндрический поршень 3 вращается из одного крайнего положения в другое, в противоположном направлении, вращая все коленвалы 4 в том же направлении что и первый. Граничные положения внутренних цилиндрических поршней 3 и 2 контролируют коленвалы 4 с разным сдвигом шейки коленвала R₁>R соответственно на разных поршнях. С обратной стороны перегородки цилиндрических поршней 3 и 2 выталкивается сгоревшая смесь газов. В других рабочих полостях происходят всасывание и сжатие горючей смеси соответственно. Весь объем рабочего пространства обоих поршней используется постоянно. Но для экономии топлива, во время холостого хода или неполной загрузки мощности двигателя, возможна работа только одного поршня, в двух камерах сгорания, либо загрузка объема двигателя в зависимости от нагрузки.

Изобретение относится к машиностроению. Двухроторная машина с наддувом выполнена в виде внешнего неподвижного цилиндрического корпуса, соосно расположенных с ним двух внутренних цилиндрических поршней с внешними перегородками, жестко совместимого с одним из них поршня наддува воздуха и двух групп маятниковых рычагов. Корпус разделен на сектора двумя группами внутренних перегородок и выполнен с внешней герметичной оболочкой для наддува и отвода газов. Внешние перегородки цилиндрических поршней образуют камеры сгорания. Маятниковые рычаги жестко соединены изнутри с цилиндрическими поршнями и проходят через опорные втулки, расположенные на коленвалах. Шейки коленвалов на разных цилиндрических поршнях развернуты на 180° и имеют разный сдвиг, но вращаются в одном направлении. Силовым приводом являются внутренние поршни. Изобретение направлено на повышение компактности, экономичности, экологичности и мощности двигателя. 5 ил.

Двухроторная машина с наддувом, выполненная в виде внешнего неподвижного цилиндрического корпуса, разделенного на сектора двумя группами внутренних перегородок, с внешней герметичной оболочкой для наддува и отвода газов, соосно расположенных с ним двух внутренних цилиндрических поршней с внешними перегородками, образующими камеры сгорания, жестко совместимого с одним из них поршня наддува воздуха, двух групп маятниковых рычагов, жестко соединенных изнутри с цилиндрическими поршнями и проходящих через опорные втулки, расположенные на коленвалах, при этом шейки коленвалов на разных цилиндрических поршнях развернуты на 180° и имеют разный сдвиг, но вращаются в одном направлении, а силовым приводом являются внутренние поршни.