РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ "FYM-3" Российский патент 2013 года по МПК F02B53/14 F01C20/04 F16D13/40 

Описание патента на изобретение RU2488007C1

Описание изобретения.

Известны поршневые двигатели внутреннего сгорания, крутящий момент от которых передается на ходовую часть транспортных средств посредством трансмиссии, в состав которой входит коробка передач (см., например, книгу: Хачиян А.С., Морозов К.А., Луканин В.Н. и др. «Двигатели внутреннего сгорания. Учебник для вузов». Высшая школа, 1985 г.). Наличие коробки передач в транспортном средстве обусловлено необходимостью преобразования высокой скорости вращения рабочего вала двигателя в увеличение крутящего момента, передаваемого двигателем на ходовую часть, и возможностью изменения крутящего момента с одного направления на крутящий момент противоположного направления.

К недостаткам двигателей внутреннего сгорания относится необходимость дополнительной установки коробки передач, что приводит к снижению коэффициента полезного действия двигателя в составе транспортного средства и его надежности, увеличивает общую стоимость транспортного средства, осложняет выбор рациональных компоновочных решений.

За прототип принят известный многосекционный роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (Решение о выдаче патента на изобретение от 17.10.2011 г. Заявка №2010116513/06(023468), обладающий большим регулируемым крутящим моментом. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из отдельных секций, размещенных на общем рабочем валу. Поршни в секциях жестко закреплены на периферии ротора и свободно размещены в кольцевой камере, которая поделена выдвижными заслонками на рабочие полости. Каждая рабочая полость включает в себя камеру расширения, примыкающую к ней камеру нагнетания и газоотводящую вентиляционную систему, при этом, поршни снабжены поверхностью, которая обеспечивает в процессе работы двигателя изоляцию камеры нагнетания от камеры расширения. Один конец выдвижной заслонки зафиксирован в пазах корпуса, другой соединен с корпусом секции с помощью жесткой шарнирно крепящейся связи. Для дозированной подачи топлива в камере нагнетания установлен специальный элемент, состоящий из клапана двойного действия соединенного с поршнем-клапаном. Источник воспламенения расположен на поверхности поршня, которая обеспечивает изоляцию камеры нагнетания от камеры расширения.

В зависимости от количества используемых рабочих полостей за один оборот ротора в каждой секции двигателя совершается от m до N=m×n термодинамических циклов. Где m - количество поршней на роторе, n - количество рабочих полостей, на которые поделена кольцевая камера. Максимальная установленная мощность двигателя складывается из суммы мощностей всех входящих в него секций. Изменение крутящего момента двигателя происходит за счет включения и отключения отдельных секций и входящих в них рабочих полостей.

Недостатком известного роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания является необходимость дополнительной установки коробки передач, которая снижает коэффициент полезного действия двигателя в составе транспортного средства и снижает его надежность, увеличивает общую стоимости транспортного средства, затрудняет выбор рациональных компоновочных решений транспортного средства.

Целью изобретения является устранение перечисленных недостатков известного роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Поставленная цель достигается тем, что в роторно-поршневом двигателе внутреннего сгорания установлены секции с противоположно направленным крутящим моментом, а рабочий вал представляет собой объединенную фрикционным сцеплением комбинацию из полого первичного вала и встроенного внутри него вторичного вала.

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из отдельных секций, размещенных на общем рабочем валу. Одна часть этих секций обеспечивает вращение рабочего вала по часовой стрелке (направление вращения принято условно), а другая - против часовой стрелки, что позволяет транспортному средству передвигаться как передним ходом, так и задним ходом. Секции, предназначенные для движения передним ходом, и секции, предназначенные для движения задним ходом, могут быть одинаковыми и различаются между собой противоположной ориентацией на рабочем валу, т.е. секции заднего хода развернуты на 180 град. относительно секций переднего хода. При работе двигателя одновременно могут использоваться только однонаправленные секции, т.е. только секции переднего хода или только секции заднего хода. Одновременное включение в работу секций переднего хода и секций заднего хода исключается.

Рабочий вал роторно-поршневого двигателя состоит из первичного вала, воспринимающего крутящий момент секций, и размещенного внутри него вторичного вала, который передает этот крутящий момент на ходовую часть транспортного средства. Передача крутящего момента от первичного вала к вторичному валу осуществляется посредством фрикционного сцепления, включающего в себя два ведущих нажимных диска, установленных на первичном валу, и заключенного между ними фрикционного ведомого диска, установленного на вторичном валу. Нажимные ведущие диски и фрикционный ведомый диск находятся в зацеплении соответственно с ведущим валом и с ведомьм валом. В отличие от известных в автомобилестроении пружинно-рычажных сцеплений, данное фрикционное сцепление имеет два стационарных рабочих состояния: стационарное состояние при котором фрикционный ведомый диск плотно зажат нажимными ведущими дисками и стационарное состояние, когда фрикционный ведомый диск находится в свободном состоянии от воздействия на него нажимных ведущих дисков. Роторно-поршневой двигатель, как правило, устанавливается поперек транспортного средства с передачей крутящего момента непосредственно на его ходовую часть. На полноприводном транспортном средстве возможна продольная установка роторно-поршневого двигателя, а также, при необходимости, роторно-поршневой двигатель может располагаться вертикально.

Предлагаемый роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания представлен на чертежах:

фиг.1 - общий вид двигателя;

фиг.2 - поперечный разрез А-А с видом на секцию;

фиг.3 - поперечный разрез Б-Б с видом на фрикционное сцепление;

фиг.4 - разрез по оси рабочего вала в месте размещения фрикционного сцепления.

Двигатель включает в себя секции 1, вращающие рабочий вал по часовой стрелке (направление вращения принято условно) и секции 2, вращающие рабочий вал в противоположном направлении. Рабочий вал, на котором установлены секции 1 и секции 2 состоит из первичного вала 3, воспринимающего крутящий момент секций, и размещенного внутри первичного вала 3 вторичный вал 4, который передает этот крутящий момент на ходовую часть транспортного средства. Передача крутящего момента от первичного вала 3 к вторичному валу 4 осуществляется посредством фрикционного сцепления, включающего стационарно установленный на первичном валу 3 нажимной диск 5, подвижно установленный на том же первичном валу 3 нажимной диск 6, и заключенный между двумя нажимными дисками 5 и 6 фрикционный ведомый диск 7, установленный на вторичном валу 4. Нажимные ведущие диски 5 и 6 находятся в зацеплении с первичным валом 3, фрикционный ведомый диск 7 находится в зацеплении с вторичным валом 4. Нажимной ведущий диск 6 и фрикционный ведомый диск 7 обладают относительно небольшой свободой перемещения вдоль оси валов, на которых они установлены.

Во время запуска двигателя нажимные ведущие диски 5 и 6 разжаты и расположенный между ними ведомый диск 7 находится в свободном, т.е. в нейтральном, положении. В это время первичный вал 3 вращается в направлении включенной в работу, например, секции 1, а ведомый вал, как и транспортное средство, остается неподвижным. При переключении фрикционного сцепления в рабочее состояние вращающийся нажимной ведущий диск 6 специальным устройством (на чертеже не показано) перемещается вдоль первичного вала 3 в сторону стационарно установленного на первичном валу 3 вращающегося вместе с ним нажимного диска 5, после чего фрикционный ведомый диск 7 посредством трения оказывается связанным с ведущими дисками 5 и 6 и транспортное средство приходит в движение. Смена направления движения транспортного средства осуществляется следующим образом. Сначала отключается фрикционное сцепление, т.е. фрикционный ведомый диск 7 переводится в нейтральное положение. Затем отключаются работающие секции 1 и включаются секции 2 с противоположным направлением крутящего момента. При переключении фрикционного сцепления в рабочее положение начинается движение транспортного средства в заданном направлении.

Похожие патенты RU2488007C1

название год авторы номер документа
РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ "FYM-1" 2010
  • Важенина Екатерина Юрьевна
  • Федоров Юрий Михайлович
  • Афанасьев Андрей Николаевич
RU2444636C2
РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ "FYM-2"(ВАРИАНТЫ) 2011
  • Афанасьев Андрей Николаевич
  • Важенина Екатерина Юрьевна
  • Федоров Юрий Михайлович
RU2509222C2
Бесступенчатая трансмиссия 1987
  • Солдатов Игорь Владимирович
  • Петрушов Владимир Алексеевич
  • Сперанский Николай Георгиевич
  • Юферов Андрей Васильевич
  • Яржемский Михаил Константинович
SU1504108A1
МОТОРНО-ТРАНСМИССИОННЫЙ МОДУЛЬ 2011
  • Некрасов Владимир Иванович
  • Новоселов Владимир Васильевич
  • Голофаст Сергей Леонидович
RU2478045C1
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1997
  • Грабовский А.А.
RU2146010C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА 1994
  • Райк Вольфганг
  • Фельгер Роберт
  • Альберс Альберт
RU2193125C2
МЕХАНИЧЕСКИ УПРАВЛЯЕМАЯ БЕССТУПЕНЧАТАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ 2004
  • Вэнмин Хан
RU2350803C2
ТОРОВО-РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ "ТРД-КАН21" (ВАРИАНТЫ) 2006
  • Кочетков Алексей Николаевич
RU2327886C9
ДВУХПОТОЧНАЯ МУФТА СЦЕПЛЕНИЯ 2007
  • Грабовский Александр Андреевич
  • Ломовцев Павел Александрович
RU2357125C1
УЗЕЛ ДВОЙНОГО СЦЕПЛЕНИЯ ТРАНСМИССИИ 2019
  • Мохов Павел Игоревич
  • Лихачёв Дмитрий Сергеевич
  • Калимуллин Эмиль Рамилевич
  • Абасов Эльнур Исмаилович
RU2714622C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 488 007 C1

Реферат патента 2013 года РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ "FYM-3"

Изобретение относится к двигателестроению. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания включает размещенные на общем рабочем валу секции. Двигатель снабжен секциями, обладающими противоположно направленными крутящими моментами. Рабочий вал состоит из полого первичного вала и встроенного внутри него вторичного вала. Первичный вал воспринимает крутящий момент секций. Передача крутящего момента от первичного вала к вторичному валу осуществляется посредством фрикционного сцепления. Изобретение направлено на повышение КПД и надежности двигателя. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 488 007 C1

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, включающий размещенные на общем рабочем валу секции, отличающийся тем, что двигатель снабжен секциями, обладающими противоположно направленными крутящими моментами, а рабочий вал состоит из полого первичного вала, воспринимающего крутящий момент секций, и встроенного внутри него вторичного вала, передача крутящего момента от первичного вала к вторичному валу осуществляется посредством фрикционного сцепления.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2488007C1

RU 2010116513 А, 10.11.2011
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ ВЫБОРОЧНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ЧАСТИ ЦИЛИНДРОВ 1988
  • Капканец В.Ф.
RU2046972C1
US 3729276 A, 24.04.1973
US 4223770 A, 23.09.1980
US 6283728 B1, 04.09.2001.

RU 2 488 007 C1

Авторы

Афанасьев Андрей Николаевич

Важенина Екатерина Юрьевна

Федоров Юрий Михайлович

Даты

2013-07-20Публикация

2011-11-11Подача