Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания "БО" Российский патент 2023 года по МПК F02B53/00 F01C9/00 F02B75/28 

Изобретение относится к области машиностроения и касается машин объемного вытеснения, в частности, рооторно-лопастных двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство с названием «Механизм для преобразования движения» по патенту РФ №2374526 С2, МПК F16H 25/04. Устройство содержит корпус, внутри которого размещены коаксиально два вала с рычагами, соединенными посредством дополнительных рычагов в четырехзвенный механизм. Выходной вал с маховиком, в радиальных пазах которого подвижно размещены ползуны в виде пальцев четырехзвенного механизма. Кинематическая связь между коаксиальными валами, совершающими возвратно-поворотные движения и выходным валом осуществляются посредством контакта пальцев с кулачком, закрепленным на корпусе.

Недостатком известного механизма является силовая передача быстрооборотного устройства посредством линейного подвижного контакта пальцев с кулачком, обусловливающая его низкую надежность.

Наиболее близким к заявляемому объекту устройством является «Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания» по патенту РФ №2474705 С2, МПК F01C 1/07, 2011 г., взятый в качестве прототипа. Известный двигатель содержит корпус с кольцевой рабочей полостью, составной ротор внутри корпуса, состоящий из двух полуроторов с лопастями, коаксиальные валы полуроторов с рычагами, соединенными посредством дополнительных рычагов в четырехзвенные механизмы, маховик с радиальными пазами, ползуны в радиальных пазах маховика, к которым с одной стороны шарнирно присоединены вершины четырехзвенных механизмов, а с другой - шатуны кривошипно-шатунных механизмов, кривошипы которых в виде коленвала установлены в корпусе соосно с выходным валом, помещенным внутри валов полуроторов.

Недостатком известного роторно-лопастного двигателя является согласно описанию и формуле установка маховика на выходном валу, вследствие чего для согласования движения полуроторов с их положением относительно корпуса и связи с коленвалом требуется многодельная кинематическая цепь, что снижает надежность двигателя.

Целью данного изобретения является повышение надежности двигателя путем упрощения его конструкции.

Поставленная цель достигается роторно-лопастным двигателем внутреннего сгорания, содержащим корпус с кольцевой рабочей полостью, размещенный в корпусе составной ротор в виде двух полуроторов с лопастями на коаксиальных валах, с рычагами, соединенными посредством дополнительных рычагов в четырехзвенные механизмы, с маховиком, в радиальных пазах которого помещены ползуны, соединенные с вершинами четырехзвенных механизмов и с шатунами кривошипно-шатунных механизмов, коленвал которых размещен соосно выходному валу и связан с ним механической передачей, включающей механизм реверса, при этом маховик установлен на маховиковом валу, размещенном коаксиально поверх выходного вала и связанном с ним механизмом реверса, а коленвал кривошипно-шатунных механизмов выполнен заодно целое с выходным валом.

маховик закреплен на маховиковом валу, размещенном поверх выходного вала и связанном с ним посредством механизма реверса, а коленвал кривошипно-шатунных механизмов выполнен заодно целое с выходным валом.

Суть изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез общего вида роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания «БО».

На фиг. 2 показан вид по стрелке А фиг. 1 на маховик со стороны четырехзвенных механизмов.

На фиг. 3 показан вид по стрелке Б фиг.1 на маховик со стороны кривошипно-шатунных механизмов.

Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания «БО» с двумя двухлопастными полуроторами состоит из корпуса 1 (показан условно внешним контуром) с рабочей полостью, где размещены лопасти М и N полуроторов 2 и 3 с коаксиальными валами 4 и 5 и рычагами 6 и 7. Рычаги 6 и 7 с помощью дополнительных рычагов 8 соединены в четырехзвенные механизмы, вершины которых связаны осями 9 с ползунами 10, подвижно установленными в радиальных пазах 11 маховика 12. С другой стороны маховика 12 к осям 9 присоединены шатуны 13 кривошипно-шатунных механизмов, коленвал 14 которых является частью выходного вала 15, проходящего внутри коаксиальных валов 4 и 5 полуроторов 2 и 3 сквозь весь двигатель. Маховик 12 закреплен на маховиковом валу 16, размещенном внутри коаксиальных валов 4 и 5 поверх выходного вала 15 и соединенном с ним посредством механизма реверса 17.

Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания «БО» работает следующим образом.

Полуроторы 2 и 3 вместе с лопастями М и N и рычагами 6 и 7 могут совершать возвратно-поворотные движения относительно друг друга и некоторой виртуальной плоскости симметрии между ними. В этой плоскости находятся вершины четырехзвенных механизмов с осями 9 и ползунами 10. Вращать составной ротор, для чего, собственно, и предназначен роторно-лопастной двигатель, можно только за эту виртуальную плоскость симметрии, то есть за ползуны 10 вместе с маховиком 12.

Лопасти М и N сближаются в районе свечи зажигания 18 до образования объема камеры сгорания с зарядом горючей смеси. Свеча 18 зажигает горючую смесь. Образовавшиеся газы раздвигают лопасти М и N полуроторов 2 и 3, валов 4 и 5 с рычагами 6 и 7 в разные стороны (рабочий ход), при этом ползуны 10 под воздействием четырехзвенных механизмов перемещаются от периферии к центру маховика 12. Шатуны 13 поворачивают коленвал 14, т.е. выходной вал 15, а через механизм реверса 17 - маховиковый вал 16 вместе с маховиком 12, в противоположном направлении. А в результате поворачивается относительно корпуса 1 двигателя составной ротор, т.е. та виртуальная плоскость симметрии, относительно которой полуроторы 2 и 3 совершают возвратно-поворотные движения, и при этом перемещают ползуны 10 в радиальных пазах 11 маховика 12. За один ход ползуна 10 от периферии маховика 12 к центру маховик 12 поворачивается на четверть оборота, в каждой камере двигателя происходит один такт четырехтактного цикла, а выходной 15 и маховиковый 16 валы повернутся в разные стороны относительно друг друга на половину оборота или на четверть оборота каждый относительно корпуса 1. Таким образом через четверть оборота маховика 10 в зоне свечи зажигания 18 между другими сторонами лопастей N и М появится свежий заряд горючей смеси, произойдет рабочий ход, ползуны 10 начнут двигаться от центра к периферии, а во всех остальных камерах - произойдет следующий такт четырехтактного цикла ДВС.

Такой двигатель может быть конструктивно выполнен и для работы по двухтактному циклу.

Предлагаемая конструктивная схема роторно-лопастного двигателя становится существенно проще, содержит меньшее количество деталей и более короткие кинематические цепи, состоящие преимущественно из простых кинематических пар вращения, что в итоге повышает надежность двигателя.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1 с кольцевой рабочей полостью. В корпусе 1 размещен составной ротор в виде двух полуроторов 2, 3 с лопастями на коаксиальных валах 4, 5, с рычагами 6, соединенными посредством дополнительных рычагов 8 в четырехзвенные механизмы, с маховиком 12, в радиальных пазах 11 которого помещены ползуны 10, соединенные с вершинами четырехзвенных механизмов и с шатунами 13 кривошипно-шатунных механизмов, коленвал 14 которых размещен соосно выходному валу 15 и связан с ним механической передачей, включающей механизм реверса 17. Маховик 12 установлен на маховиковом валу 16, размещенном коаксиально поверх выходного вала 15 и связанном с ним механизмом реверса 17, а коленвал 14 кривошипно-шатунных механизмов выполнен заодно целое с выходным валом 15. Технический результат заключается в повышении надежности. 3 ил.

Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с кольцевой рабочей полостью, размещенный в корпусе составной ротор в виде двух полуроторов с лопастями на коаксиальных валах, с рычагами, соединенными посредством дополнительных рычагов в четырехзвенные механизмы, с маховиком, в радиальных пазах которого помещены ползуны, соединенные с вершинами четырехзвенных механизмов и с шатунами кривошипно-шатунных механизмов, коленвал которых размещен соосно выходному валу и связан с ним механической передачей, включающей механизм реверса, отличающийся тем, что маховик установлен на маховиковом валу, размещенном коаксиально поверх выходного вала и связанном с ним механизмом реверса, а коленвал кривошипно-шатунных механизмов выполнен заодно целое с выходным валом.