Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания Гуменюка Советский патент 1989 года по МПК F02B53/00 

Изобретение относится к двигателе- строению и может быть использовано в роторных двигателях с неравномерно движущимися рабочими органами.

Цель изобретения - повьшение надежности и упрощение конструкции роторного двигателя.

На фиг. 1 изображен двигатель, по- перечньп разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - двигатель с синхронизирующим механизмом, вы- полнснньм в виде двух эллипсных кулачковых шайб, продольный разрез; на

фиг. 4 - двигатель с обоими вариантами выполнения синхронизирующего механизма, продольный разрез.

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндрический корпус 1, на внешней поверхности которого установлены форсунки 2 , а во внутренней цилиндрической полости которого соосно ей установлено цилиндрическое кольцо 3, на котором жестко закреплены поршневые элементы 4. На цилиндрическом кольце 3 имеются диаметрально противоположно

31502

расположенные прорези 5, в кото1)ых помещены двух траверс 6, размещенных в картере параллельно одна другой и жестко связанных с поршнями 7 по yfx боковым поперхностям. В траверсах 6 имеются отверстия для установки пальцев 8, на которых установлены своей средней частью две | руппы противополож){о расположеннь х качаю- щихся звеньев 9 шарнирного параллелограмма, а две другие группы звеньев 10 связаны шарнирно пальцамл с хвостовиками 1 1 цилиндрическог о кольца 3. Траверсы 6 установлены с БОЗ- можностью вращения на выходном коленчатом валу 12, расположенном соосно внутренней цилиндрической полости корпуса 1.

На криво1пипах коленчатого вала 12 установлены шатуны 13, которые своим верхними головками 14 связаны с осями 15, установленными в двух противоположных вершинах шарнирного параллелограмма.

Коленчатый вал 12 установлен на подишпниках 16, расположенных соосно в боковых крышках 17, образующих с цилиндрическим корпусом 1 картер 18, в котором выполнены впускные 19 и выпускные 20 oKira газораспределения. Во внутренней полости картера установлены опорные элементы 21, имеющие форму колец 22 с внутренней направляющей поверхностью в виде сопряженных неждд,у собой впадин.

Двигатель в варианте, показанном на фиг. 3, может быть выполнен с двумя кольцевьгми ци:н{ндрами 23 и одним коленчатым 24, на котором имеются .кривошипы 25, расположенные в одной плоскости, повернутые один относительно Д11уг 0 1.1 на 180 и своими шатунами кинематически связанные с шарнирными параллелограммами, расположенными симметрично относительно плоскости 2п, проходящей через симметрии коленчатого вала, перпендикулярную егч) оси.

В картере двиг ателя расположен синхронизирующий механизм,включающий шайбы 17 с э тпшггической внутренней направляишк и поверхностью, установ- ле1П1ые с (1жност 1Ю вращения на коленчатом B;UIV 24 и кинематически связанные сноимп внутренними зубчат Ыми поверхносуг ями через промежуточные

шестерни /8 с шестернями 29 коленча - того luina / .

Q

0 5

0

5

0

5

0

В плоск п: ги 26 расположена ось кол11цевог о ригускпого канл.гга 30, зак- рьпог о с ннеишей стороны воздушным фильтрг1М 31, а во внутренней поверхности канал; К) ()лиже)1ы впускные окна 32, ;.))ые с раГючимп об-1,ема- мм д пгателя вгг:, -К1илми каналами, рас- пол(,гмп рлдиально через равные yi jioDbie п1-1омежутки.

Biiix.:i(nibte окна 33, расположенные на внешних поверхностях кольцевых ра- б(1ч11х цилиндров через равные уг ловые промежутки, с и дине1 1.-1 каналами с об- 1ЦИГ Di-ixjionnbrM колпе;кторс м 34,

На й)И1 . 4 прсдстанлено BbinojineHHe двигателя с од))овременн1 м использованием обоих в;зриант(1В синхронизирующего механизма: с элтшпсной кулачковой шайбой 35 и кольцом 36.

Рабочие объемы двигателя уплотняются известными уплотнительными элементами.

Предлагаем1 ш двигатель работает след1,ующим образом.

При первоначальном вращелии выходного коленчатого вала 12 увлекаемые его кривоигиггами 25 шатуны 13 своими верхними головклми меняют форму шарнирного параллело- рамма, изменяя расстояние меж,цу прогивоположныьп его вер- с шинями, что вызывает изменение углового расстояния меж;;у траверса и хвостовиками цилиндрического кольца , изменяя рабочие объемы между поршнями. Смещение поришей по окружности цилиндра приводит к открытию и закрытии окон газораспределения и реализации термодинамического процесса. При этом ролики противолежащих вершин параллелограмма, находяш 1еся на мен1,- шем расстоянии от оси, опираются на боковые поверхности впадин опорных г лементов, а ролики, находящиеся на большем расстоянии, перемещаются, по направлению к вершине сопрягаюпц хся поверхностей впадин. В дальнейшем указанный процесс повторяется, что приводит к обеспечению синхронного перемещения поршней относительно окон газораспределения и форсунок.

В варианте двигателя с зялипсными кулачковыми шайбами первоначальное вращение коленчатого вала передается не только шатунам, то через приводные шестерни и кулачковым эллипсным шайбам 27, на которые опираются при движении сюлики параллелограмма.

Взаимное движение коленчатог о вала кулачковой и эллипсных шайб с различными по величине и знаку угловыми скоростями приводит к периодическому неравномерному движению поршней относительно корпуса на строг о определенный угол, величина которого зависит от передаточного отношения зубчатой передачи между коленчатым валом и кулачковой эллипсной шайбой.

е т е н и я

Формула иэобр

1. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержапщй корпус с кольцевым цилиндром и картером, поршни двойного действия,расположенные в цилиндре, механизм преобразования, расположениьп в картере и включаю01ий коленчатый вал, связанный кинематически через шатуны, шарнирный мног озвенник и траверсы с поршнями, и синхронизирующий механизм с опорными роликами, установленными на осях шарниров многозвен- ника с возможностью взаимодействия с поверхностью опорных элементов, отличающийся тем, что, с целью повьштения надежности и упрощения конструкции, двигатель дополнительно имеет цилиндрическое кольцо с установленными на нем поршнями и хвостовиками и выполненными в нем вырезами,в которых расположены траверсы, размещенные в картере параллельно одна другой и жестко связанные с поршнями по их боковым поверхностям, причем шарнирный многозВен- ник выполнен в виде параллелограмма, две противолежащие вершины которого сочленены с верхними головками шатунов, причем одна пара противоположно расположен}1ых звеньев параллелограмма связана с помощью шарниров, установленнь х в средней части звеньев с траверсами, а другая пара - с хвостовиками щшиндрического кольца.

2.Двигатель по п.1, отличающийся тем, что опорные элементы установлены в картере и выполQ нены из двух колец с внутренней направляющей поверхностью в виде впадин, сопряженных между собой.

3.Двигатель по п.1, отличающийся тем, что синхронизирую5 щий механизм имеет шайбы с зллипти- ческой внутренней направляющей поверхностью, установленные на коленчатом валу соосно с последним.

А. Двигатель по п.1, о т л и ч а- щ и и с я тем, что он выполнен с двумя кольцевыми цилиндрами и коленчатым валом с кривошипами, расположенными в одной плоскости и повернутыми друг относительно друга на 180 , а механизм передачи - с двумя параллелограммами, расположенными симметрично относительно плоскости, проходящей через точку симметрии коленчатого вала, перпендикулярно его оси, в этой же плоскости расположена ось кольцевого впускного канала, закрытого с внешней стороны корпуса воздушным фильтром, а на внутренней его поверхности имеются окна, связанные с рабочим объемом двигателя впускными каналами, расположенными радиаль- но через равные угловые промежутки, причем выхлопные окна расположены на внешних торцовых поверхностях кольцевых цилиндров также через равные угловые промежутки.

22

2f

12

Изобретение относится к двигателестроению. Цель изобретения - повысить надежность и упростить конструкцию двигателя путем упрощения кинематической схемы и синхронизирующего механизма. Двигатель содержит корпус 1 с форсунками 2, во внутренней цилиндрической полости которого установлено цилиндрическое кольцо 3 с поршневыми элементами 4 и прорезями 5, в которых размещены концы двух траверс, установленных в картере параллельно одна другой, жестко связанных с поршнями 7 по их боковым поверхностям и кинематически связаных с группами качающихся звеньев 9 шарнирного параллелограмма при помощи пальцев 8, а две другие группы - с хвостовиками 11 цилиндрического кольца 3. Траверсы установлены на выходном коленчатом валу 12 с возможностью вращения, а на кривошипах его расположены шатуны, связанные верхними головками с осями, установленными в двух противоположных вершинах шарнирного параллелогамма. Во внутренней полости картера 18 смонтированы опорные элементы 21, имеющие форму колец 22 с внутренней направляющей поверхностью в виде сопряженных между собой впадин. Двигатель имеет варианты выполнения кинематической схемы. В первом роль синхронизирующего механизма выполняют эллипсные шайбы, кинематически связанные с выходным валом, и два рабочих цилиндра. Во втором варианте совмещаются оба ранее указанных механизма синхронизации. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

3J

Фие.З

Редактг, Л. JainieB.i

Фив

С ч сгТ1;;тел и f { ум: 1110к

Техре,: JLOjur iKbiK Корректо, И. Муска

3aKa j ЗОб;/;

Гираж чЬ/

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113033, Москва, Ж-З З, raytacKaH изб., д. 4/5

il VT-HcHoe