Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02B53/00 

Изобретение относится к двигателест- роению и может быть использовано в двигателях, имеющих направляющие или синхронизирующие поверхности или механизмы с беговыми дорожками.

Целью изобретения является улучшение рабочих характеристик, в том числе надежности и долговечности роторного двигателя,

На фиг.1 показан предлагаемый двигатель, поперечный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - построение профиля беговой дорожки; на фиг.4 - то же, вариант; на фиг.5 и 6 - устройство компенсации износа беговых дорожек, продольный и поперечный разрезы, соответственно; на фиг.7 - устройство регулирования фаз газораспределения; на фиг,8 - устройство гашения крутильных колебаний в выходном валу; на фиг.9 - вариант выполнения двигателя; на фиг.10- двигатель с частичным разрезом по воздушному фильтру и шлицевой втулке.

Двигатель содержит корпус 1 с кольцевым цилиндром 2 и картером 3, расположенные в цилиндре поршни А и 5 двухстороннего действия. Двигатель имеет также механизм преобразования неравномерно кругового движения поршней 4 и 5 во вращение вала 7, расположенный в картере 3 и включающий вал 6 с установленными на нем шарнирным ромбическим механизмом 8, траверсами 9 и синхронизирующим механизмом 10 с внутренней 11 и наружной 12 опорными шайбами, связанными между собой через вал 7 зубчатой передачей с сателлитами 13 и осями 14. Картер 3 снабжен крышками 15, установленными на нем с возможностью синхронного поворота. Оси 14 сателлитов 13 жестко установлены на крышках 15. Механизм поворота крышек может быть выполнен кулачковым (как это показано на фиг.7) или в виде другого известного механизма или устройства.

Двигатель имеет опорные шайбы, форма рабочих поверхностей которых выполне- 5 на по кривой с параметрами

(Y)Ytg(900-na°)±r;

on ° - п ° 10V 2 R cos ( W 2 а ) ± г ;

5

где R - радиус установки шарниров средней части звеньев параллелограмма;

«° - угол отклонения траверс от лер- вого начального положения;

п - число, показывающее, во сколько раз угол поворота внутренней шайбы и больше угла 2°;

n г - радиус опорного ролика (+) для внешней шайбы, (-) - для внутренней,

В вершинах шарнирного ромбического механизма 8 имеются ролики 1 б и 17 на осях 18 шарниров, установленные попарно в эксцентриковых втулках 19, выполненных с возможностью поворота и фиксации, например с помощью штифтов 20.

Вал 7 состоит из двух частей 21 и 22, установленных соосно и соединенных с помощью торсионной вставки 23, фрикционной втулки 24 и ее направляющей 25.

Торсионная вставка 23 своми концами жестко связана с частями 21 и 22 йала 7.

Двигатель может иметь два корпуса 26 и 27, расположенных один относительно другого с поворотом на 180°, валы которых соединены шлицевой втулкой 28 с жестко связанным с ней винтовым колесом 29. кинематически связанным с приводным винтовым колесом 30, и с приводимым

5

0

5

0

механизмом, таким как масляный, водяной или топливный насосы, Между корпусами

может быть также установлен воздушный фильтр 31.

Двигатель имеет пару траверс 9, соединенных жестко с кольцом 32, на котором также жестко установлены поршни 5. С тра- версами 9 кинематически посредством шар- нирного ромбического механизма 8 соединены траверсы 33, установленные в вырезах 34 кольца 32 и жестко связанные с поршнями 4. Поршни 4 и 5 имеют газовые 35 и масляные 36 уплотнения. Органы газообмена включают впускные 37 и выпускные 38 окна, выполненные в корпусе с необходимым сдвигом фазы. Органы воспламенения 39 могут быть выполнены в виде свечей зажигания или форсунок.

Двигатель работает следующим образом.

Вращение вала 7 приводит к вращению жестко связанной с ним внутренней синхро- низирующей шайбы 11 и через сателлит 13 вызывает вращение наружной синхронизирующей шайбы 12, по которым перекатываются ролики 16 и 17 шарнирного ромбического механизма 8, что вызывает периодическое сближение и расхождение поршней 4 и 5 и соответственно изменение между ними замкнутого рабочего объема. При их максимальном сближении, происходящем у органов воспламенения 39, рабо- чая смесь воспламеняется и расширяется до пересечения поршнями выпускных окон 38, через которые и происходит выпуск отработавших газов при уменьшении замкнутого рабочего объема до момента их перекрытия поршнями, а после открытия впускных окон 37 происходит впуск и наполнение рабочего объема свежей смесью. Затем цикл повторяется. Кратность повторения рабочего цикла на один оборот выходного вала зависит от формы выполнения опорных поверхностей опорных шайб (см. фиг.4).

Момент на валу 7 двигателя может быть увеличен и за счет увеличения числа замк- нутых рабочих объемов, например, путем выполнения поршней и механизма с кратным увеличением числа поршней и сохранения расчетного угла качания траверс 9 относительно траверс 33, как это показано на фиг.9.

При изменении режима работы двигателя фазы газораспределения могут оказаться далекими от необходимых. В этом случае синхронным поворотом кулачков 40 можно подобрать нужные фазы смещения синхронизирующего механизма 10 и соответственно поршней относительно впускных 37 и выпускных 38 окон.

При износе беговых дорожек ролики 16 и 17 могут быть повернуты на осях 18 в эксцентриковых втулках 19, что приведет к увеличению расстояния между соответствующими наружными частями роликов и к компенсации возникшего зазора.

Формула изобретения

1.Двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с кольцевым цилиндром и картером, расположенные в цилиндре поршни двустороннего действия, механизм преобразования, расположенный в картере и включающий вал с установленными на нем шарнирным ромбическим механизмом, траверсами и синхронизирующим механизмом с внутренней и наружной опорными шайба- ми, связанными между собой через вал зубчатой передачей с сателлитами и осями, о т- личающийся тем, что, с целью улучшения его рабочих характеристик, картер снабжен боковыми крышками, установленными на картере с возможностью синхронного поворота, а оси сателлитов жестко установлены на крышках.

2.Двигатель по.п.1, отличающий- с я тем, что имеет два корпуса, расположенных один относительно другого с поворотом на 180°, причем их валы соединены шлице- вой втулкой с жестко связанным с ней винтовым колесом, кинематически связанным с приводным винтовым колесом.

3.Двигатель по пп.1 и 2, отличаю - щ и и с я тем, что в пространстве между корпусами установлен воздушный фильтр, расположенный соосно с обоими корпусами.

4.Двигатель по п.1, отличающий- с я тем, что имеет установленные на траверсах кольцо с закрепленными на нем поршнями и выполненными в нем вырезами для прохождения траверс, связанных жестко с поршнями.

5.Двигатель поп.1,отличающий- с я тем, что, с целью повышения долговечности, ролики на осях шарниров в вершинах ромбического механизма установлены попарно на каждом их конце с возможностью поворота и фиксации в эксцентриковых втулках.

6.Двигатель поп.1,отличающий- с я тем, что, с целью повышения долговечности, выходной вал состоит из двух соос- ных частей, соединенных при помощи торсионной вставки и фрикционной втулки.

7.Двигатель по п.1. о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения габаритов, опорные шайбы имеют опорные поверхности, образующие которых выполнены по кривой с параметрами

(Y) Ytg(900-na0)±r;

(f - угол отклонения траверс от первоначального положения;

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в двигателях, имеющих направляющие или - синхронизирующие поверхности или мехап Л

on ° - /у ° cos ( 9U 2 a ) ± г .

п - число, показывающее, во сколько 5 раз угол поворота внутренней шайбы больше угла о°;

где R - радиус установки шарнировг-радиус опорного ролика (+) для внешсредней части звеньев параллелограмма;ней шайбы- W М внутренней.

35

фигА 11

35

К18

фиг. 5

фиг.7

фиг.6

. с

t CGt egi

в зпф

Ј

12

18

фиг. Ю