Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК F02B57/00 

Фиг.1

Изобретение относится к машиностронию, преимущественно к двигателям внутеннего сгорания.

Цель изобретения - получение надежости и упрощение конструкции роторно- оршневого двигателя,

Указанная цель достигается размещеием внутри цилиндрического корпуса дви- гятелл цилиндрического ротора с расположенными в нем цилиндрами и поршнями в них, оси которых расположены в лоскости вращения ротора и наклонены од определенным углом к координатным сям этой плоскости. Для получения возвратно-поступательного движения поршней на вкладышах боковых крышек имеются пазы, геометрические контуры которых представляют собой формы трохоидальной линии Кассини. По этим пазам перемещаются ролики вращения, установленные на концах осей валиков штоков поршней ротора. Возвратно-поступательное -движение поршней через ротор передается во вращательное движение вала двигателя.

На фиг.1-2 показаны поперечными продольный разрезы предлагаемого роторно- поршневого двигателя,

Роторно-поршневой двигатель содержит корпус -1с впускным и выпускными кольцевыми канавками- 15 и 17, впускными и выпускными окнами - 16 и 18, гнездом - 6 для свечи - 19, ротор - 2 с цилиндрическими рабочими камерами - 3, расположенными под углом наклона к координатным осям плоскости вращения ротора и полого цилиндрического отверстия - 10 для свободного хода силовой оси - 13 со связанными с ними штоками - 5 и роликами - 14, поршнями - 4, вал - 7 с коренными подшипниками -11, вкладышами - 8 с пазами - 20 геометрического контура трохоидальной формы линии Кассини, боковые крышки - 9, крышки - 12, корпуса подшипников.

В неподвижном корпусе 1 цилиндрический ротор - 2 с цилиндрическими рабочими камерами - 3 и полым цилиндрическим отверстием - 10. Он вращается по часовой стрелке совместно с прямым валом - 7, на котором он посажен. При вращении ротора

-2 с поршнями, жестко связанными с ними через осей валиков - 13 штоков - 15 с роликами - 14, которые перекатываются по пазу

-20 формы замкнутого геометрического контура трохоидальной линии Кассини, в результате копируется траектория этой линии в плоскости вращения ротора - 2 и совершаются вращательные и возвратно-поступательные движения относительно оси вала - 7 и возвратно-поступательное движение относительно цилиндрических рабочих камер

- 3, ротора - 2, так как траектории этих движений поршня являются слагаемыми траекториями трохоидальной линии Кассини в заданных параметрах. По мере врэщения ротора по часовой стрелке (фиг.1 а,б/объем камеры цилиндра - 3 увеличивается и в него через нижнее выпускное окно и канавку - 16, - 15 всасывается горючая смесь. Впуск в камеру производится до тех

пор, пока верхняя точка поршня не достигнет нижней мертвой точки хода. Далее (фиг,1 б,в) объем уменьшается и происходит сжатие рабочей смеси до верхней мертвой точки (фиг. 1, в). Когда объем станет близок к

5 минимальному (фиг.1,в) свеча в соответствии с выбранным углом опережения зажигания воспламенит сжатый заряд смеси. Давление от воспламенения вызывает вращательный момент ротора - 2 и заставляет

0 вращаться связанный с ним прямой вал - 7. При дальнейшем повороте вала и ротора (фиг.1, г,а)открываются выпускные окна- 18 и происходит выпуск отработанных газов (фиг.1, А) через канавку- 17.

5 Таким образом, в каждой из четырех камер последовательно происходит впуск свежей смеси, сжатие заряда, воспламенение и расширение продуктов сгорания, выпуск отработанных газов, то есть весь

0 рабочий цикл-процесс, характерный для четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. В предлагаемом варианте за один оборот ротора с валом совершается четыре рабочих хода. В данной заявке предлагае5 мого роторно-поршневого двигателя сочетаются элементы конструкции и принципов известных поршневого и роторного двигателей, позволяет устранить их недостатки и использовать имеющиеся их преимущества:

0 уменьшить габариты и массу, улучшить плавность работы, упростить распределительный механизм и сложность шестеренчатой передачи, уменьшить количество ответственных деталей и узлоь и сократить

5 выброс рабочей смеси с отработанными смесями в соседние камеры, вызванные неплотностями и колебаниями уплотнйтель- ных пластин и прижимающих их пружин под силами инерции и связанные с этим потери

0 горючего, сократить отношение поверхности камеры сгорания к его объему, увеличить рабочий диапазон чисел оборотов, повысить симметрию теплового поля камер сгорания.

5

В конечном итоге упростить конструкцию, повысить надежность эксплуатации и обслуживания, повысить экономичность, сократить выброс вредных газов в атмосферу.

Формула изобретения

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с боковыми крышками, ротор с цилиндрами, жестко связанный с прямым выходным валом и установленный в корпусе, поршни с роликами, установленные в цилиндрах с образованием камер сгорания, направляющий элемент, установленный соосно с осью вращения ротора, отличающийся тем,

0

что, с целью повышения надежности и эко номичности, ротор выполнен цилиндрическим, направляющий элемент - в виде пазов по овалу Кассини, расположенных на боковых крышках корпуса в плоскостях, параллельных торцам ротора, оси цилиндров выполнены тангенциально относительно оси вращения ротора, поршни выполнены со штоками, а ролики размещены на штоках и установлены в пазах направляющего элемента.

Использование: двигатели внутреннего сгорания. Сущность изобретения: роторно- поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, ротор 2 с цилиндрами 3, поршни 4 со штоками 5. На боковых крышках выполнены пазы 20 по овалу Кассмни, связанные с роликом 14 штоков 5. Выходной вал жестко связан с ротором 4, 2 ил. 5 20 е vo Ё 18 00 00 ю 00 о СА /7

3

V //2

Фиг. 2