КОЛОВРАТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ Советский патент 1927 года по МПК F01C21/04 

Предлагаемый коловратный двигатель внутреннего горения относится к типу коловратных двигателей с эксцентрично вращающимся барабаном, в диаметральной прорези которого скользят две лопасти, переменное пространство между каковыми служит для подачи смазки под давлением к трущимся поверхностям.

На фиг. 1 предлагаемый двигатель изображен в поперечном разрезе по линии D-Е фиг. 3; на фиг. 2 - в продольном разрезе по линии X-Х₁ фиг. 1; на фиг. 3 - в плане и частичном разрезе по линии Y-Y₁ фиг. 1; на фиг. 4, 5 и 6 представлены в трех проекциях и двух частичных разрезах лопасти предлагаемого двигателя.

Двигатель представляет собою цилиндр А (фиг. 1-3) с эксцентрично помещенным внутри барабаном В, вместе с которым вращаются скользящие в диаметральной прорези лопасти L (фиг. 1, 4, 6). Лопасти представляют собой две вставляющиеся одна в другую части, при чем на конце каждой по всей длине сделана выемка, в которой помещается уплотняющий башмак N (фиг. 1, 4, 5), устанавливающийся частью своей поверхности, пришлифованной к стенкам цилиндра А, нормально к последним при любом угле поворота лопасти. Этим обеспечивается надежность плотного прилегания лопастей к стенкам цилиндра машины. Для прижимания лопастей к стенкам цилиндра во время пуска предусмотрены расположенные между лопастями пружины D (фиг. 4), надобность в которых отпадает при работе машины на нормальных оборотах, когда под действием центробежной силы лопасти прижимаются к стенкам цилиндра А с силой , обеспечивая таким образом надежность уплотнения. С торцевой стороны (со стороны крышек цилиндра) лопасть имеет мягкую асбестовую набивку е, прижимаемую к стенкам крышки давлением масла и зажатую в пазах n тонкими стальными пластинками m, крепящимися к лопасти винтами в потай (фиг. 4-6). Уплотнение между крышками цилиндра k и k₁ (фиг. 2, 3) и барабаном В создается с каждой стороны с помощью пружинящего кольца i и двух полуколец i₁, отжимаемых друг от друга пружиной s. Барабан В имеет внутри каналы для масла j (фиг. 1, 2), соединяющиеся у левой шейки в один канал J (фиг. 2). Масло подается через пружинящую муфту М, прижимающую конус масляной трубки к валу, из баллона b в канал J под давлением 1,5-2 атм. Баллон b снабжен манометром, вентилем для воздушного насоса и пробкой для наливания масла. Из каналов j через окна о (фиг. 1, 3) масло попадает в междулопастное пространство р при раздвинутом положении лопастей. При сокращении междулопастного пространства, когда окна о перекрываются стенками лопастей, поданное масло под давлением и действием центробежных сил проникает по узким каналам q на трущиеся поверхности. С торцевой стороны лопасти находится под давлением асбестовая набивка е; надежность движения масла в предусмотренном направлении обеспечивается обратным клапаном h. Трущиеся поверхности с торцевой стороны смазываются просачивающимся через набивку е маслом.

При непрерывном вращении вала в каком-либо направлении по обеим сторонам лопастей возникает периодический цикл переменных объемов и и вращающих моментов. Когда лопасти становятся в положение, показанное на фиг. 1 по наименьшей хорде, - минимальный, - максимальный объем. Вращая вал в каком-либо направлении, получим увеличение объема и уменьшение объема . По оси мертвых точек расположены окна - всасывающие d_l и выхлопные d₂, управляемые двумя механическими кранами С₁ и С₂, вращающимися вдвое медленнее рабочего вала. Краны работают плотно в притирку в гнездах и натягиваются по мере надобности пружинами S. Передача вращения кранам осуществляется цилиндрическими зубчатками Z и z. Цилиндр и крышки машины снабжены рубашкой водяного охлаждения t. Охлаждается также и гнездо выхлопного крана.

Вращаясь против часовой стрелки, лопасти открывают всасывающие окна d₁. Одновременно кран C_1, вращаясь по часовой стрелке, устанавливает сообщение окон d₁ с карбюратором, помещающимся у фланца F₁ (фиг. 3). При дальнейшем вращении барабана в том же направлении, объем , увеличиваясь, засасывает через окна d₁, кран С₁ и карбюратор - горючее. В то же время объем , уменьшаясь, производит выхлоп через окна d₂ и кран С₂ в глушитель, который может быть помещен у фланца F₂. Лопасть, повернувшись на 180°, оказывается снова в мертвой точке. В то время кран С₂, вращаясь по часовой стрелке, запирает выхлопные окна d₂. Окна d₁ продолжают быть открытыми. Объем оказывается наверху, достигая минимума, a - внизу, достигая максимума. При дальнейшем вращении барабана В в ту же сторону происходит сжатие в камере всасывание в камере , в конце которого кран С₁ запирает всасывающие окна d₁, - это второй такт. Сжатая в камере рабочая смесь воспламеняется свечой f. Инерция масс (маховик и вращающиеся части) выводит лопасти из мертвой точки. В то же время происходит сжатие горючего в объеме . Отработавшие газы объема , по переходе лопастей через мертвую точку, выхлопываются через окна d₂ и открывающий их в это время кран С₂. Сжатое же в верхней части цилиндра в объеме горючее воспламеняется по предыдущему. После этого цикл повторяется.

Пускается двигатель разворачиванием от руки или стартером. Зажигание от магнето или другим способом, как в двигателях существующих типов. Работать двигатель может газом, бензином и керосином (модели с карбуратором) или нефтью (с форсункой) - в четыре такта или в два при продувке и зарядке свежим воздухом с помощью компрессора.

Схема работы, двигателя в четыре такта:

Коловратный двигатель внутреннего горения с эксцентричным барабаном, несущим две диаметрально-противоположные выдвижные лопасти, переменное пространство между которыми служит в качестве смазочного насоса, характеризующийся применением цилиндра А (фиг. 1-3) с крышками, имеющими с внутренней стороны эксцентрично расположенные цилиндрические углубления, в которые входят концы барабана В (фиг. 2, 3), каковой барабан снабжен двумя параллельными оси смазочными каналами j (фиг. 2), сообщающимися посредством каналов О (фиг. 1, 3) с полостью р (фиг. 1, 4) между лопастями L (фиг. 1, 4-б) при раздвинутом их положении, каковые лопасти снабжены уплотнительными планками N (фиг. 1, 4, 5) и на торцевых сторонах-асбестовой набивкой е (фиг. 4-6), при чем для распределения, служат конические пробочные краны С₁ и С₂ (фиг. 1, 3), пробки коих находятся под действием пружин S (фиг. 1, 3) и приводятся во вращение от барабана В.