Коловратный двигатель Советский патент 1935 года по МПК F01C1/00 F01C17/02 F16H37/12 

Изобретение относится к коловратным двигателям внутреннего горения с помещенными в кольцевом цилиндре парами поршневых лопастей, вращающихся с nonepeNieHHO неравио.мерными скоростями и закрепленных попарно па втулках, свободно надеваемых на рабочий вал. Для предотвращения обратного врапгения лопастей во время рабочего цикла в подобных днигателях применяются .храповые устройства ИЛИ в фор.ме храповиков с двусторонними собачками, в виде храповых колес и подпружиненных собачек, воздействующих путем заклинивания на промежуточные щарики и ролики. В предлагаемом двигателе каждая пара лопастей снабжена с внещней стороны торцевой стенкой с круго1 ым кольцеобразным приливом. Внутренняя стенка прилива, взаимодействуя при работе двигателя с заклиниваюп1.имп роликами, помещенными в гнездах храповиков, надетых совместно с буферными пружинами на закрепленные па рабочем валу диски, служит для передачи вращения от поршневых лопастей рабочему валу.

Внешняя сторона, прилива, таким же образом взаимодействуя с роликями в гнездах храповиков, расположенных в стенках статора с поворотом на 180 относительно внутренних храповиков, служит для предотвращения ооратного вращения лопастей при работе двигателя.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает боковой вид двигателя с частичным разрезом по RST на фиг. 2; фиг. 2-поперечный разрез двигателя по фиг. 1; фиг. 3 - то же по фиг. 1; фпг. 4- то же по GH на фиг. 1; фиг. 5 - боковой вид .сдвоенной поршневой лопасти с частичным разрезом; фиг. 6 - перспективный вид приспособления для установки лопастей перед пуском двигателя и фпг. 7 - разрез по Л/, на фиг. 2.

В статоре 3 двигателя с центрально расположенным полым валом 34 и с охлаждаюахей внешней ребристой поверхностью установлены на радиальных 25 и аксиальных 24 подп1инниках свободно врап1ающиеся в кольцевом цилиндре статора поршневые лопасти 7 и 2 (фиг. 1), снабженные в стыке приливо.м 42 для помеп1ения уплотнптельного кольца 43 (фиг. 5). Каждая паралопасгей 7, 7 и 2, 2 диаметрально противоположно укреплена на втулках, опираюпдпхся на шарикоподшипники. Выступающие внутрь цилиндра концы одной пары лопастей, например, 1, 7, входят в интервалы между лопастями 2, 2 и наоборот. Обе пары .юпастей, разделяющие полость цилиндра на ряд камер /, //, ///, /К переменного объема, соверщают периодически неравномерное вращение (фиг. 2), /ionacTii н их BTV.IKH снабжены с каждой внешней е1ороны торцевой етенкой е круговыми кольцеобразными 1)иливами 40, 40 но обе стороны цилиндра двиг ггеля. Навалу 34 но бокам ци.чиндра укренлены на шпонках 2(9 диски29 д;1я храповиков 32, снабженных на внутренней HOisepxности выто.ками для надевания на соответетвующие ныстуны днскоп 29 и размещения буферных пружин 30. На внеглней поверхности храно1 иков 32 размещены криво-линейного ирофиля гнезда для :5ак1ининаюни1х ро.шков 31, которые, взаимодействуя с приливами 40 норшне ых лопастей, служат для нередачи от юследних движения рабочему валу (фиг. 1 li 3). Для устране1И1я обратного (и()отив часово стрелки) цра;ценни лонастей 7, 2 при работе днигате.ля :редназначены х }ановики 4, расположенные своимн выстунами coisMCCiaio с буферн;.1ми нружинг.ми 6 и вы точках KOpiiyca статора j с номооотом на 18(F относителык) xpaHoiiUKois 32 н

ности Г 1ездалИ для .X кзанмодействующих с юверха;;стыо p i;;i;30B 40.

34 вращается на ..иалып.гч 23 и акс|;алы 1 1х 22 Н1арн1С():10д:и:;1и:н ках. Вся внутренняя .вижна 1 сисп;ма ;|()настей н вала соединяется при помощи мав1нчннаем:,х SKI na.-i i аох 27. С торцевых с горой дви1атсль снабже; крьинками /.5, /5, скре1г ;енн,1ми со статоэом 3 н соеднненн:,ми с iiaдегьп;и на вал крьпнкамн 2i.. 2/, ил1еюншми cooTBeTCTisxaoHiee у мотненне.

Горючая смес) иодводигся в 1;амору / всас1лвання но всасы15а ОН1сй vp бе /2, снабженной нере1; скной Т)уп1)й /4 для регу.Провання об-нсма иода вае.мой смеси (фиг. 1 н 21. , уд;;лени5( отработавншх газон к ка.лере // двигателя нрисоед,ннена выхлонцая /3. За;кига1: -:с 1остунивн;ей в ЦИ.ЛИНДР II с;ка гой лопастями смеси дролнводится .iCK грнчсс); за;:альдои свечой S, д,:и авт(}мат 1ческ1)Г() цен i.;or()poi IKI горд. частк прл.лаза 40 aoMeiueii .. НОИ (va:кдo ;.;боротс лоаастн iio jsiiCM/; гр()хо/хде:- : .м ; );ке;ня .

(фиг. 2) 1и)3действую ций на ноднружннеиный ко ггакт 38, за.мыкаюЕЦИй нервичную нень 37 индукционной катушки.

,Д;1Я ох.гаждения и смазки внутреиHi x частей двигателя смазка нодводится из масляного резер;.уара в ио.лый вал и через его отверстия постунает в нанравляюише кольца 26 к лонастям, нрОБОДнтся чере:1 раздеденнун) Hepei-ородкой внутреннюю нолость лопа.стн (фнг. 5) и выходит из нее наружу к торцевым крыи1Ка. (фиг. 1) Часть же смазки идет через н(;ди ннцики к хрьпикам, из 1олостей которых смазка отводится в масляны резервуар. Таким образом смазка омывает все внутре1ише поверхности. охлаж;,ает нх и смазывает все труиинеся части. Таь: как масло движется о г iieirrpa к периферии и иаходится во вращающихся поршнях и :;a;i то оно гонится ;:,ен1робежной си.юй, в( че; (.) отпадает надобн(;сть в мас. iKicoce.

Между шаастями, а лакжс межд .:;;;iaC HM:: и ди.1:111Дрол1. минимальны:; зазоо. Лочасти им -ю; ; трех слОро;; у;;.1от ;иле. :лс,стин,, .;лом:.;е к иоиспхнос ;ям (,нлнидра и лоаасген) с aoMnaibir) нггаф.чтв нр Ж :;ами 4J, 1ахо;:,:- ;:ч миси isHXTp;; .:онасте11 (фи1ч 5. (J: прорыва газоз is.i камеры /// а тах;ке от нонадання Mac.ia li игглиидр 1родиазнача; Г1С1, i.aj.ibneiibie v п.л от ниге.1р)Ные ,ле;1 гы 7 (фиг. 1).

Д.ля соотве гсгву|{)П1,ей vcTaiiOBKH .юиачгсй иря чус:(е двш-але.ля ко.льцев1 с: н|)нлпвы 40 снабжены В1,;сг -намп 36, изапД10действуюн11 ми с )асИОЛОЖ1МП1ЫМИ в гнездах слаторп шарии М10 соч.лепе ;нымн собачкамн 9. 10, иопарно связанными между (Ч)|ою С1ержпими // (фнг. I.-1 и 6). Собачки п ч:кового механизма пред:1азначаются для удерживания .юнасгей в определенном по.ложеш-п;. Торцевые стеики .лонасчей С1;абжеиы с iMeniimx еторон н рп.лизами 35, 1редназначенпыми дли гденлсния с ;;:.:студамн

дис;а)з 25 н сиаб/ке1П 1 1х хвостознкими ii)/ V4eiiK4 качалельночо дч иженич о. кривол; нейчз1 н шразляючп ;: Кччец 16, 17. Ч(Х1:чеи пчX к 1.;рьм;че1л;

/5 статора. Рычаги J5 пускового механизма предназначаются для перемещения в положение, необходимое для пуска двигателя.

Зануск и работа двигателя происходят следующим образом. При пуске двигателя собачки 9, Ю и рычаг 33 работают совместно. При поворачивании вала в направлении часовой стрелки лопасть / доходит до положения KL (фиг. 2). Вследствие этого перемещения в камеру / засасывается горючая смесь через трубу /2. В камере // происходит сжатие находящегося в кольцевом цилиндре воздуха, вследствие чего лопасть 2 переходит в крайнее положение MN и застопоривается собачками W пускового механизма. В это время в ка.;ере /// j происходит разрежеиие, а из камеры i IV воздух вытесняется наружу через I трубу 13. Как только лопасть 7 пе- ; реходит в положение KL, собачки пускового механизма приподнимаются выступом 55 лопасти / и освобождают лопасть 2. В это же время рычаг 33 кольцом 16 отводится наружу и рас- ; цепляет дисгч 29 и вал 34 от выступа 35 лопасти, вследствие чего лопасть уже .не за валом, а остается в положении KL. В тот же момент выступом 39 прилива 40 замыкается первичная цепь индукционной катушки и в свече 8 проскакивает искра, но так как в камере // еще нет горючего, то вспышки не последует. | При дальнейплем поворачивании вала : все будет происходить так же, как за первые полоборота с тою лишь разницей, что лопасти обменяются j ролями. Теперь уже при подходе лопасти 2 к положению KL в камере // : будет сжатый горючий газ и при до- I стижении лопастью 2 положения K.L электрическая искра воспламенит смесь. Под влиянием сильно возросшего давления лопасть 7 получит | ускорение и при сцепленном с высту- i по.м J5 рычаге 33 произойдет сцепле- i ние лопасти с валом и вал также получит ускорение. На лопасть 2 давление газов при этом будет направлено противоположно, благодаря чему лопасть 2 пройдет некоторый небольшой путь назад (против часо- I вой стрелки) и сцепится с храповкком 4, и обратное движение лопасти будет ограничено деформацией пружины 6 (фиг. 3). Таким образом лопасть 2 остановится, когда силы давления газов в камере /// (камера // теперь перешла на место камеры ///) и силы инерции уравновесятся силами пружин б, но при движении лопасти 7 давление в ка.мере /// у.меньшится вследствие расширения сгоревшей смеси, силы пружин 6 получат преобладающее значение, и лопасть 2 пройдет некоторый путь в направлении часовой стрелки. К тому времени, когда лопасть 7 подойдет к положению KL, лопасть 2 уже будет занимать положение, близкое к M.N, и обладать некоторой скоростью. К моменту зажигания и взрыва лопасть 7 будет иметь значительную скорость и поэтому после взрыва (по достижении положения K.DJ пройдет еще по инерции небольшой путь вперед против давления газов, после чего пройдет некоторый путь пазад, сжав пружины 6. Лопасть 2, получив большое ускорение (вперед), догонит нал, сцепится с ним и сообщит ему ускорение. Таким образом при дальнейшем повторении циклов вал двигателя будет получать ускорение до тех пор. пока сравняются моменты вращения и нагрузки, после чего средняя скорость вращения вала станет равномерной. Уже после первой вспышки оба пусковых механизма бесполезны и создают только излишнее трение и износ, а поэтому после пуска собачки 9 11 W следует приподнять, а кольца 77 отвести наружу, выключив оба механизма.

Для работы на один вал можно соединить при помощи муфг два пли три двигателя с целью более равномерного распределения вращаюн1их моментов.

Предмет изобретения.

1. Коловратный двигатель с помещенными в кольцево.м цилиндре двумя парами неравномерно вращающихся поршневых лопастей, закрепленных попарно на втулках, свободно надетых на рабочий нал, отличающийся