Вращающийся двигатель внутреннего горения Советский патент 1940 года по МПК F02B57/06 F04B1/12 

Известны вращающиеся двигатели внутреннего горения без кривошипношатунного механизма с применением криволинейной направляющей, взаимодействующей через ролики с поршнями двигателей.

В предлагаемом двигателе жестко связапные между собой поршни совершают только вращательное движение, а цилиндры, взаимодействующие через ролики с криволинейной направляющей, совершают по отношению к поршням возвратно - поступательное движение.

На чертеже фиг. 1 изображает разрез двигателя по оси одной пары цилиндров; фиг. 2 - вид двигателя сбоку со срезанной частью корпуса (слева) и разрез по оси главного вала (справа); фиг. 3 - продольный разрез многоцилиндрового вращающегося топливного насоса к двигателю, фиг. 4 - продольный разрез иной формы выполнения топливного насоса.

В корпусе / двигателя помещено четное число (не менее четырех) цилиндров 2, из которых каждый цилиндр жестко соединен с противоположно ему расположенным цилиндром (чертеж и. описание даны для двигателя с четырьмя цилиндрами; число их может быть и больше, но всегда четное). Поршни 3 снабжены штока1 1и 4, которые жестко насажены на главный вал 5 двигателя. В теле каждого поршня 3 расположены форсунка 6 и форкамера 7. Для подачи горючего служат трубки 8, проходящие от насосов 9 через осевые полости Ю ъ 11 вала 5 и штоков 4 к форсункам 6. Выхлопные клапаны 12 помещены в днищах .3 цилиндров и держатся в закрытом положении действием пружин 14; они вжимаются внутрь цилиндра при нажатии, во время вращения всей системы , на внутреннюю поверхность корпуса /, причем в стенках клапана открываются отверстия 15. Цилиндры снабжены роликами 16, которые взаимодействуют с криволинейной направляющей 17, составляющей одно целое с корпусом / двигателя. Двигатель работает по циклу двутактного дизеля. Прохождение цикла находится в прямой зависимости от очертания направляющей /7.

При горизонтальном ноложении своей оси цилиндры 2 занимают крайние положения, причем в правом цилиндре это положение соответствует наибольшему сжатию, т. е. моменту воспламенения горючего, с которого начинается рабочий ход цилиндра. При увеличении давления от воспламе-нения горючего цилиндр передвигается от поршня вправо и, опираясь своими роликами на направляющую 17, скользит по ней, поворачиваясь в то же время относиггельно главного вала 5. При повороте цилиндра и вала на 90° цилиндр проходит /з своего хода и в это время в работу вступает следующий цилиндр.

При проходе цилиндром Ve его хода открывается выхлопной клапан 12 нажатием на стенки корпуса; затем открываются продувочные окна 18. Выхлопные газы удаляются через камеру 19. При обратном ходе цилиндра во время дальнейшего вращения закрывается выхлопной клапан, продувочные окна, происходит сжатие, в конце хода впрыскивается горючее и цикл повторяется. Отверстия 20 служат для охлаждения поршня с внутренней стороны.

Для подачи топлива предлагается многоцили1ндровый вращающийся топливный насос с расположением цилиндров по окружности параллельно валу двигателя (фиг. 3).

На главный вал 5 -двигателя жестко надета конусная муфта 21, которая вращается в неподвижной муфте 22, укрепленной на станине двигателя. Муфты 21 и 22 имеют совпадающие кольцевые выточки 23 и 24. Пространство, образуемое этими выточками, сообщается через трубку

25с баком для горючего и каналом

26в теле -муфты 21 с приемными трубками 27 нефтяных насосов 28, из которых нефть по нагнетательным трубкам 8 поступает в форсу1нки и форкамеры соответствующих цилиндров днигателя. Корпуса насосов по числу цилиндров двигателя составляют одно целое с диском 29, насаженным на главный вал 5 двигателя, и вращаются вместе с ним. Каждый насос снабжен прерывателем 50,,из которого избыточная нефть поступает по трубкам 31 в приемные трубки 27. Плунжеры насосов перемещаются имеющимися у каждого насоса толкателями 55, причем обратный ход плунжер получает от пружины 32. К станине двигателя прикреплена торцевая кулачная шайба 55, по поверхности которой катятся ролики: толкателя 55. В местах, где насос должен работать, ролики , набегают на кулачковый выступ шайбы, чем сообщают движение плунжеру насоса. Вторым концом рычага 34, на который насажен ролик, приводится в. движение клапан прерывателя 30.

В иной форме выполнения топливного насоса применен управляемый от регулятора кольцевой золотник 42 (фиг. 4), внутренняя полость которого служит цилиндром для отсечного поршневого клапана, связанного рычажной передачей с толкателем 55 плунжера.

Роликовые толкатели 55 питательных насосов, сидящие на концах рычагов 34, во время вращения двигателя перемещаются по кругу вдоль неподвижной торцевой кулачной щайбы 55. На протяжении пути ролик толкателя набегает на кулачковый выступ шайбы и вследствие этого нажимает на стакан 36 питательного насоса 28, приводящий при этом в рабочее (нагнетательное) движение плунжер 57 насоса и сжимающий пружину 32. Во время нагнетательного хода плунжера насоса давлением горючего, заключенного в камере насоса, открывается нагнетательный клапан 55 и закрывается приемный клапан 39, а горючее под больщим давлением через трубку 8 поступает в форсунку соответствуюш.его цилиндра. Когда ролик толкателя пройдет кулачковый выступ щайбы, плунжер 57 насоса и стакан 36 отводятся пружиной 32 в первоначальное положение и таким образом происходит всасывающий ход плунжера, при котором закрывается нагнетательный клапан 38 и открывается клапан 39.

Горючее из бака к питательным насосам поступает по трубке 25, каналу

в теле неподвижной торцевой кулачной шайбы 33, выточкам 23 и 24 на теле этой шайбы и на враш,аюшейся муфте 21 и каналам 26 в приемные трубки 27 питательных насосов. Для плотности соединения врашающаяся муфта 21 снабжена упдотняюшими гайками 40. Для дзбежания явления затухаюихей струи каждый питательный насос снабжен отсекателем, плотно пригнанный поршневой клапан 41 которого движется по внутренней цилиндрической поверхности кольцевого золотника 42 регулятора, который в свою очередь двигается по плотно пригнанной внутренней поверхности цилиндра. 43 отсекателя. На наружной поверхности золотник регулятора снабжен диаметрально противоположными канавками 44, расположенными параллельно оси золотника и совпадаюш,ими с каналами 45 и 46 в корпусе насоса. От канавок внутрь золотника просверлены два отверстия 47, перекрываемые поршневым клапаном 41 отсекателя. В момент прекращения подачи нефти насосом в форсунку отсекатель сообщает внутреннее пространство насоса с приемной трубкой посредством каналов 45 и 46, отверстий 47, канавок 44 на поверхности золотника и выточки 48 на поршневом клапане отсекателя, ,так что избыток нефти пост пает обратно в приемную трубку. Золотник 42 регулятора получает движение от грузов 49, укрепленных шарнирами коленчатых рычагов 50 на неподвижно насаженной на валу двигателя муфте 51 и прижимаемых к ней пружинами 52. Коленчатые рычаги 50 соединены со свободно передвигающейся на валу муфтой 53, к которой прикреплены штоки золотников регулятора. Натяжением пружин 52 двигатель может быть отрегулирован на требуемое число оборотов, При , превышении двигателем установленного числа . оборотов грузы регулятора, вследствие центробежной силы, отодвигаются от муфты 51, растягивая пружины 52, и передвигают по валу влево муфту 5.3, которая в свою очередь передвигает золотники регулятора в цилиндре отсекателя в ту же сторону, отчего отверстия 47 на золотниках регулятора Г1риближаются к выточке на плунжере отсекателя и отсечка, т. е. соединение сжатого пространства нефтяного насоса с приемной трубкой, гроисходит ранее, чем уменьшится подача нефти к форсунке. Обратно, при понижении числа оборотов грузы регулятора пружинами 52 прижимаются к муфте 51 и передвигают золотники регулятора вправо, отчего отверстия 47 удаляются от выточки 48 и откроются позднее, чем увеличится подача нефти в цилиндры, и этим увеличится число оборотов машины.

Предмет изобретения.

1.Вращающийся двигатель внутреннего горения с криволинейной направляющей, отличающийся тем, что жестко связанные между собой поршни совершают только вращательное движение, а цилиндры, взаимодействующие через ролики с криволинейной направляющей, совершают по отношению к поршням возвратно-поступательное движение.

2.Форма выполнения двигателя по п. 1, отличающаяся применением топливопроводящих каналов в вале и поршнях.

3.В двигателе по п.п. 1 и 2 многоцилиндровый вращающийся топливный насос с расположением цилиндров по окружности параллельно валу двигателя, отличающийся тем, что плунжеры насоса .взаимодействуют с неподвижной торцевой кулачной шайбой.

4.Форма выполнения топливного насоса по п. 3, отличающаяся применением управляемого от регулятора кольцевого золотника 42, внутренняя полость которого служит цилиндром для отсечного поршневого клапана 41, связанного рычажной передачей с толкателем 35 плунжера 37 (фиг. 4).

& к авторскому свидетельству Я. № 56668 М. Некрасова

iJiMr.S

f 3S

35 к авторскому свидетельству Я. № 56668 фиг4 i М. Некрасова ifX