Изобретение относится к двигателе- и машиностроению и может быть использовано на транспортных средствах, а также для привода различного оборудования. Коловратная машина содержит цилиндрический корпус 1 с впускным и выпускным окнами 2 и 3, в котором установлены с возможностью вращения цилиндрический ротор 4 с лопастями 5 и кинематически связанные с ним ролики 6 с выемками 7, периодически взаимодействующие посредством последних с лопастями 5 и разделяющие пространство между корпусом 1 и ротором 4 на большую и меньшую кольцевые полости 8 и 9. Полости 8 и 9 сообщены между собой, по крайней мере, одним каналом 10 перепуска, центральный угол между входным и выходным окнами 11 и 12 которого не больше центрального угла между лопатками 5. Центральный угол между впускным окном 2 корпуса 1 и входным окном 11 канала 10 не меньше разности центрального угла между лопатками 5 и угловой ширины конца лопатки 5. Изобретение направлено на повышение КПД, уменьшение расхода рабочего тела и шума. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к двигателе- и машиностроению и может быть использовано на транспортных средствах, а также для привода различного оборудования.
Известен коловратный двигатель с концентричным барабаном, содержащий корпус с входным и выходным патрубками для рабочего тела, воздействующего на барабан, установленный с возможностью вращения в корпусе (Пат. SU 2098, кл. F01C 1/02, 1925).
Недостатками такого двигателя являются:
- недостаточно большой момент на валу двигателя, поскольку давление рабочего тела в обе стороны (в направлении движения и против) одинаково и вращение происходит в основном за счет кинетической энергии этого тела, тангенциально поступающего в корпус;
- большой расход рабочего тела, например пара, связанный с тем, что в двигателе не происходит последовательного расширения пара, что также обуславливает относительно низкий термический КПД;
- сильный шум, создаваемый истекающим из двигателя рабочим телом.
Прототипом изобретения является коловратная машина, содержащая цилиндрический корпус с впускным и выпускным окнами, в котором установлены с возможностью вращения цилиндрический ротор с лопастями и кинематически связанные с ним ролики с выемками, периодически взаимодействующие посредством последних с лопастями и разделяющие пространство между корпусом и ротором на большую и меньшую кольцевые полости (Записки русскаго императорскаго общества, 1885).
Недостатками прототипа являются:
- большой расход пара и относительно низкий термический КПД, поскольку в машине не происходит расширения пара;
- сравнительно сильный шум, создаваемый истекающим паром. Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение КПД, уменьшение расхода рабочего тела и шума.
Задача решается тем, что в коловратной машине, содержащей цилиндрический корпус с впускным и выпускным окнами, в котором установлены с возможностью вращения цилиндрический ротор с лопастями и кинематически связанные с ним ролики с выемками, периодически взаимодействующие посредством последних с лопастями и разделяющие пространство между корпусом и ротором на большую и меньшую кольцевые полости, полости сообщены между собой, по крайней мере, одним каналом перепуска, центральный угол между входным и выходным окнами которого не больше центрального угла между лопатками, а центральный угол между впускным окном и входным окном канала не меньше разности центрального угла между лопатками и угловой ширины конца лопатки. Центральный угол между впускным и выпускным окнами корпуса больше центрального угла между лопатками не менее чем в 1,4÷1,45 раза. Выпускное окно корпуса расположено в зоне вращения ролика и примыкает к окружности цилиндра ротора и к кривой, являющейся проекцией впадины ролика в момент нахождения лопатки у входного окна канала перепуска. Выпускное окно корпуса выполнено в форме криволинейного треугольника, одна сторона которого примыкает к окружности цилиндра ротора, другая является проекцией впадины ролика в момент начала фазы перепуска, а третья - проекцией лопатки в момент начала удаления боковой поверхности ролика от боковой поверхности ротора.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Сообщение полостей между собой, по крайней мере, одним каналом перепуска, центральный угол между входным и выходным окнами которого не больше центрального угла между лопатками, а центральный угол между впускным окном корпуса и входным окном канала не меньше разности центрального угла между лопатками и угловой ширины конца лопатки, позволяет рабочему телу, например пару, расширяться в малой кольцевой полости, что снижает расход пара, повышает термический КПД машины и снижает шум.
Выполнение центрального угла между впускным и выпускным окнами корпуса больше центрального угла между лопатками не менее чем в 1,4÷1,45 раза, увеличивает угол расширения пара, что снижает расход и также повышает КПД.
Расположение выпускного окна корпуса в зоне вращения ролика и примыкание его к окружности цилиндра ротора и к кривой, являющейся проекцией впадины ролика в момент нахождения лопатки у входного окна канала, позволяет еще больше увеличить угол, на котором происходит расширение пара, что снижает расход и шум, а также повышает КПД машины.
Выполнение выпускного окна корпуса в форме криволинейного треугольника, одна сторона которого примыкает к окружности цилиндра ротора, другая является проекцией впадины ролика в момент начала фазы перепуска, а третья - проекцией лопатки в момент начала удаления боковой поверхности ролика от боковой поверхности ротора, что дает возможность максимально увеличить площадь сечения этого окна, в результате чего снижается шум при выхлопе.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг1 изображена схема коловратной машины в момент пуска. На фиг.2 изображена схема коловратной машины в момент расширения рабочего тела. На фиг.3 изображена схема коловратной машины в момент выпуска. На фиг.4 изображена схема реверсивной коловратной машины. На фиг.5 изображена схема коловратной машины с выпускным окном корпуса в зоне ролика в момент расширения рабочего тела. На фиг.6 изображена схема коловратной машины с выпускным окном корпуса в зоне ролика в момент приближения фазы выпуска.
Коловратная машина содержит цилиндрический корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 окнами, в котором установлены с возможностью вращения цилиндрический ротор 4 с лопастями 5 и кинематически связанные с ним ролики 6 с выемками 7, периодически взаимодействующие посредством последних с лопастями и разделяющие пространство между корпусом и ротором на большую и меньшую кольцевые полости 8 и 9. Полости сообщены между собой, по крайней мере, одним каналом 10 перепуска, центральный угол α между входным 11 и выходным 12 окнами которого не больше центрального угла между лопатками, а центральный угол β между впускным окном корпуса и входным окном канала перепуска не меньше разности центрального угла между лопатками и угловой ширины δ конца лопатки. В патрубок 13 подают рабочее тело, например пар. Центральный угол γ между впускным и выпускным окнами корпуса больше центрального угла между лопатками не менее чем в 1,4÷1,45 раза. Выпускное окно может быть выполнено в форме криволинейного треугольника 14. Для удобства описания лопатки 5 ротора пронумерованы римскими цифрами I, II и III. Кинематическая связь между ротором и роликами на чертежах не показана. При центральном угле между роликами 120° отношение частоты вращения ролика к ротору равно 1,5.
Работает коловратная (роторная) машина следующим образом.
В окно 2 корпуса 1 через патрубок 13 подают рабочее тело, например пар (фиг.1). Сила давления пара, действующая на заднюю (по ходу движения) поверхность лопатки 5 (I), начинает поворачивать ротор 4 против часовой стрелки. После того как передняя поверхность следующей лопатки 5 (II) минует окно 2 корпуса, между лопатками I и II в кольцевой полости 8 сформируется замкнутое пространство, давление пара на эти лопатки будет одинаковым, и момент вращения, создаваемый ранее силой давления пара на заднюю поверхность лопатки I, прекратит свое существование. Однако поступающий в окно 2 корпуса пар будет оказывать давление на заднюю часть лопатки II, поэтому момент вращения на роторе 4 сохранится.
Заметим, что пар можно подавать в окно 2 не постоянно, а прерывисто (с отсечкой), т.е. начинать подачу пара после прохождения лопатки окна 2 и заканчивать при удалении лопатки от окна на некоторый угол. Тогда после отсечки движение лопатки будет поддерживаться за счет упругости пара.
После прохождения задней поверхностью лопатки I угла β пар, находящийся между лопатками I и II в кольцевой полости 8, начинает поступать через окно 11, канал 10 и окно 12 в пространство между роликом 6 и лопаткой III полости 9 (фиг.2). При этом образуется сила давления, воздействующая на лопатку III и создающая дополнительный момент вращения на роторе 4. Происходит расширение находящегося между лопатками I и II в кольцевой полости 8 пара, при этом его давление и температура падают.
После прохождения задней поверхностью лопатки I угла γ пар, находящийся между лопатками I и II в кольцевой полости 8, через окно 3 корпуса будет истекать наружу (фиг.3). Одновременно через это же окно будет выходить отработавший пар из объема кольцевой полости 9, ограниченного лопаткой III и роликом 6, поскольку этот объем через канал 10 перепуска окажется соединенным с выпускным окном 3. После выхода пара цикл работы машины повторяется.
Таким образом, момент вращения ротора создается за счет действия силы давления на две лопатки, причем благодаря расширению пара повышается термический КПД машины и снижается расход пара.
Для обеспечения реверса машины ее необходимо снабдить вторым каналом перепуска, расположенным симметрично первому, при этом пар следует подавать в окно 3, а первый канал перепуска нужно перекрыть (фиг.4).
Для увеличения степени расширения пара выпускное окно 3 выполняют в зоне вращения ролика, причем сечение окна может быть выполнено не традиционной круглой формы, а в форме криволинейного треугольника 14 (фиг.5). После прохождения задней поверхностью лопатки I угла β пар, т.е. к моменту поступления пара из кольцевой полости 8 в пространство между роликом 6 и лопаткой III полости 9, выпускное окно оказывается перекрытым роликом 6, в результате чего пар имеет возможность расширяться.
После поворота лопатки на угол, больший угла γ, выпускное окно начинает освобождаться роликом 6 (фиг.6), однако фаза выпуска при этом еще не наступает. Полость 9 перекрыта от выпускного окна цилиндрической поверхностью ролика 6, а полость 8 - лопаткой I. Только после того как боковая поверхность ролика 6 отойдет от боковой поверхности ролика 4 или задняя поверхность лопатки I окажется над выпускным окном (в зависимости от того, какое из указанных событий наступит ранее), полость 9 или 8 сообщится с выпускным окном, и отработавший пар устремится наружу.
Благодаря этому значительно (по сравнению со случаем, когда впускное и выпускное окна находятся друг против друга) увеличивается угол, на котором происходит расширение пара, и, следовательно, дольше создается вращающий момент от силы, действующей на лопатку III от расширяющегося пара, что повышает КПД машины. При этом сечение выпускного окна можно сделать достаточно большим, что улучшает условия выхода пара из машины и снижает шум.
Внедрение изобретения позволит создать экономичную и сравнительно простую по конструкции машину, которая при работе не издает сильного шума.
1. Коловратная машина, содержащая цилиндрический корпус с впускным и выпускным окнами, в котором установлены с возможностью вращения цилиндрический ротор с лопастями и кинематически связанные с ним ролики с выемками, периодически взаимодействующие посредством последних с лопастями и разделяющие пространство между корпусом и ротором на большую и меньшую кольцевые полости, отличающаяся тем, что полости сообщены между собой, по крайней мере, одним каналом перепуска, центральный угол между входным и выходным окнами которого не больше центрального угла между лопатками, а центральный угол между впускным окном корпуса и входным окном канала не меньше разности центрального угла между лопатками и угловой ширины конца лопатки.
2. Коловратная машина по п.1, отличающаяся тем, что центральный угол между впускным и выпускным окнами корпуса больше центрального угла между лопатками не менее чем в 1,4÷1,45 раза.
3. Коловратная машина по п.1, отличающаяся тем, что выпускное окно корпуса расположено в зоне вращения ролика и примыкает к окружности цилиндра ротора и к кривой, являющейся проекцией впадины ролика в момент нахождения лопатки у входного окна канала перепуска.
4. Коловратная машина по п.1, отличающаяся тем, что выпускное окно корпуса выполнено в форме криволинейного треугольника, одна сторона которого примыкает к окружности цилиндра ротора, другая является проекцией впадины ролика в момент начала фазы перепуска, а третья - проекцией лопатки в момент начала удаления боковой поверхности ролика от боковой поверхности ротора.
www.findpatent.ru
М 27666
Класс 46a, 1
1 .
ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ
ОПИСАНИЕ коловратного двигателя.
К патенту Ленинградского государственного машиностроительного треста „Машинострой", заявленному 7 февраля 1929 года (заяв. свид. № 40347), Действительный изобретатель Г. С. Малхасян.
О выдаче патента опубликовано 31 августа 1932 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 августа 1932 года.
Изобретение относится к коловратным двигателям с концентрично расположенным кулачным барабаном, который управляет скользящими,в пазах кожуха заслонками, прижимаемыми к барабану давлением рабочей среды.
Существуют коловратные пневматические двигатели, соединяемые в одно целое с рабочим инструментом, требующим вращательного движения, например, сверлом, шлифовальным диском или т. п. . Главные требования, предъявляемые к ним,— ато простота конструкции и легкость веса при достаточной мощности. Существующие двигатели подобного рода состоят обычно из двух или более таких коловратных двигателей, посаженных рядом на общую ось, и представляющих собою, каждый, аксцентрично насаженное . на вал цилиндрическое тело, вращающееся в концентричной с валом камере, с радиально перемещающейся заслонкой, отдаляющей образующуюся камеру впуска от камеры выпуска сжатого воздуха. Во всех таких. двигателях сжатый воздух работает без расширения, простым выхлопом, вследствие чего энергия его используется недостаточно рационально.
Предлагаемое изобретение в отличие от таких -устройств представляет собою, вопервых, совмещение трех или даже четырех таких коловратных двигателей, благодаря чему мощность такого аггрегата значительно больше мощности обычного коловратного двигателя, одинаковой с ним величины и веса, во-вторых, сжатый воздух работает в нем с расширением, чем достигается меньший расход воздуха при той же мощности и, наконец, в-третьих, благодаря особому пневматическому устройству для обратного перемещения заслонок, позволяющему преодолевать инерцию их массы, число оборотов у них может быть сделано значительно больше, чем у двигателей подобного рода.
В предлагаемом пневматическом коловратном двигателе, с целью создания дополнительного сжатия воздуха в пазовых камерах, в них поступает сжатый воздух через окна, которые перекрываются самой заслонкой до прихода ее в крайнее высшее положение, а для образования сопротивления осевому давлению, производимому на барабан при вводе рабочего воздуха, между концом вала и дниюем с втулки насаженного на него барабана помещена пружина.
На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез коловратного двигателя;, фиг. 2 — поперечный разрез его по АВ l фиг. 1; фнг. 3 — то же, в другой форме выполнения.
Вал 1 коловратного двигателя (фиг. 1) при помощи шариковых подшипников 2 и 4 вращается в корпусе 3, соединенном при помощи болтов 6 и гаек с кожухом 7 и крышкой 8, составляющей одно целое с рукояткой 9. Кожух 7 представляет собою концеитричный с валом 1 цилиндр, внутри которого вращается зашпоненный на валу 1 кулачный барабан 10, имеющий в поперечном сечении (фиг. 2) форму, фигуры, очерченной плавной симметричной кривой. Кожух 7 снабжен тремя, расположенными под углом в 120 друг к другу, пазовыми камерами 11, служащими направляющими для скользящих в них засло- . ! нок 12, упирающихся в боковую поверх- ность барабана 10 и могущих передви- гаться в своих пазах вверх и вниз. Заслонки 12, в целях уменьшения инерции их массы, сделаны из возможно более легкого материала (фибры, алюминия, сплава „электрон" или т. п.). Таким образом, между поверхностью барабана 10 и внутренней поверхностью кожуха 7 образуются две симметрично расположенные полости а и h. Торцовые поверхности барабана 10 прилегают к дискам 13, 14, скрепленным болтами 6 в одно целое с кожухом 7. Во всех зазорах между барабаном 10;--кожухом 7и дисками 13, 14 образуется масляная пленка из поступающего в рабочий воздух из резервуара 15 в рукоятке 9 масла, количество которого регулируется иглой 16, что предохраняет от утечки воздуха при отсутствии трения между указанными частями. Посредством нажатия рукоятки 19 сжатый воздух подается через канал 17 в ручке 9 и клапан 18 в центральное отверстие 20 в торцовой крышке 8 к центру барабана M
На обращенной к барабану торцовой нове рхности крышки 8 выфрезероваиы три канавки 21, а на торцовой поверхности барабана 10 — фасонная канавка 22.
Форма этих канавок подобрана таким образом, чтобы при одном обороте бара« бана в каждом промежутке между линией касания барабана f6 с кожуха 7 н задней поверхностью одной заслонки происходила в нужный момент, соответственно заранее построенной золотниковой диаграмме, отсечка рабочего воздуха, после чего там происходит его расширение, и затем выпуск. Выпуск происходит при помощи каналов 23 в заслонках 12, соединяющих в нужный момент полость между барабаном„10, кожухом 7 и заслонкой 12 с выпускными отверстиями 24 для отработавшего воздуха.
Сжатый воздух, поступающий в вышеуказанные полости и производящий там работу расширения, создает некоторый вращающий момент, который через заклиненный на валу 1 барабан 10 передается рабочему инструменту, сидящему на конце вала, напр., шлифовальному диску, сверлу, буру или другому вращательному инструменту. Для уничтожения осевого давления, создаваемого воздухом при впуске его со стороны рукоятки, между днищем втулки барабана 10 и концом вала 1 помещена пружина 25, упругость которой рассчитана соответственным образом, бла-, годаря чему трение скольжения торцовой поверхности барабана о поверхность диска 13 заменяется трением качания шарикоподшипников. Скольжение заслонок 12 в своих пазах вверх и вниз должно совершаться с такой быстротой, чтобы они следовали за вращением барабана и всегда оставались прижатыми к его поверхности.
Такое прижимание заслонок 12 к поверхности барабана производится тем же сжатым воздухом, действующим наподобие буфера. Для этого пространство 26 над каждой заслонкой 12 в ее пазовой камере 11 сообщается с центральным каналом 20 для впуска воздуха при помощи специальных каналов 27, через окна 28 в диске 14, расположенные не у самой вершины пазовых камер 11, а несколько ближе к центру системы. Вследствие этого при движении заслонки 12 в пазовой -камере 11 пространство 26 всегда заполнено сжатым воздухом рабочего давления, а с момента перекрытия заслонкой И окна 28, заключенный,в этом пространстве воздух подвергается еще дополнительному сжатию и прижимает заслонку И к барабану N, не позволяя ей отделяться от него при самых болыпих окороетях вращения.
В форме выполнения, показанной в разрезе на фиг. 3, действие двигателя аналогично фиг. 1 и 2, с той только разницей, что вместо трех задвижек 12 их помещено четыре, под углом 90 друг к другу, и барабан имеет соответственную форму тела, поверхность которого касается поверхности цилиндра кожуха 7 в трех меетах, соответственно чему сделаны и все каналы для впуска сжатого воздуха.
Предмет патента.
1. Коловратный двигатель с концентрично расположенным кулачным барабаном, управляющим скользящими в пазах кожуха заслонками, прижимаемыми к барабану давлением рабочей среды, отли- чающийся тем, что окна 28, служащие для впуска сжатого воздуха через канал 20 в пазовую камеру 11, перекрываются самой заслонкой до прихода ее в крайнее высшее положение, с целью создания дополнительного сжатия воздуха в пазовых камерах 11.
2. В двигателе по п; 1 применение помещенной между концом вала 1, входящим во втулку барабана 10, и днищем втулки пружины 25, предназначенной для создания сопротивления давлению вводимого рабочего воздуха.
www.findpatent.ru
№ 85075
Класс 46а", 1в
СССР
ОПИСАНИК ИЗОЬ КтКНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Г. А. Киселев
КОЛОВРАТНЪ|й ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Заявлено 24 июля 1948 r. за Л" 386851 в Гоетекиику CCCF
Известны коловратные двигатели внутреннего сгорания с кольцевыми рабочими полостями круглого или полукруглого сечения, с двухсторон ним, по отношению к корпусу, расположением впускного и выпускного клапанов в подобных двигателях карбюраторного типа, а рано и применением фиксаторов (замков) для закрепления обоих поршневых дисков ротора относительно вала двигателя, а также с поворотными запорами — зацепами или рычажно-штыревыми замками, управляемыми неподвижными кулачными выступами.
Отличительной особенностью описываемого двигателя является применение рычажного замка, предназначенного для обеспечения жесткого соединения обоих поршневых дисков ротора с валом на определенных углах поворота их по отношению к корпусу двигателя. Этот замок не подвержен динамическим нагрузкам на его детали в работе и при замыкании.
С целью полной очистки межпоршневого пространства от продуктов сгорания в конце такта выталкивания применено противоположное расположение впускного и выпускного окон с обеих сторон рабочей кольцевой полости. Канавки на поршне для уплотнительных колец выполнены трапецевидными (по сечению), что дает возможность частично воспринимать возникающие при работе центробежные силы самим поршнем и снизить давление уплотнителей .поршней на зеркало рабочей полости.
На фиг. 1 изображен продольный разрез двигателя; на фиг. 2 — то же; в поперечном разрезе; на фиг. 3 — то же, разрез по муфте свободного хода; на фиг. 4 — то же, разрез по кулачковому кольцу; на фиг. 5 — цикловое распределение камер цилиндра с рычажным замком; на фиг. б— уплотнительное кольцо с поршневой канавкой.
Цилиндр двигателя состоит из частей 1 и 2 (фиг. 1), плотно соединенных между собой резьбовым соединением. Части 1 и 2 образуют кольцевую рабочую полость 8 круглого или полукруглого сечения, ¹ 85075
С обеих сторон рабочей полости 3 противоположно друг другу расположены впускное и выпускное окна 4 и 5 (фиг. 1).
По внутреннему диаметру цилиндр имеет расточки, в которые входят диски б и 7. Каждый из этих дисков имеет на окружности по четыре поршня 8 (фиг. 2) суплотнительнымикольцами 9 (фиг. 6) трапециевидной формы.
Для обеспечения периодического жесткого соединения обоих поршневых дисков б и 7 ротора (фиг. 1) с валом 10 на определенных углах поворота их по отношению к цилиндру двигателя применен рычажной замок, не подверженный в работе при замыкании динамическим нагрузкам на его детали. Рычажный замок управляется при помощи профилированных выступов на кулачном кольце 11 (фиг. 4), который с помощью червячного механизма 12 может иметь угловые перемещения относительно неподвижного цилиндра, чем достигается изменение момента освобождения поршневых дисков б и 7.
Рычажный замок представляет собой двухзвенный шарнир. Звено 18 (фиг. 4) соединено шарнирно с поршневым диском, а конец звена 15 шарнирно соединен с фланцем lб. Фланец в свою очередь закреплен на валу 10 двигателя, причем для уравновешенности ротора и надежности действия всего замыкающего устройства у каждого из двух поршневых дисков устанавливается не менее двух расположенных симметрично рычажных замков.
Для обеспечения поршневым диском закономерных движений диски соединены между собой дифференциальной передачей. Каждый из дисков имеет по зубчатому венцу 17 (фиг. 1), которые находятся в зацеплении с зубчатыми венцами 18, смонтированными на крестовине 19, выполненной как одно целое с валом 10 (фиг. 1 и 2). В целях исключения возможности обратного вращения поршней при работе диски снабжены муфтами 20 (фиг. 3) свободного хода.
Работа двигателя происходит следующим образом
Поршни 8 обоих дисков б и 7 поочередно через каждый цикл выполняют роль ведущих и ведомых.
В процессе работы двигателя в момент начала тактов в цилиндре двигателя (а их одновременно имеется четыре всасыва ние, сжатием, расширение и выхлоп, из которых каждый происходит в четырех частях рабочей полости цилиндра) происходит следующее: производится впрыск топлива в камеру Б сжатия форсунками (не показаны на чертеже), За это время положение поршней 8 и поршневых дисков б и 7 фиксируется рычажным замком, связывающим диски с валом 10 Далее происходит начало открытия рычажного замка. Замки ведущего диска накатываются на профилированные выступы кулачкового кольца ll (замки ведомого диска находятся в .промежуточном состоянии и не оказывают влияния на процесс цикла) и определяют начало рабочего хода.
В это время камера А заполняется воздухом с атмосферным давлением, после чего происходит закрытие всасывающих окон 4 движением поршня 8. В камерах Ь, когда впрыск топлива окончился, происходит начало сгорания и момент открытия замка ведущего диска. В камерах
В происходит выпуск отработанного газа через выпускные окна 5. В камерах Г происходит продувка от остаточных газов. Воздух, идущий из всасывающих окон 4, продувая камеру, выходит в выпускное окно 5, Далее происходит остановка ведомого диска и сцепление его через муфту 20 свободного хода с цилиндром; одновременно ведущий диск через зубчатые венцы 18 сцепляется с валом 10 и ведет его. № 85075
После открытия рычажного замка диски б и 7 и вал 10 получают возможность независимого самостоятельного вращения до момента, когда ведущий диск в силу своей редукции с валом догонит вал и ловедет его Ведомый диск к этому времени полностью погасит обороты и через муфту 20 свободного хода сцепится с цилиндром. В этот момент происходит отставание ведущего диска от вала, т. е. начало передачи кинетической энергии ведущего диска ведомому диску через воздушную подушку камер сжатия. В камерах А, Б, В и Г будет происходить перемена циклов. Рычажный замок приходит в мертвую точку того диска, который за этот цикл не был ведущим. Таким чередованием циклов осуществляется рабочий процесс двигателя.
Предмет изобретения
1. Коловратный двигатель внутреннего сгорания с кольцевой рабочей полостью, с вращающимися в одном направлении с неравными скоростями поршнями, укрепленными на двух дисках, связанных между собой и с валом посредством дифференциала, и с замыкающим органом, предназначенным для фиксирования поршневых дисков относительно вала на определенных углах его:поворота по отношению корпуса двигателя, отличающийся тем, что, с целью полной очистки межпоршневых .полостей от продуктов сгорания, впускные .и выпускные окна расположены одно против другого по обеим сторонам рабочей кольцев ой и олости.
2. Форма выполнения двигателя по п 1, отличающаяся тем, что в качестве органа, скрепляющего поршневые диски с валом на определенных углах его поворота относительно корпуса, применен управляемый с помощью профилированных выступов на кулачном кольце, могущем, с целью изменения момента освобождения поршневых дисков, иметь угловые перемещения относительно корпуса, рычажный замок, сочетающий в себе двухзвенный .шарнир, одно из звеньев которого соединено шарнирно с поршневым диском, а конец другого звена шарнирно соединен с фланцем, закрепленным на валу, причем, с целью уравновешенности ротора и надежности действия всего замыкающего устройства, у каждого из двух поршневых дисков устанавливают не менее двух расположенных симметрично рычажных замков.
3. Форма выполнения двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью снижения давления уплотнителей поршней на зеркало рабочей полости и частичного восприятия поршнем центробежных сил, возникающих в уплотнителях, форма сечения их и канавок в поршнях выполнена трапециевидной.
www.findpatent.ru
Класс 4б а, ASTOPGHOE С8ИДЕТЕЛЬСТОО HA ИЗОБРЕТЕНИЕ
ОПИСАНИЕ коловратного двигателя.
К авторскому свидетельству Г. Ф. Маряевича, заявленному 15 февраля
1933 года (спр. о перв. № 123986).
0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 июля 1935 года. (149) Изобретение относится к коловратным двигателям с используемым в качестве маховика кольцевым вращающимся вокруг неподвижного вала цилиндром, заключающим в себе несколько пар лопастных поршней, неравномерно вращающихся в том же направлении.
Для связи между цилиндром и свободно расположенными в нем лопастными пор- шнями используются два храповых зацепления и сателитная передача. Органы пуска, питания и распределения помещаются в торцевой крышке цилиндра подобного двигателя. В предлагаемом двигателе оба храповых зацепления направлены в одну сторону. Одно из зацеплений расположено между прилегающими поверхностями цилиндра и поршневых лопастей и служит для непо-, средственной передачи движения от последних маховику (цилиндру) двигателя.
Второе зацепление, выполненное в форме связанного кольцом набора храповых пластин, размещено между втулками поршней и гильзой, свободно надетой на вал, и связано с маховиком через сателитную передачу. Это зацепление предназначается для передачи движения or маховика (цилиндра) периодически не работающим поршням.
На схематическом чертеже фиг. 1 изображает осевой разрез двигателя; фиг. 2 — его поперечный разрез без внутреннего храпового зацепления; фиг. 3— его поперечный разрез по храповым механизмам; фиг. 4 †боков вид лопастных поршней; фиг. 5 — перспективный вид двигателя со снятым цилиндром; фиг. 6 — вид распределительной крышки цилиндра; фиг. 7, 8 — вид в двух проекциях кольца для удержания храповых пластин внутреннего зацепления.
На станине 1 коловратного двигателя неподвижно укреплен вал 2, на котором закрепляются торцевые крышки 8, 9, поддерживающие вращающийся и служащий одновременно маховиком цилиндр 7 двигателя. Крышка 8, имеющая выхлопное открытое отверстие 17 для выпуска отработавших газов, удерживается в неподвижном положении посредством скрепления с цилиндрическим кожухом 18 и с диском 2а осевого вала 2. Распределительная крышка 9 (питающая) снабжена пробкою 19 с эксцентрично расположенным отверстием 19а для подачи горючей смеси, пусковым клапаном 10а для пуска двигателя в ход, топливным клапаном 10, рычагом 12 и толкателем 13 с регулятором подачи 14; кроме того, ее реборда 9а выполнена в виде червячного колеса для сцепления с червяком 15 для регулирования работы двигателя путем соответствующего поворачивания и установки крышки.
Внутри цилиндра помещаются на двух самостоятельных втулках 20„20, две парных диаметральных поршневых ло.пасти 16;, 16, и 16,, 16, Внутренняя поверхность цилиндра снабжена насеч. ками, а уплотненная внешняя поверхность лопастей — подпружиненными защелками, образующими совместно с насечками цилиндра храповое зацепление Л, обеспечивающее одностороннюююю передачу вращения от лопастей цилиндру.
Поршневые лопасти 16, - 16,, 16.,, 16, делят кольцевое пространство циг .линдра на четыре камеры переменного объема, в зависимости ат взаимного положения ограничивающих их лопастей.
Вследствие смежности камер и диаметральности лопастей увеличение камеры 1 вызывает уменьшение камеры П, а следовательно, увеличение камеры ill u уменьшение камеры lV и т. д. Такой порядок соответствует четырем тактам двигателя внутреннего горения: горе. нию, выпуску, всасыванию, сжатию, для чего на крышках 9 и 8 в строго соответствующих положениях размещаются топливные и пусковые клапаны, отверстие для подачи воздуха и выхлопное отверстие.
Между втулками 16 лопастей 16,, 16, помещается свободно надетая на вал гильза 3, несущая шестерню 4 сателитной передачи 4 — 6, связывающей гильзу с кожухом 5, скрепленным с цилиндром 7. Связь между втулками лопастей и гильзой 3 осуществлена при помощи храпового зацепления ", выполненного в форме набора хоаповых пластин 21, объединяемых пружинящим кольцом 22. Концы пластин располагаются между насечками на внутрен- ней стороне лопастных втулок 20„
20-. и на наружной поверхности гильзы . в том же направлении, как и защелки храпового зацепления Х, для вращения, обеих групп лопастей цилиндра в одну, сторону.
Для приведения в действие дзига- теля сжатый воздух пропускается ерез клапан 10а в камеру I. Под его давле- I нием лопасти 16, и 16,, а следовательно и лопасти 76, и 16, расходятся, сообщая вращение цилиндру. Вращение последнего через сателитную передачу влечет за собою медленное поворачивание гильзы 3 в сторону вращения цилиндра, поворачивающей посредством храпового механизма Y лопасть 16, Р вслед за лопастью 16., настолько мед) леннее, чтобы при переходе лопасти 16; в положение лопасти 16, соседняя сией лопасть 16,, перешла на место лопа1 сти 16, (фиг. 2).
) 2
Как только лопасти 16г и 16, станут в рабочее положение, то между ними опять возникнет давление (сжатый воздух при пуске или горение топлива при работе мотора), которое вызовет их раздвигание. Так как при повороте влево а против часовой стрелки лопасть 76, увлекает за собою цилиндр 7, то вслед за ним медленно передвинется и соседняя лопасть 16, ; Отойти вправо (обратно) лопасть 16, не может в силу сцепления с гильзой 3, вращающейся влево.
Для перевода двигателя на рабочий xoä через клапан 10 вбрызгивается топливо; воспламенение его повышает давление в камере IV, раздвигая ее стенки (лопасти) и передвигая их одновременно влево, и в то же время вызывает соответствующие действия в других камерах. Следующая камера 111, уменьшаясь, сдавливает воздух при подходе к отверстию клапана 70 и при вбрызгивании топлива производит ту же работу, после чего уступает свое место следующей камере П и т. д. Тем временем в трех остальных камерах одновременно происходит в 1 — -выхлоп, во 17 — всасывание. в ill — сжатие. Для работы двигателя по принципу Отто вместо воздуха в камеры засасывается смесь; в крышку вместо топливного клапана вставляется свеча или иное запальное приспособление.
Применение червячной передачи 9а, 15 дает возможность, поворачивая крышку 9, регулировать степень наполнения рабочих камер и работу двигателя.
Предлагаемый двигатель может быть использован не только как двигатель внутреннего горения, но и как паровой.
Предмет изобретен и я.
1. Коловратный двигатель с используемым в качестве маховика кольцевым вращающимся вокруг неподвижного вала цилиндром с несколькими парами неравномерно вращающихся в ту же сторону поршней, с расположенными в торцевой крышке органами распределения и с применением для связи между цилиндром и поршнями двух храповых зацеплений и сателитной передачи, отличающийся тем, что оба храповых зацепления направлены в одну сторону и расположены: одно Х вЂ” между прилегающими поверхностями цилиндра н поршней для непосредственного воздей ствия поршней на маховик (цилиндр) двигателя и второе У вЂ” между в гулками 16 поршней и свободно надетой на вал гильзой 3, связанной с махови ком через сателитную передачу, с целью передачи движения от маховика перно дически не работающим поршням.
2. Форма выполнения двигателя и
Б авторскому свидетельству I . Ф. Маркевича
М 48778
Юиг
:::=:. -!! .4
/б, Эксперт и редактор Н, H. Аленсандрое
Тип. „Пгчатиый Труд". Бак, 4236-40О
www.findpatent.ru
No 1413
Класс 14-Ь
ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
ОПИСАНИЕ коловратн ого двигателя.
К патенту Е, П. СмирнОва и Ф, Я. ИгнатеннО, заявленному
26 июля 1921 года (заяв. свид. Ме 74726).
О выдаче патента опубликовано 30 июня 1926 года. действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 1924 года.
Предлагаемый коловратный двигатель для работы паром или газом имеет целью — соединение преимуществ цилиндровых машин и турбин без недостатков, свойственных каждому из этих типов в отдельности (в цилиндровых машинах полезно использование расширения пара или газа, но тратится много работы на передаточные части механизма; в турбинах мало используется расширение пара или газа). На фиг. 1 изображен вид двигателя сбоку и частичный поперечный разрез его, и на фиг. 2— вид спереди и частичный продольный разрез.
Непосредственно на самом рабочем валу АА насажен наглухо (подобно турбине) барабан BВ, снабженный на своей периферии полукруговым в сечении желобом СС. В этом желобе, в радиальных направлениях, на равных расстояниях друг от друга, плотно и прочно укреплены несколько поршней
D. На незначительном расстоянии от них, но впереди их (по направлению вращения барабана ВВ) укреплены по обеим сторонам колеса парные, радиальные, выступающие далеко за самую окружность барабана ВБ, ведущие пальц
ы ЕЕЕ. снабженные на своих концах роликами FFF.
Внизу, непосредственно под вращающимся барабаном ВВ, укрепляется на неподвижном основании вторая нижняя часть двигателя, состоящая из подставки
66 и относящихся к ней частей. Верхняя часть подставки GG вырезана .по дуге точно соответствующей окружности прилегающего к ней колеса барабана ЗВ, на протяжении несколько меньп1ем, чем треть окружности последнего. Во всей этой части имеется также полукруговой (по профили) канал НН, края которого аккуратно и точно без щелей пришлифовываются к краям желобчатого канала
СС барабана ВВ, так что оба канала С и Н совместно образуют изогнутую по дуге окружности цилиндрическую полость, открытую с обоих концов. Ниже, по обоим сторонам подставки, имеются изогнутые по дуге окружности, выступающие в стороны, ведущие пазы К1 ., по которым катятся уже описанные выше ролики FFF пальцев ЕЕЕ. !
У правого верхнего выступа подстав.ки в начале обоих пазов КК укреплены плоские изгнутые выпуклостью кверху пружины life. Эти пружины особыми стержнями (тяжами) NN соединены с по-, движною заслонкою О, плотно закрывающей входное отверстие полости 11 и могущей уходить вниз в соответствую- щую прорезь подставки (не изображен- ную на чертеже), когда ролики FFI, катясь по своим пазам, прижмут к ним пружины ММ. После этого их прохода, заслонка О, благодаря упругости пру- жин, снова займет свое прежнее поло- жение, пропустив, таким образом, мимо себя один из поршней D (D Dq D:,) и снова закрыв собою входное отверстие полости 11.
Вблизи от входного отверстия полости
11, в его дне, имеется продолговатая прорезь .Р, в которой находится пружинный куркообразный клапан Л. При нажатии на него движущегося мимо поршня D он уходит постепенно книзу и открывает, таким образом, доступ пару из паропровода S в часть канала Т, закрытую уже с обоих своих концов поршнем D и заслонкою О. По проходе диска клапан Л снова становится на свое место, прекращая доступ пара в закрытую камеру.
Для первоначального приведения этого механизма в действие нужно сначала повернуть барабан ВВ так, чтобы ролики РГ одного из пальцев ЕЕЕ встулили на выступе Е. в свои пазы КК.
Катясь далее, они прижмут пружины
ММ к своим пазам КК В это время связанная тяжами NN c пружинами ММ заслонка О опустится в свою прорезь и пропустит в полость ll один из поршней D. Катясь далее, ролики РР сойдут с пружины и она, приняв прежнее положение, поставит заслонку О на прежнее место, плотно закрыв им входное отверстие полости ll. Таким образом, теперь между поршнем О и заслонкою О образуется закрытая со всех сторон цилиндрическая камера Т, удлиняющаяся при дальнейшем движении поршня вперед по полости Л. В своем дальнейшем поступательном движении по каналу поршень D станет нажимать все более и более на курковый клапан 11, который, опускаясь в свою прорезь Р, тем самым даст доступ в камеру Т из канала S известной определенной порции пара, который уже своим расширением продвинет поршень D по полости далее вперед. Тогда особожденный от давления поршня курок снова станет на свое место, прекращая тем самым дальнейший впуск пара в камеру I.
Продолжая расширятьса в камере Т, пар будет толкать по полости Il поршень D все вперед и вместе с тем вращать барабан ВВ и скрепленный с ним наглухо рабочий вал АА, При дальнейшем вращении барабана ВВ поршень D, уже выйдет из заднего отверстия полости 11, но сейчас же в переднее отверстие канала вступит следующий за ним поршень В„который, двигаясь по тому же пути, снова образует закрытую камеру Т, снова нажмет на курок Р и новая порция пара даст новый толчеи вращению барабана ВВ, и поршень Dq, двигаясь по каналу все вперед, вытолкнет прежде отработавший (мятый) пар через заднее отверстие канала в пароотвод (на чертеже не изображенный). Затем в переднее отверстие канала вступит поршень D., îïÿòü начнется сызнова уже описанный процесс и таким образом барабан ВЛ и вал АА будут непрерывно вращаться, Из вышеозначенного видно, что по существу, способ действия предлагаемого двигателя и обычного парового цилиндра тождественны: закрытая камера Т переменного объема аналогична обыкновенному паровому цилиндру и расширение пара происходит в обоих одинаковым образом, причем заслонка О представляет дно цилиндра, а заслош
D, D, 0, поочереди играют роль его поршней. Но нет ни шатунов, ни кривошипов, и вся полезная работа расширения лара идет в нем на непосредственное вращение колеса ВВ, а вместе с ним и рабочего вала АА.
Для получения различных скоростей достаточно простого регулятора (не изображенного на чертеже), посредством которого, изменяя по произволу просвет паропровода S или величину его впускного отверстия, можно дозировать количество впускаемого в камеру Т лара.
Для избежания периодических замедлений во вращении барабана ВВ (который одновременно играет роль и маховика), рекомендуются двойные или даже тройнные (параллельные) двигатели, причем поршни 0, D., D, располагаются в разных радиальных плоскостях. предмет ПАтентА.
Кол овратный двигатель, характеризующийся совокупным применением: а) вращающегося барабана В, снабженного на периферии круглыми кулачными поршнями D и полукруговым в сечении жолобом С; б) пальцев
Е с роликами F, присоединенных с боков к барабану B и располагаемых, счи1: тая по направлению вращения, немного впереди поршней D, и в) подставки 6, снабженной желобчатым, полукруговым
1 в сечении, каналом Н, боковые закраины коего плотно прилегают к закраинам желобчатого канала С и образуют вместе с последними рабочую полость 1, при, крываемую подвижною заслонкою О,, стержнями 1V соединенною с боковыми пружинами М, закрепляемыми в подставке G, снабженною также каналом
S для подвода рабочей среды. прикрываемым куркообразным пружинным клапаном R.
www.findpatent.ru
Класс 4ба, 9
М 23694 -"-" МТ ЫАЯ
АВТОРСК0Е СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ О П И С А Н И E коловратного двигателя внутреннего горения.
К авторскому свидетельству Н. Н. Шамарииа и В. Н. Шамарина, заявленному
9 июля 1929 года (заяв. свид. № 50784).
О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 октября 1931 года.
Изобретение касается коловратного двигателя внутреннего горения с кожухом кольцеобразного сечения, внутри которого перемещается дугообразный цилиндр, включающий соответствующий поршень.
В предлагаемом двигателе для передачи вращения главному валу, расположенному эксцентрично относительно оси кожуха, цилиндр и поршень шарнирно соединены, со стержнями, параллельно друг другу на- правленными в укрепленной на валу шайбе.
На прилагаемом чертеже фиг. 1 изобра- жает поперечный разрез двигателя; фиг. 2 — вертикальный осевой разрез его; фиг. 3 (I, П, Ш, IY) — схему четырех положений цилиндра и поршня; фиг.4 и 5 — поперечный и вертикальный осевой разрезы видоизмененного двигателя с двумя цилиндрами; фиг. б (1, П, П(, IV) — схему четырех положений цилиндров и поршней видоизмененного двигателя.
Станина-кожух 1 двигателя (фиг. 1 и 2) представляет собой отливку, служащую одновременно и картером и направляющим цилиндром, и состоит из двух частей, соединенных при помощи болтов в одно целое. С наружной стороны имеется ряд охлаждающих ребер, расположенных параллельно горизонтальной оси двигателя, и два прилива а для привертывания двигателя к раме мотоцикла. Внутренняя полость кожуха представляет собой кольцевую камеру круглого сечения, куда вставлен такой жа формы тонкостенный дугообразный цилиндр 2, имеющий два окна:
Ь вЂ” для всасывания смеси и с — для выхода отработавших газов. На дне его имеются приливы для свечи 8 и для пальца штока 4. В цилиндр 2 входит поршень 5, снабженный уплотняющими кольцами 6 и
I на открытом концеприливомЫ для пальца4Стержни 7, 7 прямоугольного сечения снабжены на концахутолщениями для пальцев 26и 4 . Свободные концы стержней 7 входят в пазы шайбы 8 главного вала 26, при чем для уменьшения трения при движении между стержнями 7 и стенками шайбы 8ставлены шариковые обоймы 9.Шайба 8 состоит из двух частей, правой и левой, соединенных в одно целое при помощи потайных болтов 10. Плоскость разъема проходит через пазы, пропускающие стерж-. ни 7, 7. Вал 26 покоится в двух шариковых подшипниках 11, впресованных в кожух 1двигателя. Ось вала 26 эксцентрична с осью кожуха 1 и смещена в нижнюю его часть. На левый конец вала 25 насажено зубчатое колесо 12 для ценной передачи на коробку скоростей и на магнето 13, расположенное позади двигателя в специальном кожухе. На правый конец вала 25 насажен маховик 14 и кулачок 15 для механического открывания клапана 16 выпускного отверстия в кожухе 1. В момент сжатия свежей смеси в картере (внутренней полости) двигателя клапан 16 закрывает выпускное окно в кожухе 1,. в момент же выпуска газов из цилиндра 2 через окно с при совпадении его с выпускным окном кожуха 1 клапан 16 открывается кулачком 15, через посредствотяг
17 и коромысла 18. Горючая смесь готовится карбуратором 19, привернутым с левой стороны к кожуху 1 двигателя; проходя через клапан 20, смесь заполняет внутреннюю часть кожуха 1 и дальше через прорез для стержней 7 подходит к всасывающему окну b цилиндр 2, и заполняет последний в момент открытия окна поршнем.5. Для лучшего заполнения цилиндра смесью с внутренней стороны кожуха 1 по окружности имеется ряд прорезов, равных по длине всасывающему окну
Ь цилиндрв 2. Для зажигания ток от магнето 18 по изолированному проводу подходит к контакту е крышки 21 и с него к изолированной пластинке 22; отсюда через ролик 28 изолированный от массы ток идет к свече 8. Для вывертывания свечи 8 на кожухе имеется пробка 24.
Действие двигателя основано на следующем. В кольцевой сосуд А вставлен поршень В; через центр О (фиг. 3), эксцентрично расположенный по отношению центра О окружности, образуемой осью цилиндра А, проходят два взаимно не связанных стержня; каждый стержень одним своим концом связан шарнирно, соответственно с цилиндром А и с поршнем В. В том месте, где проходят свободные концы стержней; создано твердое направление, не позволяющее им переламываться и располагаться под тем или иным углом по отношению друг друга.
Вместе с тем стержни могут свободно совершать прямолинейные движения, перемещаясь один относительно другого, т.-е. представляют балку ЛЙЧ, составленную из двух стержней и упирающуюся на ие изменяющую своего положения опору О, в то время как плечи МО и ON балки могут изменять свою длину. При давлении газа в цилиндре А больше атмосферного поршень В будет стремиться выйти из цилиндра А, при чем давление газа на поршень и на дно цилиндра будет одинаково. Эти равные как на поршень, так и на цилиндр усилия передадутся на плечи
ON u MO балки, создавая каждая свой вращающий момент около точки О. Но так как плечо ON больше плеча MO (фиг. 3 П), то и вращаюшфй момент поршня будет больше вращающего момента цилиндра, т.-е. получается разница в величинах моментов, которая заставляет поршень В и цилиндр А двигаться по кольцевому направлению в ту же самую сторону, что и поршень В. Это движение передается на вал, ось которого соответствует точке О.
В тот момент, когда стержни расположены перпендикулярно к оси, проходящей через центры О и О, (фиг. 3 I), вращающие моменты поршня и цилиндра получаются равными; этот момент соответствует мертвой точке двигателя, из которой он выводится маховиком.
Последовательные процессы, протекающие в цилиндре 2 при повертывании главного вала 25, будут следующие: в первый момент (фиг. 3, I) поршень В вдвинут в цилиндр А, полное сжатие, начало рабочего процесса; стержни находятся под углом 90 к оси ОО„момент мертвой точки; маховик 14 (фиг. 2) выводит двигатель из этого положения, получается разница в длинах плеч стержней 7, чем создается вращающий момент, заставляющий вал 25 иовернуться, при чем с поворотом вала до
90 он все время будет увеличиваться.
Второй момент: (фиг. 3, П) вал 25 повернулся на 90, происходит расширение газа в цилиндре 2 и сжатие смеси в картере двигателя. Третий момент (фиг. 3, 111): вал
25 повернулся на 180, произошло полное расширение газов в цилиндре 2 и полное сжатие свежей смеси в картере; произошел выпуск отработавших газов из цилиндра и свежая смесь стала его заполнять. Четвертый момент: (фиг. 3, IV) вал 25 повернулся еще на 180, что в общем составляет 850 с первоначальным положением—, полный оборотвала. За этот период происходит полное сжатие смеси в цилиндре и полное разрежение в картере двигателя.
Таким образом, за один оборот вала происходит один рабочий процесс, т.-е. двигатель работает по двухтактному циклу.
В видоизмененном двигателе (фиг. 4 — 6) с целью достижения более плавного хода внутри кожуха 1 помещены два цилиндра
2 и 2 с вставленными в них поршнями 5 и 5 с уплотняющими кольцами б. Каждый из поршней 5при помощиштока 4 твердо связан с другим цилиндром 2. Другие части двигателя и действия его аналогичны вышеописанному двигателю с одним цилиндром.
Предмет изобретения.
1. Коловратный двигатель внутреннего горения с кожухом кольцеобразного сечения, внутри которого перемещается дугообразный цилиндр, включающий соответствующей формы поршень, отличающийся тем, что для передачи вращения главному валу 25, расположенному эксцентрично относительно оси кожуха 1 (фиг. 1 — 2), цилиндр 2 и поршень 5 шарнирно соеди- нены каждый с одним из стержней 7, параллельно друг другу направляемых укрепленной на валу 25 шайбе 8. .2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 двигателя, отличающееся тем, что, с целью достижения более плавного хода, внутри кожуха 1 помещены два цилиндра 2 (фиг. 4, 5), каждый из которых жестко связан с изогнутым штоком 4 поршня 5 другого цилиндра и шарнирно сочленен с одним из стержней 7, скользящих в параллельных прорезах шайбы 8 главного вала. фиг 2
www.findpatent.ru
¹ 91751
Класс 46а, 8
СССГ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ
Ю. П. Кузько
КОЛОВРАТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Заявлено 23 августа 1950 г. за ¹ 433633 в Гостехнику С ЗСР
Основное авт, св. ¹ 85437 от 14 июля 1949 г. на имя того же лица
В основном авт, св. № 85437 описана силовая установка, состоящая пз коловратного двигателя внутреннего сгорания, непосредственно соединенного с ротором-кожухом обратимого насос-статора, аккумулятора давления, встроенных в колеса машины гидромоторов и системы коммуникаций.
Коловратный двигатель силовой установки предназначен для работы в качестве первичного двигателя по двухтактному циклу. В двигателе применено совокупное размещение в одном рабочем колесе компрессорных камер и камер сгорания, расположенных черсз одну.
Двигатель выполнен с регулируемой системой перепуска рабочей смеси через полость вала, снабженного внутреьп»пм поворотным золо1.—
1»иком, а для зарядки свежеи рабочеи смесью и выплеска отработавших газов в ребордах рабочего колеса имеются вырезы, чере; которые обеспечивается необходимое опережение выпуска и наддув двигателя, Предлагаемый коловратный двигатель внутреннего сгорания является видоизменением конструкции двигателя 10 авт. Св, № 85437 и отливается от него тем, что, с целью объединения двигателя и насоса гидропередачи, внутри жидкостного кольца установлено неподвижно тангенциальное сопло;Iля Отбора жидкости .и пос IсдуIОШей циркуляции ее в системе гидропередачи.
1(роме того, отличие этого двигателя состоит в том, что по внутре»»ней окружности подшипников скольжения симметрично к оси вала раоположено не менее трех полусферических полостей, к которым присоединены смазочные штуцеры с калиброванными отверстиями, ведущими к общей магистрали жидкости, циркулирующей в двигателе и его гидр о переда че.
_#_ 91751
/Фуад;
Кроме TDIQ, йредлагаемый двигатель исключает надобность приме пения отдельнйго;дистробутора, для подвода тока высокого напряжения к запальным свечам йрименены изолированные шайбы токораспределительного коЛьца.
На фиг. 1 йзображен коловратный двигатель в продольном разрезе по А-А на фиг. 2 и по Б-Б на фиг. 3; на фиг. 2 — то же в поперечном разрезе по В-В на фиг, 1; на фиг, 3 — то же по Г-Г на фиг. 1.
На полый незагруженный вал 1 коловратно о двигателя, покоящийся в подшипниках сколь>кения 2, насажен ротор 8 с радиальными лопастями. Центральная часть ротора снабжена секторным распределительным золотником 4, который служит для всасывания рабочей смеси из карбюратора (не показан,на чертеже).
Ротор помещен внутри эксцентрично располо>кенного с ним цилиндра 6>, вращающегося в одном и том же направлении в двух подшип иках скольжения, Ме>кду ротором и цилиндром, концентрично с последним, находится вращающееся жидкостное кольцо 7, выполняющее роль поршня. В переменном по обьему пространстве между лопастями 8 и жидкостным кольцом протекает весь цикл: сгорание и т. д.
Передача мощности двигателя осуществляется гидравлически, для
° его в жидкостном кольце установлено неподви>кное тангенциальное сопло 9, улавливающее жидкость и направляющее ее в систему гидро,ередачи (нс показана па чертеже), Все подшипники скольжения смазываются под давлением, при этом по внутренней цилиндрической поверхности каждого подшипника симметрично к оси вала расположено не менее трех полусферических полостей 10, к которым .присоединены штуцеры 11 с калиброванными отверстиями, ведущими к общей магистрали циркутирующей в двигагеле и его гидропередачи жидкости.
Для надежности работы двигателя рабочая жидкость выбрана инертная в смысле горения и с повышенной температурой кипения и низкой — замерзания.
С целью исключения неоо. одимости применения отдельного дистробутора для подвода тока высокого напряжения в запальных свечах 12 применены изолированные шайбы Г8 токораспределительного кольца 14, смонтированного в полости вала I.
4(идкость, находящаяся между ротором 3 и цилиндром 6, увлекается во вращение ротором при вращении вала 1 и под давлением центрооежной силы располагается в цилиндре в виде кольца 7, вращающегося совместно с ротором и полностью изолирующего Ilo периметру камеры ротора, образуемые ребордами и радиальными лопастями его.
Вследствие эксцентричного расположения ротора по отношению к жидкостному кольцу, обьсмы его камер 16 и 16 непрерывно изменяются. Ввиду этого камеры 16 работают как камеры сгорания, а камеры 15, сообщенные каналами 17 с полостью 18 распределительного золотника 4, работают как компрессорные камеры.
Горючая смесь, нормально смешиваемая вне двигателя, всасывается через полый вал 1 и распределительный золотник 4 в компрессионные камеры, подвергается сжатию в них и через полость 19 распределительного золотника и прорезы 20 вала нагнетается в замкнутую полость 21 двигателя.
Реборды ротора на участках камер сгорания выполнены с фигурными прорезями 22 продувки и прорезями 28 выхлопа, причем для № !)1751
Обесп(".1епия Оперегкения Вых 1011В 11 oc 1 Iöoñ1 Â, IÐIIÍË наддмв|1 13blx 30ппые прорези смещены вперед по отношению и llpo33 вочным Ilpopc31131.
При перемещении камер сгОрания к нижнему положению из жидкостного кольца сначала выходят выхлопные прорези, происходит выхлоп, затем происходит продувка камер сгорания горючей смесью, сжатой в полости двигателя, и так как при дальнейшем вращении ротора выхлопные прорези погружаются в жидкостное кольцо раньше, че I прорези продувки, происходит наддув двигателя.
При дальнейшем перемещении камеры сгорания к верхнему положению горючая смесь сжимается и воспламеняется от запальной свечи 12 в заданном положении подпрухкиненного контакта 24.
Чередование камер сгорания с компрессионными камерами значительно смягчает температурный режим двигателя и обеспечивает повышение его к. п. д.
Охлаждение жидкостного кольца в основном достигается при отводе жидкости при помощи сопла 9 в магистраль дзя использования в объемных Гидромоторах> Отк да отработавшая жидкОсть под некоторым давлением сливается в цилиндр через питающий патрубок 25.
Отбираемая из жидкостного кольца жидкость имеет большую скорость на входе в сопло 9, поэтому при значительно плавном расширении канала сопла после входного сечения будет обеспечено значительное давление жидкости в магистрали вследствие снижения скорости.
Необходимо отметить, что вся мощность двигателя используется для создания значительной скорости жидкостного кольца, используемой при помощи тангенциального сопла для создания высокого давления жидкости в магистрали, реализуемого объемными гидромоторами.
Питание смазкой под высоким давлением жидкости подшипников скольжения двигателя через трубки 26 и 27 в опозитно расположенные полости 10, обеспечивается из рессивера высокого давления, включенного в магистраль (на чертеже нс показано).
Предмет изобретения
1. Коловратный двигатель внутреннего сгорания с жидкостным кольцом по п. 3 авт. св. № 85437, отличающийся тем, что, с целью объединения двигателя и насоса гидропередачп, внутри жидкостного кольца установлено неподвижное тангенциальное сопло для отбора жидкости и последующей циркуляции ее в системе гидропередачи.
2. В коловратном двигателе по п. 1 применение системы смазки, отл ичающейся тем, что по внутренней окружности подшипников скольжения симметрично к оси вала расположено не менее трех полусо|ерических полостей, к которым присоединены и|туцеры с калиброванными отверстиями, ведущими к общей магистрали жидкости, циркулирующей в двигателе и его гидропередачи.
3. В коловратном двигателе по п. 1 применение системы зажигания, о т л и ч а ю щ е и с я тем, что, с целью исключения надобности в отдельном дистробуторе, для подвода тока высокого напряжения к запальным свечам применены изолированные шайбы токораспределительного кольца.
www.findpatent.ru
