BG63222B1

BG63222B1 - Rotor device

Info

Publication number: BG63222B1
Application number: BG102387A
Authority: BG
Inventors: Roland RICHARDS
Original assignee: Ron Richards Engine Technologies Pty.Ltd.
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1998-04-15
Publication date: 2001-06-29
Also published as: AR007763A1; RO117931B1; SK53398A3; CN1200163A; EP0851970A1; HUP9802583A2; KR100395080B1; MY120413A; PL180814B1; JPH11515072A; TW330226B; EP0851970A4; IN191052B; SK284459B6; KR19990063602A; UA28111C2; ATE236344T1; WO1997011258A1; DE69627167D1; NZ316854A

Abstract

The toroid engine (20) has opposite rotor units (45) which contain pistons (47) adjacent to each of the rotor units (45). Between the pistons (47) toroid operating chambers are partially formed in which the fuel mixture of fuel and air is compressed by subsequent combustion at minimum volume of the operating chamber forcing the active pistons (4) and the rotor unit (45) to accelerate. The rotor units drive a planetary aggregate (50) which revolves around its axis along the length of a sliding connection (56) Each planetary aggregate (50) is fitted to a journal of a crankshaft (40) forming an integral part with a planetary gear meshed to a central gear rim (53), coaxially positioned to the axle of the crankshaft. Crankshaft (40) can revolve in opposite direction in respect of the rotor units (45) by meshing the gear of the planetary unit (52) to gear rim (53), or in the same direction with the rotor units (45) after meshing to the central gear. 25 claims, 19 figures

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАTECHNICAL FIELD

Изобретение се отнася до роторно устройство с положително преместване, например роторен двигател с вътрешно горене, а също така помпа за течност и хидромотор, при които се използва тороидален цилиндър като работна камера _? и намира приложение за вграждане в машини и съоръжения в машиностроенето, в транспортната и други области на техниката.The invention relates to a positive displacement rotary device, for example a rotary internal combustion engine, and also a fluid pump and a hydraulic motor using a toroidal cylinder as a working chamber _? and finds application for installation in machinery and equipment in mechanical engineering, in transport and other fields of engineering.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION

Такова роторно устройство като роторен двигател с вътрешно горене, хидромотор и помпа за течност по-надолу обобщено са наречени тороидални двигатели. С описателна цел това изобретение по-надолу ще бъде представено по отношение приложимост като двигател с вътрешно горене.Such a rotary device such as an internal combustion engine, a hydraulic motor, and a fluid pump below are generally referred to as toroidal motors. For descriptive purposes, the present invention will be presented below with respect to applicability as an internal combustion engine.

Досега се разглеждани и произвеждани много разновидности на роторните двигатели. В повечето случаи те се предлагат като средство за намаляване на присъщи недостатъци, свързани с конвенционалните възвратно-постъпателни двигатели и/или с намерение да се предложи един компактен или олекотен двигател, който е икономически изгоден за производство и икономичен на гориво. Досега тези двигатели не са намерили търговско разпространение. Единствените двигатели с вътрешно горене, които се произвеждат масово са роторният двигател на Ванкел и коненционалният бутален двигател с възвратно-постъпателно движение.So far, many varieties of rotary engines have been considered and produced. In most cases, they are offered as a means of reducing the inherent disadvantages associated with conventional reciprocating engines and / or with the intention of offering a compact, lightweight, fuel-efficient and economical engine. So far, these engines have not been commercially available. The only mass-produced internal combustion engines are the Wankel rotary engine and the conventional reciprocating piston engine.

Конвенционалните помпи и двигатели с възвратно-постъпателно движение се използват масово поради простото и ефективно преобразуване на движението на бутало в ротационно движение посредством колянов вал. Обаче при конвенционалния двигател с вътрешно горене съществуват ограничения в постиганата икономия на разход на гориво, наложени от триенето в множеството движещи се детайли. Тези движещи се детайли обикновено включват лагерните шийки, където триенето нараства със скоростта на въртене и броя на лагерите, буталните пръстени, където триенето нараства и от броя на пръстените за всяко бутало и клапанният механизъм, при който голям брой детайли работят като обща система, което допринася за значително триене в двигателя като цяло.Conventional reciprocating pumps and motors are widely used because of the simple and efficient conversion of reciprocating piston movement by crankshaft. However, with a conventional internal combustion engine, there are limitations to the fuel economy achieved by friction in many moving parts. These moving parts typically include the camshafts where the friction increases with the speed of rotation and the number of bearings, the piston rings, where the friction also increases with the number of rings for each piston and the valve mechanism, in which a large number of parts operate as a common system, which contributes to considerable friction in the engine as a whole.

В допълнение, термодинамичният к.п.д. на двигателите с вътрешно горене с възвратно-постъпателно движение се намалява поради налагащата се конструкция на механичните компоненти, използваните материали, начина на работа и употребата на общ цилиндров обем за всички фази на работния цикъл. Съществуват конвенционални двигатели с вътрешно горене и възвратно-постъпателно движение с добра горивна икономичност, но те се отличават с голяма сложност. Такава сложност увеличава производствените и монтажни разходи.In addition, the thermodynamic efficiency of reciprocating internal combustion engines is reduced due to the necessary construction of mechanical components, the materials used, the manner of operation and the use of a total cylinder volume for all phases of the duty cycle. There are conventional internal combustion and reciprocating engines with good fuel economy, but they are of great complexity. Such complexity increases production and installation costs.

Двигателят на Ванкел е намерил приложение в моторните превозни средства, защото притежава висок параметричен потенциал. По различни причини, обаче той не се използва за общо предназначение като заместник на конвенционалните бутални двигатели в превозните средства или в масово произвежданите малки индустриални двигатели.Wankel's engine has found application in motor vehicles because it has high parametric potential. However, for various reasons, it is not used for general purpose as a substitute for conventional piston engines in vehicles or in mass-produced small industrial engines.

Други форми на роторни двигатели също са предлагани. Те включват тороидални двигатели с тороидален цилиндър, образуван от картера на цилиндъра около възела на задвижващия вал. Притежават въртящ се ротор, закрепен към задвижващия вал и свързан с бутала в тороидално оформен цилиндър, където буталата се придвижват циклично едно срещу друго, образувайки второидалния цилиндър работни камери, които се разширяват и свиват последователно. Също така има входящи и изходящи отвори, които са разположени в картера на цилиндъра и осигуряват вход и изход за работното тяло от и към работните камери.Other forms of rotary engines are also available. These include toroidal engines with a toroidal cylinder formed by the crankcase of the cylinder around the drive shaft assembly. They have a rotating rotor attached to the drive shaft and connected to the pistons in a toroidally shaped cylinder, where the pistons move cyclically against each other, forming second-cylinder cylinders that expand and contract sequentially. There are also inlets and outlets which are located in the crankcase of the cylinder and provide inlet and outlet for the working body from and to the working chambers.

Типичен пример за предходното състояние на развитието на тороидалните двигатели е публикацията РАЗВИТИЕ НА ПРИЛОЖЕНИЯТА НА КОНСТРУКЦИЯТА НА ДВИГАТЕЛЯ НА ВАНКЕЛ от Ян П. Норбай, издадена от Чилтън Буук Ко. Френският патент No 2498248 на СНЕКМА и немският патент No 3521593 на Гебхард Хаузер също илюстрират предходното състояние на развитието на тороидалните двигатели. При някои от тези двигатели се използват външни механизми с цел въздействие на цикличното движение на буталата, които се движат в цилиндъра, докато при други във веригата за пренасяне на мощност се използват пластини, гърбици и др. подобни, за да се постигне желаното механично взаимодействие на задвижващите детайли.A typical example of the prior state of development of toroidal motors is the publication DEVELOPMENT OF THE APPLICATIONS OF THE VANKEL ENGINE DESIGN by Jan P. Norby, published by Chilton Book Co.. The French patent No. 2498248 of SNEKMA and the German patent No. 3521593 of Gebhard Hauser also illustrate the previous state of development of toroidal engines. In some of these engines, external mechanisms are used to influence the cyclic movement of the pistons moving in the cylinder, while in others in the power chain, plates, cam, etc. are used. similar to achieve the desired mechanical interaction of the drive parts.

Счита се, че за целите на масовото производство цялата тази практика крие недостатъци, както в неефективните схеми на действие, така и във възможността за задоволително поведение под действие на нормални работни натоварвания, като осигуряване на устойчиво подаване на оптимална мощност. Много от предходните предложения, също така изискват сложни производствени или монтажни процеси. Трудно се осъществява уплътняване. Като цяло са сложни или действат по неефективен способ.For the purposes of mass production, this whole practice is considered to have shortcomings, both in ineffective schemes of action and in the possibility of satisfactory behavior under normal workloads, such as ensuring a sustainable supply of optimum power. Many of the previous proposals also require complex manufacturing or assembly processes. Compaction is difficult. They are generally complex or ineffective.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОSUMMARY OF THE INVENTION

Техническият проблем, който трябва да се решще да се предложи едно компактно и олекотено роторно устройство, по-специално роторен двигател, който е икономически изгоден за производство и икономичен на гориво.The technical problem that needs to be resolved is to offer a compact and lightweight rotor device, in particular a rotor engine that is economically viable and fuel efficient.

Този технически проблем е решен като е създадено роторно устройство с описаните по-долу конструктивни решения. С цел развитие, това предложение в един аспект се заключава до голяма степен в роторно устройство за положително преместване от тип с тороидален цилиндър. Тороидалният цилиндър е образуван във възела на картера на цилиндъра около задвижващ вал, чиято ос е концентрична на оста на тороидално оформения цилиндър и е куплиран към разположени в съседство роторни възли. Роторните възли имат бутала в тороидално оформения цилиндър. Въртенето на задвижващия вал завърта роторите по начин, който предизвиква буталата да се задвижат циклично в посока едно срещу друго по време на тяхното въртене, образувайки помежду си работни камери, които се разширяват и свиват, вътре в тороидалния цилиндър. По картера на цилиндъра са разположени входящи и изходящи отвори с цел вход и изход на работното тяло в посока към и от работните камери. Понятието куплиране означава свързване на буталата в тороидално оформения цилиндър към задвижващия вал, включващо:This technical problem was solved by creating a rotor device with the design solutions described below. For the sake of development, this proposal in one aspect is largely comprised of a rotary positive displacement device of the type with a toroidal cylinder. The toroidal cylinder is formed at the crankcase assembly of the cylinder around a drive shaft whose axis is concentric to the axis of the toroidally shaped cylinder and is coupled to adjacent rotor assemblies. The rotor assemblies have pistons in the toroidally shaped cylinder. The rotation of the drive shaft rotates the rotors in a way that causes the pistons to rotate in a cyclical direction against each other during their rotation, forming with each other working chambers that expand and contract inside the toroidal cylinder. The inlet and outlet openings are arranged on the cylinder crankcase for the purpose of inlet and outlet of the working body towards and from the working chambers. Coupling means the connection of pistons in a toroidally shaped cylinder to the drive shaft, including:

средства за куплиране на един роторен възел към задвижващия вал; една колянова шийка с изместване спрямо задвижващия вал;means for coupling one rotor assembly to the drive shaft; one crankshaft with displacement relative to the drive shaft;

едно планетарно звено с ротационно задвижване около шийка и с предварително определена скорост спрямо задвижващия вал, където планетарното звено е закрепено на коляновата шийка за епициклично движение около вала?и една връзка за директно задвижване между другия роторен възел и планетарно звено с изместена ос, където диференциалната ъглова скорост на връзката за директно задвижване около оста на вала, резултанта от неговото епициклично движение, предизвиква буталата на другия роторен възел да се премесват циклично в посока към и навън от буталата на първия роторен възел при неговото въртене около задвижващия вал.one planetary unit with rotary drive around the neck and at a predetermined speed relative to the drive shaft, where the planetary unit is attached to the crankshaft for epicyclic movement around the shaft? and one direct drive link between the other rotor assembly and the planetary unit with the displaced axis angular velocity of the direct drive connection about the shaft axis, the result of its epicyclic motion, causes the pistons of the other rotor assembly to cycle cyclically in and outwards. t the pistons of the first rotor assembly as it rotates about the drive shaft.

Задвижващият вал може да се върти в еднаква посока с роторните възли. За повечето от приложенията като двигател с вътрешно горене е за предпочитане задвижващият вал да бъде ограничен до въртене в посока обратна на роторните възли. Скоростта на въртене на роторните възли може да бъде намалена спрямо скоростта на въртене на задвижващия вал.The drive shaft can rotate in the same direction as the rotor assemblies. For most applications such as an internal combustion engine, it is preferable to restrict the drive shaft to rotation in the opposite direction to the rotor assemblies. The speed of rotation of the rotor assemblies may be reduced relative to the speed of rotation of the drive shaft.

Средствата за задвижване за въртене на планетарното звено около неговата орбитална ос могат да включват верига или зъбен ремък. Веригата или зъбният ремък преминават от задвижвано верижно зъбно колело/шайба, монтирано на планетарното звено и концентрично с орбиталната ос и около задвижващо верижно зъбно колело/шайба, монтирано към възела на картера на цилиндъра. Като разновидност средствата за задвижване могат да включват едно зъбно колело, монтирано на планетарното звено и сцепващо се вътрешно или външно или индиректно през зъбна предавка с централното зъбно колело/зъбен венец, закрепено твърдо към възела на картера на цилиндъра. По този начин планетарното звено се върти с планетарното зъбно колело, задвижвано от фиксираното централно зъбно колело в съосие с задвижващия вал, в същата посока на въртене както роторните възли.Propulsion means for rotating the planetary unit around its orbital axis may include a chain or a timing belt. The chain or timing belt is passed from a driven sprocket / washer mounted to the planetary unit and concentrically with the orbital axis and around a drive sprocket / washer mounted to the crankcase assembly of the cylinder. As a variant, the propulsion means may include a gear wheel mounted on the planetary unit and engaging internally or externally or indirectly through a gear with the central gear / tooth ring fixed firmly to the crankcase assembly of the cylinder. In this way, the planetary unit rotates with the planetary gearwheel driven by the fixed central gear wheel in alignment with the drive shaft in the same direction of rotation as the rotor assemblies.

В предпочитаната схема планетарното звено се върти с планетарното зъбно колело, задвижвано от зъбен венец в съосие със задвижващия вал, където валът се върти в посока,обратна на роторните възли.In the preferred scheme, the planetary unit rotates with the planetary gear wheel driven by a gear in alignment with the drive shaft, where the shaft rotates in a direction opposite to the rotor nodes.

Планетарното звено може да бъде оформено като изпъкнал елемент, ограничен да извършва епициклично движение по отношение оста на задвижващия вал и пряко контактуващ със спомагателни изпъкнали гърбици. Гърбиците са включени във възела на картера на цилиндъра. Например, във вариант с осем бутала планетарното звено може да бъде елемент с шест изпъкнали гърбици във външен контакт със сектор в картера с осем изпъкналости.The planetary unit may be formed as a convex element, restricted to perform epicyclic motion with respect to the axis of the drive shaft and directly in contact with the auxiliary convex ridges. The humps are included in the crankcase assembly of the cylinder. For example, in an eight-piston embodiment, the planetary unit may be an element with six convex humps in external contact with a sector in the eight-convex sump.

За предпочитане е задвижващият вал да минава през роторните възли и да е монтиран за въртене в лагери във възела на катера на цилиндъра от противоположните страни на роторните възли.It is preferable for the drive shaft to pass through the rotor assemblies and to be mounted in bearings at the cylinder boat assembly on opposite sides of the rotor assemblies.

Планетарното звено може да се ограничи за въртене около оста на задвижващия вал, като се прикрепи към полоса, оформена в придържащ възел. Полосата е разположена около задвижващия вал или към коляно с възможност за завъртане около оста на задвижващия вал. За предпочитане е обаче, задвижващият вал да бъде оформен като колянов вал с обособена колянова шийка между точките на окачване във възела на картера на цилиндъра, като планетарното звено е закрепено към изместената колянова шийка. Допълнително се предпочита коляновият вал да се оформи с междинна плаваща основна шийка, на която са монтирани роторните възли.The planetary unit may be restricted to rotate about the axis of the drive shaft by attaching to a strip formed in a holding assembly. The strip is located around the drive shaft or at the knee with the possibility of rotation about the axis of the drive shaft. However, it is preferable for the drive shaft to be shaped as a crankshaft with a separate crankshaft between the suspension points in the crankcase assembly, with the planetary unit attached to the displaced crankshaft. It is further preferred that the crankshaft is formed with an intermediate floating base neck on which the rotor assemblies are mounted.

Също така се предпочита връзката за директно задвижване да представлява една водеща шийка, която е разположена фиксирано или в планетарното звено, или в другия роторен възел. Тази водеща шийка може да се плъзга в него, като позволява планетарното звено да осъществява епициклично движение. Повърхнините на плъзгане са изработени от нискофрикционен материал. Предаването на товар между фиксираната водеща шийка и планетарното звено или всеки роторен възел се осъществява посредством пренасяне на товари по една действително права полоса на натоварване и осъществена от плъзгаща връзка. По този начин преносът на товар се осъществява ? без да се изисква наличие на допълнителна връзка или механизъм, като се постигат по-голяма здравина, простота, компактност и надеждност. Допълнително връзката за директно задвижване дава възможност всички механични елементи да се разположат във вътрешността на тороидалния цилиндър. Диаметърът на тороидалния цилиндър е ограничен от едни разумни пропорции и капацитета на двигателя, без да се жертва якост и дълговечност.It is also preferred that the direct drive linkage is a leading neck which is fixedly fixed either in the planetary unit or in the other rotor assembly. This leading neck can slide into it, allowing the planetary unit to perform an epicyclic movement. The sliding surfaces are made of low friction material. The transfer of load between the fixed leading cervix and the planetary unit or each rotor assembly is carried out by transporting the loads along a single straight load band and made by a sliding link. Is this how the cargo is carried? without the need for an additional link or mechanism, with greater durability, simplicity, compactness and reliability. Additionally, the direct drive connection enables all mechanical elements to be located inside the toroidal cylinder. The diameter of the toroidal cylinder is limited by reasonable proportions and the capacity of the motor without sacrificing strength or durability.

В своята предпочитана форма планетарният механизъм представлява водеща вилка, въртяща се около коляновата шийка, с присъщи плъзгащи елементи с ниско триене. Отдалечава се от коляновата шийка и директно контактува с водещата шийка. Товарът се пренася между водещата шийка и планетарното звено по една действително права полоса на натоварване, имаща плъзгаща връзка с планетарното звено.In its preferred form, the planetary mechanism is a guide fork rotating around the knee neck with inherent low friction sliding elements. It moves away from the knee neck and directly contacts the leading neck. The load is transferred between the leading cervix and the planetary unit in a single straight line of loading having a sliding connection with the planetary unit.

При желание плъзгащите елементи могат да осигурят една нелинейна полоса на плъзгане. За предпочитане е плъзгащите елементи да минават радиално в посока навън от коляновата шийка. Подходящо е плъзгащите елементи да включват един радиално насочен улей във водещата вилка и един плъзгач, който свободно се плъзга по улея. Плъзгачът носи една водеща шийка, която минава аксиално и контактува с другия роторен възел. За предпочитане е плъзгачът да лежи в улей с частично кръгъл профил, където плъзгачът е ограничен да се движи. В предпочитаната схема плъзгачът се изработва от ниско фрикционен материал, например керамичен. Ако се иска, водещата шийка може да се свързва директно в канал с правоъгълно сечение или жлеб. Освен това, водещата шийка може да бъде едно цяло е плъзгача и/или роторния възел. По-подходящо е водещата шийка да е отделена, като постъпва с въртене в плъзгача и роторния възел.If desired, the sliding members can provide a non-linear sliding strip. Preferably, the sliding members extend radially outward from the crankshaft. Suitably, the sliding members include one radially directed groove in the guide fork and one slider which freely slides along the groove. The slider carries a guide neck that runs axially and contacts the other rotor assembly. Preferably, the slider lies in a groove with a partially circular profile, where the slider is restricted to move. In the preferred scheme, the slider is made of low friction material, for example ceramic. If desired, the guide neck can be connected directly into a rectangular or groove channel. In addition, the guide neck may be a single piece of slider and / or rotor assembly. It is more appropriate for the leading neck to be detached by rotating in the slider and rotor assembly.

Един от роторните възли може да се куплира с водещия вал за осъществяване на въртене с постоянна относителна ъглова скорост, така че само единият роторен възел да осцилира по отношение на другия роторен възел, като се оформя променлива работна камера. Освен това е за предпочитане двата роторни възела да се куплират към водещия вал по съответен начин.One of the rotor assemblies may be coupled to the drive shaft to rotate at a constant relative angular velocity so that only one rotor assembly oscillates with respect to the other rotor assembly, forming a variable operating chamber. In addition, it is preferable for the two rotor assemblies to be coupled to the drive shaft appropriately.

Съгласно това изобретение, в изпълнение на роторно устройство като двигател с вътрешно горене е за предпочитане буталата към съответните роторни възли да действат последователно като активни и реактивни бутала, за да се постигнат едни и същи динамични натоварвания върху всеки от роторните възли, в тяхната съответна активна или реактивна фаза. За предпочитане е всяка водеща вилка да се изработи със съответните плъзгащи елементи, които минават радиално навън от диагонално противоположните страни на коляновата шийка. Съответната водеща шийка се свързва със съответния роторен възел. Това ще предизвика, под действие на диференциалните ъглови скорости на противоположните водещи шийки, активните бутала да се преместват циклично навън спрямо реактивните бутала по време на цикъл всмукване или разширение и да се преместват циклично, едновременно към реактивните бутала по време на сгъстяване и продухване.According to this invention, in the implementation of a rotor device as an internal combustion engine, it is preferable for the pistons to the respective rotor assemblies to act sequentially as active and reactive pistons in order to achieve the same dynamic loads on each of the rotor assemblies in their respective active or reactive phase. It is preferable for each guide fork to be made with the corresponding sliding elements which extend radially outwards from the diagonally opposite sides of the knee neck. The respective guide neck is connected to the corresponding rotor assembly. This will cause, under the action of the differential angular velocities of the opposite guide necks, the active pistons to move cyclically outward against the reactive pistons during a suction or expansion cycle and to move cyclically, simultaneously to the reactive pistons during compression and purging.

Освен това, трябва да се включат елементи за куплиране, такива_;че куплираните ротори да се задвижват еднообразно с фазова разлика, което осигурява приемуицество от запазване на инерционно равновесие на компонентите и еднаквост на физичните характеристики във всички фази на работния цикъл. Постигането на това се подпомага от получаването на близко до синусоидално осцилиращо действие на роторите. За да се осигури двигател с по-голяма здравина, водещите шийки трябва да минават през роторните възли, за да се куплират директно към съответните водещи вилки, монтирани на противоположните страни на роторните възли.In addition, coupling elements, such _; that the coupled rotors be driven uniformly with a phase difference, which provides the benefit of maintaining the inertial equilibrium of the components and uniformity of physical characteristics in all phases of the duty cycle. This is assisted by the near-sinusoidal oscillating action of the rotors. In order to provide an engine with greater rigidity, the guide necks must pass through the rotor assemblies to connect directly to the respective guide forks mounted on opposite sides of the rotor assemblies.

Подходящо е всяка от частите на картера да образува едната страна от тороидалния картер и съответната й част с пръстеновиден отвор за достъп. Този пръстеновиден отвор за достъп при желание може да се оформи само в една част от картера.It is appropriate for each of the parts of the crankcase to form one side of the toroidal crankcase and its respective portion with an annular access opening. This annular access hole can optionally be formed in only one part of the crankcase.

Броят на буталата за всеки ротор от роторното устройство с положително преместване може да се изменя от минимум едно бутало за ротор. Двигателят може да работи като двутактов/двуциклов тип двигател или като четиритактов/четирициклов тип двигател. За предпочитане е всяка двойка ротори да има най-малък брой бутала , който да съответства на броя на циклите на типа двигател. Броят на буталата нараства кратно с всяка двойка ротори. Така за двутактов/двуциклов тип двигател общият брой на буталата може да бъде 2,4,6,8 и т.н., докато за четиритактов/четирициклов двигател общият брой бутала може да бъде 4,8,12,16 и т.н. Също така е за предпочитане входящите и изходящи отвори за всеки минимално предпочетен брой бутала за всеки тип двигател да включват един входящ и един изходящ отвор. Подходящо е буталата към всеки роторен възел да са разположени на еднакви разстояния около външната част на съответните ротори.The number of pistons for each rotor of the positive displacement rotor can be varied by at least one rotor piston. The engine can operate as a two-stroke / two-cycle engine type or as a four-stroke / four-cycle engine type. Preferably, each pair of rotors has the smallest number of pistons that corresponds to the number of engine type cycles. The number of pistons increases multiply with each pair of rotors. Thus, for a two-stroke / two-cycle engine the total number of pistons may be 2,4,6,8, etc., while for a four-stroke / four-cycle engine the total number of pistons may be 4,8,12,16, etc. . It is also preferable that the inlet and outlet openings for each minimum preferred number of pistons for each engine type include one inlet and one outlet. It is appropriate for the pistons to each rotor assembly to be spaced the same distance around the outside of the respective rotors.

Също така се предпочита двигателят да работи като четиритактов/четирициклов двигател, като роторните възли се задвижват в посока обратна на коляновия вал със средна скорост на въртене^равна на една трета от тази на вала, всеки ротор да има тяло, което да минава през и да уплътнява вътрешния отвор на тороидалния цилиндър и четири бутала, разположени на равни разстояния около външната част на тялото на ротора и входящият и изпускателният отвор да включват една двойка диаметрално противоположно разположени входящи отвори и една двойка диаметрално противоположно разположени изпускателни отвори, като съответните входящи и изпускателни отвори са разположени на двой ки_? съседи и една спрямо друга и в съседство с положението на буталата, в което те се намират едно до друго.It is also preferable for the engine to operate as a four-stroke / four-cycle engine, with the rotor assemblies moving in the opposite direction of the crankshaft at an average speed of one-third that of the shaft, each rotor having a body to pass through and to seal the inner bore of the toroidal cylinder and four pistons, spaced evenly around the outside of the rotor body, and the inlet and outlet to include one pair of diametrically opposed inlet openings and one pair of diameters parenteral opposed outlets, the respective incoming and exhaust ports are located on double _ki? neighbors both relative to each other and adjacent to the position of the pistons in which they are adjacent to each other.

В едно предпочитано изпълнение под средства за достъп се разбира пръстеновиден отвор около част от вътрешната стена на цилиндъра, като роторите са подредени един до друг по продължение до отвора и осигуряват неговото уплътнение. Роторите същевременно носят съответните към тях бутала в цилиндъра. Отворът и роторите могат да бъдат асиметрично разположени около една централна равнина, в която лежи оста на тороидалния цилиндър. Предпочита се отворът на пръстена и роторите да са симетрично разположени около централната равнина. Подходящо е напречното сечение на тороидалния картер да бъде с кръгла форма, но то може да бъде квадратно или триъгълно или в друга желанаIn a preferred embodiment, the means of access is understood to be an annular opening about a portion of the inner wall of the cylinder, the rotors arranged side by side along the opening and providing its seal. The rotors also carry the corresponding pistons in the cylinder. The aperture and the rotors may be asymmetrically arranged about a central plane in which the axis of the toroidal cylinder lies. It is preferred that the aperture of the ring and the rotors be symmetrically arranged about the central plane. It is appropriate that the cross section of the toroidal crankcase be circular, but it may be square or triangular or otherwise desired

За предпочитане е роторите възли да са разположени централно в картера на цилиндъра и да са закрепени с възможност за въртене на една централна основна шийка от колянов вал. Коляновият вал има съосни колянови шийки от двете противоположни страни на централната основна шийка, които носят двойки съосни планетарни звена. Роторните възли носят съответните задвижващи шийки, които минават от противоположните страни на роторния възел, през съседния роторен възел, към всяко планетарно звено. В изпълнение, което има четири бутала за ротор, могат да се използват еднакви, но срещуположни ротори, с изместване на задвижващите шийки на 22.5 градуса от правата между срещуположните бутала. Радиалното положение на задвижващите шийки също може да се променя за постигане на изменение в относителните премествания на буталата на съответните роторни възли. Отворът на входящите и изпускателните отвори може да се регулира посредством талеркови клапани или подобни. Предпочита се входящите и изпускателните отвори да са оформени в стената на цилиндъра и да се регулират посредством тяхната дъговидна дължина, като се осигурява избрана връзка с работните камери. Отворите могат да се оформят в една част на картера. За предпочитане е входящите отвори да се оформят в едната половина на картера, а изпускателните в другата половина. Подходящо е отворите да излизат от срещуположни стени на тороидалния цилиндър, но ако се изисква, те могат да излизат под произволен ъгъл или радиално от всеки един или и от двата картерни възела. Това дава възможност група от такива възли да се стиковат един до друг за образуване на двигател с множество тороидални цилиндри, разположени около общ колянов вал.Preferably, the rotor assemblies are centrally located in the crankcase and secured to rotate a central crankshaft main neck. The crankshaft has coaxial crankshafts on both opposite sides of the central main cervix that carry pairs of coaxial planetary units. The rotor nodes carry the respective actuating necks that pass from opposite sides of the rotor assembly through the adjacent rotor assembly to each planetary unit. In an embodiment having four rotor pistons, the same but opposite rotors may be used, with displacement of the drive necks 22.5 degrees from the straight between the opposite pistons. The radial position of the actuating necks may also be varied to achieve a change in the relative displacements of the pistons of the respective rotor assemblies. The inlet and outlet openings can be adjusted by means of plate valves or the like. It is preferred that the inlet and outlet openings are formed in the cylinder wall and adjustable by their arc length, providing a selected connection to the working chambers. The openings can be formed into one part of the crankcase. Preferably, the inlets are formed in one half of the crankcase and the outlets in the other half. It is appropriate for the openings to protrude from opposite walls of the toroidal cylinder, but if required, they can extend at any angle or radially from either one or both crankshafts. This allows a group of such assemblies to join one another to form an engine with multiple toroidal cylinders arranged around a common crankshaft.

Също така се предпочита в един двигател, подходящ за нискооборотни, високо моментни приложения за задвижване на превозни средства, двигателят да е оразмерен така, че отношението диаметър на цилиндъра/ход е от порядъка едно към три или едно към четири, така че в процеса горене/разшпрение да се постига увеличена мощност, като енергийните загуби остават минимални.It is also preferred in a single engine suitable for low-speed, high-torque vehicle propulsion applications that the engine is sized so that the cylinder / stroke diameter is in the order of one to three or one to four, so that in the combustion process / expansion to achieve increased power while keeping energy losses to a minimum.

Това добре се постига в един двигател с цилиндров отвор в диапазона от една четвърт до една трета от тороидалния радиус. Подходящо е тороидалният радиус да е от шест до десет пъти радиуса на коляновата шийка, като задвижващата шийка е изместена от оста на коляновия вал от три до пет пъти радиуса на коляновата шийка. Предпочита се изпълнение с четири бутала за ротор със задвижващи шийки, разположени от оста на коляновйя вал на разстояние четири ггьти изместването на коляновата шийка, а тороидалната ос е разположена от оста на коляновйя вал на осем пъти изместването на коляновата шийка от оста на коляновйя вал.This is well accomplished in a single cylinder engine in the range of one quarter to one third of the toroidal radius. Suitably, the toroidal radius is six to ten times the radius of the crankshaft, with the drive shaft displaced from the axis of the crankshaft three to five times the radius of the crankshaft. It is preferable to have a four-piston rotor with drive camshaft positioned from the crankshaft axis at a distance of four times the crankshaft displacement, and the toroidal axis is positioned eight times by the crankshaft axis from the crankshaft axis.

Допълнително един двигател за високо—оборотни приложения с дванадесет или шестнадесет бутала за всяка двойка ротори може да се оформи с отношение отвор/ход в порядъка едно към едно или едно към две.Additionally, one twin or sixteen piston twin or six-piston engine for each pair of rotors can be shaped in a one-to-one or one-to-two ratio.

В друг аспект това изобретение на роторно устройство се базира широко на един тороидален двигател с вътрешно горене от тип с тороидален цилиндър, оформен във възел на картера на цилиндъра около един възел на задвижващ вал, окачен за въртене около ос, концентрична на оста на тороидалния цилиндър и куплирана към аксиално противоположни ротори и възли, които носят бутала в тороидалния цилиндър с помощта на връзка, в която въртенето на задвижващия вал предизвиква циклично^ преместване на буталата към и навън едно спрямо друго, е обратно, като се образуват разширяващи се и свиващи се работни камери в тороидалния цилиндър и входящи и изпускателни отвори, минаващи през възела на картера на цилиндъра за вход и изход на работно тяло към и от работните камери и където:In another aspect, this invention of a rotor device is broadly based on a toroidal internal combustion engine of a type of toroidal cylinder formed in a crankcase assembly of a cylinder about one drive shaft assembly suspended to rotate about an axis concentric to the axis of the toroidal cylinder. and coupled to axially opposed rotors and assemblies carrying pistons in the toroidal cylinder by means of a link in which the rotation of the drive shaft causes a cyclic displacement of the pistons to and from one another is opposite, with forming expandable and collapsible working chambers within the toroidal cylinder and inlet and outlet openings passing through the housing assembly to the cylinder for input and output of a work unit to and from the working chambers, and wherein:

задвижващият вал е ограничен за въртене в посока обратна на роториите възли, като скоростта на въртене на роторните възли е намалена спрямо скоростта на въртене на задвижващия вал.the drive shaft is restricted to rotate in the opposite direction to the rotary assemblies, the rotational speed of the rotary assemblies being reduced relative to the rotation speed of the drive shaft.

В един тороидален двигател с вътрешно горене, подходящ за задвижване на лек автомобил от среден клас, за движение по магистрален път, се предпочита при 100 км/ч, средната скорост на буталото да се поддържа в порядъка от 1100 фута/мин, което за двигател с радиус на тороидалната ос в граници от 150 мм до 200 мм се постига при скорост на въртене на роторните възли от около 300 об/мин. Това се постига посредством оформяне на двигател, в който задвижващият вал се завърта три пъти по-бързо от роторните възли, което е около 900 об/мин. Тази изходяща скорост от вала се използва с прилагане на крайно предавателно отношение 1:1. За по-малки автомобили ще се прилагат подобни пропорции. При тях по-малките диаметри на колелата са свързани с помалки торидални цилиндри и ротори и възли, въртящи се с по-високи скорости, при една и съща скорост на буталата.In a toroidal internal combustion engine suitable for mid-range passenger car, for highway travel, it is preferred that at 100 km / h the average piston speed be maintained in the order of 1100 ft / min, which for the engine with a radius of the toroidal axis ranging from 150 mm to 200 mm, it is achieved at a rotational speed of the rotor assemblies of about 300 rpm. This is achieved by forming an engine in which the drive shaft rotates three times faster than the rotor assemblies, which is about 900 rpm. This output speed from the shaft is used by applying a 1: 1 final gear ratio. For smaller cars, similar proportions will apply. In these, smaller wheel diameters are associated with smaller torid cylinders and rotors and nodes rotating at higher speeds at the same piston speed.

В други аспекти това изобретение на роторно устройство се базира широко на един тороидален двигател с вътрешно горене от тип с тороидален цилиндър, оформен в картерен възел около един задвижващ вал, окачен за въртене около ос, концентрична с оста на тороидалния цилиндър и куплирана към аксиално противоположни роторни възли, които носят бутала в тороидалния цилиндър посредством елементи за свързване, където въртенето на задвижващия вал предизвиква циклично преместване на буталата към и навън едно спрямо друго и обратно, формирайки разширяващи се и свиващи се работни камери в тороидалния цилиндър и входни и изходни отвори по продължение на картера на възела на цилиндъра за вход и изход на работно тяло към и от работните камери и където елементите на куплиране свързващи буталата в тороидално оформения цилиндър към задвижващия вал включват:In other aspects, this invention of a rotor device is broadly based on a toroidal internal combustion engine with a toroidal cylinder formed in a crankcase around a drive shaft suspended about rotation about an axis concentric to the axis of the toroidal cylinder and coupled to an axial counterpart rotor assemblies that carry pistons into the toroidal cylinder by means of coupling elements, where rotation of the drive shaft causes the pistons to be cyclically moved to and from one another and vice versa, forming an extension emerging and contracting working chambers in the toroidal cylinder and inlets and outlets along the crankcase of the inlet and outlet cylinder of the workpiece to and from the work chambers and where the coupling elements connecting the pistons in the toroidally shaped cylinder to the drive shaft :

елементи за задвижване за свързване на един роторен възел към задвижващия вал;drive elements for connecting one rotor assembly to the drive shaft;

една колянова шийка?изнесена спрямо задвижващия вал;a crankshaft extruded to the drive shaft;

едно планетарно звено, ротационно задвижвано около коляновата шийка с предварително определена скорост на въртене относно задвижващия вал, като планетарното звено е окачено на коляновата шийка за извършване на епициклично движение около задвижващия вал и задвижващият вал е оформен като колянов вал, преминаващ през възела на картера на цилиндъра и оформящ колянова шийка между нейните точки на окачане във възела на картера на цилиндъра и планетарното звено е окачено на изнесената ч'аст на коляновата шийка.a planetary unit rotationally driven about the crankshaft with a predetermined rotational speed about the drive shaft, the planetary unit being mounted on the crankshaft to perform epicyclic movement around the drive shaft and the drive shaft is shaped like a crankshaft through a crankshaft of the cylinder and forming a crankshaft between its points of attachment at the crankcase assembly of the cylinder and the planetary arm is suspended from the exterior portion of the crankshaft.

В един друг аспект, това изобретение се базира широко на едно роторно устройство с положително преместване от типа с тороидален цилиндър, образуван във възела на картера на цилиндъра около задвижваш, вал, окачен за въртене около ос концентрична на оста на тороидално оформения цилиндър и куплиран към осево противоположни роторни възли, носещи бутала в тороидално оформения цилиндър посредством елементи за вързване, където въртенето на задвижващия вал предизвиква буталата да се движат циклично към и навън едно спрямо друго и обратно, образувайки разширяващи и свиващи се работни камери в тороидалния цилиндър и входящи и изпускателни отвори по продължение на възела на картера на цилиндъра за вход и изход на работно тяло към и от работните камери, и където:In another aspect, this invention is broadly based on a positive displacement rotor device of the type of toroidal cylinder formed at the crankcase assembly of the cylinder about the actuator, a shaft suspended to rotate about an axis concentric to the axis of the toroidally shaped cylinder and coupled to axially opposite rotor assemblies carrying pistons in the toroidally shaped cylinder by means of tie elements, where rotation of the drive shaft causes the pistons to cycle in and out relative to each other, cams expanding and contracting working chambers in the toroidal cylinder and inlets and outlets along the crankcase assembly of the cylinder for inlet and outlet of the working body to and from the working chambers, and where:

възелът на картера на цилиндъра включва съответни срещуположни картерни половини, които се свързват по централната равнина на тороидалния цилиндър;the crankcase assembly of the cylinder includes corresponding opposite crankcase halves that connect in the central plane of the toroidal cylinder;

възелът на задвижващия вал преминава между частите на картера и е ротационно свързан със съответната част на картера посредством натоварване на срещуположните краища на задвижващия вал аксиално в съответните срещуположни части на картера от вътрешната страна и където елементите за свързване включват компоненти, които в работно състояние могат да бъдат монтирани на задвижващия вал от единия или съответните противоположни краища, посредством взаимна връзка на компоненти в аксиална посока, където роториият апарат за положително преместване може лесно да се монтира, като последователно се добавят компоненти в аксиална посока, които са свързани един към друг.the drive shaft assembly passes between the crankcase parts and is rotatably connected to the respective crankcase part by loading the opposite ends of the crankshaft axially into the respective opposite crankcase sections on the inside and where the coupling elements include components which are operable be mounted on the drive shaft from one or more opposite ends by interconnecting components in an axial direction, where the rotary positive displacement apparatus The tub can be easily installed by consistently adding components in an axial direction that are connected to each other.

За предпочитане е задвижващият вал да се оформи като един колянов вал и където елементите за куплиране включват една водеща вилка въртяща се съвместно с едно планетарно колело, зацепено с един вътрешен венец, закрепен към съседната част на картера, концентрично с оста на задвижващия вал. Водещата вилка може да включва радиално насочен канал, в който преди да се монтира водещата вилка на вала е вграден плъзгач. При това разположение плъзгачът е добре свързан с водещата шийка, която минава по посоката на монтажа и се свързва с роторния възел.Preferably, the drive shaft is formed as a single crankshaft and where the coupling elements include a guide fork rotating jointly with a planetary wheel secured by an inner crown fixed to the adjacent crankcase concentrically with the axis of the drive shaft. The guide fork may include a radially directed groove in which a slider is incorporated before the shaft guide fork is mounted. In this arrangement, the slider is well connected to the guide neck, which passes in the direction of installation and connects to the rotor assembly.

Също така, за да се подпомогне монтажа посредством въвеждане на компоненти в една посока, се предпочита водещата вилка да се задвижва от едно планетарно колело, закрепено към вилката за осъществяване на въртеливо движение и зацепено с един зъбен венец^фиксиран към картера и имащ ос, коаксиална със задвижващия вал.Also, in order to facilitate assembly by introducing components in one direction, it is preferred that the guide fork be driven by a planetary wheel attached to the fork for rotational motion and secured by a gear tooth fixed to the crankcase and having an axis. coaxial with the drive shaft.

В още по-друг аспект това изобретение на роторно устройство широко се базира на един двигател с вътрешно горене, имащ:In yet another aspect, this invention of a rotor device is broadly based on an internal combustion engine having:

един възел на картера на цилиндъра с тороидално оформен цилиндър и един пръстеновиден отвор за достъп към цилиндъра;one node of the crankcase of the cylinder with a toroidally shaped cylinder and one annular opening for access to the cylinder;

един коля нов вал окачен във възела на картера на цилиндъра за въртене около своята ос, която е концентрична на оста на тороидално оформения цилиндър и носещ колянова шийка възел, имащ ос, изместена от оста на коляновия вал;a new crankshaft suspended in the crankcase assembly of the rotating cylinder about its axis, which is concentric to the axis of the toroidally shaped cylinder and bearing a crankshaft having an axis offset from the axis of the crankshaft;

едно планетарно звено закрепено на коляновата шийка за въртене около коляновия вал;a planetary unit secured to the crankshaft for rotation around the crankshaft;

една двойка роторни възли, в съседство с планетарното звено и закрепени за въртене около една ос, концентрична с оста на тороидално оформения цилиндър. Всеки роторен възел включва елемент за закрепване на бутала, като общият брой бутала за всяка двойка ротори е кратен на четири, при което буталата са разположени на еднакво разстояние около елементите за закрепване на съответните ротори и се уплътняват в цилиндъра и се движат в него. Всеки елемент за закрепване преминава през отвора за достъп, така че в работно състояние да затвори тороидалния цилиндър;a pair of rotor assemblies adjacent to the planetary unit and fixed to rotate about an axis concentric with the axis of the toroidally shaped cylinder. Each rotor assembly includes a piston fastening element, the total number of pistons for each pair of rotors being multiplied by four, wherein the pistons are spaced equally around the fastening elements of the respective rotors and are sealed in and moved in the cylinder. Each fastening element passes through the access opening so as to close the toroidal cylinder in working order;

елементи за куплиране на планетарното звено и роториите възли, които осигуряват свързаните ротори и планетарни звена да се носят около оста на коля новия вал и където въртенето на планетарното звено около коляновата шийка предизвиква роторните възли да се придвижат дефазирано един спрямо друг и буталата да се придвижват циклично към и навън едно спрямо друго, като оформят разширяващи се и свиващи се работни камери в тороидалния цилиндър, при което разширението и свиването се простира между минималния и максимален обем на работните камери;elements for coupling the planetary unit and the rotor assemblies, which ensure that the connected rotors and planetary units are supported around the axis of the crankshaft and where the rotation of the planetary unit around the crankshaft causes the rotor assemblies to move defocused relative to each other and the pistons to move cyclically inward and outward relative to each other, forming expanding and shrinking working chambers in the toroidal cylinder, whereby expansion and contraction extends between the minimum and maximum volume of the working chambers ;

входящи и изпускателни отвори, преминаващи през възела на картера на цилиндъра за вход и изход на работно тяло към и от цилиндъра. Входящите и изпускателните отвори са по един брой за всеки четири бутала;inlets and outlets passing through the crankcase assembly of the intake cylinder and the outlet of the impeller to and from the cylinder. The inlets and outlets are one in every four pistons;

входящите и изпускателните отвори са разположени така, че съседните бутала образуват работни камери с минимален обем;the inlet and outlet openings are arranged such that the adjacent pistons form working chambers with a minimum volume;

елементи за задвижване за завъртане на планетарното звено около коляновия вал с относителна скорост на въртене, така че входящите отвори последователно да се отварят по постоянна във времето зависимост към една разширяваща се работна камера, а изпускателните отвори последователно да се отварят по постоянна във времето зависимост към една свиваща се работна камера.propulsion elements for rotating the planetary unit around the crankshaft at a relative rotational speed so that the inlet openings are successively opened in a time-dependent manner by an expanding working chamber and the outlet openings in a sequential manner open in a time-dependent manner a shrinking work camera.

Предпочита се двигателят с вътрешно горене да включва едно дублиращо планетарно звено, монтирано на една друга сьосна колянова шийка откъм противоположната страна на роторните възли, и елементи за куплиране, които свързват дублиращото планетарно звено към роторните възли. Също така се предпочита двигателят с вътрешно горене да има възел на картера на цилиндъра, оформен като разделящ се картер, с делителна линия в една централна равнина, в която лежат тороидалната ос на цилиндъра, като се оформят срещуположни части на картера, които се разделят една от друга от една вътрешна част от възела на картера на цилиндъра, за да се образува пръстеновиден отвор за достъп. Планетарните звена са закрепени на разстояние, при запазване на взаимодействието на съответни съосни колянови шийки, около които се въртят и елементи за куплиране, които включват съответни средства за плъзгане свързани с планетарните звена, имащи диаметрално противоположни плъзгачи, свързани сьс съответни водещи шийки, които минават успоредно на оста на коляновия вал от срещуположната страна на всеки роторен възел до всяко планетарно звено.It is preferred that the internal combustion engine include one duplicate planetary unit mounted on another suction knee neck on the opposite side of the rotor nodes, and coupling elements connecting the planetary duplicate unit to the rotor nodes. It is also preferred that the internal combustion engine has a crankcase assembly, shaped as a separable crankcase, with a dividing line in one central plane in which the toroidal axis of the cylinder lies, forming opposite portions of the crankcase that divide one on the other from one interior of the crankcase assembly to form an annular access opening. The planetary units are secured at a distance, while maintaining the interaction of the corresponding coaxial crankshafts, which rotate around, and coupling elements, which include corresponding sliding means connected to planetary units having diametrically opposite sliders connected to corresponding guiding necks which pass parallel to the crankshaft axis on the opposite side of each rotor assembly to each planetary unit.

Елементите за куплиране включват детайли, които могат да се монтират върху задвижващия колянов вал откъм единия край или в двата срещуположни края на коляновия вал. Осъществява се взаимодействие на елементите в една аксиална посока, при което роторното устройство с положително преместване може да се монтира направо чрез последователно добавяне на компоненти в аксиална посока, които са в работно взаимодейсвие един с друг.Coupling elements include parts that can be mounted on the crankshaft from one end or at both opposite ends of the crankshaft. The elements are interacted in one axial direction, in which the positive displacement rotor device can be mounted directly by successively adding components in the axial direction that interact with each other.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИDESCRIPTION OF THE FIGURES Attached

С цел, настоящото изобретение да се разбере по-лесно и да се приложи в практика, ще се направи връзка с приложените чертежи, означени сьс съответни номера. Чертежите показват бензинови двигатели с вътрешно горене, с искрово запалване и водно охлаждане, при които:In order to make the present invention easier to understand and to put into practice, reference will be made to the accompanying drawings, indicated by their respective numbers. The drawings show internal combustion engines with spark ignition and water cooling, in which:

ФИГУРИ 1 и 2 са съответно изглед отпред и отзад на двигателя;FIGS. 1 and 2 are respectively front and rear views of the engine; FIGS.

ФИГ. 3 е надлъжен разрез на възела на картера на цилиндъра;FIG. 3 is a longitudinal section view of the crankcase assembly of the cylinder;

ФИГ. 4 е разгънат вид на възела на коляновия вал;FIG. 4 is an expanded view of the crankshaft assembly;

ФИГ. 5 е изглед на един ротор с бутала;FIG. 5 is a view of a piston rotor;

ФИГ. 6 показва един изглед на противоположните ротори с бутала в работно взаимодействие , като роторите са показани с различно щриховане за яснота;FIG. 6 shows one view of opposing rotors with pistons in working interaction, the rotors being shown with different shading for clarity;

ФИГ. 7 показва изгледи отзад и отстрани на водещата шийка и лагерните блокове;FIG. 7 shows rear and side views of the guide neck and bearing blocks;

ФИГ. 8 е напречно сечение на роторния възел, което включва, водещата шийка и лагерните блокове;FIG. 8 is a cross-sectional view of the rotor assembly, which includes the guide neck and the bearing blocks;

ФИГ. 9 показва изгледи отзад, отпред и отстрани на планетарното звено;FIG. 9 shows rear, front and side views of a planetary unit;

ФИГ.10 показва изместените планетарни звена, носещи една водеща шийка и лагерни блокове;FIG. 10 shows the displaced planetary units bearing one leading neck and bearing blocks; FIG.

ФИГ.11 показва връзката между планетарното звено и зъбния венец;FIG. 11 shows the relationship between the planetary unit and the dental floss; FIG.

ФИГ.12 е увеличен изглед на уплътнителните решения за роторните възли в картерите на цилиндрите;FIG. 12 is an enlarged view of the sealing solutions for the rotor assemblies in the crankcase;

ФИГ.13 е напречен разрез на компонентите на двигателя в монтирано състояние;FIG. 13 is a cross-sectional view of the engine components mounted;

ФИГ.14 включва шест листа, показващи в последователен ред работните камери на горният двигател при осъществяване на един цикъл;FIG. 14 includes six sheets showing in sequence the working chambers of the upper engine in the course of a single cycle; FIG.

ФИГ.15 илюстрира един вариант на водеща шийка, включващ един сферичен лагер, като шийката е монтирана в роторния възел;FIG. 15 illustrates one embodiment of a guide neck comprising a ball bearing, the neck being mounted in the rotor assembly; FIG.

ФИГ.16 показва два роторни възела, куплирани към едно планетарно звено и представлява лек индустриален двигател с принадлежащите му водеща шийка и лагерни блокове;FIG. 16 shows two rotor assemblies coupled to a planetary unit and is a light industrial engine with its associated leading neck and bearing blocks; FIG.

ФИГ.17 е напречен разрез на лек индустриален двигател или двигател с един механизъм;FIG. 17 is a cross-sectional view of a light industrial or single-engine engine;

ФИГ.18 е изглед отпред на лек индустриален двигател или двигател с един механизъм;FIG. 18 is a front view of a light industrial or single-engined engine;

ФИГ.19 е напречен разрез на сдвоен двигател с ториодален цилиндър със задна двойка ротори, дефазирани на чертежа на 90° с демонстративна цел.FIG. 19 is a cross-sectional view of a twin-engine torioed cylinder with rear pair of rotors defaced in the 90 ° drawing for demonstrative purpose. FIG.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕEXAMPLES FOR IMPLEMENTATION

Както е показано на фиг. 1, предната част на картера на цилиндъра 22 на двигателя 20 има два входящи отвора 24, две запалителни свещи 25, монтирани в гнездата 26, една поредица от радиални подсилващи ребра 27 и преден капак на противотежестта на коляновия вал 28 (щрихована). Предната част на картера на цилиндъра 22 е закрепена към задната част на картера на цилиндъра 23 (фиг. 2) с периферни болтове 29. В предната част на картера на цилиндъра 22 има възможност за вграждане на маслена помпа 30, задвижвана от шайбата на коляновия вал 31 и зъбен ремък 32. Маслената помпа 30 се захранва от маслената магистрала 33 от ваната 34? като маслото от ваната 34 може да се източи от пробката 35. Пробката за източване на охладителната течност е разположена в най-ниската точка на охладителното пространство.As shown in FIG. 1, the front of the crankcase of the cylinder 22 of the engine 20 has two inlets 24, two spark plugs 25 mounted in the sockets 26, a series of radial reinforcing ribs 27, and a front counterweight of the crankshaft counterbalance 28 (shaded). The front of the crankcase 22 is secured to the rear of the crankcase 23 (Fig. 2) with peripheral bolts 29. In the front of the crankcase 22 there is an option for mounting an oil pump 30 driven by the crankshaft washer. 31 and timing belt 32. The oil pump 30 is powered by the oil line 33 from the bath 34? such as the oil from the tub 34 can be drained from the conduit 35. The coolant drain drain plug is located at the lowest point of the cooling compartment.

Както е показано на фиг. 2, в задната част на картера на цилиндъра 23 на двигателя 20 има два изпускателни отвора 37 и един кожух 38 с възможност за монтиране в него на задвижващи елементи по желание. Маховик 39 (щрихован) е показан свързан към коляновия вал 40.As shown in FIG. 2, at the rear of the crankcase of the cylinder 23 of the engine 20 there are two exhaust outlets 37 and one housing 38 with the possibility of mounting therein drive elements as desired. Flywheel 39 (shaded) is shown connected to the crankshaft 40.

Както е показано на фиг.З, картерният възел на цилиндъра 21 е оформен,като са свързани с болтове частите на картера 22 и 23.As shown in FIG. 3, the crankcase assembly 21 is formed by bolting the crankcase parts 22 and 23.

Картерният възел 21 образува тороидален цилиндър 41 и един пръстеновиден отвор 58 около отвора на вътрешно му лице във вътрешността на картер 59. Пръстеновидният отвор 58 се образува симетрично около равнина, в която лежи тороидалната ос 60 и между срещуположните и разделени лица 61 на частите на картера 22 и 23.The crankcase 21 forms a toroidal cylinder 41 and an annular orifice 58 around its inner face inside the crankcase 59. The annular orifice 58 is formed symmetrically about a plane in which the toroidal axis 60 lies and between opposite and divided faces 61 of the parts of the crankcase. 22 and 23.

Основните лагери 62 и техните вътрешни странични упорни лица 63 са разположени централно, отпред на предната и задната части на картера на цилиндъра 22 и 23 , докато страничните упорни лица на ротора 64 са разположени отстрани на пръстеновидния отвор 58.The main bearings 62 and their inner side thrust faces 63 are centrally located at the front of the front and rear parts of the crankcase 22 and 23, while the side thrust faces of the rotor 64 are located at the side of the annular hole 58.

Едно уплътнение на горивното пространство 65 и друго уплътнение 66 се намират между частите на картера на цилиндъра 22 и 23. Уплътнението 65 е разположено между тороидалния цилиндър 41 и водното пространство 42, за да се предотврати утечка на газове от горенето, а уплътнението 66, е разположено между водното пространство 42 и външната част на картера на цилиндъра 21, за да се предотврати теч на охладителна течност извън двигателя или от долната част на двигателя към маслената вана.One seal of the fuel space 65 and another seal 66 are located between the parts of the crankcase of the cylinder 22 and 23. The seal 65 is located between the toroidal cylinder 41 and the water space 42 to prevent the leakage of gases from burning, and the seal 66, is located between the water space 42 and the outside of the crankcase 21 to prevent coolant from leaking outside the engine or from the bottom of the engine to the oil bath.

Входът за водата 68 е разположен отгоре на задната част на картера на цилиндъра 23, докато изходът за водата 69 към радиатора е разположен отгоре в предната част на картера на цилиндъра 22. Маслото от ваната 34 се източва през пробката 43.The water inlet 68 is located at the top of the rear of the crankcase 23, while the water outlet 69 to the radiator is located at the top in front of the cylinder crankcase 22. The oil from the tub 34 is drained through the plug 43.

Както е показано на фиг. 4, възелът на коляновия вал 40 се състои от множество елементи и включва колянов вал 70 с две колянови шийки 51, две централни роторни шийки 49 и две шийки за основните лагери 44, които могат да се демонтират. Възелът на коляновия вал 40 включва предна шайба 71, предна противотежест 72 и балансираш, маховик 73. Всяка шийка на основните лагери 44 има изместен резбови отвор 74, който локализира шийката в съответна резбова втулка 75 в края на коляновата шийка 51. Шийката на основния лагер 4 се монтира с шпонка 76, след което се закрепва с болт 77 към резбовата втулка 75. Шийката на основния лагер 44 също включва упорни лица 78, контролиращи свободния ход на възела на коляновия вал 40 във възела на картера на цилиндъра 21 и упорните лица 79, с което се регулира и свободниятход на планетарното звено 50 (виж фиг.9). Възелът на коляновия вал 40 е разположен във възела на картера на цилиндъра 21 и е окачен на основни лагери 62 (виж фиг.З). Подаването на масло към лагерите става през една централна маслена магистрала 80 в коляновия вал 70 и напречно пробити отвори към лагерните шийки 44, 49 и 51.As shown in FIG. 4, the crankshaft assembly 40 is comprised of a plurality of members and includes a crankshaft 70 with two crankshafts 51, two center rotor necks 49, and two removable base cams 44. The crankshaft assembly 40 includes a front washer 71, a front counterbalance 72, and a balancer, a flywheel 73. Each neck of the main bearings 44 has a displaced threaded hole 74 that locates the neck in a corresponding threaded sleeve 75 at the end of the crankshaft neck 51. 4 is mounted with a key 76, and then fastened with a bolt 77 to the threaded sleeve 75. The base bearing 44 also includes retaining faces 78 controlling the freewheel movement of the crankshaft assembly 40 in the crankcase housing 21 and the retaining faces 79 which also regulates the free travel of the planetary member 50 (see Figure 9). The crankshaft assembly 40 is located in the crankcase assembly 21 and is mounted on main bearings 62 (see FIG. 3). The oil is fed to the bearings through a central oil highway 80 in the crankshaft 70 and cross-drilled openings to the bearing necks 44, 49 and 51.

Както е показано на фиг. 5, всеки роторен възел 45 има по четири бутала 47, които са симетрични напред и назад и са закрепени в основата си към външен фланец 46. Всеки ротор 45 включва една площадка за водещата шийка 81, разположена навътре от външния фланец 46 и има един дъгов изрез 82?оформен диаметрално противоположно на площадката 81. Площадката за водещата шийка 81 е изместена на 22.5° от общата диаметрална права 83 на срещуположната двойка бутала, за да се даде възможност на буталата от работещите съвместно роторни възли да влизат последователно около тороидалния цилиндър 41 (виж фиг. 3) и да се люлеят към и навън едно спрямо друго по лагерната повърхност 84 на лагерната главина 85. Масата на роторният възел 45 е намалена до минимум с изрязването на поредица от прозорци 86.As shown in FIG. 5, each rotor assembly 45 has four pistons 47, which are symmetrical forward and backward and are fixed at the base to the outer flange 46. Each rotor 45 includes a pad for the leading neck 81 located inwardly from the outer flange 46 and having one arc a cutout 82? shaped diametrically opposite to the site 81. The guide neck 81 is displaced 22.5 ° from the common diametrical straight line 83 of the opposite pair of pistons to allow the pistons from the co-rotating nodes to run in series around the toroidal cylinder 4 1 (see Fig. 3) and swing in and out relative to each other on the bearing surface 84 of the bearing hub 85. The mass of the rotor assembly 45 is minimized by cutting out a series of windows 86.

Както е показано на фиг. 6, дъговият изрез 82 в ротор 45А обхваща площадката 81 от съответния противоположен ротор 45В, когато роторите работят съвместно. Този изрез 82 дава възможност на работещите съвместно ротори 45, щриховани по различен начин за яснота, да се люлеят един спрямо друг в границите на изрезите 82.As shown in FIG. 6, the arc notch 82 in rotor 45A encloses the ground 81 of the respective opposite rotor 45B when the rotors work together. This cutout 82 allows the jointly operated rotors 45, shaded differently for clarity, to swing relative to one another within the cutouts 82.

Както е показано на фиг. 7, всяка водеща шийка 56 в двата си края носи лагерен блок 57 и всеки лагерен блок 57 има една частично цилиндрична външна лагерна повърхнина 87.As shown in FIG. 7, each leading neck 56 at its two ends carries a bearing block 57 and each bearing block 57 has a partially cylindrical outer bearing surface 87.

Както е показано на фиг. 8, буталата 47 са монтирани на външния фланец 46 на роторния възел 45 с техните центри₇намиращи се в равнина, в която лежи вътрешното лице 88 на всеки роторен възел 45, роторните възли се вместват отвъд вътрешното лице 88. Една съответна водеща шийка 56 преминава през площадката 81 на роторния възел 45 и носи в двата си края по един лагерен блок 57. Водещата шийка 56 и лагерните блокове 57 съвместно с роторния възел 45 образуват работещия роторен възел 89.As shown in FIG. 8, the pistons 47 are mounted on the outer flange 46 of the rotor assembly 45 with their centers ₇ located in a plane in which the inner face 88 of each rotor assembly 45 lies, the rotor assemblies extending beyond the inner face 88. One corresponding guide neck 56 passes through the site 81 of the rotor assembly 45 and carries at its two ends one bearing block 57. The guide neck 56 and the bearing blocks 57 together with the rotor assembly 45 form the working rotor assembly 89.

Както е показано на фиг. 9, планетарното звено 50 се оформя с диаметрално противоположните плъзгащи вилки 54, като всяко звено има срещуположни частично цилиндрични плъзгащи повърхнини 55?носени от частично цилиндрични фланци 90?поместени около лагерната главина 91. Плъзгащите повърхнини 55 се подават навън от съседната главина 91 и завършват до раздалечените отворени краища 92 на вилките 54. Планетарното звено 50, включва във външния си край едно планетарно зъбно колело 52 и има упорни лица 93 от всяка страна на лагерната главина 91.As shown in FIG. 9, the planetary unit 50 is formed by diametrically opposed sliding forks 54, each unit having opposing partially cylindrical sliding surfaces 55? Supported by partially cylindrical flanges 90? Placed around the bearing hub 91. The sliding surfaces 91 are projected outwardly and projected to the distal open ends 92 of the forks 54. The planetary unit 50 includes at its outer end a planetary gear 52 and has abutments 93 on each side of the bearing hub 91.

Фиг. 10 показва водещата шийка 56, свързваща се към планетарните звена 50 посредством лагерните блокове 57, които се плъзгат по лагерните повърхнини 55 на съответните планетарни звена 50. Частично цилиндричните лагерни повърхнини 87 на лагерните блокове дават възможност за аксиално отклонение на водещата шийка по време на работа.FIG. 10 shows the guide neck 56 connecting to the planetary units 50 by means of bearing blocks 57 which slide on the bearing surfaces 55 of the respective planetary units 50. Partially cylindrical bearing surfaces 87 of the bearing blocks allow for axial deflection of the guide neck during operation .

На фиг. 11 е показана зъбната предавка за завъртане на планетарното звено 50 около неговата орбитална ос, от планетарното колело 52 към зъбния венец 53. Вижда се, че орбиталната ос съвпада с оста на коляновата шийка^около която свободно се върти планетарното звено 50.In FIG. 11 shows the gear unit for rotating the planetary unit 50 around its orbital axis, from the planetary wheel 52 to the gear 53. It is seen that the orbital axis coincides with the axis of the knee neck around which the planetary unit 50 rotates freely.

На фиг. 12 е показано уплътняването на роторния възел. Буталата 47 са уплътнени в тороидалния цилиндър 41 чрез конвенционални бутални пръстени 94, които се поместват в канали 96А и 96В на роторите 45. Единият край на всеки пръстен 94 се опира в уплътнение 97.In FIG. 12 shows the sealing of the rotor assembly. The pistons 47 are sealed in the toroidal cylinder 41 by conventional piston rings 94, which are housed in grooves 96A and 96B of the rotors 45. One end of each ring 94 rests on seal 97.

За предпочитане е, уплътнението 97 да бъде с цилиндрична форма, а контактната му повърхност да има дъгообразна форма, съответстваща на радиуса на кривина на външното лице на ротора и да е наклонена?като се осъществява триене с ръба 99 на съседния ротор под действие на пружина 100.Preferably, the seal 97 is cylindrical in shape and its contact surface has an arcuate shape corresponding to the radius of curvature of the outside face of the rotor and is inclined by friction with the edge 99 of the adjacent rotor by the action of a spring 100.

Като друга възможност буталният пръстен 94 се оформя, за да образува уплътнение 97, което се носи в удължението 98 на канала за бутален пръстен 95 и е наклонен?като се осъществява триене с ръба 99 на съседния ротор 45.Alternatively, the piston ring 94 is formed to form a seal 97, which is carried in the extension 98 of the piston ring groove 95 and is tilted by friction with the edge 99 of the adjacent rotor 45.

При желание, буталните пръстени 94 могат изцяло да обхващат буталата 47 през тунели? минаващи през роторите в техните връзки с буталата 47, като пръстените достигат над ръбовете 99, които да са изкривени като продължение на тороидалния цилиндър 41.If desired, piston rings 94 can fully extend pistons 47 through tunnels? passing through the rotors in their relationship with the pistons 47, the rings reaching over the edges 99, which are curved as an extension of the toroidal cylinder 41.

Пръстеновидни уплътнители на горивното пространство с еластично действие във формата на пресечен конус 101 са разположени между съседните лица 102 и картера на цилиндъра 21 и между самите ротори 45, както е показано на 103, където плоските основни елементи 104 на уплътнителите на пръстените 101 трият един срещу друг. Като друга възможност уплътнители на горивното пространство под формата на пръстени могат да се поставят в канали, концентрични или ексцентрични спрямо оста на коляновия вал, във възела на картера на цилиндъра и могат да се ограничат срещу завъртане.Ring shaped gaskets with elastic action in the form of a truncated cone 101 are disposed between adjacent faces 102 and the crankcase 21 and between the rotors 45 themselves, as shown in 103, where the flat main members 104 of the ring seals 101 are facing one another. another. Alternatively, ring-shaped combustion space gaskets may be inserted into grooves concentric or eccentric to the crankshaft axis at the crankcase assembly and may be restricted against rotation.

За по-добро уплътняване контактуващите странични участъци от уплътнителите са приемуществено плоски, както е показано, за да се получи аксиално уплътняване към повърхнините на съответния картер/ротор. Подобни комплекти уплътнители на пръстените са разположени вътрешно спрямо гореспоменатите уплътнители на горивното пространство, като се оформят маслени уплътнители 105, както е показано. Маслените уплътнители могат да включват и О-пръстени, за да се подпомогне уплътняването.For better sealing, the contacting side portions of the seals are substantially flat, as shown, to obtain axial sealing to the surfaces of the respective crankcase / rotor. Such sets of ring seals are arranged internally with respect to the aforementioned fuel space seals, forming oil seals 105 as shown. Oil seals may also include O-rings to aid sealing.

Към уплътнителите на горивното пространство 101 постоянно се подава масло през маслени магистрали 106, като маслото се подава към уплътнители 101 и роторните упорни лица 108.Oil is continuously fed to the seals of the combustion space 101 through oil highways 106, the oil being fed to the seals 101 and the rotor thrust faces 108.

Като вариант, масло може да се осигури и чрез впръскване.Alternatively, oil can also be provided by injection.

Фиг. 13 показва напречен разрез на монтиран двигател 20. Двигателят 20 включва две противоположни части на картера на цилиндъра 22 и 23, които оформят тороидален цилиндър 41, който е частично заобиколен от водно пространство 42. Долната част на картера на цилиндъра 21 се използва като маслена вана 34.FIG. 13 shows a cross-section of a mounted engine 20. The engine 20 includes two opposite portions of the crankcase 22 and 23 that form a toroidal cylinder 41 which is partially surrounded by a water space 42. The lower crankcase 21 is used as an oil bath 34.

Двигателят 20 включва колянов вал-възел 40, окачен на основни лагерни шийки 44. Два еднакви, но противоположни роторни възела 45 са разположени централно между частите 22 и 23 на картера на цилиндъра върху централна основна шийка на коляновия вал-възел 40.The engine 20 includes a crankshaft assembly 40 mounted on main bearing necks 44. Two identical but opposite rotor assemblies 45 are arranged centrally between the crankcase parts 22 and 23 on the central crankshaft main bearing 40.

Две еднакви, но противоположни планетарни звена 50 са окачени с възможност за въртене на съответните коля нови шийки 51 от коляновия валвъзел 40. Към всяко планетарно звено има планетарно зъбно колело 52, вградено от външната страна на звеното, което се зацепва с един от зъбните венци 53, разположени във вдлъбнатини във всяка от частите на картера 22 и 23, концентрично спрямо оста на коляновия вал.Two identical but opposite planetary units 50 are mounted with the possibility of rotation of the respective necks by new necks 51 from the crankshaft 40. Each planetary unit has a planetary gear 52, mounted on the outside of the unit, which engages one of the gear teeth. 53, depressed in each of the portions of the crankcase 22 and 23, concentric to the axis of the crankshaft.

Една плъзгаща вилка 54, оформена като съставна част от вътрешната страна на планетарното звено 50, с диаметрално противоположни плъзгачи 55, контактува със съответните водещи шийки 56 чрез техните лагерни блокове 57. Водещите шийки 56 са монтирани на роторите 45, разположени един срещу друг.A sliding fork 54, formed as an integral part of the interior of the planetary unit 50, with diametrically opposed sliders 55, contacts the respective guide necks 56 through their bearing blocks 57. The guide necks 56 are mounted on rotors 45 arranged opposite each other.

Компонентите се монтират по показания начин, като действието за принудително раздалечаване на съседната двойка бутала 47 едно спрямо друго под действие на горивен процес ще предизвика завъртане на планетарното звено 50 и последващо зацепване и придвижване на планетарното звено 50 около зъбния венец 53. Полученото в резултат орбитално движение на планетарните звена 50, закрепени на коляновите шийки 51_;ще предизвика завъртане на коляновия вал възел 40.The components are mounted as shown, such that the action of forcing the adjacent pair of pistons 47 against each other under the action of a combustion process will cause the planetary unit 50 to rotate and subsequently engage and move the planetary unit 50 around the dental flap 53. The resulting orbital movement of the planetary units 50 attached to the knee necks 51 _; will cause the crankshaft to rotate node 40.

Фиг. 14 включва шест листа и илюстрира пълния цикъл на двигателя по стъпки от 33.75° от въртенето на коляновия вал. В показания двигател с осем бутала, по четири за ротор, за изпълнение на един пълен цикъл, съответстващ на началното задвижване на всички компоненти на двигателя до тяхното завръщане в начално положение, се изисква един оборот на роторите, три оборота на коляновия вал и се постигат шестнадест работни процеса на горене и разширение. Буталата на ротор А са означени от А1 до А4, а буталата от ротор В от В1 до В4.FIG. 14 includes six sheets and illustrates the complete engine cycle in 33.75 ° increments of crankshaft rotation. The eight-piston engine shown, four per rotor, to perform one full cycle corresponding to the initial propulsion of all engine components to their initial position requires one rotation of the rotors, three crankshaft revolutions, and achieved sixteen combustion and expansion workflows. The pistons of rotor A are designated from A1 to A4 and the pistons of rotor B are from B1 to B4.

По време на първите сто тридесет и пет градуса от въртене на коляновия вал съответните противоположни двойки бутала от комплекта от четири бутала от А1 до А4 върху един ротор ще бъдат действащи и едновременно ще се придвижат през съответните срещуположни зони за пълнене/сгьстяване в тороидалната камера.During the first hundred and thirty-five degrees of crankshaft rotation, the respective opposite pairs of pistons from the set of four pistons A1 to A4 on one rotor will act and simultaneously move through the respective opposite filling / compression zones in the toroidal chamber.

сp

На 67.5 от завъртането на коляновия вал, съответстващи на половин ход на буталата, изоставащите лица на едната от двойките действащи срещуположни бутала ще въведе горивна смес в разширяващите се работни камери, като при това буталата се отдалечават от срещуположните входящи отвори, а водещите лица на тази двойка срещуположни действащи бутала А1 и АЗ сгъстяват вече постъпилата горивна смес в свиващите се работни камери към точката на възпламеняване.At 67.5 of the rotation of the crankshaft corresponding to the half stroke of the pistons, the lagging faces of one of the pairs of acting opposite pistons will introduce a combustion mixture into the expanding working chambers, with the pistons moving away from the opposite inlets and the leading faces of this piston. a pair of opposite acting pistons A1 and A3 thicken the already incoming fuel mixture in the shrinking work chambers to the point of ignition.

Изоставащите лица на другата двойка противоположни действащи бутала А2 и А4 едновременно ще бъде принудена от разширението на горящите газове да задвижи буталата А2 и А4, като се образуват работни камери, които се разширяват по посока на изпускателните отвори, осигурявайки мощността на двигателя, и водещите лица на тази двойка срещуположни бутала А2 и А4 ще образуват свиващи се работни камери, свиващи се по посока на изпускателните отвори , за да изхвърлят през тях останалите газове от горенето на преди това разширилата се горивна смес.The retardants of the other pair of opposing active pistons A2 and A4 will simultaneously be forced by the expansion of the combustion gases to propel the pistons A2 and A4, forming working chambers that extend in the direction of the outlets, providing engine power, and the leading faces of this pair of opposite pistons A2 and A4 will form shrink work chambers that shrink in the direction of the exhaust openings to eject through them the remaining gases from the combustion of the previously expanded fuel mixture.

По време на тези сто тридесет и пет градуса от въртенето на коляновия вал, както водещите,така и изоставащите лица на буталата В1 и В4 ще действат като реактивни лица за работните камери по начина, по който лицето на цилиндровата глава затваря цилиндровите пространства при конвенционалния двигател с възвратно-постъпателно движение.During these one hundred and thirty-five degrees of crankshaft rotation, both the leading and lagging faces of the pistons B1 and B4 will act as reactive faces for the work chambers in the manner in which the face of the cylinder head closes the cylinder spaces in the conventional engine. with reciprocating movement.

По време на следващия етап, съответстващ на въртенето на коляновия вал от сто тридесет и пет градуса до двеста и седемдесет градуса, функциите на съответните комплекти бутала се сменят и съответните срещуположни двойки бутала от комплекта от четири бутала от В1 до В4 на ротор В ще станат активни и едновременно ще изпълняват функциите^писани по-горе за бутала от ΑΊ до А4, които от своя страна ще станат реактивни бутала по отношение на работните камери.During the next step, corresponding to the rotation of the crankshaft from one hundred thirty-five degrees to two hundred and seventy degrees, the functions of the respective piston sets are changed and the corresponding opposite pairs of pistons from the set of four pistons B1 to B4 of rotor B will become active and at the same time will perform the functions ^ written above for pistons from AΊ to A4, which in turn will become reactive pistons with respect to the working chambers.

На таблица Ί са дадени подробности за изменените на работните камери, образувани между шестнайсетте работни лица на буталата и връзката им с въртенето на коляновия вал. Тази таблица също показва относителното въртене на роторите, както и техните съответни ъглови скорости за показаните в табличен вид положения от работния цикъл.Table Ί gives details of the changes to the working chambers formed between the sixteen piston workers and their relationship with the crankshaft rotation. This table also shows the relative rotation of the rotors, as well as their respective angular velocities for the positions shown in the table in the duty cycle.

На фиг. 15 е показана разновидност на водещата шийка 110 с централен сферичен лагер 111, разположен в разделителните втулки 113, така че малки промени в съосието между лагерните блокове 112 в съответните водещи вилки (не са показани) може да се компенсира без да се наруши равновесието в силите, приложени към водещата шийка 110. Както е показано _? лагерните блокове 112 могат да се приспособят за плъзгане в прави канали или могат да бъдат частично сферични както при по-рано описаната реализация.In FIG. 15 shows a variation of the guide cage 110 with a central ball bearing 111 located in the separation sleeves 113 so that small changes in the alignment between the bearing blocks 112 in the respective guide forks (not shown) can be compensated without disturbing the balance of forces attached to the leading neck 110. As shown _? The bearing blocks 112 may be adapted to slide in straight grooves or may be partially spherical as in the previously described embodiment.

На фиг. 16 са показани два куплирани роторни възела от единичното планетарно звено, представляващи един лек индустриален двигател. Водещите шийки 116 са конзолно разположени от роторните възли 118А и 118В за свързване в лагерните блокове 119.In FIG. 16 shows two coupled rotor assemblies from a single planetary unit representing one light industrial engine. The guide necks 116 are cantilevered by the rotor assemblies 118A and 118B for connection in the bearing blocks 119.

На фиг. 17 е показан лек индустриален двигател 114, различаващ се от по-рано описания двигателя по това, че той използва само едно планетарно звено 115 с водещи шийки 116, монтирани конзолно от роторните възли 118А и 118В за свързване в лагерните блокове 119. Такива двигатели обикновено са съоръжени с изходящ задвижващ куплунг 120, в изпълнение за високи натоварвания, за да се поемат значителните ударни натоварвания, които могат да се получат в него. По този начин коля новият вал на този двигател е сравнително масивен към страната на куплунга 120, като се подава извън основния лагер 122 и е оформен в центроващо стъпало 124 с цел вграждане на спомагателни предавки или дискове. Опорните лица на коляновия вал 121, регулират аксиалната хлабина на вала.In FIG. 17 shows a light industrial engine 114, different from the one previously described, in that it uses only one planetary unit 115 with guide necks 116 mounted cantileverly on rotor assemblies 118A and 118B for connection in bearing blocks 119. Such engines are typically are equipped with an output actuator plug 120, in the high-load version, to absorb the significant impact loads that can be obtained therein. In this way, the new shaft of this engine is relatively massive to the side of the coupling 120, extending beyond the main bearing 122 and formed into a centering step 124 to accommodate the auxiliary gears or discs. The crankshaft bearing faces 121 adjust the axial shaft clearance.

Фиг. 18 показва входящите отвори 130 и изходящите отвори 131, които минават през предния кожух на цилиндъра 133. В много други отношения, индустриалният двигател 114 е подобен на двигателя, по казан на фигури от 1 до 13.FIG. 18 shows the inlet openings 130 and the outlet openings 131 that pass through the front housing of the cylinder 133. In many other respects, the industrial engine 114 is similar to the engine, as illustrated in Figures 1 to 13.

На фиг. 19, показаният двигател е двигател сьс сдвоен тороидален цилиндър 140, включващ основно две групи от двигатели с единичен тороидален цилиндър, както е показано на фиг. 17 и 18. При това, коляновият вал 141 е с колянови шийки, разположени на 180 градуса. В това изпълнение крайните картери на цилиндъра 142 и 143 са изпълнени с входящи и изходящи отвори към съответните цилиндри, както при индустриалния двигател на фиг. 18. Отворите в задния цилиндър са завъртя ни на 90 градуса около оста на коляновйя вал по отношение на предния картер, като се образува изявена поредица от импулси с цел намаляване до минимум на разликите в получаваните пикови мощности.In FIG. 19, the engine shown is a twin-cylinder engine 140 comprising essentially two sets of single-cylinder engines, as shown in FIG. 17 and 18. In addition, the crankshaft 141 has crankshafts located 180 degrees. In this embodiment, the end housings of the cylinders 142 and 143 are provided with inlet and outlet openings to the respective cylinders, as in the industrial engine of FIG. 18. The openings in the rear cylinder are rotated 90 degrees around the crankshaft axis with respect to the front crankcase, forming a pronounced series of pulses to minimize differences in peak power.

ПРИЛОЖЕНИЕ (ИЗПОЛЗВАНЕ) НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОANNEX (USE) OF THE INVENTION

От горното става ясно, че гака описаното роторно устройство, поспециално роторен двигател с вътрешно горене е с искрово запалване и водно охлаждане, който работи по четиритактов принцип - всмукване, сгъстяване, разширение и изпускане. Във всяка от осемте работни камери, които се вместват между шестнадесетте работни повърхнини, образувани от осем бутала 47, последователно протичат тези четири такта.From the above it becomes clear that the hook described rotor device, especially rotary internal combustion engine, has spark ignition and water cooling, which operates on a four-stroke principle - suction, compression, expansion and exhaust. In each of the eight working chambers, which fit between the sixteen working surfaces formed by the eight pistons 47, these four cycles consistently flow.

При всеки завършен цикъл на двигателя, съответстващ на един оборот на роторните възли 45 и на три оборота на коляновйя вал 40, се осъществяват шестнадесет такта на всмукаване и сгъстяване, които възникват в съответни, относително студени зони и шестнадесет такта на горене и изпускане, възникващи в определени горещи зони на тороидалния цилиндър 41.For each complete engine cycle corresponding to one revolution of the rotor assemblies 45 and three revolutions of the crankshaft 40, sixteen intake and compression cycles occur, which occur in the corresponding, relatively cold zones and sixteen combustion and exhaust cycles, occurring in certain hot areas of the toroidal cylinder 41.

Съответните отделни тактове се провеждат едновременно в диаметрално противоположни работни камери. По този начин, дейностите,, протичащи в едната страна на двигателя ?се дублират от другата страна на двигателя, като тази конструкция осигурява равновесие на налаганията в осемте работни камери на двигателя.The respective individual cycles are carried out simultaneously in diametrically opposite working chambers. In this way, activities running on one side of the engine are duplicated on the other side of the engine, this construction ensuring a balance of loads in the eight working chambers of the engine.

Четирите установени зони от тороидалния цилиндър 41, описани погоре, се определят от положенията на срещуположните двойки входящи 24 и изпускателни 37 отвори, а в случая на двигател с искрово запалване, от пложението на срещуположните двойки или групи от запалителни свещи 25. Ако се иска, могат да не се използват всички възможни работни камери. Те могат да се ползват избирателно и/или алтернативно, като броят се променя в зависимост от изискванията за изходяща мощност от двигателя.The four established areas of the toroidal cylinder 41 described above are determined by the positions of opposite pairs of inlet 24 and exhaust 37 openings, and in the case of a spark ignition engine, the placement of opposite pairs or groups of spark plugs 25. If desired, all possible work cameras may not be used. They can be used selectively and / or alternatively, with the number varying according to the output power requirements of the engine.

Размерът и ъгловото положение на отворите 24 и 37 в тороидалния цилиндър 41 регулират въздушния поток към и от работната камера и по този начин потенциала от изходяща мощност в двигателя. Дължината на отворите 24 и 37 определя продължителността на тяхната връзка с всяка работна камера, докато ъгловото положение на отворите 24 и 37, по отношение на работните камери, определя реда на действие на отворите 24 и 37. Ширината на отворите 24 и 37 най-накрая регулира дебита на въздуха през тях.The size and angular position of the openings 24 and 37 in the toroidal cylinder 41 regulate the air flow to and from the working chamber and thus the power output potential of the engine. The length of the openings 24 and 37 determines the duration of their connection with each working chamber, while the angular position of the openings 24 and 37, relative to the working chambers, determines the order of action of the openings 24 and 37. The width of the openings 24 and 37 is finally regulates air flow through them.

Броят на роторните възли 45 във всеки тороидален цилиндър 41 е два, като броят на тороидалните цилиндри 41 може да бъде увеличен посредством формиране на групи по продължение на оста на коляновия вал 40. Броят на движенията или фазите за един оборот на роторните възли 45 се изменя с броя на буталата 47 за роторен възел 45. Броят на буталата 47 за всяка двойка роторни възли 45 може да се изменя кратно на четири, тъй като това съответства с четирите такта на работния процес. В тук описания двигател има четири бутала 47 за всеки роторен възел 45 и затова за всеки оборот на роторния възел 45 се получават четири определени придвижвания на роторния възел 45.The number of rotor assemblies 45 in each toroidal cylinder 41 is two and the number of toroidal cylinders 41 can be increased by forming groups along the axis of the crankshaft 40. The number of motions or phases per rotation of the rotor assemblies 45 is varied. with the number of pistons 47 for rotor assembly 45. The number of pistons 47 for each pair of rotor assemblies 45 can be varied four times as this corresponds to the four strokes of the workflow. The engine described herein has four pistons 47 for each rotor assembly 45, and therefore for each rotation of the rotor assembly 45, four specified movements of the rotor assembly 45 are obtained.

Като се постави оста на водещата шийка 49 на роторния възел 45 да съвпада с питчовия диаметър на зъбния венец 53, както е показано на фиг. 14, при 67.5 градуса от въртенето на коляновия вал 40, това съответства на половин ход на буталата 47, а на последващи интервали от 135 градуса, буталата 47 на всеки роторния възел 45 достигат своята максимална ъглова скорост, докато буталата 47 на другия роторния възел 45 достигат своята минимална ъглова скорост и на практика са неподвижни. Това движение на буталото 47 вътре в тороидалния цилиндър 41 се появява за всеки от двата роторни възела 45 относително на същото положение вътре в картерите на цилиндъра 21 и затова трябва да бъде установено работното ъглово положение на входящите 24 и изпускателните 37 отвори спрямо положението на запалителните свещи 25.By positioning the axis of the guide neck 49 of the rotor assembly 45 to coincide with the pitch diameter of the tooth ring 53, as shown in FIG. 14, at 67.5 degrees rotation of the crankshaft 40, this corresponds to half stroke of the pistons 47, and at subsequent intervals of 135 degrees, the pistons 47 of each rotor assembly 45 reach their maximum angular velocity while the pistons 47 of the other rotor assembly 45 they reach their minimum angular velocity and are practically stationary. This movement of the piston 47 inside the toroidal cylinder 41 occurs for each of the two rotor assemblies 45 relative to the same position inside the crankcase 21, and therefore, the working angular position of the inlet 24 and the exhaust openings 37 must be determined relative to the position of the spark plugs. 25.

Скоростта на въртене на всеки от двата роторни възела 45 се променя с преобладаващо синусоидален характер от минимална ъглова скорост до максимална ъглова скорост и след това обратно до минимална ъглова скорост. Двойката роторни възли 45 в двигателя с осем бутала 47 променливо се завърта във фази от деветдесет градуса, така че активните бутала 47 на единия роторен възел 45 по време на една фаза се движат бързо през съответните зони всмукаване/сгъсгяване и разширение/изпускане от тороидалния цилиндър 41, като по този начин работят като конвенционално бутало 47, докато реактивните бутала 47 от другия роторен възел 45 се движат бавно между съответните зони всмукване/сгъсгяване и разширение/изпускане на тороидалния цилиндър 41, като по този начин работяткато затварят цилиндъра 41, по начин_?аналогичен за една конвенциална цилиндрова глава.The rotational speed of each of the two rotor assemblies 45 varies with a predominantly sinusoidal character from a minimum angular velocity to a maximum angular velocity and then back to a minimum angular velocity. The pair of rotor assemblies 45 in the eight-piston engine 47 is rotated in ninety degrees phases so that the active pistons 47 of one rotor assembly 45 during one phase move rapidly through the respective suction / compression and expansion / discharge zones of the toroidal cylinders 41, thus operating as a conventional piston 47, while the reactive pistons 47 of the other rotor assembly 45 move slowly between the respective suction / compression zones and expansion / release of the toroidal cylinder 41, thereby operating as a open cylinder 41 in a way _? analogous to a conventional cylinder head.

За разлика от конвенционалния двигател, където буталото спира при достигане на минимален обем на камерата, буталата 47 в този двигател при минимален обем на камерата се движат. Скоростите на роторния възел 45 са моментно еднакви и равни на средната скорост на роторните възли 45. В описания двигател, средната скорост на роторния възел 45 е равна на една трета от скоростта на коляновия вал 40 и е в противоположна посока.Unlike a conventional engine, where the piston stops when the minimum volume of the chamber is reached, the pistons 47 in this engine move with the minimum volume of the chamber. The speeds of the rotor assembly 45 are momentarily the same and equal to the average speed of the rotor assemblies 45. In the engine described, the average speed of the rotor assembly 45 is equal to one third of the speed of the crankshaft 40 and is in the opposite direction.

На лице са инерционни сили, които се пораждат от роторните възли 45 и действат в посока, обратна на силите от газово налягане. Тези инерционни сили са в резултат от алтернативното ускоряване и забавяне на масата на роторните възли 45. При това, във всеки момент, инерционните сили на роторните възли 45 имат една и съща величина един спрямо друг, но са насочени в противоположна посока, така че те се уравновеся ват.Inertia forces are generated, which are generated by the rotor assemblies 45 and act in the opposite direction to the gas pressure forces. These inertial forces result from the alternative acceleration and deceleration of the mass of the rotor assemblies 45. Moreover, at all times, the inertial forces of the rotor assemblies 45 have the same magnitude relative to each other, but are directed in the opposite direction, so that they is balanced with watts.

Въртящият момент на роторния възел 45 се създава от газовото налягане в работните камери, като реагира равнопоставено на лицата на буталата 47 от двата роторни възела 45. Нетният въртящ момент на роторния възел 45 се пренася равномерно през водещите шийки 56 и лагерните блокове 57 на плъзгащите се вилки 54 в планетарните звена 50.The torque of the rotor assembly 45 is generated by the gas pressure in the working chambers, responding equally to the faces of the pistons 47 of the two rotor assemblies 45. The net torque of the rotor assembly 45 is uniformly transmitted through the guide necks 56 and the bearing blocks 57 of the sliding units 57. forks 54 in planetary units 50.

Силите ^приложени през водещите шийки 56 на роторния възел 45 към вилката 54, от които се получава въртя щиягмомент на коляновия вал 40, винаги са равни. Силите са приложени по постоянно променящи се дължини на един диференциален лост, като коляновата шийка 51 на коляновия вал 40 се използва за опорна точка. Това е разстоянието между центъра на въртящата се колянова шийка 51 и центъра на всяка водеща шийка 56, което се приема за дължина на лоста, която постоянно се променя по време на въртенето на коляновия вал 40.The forces applied through the guide necks 56 of the rotor assembly 45 to the fork 54, from which the rotational moment of the crankshaft 40 is obtained, are always equal. The forces are applied along continuously varying lengths of one differential lever, using the crankshaft crankcase 51 of the crankshaft 40 as a reference point. This is the distance between the center of the crankshaft 51 and the center of each crankshaft 56, which is assumed to be the length of the lever, which is constantly changing as the crankshaft rotates 40.

Когато плъзгащата се вилка 54 в планетарното звено 50 е перпендикулярна на оста на коляновата шийка 51, това положение е равнозначно на горна мъртва точка за един конвенционален двигател. Водещите шийки 56 имат еднаква дължина на лоста и не пораждат въртящ момент в коляновия вал 40.When the sliding fork 54 in the planetary unit 50 is perpendicular to the axis of the crankshaft 51, this position is equivalent to an upper dead point for a conventional engine. The guide necks 56 have the same lever length and do not produce torque in the crankshaft 40.

След горна мъртва точка (ГМТ), дължината на диференциалния лост практически принуждава планетарното звено 50 да се върти около коляновата шийка 51, както е показано на фиг. 14, при 33.75 градуса завъртане на коляновия вал 40. Очевидно е, че дължината на лоста на водеща шийка А е по-голяма от тази на водещата шийка В.Following an upper dead center point (BMD), the differential lever length virtually forces the planetary member 50 to rotate around the knee neck 51, as shown in FIG. 14, at 33.75 degrees rotation of the crankshaft 40. Obviously, the length of the crankshaft lever A is greater than that of the crankshaft B.

В единия край на планетарното звено 50 е монтирано планетарно колело 52, което е зацепено със стационарния зъбен венец 53. Когато планетарното звено 52 е принудено да се завърти на коляновата шийка 51 със зацепените зъбни колела 52, то от своя страна принуждава коляновия вал 40 също да се завърти, като се поражда въртящ момент.A planetary wheel 52 is mounted at one end of the planetary unit 50, which is engaged with the stationary gear 53. When the planetary unit 52 is forced to rotate on the crankshaft 51 with the gears 52 engaged, it in turn forces the crankshaft 40, too. to rotate, generating torque.

В края на всеки работен цикъл, всеки роторен възел 45 променя своята функция от активна в реактивна, така че от действие като бутало той действа като цилиндрова глава. В този момент, приложението на роторната сила се променя от триещата повърхнина на едната плъзгаща вилка 54 към противоположната триеща повърхнина на планетарното звено 50. Реакцията, породена в зъбния венец 53?не се променя по посока, тъй като вилката 54 продължава да се върти в същата посока.At the end of each duty cycle, each rotor assembly 45 changes its function from active to reactive, so that from a piston action, it acts as a cylinder head. At this point, the application of the rotor force changes from the friction surface of one sliding fork 54 to the opposite friction surface of the planetary unit 50. The reaction generated in the tooth ring 53 does not change in direction as the fork 54 continues to rotate in the same direction.

Зъбното предавателно отношение в планетарното колело 50 и зъбния венец 53 се определя от броя на буталата 47 в двигателя. Питчовият диаметър на тези колела се определя от ексцентрицитета на коляновата шийка 51. Радиалното разположение на водещите вилки 54, роторните възли 45 и екцентрицитета на коляновата шийка 51 определят ъгловото отстоя ние на роторните възли 45.The gear ratio in the planetary wheel 50 and the gear 53 is determined by the number of pistons 47 in the engine. The pitch diameter of these wheels is determined by the eccentricity of the crankshaft 51. The radial position of the guide forks 54, the rotor assemblies 45, and the eccentricity of the crankshaft 51 determine the angular distance of the rotor assemblies 45.

Масло в двигателя се подава от маслена помпа 30, монтирана на предния картер на цилиндъра 22, като маслото се връща във ваната 34 след употреба по вътрешни сточни канали. Времето, необходимо маслото да достигне работна температура след стартиране при студени условия, ще се намали, тъй като нивото във ваната 34 е в пряк контакт с долната част на охладителното пространство. Нарастването на температурата на водата по време на подгряването на двигателя се използва чрез топлопренасяне от охладителното пространство към маслото за увеличаване степента на подгряване на маслото, като се постига устойчива температура на маслото на нивото на тази във водното пространство.Engine oil is supplied from an oil pump 30 mounted on the front crankcase of the cylinder 22, and the oil is returned to the tub 34 after use via internal sewage channels. The time it takes the oil to reach operating temperature after starting in cold conditions will be reduced as the level in the bath 34 is in direct contact with the lower part of the cooling compartment. Increasing the water temperature during engine warm-up is used by heat transfer from the cooling compartment to the oil to increase the oil heating rate, while maintaining a stable oil temperature at that of the water space.

Трябва да се отбележи като присъща особеност на двигателя?че постигането на почти перфектно балансиране е възможно, тъй като липсват компоненти с възвратно постъпателно движение. Роторните възли 45 и планетарните звена 50 като отделни компоненти ще бъдат статично и динамично балансирани по двойки. Масите на планетарното звено 50 след това се добавят към възела на коляновия вал 40 и се балансират динамично с използване на противотежест към предния или задния край на двигателя.It should be noted as an intrinsic feature of the engine - that achieving near perfect balancing is possible, since there are no reciprocating components. The rotor assemblies 45 and the planetary units 50 as separate components will be statically and dynamically balanced in pairs. The planetary unit masses 50 are then added to the crankshaft assembly 40 and balanced dynamically using a counterweight to the front or rear of the engine.

От общото описание досега се вижда, че в един двигател протичат шесгнадест горивни процеса за три оборота на коляновия вал 40, необходими са само две основни лагерни шийки 44, две коля нови лагерни шийки 51 и две роторни лагерни шийки 49, двигателят дава възможност да се намали триенето в лагерите в сравнение със съответен конвенционален двигател.From the general description so far it can be seen that six engine combustion processes take place in one engine for three revolutions of the crankshaft 40, only two main bearing necks 44 are required, two new crankshafts 51 and two rotor bearings 49, the engine allows reduce friction in the bearings compared to a conventional engine.

Освен това, тактове всмукване и сгъстяване се извършват в съответни зони на тороидалния цилиндър 41, които остават относително студени, докато тактове горене и изпускане се извършват в други зони на тороидалния цилиндър 41, които остават относително горещи. Това физическо разделение на горещи и студени зони в тороидалния цилиндър 41 трябва да увеличи коефициента на полезно действие при тактове всмукване и разширение.In addition, intake and compression cycles are performed in the respective areas of the toroidal cylinder 41, which remain relatively cold, while combustion and discharge cycles are performed in other areas of the toroidal cylinder 41, which remain relatively hot. This physical separation of hot and cold zones in the toroidal cylinder 41 should increase the efficiency of the suction and expansion cycles.

Също така се вижда, че монтажът на двигателя е опростен, за да се подмогнат технологиите за едросерийно производство, монтажът до голяма степен се свежда до процес на сгиковане, като повечето компоненти се нареждат на пластове един върху друг, като се изискват малък брой гайковерти за прихващане на подвижните детайли. Монтажът на двигателя може да се диференцира за охлаждане на двигателя с въздух, вода или масло и той може да се постави с изходящ вал?насочен под всеки желан ъгъл, включително хоризонтално и вертикално.It is also evident that the assembly of the engine is simplified to support batch production technologies, the assembly is largely reduced to a bending process, with most components stacked on top of each other, requiring a small number of wrenches for interception of moving parts. Engine mounting can be differentiated to cool the engine with air, water or oil and it can be mounted with an output shaft directed at any desired angle, including horizontally and vertically.

Като обобщение, в четмритактовата, осем^бутална версия на този двигател, горене се постига при минимален обем на работната камера (Vmin), в две диаметрално противоположни работни камери, след сгъстяване на горима смес от въздух и гориво в четири от осем бутала 47, които работят в тороидалния цилиндър 41. Рязкото нарастване на газовото налягане в работните камери, упражнява сила на тороидалния цилиндър 41, външната повърхнина на съседните ротори 45 и буталните повърхини, която предизвиква водещите или активни бутала 47 и ротора 45 да се ускорят, като същевременно предизвиква изоставащите или реактивни бутала 47 да се забавят.In summary, in the four-stroke, eight-piston version of this engine, combustion is achieved with a minimum working chamber volume (Vmin) in two diametrically opposed working chambers, after compression of a combustible mixture of air and fuel in four of eight pistons 47, operating in the toroidal cylinder 41. The sharp increase in gas pressure in the working chambers exerts a force on the toroidal cylinder 41, the outer surface of adjacent rotors 45 and the piston surfaces, which causes the leading or active pistons 47 and rotor 45 to accelerate, ashtevremenno causes or lagging reactive pistons 47 to slow down.

Погледнато отпред към двигателя, двата роторни възела 45 се въртят в посока,обратна на часовниковата стрелка, докато коляновият вал 40 се върти по посока на часовниковата стрелка. Двете водещи шийки 56?Looking from the front to the engine, the two rotor assemblies 45 rotate counter-clockwise while the crankshaft 40 rotates clockwise. The two leading necks 56?

монтирани в съответните роторни възли 45, упражняват равни и противоположни сили на водещите вилки 54 през техните плъзгащи лагерни повърхини в противоположните краища на коляновата шийка 51. Когато плъзгащите лагерни повърхнини са перпендикулярни на равнина, в която лежат оста на коляновата шийка 51 и коляновия вал 40, водещите шийки 56 са на еднакво разстояние от коляновата шийка 51 и не предизвикват водещата вилка 54 да се върти. Освен това, в други положения спрямо коляновия вал 40, разстоянието между коляновата шийка 51 и срещуположните водещи шийки 56 не е еднакво и един въртящ момент предизвиква планетарното звено 50 да се завърти около коляновата шийка 51. Тъй като всяка водеща вилка 54 се върти с едно планетарно звено 50, което е постоянно зацепено със стационарен зъбен венец 53, този резултантен момент предизвиква въртящия момент на коляновия вал 40.mounted in the respective rotor assemblies 45, exert equal and opposite forces on the guide forks 54 through their sliding bearing surfaces at opposite ends of the crankshaft 51. When the sliding bearing surfaces are perpendicular to the plane in which the crankshaft axis 51 and 40 lie. the guide necks 56 are the same distance from the crankshaft 51 and do not cause the guide fork 54 to rotate. In addition, in other positions relative to the crankshaft 40, the distance between the crankshaft 51 and the opposite guide necks 56 is not uniform and a single torque causes the planetary unit 50 to rotate about the crankshaft 51. As each guide fork 54 rotates with one planetary unit 50, which is permanently engaged with a stationary gear 53, this resultant torque causes the crankshaft 40.

Породените в двигателя насочени вътрешни натоварвания, които резултират в изходящ въртящ момент на коляновия вал 40?са посочени на диаграма на следващата страница.Engine-driven internal loads that result in an output torque of the crankshaft 40? Are shown in the diagram on the next page.

Въпреки че, двигателят, описан по-горе,се счита за най-добър за поемане на очакваните натоварвания върху неговите детайли, може да има случаи,когато се изисва по-висока скорост на коляновия вал 40. При такива обстоятелства, като например подобен двигател с планетарни зъбни колела .52); зацепени външно около слънчево колело^ ще се получи двигател с колянов вал 40, въртящ се със скорост пет пъти по-висока от скоростта на роториите възли 45 .Although the engine described above is considered to be best suited to bear the expected loads on its parts, there may be cases where a higher crankshaft speed is required 40. In such circumstances, such as a similar engine with planetary gears .52); Engaged externally around a solar wheel ^ there will be an engine with a crankshaft 40 rotating at a speed five times higher than the speed of the rotor assemblies 45.

Трябва да се разбере, че горното се представя само като показателен пример за изобретението, и че всички такива модификации и варианти, които магат да хрумнат на хора с опит в тази област, се считат, че попадат в широкия обхват и претенции на изобретението, както е определено в приложените претенции.It should be understood that the foregoing is merely an exemplary example of the invention, and that all such modifications and variations that may occur to persons experienced in the art are considered to fall within the broad scope and claims of the invention, as is defined in the appended claims.

Claims

Patent Claims

1. Rotary device of type with a toroidal cylinder formed in a node of the crankcase of the cylinder around the axis of the drive shaft, concentric with the axis of the toroidally shaped cylinder and coupled to adjacent rotary nodes bearing pistons in the toroidally shaped cylinder, characterized by by rotating the drive car a new shaft (40) rotates the rotor assemblies (45) in a manner that causes the pistons (47) to cycle in and out relative to each other during their rotation, forming expanding and contracting jobs cameras in the torid cylinder (41) and inlet (24) and exhaust (37) openings along the crankcase assembly of the cylinder (21) for the inlet and outlet of the working body to and from the working chambers and where there are coupling means connecting the pistons (47) in the toroidal cylinder (41) to the crankshaft (40), including:

propulsion means for coupling one rotor assembly (45) to the crankshaft (40):

a crankshaft (51) eccentric to the crankshaft (40);

a planetary unit (50) rotating about the crankshaft (51) with a predetermined rotational speed about the crankshaft (40), with the planetary unit (50) secured to the crankshaft (51) to effect epicyclic movement around the crankshaft crankshaft (40) and one direct drive link between the other rotor assembly (45) and the planetary unit (50) offset from their axes, where the differential angular velocity of the drive link about the axis of the drive crankshaft (40) results from her epicycles but motion causes a cyclic movement of the piston (47) of the other rotor assembly (45) towards and away from the piston (47) of the first rotor assembly (45) in its rotation around the drive shaft stub (40).

A positive displacement rotor device as claimed in claim 1, characterized in that the crankshaft drive shaft (40) passes through the rotor assemblies (45) and is mounted for rotary motion on the main bearings (62) in the crankcase assembly of the cylinder (21) at opposite points to the rotor assemblies (45) and is shaped as a crankshaft (40) with a separate crankshaft (51) intermediate to the points of suspension of the crankshaft (40) at the crankcase assembly (21). ).

A positive displacement rotor device as claimed in claim 2, characterized in that the direct drive connection is a leading neck (56) which is firmly located in one of the two planetary units (50) or in the rotor assembly (45) and which is in sliding relation to the other.

A positive displacement rotor device as claimed in claim 3, characterized in that the planetary unit (50) is shaped as a guide fork (54) which rotates about the knee neck (51) and has sliding surfaces (55). ) that extend radially to the knee neck (51) and are directly connected to the guide neck (56).

A positive displacement rotor device as claimed in claim 4, characterized in that the sliding surfaces (55) include a radially disposed groove (92) in the guide fork (54) and a moving bearing block (57) freely along the groove (92), bearing the guide neck (56).

A positive displacement rotary device as claimed in claim 5, characterized in that the sliding bearing block (57) is made of low friction material and lies in a partially circular profile groove (92), such as the sliding bearing block (57) ) is restricted for movement in the channel (92).

7. A positive displacement rotor device as claimed in claims 5 and 6, characterized in that each guide sliding fork (54) is driven by a planetary unit (50) fixed to the leading sliding fork (54). rotated and engaged with a corresponding gear wheel (52) having an axle in alignment with the drive crankshaft (40).

A positive displacement rotor device as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that the coupling elements of one rotor assembly (45) to the crankshaft (40) correspond to the coupling elements of the other rotor assembly (45) to the crankshaft (40).

A positive displacement rotor device as claimed in any one of claims 2 to 8, characterized in that it is formed as a rotary internal combustion engine in which the pistons (47) to the respective rotor assemblies (45) alternatively act as active and reactive pistons (45) such as:

each leading sliding fork (54) is formed by corresponding sliding surfaces (55) projected radially outward from the diagonally opposite edges of the crankshaft (51) and the leading necks (56) are articulated with the respective sliding surfaces (55) and connected to the corresponding sliding surfaces (55). node (45).

10. A positive displacement rotary device shaped as a single internal combustion engine as claimed in claim 9, characterized in that it includes a duplicate guide sliding fork (54) mounted on the next crankshaft (51). on the opposite side of the rotor assemblies (45) and where the guide necks (56) extend beyond the opposite sides of the rotor assemblies (45) and between the corresponding, opposite sliding surfaces (55) in the separated leading sliding forks (54).

A positive displacement rotary device shaped as a single toroidal internal combustion engine of a type with a toroidal cylinder formed in a crankcase assembly of a cylinder around a drive crankshaft, characterized in that the crankshaft (40) is suspended by a rotating about an axis concentric with the axis of the toroidal cylinder (41) and coupled to axially opposite rotor assemblies (45) carrying pistons (47) in the toroidal cylinder (41) with coupling means such as rotation of the drive crankshaft (40 ) causes the pistons (47) to they move cyclically in and out relative to one another and vice versa, forming expanding and contracting working chambers in the toroidal cylinder (41) and the engine (114) having inlets (24) and outlets (37) through the crankcase assembly ( 21), for the inlet and outlet of the workpiece to and from the work chambers and where the coupling elements connecting the pistons (47) in the toroidally shaped cylinder (41) to the drive crankshaft (40) include:

an output drive coupling (120) of one rotor assembly (45) to the drive crankshaft (40);

one crankshaft (51) extending relative to the crankshaft (40);

one planetary unit (115) driven to rotate about the crankshaft (51) at a predetermined rotational speed about the crankshaft (40), where the planetary unit (115) is suspended from the crankshaft (51) to perform epicyclic movement around the crankshaft actuator (40) and the crankshaft actuator (40) are in the form of a crankshaft (40) passing through the crankcase assembly (21) and forming a crankshaft (51) intermediate to its points of suspension in the crankcase assembly of the cylinder (21) and the planetary unit (115) is suspended by a knee wool web (51).

A positive displacement rotor device as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that the drive crankshaft (40) has an intermediate central rotor neck (49) on which the rotor assemblies (45) are mounted.

13. A positive displacement rotary device shaped as a single toroidal internal combustion engine of a type with a toroidal cylinder formed at the crankcase assembly of a cylinder around a crankshaft drive unit, characterized in that the crankshaft (40) is suspended for rotating about an axis concentric to the axis of the toroidal cylinder (41) and coupled to axially opposite rotor assemblies (45) carrying pistons (47) in the toroidal cylinder (41) with connecting elements such as rotation of the drive crankshaft (40 ) causes pistons (47) rather, they move cyclically to and from each other, forming expanding and contracting working chambers in the toroidal cylinder (41) and inlets (24) and outlets (37) passing through the crankcase housing assembly (21) and output of the working body to and from the working chambers, and where:

the drive crankshaft (40) is limited to rotate in the opposite direction with respect to the rotor assemblies (45), the rotational speed of the rotor assemblies (45) being reduced relative to the rotation speed of the drive shaft of the new shaft (40).

14. A positive displacement rotor device of the type with a toroidal cylinder formed in a crankcase assembly of the cylinder about a drive of a crankshaft, characterized in that the crankshaft (40) is suspended to rotate about an axis concentric to the axis of the crankshaft. torque-shaped cylinder (41) and is coupled to axially opposite rotor assemblies (45) that carry pistons (47) into the toroidally shaped cylinder (41) by means of couplings, such as rotation of the drive crankshaft (40) causes the pistons (40). 47) move cyclically to outward to one another, forming expanding and contracting working chambers in the toroidal cylinder (41) and inlet (24) and outlet (37) openings passing through the crankcase housing assembly (21) for the inlet and outlet of the working body to and from work cameras, such as:

the crankcase assembly of the cylinder (21) includes corresponding opposing portions of the crankcase (22) and (23) that fit one another along the central plane of the toroidal cylinder (41);

the crankshaft drive unit (40) passes through the crankcase parts (21) and is pivoted to the respective opposite crankcase parts (22) and (23), with the two ends of the crankshaft (40) lying axially on the inside. of the opposite parts of the crankcase (22) and (23), the coupling elements including details that can be mounted on the drive crankshaft (40) at one end or at the two opposite ends of the crankshaft (40) interaction of the elements in one axial direction, in which the rotor haul positive displacement can be mounted directly by sequentially adding components in an axial direction, which are in working vzaimodeysvie one another.

A positive displacement rotor device as claimed in any one of claims 11 to 14, characterized in that the coupling elements include a guide sliding fork (54) which rotates with a planetary unit (50) around the crankshaft (51) of the crankshaft (40), as one planetary gear (52) is clamped to a gear tooth (53), fixed to the adjacent part of the crankcase of the cylinder (21), concentric to the drive crankshaft (40). ).

16. Rotary device comprising a positive displacement rotary internal combustion engine as claimed in claim 15, characterized in that the guide sliding fork (54) includes a radially directed groove (92) and a sliding bearing block (57). which can be inserted into the radially directed groove (92) before mounting the guide sliding fork (54) of the drive crankshaft (40) by connecting the sliding bearing block (57) to an axially guided guiding neck (56) passing axially in contact with one rotor assembly (45) and which causes l Casting of this rotor assembly (45).

17. A positive displacement rotary device as claimed in any one of claims 11 to 16, characterized in that the guide sliding fork (54) is driven by a planetary gear (52) fixed to the leading sliding fork (54). ), which rotates thereon and is engaged by a gear tooth (53) with an axis coinciding with the axis of the crankshaft (40).

18. Rotary device, comprising an internal combustion engine, characterized in that it includes:

one crankcase assembly of the cylinder assembly (21) with a toroidal cylinder (41) and one annular opening (58) for accessing the toroidal cylinder (41);

a new crankshaft assembly (40) suspended in the crankcase assembly of the cylinder assembly (21) to rotate about the axis of a crankshaft (40) that is concentric to the axis of the toroidal cylinder (41) and bearing the crankshaft ( 51), the axis of which is offset from the axis of the crankshaft (40);

a planetary unit (50) suspended from the crankshaft (51) for rotation about the crankshaft (51);

one pair of rotor assemblies (45) adjacent to said planetary unit (50) and suspended for rotation about an axis concentric with the axis of the toroidal cylinder (41), each rotor assembly (45) comprising a portion of a body which carries pistons (47), the total number of pistons (47) for one pair of rotor assemblies (45) being a multiple of four, wherein the pistons (47) are arranged at equal distances around the portions of the bearing body corresponding to the rotor assemblies (45) and are sealed into the toroidal cylinder (41) by moving therein, each part o the body passes through the annular opening (58) for access and closes the toroidal cylinder (41) in working order;

coupling elements connecting the planetary unit (50) and the rotor assemblies (45) so that the coupled rotor assemblies (45) and the planetary unit (50) are carried about the axis of the crankshaft (40), such as rotation of the planetary unit (50) around the crankshaft (51) causes the rotor assemblies (45) to deflect each other, and the pistons (47) cycle in and out relative to each other, forming expanding and contracting working chambers in the toroidal cylinder (41), from maximum to minimum volume of cameras;

inlets (24) and outlets (37) openings passing through the crankcase assembly of the cylinder (21) for the inlet and outlet of the workpiece to and from the cylinder (41), the inlets (24) and the outlets (37) including one a suction and one exhaust duct for every four pistons;

the inlet (24) and outlet (37) openings are located in places where the adjacent pistons (47) form a working chamber with a minimum volume;

propulsion elements for rotating the planetary units (50) around the crankshaft (40) at a relative rotational speed, the inlet (24) being successively opened permanently in relation to an expanding working chamber and the outlet (37) successively opens in a permanent dependence on a shrinking working chamber.

19. Rotary device comprising an internal combustion engine as claimed in claim 18, characterized in that it includes a planetary planetary unit (50) mounted on a further axial crankshaft (51) on the opposite side of the rotor assemblies. (45) and coupling elements connecting the duplicate planetary unit (50) to the rotor assemblies (45).

20. Rotor device comprising an internal combustion engine as claimed in claim 18 or 19, characterized in that the crankcase housing of the cylinder (21) is of a split type, dividing by the central plane in which it lies the toroidal axis of the toroidal cylinder (41) and opposing portions of the crankcase of the cylinder (22) and (23) are formed, which are separated along one interior of the assembly of the crankcase of the cylinder (21), forming an annular opening ( 58) for access and where:

said planetary units (50) are pivoted and interacted separately with respective crankshaft coaxial bearings (51) and said coupling elements include sliding forks (54) connected to planetary units (50) having diametrically opposed sliding surfaces (55) ) associated with the respective guide necks (56) that run parallel to the crankshaft axis (70) (40) on opposite sides of each rotor assembly (45) to each planetary unit (50).

21. Rotor device comprising an internal combustion engine as claimed in claim 20, characterized in that the rotor assemblies (45) are substantially centrally located at the crankcase assembly (21) and are mounted to rotate one a central main rotor neck (49) from the crankshaft (40) whose crankshafts (51) are on one line opposite the sides of the central main rotor neck (49) and are spaced apart by pairs of planetary planetary units (50) and the annular opening (58) for access and the rotor assemblies (45 ) are symmetrically located in the central plane in which the toroidal axis (60) of the toroidal cylinder (41) lies.

22. Rotary device comprising a positive displacement internal combustion engine as claimed in any one of claims 1 to 17, characterized in that each pair of rotor assemblies (45) in which the smallest number of pistons (47 ) corresponds to the number of cycles for the engine type, with the number of pistons multiplying for each pair of rotor assemblies (45).

23. A rotor device comprising a two-stroke / two-cycle internal combustion engine as claimed in claim 22, characterized in that the rotor assemblies (45) are driven in the opposite direction to the crankshaft (40);

each rotor assembly (45) includes a rotor body housed in the toroidal cylinder (41) and sealing the inside of the toroidal cylinder (41);

both pistons (47) or number of pistons (47)? multiples of two are arranged in equal numbers around the respective rotor assemblies (45) and at equal distances around the outside of the rotor assemblies (45);

the inlet (24) and outlet (37) openings include respectively the inlet (24) and the outlet (37) openings adjacent to each other and adjacent to the position of the pistons (47) when located side by side.

A rotor device comprising a four stroke / four cycle internal combustion engine as claimed in claim 22, characterized in that the rotor assemblies (45) are driven in the opposite direction to the crankshaft (40);

each rotor assembly (45) includes a rotor body? located in the toroidal cylinder (41) and sealing the inside of the toroidal cylinder (41);

four pistons (47) or number of pistons (47) multiple of four, which are arranged in equal numbers around the respective rotor assemblies (45) and at an equal distance around the outside of the rotor assemblies (45);

the inlet (24) and outlet (37) openings include a pair of diametrically opposed inlet openings (24) and a pair of diametrically opposite outlet openings (37) and the corresponding inlet (24) and outlet openings (37) are arranged in pairs adjacent to each other and adjacent to the position of the pistons (47) when located side by side.

A rotary device comprising a toroidal internal combustion engine for a passenger car, as claimed in any claim, characterized in that the crankshaft (40) rotates three times faster than the rotor assemblies (45) and the toroidal cylinder (41) has a radius of 150 mm to 200 mm.