CZ285414B6 - Objemový stroj - Google Patents
Objemový stroj Download PDFInfo
- Publication number
- CZ285414B6 CZ285414B6 CZ941983A CZ198394A CZ285414B6 CZ 285414 B6 CZ285414 B6 CZ 285414B6 CZ 941983 A CZ941983 A CZ 941983A CZ 198394 A CZ198394 A CZ 198394A CZ 285414 B6 CZ285414 B6 CZ 285414B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- elements
- machine according
- chamber
- convex cylindrical
- axes
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C9/00—Oscillating-piston machines or engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
- F02B53/02—Methods of operating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
Čtyři elementy (9a, 9b, 11a, 11b) jsou k sobě otočně připojeny do tvaru paralelogramu, který mění svůj tvar podle čtyř rovnoběžných os (A1-A4) otáčení. Klika (31) způsobuje kruhový pohyb první koordinační osy (K1) připojené k jednomu prvnímu elementu (9a). Jeden druhý element (11b) je otočně připojen k rámu v druhé koordinační ose (K2). Mezi konvexními válcovými stěnami (S1-S4) je vymezena komora (17) s proměnným objemem, přičemž osy (C1-C4) konvexních válcových stěn (S1-S4) protínají podélné osy (C1-C4) konvexních válcových stěn (S1-S4) protínají podélné osy (Da, Db) prvních elementů (9a, 9b). Sací otvor (19) a výfukový otvor (21) jsou selektivně otvírány a uzavírány prvními elementy (9a, 9b) podle úhlové polohy kliky (31). Objemový stroj je opatřen zapalovací svíčkou (25). Každý první element (9a, 9b) má dvě konvexní válcové stěny (S1, S2, S3, S4), které jsou vzájemně pevně propojeny. Každá konvexní válcová stěna (S1-S4) je v dynamicky utěsněném vztahu s konvexní válcovou stěnou (S1-ŕ
Description
Vynález se týká objemového stroje s vratně se pohybujícími a rotujícími písty, které mezi sebou vymezují komoru s proměnným objemem.
Dosavadní stav techniky
Ve FR-A-2 651 019 je popsán objemový stroj, obsahující čtyři elementy, připojené k sobě jako deformovatelný paralelogram. Každý element má konvexní válcovou plochu a konkávní válcovou plochu, z nichž každá má střed v jedné z os příslušného elementu a spolupracuje utěsněným způsobem s konkávní válcovou plochou jednoho ze sousedních elementů a s konvexní válcovou plochou dalšího sousedního elementu. Jedna z os otáčení paralelogramu je pevná a protilehlá osa je poháněna tak, že provádí kruhový pohyb. Tím současně dochází ke změně úhlů ve vrcholech paralelogramu a ke kmitání paralelogramu kolem jeho pevné osy. Změnou úhlů paralelogramu dochází ke změně objemu komory, vymezené čtyřmi konvexními válcovými plochami. Kmitání kolem pevné osy umožňuje selektivní spojování této komory se sacím otvorem a výfukovým otvorem. Tímto způsobem je vytvořen tepelný motor, který provádí čtyři doby (sání, komprese, exploze, výfuk) při jedné otáčce kliky.
Tento stroj má nevýhodu v tom, že je relativně velký pro daný výkon a že u něj není možno dosahovat vysokých kompresních poměrů.
Konstrukce každého elementu vyžaduje značnou přesnost pro dosažení vysoce kvalitního utěsnění bez nadměrného mechanického tření.
Úkolem vynálezu proto je vytvořit objemový stroj, který uvedené nedostatky odstraní.
Podstata vynálezu
Uvedený úkol splňuje objemový stroj, sestávající ze dvou protilehlých prvních elementů, uspořádaných mezi dvěma rovnými rovnoběžnými čelními plochami, přivrácenými k sobě navzájem, a otočně připojených ke dvěma protilehlým druhým elementům ve čtyřech osách otáčení, kolmých k uvedeným čelním plochám a uspořádaných ve čtyřech vrcholech paralelogramu, jehož každá strana tvoří podélnou osu jednoho z prvních a druhých elementů, přičemž elementy nesou čtyři konvexní válcové stěny, které mezi sebou vymezují komoru s proměnným objemem. Podélná osa každého prvního elementu je protínána osami dvou příslušných konvexních válcových stěn, přičemž dvě přímky, probíhající ve stejném směru jako osy uvedených druhých elementů, jsou protnuty osami dvou příslušných konvexních válcových stěn. Stroj rovněž sestává z koordinačních prostředků, připojených ke dvěma z elementů podél dvou koordinačních os, kde koordinační prostředky sestávají z kliky, připojené k hnacímu hřídeli a jednomu z těchto dvou elementů pro kmitání paralelogramu mezi dvěma rovnými čelními plochami a současně pro změnu jeho úhlů ve vrcholech a následně změnu objemu uvedené komory, přičemž rozváděči otvory jsou umístěny na alespoň jedné z protilehlých čelních ploch pro selektivní spojování uvedené komory se sáním a výfukem v závislosti na úhlové poloze kliky, podle vynálezu, jehož podstatou je, že každý první element pevně nese dvě konvexní válcové stěny, jejichž osy protínají podélnou osu prvního elementu, že každá konvexní válcová stěna tvoří s konvexní válcovou stěnou, jejíž osa protíná stejnou přímku, pár válcových stěn, náležejících druhému z prvních elementů, že každý první element má uzavírací prostředek, zajišťující mezi jeho dvěma konvexními válcovými stěnami plynulé uzavírání komory s proměnným objemem, a že stroj obsahuje prostředky pro dynamické těsnění mezi konvexními válcovými stěnami stejného páru.
Hlavní funkcí druhých elementů je udržovat konstantní vzdálenost mezi středy konvexních válcových stěn téhož páru.
Jinými slovy dojde k tomu, jako by deformovatelný paralelogram spojoval čtyři osy čtyř konvexních válcových stěn. Proto je vzdálenost mezi dvěma konvexními válcovými stěnami stejného páru vždy stejná při jakékoli konfiguraci deformovatelného paralelogramu. Tím je umožněno vytvořit dynamické těsnění mezi konvexními válcovými stěnami stejného páru, i když se tyto stěny pohybují vůči sobě navzájem. Konvexní válcové stěny různých párů, které jsou sousední kolem obvodu paralelogramu, jsou pevné ve vztahu k sobě navzájem, protože jsou neseny stejným prvním elementem, takže je snadné dosažení utěsněného spojení mezi nimi při použití prostředků pro vytvoření těsného uzávěru, které mohou být statického typu.
Mezi čtyřmi konvexními válcovými stěnami je vymezena komora, jejíž obvod je uzavřen v podstatě těsně, a jejíž objem se mění v závislosti na konfiguraci paralelogramu.
Objemový stroj podle vynálezu je s výhodou proveden tak, aby pracoval jako čtyřdobý tepelný motor, takže je zejména opatřen prostředkem pro vyvolání spalování, umístěným tak, aby byl propojen s komorou alespoň tehdy, když jsou elementy v první poloze, v níž má komora minimální objem.
Objemový stroj podle vynálezu, podobně jako výše popsaný známý stroj, provádí čtyři doby při jediné otáčce kliky. Jeho velikost je však zmenšena a jsou upravena pouze dvě dynamická těsnění kolem komory mezi konvexními válcovými stěnami stejného páru. Dále mohou být tato těsnění zredukována na jediný tangenciální kontakt mezi konvexními válcovými stěnami, což je zvlášť jednoduché řešení a extrémně spolehlivé i při velmi vysokých frekvencích otáčení. Zvlášť u tohoto provedení nemůže dojít k zadírání. Dále relativní rychlost mezi konvexními válcovými stěnami stejného páruje zvlášť nízká pro danou frekvenci otáčení kliky.
Je rovněž možné vložit mezi konvexní válcové, stěny stejného páru těsnicí element, jakým je v podstatě bikonkávní volná plochá tyč, nebo dokonce těsnicí těleso, připevněné k druhému elementu, otočně připevněnému k prvním elementům ve dvou osách otáčení, odpovídajících osám válcových stěn příslušného páru.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení, které však nejsou nijak omezující, podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje řez základním strojem podle vynálezu podél čáry I-I z obr. 3, obr. 2 řez podél čáry II-II z obr. 1, obr. 3 řez strojem podél čáry ΙΠ-ΙΙΙ z obr. 1, obr. 4, 5 a 7 řezy podobné řezu na obr. 1, avšak znázorňující stroj ve třech postupných fázích jeho činnosti, obr. 6 schematicky jednu z poloh komory při maximálním objemu, obr. 8 a 9 řezy, odpovídající obr. 5 a 1, avšak s nastavením různého kompresního poměru,
-2 CZ 285414 B6 obr. 10 řez podobný řezu na obr. 4, avšak modifikovaného provedení, obr. 11 až 13 řezy podobné spodním částem obr. 1, 10 a 5, týkající se však druhého modifikovaného provedení, obr. 14 schematicky vnitřní čelní plochu hlavy 4 podle třetího modifikovaného provedení, obr. 15 řez strojem podél čáry XV-XV z obr. 14, obr. 16 řez podobný jako na obr. 4, avšak u čtvrtého modifikovaného provedení, obr. 17 a 18 dva schematické pohledy na páté modifikované provedení podle vynálezu v poloze při maximálním objemu komory a v poloze při minimálním objemu komory, obr. 19 v perspektivním pohledu těsnicí těleso pro stroj podle obr. 17 a 18, obr. 20 schematický pohled na čtyři elementy podle šestého provedení podle vynálezu, obr. 21 pohled podobný jako na obr. 5, týkající se však dalšího provedení, obr. 22 ve zvětšeném měřítku detail z obr. 21, obr. 23 v rozloženém stavu jeden z prvních elementů podle obr. 21, s několika odstraněnými částmi, obr. 24 řez podél čáry XXIV-XXIV z obr. 21, obr. 25 detail dalšího provedení prvního elementu, a obr. 26 řez prvním elementem podél čáry XXVIa-XXVIa v horní části obr. 25 a podél čáry XXVIb-XXVIb v dolní části obr. 25.
Příklady provedení vynálezu
Nyní bude popsán s odkazem na obr. 1 a 2 a na horní část obr. 3 první příklad provedení základního stroje 1 podle vynálezu.
Skutečný stroj může sestávat z jediného základního stroje 1 nebo z několika základních strojů 1, například ze dvou základních strojů 1, jak je znázorněno na obr. 3, kde základní stroj 1 v dolní části odpovídá modifikovanému provedení, které bude podrobněji popsáno dále.
Jak je znázorněno v horní části obr. 3, sestává stroj ze skříně 2, která má pro každý základní stroj 1 dvě rovné rovnoběžné čelní plochy 3a, 3b, navzájem k sobě přivrácené. Dvě čelní plochy 3a jsou tvořeny alespoň částí dvou protilehlých hlav 4 skříně 2, zatímco dvě čelní plochy 3b jsou tvořeny dvěma opačnými plochami střední části 6, umístěnými ve stejné vzdálenosti mezi dvěma čelními plochami 3a. Vzdálenost mezi každou hlavou 4 a střední částí 6 je definována příslušnou obvodovou stěnou 7.
Část 3c čelní plochy 3a základního stroje 1 v horní části obr. 3 je tvořena otočným dílem ve formě otočné desky 8, která je otočně uložena ve vybrání v příslušné hlavě 4 z důvodů, které vysvitnou později.
-3CZ 285414 B6
Hlavy 4, středová část 6 a obvodové stěny 7 tvoří společně rám stroje. Otočná deska 8 je vůči tomuto rámu pohyblivá, avšak jako element, ohraničující prostory uvnitř stroje, je považována za součást skříně 2.
Jak je znázorněno na obr. 1, každý základní stroj 1 sestává ze dvou protilehlých prvních elementů 9a a 9b a dvou protilehlých druhých elementů 11a a 1 lb, umístěných mezi rovnými čelními plochami 3a a 3b.
Každý první element 9a nebo 9b je otočně připojen k dvěma druhým elementům Via, 1 lb ve dvou oddělených osách otáčení. Existují celkem čtyři oddělené osy AI, A2, A3, A4 otáčení, které jsou všechny navzájem rovnoběžné a kolmé k rovným čelním plochám 3a a 3b.
Tyto čtyři osy AI. A2, A3. A4 otáčení jsou umístěny ve čtyřech vrcholech paralelogramu. Podélná osa Da. Db, Ea. Eb každého elementu 9a, 9b, 11a, 11b představuje stranu paralelogramu, která spojuje vždy dvě osy AI, A2, A3, A4 otáčení příslušného elementu, například osy AI a A2 otáčení prvního elementu 9a, který má podélnou osu Da.
Na obr. 2 je znázorněno vytvoření osy A4 otáčení mezi elementy 9b a lib. Konec prvního elementu 9b je opatřen dvěma rovnoběžnými oky 12, tvořícími vidlici, mezi nimiž je vloženo jediné oko 13 druhého elementu 11b. Všemi oky 12 a 13 prochází trubkové pouzdro 14 pro provedení otočného spojení.
Každý první element 9a a 9b má na své straně, přivrácené k druhému prvnímu elementu 9b a 9a. dvě konvexní válcové stěny Sl, S2 a S3, S4, tvořené vložkami 16.
Osy Cl, C2. C3 a C4 každé válcové stěny Sl. S2. S3 a S4 protínají podélné osy Da nebo Db prvního elementu 9a nebo 9b, s nímž je konvexní válcová stěna Sl, S2. S3, S4 integrální.
Dále každá konvexní válcová stěna Sl, S2, S3, S4 tvoří s konvexní válcovou stěnou Sl. S2, S3, S4 druhého prvního elementu 9b, 9a pár konvexních válcových stěn Sl. S2. S3. S4, jejichž osy protínají stejnou přímku L14 nebo L23, rovnoběžnou s podélnými osami Ea a Eb druhých elementů 11a a lib. Konvexní válcové stěny Sl a S4 spolu tvoří pár, jehož osy Cl a C4 protínají stejnou přímku L14, rovnoběžnou s osami Ea a Eb a podobně a konvexní válcové stěny S2 a S3 tvoří pár, jehož osy C2 a C3 protínají stejnou přímku L23. rovnoběžnou s podélnými osami Ea aEb.
Je proto zřejmé, že osy Cl. C2, C3, C4 tvoří čtyři vrcholy druhého paralelogramu, jehož strany C1C2 a C3C4 jsou vždy shodné s podélnými osami Da a Db prvního elementu 9a a 9b, a jehož strany C1C4 a C2C3 (přímky L14 a L23) jsou vždy rovnoběžné s osami Ea a Eb.
Ve znázorněném příkladu jsou osy Cl a C2 umístěny mezi osami AI. A2 otáčení odpovídajícího prvního elementu 9a a osy C3 a C4 jsou umístěny mezi osami A3 a A4 odpovídajícího prvního elementu 9b. Jedná se o výhodné praktické uspořádání se všemi konvexními válcovými stěnami Sl. S2, S3, S4 umístěnými mezi druhými elementy 1 la. 1 lb.
Ve znázorněném příkladu provedení má každý druhý element 11a a 11b zakřivený tvar, kteiý je směrem dovnitř paralelogramu konkávní, aby zejména v krajní poloze, znázorněné na obr. 1, se setkal s obrysem konvexní válcové stěny Sl nebo S3, která je potom nejbližší. Velikost je tak zredukována na minimum. Totéž platí pro konvexní válcové stěny S2 a S4 v jiné krajní poloze, znázorněné na obr. 5.
Čtyři elementy 9a, 9b, 11a. 1 lb se mohou pohybovat relativně vůči sobě, přičemž se vychází z krajní polohy, znázorněné na obr. 1, a mohou tak zaujmout různé polohy, z nichž některé jsou znázorněny na obr. 4, 5, 6 (schematicky) a obr. Ί.
-4CZ 285414 B6
V situaci, znázorněné na obr. 4, se mezi dvěma prvními elementy 9a, 9b vytvořila komora 17. Tato komora 17 je vymezena tou částí každé konvexní válcové stěny Sl. S2, S3. S4, která je umístěna uvnitř paralelogramu, jehož vrcholy tvoří osy Cl, C2, C3, C4, a uzavíracími prostředky, tvořenými dvěma konkávními válcovými stěnami 18, z nichž každá je pevně nesena jedním z prvních elementů 9a a 9b a spojuje dvě konvexní válcové stěny SI a S2 nebo S3 a S4 příslušného prvního elementu 9a, 9b. Každá konkávní válcová stěna 18 je doplňková ke každé konvexní válcové stěně Sl, S2, S3, S4 druhého prvního elementu 9a, 9b. V poloze, znázorněné na obr. 1, tedy konvexní válcová stěna S2 prvního elementu 9a lícuje s konkávní válcovou stěnou 18 prvního elementu 9b a konvexní válcová stěna S4 prvního elementu 9b lícuje s konkávní válcovou stěnou 18 prvního elementu 9a, čímž se zmenší objem komory 17 až v podstatě na nulu. Tato situace, znázorněná na obr. 1, odpovídá konci exploze nebo začátku sání. Zmenšením objemu komory 17 na nulu v této fázi cyklu umožňuje úplné odvedení výfukových plynů a oddělení výfukových plynů perfektně od plynů, které právě budou vstupovat pro příští cyklus stroje.
Jak ještě vyplývá z obr. 4, je komora 17 rovněž uzavřena dynamickými těsnicími prostředky. Ve znázorněném příkladu sestávají tyto dynamické těsnicí prostředky ve zvolených rozměrech: velikosti poloměrů Rl, R2, R3, R4 konvexních válcových stěn Sl, S2, S3, S4 se zvolí tak, že součet poloměrů konvexních válcových stěn téhož páru se rovná vzdálenosti mezi osami konvexních válcových stěn téhož páru.
Ve znázorněném příkladu jsou poloměry Rl až R4 navzájem shodné a rovnají se polovině vzdálenosti mezi osami C2 a C4 nebo mezi osami C2 a C3. Proto jsou konvexní válcové stěny Sl a S4 nebo S2 a S3 téhož páru permanentně v tangenciální blízkosti, což zajišťuje v podstatě těsné uzavření komory 17.
Dále komora 17 je uzavřena dvěma rovnoběžnými rovnými čelními plochami 3a a 3b (obr. 3) s výjimkou určitých poloh (obr. 4 a 6), v nichž je komora 7 spojena se sacím otvorem 19 (obr. 4) nebo s výfukovým otvorem 21 (obr. 6). Sací otvor 19 a výfukový otvor 21 jsou provedeny v otočné desce 8. Způsobují to, že komora 17 je selektivně spojována se sáním 22, například karburátorem, a s výfukem 23.
Otočná deska 8 je opatřena středovým otvorem 24, do něhož vyčnívají elektrody zapalovací svíčky 25, zašroubované do hlavy 4. Středový otvor 24 rovněž tvoří spojení komory 17 s prostorem 26 zpětného tlaku, který je upraven mezi zadní čelní plochou otočné desky 8 a hlavou 4. Těsnění 27 obvodově ohraničuje prostor 26 zpětného tlaku a odděluje jej od sacího otvoru 19 a výfukového otvoru 21, umístěných radiálně na vnější straně. Obvod otočné desky 8 zcela obklopuje komoru 17 ve všech polohách čtyř elementů 9a a9b a 11a a lib. Proto vůle kolem otočné desky 8 nemůže být nikdy únikovou cestou komory 17. Tlak v komoře 17, zejména když je vysoký, vytváří v prostoru 26 zpětný tlak, který tlačí otočnou desku 8 proti prvním elementům 9a, 9b a přitlačuje je k rovné čelní ploše 3b. Tímto způsobem se mezi elementy 9a, 9b a každou z rovných čelních ploch 3a a 3b vytvoří kolem dokola komory 17 v jakékoli konfiguraci dostatečně utěsněný kontakt. Aby zpětný tlak v prostoru 26 vytvořil přítlačnou sílu, která je větší než tlak v komoře 17, musí být jednoduše prostor, ohraničený těsněním 27 kolem středového otvoru 24, větší než největší plocha, kterou může komora 17 mít, když je pod tlakem, to znamená v podstatě v průběhu komprese a exploze.
Jak již bylo uvedeno, odpovídá situace na obr. 1 minimálnímu objemu komory 17, což odpovídá konci výfuku a začátku sání.
V situaci, znázorněné na obr. 4, se komora 17 zvětšila za sací otvor 19. Vzhledem k tomu do komory 17 proudil čerstvý plyn.
-5CZ 285414 B6
Situaci, znázorněné na obr. 5, odpovídá konec komprese a začátku spalování, přičemž objem komory 17 je opět minimální a komora 17 je oddělena od sacího otvoru 19 a výfukového otvoru 21 a je spojena se středovým otvorem 24, do něhož zasahují elektrody zapalovací svíčky 25. Je zřejmé, že při tomto minimálním objemu komory 17 se úhly Ol a Q3 paralelogramu u os Al a A3 otáčení, které byly na konci výfuku (obr. 1) ostré, staly tupými na začátku spalování (obr. 5), a k opačné situaci došlo u úhlů 02 a 04 u os A2 a A4.
Potom se komora 17 opět zvětšuje (obr. 6) pro provedení exploze motoru, a potom se spojí s výfukovým otvorem 21, dokud její objem opět neklesne na nulu, jak je znázorněno na obr. 1.
Je zřejmé, že situace na obr. 4 (sání) a obr. 6 (exploze) odpovídají v podstatě identickým polohám čtyř elementů 9a, 9b, 11a a 11b vůči sobě navzájem. Skutečnost, že komora 17 je spojena se sacím otvorem 19 v situaci, znázorněné na obr. 4, a s výfukovým otvorem 21 v situaci, znázorněné na obr. 6, je díky faktu, že sestava čtyř elementů 9a, 9b, 11a, 11b není na stejném místě v prostoru, definovaném vnitřní obvodovou čelní plochou obvodové stěny 7. Pohyby elementů 9a, 9b, 11a, 1 lb vůči sobě navzájem, stejně jako pohyby sestavy, kterou tvoří uvnitř obvodové stěny 7, jsou určeny koordinačními prostředky, které způsobují změnu polohy první koordinační osy Kl, integrální s prvním elementem 9a, vůči druhé koordinační ose K2, integrální s druhým elementem 1 lb. Druhá koordinační osa K2 je osou otočného spoje 28, který spojuje druhý element 1 lb s rámem stroje. Druhá koordinační osa K2 je umístěna ve stejné vzdáleností od os Al a A4 otáčení druhého elementu 1 lb a vně paralelogramu s vrcholy v osách Al, A2, A3, A4.
První koordinační osa Kl tvoří osu otáčení prvního elementu 9a a excentrického čepu 29 kliky 31. otáčející se kolem osy J otáčení vůči rámu stroje. První koordinační osa Kl je blízko osy A2 otáčení, kterou je první element 9a otočně připojen k tomu druhému elementu 1 la. který není připojen k druhé koordinační ose K2. Koordinační osy Kl a K2 jsou kolmé k čelním plochám 3a, 3b a v důsledku toho rovnoběžné s dalšími osami Al. A2, A3, A4 otáčení a osami Cl, C2, C3, C4.
Pokud se týká přímky M (obr. 1), procházející osou J otáčení kliky 31 a druhou koordinační osou K2. vytvoří se dvě polohy komory 17 s jejím minimálním objemem, které odpovídají extrémním hodnotám úhlů Ol až 04 paralelogramu, když je první koordinační osa Kl na přímce M mezi druhou koordinační osou K2 a osou J otáčení na obr. 1, nebo za osou J otáčení na obr. 5. V důsledku toho je v této poloze vzdálenost mezi koordinačními osami Kl a K2 buď nejmenší nebo největší a následně úhel Ol je buď nejmenší nebo největší.
Poloměr setrvačnosti první koordinační osy Kl, to znamená vzdálenost mezi osou J otáčení a první koordinační osou Kl. je menší než vzdálenost mezi druhou koordinační osou K2 a osou Al otáčení mezi dvěma elementy 9a a 1 lb. připojenými ke koordinačním osám Kl a K2. Proto otáčení kliky 31 způsobí vratné kývavé pohyby druhého elementu 11b kolem otočného spoje 28.
Klika 31 je provedena tak, že poloha první koordinační osy Kl v poloze komory 17 s prvním minimálním objemem (obr. 5), odpovídající začátku spalování, je taková, že objem komory 17 v této poloze není nulový, avšak naopak odpovídá kompresnímu poměru, který by stroj měl mít, a tak, že poloha první koordinační osy Kl v poloze komory 17 s druhým minimálním objemem, neboli na konci výfukové polohy, znázorněné na obr. 1, je taková, že objem komory 17 v této poloze je nulový. Za předpokladu, že je určena poloha druhé koordinační osy K2, směr přímky M, procházející druhou koordinační osou K2, a že poloha první koordinační osy Kl je na prvním elementu 9a, vzniknou ze dvou výše uvedených podmínek dvě polohy první koordinační osy Kl na přímce M pro dosažení dvou poloh komory 17 s minimálním objemem a následně polohy osy J otáčení na přímce M v polovině dráhy mezi dvěma polohami první koordinační osy Kl.
-6CZ 285414 B6
V žádné z obou poloh komory 17 s minimálním objemem (obr. 1 a 5) není osa AI otáčení, spojující elementy 9a a 1 lb, připojena ke koordinačním prostředkům, to jest otočnému spoji 28 a klice 31, umístěným na přímce M. Proto se v těchto polohách směr otáčení druhého elementu 11b kolem druhé koordinační osy K2 nutně mění. Kdyby se osy AI a K1 dostaly na přímku M, došlo by k neurčitosti, pokud se týká směru otáčení druhého elementu 11b z této polohy.
Nicméně, v poloze komory 17 s prvním minimálním objemem (obr. 5), odpovídající začátku spalování, není osa AI otáčení daleko od přímky M. Uhel B, který odděluje koordinační osy Kl aK2. při pohledu od osy AI otáčení, je proto téměř 180°. Dále směry F aG otáčení kliky 31 a druhého elementu 11b z této polohy o minimálním objemu jsou stejné. Berou-li se v úvahu tyto podmínky, vytvoří relativně malé úhlové přemístění kliky 31 relativně velké úhlové přemístění druhého elementu 11b, větší nežli úměmé poměru poloměrů setrvačnosti os Kl a AI. Navíc, protože koordinační osy Kl a K2 jsou obě umístěny vně paralelogramu, musí být úhel B větší než odpovídající úhel Ol, který je například téměř 120°. Proto je úhlová dráha, kterou musí urazit druhý element 11b, aby paralelogram přešel z polohy komory 17 s prvním minimálním objemem (obr. 5) do následné polohy s maximálním objemem (obr. 6), v níž je paralelogram obdélníkem, v úhlu asi 30°, tedy relativně malá. Z těchto dvou důvodů musí klika 31 urazit pouze relativně krátkou úhlovou dráhu, aby druhý element 1 lb provedl natočení o asi 30° kolem druhé koordinační osy K2, což je nutné, aby paralelogram, jehož vrcholy tvoří osy AI, A2, A3, A4 otáčení, dostal tvar obdélníku, a v důsledku toho aby komora 17 měla svůj maximální objem.
Ve znázorněném příkladu musí klika 31 provést otočení pouze o úhel TD (obr. 6) o hodnotě asi 75°, aby elementy 9a, 9b, 1 ia, 11b přešly z polohy komory 17 s prvním minimálním objemem (obr. 5) do následující polohy s maximálním objemem, v níž je paralelogram, jehož vrcholy tvoří osy AI, A2, A3, A4 otáčení, obdélníkem.
Je rovněž zřejmé, že v situaci na obr. 7, která odpovídá natočení kliky 31 o 90° z polohy, v níž má komora 17 první minimální objem, je konfigurace paralelogramu, určeného osami AI, A2, A3, A4 otáčení, zřetelně jiná než obdélníková, to znamená, že úhel Ol se již zmenšil na hodnotu asi 75°.
To je výhodné, protože exploze plynů může proběhnout velmi rychle pro danou frekvenci otáčení kliky 31, čímž se minimalizuje doba, během níž se ztratí teplo kovovými stěnami, takže následně se minimalizují tepelné ztráty.
Amplituda kmitavého pohybu druhého elementu 1 lb je pouze asi 90° mezi dvěma polohami komory 17 s minimálním objemem, znázorněnými na obr. 1 a 5. Vyplývá to z dostatečně dlouhého poloměru setrvačnosti osy AI otáčení kolem druhé koordinační osy K2 ve srovnání s poloměrem setrvačnosti první koordinační osy Kl kolem osy J otáčení kliky 31.
Na obr. 6 je znázorněna situace komory 17 s jejím maximálním objemem na konci exploze, přičemž je znázorněn úhel TD, kteiý první koordinační osa Kl urazila z polohy komory 17 s prvním minimálním objemem (začátek spalování), a dále úhel TE asi 105°, který má být ještě uražen do dosažení polohy komory 17 s druhým minimálním objemem, stejně jako dva úhly UD, UE. které urazila osa AI otáčení kolem druhé koordinační osy K2. Vzhledem ke zvolené geometrii oba úhly TD a TE, které se od sebe velmi liší, způsobí, že osa AI otáčení urazí dva v podstatě shodné úhly UD, UE.
V poloze komory 17 s prvním minimálním objemem (obr. 5) má tlak plynů, působící na první element 9a, výslednici P, která působí na excentrický čep 29 kliky 31 ve směru, který je v podstatě tangenciální vůči kruhové dráze první koordinační osy Kl excentrického čepu 29, a která působí ve směru F otáčení kliky 3£· Tato výslednice P proto působí velmi účinně na přenášení kroutícího momentu klikou 31, aniž by způsobovala nežádoucí zatížení mechanismu. Je to vzhledem k malé hodnotě úhlu V mezi podélnou osou Pa prvního elementu 9a, k níž je
-7CZ 285414 B6 výslednice P v podstatě kolmá, a přímkou M, která odpovídá v této poloze směru ramena páky kliky 31. Další výhodné působení síly plynů na kliku 31 vyplývá z vhodně zvoleného směru otáčení kliky 31. Jestliže by se zvolil směr otáčení kliky 31 opačný vůči směru F otáčení, byla by rovněž možná činnost, protože, když se vychází z polohy komory 17 na obr. 5, zvětšovala by komora 17 svůj objem přesně stejně při návratu do situace, znázorněné na obr. 4. Přenos síly na kliku 31 by se však uskutečnil extrémně nepřímým způsobem prostřednictvím prvního elementu 9b, přičemž druhý element 1 lb by byl v činnosti jako reverzní páka, přitahující první element 9a směrem doleva na obr. 5.
Jak je znázorněno na obr. 3, je klika 31 připojena k výstupnímu hřídeli 30, ke kterému může být standardním způsobem připojen setrvačník spolu s vícestupňovým převodovým zařízením pro vytvoření hnacího zařízení motorového vozidla. Stejně standardním způsobem zásobuje tento setrvačník a/nebo setrvačné zatížení, tvořené vozidlem, kliku 31 energií, potřebnou pro udržování činnosti při dobách, v nichž dochází ke spotřebě energie (sání, komprese, výfuk).
Klika 31 má dva excentrické čepy 32, vždy jeden pro každý základní stroj 1, které jsou vůči sobě kolem osy J otáčení přesazeny o 180°, aby se vyloučily hlavní složky setrvačnosti každého základního stroje 1. Mnohem lepšího vyrušení je dosaženo tehdy, jestliže jsou oba základní stroje 1 úplně přesazeny vůči sobě navzájem kolem osy J otáčení o 180°, takže všechny pohyby v každém základním stroji 1 jsou symetrické s pohyby vždy druhého základního, stroje 1 vůči ose J otáčení (při zanedbání axiálního přesazení jednoho základního stroje 1 k druhému vůči ose J otáčení).
Stroj, znázorněný na obr. 1 až 6, je opatřen adjustačními prostředky, umožňujícími optimalizování jeho činnosti.
Zejména otočný spoj 28 je opatřen čepem 32 (obr. 1), kolem něhož se otáčí druhý element 1 lb, a který je nesen vačkou 33, uloženou otočně v rámu. Když je vačka 33, viz obr. 1, umístěna tak, že čep 32 je co nejblíže k ose J otáčení kliky 31, je úhel Bav důsledku toho i úhel Ol co nejmenší v poloze komory 17 s prvním minimálním objemem (obr. 5). Následně je objem komory 17 v její poloze s prvním minimálním objemem co největší, což odpovídá minimálnímu kompresnímu poměru stroje, protože maximální objem komory 17, definovaný obdélníkovou konfigurací paralelogramu s osami Al, A2, A3, A4 otáčení v jeho vrcholech (obr. 6), je nezávislý na poloze čepu 32.
V poloze komory 17 s druhým minimálním objemem (obr. 1) odpovídá poloha čepu 32 opět nejmenší možné hodnotě úhlu Ol a následně nejmenšímu možnému objemu komory 17, to jest například nulovému objemu.
Jestliže, jak je znázorněno na obr. 8 a 9, se vačka 33 natočila o 180° tak, že čep 32 je od osy J otáčení kliky 31 co nejdál, úhel Ol v poloze komory 17 s prvním (obr. 8) a druhým (obr. 9) minimálním objemem je větší. To odpovídá zmenšení objemu komory 17 v její poloze s prvním minimálním objemem a následně zvýšení kompresního poměru stroje a zvýšení objemu komory 17 v její poloze s druhým minimálním objemem (obr. 8). Toto relativně malé zvýšení může být považováno za nevýhodu, protože se v důsledku něho zvětší mrtvý objem, z něhož nemohou být výfukové plyny vypuzeny mechanicky.
Nastavení otáčení vačky 33 pro nastavení kompresních poměrů stroje může být prováděno mechanicky, dokonce při činnosti, nebo automaticky. Vačka 33 může být například připojena k zařízení, které měří podtlak v sání 22 pro zvýšení kompresního poměru, když je tento podtlak velký (nízký absolutní tlak), a pro snížení kompresního poměru, když je absolutní tlak v sání 22 vyšší. Takové automatické nastavování by mohlo být zejména výhodné v případě přeplňovaného motoru.
-8CZ 285414 B6
Jak je známo, je výhodné nastavovat časování tepelného stroje pro úpravu jeho funkčních parametrů, zejména frekvence otáčení a zatížení.
Podle vynálezu je to umožněno otáčením otočné desky 8 kolem osy středového otvoru 24. Ve znázorněném příkladu je toto otáčení umožněno pastorkem 34, zabírajícím s ozubením 36, upraveným na části obvodu otočné desky 8 (obr. 3).
Na obr. 7 je znázorněno, že jestliže se otočná deska 8 natočí ze znázorněné polohy ve směru šipek H, výfukový otvor 21 se odkryje prvním elementem 9a dříve a následně komora 17 bude dříve spojena s výfukem 23. To odpovídá poloze, která je zapotřebí, když je frekvence otáčení motoru vysoká. Toto úhlové přesazení rovněž umísťuje sací otvor 19 do polohy, v níž bude začátek jeho spojení s komorou 17 mírně před koncem výfukového zdvihu, což jest rovněž zapotřebí pro vysoké frekvence otáčení, a to zejména tehdy, jak je znázorněno na obr. 9, jestliže objem komory 17 v poloze s druhým minimálním objemem není nulový: tím se známým způsobem dosáhne vyplachovacího efektu posledních zbývajících spálených plynů, které se vypláchnou do výfukového otvoru 21 čerstvými plyny, vstupujícími sacím otvorem 19.
Úhlová poloha otočné desky 8 může být nastavována manuálně nebo automaticky v závislosti na frekvenci otáčení kliky 31 a tlaku v sání 22. Přesné nastavení, které má být provedeno na základě těchto dvou parametrů, může být stanoveno techniky podle standardních vědomostí. Je však nutno poznamenat, že vzhledem k velkým průtočným průřezům plynů, umožněným řešením podle vynálezu, není zrychlování otevírání otvorů a zpomalování jejich zavírání tak velké, jako u standardních motorů s písty a válci.
Další podrobnosti chlazení motoru, které zahrnuje například různé dutiny 37 (obr. 3) ve střední části 6 a v hlavách 4, stejně jako mazání připojených spojek, nebudou popsány.
Na obr. 10 ave spodní části obr. 3 je znázorněna zjednodušená verze, schopná činnosti bez mazacího okruhu vzhledem k přívodu paliva, které sestává ze směsi 38 olej + benzin + vzduch, vnikajícího sací přípojkou 39 do části 40 obvodového prostoru mezi elementy 9a, 1 la. 9b, 1 lb a vnitřní stranou obvodové stěny 7 skříně 2. Sací otvor 19 sestává z výřezu v čelní ploše 3a, kterým je komora 17 selektivně spojována přfysacím zdvihu s další částí 41 výše uvedeného obvodového prostoru.
Dále vnitřní strana obvodové stěny 7 je tvarována tak, aby byla téměř v kontaktu s elementy 9a, 1 lb na jedné straně u osy Al otáčení, jejíž dráha je kruhová kolem druhé koordinační osy K2, a na druhé straně u diametrálně protilehlé osy A3 otáčení podél části její dráhy. Protože objem komory 17 se při sacím zdvihu zvětšuje, tak tyto kvazikontakty, tvořící utěsněnou bariéru, oddělují části 40 a 41 obvodového prostoru od sebe navzájem a objem další části 41 se zmenšuje, čímž se stlačují nasáté plyny a jsou vytlačovány sacím otvorem 19 do komory 17. Tím dochází k určitému druhu nuceného sání nebo dokonce k přeplňování komory 17. Je nutno si uvědomit změnu objemu další části 41 porovnáním obr. 1 (začátek sání) s obr. 10 (postupující sání).
Na obr. 5 a 7 je znázorněno, že v průběhu komprese a exploze se další část 41 opět objemově zvětší a osa A3 otáčení se přemístí o určitou vzdálenost od vnitřní strany obvodové stěny 7, čímž je opět umožněn vstup plynu z části 40 do další části 41.
Podle modifikovaného provedení, znázorněného na obr. 10 ave spodní části obr. 3, oplachuje směs 38 vzduchu, benzinu a oleje celý mechanismus, umístěný ve skříni 2, což zajišťuje mazání bez odděleného mazacího okruhu. V příkladu, znázorněném na obr. 11 až 13, který bude popsán pouze z hlediska odlišností ve srovnání s příkladem, znázorněným na obr. 10, první element 9b, protilehlý k prvnímu elementu 9a, který je připojen ke koordinačním prostředkům (klice 31), nese pevně dvě lopatky 56, 57, z nichž každá je upravena u jedné z os A3, A4 otáčení uvedeného prvního elementu 9b. Vnitřní strana obvodové stěny 7 je opatřena dvěma vybráními 58 a 59,
-9CZ 285414 B6 jejichž profily odpovídají obálce koncových částí lopatek 56 a 57 v průběhu sacího zdvihu (obr. 11: začátek sání, obr. 12: konec sání).
Navíc v průběhu sacího zdvihu objem další části 41 obvodového prostoru ve skříni 2, přičemž tato další část 41 je umístěna mezi oběma lopatkami 56 a 57, se velmi rychle zmenšuje. Jeho zmenšení může být například 650 cm3 u motoru, jehož komora 17 má maximální objem 400 cm3. Proto první element 9b vytváří s obvodovou stěnou 7 skříně 2 mechanický přeplňovač kompresoru.
Potom, v průběhu exploze, mají lopatky 56 a 57 odstup od stěn vybrání 58 a 59, což umožňuje opětovný vstup směsi 38 sací přípojkou 39 do další části 41 (viz obr. 10).
Jestliže by se směr otáčení kliky 31 obrátil, byly by lopatky 56, 57 upraveny na prvním elementu 9a pro vytvoření prostoru, jehož objem se při sání zmenšuje. Bylo by to však méně výhodné, protože ložiska na klice 31 by musela být utěsněná.
V příkladu, znázorněném na obr. 14 a 15, je čelní plocha 3a provedena zcela v příslušné hlavě 4 a sací otvor 19 a výfukový otvor 21 již nemohou být proto upraveny kolem osy středového otvoru 24. Celní plocha 3a je opatřena kruhovou drážkou 42 se středem například v ose středového otvoru 24. Tato kruhová drážka 42 je zčásti vyplněna plochým kroužkem 43 s radiální štěrbinou 44. Plochý kroužek 43 má vnější průměr v podstatě shodný s vnějším průměrem kruhové drážky 42. Jeho axiální tloušťka a radiální šířka jsou menší než axiální hloubka a radiální šířka kruhové drážky 42.
Dále poloha kruhové drážky 42, průměr jejího radiálně vnějšího okraje 42b a radiální šířky plochého kroužku 43 jsou zvoleny tak, že linie 46 přiblížení obou prvních elementů 9a a 9b leží radiálně mezi radiálně vnějším okrajem 42b kruhové drážky 42 a radiálně vnitřním okrajem 43a plochého kroužku 43, a to alespoň pro polohy kliky 31. při nichž musí být komora 17 izolována od obvodového prostoru, obklopujícího elementy 9a, 9b, 1 la. 1 lb uvnitř obvodové stěny 7. Dále první elementy 9a a 9b jsou provedeny tak, aby alespoň v těchto polohách kliky 31 úplně zakrývaly radiálně vnitřní okraj 43a plochého kroužku 43, kromě těch částí jeho okraje, které směřují do komory 17. Jinými slovy, radiálně ^vnitřní okraj 43a nesmí být viditelný pozorovatelem, umístěným v obvodovém prostoru skříně 2. S výhodou se radiální štěrbina 44 v tomto prostoru nesmí vůbec objevit.
Když tedy vysoký tlak v komoře 17 pronikne do kruhové drážky 42 a na radiálně vnitřním okraji 43a plochého kroužku 43 vytvoří tlak, směřující radiálně ven, který přitlačuje plochý kroužek 43 v podstatě utěsněné k radiálně vnějšímu okraji 42b kruhové drážky 42, a na zadní straně 43b plochého kroužku 43 vytvoří tlak, směřující axiálně k prvním elementům 9a a 9b, mezi plochým kroužkem 43 a těmito prvními elementy 9a a 9b vznikne utěsnění.
Radiální štěrbina 44 plochého kroužku 43 umožňuje zvětšení jeho průměru a jeho přitlačení k radiálně vnějšímu okraji 42b účinkem tlaku plynů, působících na jeho radiálně vnitřní okraj 43a.
Protože linie 46 přiblížení mezi prvními elementy 9a a 9b jsou vždy u plochého kroužku 43, brání plochý kroužek 43 průchodu plynů z komory 17 za linie 46 přiblížení a potom do obvodového prostoru podél čelní plochy 3a.
Dále axiální tlak na plochý kroužek 43 se přenáší tímto plochým kroužkem 43 na první elementy 9a, 9b a přitlačuje je k čelní ploše 3b, čímž vznikne utěsněný kontakt mezi čelní plochou 3b a prvními elementy 9a a 9b. Tím je zabráněno unikání plynů z komory 17 do obvodového prostoru podél čelní plochy 3b.
- 10CZ 285414 B6
Mezi zadní stranu 43b plochého kroužku 43 a dno kruhové drážky 42 může být vložen pružný element, jako je zvlněná podložka, pro dosažení počátečního přítlaku mezi plochým kroužkem 43 a prvními elementy 9a a 9b a následně pro zabránění toho, aby plyn přitlačoval plochý kroužek 43 ke dnu kruhové drážky 42 místo toho, aby jej přitlačoval k prvním elementům 9a a 9b. Celková plocha zadní strany 43b plochého kroužku 43 je dostatečně velká pro dostatečnou velikost axiální síly, vytvořené účinkem plynu na plochý kroužek 43·
Příklad, znázorněný na obr. 16, bude popsán pouze z hlediska jeho odlišností od příkladů, znázorněných na obr. 1 až obr. 9.
První elementy 9a a 9b jsou prodloužené a každý z nich je opatřen třemi konvexními válcovými stěnami Sl, S2, S5 a S3, S4. S6. Osy C5 aC6 konvexních válcových stěn S5 a S6 protínají stejnou přímku L56, umístěnou ve stejné vzdálenosti mezi přímkami L14 a L23 a rovnoběžně s nimi. Konvexní válcové stěny S5 a S6 tak tvoří pár konvexních válcových stěn, které jsou umístěny mezi páry konvexních válcových stěn Sl, S4 a S2, S3, dříve popsaných.
Poloměry R5, R6 konvexních válcových stěn S5, S6 jsou o něco menší než poloměry R1 až R4, které jsou všechny stejné, konvexních válcových ploch Sl, S2, S3, S4. Proto mezi konvexními válcovými stěnami S5 a S6 existuje malá vůle 47· Tato vůle 47 však nepředstavuje žádný problém, protože dvě komory 17, vytvořené mezi prvními elementy 9a a 9b na každé straně této vůle 47, jsou vždy pod stejným tlakem ave stejném stupni cyklu činnosti ve všech úhlových polohách kliky 3L Konvexní válcové stěny S5 a S6 mohou být proto provedeny bez speciálních dokončovacích operací a zejména nemusí být provedeny na vložkách 16, jako je tomu v případě konvexních válcových stěn Sl až S4.
Je proto možno velmi jednoduše vytvořit stroj s redukovanou velikostí, jehož výkon je dvojitý ve srovnání se strojem, znázorněným na obr. 1 až 9.
Protože amplituda pohybů komory 17, bližší k druhé koordinační ose K2, je menší než amplituda druhé komory 17, umístěné na pravé straně na obr. 16, mohou být sací otvor 19 a výfukový otvor 21 provedeny a upraveny poněkud odlišně pro každou komoru 17 (neznázoměno).
Ve schématech příkladů, znázorněných na obr. 17 až 19, je sestava provedena ze čtyř elementů 9a, 9b, 1 la, 1 lb stejným způsobem, jako na obr. 1 až 9, totiž vždy se dvěma konvexními válcovými stěnami Sl, S2 a S3, S4 na každém prvním elementu 9a, 9b. Avšak prostředky pro dynamické utěsnění mezi konvexními válcovými stěnami Sl. S4 a S2. S3 stejného páru, místo toho, aby bylo provedeno pouhé přiblížení uvedených párů, sestávají pro každý pár zvolné ploché tyče 48 tvaru Z, jejíž každý konec je opatřen mírně skloněným žebrem 49. Tato volná plochá tyč 48 představuje jednodušší řešení oproti bikonkávnímu tělesu, které by muselo mít dvě protilehlé konkávní válcové stěny, spojující vždy dvě konvexní válcové stěny Sl» S4 a S2, S3 pro utěsnění pro oddělení jedné od druhé. Každá volná plochá tyč 48 je tlačena do svého středu na odpovídajících přímkách L14 nebo L23, protože dvě plochy volné ploché tyče 48, umístěné na každé straně od této příslušné přímky L14 nebo L23, jsou širší než je vzdálenost mezi dvěma konvexními válcovými stěnami Sl, S4 a S2, S3 podél této přímky L14, L23.
Každá volná plochá tyč 48, která klouže současně po obou konvexních válcových stěnách Sl, S4 a S2, S3 tak, že je odděluje od sebe navzájem, je proto vždy automaticky umístěna ve vhodné poloze pro zajištění tohoto utěsnění při jakékoli poloze všech čtyř elementů 9a, 9b, 1 la. 11b vůči sobě.
Jak je znázorněno na obr. 19, je volná plochá tyč 48 opatřena na svém každém podélném konci prodloužením ve formě písmene Z s jazýčky 53, vyhnutými směrem dovnitř komory 17, které jsou přitlačovány těsně na čelní plochy 3a a 3b skříně 2.
- 11 CZ 285414 B6
Provedení, znázorněné na obr. 17 až 19, se rovněž liší od provedení podle obr. 1 až 9 svými koordinačními prostředky, které kromě první kliky 31, připojené k hnacímu hřídeli, (neznázoměno) sestávají z druhé kliky 51, připojené k první klice 31 dvěma pastorky 52, upravenými v řadě, takže druhá klika 51 se otáčí stejnou frekvencí otáčení, avšak v opačném směru než první klika 31·
První klika 31 uvádí do otáčení první koordinační osu Kl, která je v tomto příkladu provedení shodná s osou A2 otáčení. Druhá klika 51 uvádí do otáčení druhou koordinační osu K2. která je u tohoto příkladu provedení shodná s osou A4 otáčení, protilehlou k ose A2 otáčení.
Koordinační osy Kl a K2 jsou proto vůči středu W paralelogramu s osami Al. A2, A3, A4 otáčení v jeho vrcholech, který je shodný s osou středového otvoru 24 pro zapalovací svíčku 25. Provedení stroje je symetrické vůči tomuto středu W. včetně os JI, J2 otáčení klik 31 a 51.
Na obr. 17 je stroj znázorněn v poloze komory 17 s maximálním objemem. Poloh komory 17 s minimálním objemem bude dosaženo tehdy, když koordinační osy Kl a K2 jsou na přímce N, protínající osy JI a J2 otáčení.
Na obr. 18 je znázorněn stroj těsně u takové polohy komory 17 s minimálním objemem.
Volbou vhodné vzdálenosti mezi osami JI aJ2 otáčení klik 31 a 51, stejně jako poloměrů setrvačnosti koordinačních os Kl a K2 kolem os JI a J2 otáčení, je možno definovat vzdálenost mezi koordinačními osami Kl a K2 v každé poloze komory 17 s minimálním objemem, přičemž tím je umožněno stejně jako u dříve popsaných provedení odlišné provedení těchto dvou minimálních objemů.
Při činnosti stroje je střed W paralelogramu s osami Al, A2. A3, A4 otáčení v jeho vrcholech stacionární. V důsledku toho jsou pohyby čtyř elementů 9a, 9b a 1 la. 11b ekvivalentní s vratnými pohyby prvních elementů 9a a 9b vůči sobě navzájem a se vzájemným kývavým pohybem druhých elementů 1 la a 1 lb a se složeným kmitavým pohybem celé sestavy kolem geometrické osy, procházející středem W.
Výborného vyvážení může být dosaženo u všech setrvačných sil, vzniklých z této kombinace pohybů, provedením stroje tak, že sestává ze dvou základní strojů 1, umístěných nad sebou (v podstatě tak, jak je znázorněno na obr. 1) s navzájem přesazeným úhlem kliky 31 o 180°.
U příkladu podle obr. 17 až 19 jsou těsnicí volné ploché tyče 48 vůči přímkám L14 a L23 stacionární.
Provedení, znázorněné na obr. 20, využívá této skutečnosti. Druhé elementy 1 la a 1 lb jsou otočně připojeny k prvním elementům 9a a 9b v příslušných osách otáčení konvexních válcových stěn Sl až S4. Jinými slovy osy Al a Cl a A4 a C4 jsou po párech shodné. Za těchto podmínek je vždy podélná osa Ea nebo Eb každého druhého elementu 1 la nebo 1 lb shodná s přímkou L23 nebo L14. Každé dynamické těsnicí těleso 54 je proto stacionární vůči jednomu z druhých elementů 1 la, 1 lb. To umožnilo vytvořit pevné spojení mezi každým těsnicím tělesem 54 a příslušným tělesem druhého elementu 11a a lib. Každé těsnicí těleso 54 má bikonkávní tvar, spojující dvě příslušné konvexní válcové stěny Sl, S2, S3, S4, mezi nimiž je vytvořeno dynamické těsnění.
Tím je umožněno mezi každým těsnicím tělesem 54 a dvěma konvexními válcovými stěnami Sl až S4. s nimiž vždy spolupracuje, vytvoření vysoce kvalitního utěsnění, vhodného například pro vznětový motor.
- 12 CZ 285414 B6
Dále v příkladu podle obr. 20 je každá koordinační osa ΚΙ, K2 připojena k jednomu druhému elementu 1 la a 1 lb v symetrických polohách vůči středu W paralelogramu s osami Al, A2, A3,
A4 otáčení v jeho vrcholech. Koordinační osy K1 a K2 jsou uváděny do otáčení dvěma klikami a 51, jako na obr. 17 a 18, které jsou symetrické vůči středu W a navzájem spolu spojené, aby se otáčely v opačných směrech.
Výroba strojů podle vynálezu je zvlášť jednoduchá, protože hlavní funkční plochy mohou být buď rovné nebo válcové. Těsnění je dosaženo při nulovém nebo nízkém zatížení a opotřebení stroje je proto sníženo. Rychlost relativního přemísťování v místech těsnicích přímek nebo ploch je znatelně nižší ve srovnání s frekvencí otáčení kliky. Dále daná frekvence otáčení kliky umožňuje dosažení dvakrát většího počtu cyklů za jednotku času, než u běžného motoru s pístem a válcem. Proto je možné zvolit frekvence otáčení dvakrát větší oproti běžným strojům s tím výsledkem, že se dosáhne čtyřikrát většího počtu cyklů za jednotku času. Při takových rychlostech cyklů jsou spalování a exploze velmi krátké a tepelné ztráty jsou zvlášť nízké. Pro daný výkon se teoreticky dvojnásobně zvýší frekvence otáčení a dvakrát se zvětší počet cyklů na jednu otáčku kliky, což umožní čtyřnásobné zmenšení kubického objemu (cc), což omezí velikost ploch, z nichž může unikat teplo, a v důsledku toho se sníží tepelné ztráty.
Je nutno rovněž poznamenat, že pohyb prvních a druhých elementů 9a, 9b, 1 la, 1 lb vůči čelním plochám 3a a 3b je otáčivým pohybem bez úvratí, což je zvlášť výhodné pro dosažení dokonalého pohybu po těchto čelních plochách 3a a 3b, takže tyto čelní plochy 3a, 3b jsou zvlášť odolné proti opotřebení a zajišťují zvlášť dobrou kvalitu utěsnění jednoduchým přiblížením. Velké dotykové plochy mezi prvními elementy 9a, 9b a čelními plochami 3a a 3b podporují chlazení těchto prvních elementů 9a, 9b.
V příkladu, znázorněném na obr. 21 až 24, jsou konvexní válcové stěny Sl. S2, S3, S4 tvořeny obloženími 61, která vždy v párech jsou přímo přitlačována proti sobě podél těsnicí linie 60, tvořící vždy jeden konec komory 17. Každé obložení 61 má volný vnitřní okraj 62, umístěný vždy uvnitř komory 17, a vnější okraj 63, umístěný vždy vně komory 17. Vnější okraj 63 je upraven u upevňovací plochy 64 obložení 61. Upevňovací plocha 64, vždy situovaná vně komory 17, je utěsněné připojena k příslušnému prvnímu elementu 9a, 9b, s nímž je sdružena. Každý první element 9a, 9b je proto opatřen dvěma, obloženími 61, směřujícími navzájem k sobě z příslušných upevňovacích ploch 64.
Obložení 61, které je provedeno například z oceli, je od upevňovací plochy 64 volně elasticky ohnuté. Skutečnost, že je přitlačováno k druhému těsnění 61 stejného páru, pochází z pružného předpětí v průběhu montáže.
Za každým obložením 61 tedy vznikne mezilehlý prostor 66, který je spojen s komorou 17 štěrbinou 67, která je upravena u vnitřního okraje 62 obložení 61. Proto, když je komora 17 plná stlačeného plynu, prochází tento plyn do mezilehlého prostoru 66, čímž zvyšuje vzájemné přitlačování obou obložení 61 příslušného páru. Zadní strany obložení 61 jsou permanentně vystaveny po celé své délce tlaku v komoře 17. Na rozdíl od toho jejich přední strany, to znamená konvexní válcové stěny Sl až S4, nejsou vystaveny tlaku v komoře 17 kromě své zmenšené a proměnné délky. Když tedy má komora 17 jeden ze svých dvou možných minimálních objemů (obr. 22), je jedna z konvexních válcových stěn (Sl) každého páru vystavena prakticky po celé své délce účinku tlaku v komoře 17, zatímco druhá konvexní válcová stěna (S4) je vystavena tomuto tlaku pouze na krátké části své délky. Proto přítlačná síla, působící na tuto konvexní válcovou stěnu S4 pouze částečně, kompenzuje přítlačnou sílu, působící na přední stranu přidruženého obložení 61, které je proto silně přitlačováno k druhému obložení 61. Toto obložení 61 se však příliš neohne, protože přitlačování nastává těsně u jeho upevňovací plochy 64, a tudíž s malým ohýbacím momentem.
- 13 CZ 285414 B6
Naproti tomu v situaci, která zde znázorněna není, kde objem komory 17 je v podstatě maximální, působí síla vyvozená tlakem více nebo méně stejně na obě obložení 61. která se navzájem vůči sobě vyrovnají s velmi malou deformací ve srovnání s neutrálním stavem. Ve všech případech je proto deformace obložení 61 menší.
Jak je znázorněno na obr. 24, má každé obložení 61 podél každé čelní plochy 3a nebo 3b boční okraj tvořený vrcholovou hranou 68, vytvořenou odpovídající konvexní válcovou stěnou, jako je S3. a zkosenou stěnou 69, která s touto příslušnou konvexní válcovou stěnou S3 svírá úhel asi 45°. Když je obložení 61 ohýbáno, pohybují se volný vnitřní okraj 62 a vrcholové hrany 68, stejně jako konvexní válcová stěna S3, která je obklopuje, vůči tělesu odpovídajícího elementu 9a, 9b. Vrcholová hrana 68 je při pohybu v blízkosti a tudíž v podstatě utěsněná přilehlými čelními stěnami 3a nebo 3b. Proto plyn v mezilehlém prostoru 66 nemůže snadno unikat způsobem naznačeným šipkou 70 na obr. 22.
Jak vyplývá z obr. 24, je každá spojovací konkávní válcová stěna 18 integrální s tělesem prvního elementu 9a, který ji nese. Je rovněž zakončena dvěma bočními vrcholovými hranami 71, avšak tyto vrcholové hrany 71 jsou upraveny v určité vzdálenosti od čelních ploch 3a a 3b, aby se odstranilo jakékoli tření.
Na straně protilehlé ke každé vrcholové hraně 68 je mezilehlý prostor 66 omezen těsnicím segmentem 72 (obr. 24), kteiý je upraven, aby byl pohyblivě a utěsněné přitlačován k přilehlé čelní ploše 3a nebo 3b předepjatou pružinou 73. Každý těsnicí segment 72 má zkosené čelo 74, které je rovnoběžné se zkosenou stěnou 69 obložení 61, ačkoli v určité vzdálenosti od tohoto obložení 61. Toto zkosené čelo 74, stejně jako boční strana 76 a zadní strana 77 každého segmentu 72, je podrobeno tlaku v mezilehlém prostoru 66, který tak napomáhá přitlačování těsnicího segmentu 72 k protilehlé čelní ploše 3a nebo 3b a k přítlačnému čelu 78 tělesa odpovídajícího prvního elementu 9b na obr. 24. Toto zdvojené těsnicí přitlačování brání plynu pod tlakem v unikání prostorem 79, upraveným mezi tělesem prvního elementu 9a nebo 9b a každé protilehlé čelní plochy 3a nebo 3b.
Jak je rovněž znázorněno na obr. 23, rozkládá se každý těsnicí segment 72 a příslušná předepjatá pružina 73 kontinuálně mezi dvěma upevňovacími plochami 64 dvou obložení 61, spojených s příslušným prvním elementem 9a, 9b. Předepjatá pružina 73 může mít formu zvlněného pružného drátu nebo tyče. Za spojovací konkávní válcovou stěnou 18 je první element 9a nebo 9b opatřen proti každé čelní ploše 3a nebo 3b tvarovou drážkou 80, v níž je umístěna příslušná část délky těsnicího segmentu 72 a předepjaté pružiny 73. Tato tvarová drážka 80 je spojena s komorou 17 štěrbinami 67, mezi nimiž se rozkládá, a rovněž mezerou mezi vrcholovými hranami 71 (obr. 24) a čelními plochami 3a a 3b. Proto rovněž v tomto místě tlak přitlačuje těsnicí segmenty 72 k čelním plochám 3a a 3b a k přítlačnému čelu 78 prvních elementů 9a, 9b. Mezi komorou 17 a prostory 79 je kontinuální utěsnění podél celé délky prvních elementů 9a, 9b, které může odolávat tlaku.
V praxi je v blízkosti upevňovací plochy 64 každého obložení 61 dávána přednost spolehlivosti a snížení tření před dosažením perfektního utěsnění, protože únikové dráhy, vedoucí k této upevňovací ploše 64, jsou velmi komplikované a úzké jako labyrint a v jakémkoli případě umožní pouze velmi malý únik. Navíc je možno dále zvýšit tento labyrintový účinek zdrsněním povrchů, ohraničujících mezilehlé prostory 66.
Právě popsané provedení je výhodné z hlediska dosažení regulovaně utěsněného stavu mezi konvexními válcovými stěnami Sl, S2, S3, S4 způsobem, který je většinou nezávislý na stavu opotřebení motoru a přesnosti obrobení jeho součástí. Dále obložení 61 tlumí vibrace prvních elementů 9a, 9b vůči sobě navzájem a zabraňují, aby tyto vibrace způsobovaly klepání konvexních válcových stěn Sl, S2, S3. S4 o sebe. Tím se velmi prodlouží doba životnosti těchto ploch a napomáhá k udržování dobrého utěsnění podél těsnicích linií 60 na vysoké úrovni.
- 14CZ 285414 B6
U provedení, znázorněného na obr. 25, byly podél bočních okrajů obložení 61 přidány segmenty 81 pro další zmenšení možnosti úniků podél dráhy, znázorněné šipkou 70 na obr. 22. Těsnicí segment 72 prochází podél celé délky každého prvního elementu 9a nebo 9b, jak bylo popsáno podle obr. 21 až 24. Jak je tedy znázorněno ve spodní části obr. 26, je podél každé čelní plochy 3a nebo 3b mezi dvěma segmenty 72 a 81 vytvořen mezilehlý prostor 66. Tlak plynů, podporovaný předepjatou tlačnou pružinou 82, tlačí oba segmenty 72, 81 do stran a přitlačuje je těsně k přítlačnému čelu 78 tělesa prvního elementu 9b a k těsnicímu čelu 83 na zadní straně obložení 61.
Dále tlak, podporovaný předepjatou pružinou 84, která je podobná tlačné pružině 82, permanentně tlačí segment 81 k příslušné protilehlé čelní ploše 3b, viz obr. 26. U spojovací konkávní válcové stěny 18 (horní část obr. 26) je pouze jeden těsnicí segment 72. Tento těsnicí segment 72 je tlačen účinkem plynů a předepjatými pružinami 73 a 82, jak bylo výše popsáno.
Je zřejmé, že řešení podle vynálezu není nijak omezeno na popsané a znázorněné příklady provedení.
U příkladu, znázorněného na obr. 1, mohou být první koordinační osa K1 a/nebo druhá koordinační osa K2 shodné s jednou a/nebo jinou z os Al, A2, A3, A4 otáčení.
Jak vyplývá z horní části obr. 3, mohou být sací otvor 19 a výfukový otvor 21 provedeny v čelní ploše 3b, například v pevné poloze, a otočná deska 8 může být nahrazena neotočnou deskou, která má jedinou funkci, a to přitlačování k prvním elementům 9a a 9b, a to účinkem tlaku v prostoru 26 zpětného tlaku.
V provedení podle obr. 14 a 15 mohou být kruhová drážka 42 a plochý kroužek 43 upraveny v čelní ploše 3b, aby usnadnily provedení sacího otvoru 19 a výfukového otvoru 21 v čelní ploše 3a. zejména tehdy, když sací otvor 19 má být vyříznut tak, jak je znázorněno na obr. 10, což by však mohlo být potom provedeno pouze v čelní ploše 3a.
U provedení, znázorněného na obr. 17 až 19, není zapotřebí kombinovat těsnicí volné ploché tyče 48 na jedné straně a koordinační prostředky ve formě dvou klik 31 a 51 na druhé straně: tato dvě vylepšení mohou být použita nezávisle na sobě.
Podobně v příkladu, znázorněném na obr. 20, mohou být koordinační prostředky různé.
Vynález může být použit pro vytvoření kompresoru nebo čerpadla nebo dokonce expanzního stroje, pracujícího se dvěma cykly za jednu otáčku, nebo dokonce u dvoudobého motoru, pracujícího se dvěma cykly za otáčku. V těchto různých případech by v podstatě bylo zapotřebí provést takové uspořádání, aby v obou polohách komory s minimálním objemem byl tento objem stejný, takže oba cykly za jednu otáčku kliky by potom byly identické.
Claims (43)
1. Objemový stroj, sestávající ze dvou protilehlých prvních elementů (9a, 9b), uspořádaných mezi dvěma rovnými rovnoběžnými čelními plochami (3a, 3b), přivrácenými k sobě navzájem, a otočně připojených ke dvěma protilehlým druhým elementům (11a, 11b) ve čtyřech osách (A1-A4) otáčení, kolmých k uvedeným čelním plochám (3a, 3b) a uspořádaných ve čtyřech vrcholech paralelogramu, jehož každá strana (Da, Db, Ea, Eb) tvoří podélnou osu jednoho z prvních a druhých elementů, přičemž elementy nesou čtyři konvexní válcové stěny (S1-S4), které mezi sebou vymezují komoru (17) s proměnným objemem, a přičemž podélná osa (Da, Db) každého prvního elementu (9a, 9b) je protínána osami (Cl, C2, C3, C4) dvou příslušných konvexních válcových stěn (Sl, S2, S3, S4), a přičemž dvě přímky (L14, L23), probíhající ve stejném směru jako osy (Ea, Eb) uvedených druhých elementů (11a, 11b), jsou protnuty osami (Cl, C4, C2, C3) dvou příslušných konvexních válcových stěn (Sl, S4, S2, S3), a přičemž stroj rovněž sestává z koordinačních prostředků (28, 31), připojených ke dvěma z elementů (9a, 11b) podél dvou koordinačních os (ΚΙ, K2), kde koordinační prostředky sestávají z kliky (31), připojené k hnacímu hřídeli a jednomu z těchto dvou elementů (9a) pro kmitání paralelogramu mezi dvěma rovnými čelními plochami (3a, 3b) a současně pro změnu jeho úhlů ve vrcholech a následně změnu objemu uvedené komory (17), přičemž rozváděči otvory (19, 21) jsou umístěny na alespoň jedné z protilehlých čelních ploch (3a) pro selektivní spojování uvedené komory (17) se sáním (22) a výfukem (23) v závislosti na úhlové poloze kliky (31), vyznačující se tím, že každý první element (9a, 9b) pevně nese dvě konvexní válcové stěny, jejichž osy (C1-C4) protínají podélnou osu (Da, Db) prvního elementu, že každá konvexní válcová stěna tvoří s konvexní válcovou stěnou, jejíž osa protíná stejnou přímku (L14, L23), pár válcových stěn (Sl, S4, S2, S3), náležejících druhému z prvních elementů (9a, 9b), že každý první element má uzavírací prostředek, zajišťující mezi jeho dvěma konvexními válcovými stěnami plynulé uzavírání komory s proměnným objemem, a že stroj obsahuje prostředky pro dynamické těsnění mezi konvexními válcovými stěnami (Sl, S4, S2, S3) stejného páru.
2. Objemový stroj podle nároku 1, vyzná čji jící se tím, že prostředky pro dynamické těsnění spočívají v přiblížení konvexních válcových stěn stejného páru.
3. Objemový stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostředky pro dynamické těsnění sestávají zvolného plochého tělesa (48), uspořádaného mezi konvexními válcovými stěnami (Sl, S4, S2, S3) stejného páru.
4. Objemový stroj podle nároku 3, vyznačující se tím, že volné ploché těleso (48) je volná plochá tyč tvaru Z.
5. Objemový stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostředky pro dynamické těsnění sestávají pro každý druhý element z vloženého tělesa (54) se dvěma plochami, které jsou v utěsněném kontaktu s jednou z konvexních válcových stěn (Sl, S4, S2, S3) stejného páru.
6. Objemový stroj podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že uzavírací prostředek má směrem ke komoře (17) konkávní válcovou stěnu (18), která je v podstatě komplementární s jednou z konvexních válcových stěn (Sl, S2, S3, S4).
7. Objemový stroj podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že osy (C1-C4) konvexních válcových stěn (S1-S4) jsou shodné s osami (A1-A4) otáčení mezi elementy.
-16CZ 285414 B6
8. Objemový stroj podle nároku 7, vyznačující se tím, že prostředky (54) pro dynamické těsnění jsou neseny druhými elementy (1 la, 1 lb).
9. Objemový stroj podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že osy (C1-C4) konvexních válcových stěn (S1-S4) jsou na každé podélné ose prvního elementu (9a, 9b) umístěny mezi dvěma osami (AI, A2, A3, A4) otáčení, protínajícími uvedené podélné osy (Da, Db).
10. Objemový stroj podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že alespoň část rozváděčích otvorů (19, 21) má nastavitelnou polohu vůči rámu stroje.
11. Objemový stroj podle nároku 10, vyznačující se tím, že rozváděči otvory (19, 21) jsou provedeny v otočné desce (8), která je nastavitelná otáčením, a jejíž vnější obvod obklopuje komoru (17) ve všech úhlových polohách kliky (31).
12. Objemový stroj podle jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že je opatřen prostředky pro spojení komory (17) se zadní stranou otočné desky (8), jejíž přední strana tvoří alespoň část (3c) jedné z protilehlých čelních ploch (3a), přičemž otočná deska (8) je nezávislá vůči rámu, čímž je umožněno přitlačení otočné desky (8) k prvním elementům (9a, 9b).
13. Objemový stroj podle jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že jedna z protilehlých čelních ploch, nesených stěnou skříně stroje, je opatřena prstencovou drážkou (42), částečně vyplněnou rozříznutým plochým kroužkem (43), který je přístupný pro plyny, vytvářející přítlačné síly směrem k prvním elementům (9a, 9b) a radiálně k vnějšímu obvodovému okraji (42b) kruhové drážky (42), a který může být přitlačován utěsněné k elementům a k vnějšímu obvodovému okraji (42b) účinkem uvedených přítlačných sil.
14. Objemový stroj podle jednoho z nároků lažl2, vyznačující se tím, že alespoň jedna z konvexních válcových stěn (S1-S4) je tvořena obložením (61), které je pružně předepjato k druhé konvexní válcové stěně stejného páru, a že mezilehlý prostor (66) za obložením (61) je spojen s komorou (17), takže obložení (61) je dále tlačeno k vnější konvexní válcové stěně stejného páru tlakem plynů v komoře (17).
15. Objemový stroj podle nároku 14, vyznačující se tím, že obložení (61) je připevněno v podstatě utěsněné k jednomu z prvních elementů (9a, 9b) ve vnější upevňovací ploše (64), která je umístěna vždy vně komory (17), a že vnitřní okraj (62) obložení (61), který je vždy umístěn uvnitř komory (17), stejně jako dva boční okraje (68) obložení (61) mají volnost pohybu při ohýbání obložení (61).
16. Objemový stroj podle nároku 14, vyznačující se tím, že každý první element (9a, 9b) je opatřen těsnicími prostředky (72, 81), směřujícími ke každé protilehlé čelní ploše (3a, 3b), které jsou polohovány tlakem plynů, zaujímajících mezilehlý prostor (66) za obložením (61).
17. Objemový stroj podle nároku 16, vyznačující se tím, že těsnicí prostředky, směřující ke každé protilehlé čelní ploše, sestávají z těsnicího ústrojí (72), rozkládajícího se po celé délce komory (17) mezi dvěma protilehlými upevňovacími plochami (64), náležejícími dvěma obložením (61), tvořícím dvě konvexní válcové stěny (Sl, S2, S3, S4) téhož prvního elementu (9a, 9b).
18. Objemový stroj podle nároku 16 nebo 17, vyznačující se tím, že těsnicí prostředky sestávají z těsnicího ústrojí (81), probíhajícího podél každého bočního okraje každého obložení (61).
- 17CZ 285414 B6
19. Objemový stroj podle jednoho z nároků 14 až 17, vyznačující se tím, že boční okraje (68) obložení (61) jsou alespoň přibližně utěsněny s protilehlými čelními plochami (3a, 3b).
20. Objemový stroj podle jednoho z nároků 14 až 19, vyznačující se tím, že dvě konvexní válcové stěny (Sl, S4, S2, S3) alespoň jednoho z párů obsahují dvě podobná obložení (61).
21. Objemový stroj podle jednoho z nároků laž 20, vyznačující se tím, že uzavírací prostředek mezi dvěma konvexními válcovými stěnami každého prvního elementu (9a, 9b) má směrem k druhému prvnímu elementu zvlněnou stěnu, tvořící alespoň jeden výstupek mezi dvěma konvexními válcovými stěnami (Sl, S4, S2, S3).
22. Objemový stroj podle nároku 21, vyznačující se tím, že výstupek je třetí konvexní válcovou stěnou (S5, S6) podobnou druhým dvěma stěnám (Sl, S4, S2, S3).
23. Objemový stroj podle jednoho z nároků 1 až 22, pracující jako čtyřdobý tepelný stroj, vyznačující se tím, že obsahuje prostředek (25) pro vyvolání spalování, umístěný tak, aby byl spojen s komorou (17) alespoň tehdy, když komora (17) má polohu s prvním minimálním objemem.
24. Objemový stroj podle nároku 23, vyznačující se tím, že koordinační osy (Kl, K2) jsou umístěny vně paralelogramu (AI, A2, A3, A4).
25. Objemový stroj podle nároku 23 nebo 24, vyznačující se tím, že koordinační prostředky jsou připojeny k elementům tak, že úhlová vzdálenost (Td) mezi dvěma polohami kliky, odpovídajícími poloze s prvním minimálním objemem a poloze s druhým minimálním objemem, je menší než 90°.
26. Objemový stroj podle jednoho z nároků 23 až 25, vyznačující se tím, že koordinační prostředky jsou provedeny a připojeny k elementům tak, že objem komory (17) je větší v její poloze s prvním minimálním objemem než v její poloze s druhým minimálním objemem, vzniklé na konci výfukové doby, během níž je komora (17) spojena s výfukovým otvorem (21), tvořícím část rozváděčích otvorů (19, 21).
27. Objemový stroj podle nároku 26, vyznačující se tím, že v poloze s druhým minimálním objemem je objem komory (17) v podstatě nulový.
28. Objemový stroj podle jednoho z nároků 22 až 27, vyznačující se tím, že rozváděči otvory sestávají ze sacího otvoru (18), provedeného ve výřezu v alespoň jedné z čelních ploch (3a, 3b) pro selektivní spojování komory (17) s přívodní další částí (41), umístěnou podél alespoň části vnějšího obvodu elementů (9a, 9b, 11a, 11b) ve skříni (2), obklopující tyto elementy, přičemž tato další část (41) je spojena s prostředky pro přívod spalovacího plynu.
29. Objemový stroj podle nároku 28, vyznačující se tím, že přívodní další část (41) je vymezena mezi dvěma bariérami (56, 57), které jsou umístěny s odstupem od sebe v obvodovém směru skříně, a které alespoň při sací době tvoří kvazitěsnění mezi vnitřním profilem skříně a elementy v místě obvodu skříně, které je zvoleno tak, že přívodní další část (41) zmenšuje svůj objem, když je spojena s komorou (17).
- 18 CZ 285414 B6
30. Objemový stroj podle nároku 29, vyznačující se tím, že vnitřní profil skříně má určité plochy (58, 59), které v podstatě odpovídají obálce poloh dvou ploch elementů, mezi nimiž je vymezena přívodní další část (41), přičemž obě bariéry jsou vytvořeny blízkostí dvou ploch elementů a vnitřního profilu skříně.
31. Objemový stroj podle nároku 29, vyznačující se tím, že obě plochy elementů jsou integrální s tímtéž elementem (9b), a že bariéry jsou tvořeny alespoň jednou lopatkou (56, 57), integrální s tímto elementem skříně, přičemž ve skříni nebo v uvedeném elementu je upraveno vybrání, které má profil, odpovídající obálce koncových poloh lopatky vůči tomuto vybrání.
32. Objemový stroj podle jednoho z nároků 28 až 30, vyznačující se tím, že bariéry oddělují přívodní další část (41) od sací části (40), s níž jsou spojeny přívodní prostředky (39).
33. Objemový stroj podle jednoho z nároků 30 až 32, vyznačující se tím, že přívodní prostředky jsou prostředky pro přivádění směsi vzduchu, benzinu a oleje.
34. Objemový stroj podle jednoho z nároků 24 až 33, vyznačující se tím, že klika (31) je uspořádána tak, že v poloze s prvním minimálním objemem je rameno páky kliky (31) umístěno napříč ke směru síly (P) expanze plynu, působícího na ten první element (9a), který je spojen s klikou (31), a rameno páky se pohybuje ve směru (F) uvedené síly (P).
35. Objemový stroj podle jednoho z nároků 1 až 34, vyznačující se tím, že koordinační prostředek (28) může být nastaven pro změnu objemu komory (17) v jedné z poloh s minimálním objemem, pro nastavení kompresního poměru stroje.
36. Objemový stroj podle jednoho z nároků 1 až 34, vyznačující se tím, že koordinační prostředek, bez ohledu na typ kliky (31), připojené k jednomu z prvních elementů (9a) podél první koordinační osy (Kl), sestává z otočného spoje (28) mezi dalším z druhých elementů (1 lb) a rámem stroje kolem druhé koordinační osy (K2).
37. Objemový stroj podle nároku 36, vy z p.a č u j í c í se tím, že dvěma elementy, knimž jsou připojeny koordinační prostředky, jsou první element (9a) a jeden z druhých elementů (11b), a že vzdálenost mezi druhou koordinační osou (K2) a osou (Al) otáčení mezi oběma elementy (9a, 1 lb) je větší, než poloměr kliky (31).
38. Objemový stroj podle nároku 37, vyznačující se tím, že vzdálenost mezi druhou koordinační osou (K2) a osou (J) otáčení kliky (31) je kratší než je součet vzdáleností, oddělujících osu (Al) otáčení obou elementů od druhé koordinační osy (K2) na jedné straně a od osy (J) otáčení kliky (31) na druhé straně.
39. Objemový stroj podle nároku 38, vyznačující se tím, že v poloze s prvním minimálním objemem je osa (Al) otáčení obou elementů (9a, 11b) umístěna mezi dvěma koordinačními osami (Kl, K2).
40. Objemový stroj podle jednoho z nároků 36 až 39, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky pro nastavení vzdálenosti mezi druhou koordinační osou (K2) a osou (J) otáčení kliky vůči rámu.
41. Objemový stroj podle jednoho z nároků laž35, vyznačující se tím, že koordinační prostředky sestávají ze dvou klik (31, 51), z nichž každá je připojena k jednomu z uvedených dvou elementů.
- 19CZ 285414 B6
42. Objemový stroj podle nároku 41, vyznačující se tím, že uvedenými dvěma elementy jsou dva protilehlé elementy (1 la, 1 lb).
43. Objemový stroj podle nároků 41 a 42, vyznačující se tím, že obě kliky (31, 51)
5 jsou v podstatě identické, jsou k sobě připojeny pro otáčení stejnou frekvencí otáčení v opačných směrech, a podobně jako koordinační osy (ΚΙ, K2) jsou symetrické vůči středu (W) paralelogramu.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9202023A FR2687728B1 (fr) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Machine volumetrique a pistons louvoyants, en particulier moteur a quatre temps. |
PCT/FR1993/000162 WO1993017224A1 (fr) | 1992-02-21 | 1993-02-18 | Machine volumetrique a pistons louvoyants, en particulier moteur a quatre temps |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ198394A3 CZ198394A3 (en) | 1995-06-14 |
CZ285414B6 true CZ285414B6 (cs) | 1999-08-11 |
Family
ID=9426895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ941983A CZ285414B6 (cs) | 1992-02-21 | 1993-02-18 | Objemový stroj |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5419292A (cs) |
EP (1) | EP0627042B1 (cs) |
JP (1) | JP3366635B2 (cs) |
KR (1) | KR100266999B1 (cs) |
AT (1) | ATE130397T1 (cs) |
AU (1) | AU672389B2 (cs) |
BR (1) | BR9305927A (cs) |
CA (1) | CA2130260A1 (cs) |
CZ (1) | CZ285414B6 (cs) |
DE (1) | DE69300818T2 (cs) |
ES (1) | ES2082634T3 (cs) |
FR (1) | FR2687728B1 (cs) |
RU (1) | RU2102612C1 (cs) |
TW (1) | TW252179B (cs) |
WO (1) | WO1993017224A1 (cs) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6474288B1 (en) * | 1998-02-27 | 2002-11-05 | Roy Albert Blom | Internal combustion engine that completes four cycles in one revolution of the crankshaft |
JP2005502806A (ja) * | 2001-09-05 | 2005-01-27 | マンフレート マックス ラップ | 側壁を有する平行回転ピストン機関 |
US20040241029A1 (en) * | 2001-09-05 | 2004-12-02 | Rapp Manfred Max | Parallel rotating piston engine with side walls |
US7325517B2 (en) | 2005-04-29 | 2008-02-05 | Tendix Development, Llc | Radial impulse engine, pump, and compressor systems, and associated methods of operation |
US7270106B2 (en) * | 2005-06-23 | 2007-09-18 | John Stark | Free-planetary gear moderated nutating (athena) engine |
TW200717939A (en) | 2005-10-24 | 2007-05-01 | Benq Corp | Handheld electronic device |
FR2936272B1 (fr) * | 2008-09-22 | 2012-07-13 | Vincent Genissieux | Machine rotative a losange deformable multifonctions |
US20100242891A1 (en) * | 2008-10-30 | 2010-09-30 | Timber Dick | Radial impulse engine, pump, and compressor systems, and associated methods of operation |
US8439001B2 (en) * | 2009-11-18 | 2013-05-14 | Svetlana Lapan | Actuator powered by fluid and method of forming the same |
US10724428B2 (en) * | 2017-04-28 | 2020-07-28 | Quest Engines, LLC | Variable volume chamber device |
CN110284966B (zh) * | 2019-06-28 | 2021-04-20 | 长城汽车股份有限公司 | 下连杆及具有其的发动机 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB166077A (en) * | 1920-11-02 | 1921-07-14 | Alexandre Kliaguine | Improvements in heat engines |
FR1379609A (fr) * | 1961-03-07 | 1964-11-27 | Machines motrices et opératrices avec arbre à vilebrequin ou à manivelle | |
US3315653A (en) * | 1965-09-27 | 1967-04-25 | Chicurel Ricardo | Internal combustion engine |
US3574494A (en) * | 1969-02-07 | 1971-04-13 | Worthington Corp | Fluid machine especially adapted for high pressure applications |
DE3634899A1 (de) * | 1986-10-14 | 1987-06-25 | Joachim Kokula | Verbrennungsmotor ohne oszillierende teile |
DE3814311A1 (de) * | 1988-03-22 | 1989-10-05 | Raoul S Dr Nakhmanson | Arbeitsmaschine mit mindestens zwei arbeitskammern mit veraenderlichem volumen |
FR2651019B3 (fr) * | 1989-08-21 | 1991-12-13 | Benarova Gaby | Moteur a combustion interne a cycle a quatre temps |
-
1992
- 1992-02-21 FR FR9202023A patent/FR2687728B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-02-17 TW TW082101113A patent/TW252179B/zh active
- 1993-02-18 EP EP93905403A patent/EP0627042B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-18 DE DE69300818T patent/DE69300818T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-18 KR KR1019940702906A patent/KR100266999B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-02-18 RU RU94038044/06A patent/RU2102612C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1993-02-18 CZ CZ941983A patent/CZ285414B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-02-18 BR BR9305927A patent/BR9305927A/pt not_active IP Right Cessation
- 1993-02-18 JP JP51458293A patent/JP3366635B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-18 ES ES93905403T patent/ES2082634T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-18 CA CA002130260A patent/CA2130260A1/fr not_active Abandoned
- 1993-02-18 WO PCT/FR1993/000162 patent/WO1993017224A1/fr active IP Right Grant
- 1993-02-18 US US08/290,854 patent/US5419292A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-18 AU AU36359/93A patent/AU672389B2/en not_active Ceased
- 1993-02-18 AT AT93905403T patent/ATE130397T1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1993017224A1 (fr) | 1993-09-02 |
RU2102612C1 (ru) | 1998-01-20 |
CZ198394A3 (en) | 1995-06-14 |
TW252179B (cs) | 1995-07-21 |
EP0627042B1 (fr) | 1995-11-15 |
BR9305927A (pt) | 1998-06-23 |
RU94038044A (ru) | 1996-07-10 |
DE69300818D1 (de) | 1995-12-21 |
DE69300818T2 (de) | 1996-05-23 |
EP0627042A1 (fr) | 1994-12-07 |
US5419292A (en) | 1995-05-30 |
AU672389B2 (en) | 1996-10-03 |
FR2687728A1 (fr) | 1993-08-27 |
ATE130397T1 (de) | 1995-12-15 |
KR100266999B1 (ko) | 2000-09-15 |
JPH07504248A (ja) | 1995-05-11 |
CA2130260A1 (fr) | 1993-09-02 |
FR2687728B1 (fr) | 1994-04-29 |
ES2082634T3 (es) | 1996-03-16 |
AU3635993A (en) | 1993-09-13 |
JP3366635B2 (ja) | 2003-01-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1711686B1 (en) | Rotary mechanism | |
US5007385A (en) | Crankless engine | |
US20070079787A1 (en) | Internal combustion engine | |
US4270395A (en) | Motion translating mechanism | |
KR20040021638A (ko) | 분리형 4행정 사이클 내연 엔진 | |
JPH08502802A (ja) | 連接棒のないピストンを備える流体作動機械 | |
US3144007A (en) | Rotary radial-piston machine | |
CZ285414B6 (cs) | Objemový stroj | |
US3931809A (en) | Rotary internal combustion engine | |
US4932373A (en) | Motion converting mechanism | |
KR20160089385A (ko) | 내연기관 | |
US5992371A (en) | Rotary piston machine usable particularly as a thermal engine | |
JPS6147966B2 (cs) | ||
US6447268B1 (en) | Positive displacement engine with integrated positive displacement rotary fluid compressor | |
US7621254B2 (en) | Internal combustion engine with toroidal cylinders | |
US4451214A (en) | Rotary piston type fluid machine | |
US20030062020A1 (en) | Balanced rotary internal combustion engine or cycling volume machine | |
US5517952A (en) | Rotating shuttle engines with integral valving | |
JP5010742B2 (ja) | ピストン機械 | |
US6065874A (en) | Linear bearing | |
GB2525213A (en) | OSP with rectilinear drive mechanism | |
KR100372086B1 (ko) | 4절 링크 로타리 기관 | |
AU2004269045B2 (en) | Rotary mechanism | |
RU2122130C1 (ru) | Двухтактный двигатель | |
WO1998058167A1 (en) | Rotary engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20040218 |