CZ290649B6 - Rotační pohonné zařízení - Google Patents

Abstract

Rotační pohonné zařízení ve formě toroidního spalovacího motoru (20) je opatřeno vzájemně protilehlými rotorovými jednotkami (45) nesoucími písty (47) upravené na každé rotorové jednotce (45). Mezi písty (47) jsou vytvořeny částečně toroidní pracovní komory, ve kterých je stlačována spalitelná směs vzduchu a paliva a potom při dosažení nejmenšího vnitřního objemu pracovní komory je směs zapálena a tak se urychluje pohyb aktivních pístů (47) a rotorových jednotek (45). Rotorové jednotky (45) pohánějí planetový člen (50) pro jeho otáčení kolem své osy prostřednictvím spojovacího kluzného hnacího čepu (56). Alespoň jeden planetový člen (50) je uložen na klikovém čepu (51) klikového hřídele (40) a je vytvořen vcelku s planetovým ozubeným kolem, který je v záběru s centrálním prstencovým ozubeným kolem (53) uloženým centrálně na ose klikového hřídele (40). Klikový hřídel (40) může být upraven pro otáčení v opačném smyslu vzhledem ke smyslu otáčení rotorových jednotek (45) záběrem planetového ozubeného kola (52) s prstencovým ozubeným kolem (53) nebo ve stejném smyslu otáčení při záběru s centrálním ozubeným kolem.ŕ

Description

Rotační pohonné zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká rotačního pohonného zařízení, jako jsou kapalinová čerpadla a motory, které využívají toroidní válec pro pracovní komory, přičemž se zejména týká rotačního spalovacího motoru.

Takové spalovací motor}', motory poháněné tekutinou, fluidní čerpadla a spalovací motory s vnějším spalováním paliva se dosud společně nazývají toroidními motory. Pro zjednodušení popisu řešení podle příkladného provedení vynálezu bude v dalším popisu popisována aplikace vynálezu na spalovací motor s vnitřním spalováním paliva.

Dosavadní stav techniky

Dosud byla vyřešena a vyrobena celá řada různých rotačních motorů. Většinou byly tyto motory navrhovány jako řešení redukující nevýhody konvenčních motorů s vratně pohyblivými písty, vy plývající z konstrukční povahy těchto motorů a/nebo s ohledem na vytvoření kompaktního nebo lehkého motoru, jehož výroba by byla hospodárná a u kterého by se dosahovalo efektivnějšího využití paliva. Dosud se však nepodařilo vyřešit takové provedení tohoto druhu motoru, které by bylo průmyslově využitelné a obchodně úspěšné, jediné spalovací motory s vnitřním spalováním paliva, které by ly hromadně vy ráběny, jsou motory typu Wankelova rotačního motoru a konvenční pístové motory s vratně pohyblivými písty.

Konvenční čerpadla a motory s vratným pohybem pístů byly dosud univerzálně využívány díky jejich účinné a jednoduché přeměně posuvného pohybu pístů na rotační pohyb pomocí klikového hřídele. Konvenční spalovací motory s vratným pohybem pístů však mají omezenou možnost snížení spotřeby paliva, způsobenou třením mezi značným počtem pohyblivých součástí. Tyto pohyblivé součásti obecně tvoří otočné součásti a čepy uložené v ložiskách, u se kterých tření zvětšuje s rychlostí otáčení a s rostoucím počtem takových ložisek, pístních kroužků, u kterých vzniká tření mezi skupinou kroužků na každém pístu a stěnami pístů, a skupinou ventilů, ve které četné součásti pracují jako kombinovaný systém, který vnáší výrazné tření do motoru jako celku.

Kromě toho tepelná účinnost spalovacích motorů s vratně posuvnými písty se snižuje konstrukčním řešením mechanických součástí, použitými materiály, způsobem provozu a použitím společné válcové části pro všechny fáze jednoho cyklu. Spalovací motory s účinným využitím paliva již sice existují, ale představují velmi složité jednotky. Taková složitost zvyšuje výrobní a montážní náklady.

Wankelův motor našel uplatnění u motorových vozidel díky svému vysokému výkonnému potenciálu. Z různých důvodů však není tento motor běžně používán jako náhrada konvenčních pístových motorů u vozidel pro hromadnou dopravu osob nebo hromadně vyráběných malých průmyslových motorů.

Jsou již známy také jiné typy rotačních motorů. Mezi ně patří toroidní motory mající válce toroidního tvaru, vytvořené ve válcové skříni kolem montážní sestavy hnacího hřídele, rotorové ústrojí uložené otočně kolem hnacího hřídele a spojené s písty ve válci toroidního tvaru, přičemž písty se pohybují cyklicky směrem ksobě a od sebe a tím vytvářejí mezi sebou expandující a smršťující se provozní komory uvnitř toroidního válce, přičemž montážní jednotkou válcové skříně jsou vedeny sací a výfukové kanály pro přívod a odvádění fluidních látek do pracovních komor a ven z nich.

- 1 CZ 290649 B6

Typický druh toroidních rotačních motorů je popsán v „the Wankel engine desing development applications Jana P. Norbye, publikovaném firmou Chilton Book Company. FR-PS 2 498 248 aDE-PS 35 21 593 rovněž popisují známé druhy toroidního motoru. Některé z těchto motorů využívají vnějších mechanismů pro vyvolání cyklického pohybu pístů, které se pohybují uvnitř válce, zatímco jiná známá řešení využívají kývavých kotoučů vaček a podobně v přenosovém řetězci pro přenos síly pro dosažení požadovaného mechanického spojení hnacích součástí.

Z hlediska požadavků hromadné výroby se všechny tyto známé motory považují za nevýhodné jak k\ůli malé účinnosti při provozu, tak také kvůli obtížnosti dosažení vyhovujícího výkonu za normálních provozních podmínek, kterým by bylo možno zajistit dodávání potřebné síly. Mnohá známá řešení vyžadují komplikované výrobní a montážní postupy, obtížné se utěsňují, jsou celkově složitá nebo mají nízkou provozní účinnost.

Úkolem vy nálezu je proto nalézt řešení toroidního motoru, u kterého by se dosáhlo odstranění nebo omezení alespoň některých uvedených nedostatků.

Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen rotačním pohonným zařízením typu majícím pevný toroidní válec vytvořený ve formě válcové skříně, opatřené prstencovým otvorem kolem vnitřní obvodové části toroidního válce, vedle sebe umístěné rotory, dosahující do blízkosti prstencového otvoru a podepírající příslušné písty vtoroidním válci, přičemž písty jsou pohyblivé střídavě zpomaleným a zrychlovaným pohybem v dutině toroidního válce, a každý z pístů je opatřen těsnicími prvky, dosedajícími na stěnu toroidního válce pro vytvoření rozpínajících se a smršťujících se pracovních komor uvnitř toroidního válce mezi sousedními písty u příslušného rotoru, kde ve stěně toroidního válce je vytvořen alespoň jeden sací kanál a výfukový kanál pro přivádění pracovní látky do pracovních komor a její odvádění ven z nich, a kde hnací hřídel je podepřen ve válcové skříni otočně kolem osy hnacího hřídele, která je souosá s osou rotorů, podle vynálezu, jehož podstatou je, že hnacím hřídelem je klikový hřídel mající klikový čep přesazený stranou od osy hnacího hřídele a umístěný mezi hlavními ložisky a rotory, přičemž klikovým čepem je podepřen alespoň jeden planetový člen, oběžný pro orbitální dráze kolem osy hnacího hřídele a zabírající s komplementárními hnacími prvky spřaženými s válcovou skříní pro vyvolání rotace a oběžného pohybu planetového členu kolem osy hnacího hřídele předem určenou rychlostí otáčení vzhledem ke klikovému hřídeli, každý rotor má příslušné pohonné spojení s planetovým členem, přesazeným z osy hnacího hřídele pro otáčení rotorů tak, že jimi nesené písty vymezují střídavě se rozpínající a smršťující se pracovní komory uvnitř toroidního válce, a jedno z hnacích spojení probíhá z planetového členu otvorem v bližším rotoru do vzdálenějšího rotoru.

Hnací hřídel se může otáčet ve stejném smyslu jako rotorová jednotka, ale ve většině aplikací pro vytvoření spalovacího motoru je výhodné, jestliže je hnací hřídel nucen se otáčet v opačném smyslu než rotorová jednotka, přičemž rychlost otáčení rotorových jednotek může být redukována s ohledem na rychlost otáčení hnacího hřídele.

Hnací prostředky pro udržování obíhání planetového členu kolem jeho oběžné osy mohou obsahovat řetěz nebo ozubený řemen vedený od poháněného řetězového kola nebo ozubené kladky, upevněné na planetovém členu souose s oběžnou osou, kolem hnacího řetězového kola nebo ozubené kladky uchycené na montážní sestavě válcové skříně. V alternativním provedení mohou být hnací prostředky tvořeny ozubeným kolem upevněným na planetovém členu a zabírajícím s vnitřní stranou nebo vnější stranou nebo dokonce nepřímo prostřednictvím ozubeného soukolí s centrálním nebo prstencovým ozubeným kolem, upevněným k montážní sestavě válcové skříně. Tak se může planetový člen otáčet pomocí planetového ozubeného kola, poháněno pevným centrálním kolem, souosým s hnacím hřídelem, aby se otáčel ve stejném směru jako rotorové jednotky.

-2CZ 290649 B6

Ve výhodné formě se planetový člen otáčí s planetovým ozubeným kolem, poháněným pomocí prstencového ozubeného kola, souosého s hnacím hřídelem, přičemž v tomto případě se hnací hřídel otáčí v opačném směru než rotorové jednotky.

Planetový člen může být vytvořen ve formě vačkového členu uváděného do epicyklického pohybu vzhledem k ose hnacího hřídele a spolupracujícího přímo s komplementárními vačkami, spřaženými s montážní sestavou válcové skříně. Například ve verzi motoru s osmi písty může být planetový člen tvořen členem se šesti vačkovými výstupky, zabírajícími z vnější strany s osmi vačkovými částmi skříně.

Ve výhodném provedení vynálezu prochází hnací hřídel rotorovými jednotkami a je uložen otočně v ložiskách ve válcové skříni na vzájemně protilehlých stranách rotorových jednotek. Planetový člen může být uváděn do otáčivého pohybu kolem osy hnacího hřídele tím, že je podepřen na dráze vytvořené v podpěrné jednotce a pohybuje se kolem hnacího hřídele, popřípadě na uložení klikového typu otočně kolem osy hnacího hřídele. Hnací hřídel je však výhodněji vytvořen ve formě klidového hřídele tvořícího mezi svými uloženími ve válcové skříni klidový’ čep, přičemž planetový člen je podepřen na klikovém čepu, přesazeném do strany. Je také výhodné, jestliže je klikový hřídel vytvořen s mezilehlým plovoucím otočným uložením, na kterém jsou uchyceny rotorové jednotky.

Je také výhodné, jestliže je přímé hnací spojení tvořeno hnacím čepem, který je pevně uložen na jednom z planetových členů nebo v další rotorové jednotce a který je kluzně uložen v sousední rotorové jednotce pro umožnění epicyklického pohybu planetového členu, přičemž přenos zatížení mezi pevně uchyceným hnacím čepem a buď planetovým členem, nebo každou rotorovou jednotkou se realizuje přenosem zatížení po v podstatě přímé zatěžovací dráze prostřednictvím jeho kluzného uložení na této dráze. To znamená, že přenos zatížení se realizuje bez požadavku na mezilehlý spojovací článek nebo mechanismus a tato část motoru může být robustní, jednodušší, kompaktní a spolehlivá. Kromě toho umožňuje přímé hnací spojení provádět všechny mechanické práce uvnitř toroidního válce, jehož průměr je omezen výhodnými proporcemi a výkonem motoru, bez zhoršování a ohrožování pevnosti a trvanlivosti motoru.

Ve výhodném provedení je planetový člen vytvořen ve formě hnacího třmenu otočného kolem klikového čepu, který je opatřen kluznými prvky vystupujícími v radiálním směru z klikového čepu a zabírajícími přímo s hnacím čepem, přičemž místo přenosu síly mezi hnacím čepem a planetovým členem se přesouvá podél v podstatě přímé dráhy pro přenos síly v průběhu kluzného záběru čepem a planetovým členem.

Kluzné prostředky mohou také vytvářet nelineární kluznou dráhu, jestliže je to požadováno, ale za výhodnější je pokládáno takové provedení, při kterém kluzné prostředky probíhají radiálně směrem ven od klikového čepu. Kluzné prostředky jsou výhodně tvořeny radiálně probíhající štěrbinou v hnacím třmenu a kluzný blok je uložen volně posuvně ve štěrbině a unáší hnací čep, který zabíhá s druhou rotorovou jednotkou. Kluzný blok je zejména uložen uvnitř štěrbiny a je veden bez možnosti vypadnutí do strany jejími válcovými bočními stěnami, přičemž kluzný blok je vytvořen z materiálu s nízkým koeficientem tření, například z keramického materiálu. Je-li to třeba, hnací čep by také mohl být uložen přímo do štěrbiny nebo vybrání s pravoúhelníkovým tvarem průřezu. Kromě toho by mohl být hnací čep vytvořen vcelku s kluzným blokem a/nebo s rotorovou jednotkou, ale vhodněji je hnací čep tvořen samostatným čepem, uloženým otočně v kluzném bloku a v rotorové jednotce.

Jedna z rotorových jednotek by mohla být spřažena s hnacím hřídelem pro otáčení konstantní relativní úlohovou rychlostí, takže pouze druhá rotorová jednotka osciluje vůči prvnímu rotoru při vytváření pracovních komor s proměnným objemem. Je však výhodnější, jestliže jsou obě rotorové jednotky spojeny odpovídajícím způsobem s hnacím hřídelem.

-3 CZ 290649 B6

U spalovacího motoru podle vynálezu je výhodné, jestliže písty na příslušných rotorových jednotkách působí střídavě jako aktivní a reaktivní písty. Pro dosažení stejného dynamického zatížení pro každou rotorovou jednotku v jejich příslušných aktivních a reaktivních fázích je výhodné, jestliže je každý hnací třmen vytvořen s příslušnými kluznými prostředky probíhajícími radiálně od diagonálně protilehlých stran klikového čepu a jestliže příslušný hnací čep zabírá s příslušnou rotorovou jednotkou. Tím s vyvolávají rozdílné úhlové rychlosti protilehlých hnacích čepů pro vyvolání pohybu aktivních pístů směrem od reaktivních pístů v průběhu nasávací nebo expanzní fáze pracovního cyklu a současně cyklické posouvání směrem k reaktivním pístům v průběhu kompresní a výfukové fáze cyklu.

Kromě toho má uspořádání spojovacích prostředků, při kterém jsou spřažené rotory poháněny shodně a mimo fázi, výhodou spočívající v udržování vyvážení setrvačných sil, vyvozovaných součástmi motoru, a ekvivalence fyzikálních charakteristik pro všechny fáze pracovního cyklu. To je dále podporována výsledným přibližně sinusovým oscilačním působením rotorů. Aby se vytvořil robustnější motor, mohou hnací čepy procházet rotorovými jednotkami pro přímé připojení k odpovídajícím hnacím třmenům, vytvořeným na opačných stranách rotorových jednotek.

Části válcové skříně tvoří podle výhodného provedení vynálezu komplementární boční části toroidní skříně a příslušnou část přístupového otvoru pro umožnění přístupu do skříně. Tento vstupní otvor by však mohl být vytvořen také jen v jedné části válcové skříně, pokud by to bylo výhodné.

Počet pístů pro každý rotor rotačního pohonného zařízení se může měnit od minimálního počtu, při kterém je motor opatřen jedním pístem u každého rotoru. Motor může pracovat jako dvoudobý motor se dvěma pracovními cykly nebo jako čtyřdobý motor se čtyřmi zdvihy a cykly. Je výhodné, jestliže je každá dvojice rotorů opatřena tolika písty, kolik je cyklů motoru u daného typu, přičemž zvětšený počet pístů je násobkem počtu těchto cyklů pro každou dvojici rotorů. To znamená, pro dvoudobý motor se dvěma zdvihy a cykly může být celkový počet pístů roven 2, 4, 6, 8 atd., zatímco pro čtyřdobý motor se čtyřmi zdvihy a cykly je celkový počet pístů roven 4, 8, 12, 16 atd. Je také výhodné, jestliže vstupní a výstupní kanálové prvky obsahují pro každý minimální výhodný počet pístů pro daný typ motoru jeden vstupní kanál a jeden výstupní kanál. Výhodně jsou písty na každé rotorové jednotce umístěny ve stejných odstupech od sebe kolem vnější části příslušných rotorů.

Je výhodné, jestliže motor pracuje jako čtyřdobý motor s rotorovou jednotkou poháněnou v opačném smyslu otáčení než klikový hřídel a s průměrnou rychlostí otáčení rovnou jedné její třetině a každý rotor je opatřen rotorovým tělesem zasahujícím do toroidního válce a utěsňujícím jeho vnitřní prstencový otvor a na vnějším obvodu rotorového tělesa jsou ve stejných odstupech od sebe upevněny čtyři písty a vstupní a výstupní kanálové prvky obsahují dvojici vzájemně diametrálně protilehlých vstupních kanálů a dvojici vzájemně protilehlých výstupních kanálů a příslušné vstupní a výstupní kanály nebo otvory jsou umístěny vedle sebe a v sousedství polohy pístů při jejich umístění za sebou.

Ve výhodném provedení vynálezu jsou vstupní prostředky tvořeny prstencovým otvorem probíhajícím po celém obvodu ve vnitřní stěnové části válce a rotory jsou umístěny vedle sebe a zasahují do prstencového otvoru pro účinné stěsnění tohoto otvoru a podepření svých příslušných pístů uvnitř válce. Otvor a rotory mohou být umístěny asymetricky vzhledem ke střední rovině, ve které je uložena střednicová rovina válce, ale výhodněji jsou prstencový otvor a rotory souměrné ke střednicové rovině. Toroidní válce má v příčném řezu výhodně kruhový tvar, ale může mít průřez se čtvercovým nebo trojúhelníkovým tvarem nebo s jiným tvarem podle konkrétní potřeby.

Rotorové jednotky jsou výhodně umístěny v podstatě středově uvnitř montážní sestavy válcové skříně a jsou uloženy otočně na střední úložné a otočné části klikového hřídele, který je opatřen

-4CZ 290649 B6 dvěma do řady uspořádanými klikovými čepy po obou stranách střední úložné a otočné části pro podepření dvojic souosých planetových členů, umístěných v odstupu od sebe, a rotorové jednotky podepírají příslušné hnací čepy vystupující z opačných stran rotorové jednotky a procházející z opačných stran rotorové jednotky sousední rotorovou jednotkou do každého planetového členu.

V jednom výhodném provedení motoru, majícím čtyři písty u každého rotoru, je možno použít shodných, ale protilehlých rotorů s hnacími čepy přesazenými o 22,5° od linie probíhající mezi protilehlými písty. Radiální umístění hnacích čepů se může rovněž měnit pro dosažení změn relativních pohybů pístů příslušných rotorových jednotek.

Otevírání vstupních a výstupních kanálů by mohlo být časově ovládáno talířovými ventily nebo podobně, avšak výhodně jsou vstupní a výstupní kanály vytvořeny ve stěnách válce a jejich otevírání a zavírání je ovládáno jejich obloukovou délkou zajišťující požadovanou dobu otevření a propojení s pracovními komorami. Tyto kanály by mohly být vytvořeny v jedné z částí válcové skříně, ale výhodněji jsou sací kanály vytvořeny v jedné z částí skříně a výfukové kanály jsou vytvořeny v druhé z obou částí skříně. Kanály jsou vyústěny výhodně do protilehlých bočních stěn toroidního válce, ale v případě potřeby by mohly být vyústěny v libovolném úhlu nebo radiálně buď z jedné, nebo z obou montážních sestav válcové skříně, aby tak mohly být skupiny takových montážních sestav montovány vedle sebe pro vytvoření motoru majícího větší počet toroidních válců, uspořádaných kolem společné montážní sestavy klikového hřídele.

Je také výhodné, aby u motoru určeného pro aplikace, ve kterých se vyžaduje nižší rychlost, ale větší kroutící moment, například u motorů pro vozidla sloužící k hromadné dopravě osob, byly provedeny takové konstrukční úpravy, že poměr vrtání a zdvihu je řádově 1:3 až 1:4, takže z procesu spalování a expanze se dosahuje zvýšeného odběru výkonu a omezují se ztráty energie na minimum. Toho je výhodně dosahováno u motoru majícího průměr vrtání válce v rozsahu od jedné čtvrtiny do jedné třetiny poloměru toroidu. Poloměr toroidu se výhodně pohybuje mezi šestinásobkem a desetinásobkem excentricity klikového čepu a hnací čep je přesazen do strany od osy klikového hřídele o dvojnásobek až pětinásobek excentricky klikového čepu. Ve výhodném provedení motoru, opatřeném čtyřmi písty na každém rotoru, jsou hnací čepy vzdáleny od osy klikového hřídele o čtyřnásobek odstupu klikového čepu od klikového hřídele a toroidní osa je vzdálena od osy klikového hřídele o osminásobek odstupu klikového čepu od osy klikového hřídele.

V alternativním provedení má motor pro takové aplikace, které vyžadují vysokou rychlost otáčení, například dvanáct nebo šestnáct pístů u každé dvojice rotorů a mohou být vytvořeny s poměrem vrtání ke vzniku řádově od jedna k jedné dojedná ke dvěma.

Další řešení podle vynálezu obsahuje spalovací toroidní motor typu majícího toroidní válec vytvořený v montážní sestavě válcové skříně kolem montážní sestavy klikového hřídele, uloženého otočně kolem osy koncentrické s osou toroidního válce a spojeného s axiálně protilehlými rotorovými jednotkami, nesoucími písty vtoroidním válci, spojovacími prostředky, přičemž otáčení klikového hřídele vyvolává cyklické pohyby pístů k sobě a od sebe a naopak a tím zvětšování a zmenšování vnitřního objemu pracovních komor vytvořených mezi písty uvnitř toroidního válce, přičemž válcovou skříní procházejí vstupní a výstupní kanály pro přívod a odvádění fluidních látek do pracovních komor a ven z nich. Podstata vynálezu u tohoto spalovacího spočívá v tom, že hnací hřídel je uváděn do protiběžného otáčivého pohybu vůči rotorovým jednotkám, přičemž rychlost otáčení rotorových jednotek je redukována vůči rychlosti otáčení klikového hřídele.

U spalovacích motorů s toroidním válcem, určených pro pohon středně velkých automobilů vhodných pro pohodlnou jízdu na dálnicích je výhodném jestliže je při jízdě rychlostí 100 km/h udržována průměrná rychlost pohybu pístů řádově na 335 m/min, což u motoru majícího průměr prstencové střednice toroidu mezi 150 mm a 200 mm vede k rychlosti otáčení rotorových jednotek kolem 300 ot/min.

-5CZ 290649 B6

Těchto výsledků je dosaženo konstrukčním vytvořením motoru, u kterého se hnací hřídel otáčí třikrát rychleji než rotorové jednotky, to znamená s asi 900 ot/min. Tato výstupní rychlost je využita při použití výsledného hnacího poměru 1:1. Pro menší vozidla bude vhodné použít podobných poměrů. To znamená, že menší průměr kol bude odpovídat menším toroidním válcům s rotorovými jednotkami otáčejícími vyššími rychlostmi při stejné rychlosti pohybu pístů.

V ještě jiném provedení vynálezu je vytvořen toroidní spalovací motor typu majícího toroidní válec vytvořený v montážní sestavě válcové skříně kolem montážní sestavy klikového hřídele, uloženého otočně kolem osy koncentrické s osou toroidního válce a spojeného s axiálně protilehlými rotorovými jednotkami, nesoucími písty v toroidním válci, spojovacími prostředky, přičemž otáčení klikového hřídele vyvolává cyklické pohyby pístů k sobě a od sebe a naopak a tím zvětšování a zmenšování vnitřního objemu pracovních komor vytvořených mezi písty uvnitř toroidního válce, přičemž válcovou skříní procházejí vstupní a výstupní kanály pro přívod a odvádění fluidních látek do pracovních komor a ven z nich. Spojovací prostředky spojující písty ve válci toroidního tvaru s hnacím hřídelem obsahují hnací prostředky pro spojení jedné rotorové jednotky s hnacím hřídelem, klikový čep přesazený do strany od hnacího hřídele, planetový člen uváděný do otáčivého pohybu kolem klikového čepu předem určenou rychlostí otáčení vůči hnacímu hřídeli, přičemž planetový člen je podepřen na klikovém čepu pro epicyklický ohyb kolem hnacího hřídele. Hnací hřídel je vytvořen ve formě klikového hřídele probíhajícího válcovou skříní a tvořícího mezi místy svého uložení v montážní sestavě skříně klikový čep a planetový člen je podepřen na klikovém čepu, přesazeném do strany.

Další výhodné provedení vynálezu se týká rotačního pohonného zařízení typu opatřeného toroidním válcem vytvořeným v montážní jednotce válcové skříně kolem montážní sestavy hnacího hřídele, podepřeného otočně kolem osy koncentrické s osou válce toroidního tvaru a spojeného s axiálně protilehlými rotorovými jednotkami nesoucími písty uvnitř toroidního válce pomocí spojovacích prostředků, přičemž otáčení hnacího hřídele vyvolává cyklický pohyb pístů k sobě a od sebe a naopak, které vytvářejí mezi sebou expandující a smršťující se pracovní komory, a vstupní a výstupní kanálové prvky procházejí válcovou skříní pro přivádění fluidních látek do pracovních komor a ven z nich. Podstata tohoto řešení spočívá vtom, že montážní sestava válcové skříně obsahuje příslušné protilehlé části válcové části válcové skříně, spojené vzájemně podél střední roviny toroidního válce, montážní skupina hnacího hřídele probíhá mezi oběma částmi válcové skříně a je otočně uložena v příslušných protilehlých částech skříně vložením protilehlých konců hnacího hřídele v axiálním směru do příslušných protilehlých částí válcové skříně zjejího vnitřního prostoru, přičemž spojovací prvky obsahují součásti, které mohou být operativně montovány na hnacím hřídeli zjeho jedné nebo protilehlé strany vzájemným záběrem součástí v axiálním směru, a rotační poháněči zařízení může být snadno smontováno postupným přidáváním součástí v axiálním směru do vzájemného funkčního spojení mezi sebou.

Hnací hřídel je výhodně tvořen klikovým hřídele a spojovací prostředky obsahují hnací třmen otočný společně s planetovým ozubeným kolem okolo montážní jednotky klikového čepu na klikovém hřídeli, obsahující planetové ozubené kolo zabírající s vnitřním prstencovým kolem, upevněným na sousední části válcové skříně koncentricky s osou hnacího hřídele. Hnací třmen výhodně obsahuje radiálně vytvořenou štěrbinu a kluzný blok, který může být uložen do radiálně probíhající štěrbiny před osazením hnacího třmenu na hnací hřídel, přičemž s axiálním hnacím čepem, uloženým axiálně do záběru s rotorovou jednotkou, je spřažen kluzný blok pro vyvolání oscilace této rotorové jednotky. V tomto provedení je kluzný blok vhodně spojen s hnacím čepem probíhajícím ve spojovacím směru do záběru s rotorovou jednotkou.

Pro usnadnění montáže součástí sloužících pro přenášení síly nebo zatížení v montážním směru je výhodné jestliže je hnací třmen poháněn planetovým ozubeným kolem, upevněným na hnacím třmenu pro společné otáčení s ním, které je v záběru s prstencovým ozubeným kolem, majícím svou osu soustřednou s hnacím hřídelem.

-6CZ 290649 B6

Vynálezem je také vyřešen spalovací motor obsahující válcovou skříňovou jednotku storoidně vytvarovaným válcem a prstencovým vstupním otvorem otevřeným do válce, montážní sestavu klikového hřídele, otočného kolem osy klikového hřídele, soustředné s osou toroidně tvarovaného válce a nesoucí jednotku klikového čepu s osou přesazenou do strany od osy klikového hřídele, planetový člen, podepřený na jednotce klikového čepu pro otáčení kolem jednotky klikového čepu, dvojici rotorových jednotek vedle planetového členu a podepřených otočně kolem osy soustředné s osou toroidně tvarovaného válce. Každá rotorová jednotka obsahuje základní těleso nesoucí písty, celkový počet pístů pro dvojici rotorů je větší než čtyři a písty jsou rozmístěny ve stejných odstupech od sebe po obvodu základního tělesa příslušných rotorů a jsou utěsněné uloženy uvnitř válce a jsou pohyblivé kolem nich, každé základní těleso zasahuje do vstupního prstencového otvoru pro uzavření toroidně tvarovaného válce z vnitřní strany, planetový člen je spojen spojovacími prostředky s rotorovými jednotkami tak, že spřažené rotory a planetový člen jsou unášeny kolem osy klikového hřídele a otáčení planetového členu kolem klikového čepu vyvolává pohyb rotorových jednotek ve stejných fází vůči sobě a cyklický pohyb pístů směrem k sobě a směrem od sebe při vytváření expandujících a zmenšujících se pracovních komor mezi za sebou následujícími písty uvnitř toroidního válce, přičemž pracovní komory expandují a zmenšují se mezi minimálním a maximálním objemem pracovní komory. V jednotce válcové skříně jsou vytvořeny vstupní a výstupní otvorové jednotky pro vstup a výstup fluidních látek do válce a ven z něj, vstupní a výstupní otvorové jednotky obsahují pro každé čtyři písty jeden sací kanál a jeden sací kanál a jeden výfukový kanál, sací a výfukové kanály jsou umístěny v polohách, ve kterých sousední písty vymezují mezi sebou pracovní komorou s minimálním vnitřním objemem, a motor obsahuje hnací prvky pro otáčení planetových členů kolem klikového hřídele s určenou relativní rychlostí otáčení, přičemž vstupní otvorová jednotka se stupně otevírá v konstantním časovém vztahu k expandující pracovní komoře a výstupní otvorová jednotka se potom otevírá v konstantním časovém vztahuje zmenšující se pracovní komoře.

Spalovací motor obsahuje podle výhodného konkrétního provedení vynálezu dvojitý planetový člen, osazený na dalším souosém klikovém čepu na protilehlé straně rotorových jednotek, a spalovací prvky, kterými je spojen dvojitý planetový člen s rotorovými jednotkami. Je také výhodné, že montážní celek válcové skříně je tvořen dělenou skříní, rozdělenou střední rovinou obsahující toroidní osu válce pro vytvoření vzájemně protilehlých skříňových částí, které jsou umístěny v odstupu od sebe podél vnitřní části montážního celku válcové skříně pro vytvoření prstencového vstupního otvoru do válce, přičemž planetové členy jsou podepřeny v odstupu od sebe v příslušných koaxiálních ložiskách klikového čepu otočně kolem nich a spojovací prvky obsahující příslušné kluzné prvky spřažené s planetovými členy, majícími vzájemně protilehlá kluzná vedením ve kterých jsou uloženy příslušné hnací čepy, uložené rovnoběžně sosou klikového hřídele a vystupujícím z protilehlých stran každé rotorové jednotky do každého planetového členu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení, zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 čelní pohled na motor, obr. 2 zadní pohled na motor, obr. 3 podélný řez montážní skupinou válcové skříně, obr. 4 rozložený pohled na montážní skupinu klikového hřídele, obr. 5 zadní pohled na rotor s písty,

-7CZ 290649 B6 obr. 6 zadní pohled na protilehlé rotory s písty v provozních vzájemných polohách, přičemž další rotory jsou pro větší přehlednost šrafovány, obr. 7 zadní pohledy a boční pohledy na hnací čep a úložný blok, obr. 8 příčný řez montážní skupinou rotoru, obsahující hnací čep a úložné bloky, obr. 9 zadní, horní a boční pohled na planetový člen, obr. 10 pohled na planetové členy, umístěné v odstupu od sebe a podepírající hnací čep a úložné bloky, obr. 11 pohled na spojení mezi planetovým členem a prstencovým ozubeným kolem, obr. 12 zvětšený pohled na těsnicí soustavu montážních skupin rotoru ve skříních válců, obr. 13 podélný řez sestavenými součástmi motoru, obr. 14 řezy pracovními komorami motoru v průběhu jednoho pracovního cyklu motoru, zobrazené na šesti listech výkresů v třiceti třech fázích, obr. 15 řez alternativním příkladným provedením hnacího čepu, který je opatřen kulovitou úložnou částí a je uložen v montážní sestavě rotoru, obr. 16 podélný řez dvěma spřaženými montážními skupinami rotorů pro jednotlivý planetový člen nebo lehký průmyslový motor, popřípadě motor s jedním mechanismem, obr. 17 řez lehkým průmyslovým motorem nebo motorem s jedním mechanismem, obr. 18 čelní pohled na lehký průmyslový motor nebo motor s jedním mechanismem a obr. 19 řez motorem s dvojitým toroidním válcem, u kterého je zadní dvojice pístů pro lepší názornost na výkresu pootočena oproti skutečné poloze v této fázi o 90°.

Příklady provedení vynálezu

Jak zobrazuje obr. 1, přední část 22 válcové skříně motoru 20 obsahuje dva sací kanály 24, dvě zapalovací svíčky 25 namontované do dvou uložení 26 zapalovacích svíček a skupinu radiálních ztužujících žeber 27 a je opatřena předním vyvažovačím krytem 28 klikového hřídele. Přední část 22 válcové skříně je spojena pomocí svorníků 29, rozmístěných po obvodě, se zadní částí 23 válcové skříně. Přední část 22 válcové skříně je také opatřena úpravami pro uložení integrálního olejového čerpadla 30, poháněného kladkou 31 na konci klikového hřídele a ozubeným řemenem 32. Olejové čerpadlo 30 je zásobováno olejem olejovým kanálkem 33 vedoucím ze spodku 34 klikové skříně, přičemž olej ze spodku 34 klikové skříně se může vypouštět otvorem uzavřeným zátkou 35. Výpustná zátka 36 chladívaje umístěna v nejnižším místě vodního pláště.

Na obr. 2 je zobrazena zadní část 23 válcové skříně motoru 20, opatřená dvěma výfukovými kanály 37 a montážními úchyty 38 na kupolovité části skříně pro upevnění poháněných zařízení. K montážní skupině 40 klikového hřídele 70 je přišroubován setrvačník 39, zobrazený šrafovaně.

Jak je zobrazeno na obr. 3, montážní skupina válcové skříně 21 je vytvořena sešroubováním vzájemně protilehlých dílů tvořených přední částí 22 a zadní částí 23 válcové skříně 21 dohromady. Válcová skříň 21 obsahuje toroidní válec 41 a prstencový otvor 58 probíhající podél vnitřní strany toroidního válce 41 a otevřený do vnitřního prostoru 59 válcové skříně 21.

-8CZ 290649 B6

Prstencový otvor 58 je vytvořen souměrně vzhledem k rovině obsahující střední osu 60 toroidního válce 41 a mezi vzájemně protilehlými prstencovými čelními plochami 61 obou částí 22, 23 válcové skříně 21..

Souose s přední částí 22 a zadní částí 23 válcové skříně 21 jsou vytvořena hlavní ložiska 62 a hlavní ložiskové vnitřní opěrné plochy 63, přičemž boční opěrné plochy 64 rotoru jsou vytvořeny po obou stranách prstencového otvoru 58.

Mezi oběma částmi 22, 23 válcové skříně 21 je uloženo těsnění 65 spalovacího prostoru a další vnější těsnění 66. Těsnění 65 je umístěno mezi toroidním válcem 41 a vodním pláštěm 42 a má zamezovat unikání spalin a vnější těsnění 66 je umístěno mezi vodním pláštěm 42 a vnější stranou válcové skříně 21 a má zamezovat unikání chladivá do okolí motoru 20 nebo ze spodní části motoru 20 do spodku 34 klikové skříně.

Ve vrcholu zadní části 23 válcové skříně 21 je vytvořen vstupní otvor 68 pro vodu, zatímco výstupní otvor 69 pro odvádění vody do chladiče je vytvořen ve vrcholu přední části 22 válcové skříně 21. Ze spodku 34 klikové skříně se olej může vypouštět vypouštěcím otvorem 43.

Na obr. 4 je zobrazen v rozloženém stavu montážní skupina 40 klikového hřídele 70. obsahující vlastní klikový hřídel 70 se dvěma otočnými klikovými čepy 51, se dvěma středními úložnými ložisky 49 a se dvěma odnímatelnými hlavními ložisky 44. Tato montážní skupina 40 klikového hřídele 70 zahrnuje také čelní kladku 71., čelní protizávaží 72 a vyvážený setrvačník 73. Je zde znázorněno stranové přesazeni klikového čepu 51 od osy 70A klikového hřídele 70. Každé hlavní ložisko 44 je opatřeno kuželovou dírou 74. přesazenou do strany a nasazenou na kuželovitou vodicí koncovou část 75 klikového čepu 51. Hlavní ložisko 44 se nastaví do požadované polohy podélným klínem 76 a potom se upevní přidržovacím šroubem 77 ke kuželovité vodicí koncové části 75 klikového čepu 51. Hlavní ložisko 44 je také opatřeno opěrnými plochami 78 pro regulování posuvu konců montážní skupiny 40 klikového hřídele 70 ve válcové skříni 21 a čelními opěrnými plochami ~9 pro regulování posuvů planetového členu 50 (obr. 9). Montážní skupina 40 klikového hřídele 70. uložená ve válcové skříni 21, je podepřena v hlavním ložisku 44 (obr. 4). Přívod oleje do tohoto hlavního ložiska 44 je zajištěn středním hlavním kanálem 80 v klikovém hřídeli 70 a příčnými otvory v klikovém čepu 51, přičemž olej je rozváděn do jednotlivých ložisek 44, 49.

Na obr. 5 je zobrazena montážní sestava tvořící rotorové jednotky 45, z nichž každá je opatřena čtyřmi písty 47, které jsou rozmístěny souměrně a probíhají v podélném směru a jsou podepřeny na své základně vnější přírubou 46. Každá rotorová jednotka 45 obsahuje hnací čepový výstupek 81, umístěný v odstupu dovnitř od vnější příruby 46, a je opatřena obloukovým výřezem 82, vytvořeným diametrálně protilehle proti čepovému výstupku 81. Hnací čepový výstupek 81 je přesazen stranou o 22,5 stupně od společné průměrové linie 83 dvojice vzájemně protilehlých pístů 47 pro umožnění uložení pístů sdružených rotorových jednotek ve skupinách kolem toroidního válce 41 (obr. 3) a jejich posouvání k sobě a od sebe na úložné ploše 84 úložné hlavy 85. Hmotnost rotorových jednotek 45 je snížena vytvořením skupiny okének 86.

Obr. 6 zobrazuje, že obloukový výřez 82 v rotoru 45A obsahuje čepový výstupek 81 odpovídajícího protilehlého rotoru 45B, který je přiřazen v zobrazené poloze. Tento obloukový výřez 82 umožňuje natáčení spřažených rotorů 45A, 45B, z nichž jeden je pro lepší rozlišení šrafovaný, vůči sobě, v mezích stanovených délkou oblouku obloukového výřezu 82.

Na obr. 7 je zobrazeno, že každý hnací čep 56 podepírá na obou svých koncích vždy jeden úložný blok 57, přičemž každý úložný blok 57 má vnější úložnou plochu 87 ve tvaru části válcové plochy.

Jak je patrno z obr. 8, písty 47 jsou namontovány na vnější přírubě 46 rotorové jednotky 45 a jejich středy jsou uloženy v rovině procházející vnitřní lícní plochou 88 každé rotorové

-9CZ 290649 B6 jednotky 45 a přesahuje za obvod vnitřní lícní plochy 88. Příslušný hnací čep 56 prochází dutým čepovým výstupkem 81 rotoru 45 a podepírá na obou svých koncích úložné bloky 57, přičemž osa 56A hnacího čepu 56 je rovnoběžná s osou 70A hnacího hřídele. Hnací čep 56 a úložný blok 57 jsou spojeny s rotorovou jednotkou 45 pro vytvoření úplné rotorové sestavy 89.

Na obr. 9 je znázorněn planetový člen 50 vytvořený s diametrálně protilehlými kluznými třmeny 54, z nichž každý má vzájemně protilehlé kluzné plochy 55 ve tvaru částí válcových ploch, vytvořených na přírubách 90 ve tvaru kruhové úsečce, umístěných kolem úložného náboje 91. Kluzné plochy 55 vybíhají z blízkosti tohoto náboje 91 a jsou ukončeny v otevřených koncích 92 kluzných třmenů 54, umístěných v odstupu od sebe. Planetový člen 50 je na svém vnějším konci opatřen planetovým ozubeným kolem 52 a je opatřen opěrnými čelními plochami 93 na obou koncích úložného náboje 91.

Obr. 10 zobrazuje hnací čep 56 spojující planetové členy 50 a uložený v úložných blocích 57, uložených kluzně na kluzných plochách 55 příslušných planetových členů 50. Úložné plochy 87 úložných bloků 57, mající tvar části válcové plochy, umožňují při provozu axiální odklonění hnacího čepu 56.

Obr. 11 znázorňuje ozubené hnací prvky zajišťující otáčení planetových členů 50 kolem její oběžné osy přenosem otáčivého pohybu z planetového ozubeného kola 52 na prstencové ozubené kolo 53. Z tohoto příkladu je zřejmé, že oběžná osa je střední osou klikového čepu, kolem které se planetový člen 50 volně otáčí.

Na obr. 12 je znázorněna těsnicí soustava rotorové jednotky 45. Písty 47 jsou utěsněny v toroidním válci 41 konvenčním typem pístních kroužků 94, které vystupují z prstencových drážek 95 kolem příslušných pístů 47 z vnějších ploch 96A, 96B rotorových jednotek 45. Jedna koncová část každého pístního kroužku 94 dosedá na kluznou ucpávku 97.

Kluzná ucpávka 97 je zejména válcová aje opatřena obloukovou kontaktní plochou, mající tvar odpovídající poloměru zakřivení vnější plochy rotoru rotorové jednotky 45 aje přitlačována do stíracího záběru s přivráceným volným okrajem 99 sousedního rotoru další rotorové jednotky 45 pružnou 100.

V alternativním příkladném provedení je pístní kroužek 94 vytvarován do tvaru kluzné ucpávky 97, která je nesena v prodloužení 98 pístní prstencové drážky 95 a je přitlačována do stíracího záběru s volným okrajem 99 rotoru sousední rotorové jednotky 45.

V případě potřeby mohou pístní kroužky 94 plně obklopovat písty 47 a procházet průchody vytvořenými v rotorech v místech jejich připojení k pístům 47, přičemž pístní kroužky 94 probíhají napříč volnými okraji 99, které by měly být zakřiveny jako pokračování plochy toroidního válce 41.

Těsnění spalovacího prostoru je tvořeno komole kuželovými těsnicími kroužky 101, které jsou pružně uloženy mezi vnějšími plochami 96A, 96B a sousedními vybranými plochami 102 ve válcové skříni 21 a mezi samotnými rotory rotorových jednotek 45 v místě 103, přičemž zploštělé základnové části 104 těsnicích kroužků 101 dosedají stíracím záběrem jeden na druhý.

V alternativním provedení mohou být těsnění spalovacího prostoru, vytvořená ve formě kroužků, umístěna v drážkách umístěných soustředně s osou klikového hřídele nebo excentricky vůči ní v montážní sestavě válcové skříně 21 a mohou být chráněny před otáčením vytvořením jazýčků.

Pro zajištění dokonalého těsnění jsou obě kontaktní boční plochy těsnění převážně rovinné, jak je to zobrazeno v příkladném provedení, aby zajistily axiální utěsnění vůči příslušným plochám skříně a rotoru. Podobné sady prstencových těsnění jsou umístěny vedle uvedených těsnění spalovacího prostoru a směrem dovnitř od nich a tvoří těsnění bránicí pronikání oleje. Tato olejová těsnění mohou obsahovat těsnicí O-kroužky pro usnadnění utěsnění.

-10CZ 290649 B6

K těsnicím kroužkům 101 pro utěsnění spalovacího prostoru je regulovaně přiváděn olej olejovým kanálem 106, přičemž olej se přivádí jednak k těsnicím kroužkům 101 a jednak k opěrným čelním plochám 108 rotorů rotorových jednotek 45. V alternativním příkladném provedení může být olej dodáván vstřikovacím ústrojím oleje.

Obr. 13 zobrazuje v příčné řezu sestavený motor 20. Motor 20 obsahuje dvě vzájemně protilehlé části 22, 23 válcové skříně 24, mající uvnitř toroidní válec 41, který je částečně obklopen vodním pláštěm 42. Spodní část válcové skříně 21 je využívána stejně jako spodek 34 klikové skříně.

Motor 20 obsahuje montážní skupinu 40 klikového hřídele, uloženou ve svých hlavních ložiskách 44. Dvě shodné, ale opačné orientované montážní rotorové jednotky 45 jsou podepřeny centrálně mezi oběma částmi 22, 23 válcové skříně 21 příslušnou úložnou hlavou 48 na středním úložném ložisku 49 montážní skupiny 40 klikového hřídele.

Dva shodné, ale opačně vytvořené planetové členy 50 jsou otočně uloženy na příslušných klikových čepech 51 montážní skupiny 40 klikového hřídele. Každý planetový člen 50 je opatřen planetovým ozubeným kolem 52, které je vytvořeno na jeho vnější straně a které je v záběru s příslušným jedním z prstencových ozubených kol 53, uložených ve vybráních v každé skříňové Části 22, 23, soustředných s osou klikového hřídele.

Kluzný třmen 54, vytvořený vcelku s planetovým členem 50 na jeho vnitřní straně, je opatřen vzájemně protilehlými kluznými plochami 55, které spolupracují s příslušnými hnacími čepy 56 prostřednictvím jejich úložných bloků 57. Hnací čepy 56 jsou upevněny na příslušných rotorech rotorových jednotek 45 proti sobě.

Součásti jsou smontovány do zobrazené sestavy, takže odtlačováním sousední dvojice pístů 47 od sebe, ke kterému dochází například při spalovacím procesu, se vyvolá otáčení planetových členů 50 a následně odvalování planetových členů 50 kolem prstencového ozubeného kola 53. Výsledný oběžný pohyb planetových členů 50, podepřených na klikových čepech 51, vyvolá otáčení montážní skupiny 40 klikového hřídele.

Obr. 14 zobrazuje na šesti listech výkresů, uvedených na obr. 14a až 14cc, postupný průběh jednoho celého pracovního cyklu motoru 20, přičemž jednotlivé zobrazené fáze se od sebe liší natočením klikového hřídele o 33,75° oproti předchozí fázi. U tohoto znázorněného motoru se jedná o motor s osmi písty, obsahující čtyři písty v každé rotorové jednotce a je zobrazen celý cyklus motoru od výchozí polohy až do návratu součástí motoru do výchozí polohy, při kterém dochází k jedné otáčce rotorů, ke třem otáčkám klikového hřídele a k šestnácti spalovacím a expanzním procesům. Písty Al až A4 prvního rotoru jsou odlišeny počátečním písmenem od pístů B1 až B4 druhého rotoru.

V průběhu prvního natočení klikového hřídele o 135° se příslušné protilehlé dvojice pístů první sady pístů Al až A4 na jednom rotoru stanou aktivními písty a pohybují se současně kupředu v toroidní komoře příslušnými nasávacími a kompresními oblastmi.

Při natočení klikového hřídele o 67,5°, odpovídajícím jedné polovině zdvihu pístů, nasávají zadní strany jedné dvojice vzájemně protilehlých aktivních pístů Al, A3 spalovací směs do expandujících pracovních komor, které se nacházejí za nimi a expandují směrem od protilehlých sacích kanálů, přičemž přední strany dvojice protilehlých aktivních pístů Al, A3 stlačují předtím nasátou spalovací směs ve zmenšujících se pracovních komorách, které se zmenšují směrem k zapalovacímu místu.

Současně jsou zadní strany jiné dvojice protilehlých aktivních pístů A2, A4, které jsou vlečenými stranami ve směru jejich pohybu, tlačeny expandujícími spalinami, které tak pohánějí písty A2, A4, tvořící jednu stěnu pracovních komor, rozpínajících se směrem k výfukovým kanálům, a tím

- 11 CZ 290649 B6 vzniká hnací síla motoru, přičemž přední strany dalších dvojic vzájemně protilehlých pístů A2, A4 tvoří jednu stěnu zmenšujících se pracovních komor, jejichž vnitřní objem se zmenšuje směrem k výfukovému otvoru pro vytlačování zbývajících spalin z předtím expandované spalovací směsi ve zmenšující se komoře výfukovými otvory.

Při natočení klikového hřídele o 135° působí jak přední strany, tak také zadní strany pístů B1 až B4 jako reakční plochy pracovních komor, odpovídající uzavíracím čelním plochám vytvořeným v hlavě válců u konvenčních spalovacích motorů s vratným pohybem pístů.

V průběhu následující fáze, odpovídající průběhu natočení klikového hřídele z polohy 135° do polohy 270°, jsou funkce příslušných sad pístů obrácené a příslušné protilehlé dvojice pístů ze sady čtyř pístů Bl, B4 na rotoru B se stávají aktivními písty a vykonávají současně funkce popsané v předchozí části pro písty AI až A4, které se naopak stávají reakčními písty pro pracovní komory.

Tabulka 1 podrobně uvádí způsob činnosti pracovních komor, vymezených mezi šestnácti pracovními čelními plochami pístů vzhledem k otáčení klikového hřídele. Tato tabulka také ukazuje relativní natočení rotorů a také jejich odpovídající úhlové rychlosti pro vyznačené polohy v průběhu pracovního cyklu.

-12CZ 290649 B6

Simulace motoru

<-~x

ř

r^\

t

£

β

6

E

£

ε

0

E

E

e

0

υ

0

D

0

>1

O

0

0

«

a

a

>.

a

μ

a

a

α

ω

o

bJ

μ

N

μ

b)

bj

N

N

N

0

Ε-»

N

x_^>

bJ

w*

x^>-

X—-

x—'

*—·

o

β

z

►q

z

X—*

X

fí

z

£

X

x)

z

X

J

z

o

H

o

H

F?

O

H

o

á

O

H

o

ftf

o

o

&

£

0

á

λ

s

O

E

β

s

a

X

Oi

X

CL

X

CL

Cl

>-X

•

*

#—X

f'*

•

»—X

•

·<

<

£

£

,

£

.

£

£

>

υ

g

0

e

u

£

υ

E

υ

o

z

>1

0

>1

0

>1

0

X

0

>1

J

o

μ

CL

μ

a

μ

a

μ

Cl,

μ

X

E-1

N

M

N

bJ

N

N

N

N

N

o

o

X^

X-

Kj·

·χ^«

V

X—

z

X

J

z

F?

Z

F?

X

u

Z

X

z

J

o

0

H

O

2

o

H

o

jC

o

H

o

o

M

o

(X

z

E

Z

*

&

s

Z

Z

X

a

*·

z

X

z

10

io

in

io

tn

tn

m

in

in

in

bO

in

tn

d

in

CN

r-

CN

in

r·

CN

10

r-

CN

m

r-

CN

in

Γ-

CN

ID

r-

r-i

CN

in

*X.

CN

ΙΩ

r-

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

x

x

X

X

X

X

X

x

x

X

X

x

X

rH

CN

n

in

<D

>

03

o

f—i

CN

i—1

m

MD

r-

co

O

(—i

CN

Cl

tn

O

Γ-

co

O

r-1

(N

n

in

Φ

f-

co

o

O

r4

CN

ΓΊ

to

ω

CO

Cl

O

Cí

CN

O

in

r-

CO

σ\

O

r—1

CN

η

TT

<0

rH

Ci

n

•T

to

SO

0\

H

H

rH

fH

i—1

i-l

H

wl

CN

CN

CN

CN

CN

CN

(N

CN

ΓΝ

o

Cl

n

n

Cl

C)

•D

if)

D

in

m

in

in

in

10

in

10

to

in

in

CN

X-^F

L0

N

r-

10

CN

Γ-

m

CN

r-

in

(N

Γ-

10

CN

r-

m

CN

> 10

CN

>

X

X

r*

in

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

s

X

X

X

X

X

CN

<0

o

-

*

r-1

0Ί

co

CN

kD

O

n

Γ-

rH

m

CO

CN

K0

o

O

Γ-

ci

10

CO

CN

\o

o

n

r*

H

in

00

H

co

o

r-

o

O

\0

O

C)

r-

o

η

ί-

o

n

o

Γ-

o

Γ-

o

M·

r-

rH

Γ-

r4

TT

r-

O

O

o

o cn

Ό

H

H

H

CN

(N

CN

o

n

ο

M*

<·

in

IA

ΙΟ

\0

N5

r-

r*

r-

CO

co

ΟΟ

Φ

σι

cn

r-4

1—1

rH

- 13CZ 290649 B6

Obr. 15 zobrazuje alternativní příkladné provedení hnacího čepu 110, opatřeného ve své střední kulovitou úložnou část 111, která je uložena v dělené pánvi 113. takže může vyrovnávat mírné odchylky v souososti úložných bloků 112 v příslušných neznázorněných hnacích třmenech bez narušení vyváženost sil působících na hnací čep 110. Jak je zobrazeno v tomto příkladném provedení, úložné bloky 112 mohou být upraveny pro posouvání v přímých bočních štěrbinách nebo mohou být částí kulovitých bloků jako v předchozích popsaných příkladech provedení.

Obr. 16 zobrazuje dvě spřažené rotorové soustavy jednoduchého planetového členu nebo lehkého průmyslového motoru. Hnací čepy 116 vystupují jako konzoly z rotorových jednotek 118A, 118B. aby mohly být uloženy v úložných blocích 119.

Obr. 17 zobrazuje lehký průmyslový motor 114, odlišující se od předchozích příkladných provedení motorů tím, že je opatřen pouze jedním planetovým členem 115 s hnacími čepy 116 vystupujícími konzolovitě z rotorových jednotek 118A, 118B a uložených svými koncovými částmi v úložných blocích 119. Tyto motory jsou zpravidla opatřeny výstupními hnacími spojkami 120, upravenými pro přenášení velkých výkonů a schopnými odolávat značným rázovým zatížením, která se mohou ve spojce 120 vyskytnout. V tomto motoru je klikový hřídel na svém konci nacházejícím se u spojky 120 poměrně masivní a je opatřen polohovacím límcem 124 sloužícím jako vodicí prvek pro připojení přídavného pohonu nebo kotoučů. Opěrné vodicí prvky 121 s opěrnými plochami regulují axiální posuvy montážní jednotky klikového hřídele.

Na obr. 18 jsou znázorněny jak sací kanály 130, tak také výfukové kanály 131 procházející přední stranou válcové skříně 133. Většina konstrukčních znaků tohoto průmyslového motoru 114 je pak podobných příkladům z obr. 1 až 13.

Obr. 19 znázorňuje motor 140 jako dvouválcový motor se dvěma toroidními válci, obsahujícími dvojici sdružených jednotlivých toroidních válcových motorů, které byly znázorněny na obr. 17 a 18. Klikový hřídel 141 však má v tomto příkladném provedení svoje klikové čepy vůči sobě přesazeny o 180°. V tomto příkladu jsou obě části 142, 143 válcové skříně vytvořeny se sacími kanály a výfukovými kanály, vyústěnými do příslušných válců, jak tomu bylo také u průmyslového motoru podle obr. 18. Kanály v zadní části válcové skříně jsou natočeny o 90° kolem osy klikového hřídele vůči kanálům přední části skříně pro vytvoření takového v podstatě rovnoměrného sledu impulzů, který by omezoval rozdíly mezi největšími a nej menšími silami na minimum.

Z uvedeného popisu je zřejmé, že se v těchto příkladech jedná o verzi motoru s elektrickým zapalováním a vodním chlazením, který pracuje na čtyřdobém principu s nasáváním, kompresí, expanzí a výfukem. Každá z osmi pracovních komor, nacházejících se mezi šestnácti pracovními čelními plochami, je tvořena osmi písty, procházejícími postupně každým z těchto čtyř cyklů.

Při každém kompletním pracovním cyklu motoru, odpovídajícím jedné otáčce a rotorů a třem otáčkám klikového hřídele, dochází k šestnácti nasávacím a kompresním cyklům, vyskytujícím se v příslušných poměrně chladných oblastech, a k šestnácti horkých a výfukovým cyklům, probíhajícím ve vymezených horkých oblastech v toroidním válci.

Každý z příslušných čtyř cyklů probíhá současně v diametrálně protilehlých komorách. To znamená, že operace na jedné straně motoru probíhá současně se stejnou operací na protilehlé straně motoru. Tento návrh zajišťuje vyvážení tlakových sil uvnitř osmi pracovních komor motoru.

Čtyři pevně vymezení oblasti toroidního válce, popsané v předchozí části, jsou definovány polohami protilehlých dvojic sacích a výfukových kanálů a v případě motoru s jiskrovým zapalováním polohou protilehlých dvojic nebo skupin zapalovacích svíček. Je-li to vyžadováno, nemusí být využívány všechny komory, které jsou k dispozici, ale mohou být využívány volitelně a/nebo střídavě jen některé z nich podle toho, jak se mění nároky na výkon motoru.

- 14CZ 290649 B6

Velikost a úhlová poloha vstupních otvorů vtoroidním válci ovládají proudění vzduchu dovnitř a ven z pracovních komor a proto ovlivňují výkonový potenciál motoru. Délka otvorů určuje trvání propojení s každou pracovní komorou, zatímco úhlová poloha otvorů vzhledem k pracov5 ním komorám určuje časování vstupů. Šířka otvoru konečně určuje objem přiváděného vzduchu.

Počet rotorů v každém toroidním válci je roven dvěma, avšak počet toroidních válců může být zvětšen jejich seřazením do řady vedle sebe podél klikového hřídele. Počet pohybů nebo fází za jednu otáčku motoru se mění podle počtu pístů na každém rotoru. Počet pístů pro každou dvojici 10 rotorů se může měnit v násobcích čtyř, aby odpovídal čtyřem cyklům spalovacího procesu.

V popsaném motoru je každý rotor opatřen čtyřmi písty a proto při každé otáčce rotoru dochází ke čtyřem rozdílným posuvům nebo pohybům rotoru.

Uspořádáním osy hnacího čepu v rotorové montážní jednotce v poloze shodné s průměrem 15 roztečné kružnice prstencového ozubeného kola, zobrazené na obr. 14 a skloněné při otáčení klikového hřídele k výchozí poloze v úhlu 67,5°, odpovídají polovičnímu zdvihu pístů, a v následném intervalu 135° dosáhnou písty na jednom rotoru svých maximálních úhlových rychlostí, zatímco písty na druhém rotoru dosáhnou svých minimálních úhlových rychlostí a jsou v podstatě stacionární. Tento pohyb pístů uvnitř toroidního válce probíhá u každého ze dvou 20 rotorových jednotek ve stejné relativní poloze uvnitř skříně obsahující válce a tím jsou určeny pracovní úhlové polohy sacích a výfukových otvorů společně s polohami zapalovacích svíček.

Rychlost otáčení každé ze dvou rotorových jednotek se mění a průběh rychlosti je přibližně sinusoidní od minimální úhlové rychlosti do maximální úhlové rychlosti do maximální úhlové 25 rychlosti a zpět k minimální úhlové rychlosti. Dvojice rotorových konstrukčních jednotek v osmipístovém motoru se střídavě otáčejí v devadesátistupňových fázích, takže aktivní písty na jedné rotorové jednotce v průběhu jedné fáze se pohybují příslušnými sacími/kompresními aexpanzními/výfukovým oblastmi toroidního válce a tím pracují podobným způsobem jako konvenční písty, zatímco reakční písty druhé rotorové jednotky se pohybují pomalu mezi příslušnými 30 sacími/kompresními a expanzními/výfukovými oblastmi toroidního válce a tím působí jako uzávěry válců podobným způsobem jako konvenční hlavy válců.

Na rozdíl od konvenčních motorů, ve kterých se píst zastaví při dosažení minimálního objemu komory, se písty v motoru podle vynálezu při dosažení minimálního objemu komory pohybují. 35 Rychlosti pohybu rotorů jsou v tomto okamžiku shodné a rovné průměrné rychlosti rotoru.

V tomto popsaném motoru je průměrná rychlost pohybu rotoru rovna jedné třetině rychlosti klikového hřídele a probíhá v opačném směru.

V motoru se objevují setrvačné síly vyvozované rotory, které působí v opačném směru ke směru 40 působení sil vyvozovaných expandujícími plyny. Tyto setrvačné síly jsou důsledkem střídavého brzdění a zrychlování pohybu hmoty rotorů. Avšak v každém okamžiku mají tyto setrvačné síly rotorů stejnou velikost jako všechny ostatní, ale působí v opačných směrech a síly jsou tedy v celé soustavě v rovnováze.

Kroutící moment rotoru je vyvoláván tlakem plynu ve spalovacích komorách, působícím stejně proti čelním plochám pístů v obou rotorových jednotkách. Užitečný kroutící moment rotoru se přenáší rovnoměrně přes hnací čepy a úložné bloky na komplementární úložné plochy kluzných třmenů v planetových členech.

Síly přenášené rotorovými hnacími čepy do třmenu, které vyvolávají kroutící moment klikového hřídele, jsou vždy stejné. Tyto síly se však přenášejí na konstantně se měnící a tedy postupně rozdílné délky páky, která využívá klikového čepu na klikovém hřídeli jako otočného čepu. To znamená, že vzdálenost mezi středem otáčení klikového čepu a středem každého hnacího čepuje považována za délku páky, která se konstantně mění v průběhu rotace klikového hřídele.

- 15 CZ 290649 B6

Jestliže je kluzný třmen planetového členu kolmý na střední osu klikového čepu, to znamenaje ekvivalentem horní úvrati pístu konvenčního motoru, mají hnací čepy stejnou délku páky, což má za následek nulový kroutící moment na klikovém hřídeli. Po dosažení horní úvrati (TDC) vyvolávají rozdílné délky páky otáčení planetového členu kolem klikového čepu, jak je to zobrazeno na obr. 14, do poloh} , ve které je klikový’ hřídel natočen o úhel 33,75° do své nové polohy. Je zřejmé, že délka pák} je na hnacím čepu A větší než na hnacím čepu B.

Planetový člen je opatřen planetovým ozubeným kolem, upevněným na jednom konci, které je v záběru se stacionárním prstencovým ozubeným kolem. Jestliže je planetový člen uváděn do otáčivého pohybu na klikovém čepu a obě ozubená kola jsou ve vzájemném záběru, je zase na druhé straně uváděn do otáčivého pohybu klikový hřídel a tím se vyvozuje kroutící moment na klikovém hřídeli.

Po ukončení všech pracovních cyklů mění každá rotorová jednotka svoji funkci z aktivní na reaktivní funkci, to znamená její působení jako píst se mění na působení hlavy válce. V této chvíli se působení síly rotoru přenese z jedné opěrné strany na jedné straně kluzného třmenu na protilehlou opěrnou plochu v planetovém členu. Reakční síla generovaná v prstencovém ozubeném kole nemění svůj směr, protože třmen pokračuje v otáčení ve stejném směru.

Převodový poměr mezi planetoým kolem a prstencovým ozubeným kolem je stanoven počtem pístů motoru. Průměr roztečné kružnice těchto ozubených kol je určen ramenem kliky klikového čepu. Radiální umístění hnacího čepu v rotorech a rameno kliky klikového čepu určuje úhlové přesazení rotorů.

Olej se přivádí do rotoru olejovým čerpadlem namontovaným na přední straně válcové skříně a vrací se do spodku klikové skříně po průchodu vnitřními rozváděcími kanálky. Čas potřebný k dosažení provozní teploty oleje po nastartování ze studeného stavu se u motoru podle vynálezu zkracuje, protože hladina oleje ve spodku skříně je v bezprostředním kontaktu se spodní částí vodního pláště. Zvýšení teplot} vody v průběhu zahřívání motoru je využíváno pro přenos tepla z vodního pláště, který je v kontaktu s olejem, a tím pro zvýšení rychlosti zahřívání oleje a pro následné stabilizování teploty oleje na provozní teplotě vody.

Je třeba zdůraznit, že podstatným znakem motoru podle vynálezu je téměř dokonalé vyvážení jeho činnosti způsobené tím, že motor neobsahuje žádné vrstvě pohyblivé součásti. Rotorová montážní skupina a planetové členy jsou jako samostatné součásti staticky a dynamicky vyvážené ve svých příslušných dvojicích. Hmotnosti planetového členu se potom přidávají k montážní jednotce klikového hřídele a jsou dynamicky vyváženy použitím vyvažovacího závaží na přední a zadní straně motoru.

Z tohoto popisuje dostatečně zřejmé, že v motoru podle vynálezu dochází k šestnácti spalovacím procesům v průběhu tří otáček klikového hřídele, které vyžadují dvě hlavní radiální ložiska, dvě ložiska klikového hřídele a dvě ložiska pro uložení rotorů, což umožňuje snížení tření v ložiskách oproti tření v ložiskách konvenčního spalovacího motoru. Kromě toho nasávací a kompresní cykly probíhají v příslušných oblastech toroidního válce, které zůstávají poměrně chladné, zatímco cykly spalování a výfuku spalin probíhají v jiných oblastech toroidního válce, které zůstávají poměrně horké. Toto fyzické oddělení horkých a chladných oblastí uvnitř toroidního válce by mělo zvýšit účinnost sacího a expanzního procesu.

Je také zřejmé, že konstrukční a montážní skupiny tohoto motoru jsou zjednodušeny, aby se tím usnadnily výrobní operace při hromadné výrobě, přičemž montáž probíhá ve značné míře jako sestavování předem vytvořených montážních skupin s většinou součástí uložených na sobě, což vyžaduje menší počet upevňovacích prvků pro zjištění správné polohy pohyblivých součástí. Motor podle vynálezu může být upraven pro chlazení vodou, vzduchem nebo olejem a osa jeho výstupního hřídele může být uložena v libovolné poloze včetně vodorovné a svislé polohy.

-16CZ 290649 B6

Souhrnně je možno říci, že u čtyřdobé osmipístové verze tohoto motoru dochází k zapálení směsi při minimálním objemu pracovní komory (V/min) ve dvou vzájemně protilehlých pracovních komorách po stlačení spalitelné směsi vzduchu a paliva mezi čtyřmi písty z osmi pístů, které pracují uvnitř toroidního válce. Rychlé zvýšení tlaku plánů v pracovní komoře vyvozuje sílu na toroidní válce, na vnější plochy vedle sebe umístěných rotorů a na čelní plochy náběžných nebo aktivních pístů a zrychluje tak pohyb motoru, přičemž se současně snaží zpomalit pohyb vlečených nebo reakčních pístů a rotoru.

Při pohledu z přední strany motoru se otáčejí obě rotorové jednotky ve směru proti smyslu pohybu hodinových ručiček, zatímco klikový hřídel se otáčí ve smyslu otáčení hodinových ručiček. Dva hnací čepy upevněné na příslušných rotorových jednotkách působí stejnými a opačně orientovanými silami na hnací třmeny prostřednictvím jejich kluzných opěrných ploch na opačných stranách klikového čepu. Jsou-li tyto kluzné opěrné plochy kolmé na rovinu obsahující osu klikového čepu a klikového hřídele, jsou hnací čepy umístěny ve stejné vzdálenosti od klikového čepu a neuvádějí hnací třmen do otáčivého pohybu. Avšak v jiných polohách klikových čepů vzhledem ke klikovému hřídeli vzniká nestejná vzdálenost mezi klikovým čepem a protilehlými hnacími čepy, což vede ke vzniku kroutícího momentu a k uvádění planetového členu do otáčivého pohybu kolem klikového čepu, protože každý hnací třmen se otáčí společně s planetovým ozubeným kolem, které je trvale v záběru se stacionárním prstencovým ozubeným kolem, výsledný kroutící moment vytváří kroutící moment klikového hřídele.

Dráhy přenosu sil uvnitř spalovacího motoru, které vyvolávají výstupní kroutící moment na klikovém hřídeli, jsou zobrazena na následující stránce znázorňující blokové schéma přenosového řetězce.

I když se motor popsaný v předchozích částech pokládá za nejvýhodnější provedení, které je schopno vyrovnávat předpokládané zatížení jeho součásti, mohou se objevit případy, ve kterých je nutno zajistit vyšší rychlosti otáčení klikového hřídele. Za těchto okolností by bylo nutno vytvořit obdobný motor mající planetová ozubená kola, která jsou z vnější strany v záběru s centrálním kolem planetového soukolí, přičemž tento motor by měl klikovou hřídel otáčející rychlostí rovnou pětinásobku otáčení rotorových jednotek.

Uvedené příklady mají pouze objasnit vynález pomocí výhodných příkladných provedení, přičemž odborníkům jsou zřejmé další možné obměny a modifikace zobrazených příkladných provedení, která nepřekračují rámec vynálezu a která spadají do rozsahu vynálezu, definovaného v patentových nárocích.

Claims (28)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Rotační pohonné zařízení typu majícího pevný toroidní válec (41) vytvořený ve formě válcové skříně (21), opatřené prstencovým otvorem (58) kolem vnitřní obvodové části toroidního válce (41), vedle sebe umístěné rotory (45A, 45B), dosahující do blízkosti prstencového otvoru (58) a podepírající příslušné písty (47) v toroidním válci (41), přičemž písty (47) jsou pohyblivé střídavě zpomalovaným a zrychlovaným ohybem v dutině toroidního válce (41), a každý z pístů (47) je opatřen těsnicími prvky, dosedajícími na stěnu toroidního válce (41) pro vytvoření rozpínajících se a smršťujících se pracovních komor uvnitř toroidního válce (41) mezi sousedními písty (47) u příslušného rotoru (45A, 45B), kde ve stěně toroidního válce (41) je vytvořen alespoň jeden sací kanál (24) a výfukový kanál (37) pro přivádění pracovní látky do pracovních komor a její odvádění ven z nich, a kde hnací hřídel (70) je podepřen ve válcové skříni (21) otočně kolem osy hnacího hřídele (70), která je souosá s osou rotorů (45A, 45B), vyznačující se tím, že hnacím hřídelem je klikový hřídel (70) mající klikový čep (51) přesazený stranou od osy (70A) hnacího hřídele a umístěný mezi hlavními ložisky (44) a rotory (45A, 45B), přičemž klikovým čepem (51) je podepřen alespoň jeden planetový člen (50), oběžný po orbitální dráze kolem osy (70A) hnacího hřídele a zabírající s komplementárními hnacími prvky spřaženými s válcovou skříní (21) pro vyvolání rotace a oběžného pohybu planetového členu (50) kolem osy (70A) hnacího hřídele předem určenou rychlostí otáčení vzhledem ke klikovému hřídeli (70), každý rotor (45A, 45B) má příslušné pohonné spojení s planetovým členem (50), přesazeným z osy (70A) hnacího hřídele pro otáčení rotorů (45A, 45B) tak, že jimi nesené písty (47) vymezují střídavě se rozpínající a smršťující se pracovní komory uvnitř toroidního válce (41), a jedno z hnacích spojení probíhá z planetového členu (50) otvorem v bližším rotoru (45A, 45B) do vzdálenějšího rotoru (45A, 45B).
2. 2. Rotační pohonné zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že přímé pohonné spojení mezi každým rotorem (45A, 45B) a každým planetovým členem (50) je tvořeno hnacím čepem (56) majícím svou osu (56A) rovnoběžnou s osou (70A) hnacího hřídele a uloženým pevně v jednom z planetových členů (50) nebo rotorů (45 A, 45B) a uloženým kluzně v příslušné radiální drážce v druhém z nich.
3. 3. Rotační pohonné zařízení podle nároku 2, vy z n a č uj í c í se t í m , že každý hnací čep (56) je uložen pevně v příslušném rotoru (45A, 45B) a planetový člen (50) je zdvojený a je osazen na dalším klikovém čepu (51) umístěným souose s prvním klikovým čepem (51), ale na opačné straně rotorů (45A, 45B), přičemž každý hnací čep (56) prochází okénkem (86) v sousedním rotoru (45A, 45B) do příslušné drážky v planetovém členu (50).
4. 4. Rotační pohonné zařízení podle nároku 3,vyznačující se tím, že každá drážka je radiální drážkou a drážky jsou uspořádány souměrně kolem planetového členu (50).
5. 5. Rotační pohonné zařízení podle nároků 2 až 5, vy z n a č uj í c í se t í m , že každý hnací čep (56) je uložen v kluzném úložném bloku (57), který je volně posuvný podél příslušné drážky.
6. 6. Rotační pohonné zařízení podle nároku 5, vy z n ač uj í c í se t í m , že každý hnací čep (56) je otočně uložen v příslušném kluzném úložném bloku (57).
7. 7. Rotační pohonné zařízení podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že každá drážka má v profilu tvar části kružnice, přičemž každý kluzný úložný blok (57) je posuvně uchycen v příslušné drážce.

   - 19CZ 290649 B6
8. 8. Rotační pohonné zařízení podle nároků 2 až 6, vy zn a č u j í c í se t í m , že hnací hřídel má střední úložné ložisko (49), na kterém jsou uloženy rotory' (45A, 45B), přičemž střední úložné ložisko (49) je umístěno mezi hlavními ložisky (44).
9. 9. Rotační pohonné zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že střední úložné ložisko (49) přesahuje v radiálním směru za klikový čep (51).
10. 10. Rotační pohonné zařízení podle nároku 8 nebo 9, vy zn ač u j í c í se tí m , že klikový čep (51) a střední úložné ložisko (49) jsou vytvořeny vcelku a každý ložiskový čep hlavního ložiska (44) je upevněn excentricky ke koncovému výstupku klikového čepu (51).
11. 11. Rotační pohonné zařízení podle nároků 8 až 10, vyznačující se tím, že střední úložné ložisko (49) je souměrné vzhledem ke střední rovině obsahující střední osu (60) toroidního válce (41).
12. 12. Rotační pohonné zařízení podle nároků 1 až 11,vyznačující se tím, že prstencový otvor je souměrný vzhledem k uvedené střední rovině.
13. 13. Rotační pohonné zařízení podle nároku 12, vyznačující se t í m , že tento otvor je tvořen zúženým otvorem toroidního válce (41).
14. 14. Rotační pohonné zařízení podle nároků 1 až 13, vy zn ač u j í cí se t í m , že obvodové plochy rotorů (45A, 45B) jsou válcové a mají stejný rozsah a jsou ukončeny příslušnými protilehlými styky mezi otvorem a toroidním válcem (41).
15. 15. Rotační pohonné zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že vedle sebe umístěné rotory (45A, 45B) zabírají do sebe ve střední rovině obsahující střední osu (60) toroidního válce (41) a spojení mezi rotory (45A, 45B) a příslušnými písty (47) probíhá napříč obvodových ploch příslušných rotorů (45A, 45B) na opačných stranách od střední roviny.
16. 16. Rotační pohonné zařízení podle nároků 1 až 15,vyznačující se tím, že vedle sebe uložené rotory (45A, 45B) jsou shodné, ale orientované vzájemně opačně.
17. 17. Rotační pohonné zařízení podle nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že jednotka válcové skříně obsahuje vzájemně protilehlé díly skříně, které jsou přiloženy k sobě podél střední roviny obsahující střední osu (60) toroidního válce (41).
18. 18. Rotační pohonné zařízení podle nároku 17, vy zn ač u j í cí se t í m , že sací kanál (24) a výfukový kanál (37) jsou vzdáleny od styčných ploch dílů válcové skříně (21).
19. 19. Rotační pohonné zařízení podle nároku 17, vyznačující se tím, že jednotka hnacího hřídele je uložena mezi díly skříně (21) a je uložena otočně v příslušných protilehlých dílech skříně (21) uchycením protilehlých konců hnacího hřídele axiálně v příslušných protilehlých dílech skříně (21) z jejího vnitřku, přičemž jednotlivé díly jsou uspořádány s možností funkčního spojení kolem hnacího hřídele a vzájemného záběru v axiálním směru a s možností přidávání dílů v axiálním směru a jejich vzájemného spojení v provozních polohách.
20. 20. Rotační pohonné zařízení podle nároků 1 až 19, vyznačující se tím, že každý konec hnacího hřídele dosahuje do vzájemně opačných stran jednotky válcové skříně (21).
21. 21. Rotační pohonné zařízení podle nároků 1 až 20, vyznačující se tím, že každý planetový člen (50) je opatřen planetovým ozubeným kolem (52), souosým s klikovým čepem (51), který je v záběru s komplementárním ozubeným kolem (53), spojeným s jednotkou válcové skříně (21) a umístěným souose kolem osy (70A) hnacího hřídele.

    -20CZ 290649 B6
22. 22. Rotační pohonné zařízení podle nároků 1 až 21, vyznačující se tím, že toroidní válec (41) má kruhový průřez.
23. 23. Rotační pohonné zařízení podle nároků 1 až 22, v y z n a č u j í c í se tím, že při vytvoření ve formě čtyřdobého motoru jsou rotory (45A, 45B) uspořádány k pohonu v opačných směrech vůči hnacímu hřídeli, přičemž sací kanály (24) a výfukové kanály (37) jsou tvořeny dvojicí vzájemně protilehlých sacích kanálů a dvojicí vzájemně protilehlých výfukových kanálů a příslušné sací kanály a výfukové kanály jsou uspořádány do dvojic v příslušných od sebe vzdálených sousedních polohách, ve kterých písty (47) tvoří pracovní komory s minimálním objemem.
24. 24. Rotační pohonné zařízení podle nároku 23, v y z n a č u j í c í se t í m , že vedle sebe umístěnými rotory (45A, 45B) je podepřen alespoň základní počet pístů (47), odpovídající počtu cyklů motoru typu se zvýšeným počtem pístů (47), který je násobkem počtu vedle sebe umístěných rotorů (45A, 45B).
25. 25. Rotační pohonné zařízení podle nároku 24, vy z n a č u j í c í se t í m , že písty (47) jsou podepřeny ve stejném počtu na dvojici vedle sebe umístěných rotorů (45A, 45B), přičemž celkový počet pístů (47) je násobkem čtyř a písty (47) jsou umístěny ve stejných vzdálenostech od sebe po obvodu příslušného rotoru (45A, 45B), sací kanály (24) a výfukové kanály (37) obsahují alespoň jeden sací kanál (24) a jeden výfukový kanál (37) pro každou čtveřici pístů (47), přičemž sací kanály (24) a výfukové kanály (37) jsou umístěny v příslušných od sebe vzdálených polohách, ve kterých sousední písty (47) tvoří pracovní komory s minimálními objemy, přičemž každý sací kanál (24) je uspořádán pro postupné otvírání v konstrukčním Časovém sledu do zvětšující se pracovní komory a každý výfukový kanál (37) je uspořádán pro postupné otvírání v konstantním časovém vztahu ke smršťování pracovní komory.
26. 26. Rotační pohonné zařízení podle nároku 25, v y z n a č u j í c í se tí m , že písty (47) mají v profilu tvar části kruhu, a každý z nich je opatřen dílčím pístním těsnicím kroužkem, probíhajícím kolem části s kruhovým dílčím průřezem a spolupůsobícím se stěnou pevného toroidního válce (41) a je opatřen dalším těsněním, které je v záběru s částí protilehlého rotoru (45A, 45B) uvnitř prstencového otvoru toroidního válce (41).
27. 27. Rotační pohonné zařízení podle nároku 25 nebo 26, vyznačující se tím, že je vytvořeno ve formě čtyřdobého spalovacího motoru, majícího pouze jeden sací kanál (24) a jeden výfukový kanál (37) pro každou čtveřici pístů (47).
28. 28. Rotační pohonné zařízení podle nároku 25 nebo 26, v y z n a č u j í c í se tím, že je vytvořeno ve formě dvoudobého spalovacího motoru, majícího dva sací kanály (24) a dva výfukové kanály (37) pro každou dvojici pístů (47).