DE102020003033A1 - Rotationskolben-Verbrennungsmotor - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Rotationskolben-Maschine kann als interne und externe Verbrennungsmotor, Druckluftmotor oder Kompressor verwendet werden.Das Hauptziel der Erfindung besteht darin, die Zuverlässigkeit und Funktionsfähigkeit des Mechanismus zum Synchronisieren der Bewegung von Rotoren durch die Verbesserung der Wahrnehmung von Spitzenwechsellasten und die Verbesserung der Wechselwirkung der Elemente im Synchronisierungsmechanismus zu erhöhen.Das Problem wird durch einen Rotationskolben-Verbrennungsmotor gelöst, der ein hohles geteilt zylindrisches Gehäuse mit einem torusförmigen Arbeitshohlraum, zwei koaxiale Rotoren mit Kolben und einen Kurbelschleifengetriebe für die Synchronisation der Bewegung der Rotoren enthält. Motor, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronisierungsmechanismus zwei Antriebsscheiben-Kurbelräder mit einem Paar von Laufzapfen aufweist, die relativ zueinander angeordnet sind, und eine Abtriebsscheiben-Kurbelschleife exzentrisch relativ zur Drehachse der Antriebsscheiben. An jedem Laufzapfen der Antriebsscheiben-Kurbelräder des Synchronisationsmechanismus ein Gleitstein installiert. Die Abtriebsscheiben-Kurbelschleife hat bogenförmige Nuten und eine Abtriebswelle.

Description

• Die Erfindung betrifft eine volumetrische Rotationsmaschinen mit pulsierender Rotationsbewegung der Rotoren. Die vorliegende Rotionskolben-Maschine kann als interne und externe Verbrennungsmotoren, Druckluftmotor oder Kompressor sowie als Basis für Düsentriebwerke verwendet werden.
• Aus dem Dokument RF Patent Nr. 2227210 C2 20.04.2004 ist Rotationskolben-Maschine mit einem kreuzförmigen Synchronisierungsmechanismus bekannt, die einen hohlen zylindrischen Gehäuse mit Endkappen umfasst, die in zwei Schaufeln mit Rollen installiert sind, die den Hohlraum des Gehäuse in vier geschlossenen Volumen und exzentrisch Ihre Drehachse Synchronisierungsmechanismus in Form einer Welle mit einem Kreuz angeordnet sind. Der Nachteil dieser Maschine ist die Unzureichende Wahrnehmung von ungleichmäßigen Lasten Synchronisationsmechanismus und schlechte Konsistenz der Drehung der beiden Rotoren, die die Effizienz der Maschine aufgrund der erhöhten Reibungskräfte und hohe Stoßbelastungen durch das Fehlen von reibungslosen Synchronisation der Arbeitselemente verursacht reduziert.
• Das Patent RF Nr. 2505680 C2 27.01.2014 beschreibt eine Rotationskolben-Maschine, die einen zylindrischen Gehäuse enthält, in dem zwei Schaufeln mit Wellen und Rollen installiert sind, die den Hohlraum des Gehäuses in vier geschlossene Volumina unterteilen, und einen Synchronisationsmechanismus in Form eines monolithischen Kreuzes mit einer Welle, die exzentrisch zu ihrer Drehachse ist. Ihre Betriebsleistung hängt jedoch in großem Ausmaß davon ab, dass ein sehr kleines Spiel zwischen den sich bewegenden Elementen aufrecht erhalten wird. Durch die ungleichmäßige Massenverteilung in diesem Motor treten enorme Unwuchten auf. Der Nachteil dieser Maschine ist auch die mangelnde Wahrnehmung durch den Synchronisationsmechanismus von Spitzenwechsellasten, hauptsächlich aufgrund eines unzureichenden Kontakts wechselwirkender Elemente sowie einer schlechten Rotationskoordination der beiden Rotoren.
• Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen einfach aufgebauten und funktionsfähigen Rotationsmotor für die interne Verbrennung zu entwickeln, der die Nachteile der bekannten Rotationsmotoren beseitigt. Die Hauptaufgaben dieser Konstruktion umfassen die Verbesserung der Zuverlässigkeit und Effizienz des Motors durch Verringerung der Reibungskräfte, Verbesserung der Wahrnehmung von Stoßbelastungen, Erhöhung der Klarheit und Laufruhe der Synchronisation der Bewegung von Arbeitselementen bei der Übertragung des Drehmoments von den Schaufeln auf die Abtriebswelle.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Rotationskolben-Verbrennungsmotor gelöst, umfassend einen Hohlen torusförmig Gehäuse, in dem zwei wechselwirkende koaxiale Rotoren mit den Kolben, die vier Arbeitskammern mit variablem Volumen, und eine Kurbelschleifengetriebe Synchronisierungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronisierungsmechanismus zwei Antriebsscheiben- Kurbelräder mit einem Paar von Laufzapfen aufweist, die relativ zueinander angeordnet sind, und eine Abtriebsscheiben-Kurbelschleife mit Profilnuten exzentrisch relativ zur Drehachse der Antriebsscheiben. An jedem Laufzapfen der Antriebsscheiben-Kurbelräder des Synchronisationsmechanismus ein Gleitstein installiert ist, der einen Stützschaft aufweist. Die Abtriebsscheiben-Kurbelschleife hat bogenförmige Nuten und eine Abtriebswelle. Die Konfiguration der Nuten der Kurbelschleife und das Profil der Gleitstein sorgen im Arbeitsbereich für einen flächig Kontakt zwischen Ihnen bei minimalen Lücke Spielraum.
• Diese Konstruktion verbessert die Wahrnehmung von Spitzen-und Stoßbelastungen während der Zündung des Arbeitsgemisches und Erweiterung der Arbeitsgase, verbessert die Zuverlässigkeit bei wechselnden Belastungen und sorgt für eine reibungslose Synchronisation. Durch die Verteilung der Lasten, die durch die Wirkung der Kräfte der Arbeitsgase und Trägheitskräfte der Teile im Mechanismus über große Kontaktflächen verursacht werden, sowie durch die Verbesserung der Wechselwirkung der Elemente im Synchronisierungsmechanismus.
• Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rotationskolben-Verbrennungsmotor wird im folgenden anhand der beigefügten, Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: 1 Rotationsmotor im Längsschnitt.
• Der Motor ist eine Rotationskolbenmaschine mit einer ungleichmäßigen unidirektionalen, pulsierenden Drehbewegung des Hauptarbeitselements.
• Der Motor hat ein hohles geteilt zylindrisches Gehäuse (1) mit einem torusförmigen Arbeitshohlraum. Im inneren sind koaxial zueinander zwei wechselwirkende Rotoren (2;3) mit den Kolben (4) installiert. Die Rotoren sind in einem Gehäuse auf den Wellen (5;6) der Kurbelscheiben (7;8) eingebaut. An den Rotoren sind toroidale Kolben befestigt. Zwischen den Kolben sind im Arbeitshohlraum des Gehäuses vier Arbeitskammern mit periodisch wechselndem Volumen ausgebildet. Im oberen Teil des Arbeitshohlraums ist eine Brennkammer mit einer elektrischen Zündkerze ausgebildet, und die Einlass- und Auslassfenster befinden sich im unteren Teil. Der Motor hat einen Mechanismus zur Umwandlung der ungleichmäßigen Bewegung der Rotoren. Es ist ein Kurbelschleifengetriebe.
• Dieser Mechanismus besteht aus zwei Antriebskurbelscheiben mit gegenüberliegenden zylindrischen Laufzapfen (9;10) gepaart und exzentrisch in Bezug auf die Drehachse der Antriebskurbelscheiben Abtriebsscheiben-Kurbelschleife (11) mit Profilausschnitten angeordnet (12). An jedem zylindrischen Laufzapfen der Antriebskurbelscheiben des Mechanismus sind Gleitstein (13) angebracht. Die Kurbelscheibe, die näher an der Abtriebsscheiben-Kurbelschleife liegt, hat die Ausschnitte (14) für die Bewegung der Zapfen einer anderen Kurbelscheibe.
• Die Abtriebsscheiben-Kurbelschleife hat bogenförmige Nuten und eine Abtriebswelle (15). Jeder bogenförmige Gleitstein hat einen Stützschaft (16). Die Kurbelschleife wird in der hinteren Endkappe (17) installiert.
• Der Motor arbeitet wie folgt.
• Im Motorgehäuse (1) drehen sich Rotoren (2;3) mit Kolben (4) mit variabler Geschwindigkeit in die gleiche Richtung.-Gleichzeitig schwingen sie relativ zueinander und verändern das Volumen der Arbeitskammern. Abhängig von der Position der Rotoren im Gehäuse ändert sich Ihre Bewegungsgeschwindigkeit, die auch von der synchronisierenden Kurbelschleife (11) abhängt. Die Kurbelscheiben, die sich zusammen mit den Rotoren drehen, greifen ein und lassen sie mit ihren Gleitstein mit einer Kurbelschleife im mittleren Teil des Körpers. Dann bewegen sie sich im oberen Teil des Gehäuses in den Aussparungen der Scheibe hin und her. Die Bewegung des Gleitstein in der Aussparung vom Außenradius der Kurbelschleife zum Drehpunkt entspricht dem Kompressionshub in den benachbarten Arbeitskammern. Die Bewegung des Gleitstein in der Aussparung vom Rotationszentrum der Kurbelschleife zu ihrem Außenradius entspricht dem Expansionshub der Arbeitsgase in den benachbarten Arbeitskammern. Im unteren Teil des Gehäuses haben die Gleitstein mit der Kurbelschleife keine des Eingriffs. In diesem Teil erfolgt der Abgas- und Frischlufteinlass nacheinander durch die entsprechenden Fenster. Im Motor tritt ein Viertaktzyklus des Verbrennungsmotors in einer Umdrehung des Rotors auf.
• Bezugszeichenliste

1

das Gehäuse

2

der Rotor I

3

der Rotor II

4

der Kolben

5

die Welle der Kurbelscheibe I

6

die Welle der Kurbelscheibe II

7

die Antriebskurbelscheiben I

8

die Antriebskurbelscheiben II

9

der Laufzapfen I

10

der Laufzapfen II

11

die Abtriebsscheiben- Kurbelschleife

12

die Profilnuten der Kurbelschleife

13

der Gleitstein

14

die Ausschnitte der Kurbelscheibe

15

die Abtriebswelle der Kurbelschleife

16

die Stützschaft den Gleitstein

17

die Endkappe

Claims (3)

1. Rotationskolben-Verbrennungsmotor, enthält ein hohles geteilt zylindrisches Gehäuse mit einem torusförmigen Arbeitshohlraum, in dem zwei wechselwirkende koaxiale Rotoren mit den Kolben, die vier Arbeitskammern mit variablem Volumen, und eine Kurbelschleifengetriebe Synchronisation der Bewegung der Rotoren, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronisierungsmechanismus mehrere Antriebsscheiben-Kurbelräder mit einem Paar von Laufzapfen aufweist, die relativ zueinander angeordnet sind, und eine Abtriebsscheiben-Kurbelschleife mit Profilnuten exzentrisch relativ zur Drehachse der Antriebsscheiben
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Laufzapfen der Antriebsscheiben-Kurbelräder_des Synchronisationsmechanismus ein Gleitstein installiert ist, der einen Stützschaft aufweist
3. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Abtriebsscheiben-Kurbelschleife des Synchronisationsmechanismus eine bogenförmige Nuten und eine Abtriebswelle aufweist

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