HU215194B - Forgó mozgású energiaátalakító gép, főleg belső égésű motor - Google Patents

Abstract

Főrgó mőzgású energiaátalakító gép, főleg belső égésű mőtőr, amőtőrházban körhenger alakú rőtőrtér van kiképezve, a rőtőrlapátők arőtőrterét váltakőzóan növekvő és csökkenő térfőgatú műnka erekreősztják, a rőtőrtengely I. és a rőtőrtengely II. egy-egy váltőzófőrdűlatszám-áttétellel össze van kapcsőlva, egy wő állandószögsebességű, közös főtengellyel (15), az <F"S mből">a periódűsbanváltőzó főrdűlatszám-áttételnek ővál főgaskerekei vannak, a speciálisrőtőrlapátők a/2=90ř-ős fáziseltéréssel vannak összekapcsőlva afőtengellyel (15), ame yre 90ř-ős elfőrdítással rögzítettkörszegmensekből (39, 40, 41, 42, 43, 45, 50, 51) és/vagynégyzetszegmensekből (44) összeállítőtt, gördülő vőnalú A (31) őválfőgaskerekei vannak. ŕ

Description

A találmány tárgya energiaátalakító gép, amely zárt motortérben egyik kivitelben a robbanási energia nyomását forgó mozgássá alakítja, vagy másik kivitelben egy eltérő, beömlő és kiömlő vezetékrendszerrel légnemű vagy folyékony közeg nyomásenergiáját forgó mozgássá alakítja, vagy visszafelé forgatva a forgó mozgás energiáját nyomássá alakítja. Alkalmazási területe főleg a belső égésű (benzin és dízel) motor, de a gőz-, sűrített levegő-, folyadéknyomás felhasználásával egyéb motor, szivattyú- vagy sűrítőterületen is alkalmazható. Felépítése egyszerű, csak forgó alkatrészeket tartalmaz, a forgó alkatrészek kötött ütemű mozgást végeznek, a főtengely ωο (= állandó) szögsebessége esetén a forgó alkatrészek szögsebessége 0,5 ωο és 2ωο között marad, külmérete kicsi, az elméletileg elérhető értéket jól megközelíti, excenteres tengelye nincs, alkatrészszáma kevés, szelepei nincsenek, négyütemű (+ öblítőütem) motornak alkalmazható. Minden eddigi technikai eredmény, amely az erőgépek területén kidolgozásra került, értelemszerűen alkalmazható; turbófeltöltés, hűtés, kompressziójavítás, stb. Legegyszerűbb kiviteli változata 8 hengeres, négyütemű motornak felel meg; 2 főtengelyfordulat alatt 8 robbanás. Alkatrészei robusztus kivitelűek.

A technika jelenlegi állásáról: a négyütemű Ottomotor jól ismert, teljesen kiforrott konstrukció. Eddig még egyetlen új, látszólag többet nyújtó konstrukció sem tudott tért hódítani, a turbinát kivéve. Sorozatgyártásra egyedül a Wankel-motor került, de az előforduló éltömítés hátrányát nem tudták egyéb előnyei ellensúlyozni. A turbina előnyeit kellene biztosítani a dugattyús motor hatásfokával. Ezen az úton próbálkoznak a feltalá5 lók. A kör alakú munkatér és a benne forgórotor a lapátokkal ismert elemei az erőgépeknek, itt nem szükséges a forrást megjelölni. Ismert a szektordugattyú is és a részszelepes is, ezekhez a megoldásokhoz utolsó forrásként említjük a 62066 számú NSzO_s: FOICI/OO jelű tel10 jes vizsgálatú magyar szabadalmat, amely a második oldal második felében ezeket ismertként írja le (1991. 01. 22.). A 84.811 számú svájci szabadalom egy forgórotorral és az éppen elhaladó rotorlapát mögé benyomuló térelzáróval képez egy zárt, de táguló teret, amelybe külső nyomással befecskendezik az üzemanyag-keveréket. A befecskendezés időtartama és a gyújtás időtartama alatt a belőtt nyomás a tértágulás közben csökken. A 826.985 számú USA-szabadalom, valamint a WO.90/07632 számú nemzetközi szabadalom

2 forgórotoros, kényszerpályás megoldást javasol, amelynél a két rotor egymáshoz képest kötött ütemű lengést is végez forgás közben. Igen nehéz előre látni az egyes megoldások technikai nehézségeit, de megkísérlem egy táblázatban összefoglalni a fő követelményeket és azok kielégítését. (Természetesen nem feltételezve, hogy a feltétlenül szükséges követelmények sérülnek: hatásfok, zaj, élettartam, működőképesség stb.).

Típus	Ottó	Wankel	svájci	USA	WO.90
excenter tengely	van	van	nincs	nincs	nincs
♦külméret literben 1 liter lökettérfogatra	15	10	8	-	8
♦alkatrészszám	160	100	80	-	200
éltömítési probléma	-	van	-	-	-
alkatrész-bonyolultság	közepes	nagy	közepes	közepes	nagy
nem forgó alkatrésze van	van	-	van	-	-
2 fordulatra eső robbanások száma	4	2	4	8	8

* A ktilméret és az alkatrészszám az alábbiak nélkül értendő: sebességváltó, kuplung, hűtés, önindító, kompresszor, vezérlő elektronika, karburátor, villamos berendezések stb. Tehát csak a puszta motor.

A találmánnyal megoldandó feladatok kitűzése: 45

Annak ellenére, hogy körülbelül 1960 óta ismertek az alapelvek, még nem kerültek tömeges előállításra a forgórotoros, ovál alakú vagy kör alakú, vagy egyéb váltakozó áttétellel működő motorok. (Az ovál két tengelyre szimmetrikus, zárt görbe vonal, a két szim- 50 metriatengely egymásra merőleges, és metszéspontjuk az ovál középpontja.) Ennek egyik oka, hogy a motorok külmérete túllépte az elvárásokat, főleg a váltakozó áttétel problémái miatt, ezért a találmány elsősorban a méretcsökkentésre irányul; cél, hogy a motorok 55 külmérete és teljesítménye közelítse meg; a 6 liter külméret 1 liter lökettérfogatra és 3 kW teljesítmény 1 kg motor súlyra.

Ennek a célnak a megoldását szolgálják a találmány megoldásai; 60

- 2 főtengelyfordulatra 8 robbanás legyen, és a gyorsulási irányváltásoknál a gerjesztett lengések lefutásáig legyen egy gyorsulásmentes szakasz

- csökkenteni kell a robbanási csúcsot

- csökkenteni kell a kompressziótérben maradó égéstermék mennyiségét

- az áttételnek az ismert evolens fogazással gyárthatónak kell lenni, és a 100 mm tengelytávhoz tartozó számítható eltérésnek körülbelül ± 20 mikronon belül kell lennie

- az áttételnek el kell viselni a robbanási- és gyorsulásicsúcs-nyomatékokat, és egy áttétel a rotortér 70%-ánál nem lehet nagyobb külméretű

- az áttételnek biztosítani kell, hogy a hengertémek a robbanási (hasznos) térfogat változása legalább 50%-os legyen, ennyit nyújt az Otto-motor

HU 215 194 Β

- az áttétel motorméretre és teljesítményre való hatásai kiszámolhatok és tervezhetők legyenek

Természetesen megtartva a kötött ütemű, állandóan forgást végző alkatrészekből való építkezést és az eddigi eredmények alkalmazhatóságát, hogy egy meglévő folyamatos törekvésbe bekapcsolható legyen az új motor gyártása. A fenti célkitűzések lényegesek a jövő útjának keresésében, mert nem új utat akarunk keresni, amely az eddigi ismert motortól eltér, hanem jobbat akarunk létrehozni, és ez valószínűleg csak új úton lehetséges. Ha a fenti célkitűzések irreálisak, akkor hosszú ideig elvetjük a kisebb eredményt jelentő megoldásokat, ha túl enyhék, akkor a megcélzott megoldás még célba érése előtt megbukik. Ezért szükséges, hogy a fő célkitűzés, a „kis külméret’’ elméleti hatását megvizsgáljuk. A jelen gyakorlatban az terjedt el, hogy a négyütemű motornál, mivel a teljes ciklus (a négy ütem) két főtengelyfordulat alatt megy végbe, ezért a két főtengelyfordulatra jutó térváltozást, az úgynevezett lökettérfogatot fogadjuk el a motorteljesítmény egyik legfontosabb konstrukciós jellemzőjének. Ha egy To térfogatú keverék felrobbanása után Ti térfogatra tágul, és az indikált középnyomás p,, akkor a tiszta mechanikai munkavégzés =(T-To). Pi, ahol Tj- To = W = lökettérfogat, ha a kompressziót 10:1-re vesszük fel, akkor tehát 1 literes lökettérfogathoz minimum 1,111 liter térfogatú üres hengertér szükséges, azaz egy 1000 cm³-es lökettérfogat 1111 cm³ üres térrel oldható meg, amely megfelel egy 011,225 cm χ 11,225 cm hosszúságú üres hengernek. Ha ezt az üres hengert egy kockába zárjuk úgy, hogy mindenütt legalább 1 cm-es falvastagság van, akkor 1 + 11,225 + 1 = 13,225 cm-es élhosszúságú kockát kapunk, amelynek köbtartalma 2313 cm³ (2,313 liter). Legyen ez egy olyan elméleti motor befoglaló térfogata, amelynél kisebbet nem lehet csinálni (itt a motorba nem értjük bele a karburátor, önindító, sebváltó, hűtőberendezés, kompresszor stb. szerelvényeket). Ennek az elméleti befoglalóméretnek az elérése is csak úgy lehetséges, ha a térfogattágulás forgatónyomatékká történő átalakításához felhasznált összes alkatrész (dugattyú, főtengely, szelepek stb.) köbtartalma közel „0”. Tehát: az elméleti motor össztérfogata 2313 cm³. A két áttételre 2 x 70%-ot engedélyezünk, ez további 3238 cm³ Ebből: - lökettér: 1000 cm³

- kompressziótér: 111 cm³

- áttétel térfogata: 3238 cm³

- rotor falának térfogata: 1203 cm³

Összesen: 5551 cm³

Jelenleg az 1 liter (1000 cm³) lökettérfogatra eső motortérfogat körülbelül 15 liter a gyártott motoroknál. Az előzőekben leírt 6 literes célkitűzés reális, de lényeges haladást eredményezne.

A célkitűzések szellemében a felismerések a következők:

- a változó szögsebesség-áttétel ismétlődési periódusa a=180° legyen, a rotorok szögsebességének fáziseltolása a/2=90° legyen, így a főtengelyre rögzített két oválkerék a/2=90°-kal eltolt fázishelyzetben legyen rögzítve, a rotortengelyekre rögzített oválkerekek és a rotorlapátok szögfelezője γ szöggel elfordítva, ezekkel biztosítjuk a fordulatonkénti 4 db robbanási ütemet a munkahenger azonos pontján, ugyanígy a szívó-ürítő vezetékek, valamint az öblítővezetékek is azonos ponton vannak, a motornak lesz „hideg” és „meleg” oldala.

- Az ovál fogaskerék gördülővonalát körcikkek és egyenes négyzetek egymás mellé helyezésével építjük fel. Előnye, hogy az elkészítés a járatos, ismert technikával végrehajtható, az evolvens görbék töréspontmentesek, az út, sebesség, gyorsulás stb. értékei egyszerű, zárt matematikai módszerekkel kifej ezhetők. így tudjuk biztosítani, hogy a hengerkihasználási tényezőtől kezdve a gyorsuláson keresztül minden lépés tervezhető legyen, és meghaladjuk például a 0,5-es hengerkihasználási mértéket. (Az Otto-motomál ez a 0,5 abból adódik, hogy 2 fordulat alatt 1 robbanás van, és ez elmozdíthatatlan, de a forgó motornál az ovál gördülővonalának optimális tervezésével a hengerkihasználás mértéke javítható).

- A motorrezgés és -zaj egy része a gyorsulás irányváltoztatásakor az elkerülhetetlen holtjátékból ered, és a holtjáték útjának a végén erősítik vagy gyengítik a még fennálló rezgéshullámokat. Ennek elkerülésére a holtjátékot növelni kellene, de az a holtjáték utáni ütközést növeli, amely ismét zaj növekedést okoz. Az ovál gördülővonalának helyes megválasztása lehetővé teszi a kismértékű holtjátékot, és mégis biztosít időt a rezgések lefutására; az ovál gördülővonala egy körülfordulásnál négy ponton vált gyorsulási irányt, ezért ezen négy pont környezetében változatlan áttételt biztosítunk.

- a motor méretcsökkentéséhez nagymértékben hozzájárul a P_max/Pj arány. Erre megoldás a két égéskamra 8°-10°-os fáziseltolással, rotorlapátnyúlvány és befogadóüreg, (az égéskésleltetés szintén hasonlóan oldható meg).

- A kiürített égéstermék egy része bent marad a robbanótérben, és csökkenti a beszívható keverék mennyiségét. Ezért bevezettünk egy ötödik, úgynevezett „öblítőütemef’, amely tiszta, hideg levegővel kimossa az égéstermék-maradékot. Tehetjük ezt, mert az egyenlő értékű sebességpontokban az ω_χ és az öblítőütemhez nem szükséges további szeleprendszert beépíteni.

- A további méretcsökkentéshez a θ értékének csökkentése hozzájárul, ha a rotorlapát falvastagságát csökkentjük, ennek egyik lehetősége, hogy mindkétrotorlapátjai csak a munkafelületük középpontjában kapják a terhelést, tehát a csavarónyomatékot megszüntetjük a rotorlapátokon.

Ezeket a felismeréseket az alábbi konkrét megoldásokban hasznosítjuk. A számtalan lehetőség az ovál áttételrendszerek variációiból alaposan lecsökken, ha ki akarjuk elégíteni a működőképességet és az elfogadható méreteket. Például egy R,₁,ax'^/frniin⁼ 2 ovál fogaskerék óriási igénybevételt jelent a fogakra; a nagy gyorsulási erők és a kis erőkarok miatt. Ha tovább növeljük a

HU 215 194 Β követelmények számát, még tovább csökken a használható ovál áttételek köre. Természetes, hogy a következőket teljesíteni kell:

- tervezhetőség

- gyárthatóság

- pontosság (például tengelytáveltérés

AT<2.T.1(M)

- ne igényeljen további áttételt (méretnövekedés miatt)

- biztosítsa, hogy a gyertyák, tápvezetékek egy-egy állandó pontban legyenek elhelyezhetők így nem választhatjuk a kör alakú fogaskerék excentrikus alkalmazását, amely ugyan biztosítja a tervezhetőségi és gyárthatósági követelményeket, de egy további, kétszeres gyorsító áttételt igényel, mert különben a kör alakú rotortér más-más pontján történne a robbanás.

Ha a találmány szerint meg tudjuk oldani, hogy körök és egyenesek összetétele legyen az ovál gördülővonala, akkor valamennyi követelmény teljesíthető, ez azonban nem egyszerű feladat. A következőkben egy konkrét és felcserélhetetlen sorrend szerint fogjuk feltárni az összefüggéseket, azzal a végcéllal, hogy egy optimális gördülővonal kiválasztásának a szempontjai a motor méretcsökkentését tegyék lehetővé, nem elfeledve, hogy a motor méreteit ugyanúgy, ahogy az Otto-motomál, két erőhatár korlátozza; a robbanási erő és a gyorsulási erő. A forgó motornál többet tudunk az optimum érdekében tenni. A feladatok sorrendje;

- primergörbe-meghatározás _ szekundergörbe-meghatározás

- egy adott rotor átmérőjű motor teljesítménye

- a fontosabb tényezők

- a befolyásolható tényezők javítására irányuló megoldások kijelölése

A primer görbe meghatározása. Az ovál görbének a szimmetriatengelyek közé eső ívét a C, felezőpont két egyenlő részre osztja. A két egyenlő hosszúságú ív közül az egyiket kiválasztjuk és megtervezzük. Ezt az először megtervezett részt nevezzük primer görbének. El kell dönteni, hogy melyik részét választjuk. A találmányban a nagyobb görbületű ív tervezését írjuk le. El kell dönteni az Rmax^min ⁼ k arányt (amely olyan döntés, hogy több tényező befolyásolja; például a motortér és fogaskerékház eltérő alakja miatti holt teret a konstruktőr fel tudja-e gazdaságosan használni) javasolt érték: l,3<k<l,7. A primer görbét törésmentes körökből és egyenesekből kell megtervezni. Ezután el kell dönteni, hogy az R_max-hoz viszonyítva mennyi lehet az elviselhető legkisebb körív. R₂ sugarának a mértéke; (ezt az alámetszés elkerülése határolja). Ezek ismeretében a szokásos trigonometriai számításokkal megkapjuk az R₂ körív folytatásával és a Cj pont érintésével R₃-t, és kiszámítjuk a₃ és <p_cl értékeit. Kikeressük a D, pontot, amely a legnagyobb gyorsulást adja. Tehát a primer görbe egy változatát elkészítve ismertek lesznek: R₂, ^a2> R-3, ^Db Φου <Pcl> ^rDl> ^rk·

A szekunder görbe meghatározása:

Ebben a részben már semmi beleszólásunk nincs a görbe menetébe. A primer görbe pontjai alapján kell kiszámítani a szekunder görbe pontjait. A primer görbe alapján kiszámítandó görbeszakaszt nevezzük szekunder görbének. A kiszámított görbét ismert módszerekkel szakaszosan körívekkel és/vagy egyenesekkel helyettesítjük (az evolvens hűség nem sérülhet). Az ovál gördülővonal találmány szerinti kivitelének összefoglalása: az általános meghatározás szerint az ovál két tengelyre szimmetrikus zárt görbe vonal, a két szimmetriatengely egymásra merőleges, és metszéspontjuk az ovál középpontja. A találmány szerinti ovál gördülővonal speciális tulajdonságai:

- a két szimmetriatengelytől felmért egyenlő darabokhoz tartozó középponti sugarak összege állandó és egyenlő az R_max + R_min értékkel, amely egyenlő két egymáson legördülő gördülővonal középpontjának távolságával, azaz a tengelytávval

- a szimmetriatengelyek körzetében egy összesen 20°-ot meghaladó, változatlan sugarú, 4 ívdarab van

- mind a primer, mind a szekunder görbe csak törésmentesen összerakott köröket és egyeneseket tartalmaz

- az áttétel-módosítás k értéke két határ közé esik, l,3<k<2.

Ezek a speciális tulajdonságok teszik lehetővé a „pillanat”-áttételek, a gyorsulási viszonyok, a lökettérfogat stb. pontos számításait, a meglévő evolvens fogazási rendszer alkalmazását, amely itt különös jelentőséggel bír a tűrőképessége miatt a tengelytáv változással szemben.

Fogterhelések és teljesítmény kiszámítása:

Legfontosabb, hogy megismerjük a robbanásnál keletkező maximális fogerőt (F_cl) a C, felezőpontban és a rotor szögsebesség-változásából eredő maximális fogerőt F_D1 és Dj gyorsulási pontban, valamint az egy fordulat alatt létrejövő teljesítményt (p^kw/ford).

HU 215 194 Β rotorlapát-középsugár F_C1 = rotorlapát-felület x P_max x --———hajtó óval kerekkar (D²-d²) · L · _Pi · C_P —

· r_K · cos(<p_c, + a₀) tehetetlenségi nyomaték__Θ · e_ ^D1 hajtott ovál kar r_B · cos(cp_D1 - α_θ) hol e = = (k_D1+k^,) tgtp_D1 w², k_D1 = pkw _ i összes térfogattágulás x pi fordulat 10200 1 fordulatra pkw i (D²-d²) · L · (e j-e ₂) π · pi fordulat 10200 360°

Nkw =

1224000 • W · pi n w = 2 fordulatra eső lökettér = (D²-d²) · L · Π -(e°i-e₂) W mivel e°+e°=180°; e°-e°=180°-2e°;

180 ^e2

90°

Hol w	a két főtengely-fordulatra eső
D	térfogattágulás (az ismert lökettérfogalom) a rotortér-átmérő	[cm3] [cm]	30
d	a rotortengely-átmérő	[cm]
L	a rotortér hossza	[cm]
Pi	indikált középnyomás	[kg/cm2]
CP	p χ = —a hajtórendszer		35
n	rugalmas csillapítása után megmaradó robbanási csúcsnyomás tényező fordulat/perc		40

V 7 θ a rotor és a hozzákapcsolódó tömegek másodrendű

nyomatéka	[cmkgsec2]
e	az rB1 sugár szöggyorsulása a Dj pontban	[rad/sec2]
Fci	maximális fogerő a Cj pontban a robbanástól	[kg]
fd,	maximális fogerő a Di pontban a gyorsulástól	[kg]
Pkw/ford az egy fordulatra eső
	munka	[cmkg/ford]
]\JkW	teljesítmény	[kW]

rDl	a hajtókerék sugara D] pontban [cm]
rBl	hajtott kerék sugara D, pontban[cm]	45
ΓΚ	a C] felezőpont sugara	[cm]
<Pci	a C11 felezőpontban az érintőre
	merőleges egyenes és az rK sugár által bezárt szög	[°]
<Pd]	a D| gyorsulási pontban az érintőre merőleges egyenes és az rD1 sugár által bezárt szög	[°]	50
a0	a fogazás kapcsoló szöge	[°]

e °-e 2 két, egymás utáni 90°-os főtengelyfordulat alatt a rotor 55 elfordulási szögeinek különbsége, azaz az egy 90°-os ciklusra eső térfogatváltozás szöge (körülbelül 50°-60° körül) [°] 60

Fontosabb tényezők:

- A gördülővonal fontosabb ismérvei e-e, C₍, D,, k_D1 és k alapján bármely gördülővonal összehasonlítható és megnyílik a lehetőség a D csökkentésére.

p_max

- A p” jelentősen befolyásolja a C/ pontban a *1 fogterhelést és ezen keresztül a motor külméretét.

- A 0 értéke is fontos tényező, és sokat tehet a konstruktőr a csökkentésére

- Természetesen az anyagok kiválasztása is befolyásolja a külméretet

A befolyásolható tényezők javítására irányuló megoldások és a találmány előnyös hatásai:

- A találmány szerinti számítások lehetővé teszik a tisztánlátást és

- a találmányban leírt primer és szekunder görbe felépítése lehetővé teszi a legjobb megoldások kikeresését és elfogadható méretek kialakítását.

- A találmány szerinti körívekből és egyenesekből összerakott görbe az eddig evolens fogazás ta5

HU 215 194 Β pasztalatait hasznosítja, és az eddigiektől eltérően lehetővé teszi a működőképességet

- A találmány szerinti égéskésleltetés vagy kétkamrás égés javítja a P_max/Pi arányt

- A találmány szerinti „öblítő” ütem tökéletesebb égést biztosít, és javítja a motor hatásfokát

- A 2 tengelyfordulatra eső 8 robbanás simább, zajtalanabb járást biztosít

- a rotorlapátok középponti terhelése csökkenti a θ értéket

- a találmány mindezek mellett kevés alkatrészt tartalmaz, a dugattyú irányváltása eltűnik, lehetővé teszi, hogy a motorból csak egyik oldalt foglalja el a főtengely, a többi 5 oldal szabadon marad a szerelvények elhelyezéséhez.

A találmány megértését az alábbi ábrák segítik:

1. ábralapon az

1. a. ábra az 1000 cm³ lökettérhez és a 111 cm³ kompressziótérhez szükséges henger és a hozzátartozó befoglalóburkolat hosszmetszetét, az .b. ábra a löket- és kompressziótér és a hozzátartozó befoglalóburkolat keresztmetszetét mutatja, a

2. ábralapon, a

2.a. ábra a legegyszerűbb kétrotoros, belső égésű motor hosszmetszetét a végén elhelyezett hajtóművel, a

2.b. ábra a motor elölnézetét, a

2.c. ábra a motor keresztmetszetét mutatja be, a

2. d. ábra a kétrotor és a főtengely kényszerkapcsolatának általános megoldását mutatja be, a

3. ábralapon, a

3.a. ábra a kétrotoros, belső égésű motor egy középfőtengelyes változatának hosszmetszetét, a két végén elhelyezett hajtóművel, a

3.b. ábra a motor elölnézetét, a

3. c. ábra a motor keresztmetszetét mutatja be, a

4. ábralapon, a

4.a. ábra a kétrotoros, belső égésű motor egy középfőtengelyes másik változatának a hosszmetszetét az egyik végén elhelyezett hajtóművel, a

4.b. ábra a motor elölnézetét, a

4. c. ábra a motor keresztmetszetét mutatja be, az

5. ábralapon, az

5.a. ábra a főtengely 90°-os elfordulására eső egyik rotor elfordulását, az

5. b. ábra a főtengely 90°-os elfordulására eső másik motor elfordulását mutatja be, a

6. ábra lapon, az ovál gördülő vonalának kör és négyzet szegmensekből való felépítését mutatja be, a

7. ábralapon, a

7.a. ábra az egyik speciális rotorlapát nyúlványát és üregét, a

7.b. ábra a másik speciális rotorlapát nyúlványát és üregét, a

7. c. ábra a rotor hosszmetszetét mutatja be, a

8. ábralapon, a

8.a. ábra az egyik rotor két csőtengelyes változatát és a

8.b. ábra az ebben elhelyezett másik rotort mutatja be, a

8.c. ábra a két csőtengelyes rotor hosszmetszetét, a

8. d. ábra a másik rotor hosszmetszetét ábrázolja, a

9. ábralapon, a

9. ábra az ovál gördülővonalának egy 90°-os részletét és annak összetevő gördülővonal-darabjait mutatja be, a

10. ábralapon, a

10. ábra a forgórotoros motor módosított ki-, és beömlő csatornákkal ellátott változatának metszetét: gőz- vagy sűrítettlevegő-hajtóanyagokhoz mutatja be.

Az ábrák statikus ismertetését az alábbiakban írjuk le:

1. ábralap

Az l.a. ábrán a 3 lökettér és a 4 kompressziótér, valamint az 5 befoglalóburkolat hosszmetszete négyzet alakra van kiképezve.

Az l.b. ábrán a 48 löket- és kompressziótér, valamint az 5 befoglalóburkolat keresztmetszete négyzete alakra van kiképezve.

2. ábralap

A 2.a. ábrán az 1 motorházban van a 6 rotortengely

I., amely hordozza a 8 rotorlapát A-t és a 7 rotortengelyt II., amely a 10 rotorlapát C-t hordozza, valamint a 15 főtengely, amelyen rögzítve van a 17 ovál fogaskerék B és a 19 ovál fogaskerék D, a 15 főtengely a 13 motorpajzs I-ben és a 14 motorpajzs II-ben van csapágyazva. A 6 rotortengely I-en van rögzítve a ovál fogaskerék A, amely kapcsolódik a 17 fogaskerék B-hez. A 7 rotortengely Π-n van rögzítve a 18 ovál fogaskerék C, amely kapcsolódik a 19 ovál fogaskerék D-hez. az 1 motorházban van elhelyezve a 20 gyertya.

A 2.b. ábrán a 6 rotortengely I-re rögzített 16 ovál fogaskerék A kapcsolódik a 15 főtengelyre rögzített ovál fogaskerék B-hez. A 15 főtengely középvonalának helyzete γ szöggel siet a függőleges középvonalhoz képest. A 1 motorház függőleges középvonalában van a gyertya. A 2 rotortér hordozza az S gyertyapontot és a Z öblítőpontot.

A 2.c. ábrán az 1 motorházban van kiképezve a 2 rotortér, amelyet a 8-9 és 10-11 rotorlapátok a 4 kompresszióterekre és a 48 löket- és kompresszióterekre osztanak. Az 1 motorházban van kiképezve a szívóvezeték, a 22 égéstermék-vezeték, a 23 vákuumvezeték és a 24 hideg, frisslevegő-vezeték. A 15 főtengely metszetét és a 20 gyertya elhelyezkedését láthatjuk. A 2 rotortér hordozza az S gyertyapontot és a Z öblítőpontot.

A 2.d. ábrán látható, hogy a 15 főtengely, a 6 rotortengely I., a 8 rotorlapát A-val és a 7 rotortengely

11. a 10 rotorlapát C-vel a 49 áttételeken keresztül van egymással kényszerkapcsolatban.

3. ábralap

A 3.a. ábrán az 1 motorházban van a 6 rotortengely

1., amely hordozza a 8 rotorlapát A-t és a 7 rotortengely

11., amely a 10 rotorlapát C-t hordozza, valamint a 15 főtengely, amely a 6 rotortengely I. és 7 rotortengely II. tengely vonalában van elhelyezve, és erre van rögzítve a 17 ovál fogaskerék B és 19 ovál fogaskerék D.

HU 215 194 Β

A 13 motorpajzs I. és a 14 motorpajzs II. hordoz egyegy rögzített 25 tengely A-t, amelyre a 12 ovál kettős kerék A van rögzítve, amelyhez kapcsolódnak a 16, 17, 18, 19 ovál fogaskerekek. A 20 gyertya az 1 motorházba van rögzítve.

A 3,b. ábrán a 15 főtengelyre van rögzítve a 17 ovál fogaskerék B, amely kapcsolódik a 25 tengelyen szabadon futó 12 ovál kettős kerék A-hoz, amelynek 90°-kal elfordított része kapcsolódik a 16 ovál fogaskerék Ahoz. A 25 tengelyek középvonala γ szöggel eltér a függőlegestől. A motorházba van rögzítve a függőleges vonalban a 20 gyertya.

A 3.c. ábrán az 1 motorházban lévő rotortérben vannak elhelyezve a 8-9 és a 10-11 rotorlapátok, amelyek a 2 rotorteret 48 löket- és kompresszióterekre, valamint 4 kompresszióterekre osztják. A 15 főtengely a 2 rotortér középvonalában, a 20 gyertya az 1 motorház függőleges vonalában van elhelyezve.

4. ábralap

A 4.a. ábrán a 13 motorpajzs I. és a 14 motorpajzs

II. közé van rögzítve az 1 motorház, amelyekben a 6 rotortengely I. és 7 rotortengely II. van csapágyazva. A 7 rotortengely II-ben van csapágyazva a 15 főtengely, amelyre a 17 ovál fogaskerék B van rögzítve, amely kapcsolódik a 30 tengely B-n szabadon futó 28 ovál kettős kerék A-hoz. A 6 rotortengely I-en van rögzítve a 16 ovál fogaskerék A, ez kapcsolódik a 28 ovál kettős kerék A-hoz és 7 rotortengely ΙΙ-re van rögzítve a 18 oválkerék C.

A 4.b. ábrán a 14 motorpajzs II. középpontjában van elhelyezve a 15 főtengely, és egymástól 90°-ban van elhelyezve a két db 30 tengely B, amelyeken a 29 ovál kettős kerék B és 28 ovál kettős kerék A vannak szabadon futón elhelyezve.

A 4.c. ábrán a 14 motorpajzs II-η van bemutatva a 6 rotortengely I-n rögzített 16 ovál fogaskerék A, amely kapcsolódik a 30 tengely B-n lévő szabadon futó 28 ovál kettős kerék A-hoz. A 7 rotortengely Π-n rögzített 18 ovál fogaskerék C kapcsolódik a 30 tengely B-n szabadon futó 29 ovál kettős kerék B-hez.

5. ábralap

Az 5.a. ábrán a 15 főtengely-középpontú 31 gördülővonal A csatlakozik a 6 rotortengely I. középpontú 32 gördülővonal E-hez. A 31 gördülővonal A C₂, C₃, C₄, C₅ pontjai 4 db 90°-os szektorra osztják fel a 31 gördülővonal A-t. A 32 gördülővonal B C’₃ és C’₄ pontjai két db 180°-os szektorra osztják fel a 32 gördülővonal B-t. A C’₅ az egyik 180°-os szektort két további szektorra osztja, amelyeknek szögei e j és e₂. A 35 hajtószektor A legördül a 36 hajtott szektor A-n. Az 5.b. ábrán a 15 főtengely-középpontú 33 gördülővonal C csatlakozik a 7 rotortengely II. középpontú 34 gördülővonal D-hez. a 33 gördülővonal C C₂, C₃, C₄, C₅ pontjai 4 db 90°-os szektorra osztják fel a 31 gördülővonal A-t. A 34 gördülővonal D C’₅ és C₂ pontjai két db 180°-os szektorra osztják fel a 34 gördülővonal D-t. A C’₄ az egyik 180°-os szektort két további szektorra osztja, amelynek szögei e₂ és e _t. A 37 hajtószektor B, legördül a 38 hajtott szektor B-n.

6. ábralap

A 6. ábrán a 15 főtengely-középpontú 31 gördülővonal A egyik 90°-os szektorának összetevőit mutatjuk be. A 39 körszegmens A-nak a fele, a 40 körszegmens B, a 41 körszegmens C, a 42 körszegmens D, a 42 körszegmens E, a 44 négyzetszegmens és a 45 körszegmens F fele alkotja a 31 gördülővonal A ismétlődő 90°os részét. A körszegmensekből 4 db-nak a középpontja megegyezik a 31 gördülővonal A középpontjával, ezek; a 39, 45, 50, 51 körszegmensek A, F, G, H. Az A és B pontok felezőpontja a C, pont, amelyet célszerű két körszegmens érintkezési pontjában elhelyezni. A C_t pont sugara r_K. Az A|H ív=B]E ívvel, ahol a H ponthoz tartozik az r_H és az E ponthoz tartozik az r_E sugár.

7. ábralap

7.a. ábrán a 6 rotortengely I-re rögzített 8 és 9 rotorlapát A, B-t, és a rajtuk lévő 55 nyúlványt és 54 befogadóüreget mutatjuk be.

7.b. ábrán a 7 rotortengely ΙΙ-re rögzített 10 és 11 rotorlapát C, D-t és a rajtuk lévő 55 nyúlványt és 54 befogadóüreget mutatjuk be.

7. c. ábrán a 6 rotortengely I-re rögzített 8-9 rotorlapát A, B hosszmetszete látható.

8. ábralap

8.a. ábra a 26 rotortengely ΠΙ-ra rögzített 8-9 rotorlapát A, B-t a rajtuk lévő 55 nyúlványokkal és az 54 befogadóüregekkel együttesen mutatja be.

8. b. ábra a 26 rotortengely Ill-ban csapágyozandó 27 rotortengely IV-re rögzített 10-11 rotorlapát c, D-t, a rajtuk lévő 55 nyúlványokkal és az 54 befogadóüregekkel együtt mutatja be.

9. ábralap

A 9. ábrán az A és B pontok közé eső 31 ovál gördülővonal A részletét mutatja be. A 31 ovál gördülővonal A középpontja az O pont. Az A és B pontok közé eső vonalszakaszt a C) középpont pontosan felezi, az 52 primer szektorra és az 53 szekunder szektorra. A két szektor közös határa az OCj egyenes, amely megegyezik az ovál közepes sugarával, r k-val. Az 52 primer szektor másik határa az R_max és B_a a szektor szöge, a B_e az 53 szekunder szektor szöge és határa az R_mjn. A Cj ponthoz tartozik a (p_cl szög és a D, ponthoz tartozik az r_D1 sugár és (p_D] szög. A C_x ponthoz tartozik az r_x sugár. A 45 körszegmens F szöge a₄ és a 39 körszegmens A szöge ctj és felezővonalaik 90°-ot zárnak be. Az R₂ sugarú és O₂ középpontú körhöz az a₂, és az R₃ sugarú O₃ középpontú körhöz az a₃ szögek tartoznak.

10. ábralap

A 10. ábra az 1 motorházban lévő 2 rotortérben elhelyezett 8-9 rotorlapát A, B-t és a 10-11 rotorlapátot C, D-t ábrázolja. Az 1 motorházban a 46 magas nyomású vezeték, és a 47 alacsony nyomású vezetékek vannak.

Az ábrákon bemutatott szerkezetek működését az alábbiakban részletesen ismertetjük:

Az 1. ábralapon szeretnénk érzékeltetni, hogy egy belső égésű motor külméretének mekkora az alsó határa. A hasznos munkateret henger alakúnak vettük fel, a kompresszióarányt 10:1-hez, és a falvastagságot 1 cmnek. Az 1 .a. ábrán látható a 3 lökettér, amelynek térfogata 1000 cm³ és a 4 kompressziótér, 111 cm³ térfogattal. Ez együtt képez egy 0 11,225 cm, és 11,225 cm

HU 215 194 Β hosszúságú hengert, amelyet ha egy kocka alakú 5 befoglalóburkolattal bezárunk, kapunk egy 13,225 cm élhosszúságú kockát, amely egy olyan minimális külméretű belső égésű motornak felel meg, amelynek tengelyei, dugattyúszelepei, szelepmozgatása „0” köbtartalmúak. Ez a minimális külméret 1 liter (1000 cm³) lökettérfogat esetén 2,31 liter. A 2. ábralapon egy belső égésű motor legegyszerűbb kiviteli példáját mutatjuk be. A 2.a. ábrán láthatjuk az 1 motorházban a 2 rotorteret, amelyben van a 6 rotortengely I, amelyhez csatlakozik a 8 rotorlapát A, és a 9 rotorlapát B, továbbá a 7 rotortengely II., amelyhez csatlakozik a rotorlapát C és a 11 rotorlapát D. Az 1 motorházhoz van rögzítve a 13 motorpajzs I. és a 14 motorpajzs II., amelyek lezárják a 2 rotorteret. A 6 rotortengelyre van rögzítve a 16 ovál fogaskerék A, és ez csatlakozik a ovál fogaskerék B-hez, amely a 15 főtengelyre van rögzítve. A 7 rotortengely ΙΙ-re van rögzítve a 18 ovál fogaskerék C, és ez csatlakozik a 19 ovál fogaskerék D-hez, amely a 15 főtengelyre van rögzítve. A 17 ovál fogaskerék B és a 19 ovál fogaskerék D egymáshoz képest 90°-kal elforgatva van rögzítve a 15 főtengelyhez. A 8 rotorlapát A és 11 rotorlapát C és a rotorlapát D szögfelezőjének iránya - γ fokkal eltér a ovál fogaskerék C nagy tengelyének irányától. A 2.c. ábra a robbanási ütem kezdő pillanatának megfelelő helyzetet mutatja be. A kompressziótér közepébe esik a 20 gyertya. Ebben a körzetben több darab 20 gyertya elhelyezkedése is célszerű lehet, mert az üzemanyag-keverék meggyújtása kedvezőbb lehet. Természetesen dízelüzem esetén nem kell gyújtás. A 21 szívóvezeték célszerűen a 10 rotorlapát C irányában van elhelyezve, a 22 égéstermék-vezeték célszerűen a 9 rotorlapát B irányában van elhelyezve. A 23 vákuumvezeték és a 24 hideg frisslevegő-vezeték a 20 gyertyával szemben a passzív oldalon lévő 4 kompressziótérbe nyílik állandóan, amíg a 9 rotorlapát B el nem zárja azokat. Indításnál a 15 főtengelyt megforgatjuk, és az ovál áttétel biztosítja, hogy a beszívott üzemanyag komprimált állapotban a 20 gyertya helyzetébe kerül, és megtörténhet a robbanás a főtengely 90°-os szögelfordulásainál.

A 3. ábralapon látható megoldás csak annyiban különbözik az előzőtől, hogy két oválkerékpáros, azaz 4 db ovál fogaskerék van oldalanként, így az ovál alakja már 1:1,3-hez, kis tengely/nagy tengely viszonynál, mivel kétszeres áttételünk van, kielégítő eredményt ad. Ennél a megoldásnál további lehetőség adódik; a 3.a. ábra szerint. A 15 főtengely elhelyezhető a 6 rotortengely I. és a 7 rotortengely II. középvonalába, szabadon futó csapágyazással. A hajtási lánc felépítése a következő: a 6 rotortengely I. végére van rögzítve a 16 ovál fogaskerék A és ez kapcsolódik a 12 ovál kettős fogaskerékhez. Ennek a 12 ovál kettős fogaskeréknek a két fogaskoszorúja egymáshoz képest 90°-kal el van forgatva. A 13 motorpajzs I-be szilárdan van rögzítve a 25 tengely A és ezen szabadon futóan csapágyazva van a 12 ovál kettős fogaskerék, amelynek baloldali (külső) fogkoszorúja hajtja a 15 főtengely végére rögzített 17 ovál fogaskerék B-t. A 4. ábralapon bemutatott megoldás csak abban különbözik a 3. ábralaptól, hogy egy oldalra építjük az ovál fogaskerék-hajtást, amelyet eddig a 13 motorpajzs I-re és 14 motorpajzs ΙΙ-re, azaz két oldalra építettünk. A 4.a. ábra szerinti megoldásnak előnye, hogy csak egy fogaskerékszekrény van, egy helyen kell a szerelésről, olajozásról gondoskodni, továbbá az 1 motorház vezetékei (szívó, kipufogó, hűtő, olajozó) egy oldalról, csak a 13 motorpajzs I-en keresztül könnyebben bevezethetőek. A megoldás egyszerű; el kell helyezni a 14 motorpajzs II. területén 2 db 30 tengely B alkatrészeit úgy, hogy a 15 főtengely és a 2 db 30 tengely B 90°-os szöget alkosson, mint ahogy ez a 4.b. ábrán van bemutatva. Ezenkívül meg kell oldani, hogy a 6 rotortengely

I. belsejében legyen csapágyazva szabadon futóan a 7 rotortengely II., és ebben legyen szabadon futóan csapágyazva a 15 főtengely. A 4.c. ábrán a 6 rotortengely I. végére van rögzítve a 16 ovál fogaskerék A, és ez a fogaskerék kapcsolatban van a 28 ovál kettős kerék A-vel, amely szabadon futóan van elhelyezve a 30 tengely B-n, és a 28 ovál kettős kerék A külső fogaskoszorúja fogaskerék-kapcsolatban van a 15 főtengely végére rögzített 17 ovál fogaskerék B-vel. A 7 rotortengely II. végére van rögzítve 18 ovál fogaskerék C, és ez a fogaskerék-kapcsolatban van a 29 ovál kettőskerék B-vel, amely szabadon futóan van elhelyezve a 30 tengely B-n, és a 29 ovál kettőskerék C fogaskoszorúja fogaskerék-kapcsolatban van a 15 főtengely végére rögzített 17 ovál fogaskerék B-vel.

Az 5. ábralapon az 5.a. ábra a 31 gördülővonal A és a 32 gördülővonal B egymáson való legördülését mutatja be. Az ω₀ állandó szögsebességű 15 főtengely 35 hajtószektora A elfordítja a 6 rotortengely I-re rögzített 36 hajtott szektor A-t. A C₃, C₅ pontok közötti gördülővonalszakasz egyenlő aC’₃, C’₅ pontok közötti gördülővonalszakasszal. A 35 hajtószektor A elfordulása 90°, a 36 hajtott szektor A elfordulása nagyobb mint 90°, azaz e! > 90°.

Mivel 2e _t + 2 e₂ = 360°, e₂ < 90°. Az 5.b. ábra a 33 gördülővonal C és 34 gördülővonal D egymáson való legördülését mutatja be. A 15 főtengely 37 hajtószektora B elfordítja a 7 rotor ΙΙ-re rögzített 38 hajtott szektor B-t. A C’₄ C’₅ pontok közötti vonalszakasz egyenlő a C₄ C₅ pontok közötti vonalszakasszal. A 37 hajtószektor B elfordulása 90°, az előbbiek szerint a 38 hajtott szektor B elfordulása e ₂, ahol e ₂ < 90°. A 90°-os fáziseltolással a főtengelyre rögzített ovál gördülővonalak a 6 rotortengely I-t egy 90°-os periódus alatt e ]-€ ₂ értékkel elmozdítják a 7 rotortengely II-höz viszonyítva, és ez a térfogat-növekedés lesz a lökettér. A 6. ábralapon a 31 ovál gördülővonal periodikusan, 90°-onként ismétlődő egyik részletének kialakítását mutatjuk be. A kialakítás lényege, hogy kör- és egyenes darabokból állítsunk elő egy ovált. Egy példaképpeni kivitel szerint a 39,40,41,42,43,45 körszegmensek A, B, C, D, F és a 44 négyzetszegmens egymás mellé helyezésével alakítottuk ki az ovál gördülővonalát, ha sikerül ilyen ovál gördülővonalat kialakítani, biztosak lehetünk, hogy a fogazás evolvens vonalai törésmentesek, és az ismert evolvens fogazás szerint kialakíthatók és

HU 215 194 Β ellenőrizhetők. Az evolvens alapelve, hogy bármilyen két különböző sugarú gördülőkor érintkezési pontján átmenő kapcsolóvonal által kijelölt két alapkör és a kapcsolóvonal érintésével képzett talppontokból mint kezdőpontokból lefejtett és kiegyenesített ívhosszak vége által leírt görbék áthaladnak a gördülőkörök közös pontján és egymást érintik. Ezt az alapelvet akarjuk betartani. A gerjesztett lengések és zajok csökkentéséhez célszerű a gyorsulási irányváltásoknál egy gyorsulásmentes szakaszt bevezetni, ezért teljesítjük azt a célkitűzést, hogy 39,45, 50, 51 körszegmensek A, F, G, H szögösszege nagyobb legyen 20°-nál. Itt mutatjuk be azon célkitűzést, hogy a B,E ív=AiH ív egyenlőségnél mindig igaznak kell lenni, hogy r_E, r_H sugarak összege r_E + r_H állandó. Ha ez igaz, akkor A,H ív = B₍E ív = 0 egyenlőség esetén r_E = R_min és r_H = R_max· A 7. ábralapon két, együtt dolgozó rotor megoldást mutatunk be. Ha nem túl hosszú a rotorlapát, akkor ez a megoldás egyszerű, egy darabból készülhet a motor és a rotorlapát, de lehet külön darabból is. A 7.c. ábra szerint a 6 rotortengely I. csőtengelyszerűen van kiképezve, és erre vannak rögzítve a 8 rotorlapát A és 9 rotorlapát B, 180°-os elosztásban. A 8 rotorlapát A és 9 rotorlapát B hosszúságának fele a kiálló szabad hossz. A 7.a. és 7.b. ábrán látható rotorszerkezet egymással teljesen azonos. A 8. 9, 10, 11 rotorlapátok mindegyike el van látva egyik oldalán egy 55 nyúlvánnyal, a másik oldalán egy 54 befogadóüreggel. Ezen 54 befogadóüregek köbtartalma a lökettér 30-50%-a. így elérhető egy „kétkamrás” égéstér, a két kamra időben egymás után ég el, így a P_max/Pj viszony csökken, a motor mérete csökken. Hasonló eredményt érhetünk el, ha az 55 nyúlvány és 54 befogadóüreg felülete kicsi, de mérete tengelyirányban hosszú, és égéskésleltetőként viselkedik.

A 8. ábralapon két együtt dolgozó rotorszerkezet egy másik megoldását mutatjuk be, amelynek az a lényege, hogy a szimmetrikus terhelés miatt nagyobb a teherbíró képességük, mint a 7. ábralapon látott szerkezetnek, és ezért csökkenthető θ értéke. A 8.a. ábra szerint a 26 rotortengely III. csőtengelyszerűen van kiképezve, és rá van rögzítve (vagy egybefüggő anyagból kialakítva) a 8 rotorlapát A és a 9 rotorlapát B. Ez a rotorszerkezet a 8.c. ábra szerint, középvonala mentén oldható kötéssel szétszedhető két azonos darabra (lásd

8.a. ábra és 8.b. ábra), mert a második rotorszerkezettel csak így építhető egybe. A 8. 9, 10, 11 rotorlapátok mindegyike el van látva egyik oldalán egy 55 nyúlvánnyal, a másik oldalán egy 54 befogadóüreggel. Ezen 54 befogadóüregek köbtartalma a lökettér 35-50%-a. így elérhető egy „kétkamrás” égéstér, a két kamra időben egymás után ég el, így a P_max/P, viszony csökken, a motor mérete csökken. Hasonló eredményt érhetünk el, ha az 55 nyúlvány és 54 befogadóüreg felülete kicsi, de mérete tengelyirányban hosszú és égéskésleltetőként viselkedik.

A 9. ábralapon a 31 gördülővonal A egy ismétlődő, 90°-os szektorát kívánjuk az eddigi alapszabályok szerint előállítani. A tervezés lépéseinek sorrendje; eldöntjük a k=R_max/R_niin értéket, célszerűen 1,3 < k < 1,7 határok között, az R_max = AO alapvonalat kitűzzük.

Erre helyezzük fel az R₂ középpontját, az O₂ pontot.

Az R₂ értéke legyen nagyobb, mint az alámetszési határ, de legyen minél kisebb. Megválasztjuk az a₂ értékét 20° és 35° között. Kitűzzük a β_Α értéket 29°-34° között. A kitűzések után kiszámítjuk az R₃ értékét és az O₃ helyzetét. R₃ legyen minél nagyobb. Ezzel elkészült az AC[ görbeszakasz, azaz az 52 primer szakasz. Itt megkeressük a legnagyobb gyorsulási terhelést adó Dj pontot. A Di pont ismeretében szükséges a 31 ovál gördülővonal A gyorsulási viszonyait kiszámítani, azután az e_D1 szög gyorsulás ismeretében az F_D1 erőt. Ennek lépései: e_D|=dm/dt a dm a dt idő alatt bekövetkező szögsebesség-változás, amely csak az áttételváltozásból következik, mert a hajtókerék szögsebessége ω₀ = állandó. Legyen r_D1 a hajtókerék sugara, r_B a hajtott kerék sugara, így k_D1=r_D1/r_B. Tehát a hajtott kerék szögsebessége ω_Β = k_D1.m₀, dt idő múlva m_B + dm = k_x.mo, ahol r_ni + Ar k_x=—-és r_B-Ar

Ar = r_Di.m₀.tg (p_Di.dt, ebből dm₀=(k_x-k_D1).m₀ és Δτ behelyettesítések és egyszerűsítések után kapjuk:

e di⁼“7“ (k_DI+k^,).tg φ_Β1 .m^ dt

Az M_d1=0 0e

-Db

Δ1

F_Di=θ ' (^di + kj>i) · tgtp_D, · m² r_B · cos((p_D,-a_o) r_B · cos(<p_D1-a_o) (^di + kg)]) - tgcp_D1 m-p

Ebből F,

Dlmax r_B · cos((p_D,-a₀) max

Mivel r_D1 + r_B=2r_k; 2r,

->r_B= + K,

Dl így a D[ pont értéke azon a helyen található, ahol (1 + küi)²' Fi ' tgípDi ' ^ωίΡ max

2r_k · cos^-aj

Ezzel a motor ovál fogaskerekének méretezéséhez az adatok 90%-a rendelkezésünkre áll. Ehhez a lépések a következők: kiszámítjuk a CjB szakasz pontjait abból az alapelvből kiindulva, hogy R_max + R_min = állandó, és a primer gördülővonal C_t pontjából A pont felé haladva A ív hosszakat mérünk fel, ebből megkapjuk a C_x-hez tartozó r_x-et, ebből a szekunder görbe pont sugara kiszámítható, és a C] pontból ugyanolyan A ív lépéseket teszünk B pont felé. A Δ ív lépések hosszúsága célszerűen 2-3 mm legyen, így a szükséges pontosság elérhető. A Δ ívhez tartozó két sugarat r_x és r_x+| értékét kiszámítjuk. Ha Δ ív = 2-3 mm (R_max = 100 mm nagyságrendnél) a Aív szakaszokat, (a szekunder oldalra átmérve) húrnak tekinthetjük, és a Δ ív, (2r_k-r_x), (2r_k-r_x+1) háromszögekből egyszerű cosinustételt használva a ΔΒ szögeket lépésenként kiszámítjuk Cptől B-ig.

Az α=90° - β_Α - β_Β az AB vonalszakaszhoz még egy pótlandó hiány; a kiegészítést az α)/₂ + a₄/₂ = a megoldással pótoljuk, tehát Ct, és a₄ csak most számítható

HU 215 194 Β ki;az a szöget az R_max és R_min aránnyal fordítottan kell kiszámolni, hogy a C_t pont középpont maradhasson, így k

a₄ = ka.; a.=2-és a₄ = 21 + k 1 + k

Ezzel eljutunk a B pontig, és az 53 szekunder szektor pontsorozata ismertté válik. Azonban az 53 szekunder szektor pontsorozata még nem adható gyártásba; ki kell számítani a pontsorozat helyettesítő köreit. A helyettesítés ismert elvek alapján történhet, azzal a megkötéssel, hogy R_max + R_min = r_H + r_E ± ΔΤ, ahol ΔΤ<2.Τ.10Λ

A 10. ábralap egy példaképpeni kivitelű gőz- vagy sűritettlevegő-hajtású megoldást mutat be. A két db 46 nagy nyomású vezeték a tápvezeték és a térfogat tágulása után a 47 kisnyomású vezetéken távozik a hajtóközeg.

Claims (5)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Forgó mozgású energiaátalakító gép, főleg belső égésű motor, a motorházban (1) henger alakú rotortér (2) van kiképezve, a rotortér (2) oldalán szívóvezetéke (21) és égéstermék-vezetéke (22) van, a rotortér (2) tengelyvonalában van a rotortengely I. (6) és a rotortengely II. (7), ezekre vannak rögzítve a rotorlapátok (8, 9, 10, 11), a rotorlapátok (8, 9, 10, 11) a rotorterét (2) váltakozóan növekvő és csökkenő térfogatú munkaterekre osztják, a rotortengely I. (6) és rotortengely II. (7) egy-egy a periódusban változó fordulatszám-áttétellel (49) össze van kapcsolva egy ω₀ állandó szögsebességű közös főtengellyel (15), a változó fordulatszám-áttételnek (41) ovál fogaskerekei (8, 9, 10, 11) vannak, azzal jellemezve, hogy a speciális rotorlapátok (8, 9, 10, 11) a/2=90°-os fáziseltéréssel vannak összekapcsolva a főtengellyel (15), és a főtengelyre (15) 90°-os elfordítással rögzített, ovál fogaskerekei (12, 16, 17, 18, 19, 28, 29) vannak, és ezek gördülővonala A (31) középpontjával azonos 0 középpontú, 4 db körszegmens (39, 45, 50, 51) szög összege 2αι + 2a₄ nagyobb, mint 20° és a két A’ |, B] szimmetriatengely végpontjától mért azonos hosszúságú ívek E és H végpontjaitól az O középponthoz húzott sugarak (r_E, r_H) összege állandó ± 2 (Rmax⁺R-min)^x ίθ’⁴ pontossággal, és a rotorlapát A (8) és a rotorlapát C (10) szögfelezőjének iránya +γ° egybeesik a fogaskerék (17) szimmetriatengelyének irányával, valamint a rotorteret az S gyertyapontban és a Z öblítőpontban metszi, amikor a (16) ovál fogaskerék A szimmetria tengelye γ irányban áll, az S és Z pontok egymástól 180°-ra vannak.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti forgó mozgású gép, főleg belső égésű motor, azzal jellemezve, hogy körszegmensekből (39, 40, 41, 42,43, 50, 51) és/vagy négyzetszegmensekből (44) összeállított, gördülővonalú A (31) ovál fogaskerekei (12, 16, 17, 18, 19, 28, 29) vannak, és a szegmensek egyenes vonalon érintkeznek egymással.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti forgó mozgású gép, főleg belső égésű motor, azzal jellemezve, hogy a rotorlapátok (8, 9, 10, 11) egyik oldalán nyúlvány (55) van, a másik oldalán a nyúlványnak (55) megfelelő befogadóürege (54) van.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti forgó mozgású gép, főleg belső égésű motor, azzal jellemezve, hogy a rotorlapátok A, C (8,10) szögfelezőjének S-Z irányú állásában a Z öblítőpontban a rotortérbe (2) nyíló vákuumvezetéke (23) és frisslevegő-vezetéke (24) van.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti forgó mozgású gép, főleg belső égésű motor, azzal jellemezve, hogy a rotorlapátok (8, 9, 10, 11) rotortengelyének IV (27) a közepére rögzített rotorlapátjai C, D (10, 11) vannak, és a rotortengelyének III (26) a végére rögzített rotorlapátjai A, B (8, 9) vannak.