HU217267B - Forgódugattyús gép, elsősorban mint külső nyomásról táplált, vagy belső égésű erőforrás, valamint kompresszor/szivattyú - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya főrgódűgattyús gép, mely bemeneti (S) éskimenőcsatőrnáin (K) keresztül, a főrgórésztengelyén (Z2) közöltteljesítmény segítségével alkalmas légnemű anyagők tővábbítására vagysűrítésére, illetve azők külső nyőmással való betáplálása eseténreverzálható főrgásirányú erőfőrrásként, avagy szelepelt égésterekkelés feltöltőkőmpresszőrral sőrba kötve belső égésű mőtőrként működhet,és felépítését tekintve őlyan főgaskerék-szivattyúnak főgható fel,melynek meghatárőzőtt bűrkőlógörbe szerint kivitelezett főrgórészei(FR1, FR2) csűpán egy-egy rőtőrlapáttal (RL1, RL2), illetve annaktövében kiképzett, az ellentétes főrgórész (FR1, FR2) rőtőrlapátját(RL1, RL2) átfőrdűlás közben befőgadni képes rőtőrárőkkal (RA1, RA2)rendelkeznek, a főrgórészek (FR1, FR2) pedig – amúgy hengerpalástalakú gördülőfelületeikkel – tömítő módőn érintkeznek egymással,főrgás közbeni szinkrőnfűtásűkról pedig tengelyeikre (Z1, Z2) ékelt1:1 áttételű főgaskerékpár (P1, P2) gőndőskődik. ŕ

Description

2.a ábra 2.b ábra

HU 217 267 B

A leírás terjedelme 20 oldal (ezen belül 8 lap ábra)

HU 217 267 Β

A találmány tárgya forgódugattyús gép, elsősorban külső nyomásról táplált vagy belső égésű erőforrás, valamint kompresszor/szivattyú, mely ki- és bemeneti csatornáin keresztül a tengelyén (tengelyein) közölt teljesítmény segítségével alkalmas gáznemű anyagok továbbítására, illetve azok külső nyomással való betáplálása esetén reverzálható forgásirányú erőforrásként, avagy feltöltőkompresszorral és egy kétkamrás forgószeleppel, mint égéstérrel, sorba kötve belső égésű motorként működik, és felépítését tekintve olyan fogaskerék-szivattyúnak fogható fel, mely forgórészenként csupán egy rotorlapáttal, illetve annak tövében kiképzett, az ellentétes forgórész lapátját átfordulás közben befogadni képes bemélyedéssel rendelkezik, a forgórészek pedig, amúgy hengerpalást alakú gördülőfelületeikkel, tömítő módon érintkeznek egymással, és forgásuk közben szinkronfutásukról a tengelyeikre csatlakozó szlipmentes mozgásátvivő elemek gondoskodnak.

Az altemálódugattyús motorokat a feltalálók régóta próbálják forgódugattyús, volumetrikus elven működő motorokkal kiváltani, mivel ezen az elven jó tömeg/teljesítmény viszony valósítható meg, és a turbinák előnyös nyomatékkarakterisztikáját megtartva, a térfogat-kiszorításos működés előnyéből fakadóan a turbinákénál jobb hatásfokú, a vontatási igényeknek tág fordulatszám-tartományban eleget tevő, tökéletes tömegkiegyensúlyozású erőforrásokat lehetne építeni. Ennek előfeltétele egy olyan forgódugattyús gép megalkotása, mely nagy légszállító képesség mellett megfelelően nagy nyomásviszonyt képes produkálni, tömítési gondjai elhanyagolhatóak, fordulatszám-tartománya pedig alsó és felső határértékben is bőven meghaladja az altemálódugattyús gépekét.

Erre tesz kísérletet a 105983 lajstromszámú magyar szabadalomban ismertetett forgódugattyús gép, valamint a HU 209 428 B lajstromszámú szabadalomban leírt, felépítésében és működési elvében az előzővel megegyező, továbbfejlesztett konstrukció (10. és 11. ábra).

A 10. ábrán látható, hogy ezen gép tulajdonképpen egyetlen RL3 rotorlapáttal és egyetlen ZT2 zárótesttel (mint gátszelep) felépített egység.

- Látható, hogy adott Y6 munkahenger-átmérőhöz tartozó 101 + 102 hasznos tér növelése csak az FR3 forgórész Y5 átmérőjének csökkentésével, így a ZT2 zárótest (gátszelep) Y7 átmérőjének növelésével érhető el, tehát az X tömítési vonal mentén a felületek nem gördülnek, hanem csúsznak egymáson.

- Miközben a hasznos térfogat növelésének lehetősége Y5 csökkentésével exponenciális mértékben csökken, a növekedő ZT2 zárótest egyre jobban besüllyed a 101 + 102 hasznos térbe, és ezáltal, valamint méret növekedése miatt is egyre nagyobb térfogatokat metsz ki belőle.

- A szerkezet hőterhelése, felépítéséből eredően erősen aszimmetrikus, ami a hűtését bonyolítja.

- A gép hasznos terének középponti szöge körülbelül 270°, ebből következik, hogy all. ábrán látható résvezérlésű motor ET égésterének feltöltési és lefúvatási szakaszai átfedik egymást, így (mivel a munkaütemnek rendben le kell zajlania) a feltöltésre csak körülbelül 90° marad (és ekkor még csak az ET égéstér lefüvatása történt meg, öblítése nem), vagyis a feltöltés impulzus jellegű, ami magas fordulatszámok felé egyre rosszabb feltöltési viszonyt eredményez a gáztömeg tehetetlensége és a T5 csatornában fellépő áramlási ellenállás miatt. Ha a találmány szerint az ET égéstér lefüvatását késleltetem, annak újrafeltöltésére még rövidebb szögtartomány (idő) marad, azonkívül az izochor körülmények közt végbemenő égés során a hosszú ideig fennálló magas hőmérséklet és nyomás hatására valószínűleg intenzív NO_x-képződés megy végbe. Folyamatos feltöltés ezzel a konstrukcióval nem is valósítható meg, de a gép munkaterével megegyező középponti szögűre növelt 1400 ívelt járatkiképzéssel és megfelelően nagy keresztmetszetű 400, 1400 ívelt járatokkal és T5, L5 csatornákkal az előbbi hibák részben orvosolhatók, így azonban ezek a csatornák maguk alkotnak nagyméretű káros tereket a kompresszió (sűrítő oldal) vagy az expanzió (motoroldal) szempontjából.

- A gép 10. ábrán feltüntetett állásán látható, hogy az M3 pontban, három él találkozásában kellene hermetikus tömítést biztosítani a 101 térben uralkodó nyomással szemben, ami alacsony fordulatszámoknál problémás, a további sűrítés szakaszában pedig, a nyomás monoton növekedése közben, a tömítést fenntartó erő egyre hegyesebb szöget zár be az egymásra tömítő felületek elfordulásának irányával, így a 101 térrész tömítése komoly feladat.

Kompresszor üzemmódban ugyan a közel végnyomáson lévő gáz átfűvása csak kompresszióveszteséget okoz, belső égésű munkaütemben azonban, főleg ahol a nagy hőterhelés kis keresztmetszetet ér (a ZT2 zárótest 413 éle), gyors átégéshez vezet.

Az ismert redukált fogszámú, szimmetrikus felépítésű fogaskerék-szivattyúk (például: Roots-kompresszor) egyik térelválasztó tömítését az egymáson legördülő, bonyolult görbéjű felületek folytonos kapcsolata adja, melynek gyenge helye az a szakasz, melyen a tömítést fenntartó erő iránya megegyezik az érintkező felületek elfordulásának irányával - vagy az erő ilyen irányú komponense számottevő -, ezért gáznemű közegek komprimálására, főleg kis fordulatszámon, kevéssé alkalmasak.

A már hagyományosnak számító Wankel-motor, az egyetlen sorozatgyártású forgódugattyús motor, igazából bolygódugattyús, és ebből a működésmódból következően nyomatékfordulatszám-karakterisztikája csaknem megegyezik az altemálódugattyús gépekével, vagyis nem illeszkedik a vontatási igényekhez. Ezenkívül kisebb hibái, mint a kiemelkedően nagy olajfogyasztás, az elégtelen öblítés (ami az egybeszívás jelenségével együtt már jelentős mértékű), a gyújtógyertyák nagy hőterhelése miatt (a gyújtófuraton keresztül nem tud szellőzni) fellépő kopogási hajlam stb. miatt nem terjedt el.

Ismertek még olyan forgódugattyús motorok, ahol a gátszelep(ek) hagyományosan, egyenesbe vezetett to2

HU 217 267 Β lattyúként van(nak) kivitelezve (például Maday-motor, HU 199592 B). Ezeknél a gépeknél a dugattyúszámynak a gátszelep(ek) alatt való áthaladása közben lépnek fel tömítési nehézségek. Ezenkívül hasznos térfogatuk keresztmetszetének sugárirányú növelésével a gátszelep(ek) lökete is, tömege is nő (ez utóbbi hatványozottan, mert statikailag egy egy oldalon befogott tartó, tehát hosszának növelésével keresztmetszetét a megnövelt hajlítónyómatékra kell méretezni). A nagy tömegű, hosszú löketű gátszelep(ek) vezérlése a motor periódusával történik, ami már viszonylag alacsony fordulatszámok körül is problémát okoz az exponenciálisan növekvő tömegerők miatt. Ugyanezen motor feltöltéses üzemében, az égéstér középponti szögének függvényében - adott fordulatszámra vonatkoztatva - vagy kevés idő áll rendelkezésre a feltöltéshez, vagy a munkaütem középponti szöge csökken. Mind az impulzusszerű feltöltés, mind a feltöltés növelésével csökkenő „lökethossz” a motor gazdaságtalan üzemét eredményezi a fordulatszám és a teljesítmény fokozásával.

A szintén ismert turbinák (gőzturbinák és kéttengelyes gázturbinák) nyomaték-fordulatszám karakterisztikája megfelel a vontatási igényeknek, de magas üzemi fordulatszámuk miatt nagy redukáló áttételt igényelnek, hatásfokuk (gázkinematikán alapuló működésük miatt) részterhelésen erősen romlik, zajterhelésük magas, nagy légnyelésük miatt NO_x-kibocsátásuk is kedvezőtlen, fajlagos tüzelőanyag-fogyasztásuk pedig a dízelmotoroknál magasabb, motorféküzemük csak aktív üzemmódban (teljesítménybevitellel) valósítható meg, fordulatszámváltoztatásuk pedig lomha, így közútijármű-hajtásra korlátozottan alkalmasak.

A találmány célja olyan forgódugattyús gépet alkotni, melyből az előzőekben ismertetett megoldások hátrányait részben vagy teljesen kiküszöbölve, azok előnyös tulajdonságait megtartva, széles alkalmazási körű (elsősorban gépjárművek hajtását célzó), nagy fordulatszám-tartományban is jó hatásfokkal, kis belső veszteségekkel és az égés folyamatának kézben tartása folytán jó emissziós értékekkel üzemelő, teljesítményére vonatkoztatva kis beépítési méretű és tömegű, hosszú élettartamú, egyenletes hőterhelésű, tehát anyagigényét, energiahasznosítását és szennyező hatását tekintve a maiaknál környezetkímélőbb külső vagy belső égésű erőforrás valósítható meg.

A találmány lényegét az a felismerés adja, hogy a kitűzött cél gátszelep nélküli merev lapátos forgódugattyús géppel valósítható meg, melynek munkaterét kívülről két, azonos síkban elrendezett, egymással párhuzamos tengelyvonalú, egyforma átmérőjű és egymást metsző hengerpalástnak, a metszésvonalak környezetében kialakított be- és kimeneti csatornákkal rendelkező burkolófelülete, valamint a tengelyekre merőleges, sík belső felületű, a hengerpalástok éleihez nyomászáróan kötött, a hasznos üzem kezdetén és végén kialakuló holttereket összekötő kiegyenlítőcsatomával ellátott oldallapok, belülről pedig ezen oldallapokba a külső hengerpalástok tengelyeivel koncentrikusan elhelyezkedő és forgathatóan ágyazott, az oldallap(ok)on tömítetten túlnyúló tengelycsonk(ok)kal rendelkező, a külső hengerpalástok átmérőjénél egyformán kisebb átmérőjű és hengeres felületükkel egymást tömítően érintő forgórészek határolják, mely forgórészek hengerfelületéből radiális irányban egy-egy, a külső palástig kinyúló és tetőrészével azt tömítő módon érintő rotorlapát nyúlik ki, ezek tövében pedig az ellentétes tengelyen lévő forgórész rotorlapátját befogadni képes rotorárok van bemunkálva oly módon, hogy a forgásirányt tekintve siető fázishelyzetű rotorlapátot befogadó rotorárok a követő (másik tengelyen lévő) rotorlapát homlokrésze előtt, a követő rotorlapát számára kialakított rotorárok pedig a siető rotorlapát hátoldali ívének folytatásaként van kiképezve, és mindkét rotorárok legmélyebb pontján a forgásközéppont felé kiképzett horony van, amely a megfelelő szöghelyzetekben a holttereket csatlakoztatja a kiegyenlítőcsatornához, a forgórészek pedig működés közbeni ellentétes forgásirányú együttfutásuk biztosítására tengelyeikre ékelt 1:1 áttételű fogaskerékpár által vannak kényszerkapcsolatban, mely elrendezésből adódóan a forgórészek és azok rotorlapátjai az átfordulás szögtartományában egységes hasznos teret a körbefordulás további bármely szakaszában két, tömítetten elválasztott és forgás közben szűkülő, illetve táguló térrészekre osztják, és ezen térrészek a fentebb leírt be- és kiömlőcsatomákon keresztül köthetők össze más gépészeti egységek tereivel (például szakaszos üzemű égéstérrel, gáz- vagy gőzhevítővei, gázkompresszor nyomott terével, tárolótartállyal) vagy szabad terekkel (például nyitott légtérrel).

A találmány további és alkalmazásaink részletes ismertetése a csatolt rajz alapján történik. A rajzon: az 1. ábra: a találmány szerinti forgódugattyús gép geometriáját mutatja be a forgórészek keresztmetszeti szelvényrajzán;

a 2. ábrasor: (2.a és 2.b ábrák) a találmány szerinti forgódugattyús gép mechanikai felépítésének vázlata, kereszt- és hosszmetszetben ábrázolva;

a 3. ábrasor: (3.a, 3.b, 3.c, 3.d ábrák) találmány szerinti forgódugattyús gépből kialakított belső égésű motor felépítésének és működésének, valamint különböző feltöltőkompresszorokhoz illesztett belső égésű motoroknak a szemléltetése keresztmetszeti képeken;

a 4. ábrasor: (4.a, 4.b, 4.c ábrák) a belső égésű motor kombinált forgószelepének „robbantott”, részben kitört axonometrikus képe a benne kialakított kettős égéstérrel, valamint az égésteret határoló és öblítő dugattyúkkal, továbbá különböző kivitelű, állandó szögsebességű forgószelepek jellemzőit bemutató keresztmetszeti szelvényrajzok; az 5. ábra: a találmány szerinti forgódugattyús géppel és kiegészítő berendezéseivel megvalósított, járműhajtásra alkalmazható zárt rendszerű gőzgép működését bemutató vázlat; a 6. ábra: a Stirling-ciklus megvalósítása a találmány szerinti motorral, működési vázlat formájában;

a 7. ábrasor: (7.a, 7.b ábrák) a találmány szerinti motor és a 10. ábra szerinti motor térfogati és ez3

HU 217 267 Β által azok nyomaték-, fordulatszám- és teljesítményviszonyának összehasonlítására szolgáló egyszerűsített keresztmetszeti szelvényrajok;

a 8. ábra: (8.a, 8.b ábrák) a 7. ábrasor szerinti gépek térfogati viszonyainak grafikus szemléltetése;

a9. ábra: a forgódugattyú tetőívének a henger falához való tömítésének lehetséges megoldását mutatja be a dugattyú tengely irányú nézetének kinagyított és kitört részletén; a 10. ábra: a HU 209428 B szabadalom szerinti forgódugattyús gép geometriáját és a forgódugattyú rotorlapátjának, valamint a zárótest palásthomyának keresztmetszeti szelvényét bemutató vonalas vázlat; all. ábra: a 10. ábra szerinti gépből megépíthető belső égésű motor vázlatos keresztmetszeti rajza.

Az 1. ábra csak a találmány szerinti forgódugattyús gép FR1, FR2 forgórészeinek geometriáját mutatja be keresztmetszetben, tetszőlegesen megválasztott méretekkel. Azonban így is látható, hogy az egybevágó FK1, FK2 fejkörök az Ml, M2 metszéspontokig a szerkezet házának belső falát rajzolják ki. Az FR1 forgórész RL1 rotorlapátja az A’, G’, F’, J’, A’ pontok mentén, az RF2 forgórész RL2 rotorlapátja az A, G, F, J, A pontok mentén, az FR1 forgórész RA1 rotorárok része J’, B’, C’, D’, E’ pontok mentén, az FR2 forgórész RA2 rotorárok része pedig a J, B, C, D, E pontok mentén rajzolható meg, a forgórészek alakja egyébként GK1 és GK2 gördülőköreik alakját követi. Az FR1, FR2 forgórészek az OR1, OR2 középpontjaik körül képesek elfordulni, és ezen középpontok egymástól mért távolsága megegyezik az egybevágó GK1 vagy GK2 gördülőkörök átmérőjével, tehát köríveik érintik egymást. Az RL1, RL2 rotorlapátok olyan fázishelyzetben állnak, hogy A és A’ csúcsuk egybeesik az FK1, FK2 fejkörök Ml metszéspontjával. Innen kiindulva az FR2 forgórész alakját az AB íven a GK2 gördülőkörön legördített GK1 gördülőkörhöz kötött A’ pont által leírt epiciklois görbeszakasz, a BC íven az FK1 fejkört érintő LK2 lábkör körívének egy szakasza, a CD íven az előbbi legördítési eljárás szerint a G’ pont által leírt epiciklois görbeszakasz, a DE íven az FR1 forgórész G’F’ szakasza által meghatározott legördülési görbe, az EF íven a GK2 gördülőkor ívének megfelelő szakasza, az FG íven pedig az FR1 forgórész D’E’ szakasza által meghatározott legördülési görbeszakasz rajzolja ki, az FR1 forgórész alakját pedig az előző szerkesztési menettel, az FR2 forgórész A pontja, G pontja, valamint az FR2 forgórész GF szakasza alakítja ki oly módon, hogy adott gördülőkor és fejkör méretek esetében, az ábrán vázolt fázishelyzetű RL1 rotorlapát A’G’ tetőívének hosszát mely ezáltal meghatározza ugyanezen rotorlapát G’F’ ívének hosszát, valamint az FR2 forgórész BCDE ívét - és a G’F’ ív alakját - mely kölcsönösen összefügg az FR2 forgórész DE ívének alakjával - úgy kell méretezni, hogy az FR1, FR2 forgórészek által bezárt Hl holttér minimális legyen.

Az RL2 rotorlapát AG tetőívének mérete, mely a majdani S beömlőcsatoma (lásd: 2.a ábra) méretével fiigg össze, eltérhet a H2 holttér minimumához tartozó optimális mérettől.

Bár a forgórészek felületi görbéjének leírása bonyolultnak tűnik, kiszerkesztése rajzasztalon, egyszerű segédeszközökkel sem nehéz feladat, hozzávetőlegesen még a Η1 terület minimalizálása ie elvégezhető, de számítógépen lefuttatva pontosan megkaphatjuk a legkisebb holttérhez tartozó A’, G’, F’ görbealakot, mely alapján szakműhelyben, hagyományos vagy számjegy vezérlésű forgácsológépeken legyártható a kívánt alkatrész. A gyártást egyszerűsíti, hogy csak a forgórészek hengerpalást-felületei igényelnek pontos megmunkálást (ezek a felületek rugalmas, kopás- és hőálló bevonattal ellátva a gép hideg és meleg állapotában egyaránt biztosítják a szükséges tömítettséget), míg a forgórészek további felületére csak a rotorlapátok ütközésmentes átfordíthatósága követelmény, eközben a holttér hermetikus tömítettsége nem szempont, a viszonylag pontos görbealak kivitelezése csupán a legkisebb holttér és az általa létrejövő veszteség csökkentése (későbbiekben) miatt lehet fontos.

A 2. ábrasor a találmány szerinti forgódugattyús gép mechanikai felépítését mutatja be egyszerűsített formában, keresztmetszeti rajza (2.a ábra) és hosszmetszete (2.b ábra) segítségével. A gép háza a két, egymást metsző FK1, FK2 fej kör mentén kialakított hengerpalást belső falú W hengerfalból, melyek Ml, M2 metszéspontjainál az RL1, RL2 rotorlapátok abszolút értékben vett fáziskülönbsége által meghatározott mértékű, forgásirányba való eltolással vannak az S beömlő- és a K kiömlőcsatomák kiképezve, valamint a VI elülső falból és a V2 hátfalból épül fel, melyben az U kiegyenlítőcsatorna és annak UB bemeneti, valamint UK kimeneti nyílásai lettek kiképezve. Az 1. ábra geometriája szerint kiképzett formájú FR1, FR2 forgórészek elhelyezése a házban úgy történik, hogy a W hengerfal azonosan Y1 átmérőjű belső felületeit kirajzoló FK1, FK2 hengerpalást-felületek tengelyeivel koncentrikus Zl, Z2 forgórésztengelyeikkel forgatható módon vannak a VI elülső és V2 hátfalba ágyazva úgy, hogy azonosan Y2 átmérőjű hengeres felületeikkel az X vonal mentén tömítő módon érintik egymást, AF és A’F’ tetőívükkel pedig szintén tömítő módon érintik a W hengerfal azonosan Y1 átmérőjű belső felületeit, RA1 és RA2 rotorárkaik legalsó hajlatában pedig FH1, FH2 forgórészhomyok találhatók, melyek a V2 hátfalban kiképzett U kiegyenlítőcsatornával teremtenek kapcsolatot annak UB bemeneti és UK kimeneti nyílásain keresztül az FR1, FR2 forgórészek megfelelő szöghelyzetében, mely FR1, FR2 forgórészek a Zl, Z2 forgórésztengelyeikre merőleges sík felületeikkel a VI elülső és V2 hátfalak sík belső felületére is tömítően zárnak, és a V2 hátfalon túlnyúló Zl, Z2 forgórésztengelyeik végére ékelt 1:1 áttételű, ellentétes forgásirányt biztosító, csúszásmentes kényszerkapcsolatot létesítő gépészeti elemek által (célszerűen Pl, P2 fogaskerékpárral) vannak szinkronkapcsolatban.

A konstrukció ezáltal az S beömlő- vagy K kiömlőcsatomáihoz csatlakoztatott, egyirányú áramlást engedé4

HU 217 267 Β lyező szeleppel (vezérelt vagy visszacsapó szeleppel) kiegészítve, a Z2 forgórésztengelyén közölt forgatónyomaték hatására, az FR1 és FR2 forgórészek folyamatos mozgása közben gázok továbbítására és sűrítésére alkalmazható, ellenben az S beömlőcsatomájához csatlakoztatott és az FR1, FR2 forgórészek mozgásával szinkronban vezérelt szelepen keresztül periodikusan nyomás alá helyezve a gépet, az motorként üzemel. Az U kiegyenlítőcsatoma szerepe mindkét üzemmódban azonos, működése résvezérlésű: a K kiömlőcsatoma felőli oldalon az FR1, FR2 forgórészek közé szoruló gázt az RL2 rotorlapát az FH1 forgórészhomyon keresztül, UB bemenőnyílásán át az U kiegyenlítőcsatomába nyomja, majd az U kiegyenlítőcsatoma UB bemenőnyílása lezárul. Az FR1, FR2 forgórészek továbbfordulásakor az FH2 forgórészhorony szabaddá teszi az U kiegyenlítőcsatoma UK kimenőnyílását, miáltal az U kiegyenlítőcsatomából a gáz az RL2 rotorlapát alá kerülve és arra nyomatékot kifejtve visszaadja energiáját az FR2 forgórésznek. Megfelelően méretezett U kiegyenlítőcsatoma-keresztmetszettel, a gép hasznos térfogatához képest kicsi H2 holtterében (lásd: 1. ábra) lévő gáz transzportálása a Hl holttérbe - mely művelet a Hl holttér méretét relatíve csökkenti - magas fordulatszámon is jó hatásfokkal történhet, miáltal ezzel a módszerrel a gép belső veszteségei csekély ráfordítással jelentősen csökkenthetők.

Könnyen belátható, hogy ezen gép bármely alkalmazásában reverzálható, ekkor csupán az S be- és K kimeneti csatornák, az US be- és UK kimeneti nyílások szerepe, valamint a Zl, Z2 forgórésztengelyek forgásiránya cserélődik fel.

A fent ismertetett alapgépből feltöltőről üzemelő belső égésű motor is kifejleszthető. A konstrukció kialakításához az a törekvés vezetett, hogy mivel egy égéstér csak impulzusszerű feltöltést enged meg, folyamatos feltöltéshez kézenfekvő több égéstér váltakozó alkalmazása, hogy a feltöltésre a motor munkaütemével (és az ehhez alkalmazkodó töltőkompresszor sűrítési idejével) azonos idő álljon rendelkezésre, továbbá a motor kompresszióviszonya széles terhelési tartományban (alapjárattól csúcsterhelésig) állandó maradjon, az égéstér öblíthető legyen a maradékgázoktól, valamint a 2. ábrasor szerinti alapgép kompresszor- vagy motorüzeméhez szükséges szelepek száma minimális, kivitelük egyszerű legyen. Mindezek figyelembevételével a 2. ábra szerinti gép és annak feltöltőkompresszora közé összetett szerepet ellátó egység csatlakozik.

A 4.b ábra ezt az égésterekkel ellátott forgószelepet mutatja be részben kitört axonometrikus rajzon. Az egység T feltöltőcsatomával és azzal átellenben L lefúvatócsatornával ellátott R szelepházának körhenger alakú furatában illesztetten és az R szelepházból kinyúló ZK szeleptengelyénél megfogva elforgathatóan helyezkedik el a kombinált KS forgószelep, melyben a zsákfúratként kialakított ET1, ET2 égésterek (ezen a rajzon az egyszerűség miatt kör keresztmetszetűnek ábrázolva) egymástól függetlenek, és a KS forgószelep ZK szeleptengelyére nézve egymás tükörképei, keresztmetszetük tetszőleges alakú lehet, és a hossztengelyeiken átfektetett sík és a KS forgószelep külső hengerpalástjának metszésvonalaiban a T feltöltő- és az L lefúvatócsatomához igazodva vannak felréselve, aktuális térfogatukat, a bennük hossztengelyük irányában elmozdítható tömítetten illesztett HD1, HD2 égéstér-határoló dugattyúk határozzák meg, az ET1, ET2 égésterek zsákfuratának aljpán pedig GR1, GR2 gyújtórések találhatók, melyek az R szelepház hátsó falába szerelt 1 gyújtó- és/vagy 2 befecskendezőszerkezetek és az ET1, ET2 égésterek közt teremtenek kapcsolatot úgy, hogy méretük és ívelt kiképzésük az előgyújtás (befecskendezés) igényéhez igazodik. Az itt ábrázolt KS forgószelep működése a vele felépített motor működéséhez kötődik, ezért annak leírása a 3. ábrasorhoz fűzött magyarázatban található. Előzetesen megjegyzendő, hogy ezen KS forgószelep 90°-os lépésekben történő körbefogatása a gyakorlatból ismert mechanikus, hidraulikus, pneumatikus vagy elektromos eszközökkel történhet.

A 3. ábrasoron (3.a, 3.b, 3.c, 3.d ábrák) a 2. ábrasor szerinti alapgép(ek)ből kialakított belső égésű motorok vázlatos tervei láthatók keresztmetszetben.

A 3.a és 3.b egyszerűsített ábrákon látható, hogy a motor a 2. ábrasor szerinti alapgépből és a vele sorosan kapcsolt 4.b ábra szerinti kombinált egységből épül fel úgy, hogy a Z2 forgórésztengely és a ZK szeleptengely közt 1:2 áttételű szakaszos mozgatón keresztül szinkronkapcsolat áll fenn. A motor működéséhez szükséges TK feltöltőkompresszor, mely a T feltöltőcsatomához csatlakozik, az ábrán csak jelölve van.

Az ábrákon követhető, hogy a motor nem a hagyományos négy- vagy kétütemű elv szerint működik, mert a Z2 forgórésztengely minden fordulatára esik munkaütem, és a munka-öblítés-szívás-sűrítés ütemei nagy átfedéssel, csaknem egy időben mennek végbe a motorban és a hozzá illeszkedő működésű TK feltöltőkompresszorban. A motor munkaüteme Z2 forgórésztengelyének körülbelül 270°-os középponti szögelfordulása alatt zajlik, a TK feltöltőkompresszor működésének tehát ehhez kell igazodnia. Az ET1, ET2 égéstereket magukban foglaló KS forgószelep ZK tengelyét 1:2 lassító áttételű SF szakaszos mozgatón keresztül hajtja a Z2 forgórésztengely. A ZK szeleptengely egy fordulatára tehát a Z2 forgórésztengely két fordulatot (munkaütemet) végez, miközben az ET1, ET2 égésterekben 180°-os fázistolással ugyanazok a folyamatok mennek végbe, ezért elegendő az egyik égéstér működésének levezetése. Ezek szerint az ET1 égéstér 90°-onként, négy szakaszban fordul körbe a 3.a ábrán látható (zárt) helyzetéből, a jelölt forgásirány szerint. Az első szakaszban az L lefúvatócsatoma felé nyitott, a második szakaszban zárt, a harmadik szakaszban a T feltöltőcsatoma felé nyitott, majd a negyedik szakaszban zárt alaphelyzetébe visszatérve teremt kapcsolatot, váltakozva (tehát sohasem közvetlenül) a TK feltöltőkompresszor, illetve a motor munkatere között. A TK feltöltőkompresszor tehát a motor előző munkaütemének végére feltöltötte éghető gázeleggyel (vagy levegővel) az ET1 égésteret, melynek térfogatát a motor terhelési fokának megfelelően a HD1 égéstér-határoló dugattyú (lásd: 4.b ábra) határozza meg, majd a KS forgószelep a nyíllal jelzett irányban 90°-ot elfordulva az ET1 égéstér zárt

HU 217 267 Β helyzetbe kerül. Ezt az állapotot rögzíti a 3.a ábra. Ezután RL1, RL2 rotorlapátok átfordulnak az RA2, RA1 rotorárkokban az S beömlőcsatoma felé. Ekkor az ET1 égéstérben lévő éghető elegy esetén a GR1 gyújtó- (befecskendező) résen át az 1 gyújtószerkezettel megtörténik annak gyújtása vagy komprimált levegő esetén a 2 befecskendezőszerkezettel a tüzelőanyag eloszlatása és öngyulladása vagy az 1 gyújtószerkezettel való gyújtása. Az RL2 rotorlapát tovább fordulva szabaddá teszi az S beömlőcsatomát (ezen folyamat kezdetét mutatja a 3.b ábra), eközben a KS forgószelep ismét 90°-ot elfordulva nyitja az ET1 égésteret az L lefuvatócsatoma felé, így az ott lévő égő gáz az RL1, RL2 rotorlapátok közé jutva, és ott expandálva elfordítja az FRI, FR2 forgórészeket, miközben az RL1, RL2 rotorlapátok maguk előtt tolva a K kiömlőcsatomán át kiszorítják az előző munkaütem maradék égésgázait. A munkaütem befejeztével RL1, RL2 rotorlapátok együttállásakor a szabaddá váló K kiömlőcsatomán a munkavégzés során részben expandálódott gázok nagy része szabadon eltávozik (kipufogás), mialatt a HD1 égéstér-határoló dugattyú (lásd: 4.b ábra) teljes löketet végez, miáltal megtörténik az ET 1 égéstér maradék gázoktól való öblítése és belső falának tisztítása, majd a KS forgószelep 90°os zárásába fordulása közben az RL1, RL2 rotorlapátok ismét az SÍ feltöltőcsatoma felé fordulnak, ekkor a KS forgószelep újra 90°-ot fordulva nyitja az ET1 égésteret a T feltöltőcsatoma felé, és megkezdődik az ET1 égéstér újratöltése, mely folyamat alatt a HD1 égéstér-határoló dugattyú az aktuális terhelési foknak megfelelő helyzetbe húzódik vissza. Ezzel egy időben az ellentétes oldalon az ET2 égéstérhez kötötten új munkaciklus kezdődik az ET1 égéstéren végigvezetett lépések szerint, ezáltal a folyamat körkörös ismétlődése közben a Z2 forgórésztengelyen hasznos teljesítmény nyerhető.

A 3.c ábra olyan belső égésű motort mutat be egyszerűsített keresztmetszeti vázlaton, melynek motor-, illetve kompresszorrésze is a 2. ábra szerinti alapgép felépítése szerint lett kialakítva. Az alapelrendezések motorként, illetve kompresszorként való működéséhez szükséges szelepeket egymagában, a köztük elhelyezett kombinált KS forgószelep valósítja meg, melynek felépítése teljesen a 4.b ábra szerinti. Az így megvalósított kompresszor (ábra jobb oldalán) sűrítő- és szívóüteméhez egyaránt körülbelül 270°-os középponti szög tartozik, így tökéletesen illeszkedik a motorrész (ábra bal oldalán) igényeihez, ezért a Z2 forgórésztengely és a Z3 forgórésztengely közt 1:1 áttételű csúszásmentes erőátviteli elemek létesítenek a jelölt forgáirányokat biztosító szinkronkapcsolatot, az ábrázolásnak megfelelő (körülbelül 30°-os) fáziskülönbséggel.

Ezen ábra alapján látszik igazán, hogy a működés ütemei (szívástól öblítésig) időben fedik egymást. A szerkezet működése a 3.a és b ábrákhoz fűzött magyarázat követésével a 3.c ábra alapján egyértelmű, de megjegyzendő, hogy az itt megvalósított kompresszor feltöltésre való alkalmazása nem célszerű a sűrítéshez szükséges nagy nyomatékigénye miatt, mert ezáltal a motor járását egyenetlenné teszi, és már egy nagyobb személygépkocsiba tervezett motor kézzel („kurblival”) való indításai is valószínűleg lehetetlen, gépi indításához túlméretezett önindítót vagy áttételt igényelne, ezért kompresszorüzemre a hagyományos, altemálódugattyús forgattyústengelyes gépek vagy a Wankel-rendszerű kompresszorok kisebb nyomatékigényük miatt alkalmasabbak.

A 3.d ábra példaképpen egy altemálódugattyús feltöltőre csatlakoztatott forgódugattyús motort mutat be egyszerűsített keresztmetszeti vázlaton. A motor Z2 forgórésztengelye 1:2 arányú lassító áttétellel kapcsolódik a kompresszor ZF forgattyústengelyére, melynek CS1 forgattyúcsapja kereszthimbás (kulisszás) egyenesbe vezetett HK hajtókaron át csatlakozik az N1 dugattyúra, a CS2 forgattyúcsapra KT1 kiegyenlítőtömeg csatlakozik a rezgések megszüntetése céljából. A kompresszor csatornáiban gázforgalmának vezérlésére szolgáló SZÍ, SZ2 vezérelt vagy visszacsapó szelepek (célszerűen kis tehetetlenségű membránszelepek) helyezkednek el. Ezek áteresztési irányát a berajzolt nyilak jelzi. A motorrész most is a 2. ábra szerint épül fel, a kombinált KS1 forgószelep azonban a feltöltőkompresszor igénye szerint módosult. A 4.b ábrához képest itt az ET3, ET4 égésterek a két TI, T2 feltöltőcsatomához és az L1 lefúvatócsatornához igazodva két-két helyen lettek felréselve, és az ET3 égéstérhez a 11 gyújtó- és/vagy a 21 befecskendezőszerkezet, az ET4 égéstérhez a 12 gyújtó- és/vagy a 22 befecskendezőszerkezet tartozik.

A KS 1 forgószelep most oda-vissza forgással biztosítja a motor működését. Mozgatása például a ZF forgattyús tengelyen kiképzett bütykös tengelyről vagy más ismert módon történhet. Az ábrán rögzített mozgásfázisban a kompresszor NI dugattyúja felső holtpontjában áll, a motor oldalon a kipufogás zajlik, és a KS1 forgószelep éppen zárásba fordult, miután ET3 égéstere a TI feltöltőcsatomán át megtelt friss keverékkel vagy levegővel. Az újabb munkaütem kezdetéig a Z2 tengely még körülbelül 90°-ot fordul el, ezalatt a KS1 forgószelep zárva van, de a kompresszor az NI dugattyú alatt már sűrít, az elősűrítés mértéke azonban az N1 dugattyú szinuszos mozgása miatt nem számottevő, mert a felső holtponttól a CS1 forgattyúcsap körülbelül 45°-os középponti szöggel való elfordulásával csupán teljes löketének egyheted részét teszi meg. Ekkor már nyit a KS1 forgószelep begyújtott ET3 égéstere az L1 lefüvatócsatoma felé, ET4 égéstere pedig a T2 feltöltőcsatoma felé, és az ET4 égéstér töltése az elősűrítés miatti kezdőimpulzust követően már folyamatosan történik. A motor eközben az ET3 égéstérhez kapcsolódó munkaütemét végzi, melynek befejeztével a KS 1 forgószelep visszabillentésével az ET3 égéstér újratöltése az ET4 égéstémél elmondottak szerint, de az NI dugattyú alsó holtpontról való indulásával történik. A motor működése egyebekben megegyezik a 3.a és b ábráknál leírtakkal. Ennek a konstrukciónak az előnye, hogy az altemálódugattyús részt csak kompresszorüzemi igénybevételre kell méretezni, ami nagyságrenddel kisebb, mint motorüzemben lenne (Otto-motor), ezáltal csak könnyű alkatrészek végeznek lengő mozgást, és a tulajdonképpeni motor (Z2 forgórésztengely) fordulatszámának csupán a felével. Mivel a motor minden fordula6

HU 217 267 Β tára esik munkaütem, és az a Z2 forgórésztengely (főtengely) körülbelül 270°-os szögelfordulása alatt zajlik, belátható, hogy az ábrán vázolt elrendezés egy ugyanekkora térfogatú három-, de jobb nyomatékkarakterisztikája és öblíthetősége miatt inkább négyhengeres négyütemű hagyományos motornak felel meg, kisebb, könnyebb és egyszerűbb kivitelben. Két ilyen egység összeépítésével (a munkaütemeket fázisban eltolva) hat-, de inkább nyolchengeres négyüteműnek megfelelő, igen kis nyomatékingadozású erőforrást kapunk. Wankel-rendszerű (résvezérlésű) feltöltőkompresszorral az eredmény még látványosabb lehet.

A 4. ábrasor 4.b ábrájának ismertetése már megtörtént, a 4.a és 4.c ábrákon pedig különböző kivitelű, állandó szögsebességű forgószelepek jellemző kialakítása látható keresztmetszeti szelvényrajzokon.

A 4.a ábra szerint a KS3 forgószelep R2 szelepházán a T3 feltöltő- és az L3 lefúvatócsatomák egymással átellenben helyezkednek el, középponti nyílásszögűk 45° a HD3, HD4 égéstér-határoló dugattyúkkal beállítható ET5, ET6 égésterek 90°-os középponti nyílásszögben lettek felréselve.

A KS3 forgószelep egyirányú és állandó szögsebességgel való forgatása közben bármelyik ET5, ET6 égéstér a T3 feltöltő- vagy az L3 leíúvatócsatoma felé 135°os központi szögelfordulásig nyitott, 45°-os központi szögelfordulásig zárt helyzetet vesz fel. Ezzel a KS3 forgószeleppel helyettesítve a 3.a ábra szakaszos mozgatású KS forgószelepét belátható, hogy a KS3 forgószelep működése illeszkedik a motor igényeihez.

A 4.c ábra szerint a KS4 forgószelep R3 szelepházán a T4 feltöltő- és az L4 lefúvatócsatomák egymáshoz képest 120°-os középponti szögben helyezkednek el, középponti nyílásszögűk 30° a HD5, HD6, HD7 égéstérhatároló dugattyúkkal beállítható ET7, ET8, ET9 égésterek 60°-os középponti nyílásszögben vannak felréselve, egymáshoz képest pedig szimmetrikusan, 120°-onkénti középponti szögosztásban helyezkednek el.

A KS4 forgószelep egyirányú és állandó szögsebességgel történő forgatása közben bármelyik ET7, ET8, ET9 égéstér a T4 feltöltő- vagy az L4 lefúvatócsatoma felé 90°-os központi szögelfordulásig nyitott, 30°-os központi szögelfordulásig zárt helyzetet vesz fel. Ezzel a KS4 forgószeleppel helyettesítve a 3.a ábra KS forgószelepét belátható, hogy a Z2 tengelyről való kihajtás 1:3 arányúra módosítása után a KS4 forgószelep működése illeszkedik a motor igényeihez.

Az 5. ábra közös tengelyekre fűzött, kéthengeres zárt és hővisszaforgató rendszerű gőzmotort mutat be, mely kiegészítő gépészeti elemekkel lett járműhajtásra alkalmassá téve.

A GM gőzmotor GH1, GH2 hengerei a 2. ábrasor szerint vannak felépítve. Részletesen megrajzolva csak a GH 1 hengert ellátó és a közös elemek vannak. A gőzfejlesztő egység a HV1 hevítőcsövekből és a Q1 égőfejből áll. Innen a gőz útját követve (nyilazott folytonos és szaggatott vonal), az RS regulátorszelepen át a KP kuplungpedállal ellátott TS torlószelep, majd a GM gőzmotorhoz közvetlenül csatlakozó és a VK irányváltó karral szinkronban működtethető VS1, VS2 forgásirányváltó szelepek következnek. A GM gőzmotor tápvonalát az SZ5 túlnyomás-levezető szelep hidalja át. A hővisszanyerő egység (hőszivattyú) HC1 hideg hőcserélője és HC2 meleg hőcserélője közt helyezkedik el a HS hőszivattyú-kompresszor, mely oldható TP tengelykapcsolón és P4, P3 fogaskerekeken át kapcsolódik a GM gőzmotor Z2 rotortengelyére. Közvetlenül a HS hőszivattyúkompresszorhoz egy elektromos HM hűtőmotor is kapcsolódik. A Z2 forgórésztengelyen kialakított KH1 körhagyó tengely és a BM befecskendezőmotort is magában foglaló, GP gázpedállal ellátott LS löketszabályzó egység között az RD1 nyomórúd, az LS löketszabályzó egység és a BS befecskendezőszivattyú között az RD2 nyomórúd teremt kapcsolatot. A nagynyomású BS befecskendezőszivattyú bemenetére a VT kondenzvíztartály, kimenőcsövére az SZ3 visszacsapó szelep, a HV1 hevítőcsövek bemenetére az SZ4 nyomásküszöbszelep csatlakozik, a Q1 égőfej füstgázainak elvezetésére az FC füstcsatorna szolgál. A GH2 henger ellátóelemei csak a KH2 körhagyó tengelytől a BS befecskendezőszivatytyúig vannak kirajzolva (szaggatott vonal), működéséhez egyébként az SZ3 visszacsapó szelepnek, az SZ4 nyomásküszöbszelepnek, a HV1 hevítőcsöveknek, az SZ5 túlnyomásszelepnek, az RS regulátorszelepnek, a TS torlószelepnek, valamint a VS1, VS2 forgásirányváltó szelepeknek megfelelő saját kiegészítőkkel van ellátva. A szelepek áteresztési irányát a beléjük rajzolt nyilak jelölik.

Az RS regulátorszelep működése közvetlenül a motor működéséhez kapcsolódik; a forgódugattyúk munkavégzési szünete (átfordulása) alatt ugyanis a gép tere egységes, vagyis áramlási szempontból rövidzárt képez, ezért ez alatt a szögtartomány alatt az RS regulátorszelep zár, megakadályozva a gőzfejlesztő tér nyomásának elillanását. Működtetése mechanikusan vagy más módon, a GM gőzmotor Z2 tengelyének forgásával szinkronban történik.

A KP kuplungpedál, a GP gázpedál és a VK váltókar mindkét GH1, GH2 henger vonatkozó szelepeire együttesen hat. A két GH1, GH2 henger 180°-os fáziseltolással működik, munkavégzési középponti szögeik összege 540°, vagyis a Z2 forgórésztengely tetszőleges állásában valamelyik GH1 vagy GH2 henger munkaütemre alkalmas helyzetben áll, tehát a kéthengeres GM gőzmotor csupán a gőz ráadásával indítható. Tegyük fel, hogy a GH1 henger áll indíthatóan, a munkafolyamat levezetésre csak ennek a körén történik.

Indításkor a VK irányváltó kánál működtetett VS1, VS2 forgásirányváltó szelepek zárt helyzetben (VK váltókar „üresjárat” helyzetben) állnak. A hajtás indítása a Q1 égőfej begyújtásával történik. Amikor a HV1 hevítőcsövek elérik névleges (egyébként szabályozott) hőmérsékletüket, automatikusan indul a BM befecskendezőmotor, mely az „alapjáratnak” megfelelő ütemben és mennyiségben a BS befecskendezőszivattyún át vizet adagol a HV1 hevítőcsövekbe. Mivel a gőz útja a GM gőzmotor felé zárva van, a maximális gőznyomás felett a vízbefecskendezés szünetel, az esetlegesen képződő gőzfelesleg az SZ5 túlnyomás-levezető szelep nyitásakor a hőszivattyú HC1 hideg hőcserélőjére kerülve kondenzá7

HU 217 267 Β lódik. Mivel a GM gőzmotor áll, hosszabb alapjárati üzemben a hűtő hőmérsékletét figyelő automatika szükség esetén elindítja a HM hűtőmotort, ami megjáratva a HS hőszivattyú-kompresszort lehűti a HC1 hőcserélőt.

A jármű indítása: a KP kuplungpedált kinyomva zár a TS torlószelep, ekkor VK váltókarral megválasztva a kívánt haladási irányt, vagyis a gőz útvonalát (folytonos vonal mentén előre-, szaggatott vonal mentén hátramenet) a GP gázpedál lenyomásával egyidejűleg felengedjük a KP kuplungpedált. Ekkor a HV1 hevítőcsövekben lévő maximális nyomású gőz a KP kuplungpedál állásának (TS torlószelep nyitásának) megfelelő nyomatékkai indítja a GM gőzmotort. Ekkor már elfordul a KH1 körhagyó tengely, és az RD1 nyomórúdon, az LS löketszabályzón, valamint az RD2 nyomórúdon át működtetett BS befecskendezőszivattyú a GP gázpedállal megválasztott terhelési foknak megfelelő vízmennyiségeket nyomja fordulatonként a HV1 hevítőcsövekbe. Az ott képződő túlhevített nagynyomású gőz változatlanul a KP kulpungpedál állásának megfelelően jut a GM gőzmotorba, ahol kitágulva munkát végez. A gőzfelesleg lefúj az SZ5 túlnyomás-levezető szelepen, ezáltal a Z2 forgórésztengelyen jelentkező nyomaték tetszőlegesen szabályozható (csúsztatottkuplung-hatás). Teljesen fölengedett KP kuplungpedálnál - vagyis teljesen nyitott TS torlószelepállásnál - az összes gőz a GM gőzmotorban expandál, és annak teljesítményét csak a GP gázpedál szabályozza alapjárattól csúcsterhelésig. Amíg a Z2 forgórésztengely forog, a BM befecskendezőmotorra és a HM hűtőmotorra nincs szükség, ezért nem is indíthatók. A GH1 hengerből távozó fáradt gőz a hőszivattyú HC1 hőcserélőjén kondenzálódik. Ennek hőmérsékletét a HS hőszivattyú-kompresszornak a mindenkori hidegteljesítmény-igénytől függő szakaszos vagy folyamatos járatásával, az oldható TP tengelykapcsoló segítségével lehet állandó alacsony értéken tartani. A lecsapódott víz lefolyik a VT kondenzvíztartályba, és onnan a BS befecskendezőszivattyú segítségével a már ismert módon kerül újrafelhasználásra. A víznyomó vezeték elején lévő SZ3 visszacsapó szelep és a hevítőcsövek előtt lévő SZ4 nyomásküszöbszelep feladata a hőszivattyú HC2 meleg hőcserélőjén és az FC füstcsövet körbefonó csőspirálban két lépcsőben előmelegített, esetleg 100 °C fölé hevülő vizet, annak halmazállapot-váltását megelőzendő, nyomás alatt tartani. Az SZ4 nyomásküszöbszelepet csak a BS befecskendezőszivattyú nyomása tudja nyitni. A füstgázok hőenergiájuk nagy részét leadják a munkavíz előmelegítése során, maradék energiájuk kinyerése végett az FC füstcső a füstgázokat a hőszivattyú HC1 hideg hőcserélőjére vezeti. Innen már hideg füstgázok és a belőlük lecsapódó kondenzvíz távoznak a szabadba.

A várható teljesítményigényekre megfelelően méretezett GM gőzmotor kedvező nyomaték-fordulatszám karakterisztikája megengedi a mechanikus váltó elhagyását, és a leírás alapján belátható, hogy mechanikus tengelykapcsoló nélkül is a megszokott módon (gázpedál, kuplungpedál) minden vezetési mód megvalósítható, ami a ma elteijedt gépjárművekkel lehetséges, csak gazdaságosabban és biztonságosabban, mert a kuplungtárcsa leégetésének vagy a motor túlhaj szólásának lehetetlenségén kívül ez a konstrukció a szokásosnál jóval intenzívebb passzív féküzemén túl a mechanikus fékberendezéseknél is hatékonyabb, aktív féküzem lehetőségét is kínálja.

A 6. ábra a találmány szerinti gépet annak hőlég(Stirling-) motorként való működtetéséhez szükséges kiegészítő gépészeti elemeivel rendszerbe foglalva ábrázolja. A rendszer munkagáztöltete (pontozva) nem végezhet alternáló mozgást, mint a hagyományos hőlégmotorokban, ezért a konstrukció felépítése a következő: a HV2 hevítőcsövek alatt található a rendszer energiáját biztosító Q2 égőfej. A körfolyamat megvalósításához szükséges HT hűtő célszerűen egy, a rajzon nem részletezett termokompresszor hideg hőcserélője, melynek meleg páija az EM előmelegítő. Szükséges még egy TT tárolótérre és KT kiszorítótérre osztott henger, melynek e két teret elválasztó falába lett beépítve az SZ6 visszacsapó szelep. A KT kiszorítóteret és a TT tárolóteret elválasztó falon tömítetten átnyúló dugattyúszárra fűzött N3 és N2 kiszorítódugattyúk mozgatásáról a KH3 körhagyó tengely gondoskodik. Az SM hólégmotor teljesen a 2. ábrasor szerint épül fel, Z2 forgórésztengelye 1:1 áttételű szinkronkapcsolatban áll a ZV vezérműtengellyel (mely ha az elrendezés megengedi, maga a Z2 forgórésztengely is lehet). Az SZ7 visszacsapó szelep a TT tárolótér bemenetére, a GK gázkarral beállítható kétutas VS3 vezérlőszelep a KT kiszorítótér kimenőnyílására, az SZ8 visszacsapó szelep ugyanazon tér nyomáskiegyenlítő bemenetére csatlakozik. Az N3 kiszorítódugattyúba a nyíllal jelzett áteresztési irányú SZ9 visszacsapó szelep lett beépítve. A szelepek áteresztési irányát a beléjük rajzolt nyilak jelölik.

Az SM hőlégmotor az ábrán rögzített fázisában éppen munkaütemét kezdi, N2 és N3 kiszorítódugattyúk felső holtpontjukban állnak. Innen becsatlakozva a folyamatba az SM hőlégmotor 270°-os szögű munkaüteme alatt, az öblítési oldalon kiszorítja az előző munkaciklus expandálódott gázait a HT hűtőn és az SZ7 visszacsapó szelepen keresztül a visszahúzódó N2 kiszorítódugattyú fölé a TT tárolótérbe. Innen az SM hőlégmotor 90°-os szögelfordulásnyi rövidre zárt szakaszában, a közben szintén 90°-ot elforduló KH3 körhagyó tengelyről mozgatott N2 kiszorítódugattyú az SZ6 visszacsapó szelepen keresztül, az eközben folyamatosan visszahúzódó N3 kiszorítódugattyú alá, a KT kiszorítótérbe nyomja a hideg gáztöltetet. Innen azt az N3 kiszorítódugattyú a VS3 vezérlőszelep állásától függő arányban nyomja az EM előmelegítőn át a HV2 hevítőcsövekbe, ahol üzemi hőmérsékletére melegedve, felfokozódó nyomása munkavégzésre biqa az SM hőlégmotort. A nyomás kiegyenlítődése az N3 kiszorítódugattyú alatt és felett, az SZ8 visszacsapó szelepen keresztül történik. Teljes terhelésnél az összes munkagáz a HV2 hevítőcsövekbe jut, részterheléskor a hideg gázok kisebb-nagyobb része a hevítőt rövidre záró útvonalon (a szaggatott nyíl mentén) az N3 kiszorítódugattyú fölé kerül, annak felső holtpont felé mozgatásakor pedig az SZ9 visszacsapó szelepet kinyitva kerül vissza az N3 kiszorítódugattyú alá. A KH3 körhagyó tengely forgásirány szerinti lefutó felületének görbemenetével az SM hőlégmotor Z2 forgórésztenge1

HU 217 267 Β lyén jelentkező, egy fordulaton belüli nyomatékeloszlása optimalizálható.

A találmány szerinti alapgépből megvalósítható motorok előnyösen alkalmazhatók azokon a területeken, elsősorban földi, vízi vagy légi gépjárműhajtásokban, ahol ma altemálódugattyús gépek uralkodnak. Az eddig ismert forgódugattyús megoldásokhoz képest az új típusú találmány szerinti elrendezés - példaképpen a HU 209 428 B szabadalommal összehasonlítva - határozott előnyöket rejt.

A 7. ábrasor (7.a, 7.b ábrák) erősen egyszerűsített keresztmetszeti szelvényrajzokon hasonlítja össze az egyforma befoglaló méretűre megrajzolt két konstrukciót.

A 7.a ábrán az említett szabadalom vázlatán a 10. ábra alkatrészei szerepelnek azonos jelöléssel (leírása a kritikai részben), eltérés csak a méretezésben van. A vastagon kihúzott nyíl az RL3 rotorlapátra ható 2 egységnyi F erőt (irányát és hatásvonalát), a szaggatott ábrázolású rész a 180°-kal elfordult RL3 rotorlapátot jelöli. A hasznos tér külső Y3 átmérője nyolc egység hosszúságúra, az FR3 forgórész y3 átmérője négy egység hosszúságúra lett választva. Az ábra magyarázata a 7.b ábrával együtt történik.

A 7.b ábrán a találmány szerinti gép vázlatán a 2.a ábra alkatrészei és jelölései mellett a vastagon kihúzott nyilak az RL1 és RL2 rotorlapátokra ható egységnyi F erőket (irányukat és hatásvonalukat), a szaggatott ábrázolású részek a 154°-kal elfordult RL1 és RL2 rotorlapátokat jelképezik. Az FR1, FR2 forgórészek teljesen egybevágóak, ezért elegendő csak az egyik oldal méretezése, miszerint a hasznos tér külső Y4 átmérője nyolc egység hosszúságúra, az FR2 forgórész y4 átmérője hat egység hosszúságúra lett választva.

Mindkét gépet - befékezett tengelyeknél - azonos nyomású gázzal táplálva, a 7.a ábráról leolvashatóan 3x2F = 6F nagyságú, a 7.b ábráról leolvashatóan 2 x 3,5F =7F nagyságú indítónyomatékot mérhetünk.

Második lépésként elengedett tengelyeknél és a súrlódást zérusnak tekintve mindkét gépbe azonos mennyiségű gázt pumpálva, mégpedig annyit, hogy a 7.a ábrán az RL3 rotorlapát 180°-ot forduljon el, láthatjuk, hogy a

7.b ábrán az RL1, RL2 rotorlapátok ugyanennyi gázt befogadva csak 154°-kai fordulnak el, mivel e második gép hasznos térfogata nagyobb. Ez a 8. ábrasor (8.a, 8.b ábrák) segítségével könnyen belátható.

A 8.a ábra a 7.a ábrán látható gép, a 8.b ábra pedig a 7.b ábrán látható gép térfogati viszonyait szemlélteti grafikus formában.

Ismert, hogy a hengergyűrű alakú testek térfogata arányos a külső hengerátmérő négyzetének és a belső hengerátmérő négyzetének a különbségével. Ennek alapján a 8.a ábráról leolvashatóan az első gép elméleti térfogata arányos (Y3²-y3²)-tel, vagyis 48 egységnyi (az összes bevonalkázott rész), ebből azonban a ZT zárótest (7.a ábra) körülbelül 12 egységnyi részt metsz ki (sűrűn vonalkázott rész), így a tényleges térfogat 36 egységnyi (keresztben vonalkázott rész).

Ezzel szemben a második gép két hengergyűrűből tevődik össze, ezért a 8.b ábráról leolvashatóan az egyik hengergyűrű elméleti térfogata arányos (Y4²-y4²)-tel, vagyis 28 egységnyi (pontozott részek), ezt kétszer véve 56 egységet (összes vonalkázott rész) kapunk, ebből azonban a hengergyűrűk egymást metszése miatt (7.b ábra) kiesik körülbelül 8 egység (sűrűn vonalkázott rész), így a tényleges térfogat 48 egységnyi (keresztben vonalkázott rész).

Összesítve a 7.a ábra (első gép) és a 7.b ábra (második gép) összehasonlításából, csupán a felépítésük alapján a következő megállapítások vonhatók le: a második gép hasznos térfogata jóval nagyobb az elsőénél, és még sokkal több tartaléka van térfogata növelésére, mint az első gépnek. Belső égésű motorként azonos nagyságú töltetekkel működtetve a két gépet, a második gép alacsonyabb fordulatszámon nagyobb nyomatékkai, jobb hatásfokkal dolgozik az elsőnél. Ez utóbbit úgy a legkönnyebb belátni, hogy a munkagázok nagyobb tágulás után, kisebb energiával távoznak a motorból, de úgy is megközelíthető a helyzet, hogy az első motor nagyobb fordulatszáma miatt sokkal több töltetet pufogtat el, miközben a két motor teljesítménye megegyezik. Végeredményben tehát csak az előnyösebb konstrukcióból eredően a második gépből hosszabb élettartamú, erősebb és jobb hatásfokú belső égésű motor építhető, melynek hőleadó felülete az elsőnek nagyjából kétszerese, és a blokk hőterhelése is egyenletes.

Ehhez járulnak a 4.b ábrán látható forgószelepben rejlő előnyök: a megkettőzött égéstérrel a feltöltés folyamatossá tehető, tehát annak hatásfoka lényegesen javul. Keveréket szívó motornál a méretezhető égéstérrel minden terhelési módban állandó értéken tartható a kompresszió, ezáltal az égés minősége és a termikus hatásfok is. A motor könnyen átállítható bármilyen oktánszámú üzemanyagra, és az üzem közben esetleg jelentkező kopogási jelenség azonnal megszüntethető. Szívásoldali fojtással is megvalósítható a dízelüzem, ami kipufogóoldali fojtás nélküli motorféküzemet eredményez, és az égés állandó (optimális) légfelesleggel történhet, ami részterhelések felé is alacsony értéken tartja a dízelek egyébként ilyenkor legnagyobb NO_x-kibocsátását, és az eleve tisztább kipufogógázok további tisztítására redukciós katalizátor is bevethető, ami hagyományosan a dízel-kipufogógázok nagy O₂-tartalma miatt nem lehetséges. Az égési folyamat mindkét üzemben jól kézben tartható, mert a forgószelep nyitásmenetével az égéstér lefúvatása (ezáltal az égő gáz nyomása és hőmérséklete) szabályozható. Ugyanez kihat az expanzió, ezáltal a nyomaték kedvezőbb időbeli lefolyására is. További feltöltésihatásfok-javítás lehetőséget jelent az égéstér teljes öblíthetősége a maradék gázoktól a határolódugattyúk által, ami a keveréket szívó motorok átlagos 1:9 sűrítési arányából következően 10% körüli értéket jelent.

A konstrukció kis méretben képes kiemelkedően jó teljesítmény-tömeg viszonyt megvalósítani, amiből következik, hogy hőterhelése nagy, hűtésére nagy gondot kell fordítani.

Tömítési gondjai főleg a rotorlapátok tetőívének a hengerfalhoz való tömítésénél jelentkeznek, elsősorban azért, mert - mint mindegyik forgódugattyús gépnél növekvő szöggyorsulásértékek felé a tömítőlécekre ha9

HU 217 267 Β tó növekvő tömegerők miatt ezen alkatrészek indokolatlanul nagy erővel nyomódnak a henger falához, ami korai elhasználódáshoz vezet.

A 9. ábra a fenti probléma lehetséges megoldását mutatja be az RL2 rotorlapát AG tetőívének kinagyított és kitört részletén. A nyíl az RL2 rotorlapát forgásirányát jelöli. A kitört részben látható a KT2 kiegyenlítő tömegre támaszkodó, NR nyomórugó által előfeszített TL tömitőléc.

A TL tömítőlécre forgás közben ható tömegerőt a kétkarú emelőként kialakított KT2 kiegyenlítő tömegre ható erő semlegesíti azáltal, hogy a TL tömítőlécet annak kormos kiképzésénél fogva támasztja meg. A TL tömítőlécet az NR nyomórugó feszíti állandó erővel az itt nem ábrázolt hengerfalhoz, ezáltal a tömítőerő a fordulatszám változtatásakor is állandó marad, a tömítés élettartama magas fordulatszámmal való üzem közben sem csökken.

A belső égésű motor további hátránya, hogy a belső helyeken, miként a Wankel-rendszerű motoroknál is, csak keverékkenést lehet alkalmazni.

Itt kell megjegyeznem, hogy jómagam a belső égésű motorokat barbár konstrukcióknak tartom. Az égési folyamat impulzusszerű nyomáscsúcsokat és magas hőmérsékletet produkál, ami az üzemanyaggal és a levegővel bekerülő szennyeződésekkel együtt hamar tönkreteszi az alkatrészeket. Legnagyobb hátrányuk azonban fejlesztési korlátjaikban rejlik, mivel például az ilyen motorok által termelt köztudottan magas értékű hulladék hő visszaforgatása a hajtásba közvetlenül lehetetlen, legfeljebb télen lehet egy részét fűtésre hasznosítani.

A külső égésű erőforrások előnyei:

- tökéletesen beállítható és szabályozható égés —> tiszta füstgázok; - alternatív energiaforrásokról (például hőtároló) is üzemeltethetők; - a motor a munkavégző közeg hőmérsékletén dolgozik, ezért a belső hő elvezetésének gondja nem is jelentkezik, —> nem szükséges kettős motorblokk a hűtővízrendszerhez, és természetesen hűtővíz és annak hőcserélője, valamint ventillátora sem, —> kisebb, könnyebb motorblokk; - a belső olajozási rendszer elmarad (a forgódugattyús elrendezés kenése tulajdonképpen a tengelycsapágyazásokra korlátozódik); - a zárt rendszerű gáz- (gőz-) forgalom miatt külső szennyeződésektől mentes működés, —> nagyságrenddel nagyobb élettartam (ugyanezt eredményezi az, hogy a dugattyú az esetleg nem tökéletes tömítéseknél sem éghet át); - általában elhagyható a hajtásból a mechanikus kuplung, és a mechanikus váltó (ha egyáltalán kell) hosszú fokozatú lehet; - legnagyobb előnyük azonban a kitűnő emissziós értékek, az egyenletes nyomatékú csöndes járás és az alacsony fordulatszámon leadott csúcsteljesítmény mellett a hulladék hő visszaforgatásának lehetősége a hajtásban való újrafelhasználására.

Ezek a tulajdonságok és lehetőségek az új, találmány szerinti forgódugattyús gép előnyeivel párosítva olyan kedvező hatásfokú és tiszta motorgeneráció kifejlesztésének lehetőségét kínálja, mely erőforrások széles felhasználási területen, árban is, tudásban is méltó versenytársai lennének a legújabb, „üzemanyagcellás” fejlesztési irányzatnak is.

Claims (10)

1. Gátszelep nélküli forgódugattyús gép, elsősorban mint külső nyomásról táplált vagy belső égésű erőforrás, valamint kompresszor/szivattyú, melynek munkaterét kívülről két, azonos síkban elrendezett, egymással párhuzamos tengelyvonalú, egyforma átmérőjű és egymást metsző hengerpalástnak, a metszésvonaluk környezetében kialakított be- és kimeneti csatornákkal rendelkező burkolófelülete mint hengerfal, valamint a hengerpalástok tengelyeire merőleges és azokat elölről és hátulról nyomásállóan lezáró síklapok, mint elülső és hátlapok, belülről pedig ezen síklapokba, az azokon tömítetten túlnyúló tengelyeik által elforgathatóan ágyazott, a külső hengerpalástok tengelyeivel központosán elhelyezkedő és a külső hengerpalástok átmérőjénél egyformán kisebb átmérőjű, egymással is és merev rotorlapátjaik tetőrészével a hengerfal hengerpalást-felületeivel is tömítően érintkező, egymással szemben elforgatható forgórész határolják, azzal jellemezve, hogy a forgórészek (FR1, FR2) csupán egy-egy rotorlapáttal (RL1 vagy RL2) és ezek tövében pedig az ellentétes tengelyen lévő forgórész (FR1 vagy FR2) rotorlapátját (RL1 vagy RL2) befogadni képes egyegy rotorárokkal (RA2 vagy RA1) rendelkeznek oly módon, hogy a forgásirányt tekintve siető fázishelyzetű rotorlapátot (RL2) befogadó rotorárok (RA1) a követő rotorlapát (RL1) homlokrésze előtt, a követő rotorlapát (RL1) számára kialakított rotorárok (RA2) pedig a siető rotorlapát (RL2) hátoldali ívének folytatásaként van kiképezve, a forgórészek (FR1, FR2) geometriai kialakítása pedig olyan, hogy a követő forgórész (FR1) keresztmetszeti burkológörbéjét a siető forgórész (FR2) első kitüntetett pontja (A) által leírt első epiciklois görbeszakasz (A’B’), majd a második fejkört (FK2) érintő első lábkör (LK1) körívének egy szakasza (B’C’), majd ugyanezen forgórész második kitüntetett pontja (G) által leírt második epiciklois görbeszakasz (C’D’), majd a siető rotorlapát (RL2) homlokrésze (GF) által meghatározott, legördülési görbeszakasz (D’E’), befejezésül az első gördülőkor (GK1) ívének, a fejkörök (FK1, FK2) metszéspontjai (Ml, M2) közt mérhető középponti szöget 360°-ra kiegészítő szögével megegyező középponti szögnyílású szakasza (E’F’) rajzolja ki, a siető (FR2) forgórész alakját pedig a követő forgórész (FR1) első kitüntetett (A’) pontja által megrajzolt első epiciklois görbeszakasz (AB), majd az első fejkört (FK1) érintő második lábkör (LK2) körívének egy szakasza (BC), majd ugyanezen forgórész második kitüntetett pontja (G’) által leírt második epiciklois görbeszakasz (CD), valamint a követő rotorlapát (RL1) hátrésze (G’F’) által meghatározott legördülési görbeszakasz (DE), végül a második gördülőkor (GK2) ívének, a fejkörök (FK1, FK2) metszéspontjai (Ml, M2) közt mérhető középponti szöget 360°-ra kiegészítő szögével megegyező középponti szögnyílású szakasza (EF) rajzolja ki oly módon, hogy adott gördülőkor- (GK1 = GK2) és fej kör- (FK1 =FK2) méretek esetében a követő rotorlapát (RL1) tetőivének (A’G’) hosszát - mely ezáltal meghatározza ugyanezen rotorlapát hátívének (G’F’) hosszát - úgy kell méretezni, hogy az (egyébként mozgás közben folyton érintkező) forgórészek (FR1, FR2)

HU 217 267 Β által közrefogott holttér (Hl) mérete a forgórészek (FR1, FR2) első kitüntetett pontjainak (A, A’) és a fejkörök (FK1, FK2) első metszéspontjának (Ml) egybeesésekor fenálló fázishelyzetében minimális legyen, és mindkét forgórészen (FR1 és FR2) a lábkörívüknek megfelelő görbeszakaszokon (B’C’ és BC) a forgásközéppont felé kiképzett forgórészhorony (FH1 és FH2) található, mely a megfelelő szöghelyzetekben a holttereket (Hl, H2) csatlakoztatja a hátlapban (V2) kiképzett kiegyenlítőcsatomához (U), melynek bemeneti (UB) és kimeneti nyílásait (UK) egyébként a forgórészek (FR1, FR2) sík oldallapjai zátják, a forgórészek (FR1, FR2) pedig - működés közbeni ellentétes forgásirányú együttfutásuk biztosítására - tengelyeikre (Zl, Z2) ékelt 1:1 áttételű fogaskerékpár (Pl, P2) által vannak kényszerkapcsolatban, mely elrendezésből adódóan a forgórészek (FR1, FR2) gördülőköreik (GK1, GK2) szerint kialakított és egymást tömítően érintő felületrészei és azok rotorlapátjai (RL1, RL2) az átfordulás szögtartományában egységes hasznos teret, a körbefordulás további bármely szakaszában két, tömítetten elválasztott és forgás közben szűkülő, illetve táguló térrészre osztják, és ezen térrészek a fejkörök (FK1, FK2) metszéspontjainál (Ml, M2) kialakított, de azoktól a rotorlapátok (RL1, RL2) abszolút értékben vett fáziskülönbségének megfelelő mértékű forgásirányba való eltolással elhelyezett és a rotorlapátok (RL1, RL2) tetőíveihez (AG és A’G’) igazodó méretű beömlő- (S) és kiömlőcsatomákon (K) keresztül köthetők össze más gépészeti egységekkel.

2. Az 1. igénypont szerinti forgódugattyús gép, azzal jellemezve, hogy beömlőcsatomájához (S) egy vagy több szelepeit égéstér és annak (azoknak) feltöltésére szolgáló feltöltőkompresszor vagy turbótöltő, vagy az 1. igénypont szerint felépített forgódugattyús gép (TK) csatlakozik, mely elrendezés ezáltal feltöltéses belső égésű motort alkot.

3. A 2. igénypont szerinti forgódugattyús gép, azzal jellemezve, hogy az égésterek (ET1, ET2) egy feltöltőcsatomával (T) és lefüvatócsatomával (L) ellátott szelepházban (R), tengelyénél (ZK) fogva elforgathatóan elhelyezkedő forgószelep (KS) belsejében vannak kialakítva, és a tetszőleges keresztmetszetű égésterekben (ET1, ET2) hossztengelyük irányában elmozdíthatóan égéstér-határoló dugattyúk (HD1, HD2) találhatók, a zsákfuratként kiképzett égésterek (ET1, ET2) aljában pedig a forgószelep (KS) megfelelő szöghelyzeteiben gyújtórések (GR1, GR2) teremtenek kapcsolatot a szelepház (R) hátfalába szerelt befecskendezőszerkezettel (2) és/vagy gyújtószerkezettel (1), a forgószelep (KS) tengelye (ZK) pedig változó szögsebességű forgatórendszerrel van kapcsolatban.

4. A 2. igénypont szerinti forgódugattyús gép, azzal jellemezve, hogy két vagy három égéstér (ET5, ET6 vagy ET7, ET8, ET9) van kialakítva meghatározott szögkiosztásban, az ennek megfelelően kivitelezett szelepházakban (R2) vagy (R3) található forgószelepek (KS3) vagy (KS4) belsejében, melyek egyenletes szögsebességgel való forgathatóságuk végett 1:2 vagy 1:3 arányú csúszásmentes áttételt megvalósító gépészeti elemeken át állnak kapcsolatban a motor forgórésztengelyével (Z2).

5. A 2. igénypont szerinti forgódugattyús gép, azzal jellemezve, hogy az égésterek (ET3, ET4) egy hagyományos altemálódugattyús feltöltőkompresszor és a 2. igénypont szerinti belső égésű motor igényeihez igazodva egy elforgathatóan kiképzett szelepben (KS1) lettek kialakítva oly módon, hogy mindegyikük két helyen van felréselve, mely rések által a szelep két szélső helyzetében, váltakozva állnak kapcsolatban külön-külön feltöltőcsatomáikkal (TI és T2) és a közös lefüvatócsatomával (L1).

6. A 2. igénypont szerinti forgódugattyús gép, azzal jellemezve, hogy az égésterek egy, a motorblokkhoz és a feltöltőkompresszorhoz kapcsolódó házban vannak kiképezve, és különálló vagy egybetorkolló feltöltőcsatomáikkal kapcsolódnak a feltöltőkompresszor kimenetére (kimeneteire), illetve egybetorkolló lefüvatócsatornáikkal a motor bemenetére, és feltöltő-, valamint lefüvatócsatomáik nyitására és zárására alkalmas, vezérelt vagy önműködő szelepekkel vannak ellátva.

7. Az 1. igénypont szerinti forgódugattyús gép, azzal jellemezve, hogy beömlőcsatomája (S) nagynyomású gőz- vagy gáztérrel, kiömlőcsatomája (K) pedig a szabad légtérrel vagy a „fáradt” munkaközeget felfogó és annak zárt rendszerben való újrahasznosításához szükséges gépészeti elemeken keresztül saját beömlőcsatomájával (S) áll összeköttetésben.

8. Az 1. igénypont szerinti forgódugattyús gép, azzal jellemezve, hogy a belőle megvalósított külső égésű erőforrás hűtője hőszivattyú hideg terével áll hőkapcsolatban.

9. Az 1. igénypont szerinti forgódugattyús gép, azzal jellemezve, hogy a motor beömlőcsatomája (S) közvetlenül egy léghevítő egység hevítőcsöveire (HV2), kiömlőcsatomája (K) pedig egy hőszivattyú hideg hőcserélőjén kialakított hűtőn (HT) és a hetedik visszacsapó szelepen (SZ7) keresztül a hatodik visszacsapó szelepen (SZ6) át egymással sorba kötött kisegítőterekkel, nevezetesen tárolótérrel (TT) és kiszorítótérrel (KT) van összeköttetésben, mely kisegítőterekben közös hajtórúdra fűzött kiszorítódugattyúk (N2 és N3) lettek elhelyezve.

10. Az 1. igénypont szerinti forgódugattyús gép, azzal jellemezve, hogy rotorlapátjai (RL1, RL2) tetőívének (AG, A’G’) tömítőlécei (TL) - azok szöggyorsulása miatt ható tömegerők semlegesítése végett - kétkarú emelőként kiképzett ellensúllyal (KT2) vagy a forgásközépponton túl elhelyezett kiegyenlítő tömeggel vannak összeköttetésben.