PL178837B1

PL178837B1 - Pulsatory internal combustion engine and backward compressor

Info

Publication number: PL178837B1
Application number: PL96313007A
Authority: PL
Inventors: Wacław Bujalski
Original assignee: Bujalski Waclaw
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 2000-06-30
Also published as: PL313007A1

Abstract

1. Spalinowy silnikkołowy, znamienny tym, że posiadakoło napędowe (9), umieszczone w obudowie (8) i osadzone na osi (4) na zwieńczeniu koła napędowego (6) osadzone są tłoki (5), mieszczące się w komorach roboczych (10), które są wyposażone z obu stron w zawory wlotowe (1), zawory wylotowe (2) oraz zapłon (3), na osi (4) osadzonyjest korbowód (22), połączony sztangą (21) z wałem napędowym (16) z jednym wykorbieniem (19), oraz koło rozrządu (12) z prowadnicami zaworów (11), zespolone z kołem zębatym rozrządu (13), które zazębia się z kołem zębatym napędzającym rozrząd (15), osadzonym na wale napędowym (16)1. Internal combustion wheel engine, characterized in that has a drive wheel (9) located in the housing (8) and mounted on the axle (4) on the top of the drive wheel (6) there are pistons (5) located in the chambers working units (10) which are equipped with both sides at inlet valves (1), exhaust valves (2) and ignition (3), the connecting rod (22) is mounted on the axle (4), connected with a barbell (21) to the drive shaft (16) with with one crank (19), and the timing pulley (12) from valve guides (11), assembled with the toothed wheel the timing gear (13) that mesh with the pinion the timing drive (15) mounted on the shaft driving (16)

Description

Przedmiotem wynalazku jest spalinowy silnik kołowy, służący do napędu pojazdów mechanicznych, jednostek pływających i maszyn. Jest to silnik o bardzo prostej i zwartej konstrukcji, opartej na zasadzie koła. Posiada znikomą ilość części ruchomych, szczególnie dotyczy to tłoka, korbowodu, rozrządu.The subject of the invention is a wheeled internal combustion engine for the drive of motor vehicles, watercrafts and machines. It is an engine with a very simple and compact structure, based on the wheel principle. It has a negligible number of moving parts, especially the piston, connecting rod and timing gear.

Znane są spalinowe silniki turbinowe, tłokowe, rotacyjnym oraz z wirującym pierścieniowym cylindrem. Silniki turbinowe składają się z łopatek, osadzonych na wirniku. Źródłem ciepła, poruszającym łopatki, jest komora spalania. Wadą tych silników jest ich nadmierna hałaśliwość i wibracja.Combustion engines such as turbine, piston, rotary and rotating annular cylinders are known. Turbine engines consist of blades mounted on the rotor. The heat source that moves the blades is the combustion chamber. The disadvantage of these motors is their excessive noise and vibration.

Najbardziej rozpowszechnionymi są silniki tłokowe. Tłoki w nich połączone są z wałem korbowym korbowodem, które oprócz ruchu posuwisto-zwrotnego wywołują naprężenia poprzeczne na sworzniach tłokowych, panewkach, łożyskach korbowych, tulei cylindrowej, pierścieniach. Wymienione tu liczne części ruchome, związane bezpośrednio z tłokiem, komplikują system, obniżaj ąj ego sprawność i trwałość. Ponadto należy nadmienić, że możliwości techniczne tradycyjnego cylindra sąbardzo niewielkie, a to szczególnie z tego powodu, że odpornośćjego na działanie wysokich temperatur i ciśnieniajest stosunkowo niewielka. Ilość bowiem pracy jaką można otrzymać rozprężając gaz w cylindrze pod tłokiem od objętości Vo do objętości VI jest ściśle ograniczona.Reciprocating engines are the most common. The pistons in them are connected to the crankshaft by a connecting rod, which, in addition to the reciprocating movement, causes transverse stresses on the piston pins, bushings, crank bearings, cylinder liners and rings. The numerous moving parts mentioned here, related directly to the piston, complicate the system, reduce its efficiency and durability. Moreover, it should be mentioned that the technical possibilities of a conventional cylinder are very small, especially because its resistance to high temperatures and pressures is relatively low. The amount of work that can be obtained by expanding the gas in the cylinder under the piston from the volume Vo to the volume VI is strictly limited.

Spalinowy silnik rotacyjny wyposażony jest w tłok przypominający trójkąt. Między ścianą otworu cylindra i tłokiem sątrzy zmienne komoiy robocze o pojemności zmniejszającej się okresowo podczas obrotu tłoka. Napędza go wał silnika za pomocąwewnętrznej przekładni zębatej o przełożeniu 3 x 1. W tym przypadku, również, bezpośrednio z pracątłoka związane sąliczne części ruchome. Silnik ten nie spotkał się z szerokim zastosowaniem w praktyce.The internal combustion engine has a triangle shaped piston. Between the wall of the cylinder bore and the piston there are three variable working chambers with a capacity that decreases periodically as the piston rotates. It is driven by the motor shaft via an internal gear with a gear ratio of 3 x 1. In this case, too, numerous moving parts are directly associated with the piston operation. This engine was not widely used in practice.

178 837178 837

Czterosuwowy silnik spalinowy o wirującym pierścieniowym cylindrze (znany z polskiego opisu patentowego nr 40 406) wyposażony jest w cylinder pierścieniowy zaopatrzony w cztery zawory ssąco - wylotowe, sterowane za pomocą wspólnej krzywki. Na zewnątrz posiada żebra, obracające się wraz z nim w nieruchomej obudowie, spełniającej rolę dmuchawy powietrznej do doładowania cylindrów. W cylindrze tym, dzielonym w płaszczyźnie pierścienia, znajdująsię dwa tłoki, wykonujące w czasie pracy silnika ruch wahadłowy w odniesieniu do cylindra i równocześnie ruch obrotowy o zmiennej prędkości kątowej względem osi walu. Przestrzeń cylindryczna między tymi tłokami jest podzielona na cztery komory dwoma krótkimi tłokami łukowymi, osadzonymi na stałe w pierścieniowym cylindrze. Tłoki ruchome są ze sobą połączone sztywno na ramionach tarczy wahacza, ułożyskowanego na wale. Ramiona wahacza wchodzące do cylindra, mąjąumożliwiony ruch wraz z tłokami poprzez specjalne, podłużne szczeliny cylindra. Cylinder pierścieniowy jest, poprzez swą tarczę, na wale zaklinowany, ruch więc wału jest ściśle związany z ruchem wirującym cylindra. W cylindrze z obu stron stałych tłoków znajdują się cztery świece oraz cztery zawory ssąco-wylotowe.A four-stroke internal combustion engine with a rotating annular cylinder (known from the Polish patent specification No. 40 406) is equipped with an annular cylinder equipped with four intake-exhaust valves, controlled by a common cam. On the outside, it has ribs that rotate with it in a stationary housing that functions as an air blower for recharging the cylinders. In this cylinder, divided in the plane of the ring, there are two pistons which, when the engine is running, perform a swing motion with respect to the cylinder and, simultaneously, a rotary motion with variable angular velocity with respect to the shaft axis. The cylindrical space between these pistons is divided into four chambers by two short arcuate pistons permanently mounted in an annular cylinder. The movable pistons are rigidly connected to each other on the arms of the rocker plate, mounted on the shaft. The rocker arms entering the cylinder have the allowed movement together with the pistons through the special longitudinal slots of the cylinder. The ring cylinder is wedged on the shaft through its disc, so the movement of the shaft is closely related to the rotating movement of the cylinder. There are four spark plugs and four suction / exhaust valves on both sides of the fixed pistons in the cylinder.

Konstrukcja spalinowego silnika kołowego znamienna tym, że posiada koło napędowe, umieszczone w obudowie i osadzone na osi. Na zwieńczeniu koła napędowego osadzone sątłoki, mieszczące się w komorach roboczych, które są wyposażone z obu stron w zawory wlotowe, zawory wylotowe i zapłon. Na osi osadzone sąkorbowód, połączony sztangąz wałem napędowym zjednym wykorbieniem, oraz koło rozrządu z prowadnicami zaworów, zespolone z kołem zębatym rozrządu, które zazębia się z kołem zębatym napędzającym rozrząd, osadzonym na wale napędowym. Tłoki dwustronnego działania, okrągłe, w kształcie łuku, osadzone są w sposób nierozłączny na zwieńczeniu koła napędowego. Komory robocze, okrągłe, podłużnie w kształcie łuku, rozmieszczone symetrycznie na zwieńczeniu koła napędowego, oddzielone są od siebie wnękami zaworowymi i ograniczone obudową silnika. Na osi, zbudowanej w kształcie podłużnej rury, wyposażonej w przewody olejowe i chłodzenia, osadzone są w sposób nierozłączny koło napędowe i korbowód. Zawory wlotowe i zawory wylotowe składające się z rdzenia w obudowie w kształcie walca, z jednej strony zwieńczone są rolką, zaś z drugiej sprężyną, po bokach mieszczą się ograniczniki, w środkowej zaś części posiadają okrągły otwór przepustowy.The design of the internal combustion wheel motor is characterized by a drive wheel housed in the housing and mounted on the axle. At the top of the drive wheel there are pistons, located in working chambers, which are equipped on both sides with inlet valves, exhaust valves and ignition. There is a connecting rod on the axle, connected to the drive shaft with a crank, and the timing gear with valve guides, combined with the timing gear, which meshes with the gear driving the timing, mounted on the drive shaft. Double-acting, round, arc-shaped pistons are inseparably mounted on the top of the drive wheel. Working chambers, round, longitudinally arc-shaped, symmetrically arranged on the top of the drive wheel, are separated from each other by valve cavities and limited by the engine housing. The drive wheel and the connecting rod are permanently mounted on the axis, built in the shape of an elongated tube, equipped with oil and cooling lines. Inlet valves and outlet valves consisting of a core in a cylindrical housing, on one side are topped with a roller, and on the other side a spring, on the sides there are stops, and in the middle part they have a round passage opening.

Przykład: Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacjijest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pionowy przekrój korpusu spalinowego silnika kołowego, fig. 2 przedstawia plan ogólny spalinowego silnika kołowego oraz fig. 3 przedstawia pionowy przekrój zaworu.Example: The subject of the invention in an exemplary embodiment is reproduced in the drawing, in which Fig. 1 shows a vertical section of the body of a wheeled combustion engine, Fig. 2 shows a general plan of a wheeled combustion engine, and Fig. 3 shows a vertical section of the valve.

Silnik ten posiada koło napędowe 9, umieszczone w obudowie 8, osadzone w sposób nierozłączny na osi 4, która ma kształt podłużnej rury, przez którąbiegnąprzewOdy olejowe i chłodzenia 14. Na zwieńczeniu kola napędowego 6 osadzone są tłoki 5 dwustronnego działania. Mieszcząsię one w okrągłych, podłużnych, w kształcie łuku komorach roboczych 10, wyposażonych z obu stron w zawory wlotowe 1 i zawory wylotowe 2 oraz zapłon 3. Komory robocze 10 rozdzielone sąwnękami zaworowymi 7. Na osi 4 osadzonyjest w sposób nierozłączny korbowód 22, połączony sztangą 21 z wałem napędowym 16 z jednym wykorbieniem 19, oraz koło rozrządu 12 z prowadnicami zaworów 11, zespolone z zębatym kołem rozrządu 13, które zazębia się z kołem zębatym napędzającym rozrząd 15, osadzonym na wale napędowym 16. Silnik posadowiony jest na fundamencie 17, na którym opiera się wspornik wału napędowego 20 i wspornik obudowy 18. Tłoki 5 dwustronnego działania, okrągłe, w kształcie łuku, osadzone są w sposób nierozłączny na kole napędowym 9. Komory robocze 10 rozmieszczone sąpromieniście na zwieńczeniu koła napędowego 6. Zawory wlotowe 1 i zawory wylotowe 2 składają się z rdzenia w obudowie 24 w kształcie walca, z jednej strony zakończonego rolką 23, zaś z drugiej - sprężyną 27. Z obu boków umieszczone są ograniczniki 25. W środkowej części znajduje się otwór przepustowy 26. Zawór otwarty 29 i zawór zamknięty 28 zostały pokazane we współpracy z prowadnicami zaworów 11.This engine has a drive wheel 9, placed in a housing 8, inseparably mounted on the axis 4, which has the shape of an elongated tube through which oil and cooling lines 14 run. Double-acting pistons 5 are mounted on the top of the drive wheel 6. They are housed in round, elongated, arc-shaped working chambers 10, equipped on both sides with inlet valves 1 and exhaust valves 2 and ignition 3. Working chambers 10 are separated by valve cavities 7. On the axis 4 there is a connecting rod 22, connected with a barbell, inseparably mounted. 21 with a drive shaft 16 with one crank 19, and a timing pulley 12 with valve guides 11, combined with a toothed timing pulley 13, which meshes with the timing gear 15, mounted on the drive shaft 16. The engine is seated on a foundation 17, on which rests on the drive shaft support 20 and the housing support 18. Double-acting, round, arc-shaped pistons 5 are inseparably mounted on the drive wheel 9. The working chambers 10 are arranged radially on the top of the drive wheel 6. Inlet valves 1 and exhaust valves 2 consist of a core in a cylinder-shaped housing 24, ending on one side with a roller 23, and on the other with a spring 27. On both sides there are stops 25. In the central part there is a through-hole 26. The open valve 29 and the closed valve 28 are shown cooperating with the valve guides 11.

W porównaniu do silników omówionych na wstępie w silniku kołowym ruch posuwisto-zwrotny odbywa się wahadłowo na łukach okręgu, w jednym pionie, co zapewni mu stabilną i harmonijną pracę. Tłoki nie majączęści ruchomych. Dzięki temu będą bardziej odporne na wy4Compared to the motors discussed at the beginning, the reciprocating motion in the wheeled engine is pendulum-like on circular arcs, in one vertical, which will ensure stable and harmonious operation. The pistons have no moving parts. This will make them more resistant to Wy4

178 837 sokie temperatury i ciśnienia. Silnik może posiadać od 1do 9 tłoków dwustronnego działania. Ta dwustronność działania wynika w sposób naturalny z konstrukcj i silnika. Długa droga pracy tłoka, doładowanie i dobre napowietrzenie komór spalania umożliwiają lepsze spalanie mieszanki, a tym samym większą sprawność, trwałość i korzystny wpływ na ekologię eksploatacji silnika.Temperature and pressure. The engine may have from 1 to 9 double-acting pistons. This double acting is a natural result of the design of the engine. The long piston operation distance, supercharging and good ventilation of the combustion chambers enable better combustion of the mixture, and thus greater efficiency, durability and a beneficial effect on the ecology of engine operation.

Obecne silniki tłokowe są bardzo skomplikowane zarówno pod względem konstrukcyjnym, jak i eksploatacyjnym. Posiadaj ąduźe ilości części, urządzeń, agregatów·'. Wyposażone sąw rozbudowane nadmiernie systemy elektryczne, rozrządu, zasilania mieszanką, doładowania, smarowania, chłodzenia. Wiele tych skomplikowanych systemów zastąpi się zaprogramowaniem koła rozrządu, na którym można umieścić, na przykład prowadnice do włączania zapłonu, wtryskiwania paliwa oraz innych czynności silnika. Koła zębate poruszaj ące koło rozrządu umożliwią proste i precyzyjne wykonywanie tych skomplikowanych czynności.Current reciprocating engines are very complex both in terms of design and operation. Have a large amount of parts, devices, aggregates · '. They are equipped with excessively developed electrical, timing, fuel mixture, charging, lubrication and cooling systems. Many of these intricate systems will be replaced by programming a timing pulley onto which, for example, guides for ignition activation, fuel injection and other engine operations can be placed. The gears moving the timing pulley will enable simple and precise performance of these complicated operations.

Fig. 2Fig. 2

178 837178 837

%'³ % ' ³

178 837178 837

Υ Z 3Υ Z 3

F,gF, g

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 60 copies

Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. Internal combustion wheel engine, characterized in that it has a drive wheel (9), placed in the housing (8) and mounted on the axle (4) on the top of the drive wheel (6), there are pistons (5), located in the working chambers (10). ), which are equipped on both sides with inlet valves (1), exhaust valves (2) and ignition (3), on the axle (4) there is a connecting rod (22), connected with a barbell (21) with the drive shaft (16) one crank (19), and a timing pulley (12) with valve guides (11), engaged with a timing sprocket (13), which meshes with the timing gear (15) mounted on the drive shaft (16).

2. Wheel motor according to claim Round, arc-shaped double-acting pistons (5) mounted in a non-detachable manner on the top of the drive wheel (6).

3. The wheel engine according to claim 1 A device as claimed in claim 1, characterized in that it has circular, elongated, arc-shaped working chambers (10), symmetrically arranged on the top of the drive wheel (8), separated from each other by valve cavities (7) and limited by the motor housing (8).

4. The wheel motor according to claim 1 3. The shaft of claim 1, characterized in that it has an axle (4) built in the shape of an elongated tube, provided with oil and cooling lines (14), on which the drive wheel (9) and the connecting rod (22) are permanently mounted.

5. Wheel engine according to claim 1 Device according to claim 1, characterized in that it has inlet valves (1) and outlet valves (2), consisting of a core in a cylindrical housing (24) terminated on one side with a roller (23) and on the other with a spring (27) on the other side. on the sides there are limiters (25), in the central part there is a round through-hole (26).