PL212592B1 - Silnik z wirujacym tlokiem, zwlaszcza silnik spalinowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest silnik spalinowy z wirującym tłokiem, w szczególności uniwersalne łożysko nośne wirującego tłoka oraz uszczelnienie wierzchołków wirującego tłoka, w styku ze ścianką cylindra.

Znane są silniki z wirującym tłokiem, których zasada pracy i zachodzące w nich procesy termodynamiczne są znane, a wierzchołki wirującego tłoka znajdują się w ciągłym styku ze ścianką cylindra. Takie rozwiązanie jest znane na przykład z polskiego opisu patentowego o numerze PL43626 i z dokumentu patentowego nr PL151949.

Znany jest również silnik z wirującym tłokiem konstrukcji F. Wankla, w którym wirujący tłok jest łożyskowany na wale mimośrodowym silnika, łożyskiem igiełkowym.

Konstrukcje tego typu silników są szczegółowo opisane w dokumentach patentowych GB951813, GB912603,

GB893938 oraz RU2170836. W ujawnionych rozwiązaniach w uniwersalnych pokrywach są umieszczone bieżnie łożysk nośnych, jak również mimośrodowe czopy na wale silnika, które współpracują z tłokiem ułożyskowanym za pomocą łożysk igiełkowych.

Wadą silników z wirującym tłokiem jest nadmierny wzrost temperatury silnika wywołany bezpośrednim stykiem wierzchołków wirującego tłoka ze ścianką cylindra oraz postępująca nieszczelność w układzie cylinder - tłok.

Celem wynalazku jest usunięcie tych niedogodności.

Cel ten został osiągnięty przez skonstruowanie uniwersalnego łożyska nośnego tłoka, które przyjmuje bezpośrednie obciążenie sił tarcia, a pochodzące od bezpośredniego napom wierzchołków wirującego tłoka na ściany cylindra oraz skonstruowanie uszczelniacza, który przyjmuje funkcję stykających się wierzchołków wirującego tłoka ze ścianką cylindra, a tym samym zahamuje postępującą nieszczelność w układzie cylinder - tłok.

Zgodnie z wynalazkiem, w bocznych płaszczyznach tłoka silnika z wirującym tłokiem są wykonane kanaliki w kształcie pierścienia kołowego, natomiast na obwodzie trójkątnego tłoka, przy jego wierzchołkach są rozmieszczone kanaliki widełkowe o kącie rozwarcia 120°. W tych kanalikach są umieszczone uszczelniacze o takim samym kształcie i takich samych kątach rozstawu, które do płaszczyzn pokryw cylindra są dociskane sprężynami.

Zaletą ujawnionego rozwiązania jest możliwość łatwej wymiany wałeczków łożyska lub łożyska nośnego tłoka oraz uszczelniacza.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój osiowy silnika z wirującym tłokiem, a fig. 2 jego przekrój poprzeczny.

Jak pokazano na rysunku korpus cylindra 1 łącznie z pokrywami 3, 4, 25, 26 stanowi korpus silnika z wirującym tłokiem. W korpusie cylindra 1 mającego kształt krzywej owalnej jest umieszczony tłok 2 w kształcie asymetrycznych łuków trójkąta. W wierzchołkach tłoka 2 są wykonane prowadnice w kształcie wyjęcia prostokątnego cylindrycznego gniazda 15. W prowadnicach i gniazdach 15 są umieszczone prowadniki 14, w których wykonano cylindryczne tłoczki, a od strony wewnętrznej pokryw 3, 26 cylindra silnika są wykonane uszczelniające płetwy i zamykające prowadnice. Cylindryczne tłoczki prowadników 14 razem z gniazdami 15 stanowią komory do hydraulicznej regulacji siły docisku uszczelniaczy 16 do ścianki cylindra lub hydraulicznego i sprężynowego docisku do ścianki cylindra. W prowadnikach 14 są wykonane poprzeczne półcylindryczne gniazda, w których są umieszczone uszczelniacze 16 o kształcie półcylindrycznym, w których od strony ścianki cylindra wykonano kanały 28, 30, 33 stykające się dwoma krawędziami ze ścianką cylindra. Uszczelniacze 16 powodowane ruchem obrotowym i mimośrodowym wirującego tłoka 2 układają się prostopadle do krzywej cylindra, a po każdorazowym cyklu pracy tłoka 2 kanały 28, 30 i 33 wypełniają się powietrzem atmosferycznym pochodzącym z kanału przedmuchu 27. Przy tym kanały 28, 30 i 33 schładzają się, a znajdujące się w nich powietrze stwarza dodatkowe uszczelnienie komór pojemnościowych silnika. Wewnątrz tłoka 2 jest osadzona nośna tuleja 6, w której igiełkowymi łożyskami 7, 23 są ułoży skowane mimośrodowe czopy 8 i 22 wału mimośrodowego silnika, a czopy 9, 21 wału silnika są umieszczone w łożyskach ślizgowych 10, 20 osadzonych w gniazdach pokryw 4, 25. Na końcach tulei 6 tłoka 2 są osadzone korpusy łożysk 11, 18 o kształcie kołowego pierścienia, na bieżniach których są wykonane słupki w kształcie ściętego ostrosłupa o kątach rozwarcia 120° odpowiadające kątom osi tłoka 2, w których to słupkach są wykonane cylinderki z umieszczonymi w nich nurnikami 12, 19, w których gniazdach są wykonane półcylindryczne gniazda z ogranicznikami ruchu poosiowego umieszczonych w nich wałeczków

PL 212 592 B1

13, 14. Wewnątrz korpusów łożysk 11,18 tłoka 2 są wykonane kanały 5, 24 wypełnione medium hydraulicznym, które wraz z nurnikami 12, 19 stanowią zamknięte układy hydrauliczne, pracujące na zasadzie naczyń połączonych. Napędzane ruchem obrotowym i mimośrodowym tłoka 2 wałeczki 13, 17 umieszczone w główkach nurników 12, 18 poruszają się po bieżniach w kształcie krzywych owalnych wykonanych w pokrywach 3, 26 równoległych do krzywej owalnej cylindra 1. Wprawiane w ruch posuwisto-zwrotny nurniki 12,19 powodują przemieszczanie się medium w kanałach 5, 24 od cylinderka do cylinderka wywierając nacisk na wałeczki 13,17 poruszające się po bieżniach wykonanych w pokrywach 3, 26 cylindra 1, zatem spełniają rolę normalnych łożysk tocznych.

W pokrywach 3, 26 cylindra 1 zamykających komory silnika są wykonane przelotowe otwory umożliwiające ruch obrotowy i mimośrodowy tulei 6 i nośnych łożysk 11,18 tłoka 2. W korpusie cylindra są wykonane kanał przedmuchu 27, kanał 29 wylotu spalin, komora spalania 31, gniazdo 32 elementu zapłonowego oraz kanał 34 dla czynnika zasilającego silnik.

Claims (1)

1. Silnik z wirującym tłokiem, zwłaszcza silnik spalinowy, składający się z zamkniętego pokrywami cylindra o owalnym kształcie, kanałów dolotowego i wylotowego, kanału przedmuchu i gniazda elementu zapłonowego oraz wirującego tłoka mającego kształt asymetrycznych łuków trójkąta równobocznego, który prócz wykonywanego ruchu obrotowego porusza się również mimośrodowo wprawiając w ruch obrotowy wał silnika, znamienny tym, że w pokrywach (3), (26) są umieszczone bieżnie łożysk tocznych tłoka (2), natomiast na wale silnika są wykonane mimo-środowe czopy (8) i (22) ułożyskowane igiełkowymi łożyskami (7), (23) umieszczonymi w bieżniach wykonanych na końcach wewnętrznej tulei nośnej (6) tłoka (2).