PL214162B1 - Silnik rotacyjny wewnetrznego spalania - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest dwusuwowy silnik rotacyjny, którego mechanizm zamieniający ruch tłoka na ruch obrotowy wału stanowią różne wersje mechanizmu o czterech ogniwach (czworokąta przegubowego). Silnik według wynalazku zawiera trzy rotory umieszczone w kadłubie, (rotor główny, rotor dodatkowy i rotor pośredni), przy czym rotory te przybierają ogólną formę mimośrodów. Rotor główny i rotor dodatkowy ułożyskowane są bezpośrednio w kadłubie, natomiast jeden koniec rotora pośredniego ułożyskowany jest w mimośrodowym wytoczeniu kolistym rotora głównego, a drugi koniec rotora pośredniego ułożyskowany jest w rotorze dodatkowym.

Znane są silniki o spalaniu wewnętrznym z tłokiem wirującym (rotacyjne), ale jedynym typem rotacyjnego silnika o spalaniu wewnętrznym, który wszedł do produkcji seryjnej jest silnik Wankla. Silnik ten posiada trochoidalny cylinder, w którym umieszczony jest tłok o kształcie trójkąta o łukowatych bokach, przy czym mimośrodowy wał silnika i odpowiednia przekładnia zębata wymuszają taki ruch tłoka, że wszystkie trzy wierzchołki trójkątnego tłoka poruszają się po trochoidzie, będącej obrysem cylindra. Silnik Wankla posiada pewne zalety w porównaniu z tradycyjnym silnikiem tłokowym, jak np. wysoki stosunek mocy do masy i mocy do całkowitej objętości, kinetyczna prostota i brak drgań, ale te zalety nie równoważą zasadniczych jego wad, jak konieczność stosowania przekładni zębatej dla uzyskania pożądanego ruchu tłoka, brak możliwości budowy jednostek o wielkiej mocy, niższa sprawność, słabość uszczelnienia, brak możliwości doboru wysokiego stopnia sprężania.

Innym znanym silnikiem rotacyjnym jest ostatnio opatentowana quasi-turbina (patenty USA 6,164,263 i 6,899,075). Silnik ten jest złożony zarówno z kinetycznego jak i strukturalnego punktu widzenia, jej elementy o skomplikowanym kształcie będą podlegały bardzo dużym naprężeniom cieplnym i czynią silnik ten mało wytrzymałym i trudniejszym do uszczelnienia niż silnik Wankla, tak więc jest nieprawdopodobne, aby maszyna ta dobrze spełniała zadanie silnika cieplnego (maszyna ta byłaby lepsza jako sprężarka lub pompa).

Silnik według wynalazku charakteryzuje się tym, że posiada rotor główny, rotor pomocniczy i rotor pośredni stanowiące trzy ruchome części czteroogniwowego mechanizmu silnika zamieniającego energię gazów spalinowych na energię ruchu obrotowego wału, przy czym rotor główny i kadłub silnika tworzą jedną obrotową parę kinematyczną mechanizmu silnika, rotor pomocniczy i kadłub silnika tworzą drugą obrotową parę kinematyczną mechanizmu silnika, rotor główny i rotor pośredni stanowią trzecią obrotową parę kinematyczną silnika, a rotor pomocniczy i rotor pośredni stanowią czwartą obrotową parę kinematyczną silnika, przy czym wszystkie rotory mają postać mimośrodów, a osie obrotu wszystkich tych par kinematycznych są wzajemnie równoległe.

Taka konstrukcja mechanizmu umożliwia uzyskanie silnika o spalaniu wewnętrznym o wielkiej gęstości mocy i prostej i niezwykle mocnej budowie, zdolnej do przenoszenia wielkich obciążeń, a więc zdolnego do pracy z wykorzystaniem wysoce sprawnych obiegów Sabathe’go z bardzo wysokim stopniem sprężania, lub procesów HCCI lub spalania detonacyjnego bez zwiększania obciążeń właściwych elementów silnika ponad wartości typowe dla silników konwencjonalnych i bez zmniejszania mechanicznej sprawności silnika.

Ważną zaletą silników według wynalazku jest to, że jedynie użyteczna (generująca moment obrotowy) styczna część siły gazowej jest przenoszona na mechanizm silnika. Składowa siły gazowej prostopadła do osi obrotu rotorów zeruje się dzięki symetrycznemu ułożeniu komór spalania, które pracują jednocześnie.

Inną ważną zaletą silników według wynalazku jest to, że, nie zawierają one trących części „gorących” przenoszących obciążenia mechaniczne. Tak więc, silniki te zapewniają doskonałe prowadzenie tłoków i listew uszczelniających, zupełnie inaczej niż w przypadku konwencjonalnych silników dwusuwowych.

Konstrukcja silników rotacyjnych według wynalazku zapewnia odseparowanie oleju smarującego od powietrza przepłukującego.

Trzy różne realizacje wynalazku są przykładowo przedstawione na załączonych rysunkach, gdzie:

Fig. 1-8 ilustrują silnik rotacyjny według wynalazku produkujący 6 suwów pracy na obrót wału. Dokładniej, Fig. 1 jest ogólnym widokiem silnika, Fig. 2 przedstawia silnik rozłożony na podstawowe części, Fig. 3 ukazuje zespół rotorów silnika, Fig. 4 ukazuje wnętrze silnika w stanie rozłożonym, Fig. 5 jest innym widokiem zespołu rotorów silnika, Fig. 6 ukazuje wnętrze silnika w stanie złożonym, Fig. 7 i Fig. 8 są odpowiednio wzdłużnym i poprzecznym przekrojem silnika.

PL214 162 Β1

Fig. 9-15 ilustrują silnik rotacyjny według wynalazku produkujący 4 suwy pracy na obrót wału.

Dokładniej, Fig. 9 i 10 ukazują silnik w stanie rozłożonym, przy czym Fig. 10 ukazuje wnętrze silnika,

Fig. 12 i Fig. 13 są odpowiednio wzdłużnym i poprzecznym przekrojem silnika, Fig. 14 i 15 są dwoma widokami zespołu rotorów silnika.

Fig. 16-22 ilustrują silnik rotacyjny według wynalazku produkujący 2 suwy pracy na obrót wału. Dokładniej, Fig. 16 jest ogólnym widokiem silnika, Fig. 17 i 18 są dwoma widokami silnika w stanie rozłożonym, Fig. 19 ukazuje wnętrze silnika, Fig. 20 jest przekrojem wzdłużnym, Fig. 21 ukazuje zespół rotorów i centralnej części kadłuba, Fig. 22 jest przekrojem poprzecznym silnika.

1. Rotacyjny silnik według wynalazku produkujący 6 suwów pracy na jeden obrót rotora głównego Fig. 1-8)

Silnik posiada kadłub (1) składający się z trzech części tzn. łożyska rotora głównego (12), łożyska rotora pomocniczego (13) i części pośredniej (12), przy czym w części (13) znajduje się otwór dolotowy (In) i wtryskiwacz paliwa (J), a w części pośredniej (12) umieszczony jest spiralny kolektor gazów wylotowych (GC), oraz 3 części ruchome: główny rotor (2) (przewieszony, tworzący jedną całość z kołem zamachowym (FW) i czopem głównym silnika (24), rotor pośredni (4), oraz rotor pomocniczy (przewieszony). Główny rotor (2) i pomocniczy rotor (3) są ułożyskowane w swoich łożyskach (12) i (13) w kadłubie silnika (1); jeden koniec rotora pośredniego (4) połączony jest obrotowo z rotorem głównym (2), a drugi koniec rotora pośredniego (4) połączony jest obrotowo z rotorem pomocniczym (3). Główny rotor (2) ma dwie główne części: część „gorącą” i część „zimną”. Część „gorąca” zawiera części kontaktujące się z gorącymi gazami wytwarzanymi podczas pracy silnika; są to dwie łopatki (lub tłoki) (21) i (22) i masywna cylindryczna ściana (23) komór spalania, do której płaskiej powierzchni umocowane są obie łopatki, której powierzchnia kołowa podpiera rotor pośredni (4) na jednym jego końcu, i która oddziela komory spalania od „zimnej” części głównego rotora.

„Gorąca” część głównego rotora usytuowana jest mimośrodowo względem czopa głównego (24). Masywna „zimna” część głównego rotora (2) zawiera koło zamachowe (FW) i dwa przeciwciężary (MO) i (M12). Przeciwciężar (MO) służy do zrównoważenia momentu siły bezwładności generowanej przez umieszczoną mimośrodowo „gorącą” część głównego rotora (2) oraz rotor pośredni (4). Przeciwciężar (M12) ma za zadanie zrównoważenie siły bezwładności generowanej przez rotory pośredni (4) i pomocniczy (3).

Pomocniczy rotor (3) posiada część „gorącą”, która kontaktuje się z gorącymi gazami wytwarzanymi podczas pracy silnika; składają się na nią dwie łopatki (lub tłoki) (31) oraz (32) i masywna stopniowana cylindryczna ściana (33) komór spalania, do której płaskiej powierzchni umocowane są obie łopatki (31), (32), której powierzchnia kołowa podpiera rotor pośredni (4) na drugim jego końcu, i która oddziela komory spalania od „zimnej” części pomocniczego rotora (3) i jego łożyska (13). „Zimna” część pomocniczego rotora (3) składa się z masywnego czopa (34) ułożyskowanego w łożysku (13) , przy czym moment bezwładności dodatkowego rotora jest znacznie mniejszy niż rotora głównego (2).

W centrum rotora pomocniczego (3) znajduje się kanał powietrza (35) przeznaczony do doprowadzenia powietrza do komór spalania. „Gorąca” część rotora dodatkowego położona jest mimośrodowo względem jego czopa (34). Po przeciwnej stronie rotora dodatkowego w stosunku do jego tłoków (31), (32) znajduje się przeciwciężar (M3) mający za zadanie zrównoważenie siły odśrodkowej generowanej przez mimośrodowo położoną część „gorącą”.

Rotor pośredni (4) składa się z części centralnej (4c) i pierścieniowej części (4p) połączonych dwiema masywnymi łopatkami (lub tłokami) (41) i (42). W centralnej części rotora pośredniego (4) umieszczony jest główny dolotowy kanał powietrza (43) i cztery zespoły promieniowo położonych dodatkowych dolotowych kanałów powietrznych (44); kanały te mają za zadanie doprowadzenie powietrza do sześciu komór spalania. W pierścieniowej części (4p) rotora pośredniego (4) znajdują się cztery zespoły wylotowych kanałów gazowych (45) mających za zadanie odprowadzenie gorących gazów o niskim ciśnieniu z komór spalania. Wewnętrzna ściana pierścieniowej części (4p) rotora pośredniego (4) składa się z dwóch zachodzących na siebie powierzchni kołowych (4p1) i (4p2), których środki oddalone są od siebie o wielkość podyktowaną przez geometrię mechanizmu silnika. Dwóm powierzchniom kołowym (4p1) i (4p2) tworzącym wewnętrzną ścianę pierścieniowej części (4p) rotora pośredniego (4) odpowiadają dwie mniejsze powierzchnie kołowe (4c1) i (4c2) tworzące zewnętrzną ścianę części centralnej (4c) rotora pośredniego (4). Tłoki (21) i (22) umocowane do rotora głównego (2) poruszają się wzdłuż powierzchni kołowych (4c1) i (4p1) rotora pośredniego (4), a tłoki (31) i (32) umocowane do rotora pomocniczego (3) poruszają się wzdłuż powierzchni kołowych (4c2) i (4p2) rotora pośredniego (4) otwierając i zamykając kanały dolotowe (44) i wylotowe (45). Jedna z kołowych sekcji wewnętrznej

PL214 162 Β1 ściany pierścieniowej części (4p) rotora pośredniego (4) porusza się wzdłuż masywnej cylindrycznej ściany (23) „gorącej” części głównego rotora (2), a druga z kołowych sekcji wewnętrznej ściany pierścieniowej części (4p) rotora pośredniego (4) porusza się wzdłuż masywnej cylindrycznej ściany (33) „gorącej” części pomocniczego rotora (3) zapewniając silnikowi pożądaną kinematykę. Kołowe ściany (23) i (33) „gorących” części rotorów głównego i dodatkowego, tłoki podwójnego działania (21), (22), (31), (32), (41), (42) i pierścieniowa oraz centralna części rotora pośredniego (4) ograniczają 6 komór spalania obracających się w czasie pracy silnika.

Jako że gazy spalinowe zawarte w komorach spalania wywierają siły osiowe na rotory główny i poboczny, silnik wyposażony jest w łożyska osiowe (26) i (36) podpierające rotory główny i dodatkowy odpowiednio.

2. Rotacyjny silnik według wynalazku produkujący 4 suwy pracy na obrót rotora głównego (Fig. 9-15)

Kinetyka prezentowanego obecnie silnika jest dokładnie taka sama jak silnika omówionego poprzednio, ale jego rotory są inaczej ukształtowane w celu poprawienia jego wyrównoważenia (co jest osiągnięte kosztem zmniejszenia liczby suwów pracy na obrót rotora głównego z 6 do 4). Silnik ma kadłub (1), oraz trzy ruchome części: główny rotor (2) (przewieszony, tworzący jedną całość z kołem zamachowym (FW) i wałem głównym silnika (25), rotor pośredni (4), oraz rotor pomocniczy (3) (przewieszony). Główny rotor (2) i pomocniczy rotor (3) są ułożyskowane w swoich łożyskach (12) i (13) w kadłubie silnika (1). W skrajnej części (12) kadłuba umieszczone są okna dolotowe (In) i wtryskiwacz paliwa (J). Centralna „gorąca” część kadłuba mieści rotor pośredni (4), „gorące” części rotorów głównego i dodatkowego, oraz spiralny kolektor gazów spalinowych (GC).

Główny rotor (2) ma dwie części: część „gorącą” i część „zimną”. Część „gorąca” ma ogólną formę odcinka koła i składa się z dwóch łopatek (lub tłoków) (21) i (22), masywnej ściany peryferyjnej (2p) przyjmującej ogólny kształt odcinka pierścienia i masywnej cylindrycznej ściany (23) komór spalania, do której płaskiej powierzchni umocowane są obie łopatki (21) i (22), i która oddziela komory spalania od „zimnej” części głównego rotora. W peryferyjnej części pierścieniowej „gorącej” części (2p) rotora głównego umieszczony jest kanał (24). „Gorąca” część rotora głównego usytuowana jest mimośrodowo względem jego czopa głównego (25). Masywna „zimna” część rotora głównego (2) posiada usytuowane mimośrodowo łożysko (26), w którym ułożyskowany jest czop główny (44) rotora pośredniego (4). „Zimna” część rotora głównego zawiera także przeciwciężar (M12) położony naprzeciw łożyska (26).

Rotor pomocniczy (3) składa się z części „gorącej” i części „zimnej”. Część „gorąca” ma ogólną formę odcinka koła i składa się z dwóch łopatek (lub tłoków) (31) i (32), masywnej ściany peryferyjnej (3p) przyjmującej ogólny kształt odcinka pierścienia i masywnej cylindrycznej ściany (33) komór spalania, do której płaskiej powierzchni umocowane są obie łopatki (31) i (32), i która oddziela komory spalania od „zimnej” części głównego rotora. W peryferyjnej części pierścieniowej „gorącej” części (3p) rotora pomocniczego (3) umieszczony jest kanał (34). „Zimna” część rotora dodatkowego składa się z masywnego czopa (35) ułożyskowanego w łożysku (123) położonym w części (12) kadłuba silnika (1). W centralnej części rotora pomocniczego (3) usytuowany jest kanał przepływu powietrza (36) przeznaczony do doprowadzenia powietrza do komór spalania. „Gorąca” część rotora pomocniczego (3) usytuowana jest mimośrodowo względem jego czopa głównego (35). Po przeciwnej stronie „gorącej” ściany kolistej (33) znajduje się przeciwciężar (M31) równoważący moment siły bezwładności generowanej przez część „gorącą” rotora pomocniczego. Po przeciwnej stronie w stosunku do części „gorącej” i przeciwciężaru (M31) znajduje się przeciwciężar (M32) równoważący siłę odśrodkową generowaną przez położoną mimośrodowo „gorącą” część rotora dodatkowego i przeciwciężar (M31).

Rotor pośredni (4) składa się z części centralnej (4c), do której umocowane są dwie masywne łopatki (lub tłoki) (41) i (42). W centralnej części (4c) rotora pośredniego (4) umieszczony jest główny kanał przepływu powietrza o przekroju kolistym (43) i cztery zespoły promieniowo ułożonych dodatkowych kanałów przepływu powietrza (45); kanały te mają za zadanie doprowadzenie powietrza do komór spalania silnika.

Koliste i pierścieniowe ściany „gorących” części rotorów głównego (2) i pomocniczego (3), tłoki podwójnego działania 21, 22, 31, 32, 41, 42, oraz centralna część rotora pośredniego (4) ograniczają 4 komory spalania, które obracają się w trakcie pracy silnika.

3. Rotacyjny silnik według wynalazku produkujący 2 suwy pracy na obrót rotora głównego (Fig. 16-22)

PL214 162 Β1

Silnik ten jest tak skonstruowany, aby jeszcze bardziej polepszyć jego wyrównoważenie, dla dalszego zwiększenia jego prędkości obrotowej i mocy; osiąga się to kosztem dalszego zmniejszenia liczby suwów pracy na obrót rotora głównego z 4 do 2.

Opisywany silnik ma kadłub 1 i 3 części ruchome: główny rotor (2) (przewieszony), pełniący jednocześnie rolę koła zamachowego i wału głównego silnika, rotor pośredni (4) i rotor pomocniczy (3), i tylko jedna para kinematyczna, mianowicie (2, 4), jest parą oscylacyjną (wszystkie pozostałe pary są parami obrotowymi). Rotor główny (2) i rotor pomocniczy (3) ułożyskowane są w swoich łożyskach (112) i (133) umieszczonych w częściach (11) i (13) kadłuba silnika (1). W skrajnej części „zimnej” (13) kadłuba (1) usytuowane są okna dolotowe (In) oraz wtryskiwacz paliwa (J). Centralna „gorąca” część kadłuba (12) mieści rotor pośredni (4) i „gorącą” część rotora pośredniego (4). Znajduje się tu również spiralny kolektor gazów spalinowych (GC).

Rotor główny (2) składa się z dwóch podstawowych elementów: części z kołem zamachowym (21) oraz pokrywy (22). Część z kołem zamachowym (21) zawiera masywny czop (wał główny silnika) (29), za pomocą którego rotor główny ułoźyskowany jest w kadłubie przy pomocy łożyska (112), i części stykające się podczas pracy silnika z gorącymi gazami; są to: sześć łopatek (lub tłoków) (23),...,(28), oraz masywna cylindryczna ścianka komór spalania, która składa się z płaskiej kolistej ścianki (211), do której umocowany jest czop główny (29) z jednej strony, a tłoki z drugiej strony, i z umieszczonej mimośrodowo części pierścieniowej (2p), wzdłuż wewnętrznej ścianki której ułożone są tłoki (23),...,(28). W części pierścieniowej (2p) usytuowane są radialnie ułożone kanały przepływu gorących gazów (210) położone między tłokami (23),...,(28). Tłoki (23),...,(28) i część pierścieniowa (2p) usytuowane są mimośrodowo względem czopa (29) głównego rotora. Masywna część (MO) pierścieniowej części głównego rotora (2) spełnia funkcję przeciwciężaru równoważącego siłę bezwładności generowaną przez usytuowany mimośrodowo zespół tłoków (23),...,(28) i rotora pośredniego (4). Pokrywa (22) w swojej części centralnej posiada łożysko (221) rotora pośredniego (4). Pokrywa ta jest mocowana do części z kołem zamachowym (21) przy użyciu śrub (nie ukazanych na rysunkach), i jej podstawową rolą jest odseparowanie komór spalania od reszty silnika (dzięki tej pokrywie w silniku tym nie są potrzebne łożyska wzdłużne).

Rotor pośredni (4) ma ogólną formę wału mimośrodowego o małej średnicy, co czyni jego moment bezwładności tak małym (w porównaniu z rotorem głównym). Składa się on z dwóch części: Części „gorącej” i części „zimnej”. Do kolistej części „gorącej” umocowanych jest sześć łopatek (lub tłoków) (43),...,(48) ułożonych radialnie wzdłuż jej obwodu. Część „zimna” posiada masywny czop (41) współśrodkowy z kolistą częścią „gorącą” i ułoźyskowany w łożysku (221) umieszczonym w pokrywie (22), oraz z mimośrodu (42) ułożyskowanego w łożysku (31) umieszczonym w rotorze pomocniczym (3). W centralnej części rotora pośredniego (4) znajduje się kanał przepływu powietrza (49), oraz sześć zespołów położonych radialnie kanałów (410) znajdujących się między tłokami (43),...,(48). Tłoki (podwójnego działania) (23),...,(28) oraz (43),...,(48), pierścieniowa ścianka (2p) na rotorze głównym (2), pokrywa (22) i kolista część (41) rotora pośredniego (4) ograniczają wspólnie dwanaście komór spalania. Cała masa rotora pośredniego (4) spoczywa w łożysku w rotorze głównym, i jest zrównoważona przez przeciwciężar (MO).

Rotor pomocniczy (3) posiada położone mimośrodowe łożysko (31) podpierające rotor pośredni (4) od strony jego części „zimnej” (poprzez mimośród 43).

Powyższy opis przedstawia trzy wybrane realizacje przedmiotu wynalazku. Specjalista w dziedzinie inżynierii mechanicznej w oparciu o ten opis oraz załączone rysunki i zastrzeżenia patentowe łatwo zorientuje się, że można do tych projektów wprowadzić wiele zmian i modyfikacji utrzymanych całkowicie w duchu tego wynalazku i bez wykraczania poza jego naturę, zakres i innowacyjne koncepcje zdefiniowane w zastrzeżeniach patentowych.

Claims (18)

1. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania, znamienny tym, że posiada kadłub (1) z dwoma łożyskami (11) i (12), główny rotor (2) zamontowany obrotowo w łożysku (12) kadłuba (1), pomocniczy rotor (3) zamontowany obrotowo w łożysku (13) w kadłubie silnika (1), oraz rotor pośredni (4), przy czym rotor pośredni posiada dwa końce, przy czym jeden koniec rotora pośredniego (4) jest połączony obrotowo z rotorem głównym (2), a drugi koniec rotora pośredniego jest połączony obrotowo z rotorem pomocniczym (3), przy czym oś obrotu głównego rotora (2) względem kadłuba silnika (1), oś ob

PL214 162 Β1 rotu pomocniczego rotora (3) względem kadłuba silnika (1), oś obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora głównego (2), oraz oś obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora pomocniczego (3) są wzajemnie równoległe, przy czym oś obrotu głównego rotora (4) względem kadłuba (1) znajduje się w odległości l>0 od osi obrotu pomocniczego rotora (3) względem kadłuba, oś obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora głównego znajduje się w odległości m>0 od osi obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora pomocniczego (3), oś obrotu głównego rotora (2) względem kadłuba (1) znajduje się w odległości w>0 od osi obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora głównego (2), oś obrotu pomocniczego rotora (3) względem kadłuba (1) znajduje się w odległości d>0 od osi obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora pomocniczego (3), oraz d>l.

2. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 1, znamienny tym, że odległość (w) osi obrotu głównego rotora (2) względem kadłuba (1) od osi obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora głównego (2) jest równa odległości (d) osi obrotu pomocniczego rotora (3) względem kadłuba (1) od osi obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora pomocniczego (3).

3. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 1, znamienny tym, że główny rotor (2) ma formę masywnego cylindra, przy czym dwa tłoki (21) i (22) są przymocowane do jednej z kolistych ścian cylindrycznego rotora głównego (2), pomocniczy rotor (3) ma formę masywnego cylindra, przy czym dwa tłoki (31) i (32), są przymocowane do jednej z kolistych ścian cylindrycznego rotora dodatkowego, pośredni rotor (4) ma formę masywnego cylindra, przy czym rotor pośredni (4) ma część centralną (4c) i część peryferyjną (4p), przy czym część centralna (4c) ma formę dwóch zachodzących na siebie cylindrów, przy czym część peryferyjna (4p) ma ścianę zewnętrzną (4p1) i ścianę wewnętrzną (4p2), przy czym ściana wewnętrzna (4p2) ma formę dwóch zachodzących na siebie powierzchni kolistych, przy czym część centralna (4c) i część peryferyjna (4p) rotora pośredniego (4) połączone są dwoma tłokami (41) i (42).

4. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 3, znamienny tym, że rotor główny (2) posiada koło zamachowe (FW).

5. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 4, znamienny tym, że rotor główny (2) posiada przeciwciężar (MO) równoważący moment siły bezwładności generowanej przez tłoki (21) i (22) rotora głównego oraz rotor pośredni (4), oraz przeciwciężar (M12) równoważący siły bezwładności generowane przez rotor pośredni (4) i rotor pomocniczy (3) i siłę odśrodkową generowaną przez rotor pośredni (4) i tłoki (21) i (22) rotora głównego (2).

6. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 4, znamienny tym, że jego kadłub (1) ma spiralny kolektor gazów (GC) obejmujący rotor pośredni (4).

7. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 4, znamienny tym, że rotor pomocniczy (3) posiada kanał przepływu powietrza (35), kadłub (1) ma kanały przepływu powietrza (In) umieszczone w pobliżu kanału przepływu powietrza (35) rotora dodatkowego (3), w centralnej części rotora pośredniego (4) umieszczony jest główny kanał przepływu powietrza (43), dodatkowe kanały przepływu powietrza (44) rozmieszczone radialnie, oraz kanały przepływu gazów spalinowych (45) umieszczone radialnie w peryferyjnej części (4p) rotora pośredniego (4), przy czym kanały (44) mają wloty umieszczone w głównym kanale przepływu powietrza (43), przy czym kanały przepływu gazów spalinowych (45) łączą się ze spiralnym kolektorem gazowym (GC), przy czym główny kanał przepływu powietrza (43) w rotorze pośrednim (4) łączy się z kanałem przepływu powietrza (35) w rotorze pomocniczym (3).

8. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 1, znamienny tym, że główny rotor (2) ma formę cylindra, przy czym jeden koniec rotora głównego (2) ma formę wycinka pierścienia, na końcach którego umieszczone są dwa tłoki (21), (22); pomocniczy rotor (3) ma formę cylindra, przy czym jeden koniec rotora pomocniczego (3) ma formę wycinka pierścienia, na końcach którego umieszczone są dwa tłoki (31), (32); przy czym rotor pośredni (4) ma dwa tłoki (41), (42); przy czym tłok (41) rotora pośredniego (4) umieszczony jest pomiędzy dwoma tłokami (21) i (22) rotora głównego (2), a tłok (42) rotora pośredniego (4) umieszczony jest pomiędzy tłokami (31) i (32) rotora pomocniczego, tak że cztery komory o zmiennej objętości utworzone są pomiędzy tłokami (41), (42) rotora pośredniego (4) i tłokami (21), (22) rotora głównego (2) i tłokami (31), (32) rotora pomocniczego.

9. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 8, znamienny tym, że do jednego końca rotora głównego (2) umocowane jest koło zamachowe (FW), oraz przeciwciężar (M12) równoważący siłę masową pierwszego rzędu i siłę odśrodkową generowaną przez rotor pośredni (4) i rotor pomocniczy (3).

PL214 162 Β1

10. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 8, znamienny tym, że do jednego końca rotora pomocniczego umocowane są dwa przeciwciężary (M31) i (M32), przy czym przeciwciężar (M32) równoważy moment siły odśrodkowej generowanej przez tłoki (31), (32) rotora pomocniczego, a przeciwciężar (M31) równoważy siłę odśrodkową generowaną przez tłoki (31), (32) rotora pomocniczego i przeciwciężar (32).

11. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 8, znamienny tym, że w kadłubie silnika (1) umieszczony jest spiralny kolektor gazów (GC), oraz kanały przepływu powietrza (In).

12. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 11, znamienny tym, że w centralnej części rotora pomocniczego (3) umieszczony jest kanał przepływu powietrza (36), w centralnej części rotora pośredniego (4) umieszczony jest główny kanał przepływu powietrza (43), przy czym kanał (36) łączy się z kanałem przepływu powietrza (In) umieszczonym w kadłubie silnika (1), a kanał (43) łączy się z kanałem przepływu powietrza (36) w rotorze pomocniczym (3); ponadto w centralnej części rotora pośredniego (4) rozmieszczone są radialnie dodatkowe kanały przepływu powietrza (45), przy czym kanały (45) mają wloty umieszczone w głównym kanale przepływu powietrza (43) umieszczonym w centralnej części rotora pośredniego (4) i wyloty umieszczone między tłokami (41), (42) umocowanymi do centralnej części rotora pośredniego (4); ponadto między tłokami (21), (22) rotora głównego (2) umieszczone są radialnie kanały przepływu gazów spalinowych (24), przy czym kanały (24) łączą się ze spiralnym kolektorem gazów (GC) i przestrzenią między tłokami (21), (22) rotora głównego (2); ponadto między tłokami (31), (32) rotora pomocniczego (3) umieszczone są radialnie kanały przepływu gazów spalinowych (34), przy czym kanały (34) łączą się ze spiralnym kolektorem gazów (GC) i przestrzenią między tłokami (31), (32) rotora dodatkowego (3).

13. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania, znamienny tym, że posiada kadłub (1) z dwoma łożyskami (11), (13), główny rotor (2) zamontowany obrotowo w łożysku (12), pomocniczy rotor (3) zamontowany obrotowo w łożysku (13), oraz rotor pośredni (4), przy czym jeden koniec rotora pośredniego (4) zamontowany jest obrotowo w rotorze głównym (2), a drugi koniec rotora pośredniego (4) zamontowany jest obrotowo w rotorze pomocniczym, przy czym oś obrotu głównego rotora (2) względem kadłuba silnika (1), oś obrotu rotora pomocniczego (3) względem kadłuba silnika (1), oś obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora głównego (2), oraz oś obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora pomocniczego (3) są wzajemnie równoległe, przy czym oś obrotu głównego rotora (2) względem kadłuba (1) znajduje się w odległości l>0 od osi obrotu rotora pomocniczego (3) względem kadłuba (1), oś obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora głównego (2) znajduje się w odległości m>0 od osi obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora pomocniczego (3), oś obrotu głównego rotora (2) względem kadłuba (1) znajduje się w odległości w>0 od osi obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora głównego (2), oś obrotu rotora pomocniczego (3) względem kadłuba (1) znajduje się w odległości d od osi obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora pomocniczego (3), przy czym w+l = m+d, oraz w>d.

14. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 13, znamienny tym, że odległość w>0 osi obrotu głównego rotora (2) względem kadłuba (1) od osi obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora głównego (2) równa jest odległości m osi obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora głównego (2) od osi obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora pomocniczego (3), oraz odległość I osi obrotu głównego rotora (2) względem kadłuba (1) od osi obrotu rotora pomocniczego (3) względem kadłuba (1) równa jest odległości d osi obrotu rotora pomocniczego (3) względem kadłuba (1) od osi obrotu rotora pośredniego (4) względem rotora pomocniczego (3).

15. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 13, znamienny tym, że na jednym końcu rotora głównego (2) znajduje się pierścień (2p), przy czym na wewnętrznej ściance pierścienia (2p) umieszczona jest pewna liczba n tłoków (23), rotor pośredni (4) ma ogólną formę wału z mimośrodem (42), przy czym na jednym końcu rotora pośredniego (4) umieszczona jest pewna liczba n tłoków (43), przy czym każdy z tłoków (43) rotora pośredniego (4) umieszczony jest między dwoma tłokami (23) rotora głównego (2), tak że 2n komór o zmiennej objętości zostaje utworzonych między tłokami (23) rotora głównego (2) i tłokami (43) rotora pośredniego (4).

16. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 13, znamienny tym, że na jednym końcu rotora głównego (2) umieszczony jest przeciwciężar (MO) równoważący siłę odśrodkową generowaną przez tłoki (23) głównego rotora (2) i przez rotor pośredni (4).

17. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 15, znamienny tym, że w kadłubie silnika (1) umieszczony jest spiralny kolektor gazów spalinowych (GC).

PL214 162 Β1

18. Rotacyjny silnik wewnętrznego spalania według zastrz. 15, znamienny tym, że w kadłubie silnika (1) umieszczone są kanały przepływu powietrza (In), w centralnej części rotora pośredniego (4) umieszczony jest główny kanał przepływu powietrza (49), przy czym kanał (49) łączy się z kanałami przepływu powietrza (In) umieszczonymi w kadłubie silnika (1), ponadto w rotorze pośrednim (4) rozmieszczone są radialnie dodatkowe kanały przepływu powietrza (410), przy czym kanały (410) mają wloty położone w głównym kanale przepływu powietrza (49) umieszczonym w centralnej części rotora pośredniego (4) i wyloty położone pomiędzy tłokami (43) rotora pośredniego (4), ponadto w pierścieniowej części rotora głównego (2) między tłokami (23) umieszczone są radialnie kanały przepływu gazów spalinowych (210), przy czym kanały przepływu gazów spalinowych (210) łączą się ze spiralnym kolektorem gazów (GC) i przestrzeniami między tłokami (23) rotora głównego (2).