Opublikowano dnia 27 wrzesnia 1958 r.POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41114 Inz. mgr Wiktor Skoujronski Pruszcz Gdanski, Polska Silnik spalinowy obrotowy z pierscieniowq puslq oslonqv w której obracajq sie tloki z rolnymi szybkosciom! Patent trwa od dnia 2 lipca 1957 r.Wynalazek dotyczy obrotowego silnika spali¬ nowego, napedzanego mieszanka i skladajacego sie z pustej oslony w ksztalcie cylindra, na okolo osi którego obracaja sie tloki z zastoso¬ wanym don urzadzeniem, wymuszajacym ruch przyspieszajacy i opózniajacy obrotów tloków, zmiana zas objetosci miedzy tlokami podczas tego .ruchu zostaje wykorzystana na zasysanie, sprezanie, zaplon, rozprezanie i wydech.Na skutek tego silnik moze przez dzialanie urzadzenia dostarczyc moc zwiekszona lub eko¬ nomiczna i w tym celu urzadzenie zmienia sto¬ pien sprezania podczas ruchu. Np. przy nasta¬ wieniu mocy ekonomicznej silnik posiada suw rozprezania dwa razy dluzszy od suwu spreza¬ nia, przez co otrzymuje sie zwiekszenie spraw¬ nosci o okolo 30%.Na rysunkach jest uwidoczniony przedmiot wynalazku, a mianowicie.Fig. 1 przedstawia wykres indykatorowy mo¬ cy zwiekszonej, a fig. 2 wykres mocy ekono¬ micznej przy zmniejszonym zassaniu. Po prostej AB (fig. 2) odbywa sie zassanie mieszanki; po prostej BC nastepuje usuwanie jej nadmiaru; po politropie CD mieszanka zostaje sprezona, po prostej DE odbywa sie zaplon, po politropie EFG — rozprezanie, po GBA — wydalanie spalili.Zakreskowany czworobok BCFG u^i^acznia dodatkowa prace, przy której zwieksza sie sprawnosc o okolo 30°/o. Przy (przejsciu z mocy zwiekszonej do ekonomicznej nalezy zwiekszyc stopien sprezania z 0,2 skoku (fig. 1) do 0,1 (fig. 2), do czego sluzy wlasnie urzadzenie we¬ dlug wynalazku.Fig. 3 i 4 przedstawiaja schematycznie uklad tloków li 2 wraz z tulejami, wykonanych z jed¬ nej odkuwki. Tloki 1 i 2 sklada sie, przesuwa¬ jac je wzdluz osi do siebie i umieszczajac w cy¬ lindrze 3 (fig. 5), których szkic przedstawia sche¬ matyczny przekrój poprzeczny silnika z cztere¬ ma tlokami.Strzalka m (fig. 5) wskazuje wlot mieszanki paliwa, strzalka zas Je wylot spalin.Urzadzenie, napedzajace ruch tloków, powo¬ duje, ze obracaja sie one nierównomiernie w kie¬ runku przeciwnym, niz wskazówka zegara.Tlok a przy obrocie W lewo zajmie polozenie tloka c. Tlok c» obracajac sie wolniej, zajmie polazenie tlo^a^ifd. *lok g, zajmujac poloze- **fe tloka a, a tlok d, zajmujac polozenie tloka c, -Spowoduje, ze objetosc h powiekszy sie do obje¬ tosci b, zasysajac mieszanke wlotem m.Przy nastepnym przesunieciu tloków objetosc b zmniejszy sie do objetosci d, powodujac spreze¬ nie mieszanki i zaplon.W nastepnym przesunieciu tloków objetosc d powieksza sie przymusowo do objetosci /, powo¬ dujac rozprezanie. Przy nastepujacym przesu¬ nieciu tloków objetosc / zmniejszy sie do obje¬ tosci h, powodujac wydech przez wylot Je. Przy jednym przesunieciu tloków odbywa sie jedno¬ czesnie zassanie mieszanki, sprezanie, zaplon, rozprezanie i wydech w objetosciach, oznaczo¬ nych na rysunku literami h, b, d, /. Przy jednym calkowitym obrocie tloków nastepuje cztero¬ krotny zaplon, a ilosc mieszanki wynosi czte¬ rokrotna objetosc b.Fig. 6' ^przedstawia inny schemat silnika % oifcmioma, lopatkami i dwoma wlotami m mie¬ szanki, dwoma wylotami k spalin i dwoma swie¬ cami 4. Przy jednym calkowitym obrocie lopa¬ tek nastepuje osmiokrotny zaplon podwójny i zassanie mieszanki szesnastokrotnej objetosci i.W silniku z 12-ma tlokami na jeden obrót fi&stapi 12 zaplonów potrójnych i zassanie mie¬ szanki 36-krotnej objetosci i.Na skutek tego silniki powyzsze sa lekkie z malym gabarytem i biegiem równomiernym przy wielkich mocach.Schtraat urzadzenia do nastawiania mocy zwiekszonej lub ekonomicznej wedlug wynalazku przedstawiony jest w przekroju podluznym sil¬ nika (fig. 7). Tuleje wraz z tlokami 1 i 2 umiesz¬ czone sa w cylindrze 3, zamknietym pokrywa 5, przykrecona srubami 6. Cylinder 3 i pokrywa 5 sa chlodzone woda. Cylinder 3 tworzy jeden odlew z czescia kadluba urzadzenia, do którego jest. przymocowana przegroda 7. Na tuleje do tloków 1 i 2 sa nasadzone kola zebate 9 i 10.Kolo zebate 10 jest zabezpieczone przed przesu¬ nieciem nakretka U. Tuleja z tlokiem 2 obraca sie w lozyskach waleczkowych 12% 13, zabezpie¬ czonych przed przesunieciem pokrywami 14 i 15.Kola zebate 9 i 10 obracaja sie wraz z tulejami i tlokami 1 i 2. Na koncach tulei z tlokami 1 i 2 .sa osadzone pierscienie uszczelniajace 16 i 17, które na podstawie swej sprezystosci i napre¬ zenia wstepnego dociskaja tuleje do cylindra 3 i pokrywy 5.Fig. 8 zas przedstawia przekrój poprzeczny silnika wzdluz linii A-A na fig. 7. Znane listwy uszczelniajace 18 w tlokach 1 i 2 dociskane sa do gladzi cylindrowej za pomoca sily odsrodko¬ wej. W ten sposób uszczelniona sa powierzchnie stozkowe cylindra i pokrywy. Natomiast listwy uszczelniajace 19 w miejscu M dotyku tloków do srodkowej tulei sa dociskane za pomoca zna¬ nych sprezyn 20. W cylindrze znajduje sie, jak zwykle, swieca zaplonowa 4, przestrzen wodna 21 do chlodzenia cylindra, wlot mieszanki 22 i wy¬ lot spalin 23. Podczas pracy przy korzystaniu z mocy ekonomicznej spreza sie polowe obje¬ tosci mieszanki t (fig. 8). Przy przesuneciu tfo- ka a w lewo czesc zassanej mieszanki t przecho¬ dzi przez otwarty zawór 25 kanalem 24 do po¬ wiekszajacej sie przestrzeni h. W ten sposób czesc tej mieszanki zostaje usunieta i w pracy bierze udzial pól jej objetosci. W przypadku korzystania z mocy zwiekszonej zawór 25 (fig. 8) jest zamkniety i cala mieszanka bierze udzial w pracy. Kola zebate 9, 10 (fig. 7) zazebiaja sie z kolami zebatymi 26, 27.Dla silnika z czterema tlokami przekladnia kól zebatych wynosi 1:2, dla silnika z 8 tlokami — 1:4.Kolo zebate 27 jest osadzone na tulei 28, po¬ siadajacej korbe. W ten sam sposób kolo zeba¬ te 26 nasadzone jest na wal 29, posiadajacy korbe, nieuwidoczniona na rysunku. Wal ten wraz z tuleja 28 osadzony jest w lozyskach waleczkowych 31 i 32, zabezpieczonych pokry¬ wa 33 i pierscieniem 34.Fig. 9 przedstawia osadzenie korbowodów 35, 36 urzadzenia na korbach do tulei 28 i do wa¬ lu 29 i czopach 37, 38 w przekroju wedlug linii B-B na fig. 7. Czopy 37, 38 obracaja sie wzdluz okregu s, a czopy korb do tulei 28 i walu 29 wzdluz okregu w, na skutek czego kat a miedzy korbami zmienia sie. Z tego powodu za pomoca kól zebatych 9, 10, 26, 27 (fig. 1) tloki silnika otrzymuja ruch wymuszony.Urzadzenie wedlug wynalazku zmienia odleg¬ losc miedzy czopami 37, 38 (fig. 9), przez co otrzymuje sie zmiane stopnia sprezania mie¬ szanki. : Zmiane polozenia czopa 38 wskazuje przekrój wedlug linii D-D na fig. 9 (patrz fig. 10). Czop 38 jest osadzony ekscentrycznie wzgledem walka, uchwyconego przez tarcze 39. Na walku wykor¬ bionym z czopem 38 znajduje sie kólko zebate 40.Przez nieznaczny obrót kola zebatego 40 zmie¬ nia swoje polozenie czop 38 oraz odleglosc mie¬ dzy czopami 37, 38. Miedzy kolami zebatymi 40 (fig. 9a) znajduje sie zebatka 44 (fig. 7), nape¬ dzana kolem zebatym 45, które obracane jest przez wal roboczy 46, zakonczony zebatka. — 2 —Pierscien 41 jest polaczony z walkiem roboczym 46 za pomoca klina 48.Przy przesunieciu obracajacego sie pierscie¬ nia 47 wraz z walem 46 (fig. 7) wzdluz osi w pra¬ wo, obróci sie kolo zebate 45 w kierunku Od¬ wrotnym do wskazówki zegara, podnoszac ze¬ batke 44, która obróci kólko zebate 40 (patrz fig. 9a). Kólko zebate 40 z lewej strony obróci sie w kierunku odwrotnym do wskazówki zega¬ ra, obracajac czop wykorbiony 37 w prawo.Kólko zebate 40 z prawej strony obróci sie w kierunku wskazówki zegara, obracajac czop wykorbiony 38 w lewo. W ten sposób czopy 37, 38 zbliza sie. Przesuniecie obracajacego sie pier¬ scienia 47 (fig. 7) wzdluz osi w lewo spowoduje oddalanie sie czopów 37 i 38 (fig. 9a).Wal roboczy 46 znajduje sie w tulei 49 (fig. 7), obracajacej sie na lozyskach waleczkowych 50, 51, znajdujacych sie w kadlubie oslony 52 i za¬ bezpieczonych pokrywa 53 z filcem. Tuleja 49 jest polaczona z walem napedowym obiektu za pomoca sprzegla 54. Tarcza 39 zamocowana jest na tulei 49 za pomoca polaczenia wielowypusto- wego i zabezpieczona wkretem 56. Na tarczy 39 znajduja sie dwa waly z czopami 37, 38, zebat¬ ka 44 i walek 57 kola zebatego 45. Fig. 11, 12, 13 i 14 wskazuja schematycznie rózne polozenia korb i korbowodów oraz przenoszenie sil z tlo¬ ków 1, 2 na tarcze 39.Na fig. 11 jest przedstawiony schematycznie uklad korb z katem a miedzy nimi. Poniewaz przekladnia kól zebatych 9, JO, 26, 27 wynosi 1:2, katowi a miedzy korbami odpowiada kat a/2 miedzy tlokami (fig. 5). W razie zmniejszenia odleglosci miedzy czopami 37, 38 kat a zmniej¬ szy sie do av tloki c, e zbliza sie o kat aV2 i zwiekszy sie wspólczynnik sprezania. Fig. 12 przedstawia ten uklad po obrocie tarczy o 90° w kierunku obrotu zegara. Cisnienie spalin przy rozprezaniu wywoluja sily na tloki, które za pomoca kól zebatych przenosza sie na czopy tulei 28, 29 z korbami. Na czopy dzialaja sily równe Px i Rx w przeciwnych kierunkach.P1 rozklada sie na P2 i P3. P3 dziala na korbo- wód wzdluz osi i przenosi sie do srodka czopa wykorbionego 37. P3 rozklada sie na P4 i P5.P5 wywoluje moment obrotowy na tarcze 39.W ten sposób Rx rozlozy sie równiez na R2 i R3.Róznjca sil P5-P3, dajac moment obrotowy, obra¬ ca tarcze 39 wraz z walem napedowym w kie¬ runku obrotu zegara. Na fig. 13 pokazany jest schemat korb po obrocie tarczy o dalsze 90°.Kat miedzy korbami powiekszyl sie do kata y, który odpowiada katowi y/2 miedzy tlokami (fig. 5).Wreszcie fig. 14 uwidacznia powyzsze po obro¬ cie tarczy 39 o dalsze 90°. Sila Slf dzialajaca na czop walu 29 korby, skierowana jest w odwrot¬ nym kierunku, niz poprzednio, tzn. w kierunku obrotu wskazówki zegara. Sila .Tlf dzialajaca na czop korby 28, posiada kierunek odwrotny, niz na fig. 12.Po rozlozeniu sil na tarcze 39 dziala róznica sil S4-T4, dajaca moment obrotowy, napedza¬ jacy te tarcze w kierunku obrotu wskazówki zegara wraz z tuleja 49 i walem 46, poruszaja¬ cym caly szereg innych urzadzen.Dzialanie silnika jest nastepujace: Tlok 1 (fig. 8) jest polaczony za pomoca kól zebatych 9 i 26 (fig, 7) z walem 29, który posia¬ da korbe z czopem na tulei 28 (fig. 9, 11, 12), polaczonym za pomoca korbowodu z czopem wykorbionym 37, znajdujacym sie na tarczy 39.Tlok 2 (fig. 8) jest polaczony za pomoca kól zebatych 10 i 27 (fig. 7) z tuleja 28, która posia¬ da korbe, polaczona z walem 29 (fig. 9, 11, 12), polaczonym za pomoca korbowodu z czopem 38, znajdujacym sie na tarczy 39.Tarcza 39, bedac jednoczesnie kolem zama¬ chowym, obraca sie w kierunku wskazówki ze¬ gara (fig. 11) wraz z czopami 37, 38, które prze¬ suwaja korby tulei 28 i walu 29 za pomoca kor¬ bowodów równiez w tym samym kierunku.Przy tym w danej chwili tuleja 28 z korba obraca sie szybciej od korby walu 29, zmusza¬ jac równiez tlok 1 do obracania sie szybciej od tloka 2. Preznosc spalin, dzialajacych na tlok 1, Wywoluje sile Px na korbie tulei 28 (fig. 12), która daje sile skladowa P3 w korbowodzie, a ta sile P5, styczna na tarczy 39.Preznosc spalin, dzialajacych na tlok 2, wy¬ woluje sile Rx na tuleje z korba 29 (fig. 12), która spowoduje sile R3, styczna w kierunku odwrotnym na tarczy 39. Róznica sil P5-&3, spowodowana przez preznosc spalin, dzialaja¬ cych na oba tloki, daje moment obrotowy.Gdy tarcza 39 przyjmie polozenie, wskazane na fig. 13 i 14, preznosc spalin dziala na tloki 1 i 2 w odwrotnym kierunku, niz poprzednio.Róznica sil S4-T4, spowodowana przez preznosc spalin, dzialajacych na oba tloki, daje moment obrotowy napedzajacy silnik wraz z przylaczo¬ na maszyna.Przy przejsciu z mocy zwiekszonej na eko¬ nomiczna nalezy otworzyc zawór 25 (fig. 8), aby ilosc mieszanki zassanej zmniejszyc do polowy i przesunac pierscien 47 (fig. 7) w prawo, na skutek czego za posrednictwem walka 46, kola zebatego 45, zebatki 44, kól zebatych 40 zostana zblizone czopy wykorbione 37 i 38 wraz z tlo- - 3kami 1 i 2, zwiekszajac stopien sprezania, aby osiagnac to samo Cisnienie sprezania, jakie jest przy mocy zwiekszonej. PL