RS52277B - Rotacioni motor sa tangentnim žljebovima i lamelama - Google Patents

Abstract

Rotacioni motor sa tangentnim žljebovima i lamelama, koji ima kućište (1), koje je izvedeno kao dvodelni kružni cilindar (22) oblika šupljeg valjka simetrično podeljenog na dve nezavisne cilindrične šupljine (13, 23), aksijalno postavljen rotacioni klip (2) koji je obrtno uležišten preko integralno izvedenog vratila (3) čiji su krajevi umetnuti u ležajeve (14) uležištene u naspramno, na poklopcima (4), izvedenim ležištima (15), pri čemu su poklopci (4) preko zaptivki (5) pomoću zavrtnjeva (17) učvršćeni za prirubnicu (16) kućišta (1), na, što su na rotacionom klipu (2) izvedeni međusobno za 90° pomereni tangentni žljebovi (18) u koje su umetnute lisnate opruge (19), konveksna postolja (20) i višeslojne lamele (21), pri čemu lamele (21), koje su na slobodnim krajevima blago zaobljene naležu na unutrašnje površine zidova (22) cilindričnih šupljina (13, 23) formirajući pritom četiri nezavisne komore (33).Prijava sadrži još 5 zavisnih patentnih zahteva.

Description

OBLAST TEHNIKE

Oblast tehnike na koji se pronalazak odnosi, uopšteno posmatrano spada u oblast mašinstva, a konkretno se odnosi na motor unutrašnjeg sagorevanja sa duplom komorom i rotacionim klipom.

Prema Međunarodnoj klasifikaciji patenata (MKP, Intel.<7>) predmet pronalaska je razvrstan i označen osnovnim klasifikacionim simbolom F 02B 53/00, koji se odnosi na motore sa rotacionim ili oscilujućim klipovima kao i sekundarnim klasifikacionim simbolima F 03B 23/00, kojim se definišu ostali motori sa komorama za sagorevanje specijalnog oblika ili konstrukcije radi poboljšanja radnog procesa kao i F 02B 75/08 koji obuhvata motore sa dva ili više naizmeničnih klipova koji se kreću u istom cilindru.

TEHNIČKI PROBLEM

Tehnički problem koji se rešava predmetnim pronalaskom sastoji se u sledećem: kako konstuisati motor sa unutrašnjim sagorevanjem koji umesto klasičnih klipova i klipnjača ima rotacioni klip, koji može da koristi sve vrste benzina i dizel goriva a pritom obezbeđuje ostvarivanje visokih kompresija bez opasnosti od samozapaljenja i pritom se odlikuje znatno manjim mehaničkim i energetskim gubicima, smanjenom vibracijom a povećanom dinamičkom uravnoteženošću.

STANJE TEHNIKE

Klasični motori sa unutrašnjim sagorevanjem (Otto i Diesel) toplotnu energiju goriva, koja sagoreva u cilindru motora, pretvaraju u mehanički rad. Pravo linijskim kretanjem klipa motora, pomoću klipnjače prelazi u kružno kretanje kolenastog vratila. Taj proces se radi složenosti navedene konstrukcije i većeg broja pokretnih delova, koji učestvuju u procesu rada, odvija uz znatne mehaničke gubitke ( od 10-15% indikatorske snage motora).

Rotacioni motori su novijeg datuma ali već poznato tehničko rešenje koje je najpre patentirao Feliks Vankel, 1965. godine koje se i danas primenjuje na nekim vozilima (Audi RO 80, Mazda RX 8, Mercedes C 111 i dr). Rotacioni motori sa unutrašnjim sagorevanjem imaju znatno jednostavniju konstrukciju jer nemaju klipnjaču a rotacija klipa ima kružno kretanje kao i izlazno vratilo motora što mehanizam transformacije potencijalne energije goriva, odnosno sagorelih gasova u mehanički rad čini mnogo jednostavnijim. Radi manjeg broja pokretnih delova radni proces ovih motora odvija se uz manje mehaničke gubitke, odnosno oni imaju veći stepen korisnog dejstva i veći broj obrtaja što ih čini privlačnim za primenu. Sa ovim motorima je moguće dobiti veću snagu motora po jedinici zapremine jer ona s jedne strane zavisi od broja obrtaja a sa druge od zapremine i taktnosti pa se u poslednje vreme sa njima dosta eksperimentiše u automobilskoj industriji kod hibridnih pogona, avionskoj industriji kao i u industriji za proizvodnju helikoptera i određenih tipova brodskih motora.

Klasični rotacioni motor koji radi po metodi Vankela u kućištu izrađenom u obliku trohoide (dvohoide,...) ima problem sa zaptivanjem radnog prostora naročito na prelasku rotacionog klipa iz jedne u drugu komoru ali i na čeonim delovima motora (rotora). Problemi zaptivanja radnog prostora značajno su izraženi u opštem smislu ali isto tako za njima ne zaostaju ni problemi vezani za hlađenje motora.

Upravo ova činjenica (konstatacija) predstavljala je inicijalni podsticaj za pronalaženje novog rešenja kojim bi se resili napred navedeni nedostatci.

Detaljnim pregledom patentne dokumentacije iz oblasti koja se odnosi na rotacione motore nije pronađeno nijedno rešenje relevantno predmetnoj prijavi pronalaska.

IZLAGANJE SUŠTINE PRONALASKA

Rotacionim motorom unutrašnjeg sagorevanja sa tangentnim žljebovima i

lamelamarešenje napred definisan tehnički problem.

Suština pronalaska ogleda se u tome što predmetni rotacioni motor sa unutrašnjim sagorevanjem može da koristi sve vrste benzina i dizel goriva uz zadržavanje maksimalnog koeficijenta korisnog dejstva sa poznatim prednostima rotacionih motora u odnosu na klasične i savremene klipne motore.

Suštinu pronalaska predstavlja i to što predmetni motor prema ideji autora ima dupleks komoru sa međusobno odvojenim cilindričnim šupljinama, kružnog preseka, u kojima je smešten rotacioni klip postavljen ekscentrično u odnosu na njihovu uzdužnu centralnu osu. U ovom klipu tangentno, međusobno pomereno za 90° izvedena su četiri žljeba sa umetnutim višeslojnim lamelama koje se usled dejstva lisnatih opruga i centrifugalnih sila, u toku rada motora, pomeraju tangencijalno i čvrsto naležu na unutrašnji zid cilindričnih površina (šupljina) i granične prstenove koji čeono zatvaraju cilindrične šupljine formirajući radne komore i omogućavajući da se u cilindru stvara kompresija, odnosno uslovi da se omoguće sva četiri procesa rada motora (usisavanje, sabijanje, ekspanzija i izduvavanje radne materije).

Iako je u pronalasku zadržan osnovni koncept rotacionog klipa, ono što ga čini bitno drugačijim u odnosu na slična rešenja je cilindrični oblik kućišta kružnog preseka u kome je smešten rotacioni klip takođe pravilnog valjkastog oblika ali neznatno ekscentrično pomeren. Ovako rešenje ekscentrično izvedenog rotacionog klipa i upotrebe lamela koje u procesu rada klize po izvodnicama cilindrične šupljine, ima za posledicu manje gubitke radne materije usled propuštanja. Potrebno je napomenuti da se gubici raspoložive energije goriva smanjuju i usled bolje zaptivenosti u svim fazama rada motora, posebno zbog originalnog načina bočnog zaptivanja.

Predmetni pronalazak u odnosu na do sada poznata tehnička rešenja ima više prednosti od kojih su najvažnije: - povećana snaga motora u odnosu na klasične klipne motore, pa čak i u odnosu na motore sa rotacionim klipovima; - jednostavna konstrukcija kod koje se rotacija klipa direktno prenosi na izlazno vratilo motora što ima za posledicu smanjenu mogućnost kvarova; - mogućnost znatno većeg broja obrtaja; - veća dinamička uravnoteženost pokretnih delova; - znatno tiši i mirniji rad motora; - poboljšano hlađenje;

- prilagodljiv za sve vrste goriva, benzin, dizel goriva, TNG i si.

KRATAK OPIS SLIKA I NACRTA

U cilju lakšeg razumevanja pronalaska kao i zbog prikazivanja kako se on može realizovati u praksi, autor se samo primera radi, poziva na priložene nacrte koji se odnose na predmetnu prijavu gde:Slika 1.predstavlja šematski prikaz Rotacionog motora unutrašnjeg sagorevanja sa tangentnim žljebovima i lamelama u uzdužnom vertikalnom preseku;

Slika 2.predstavlja izgled rotacionog klipa sa četiri lamele u vertikalnom uzdužnom preseku;

Slika 3.predstavlja izgled rotacionog klipa sa četiri lamele u vertikalnom poprečnom preseku;

Slika 4.predstavlja izgled poklopca motora u vertikalnom poprečnom preseku;

Slika 5.predstavlja izgled poklopca motora u pogledu sa prednje strane;

Slika 6.predstavlja šematski prikaz poprečnih preseka cilindra, rotacionog klipa i lamela, prema osnovnoj varijanti, u fazi usisavanja radne materije i izduvavanja sagorelih gasova;

Slika 7.predstavlja izgled rotacionog klipa sa tri lamele u vertikalnom uzdužnom preseku;

Slika 8.predstavlja izgled rotacionog klipa sa tri lamele u vertikalnom poprečnom preseku;

Slika 9.predstavlja šematski prikaz poprečnih preseka cilindra, rotacionog klipa i lamela, prema varijanti I, u fazi usisavanja i izduvavanja sagorelih gasova.

DETALJAN OPIS PRONALASKA

Rotacionim motorom unutrašnjeg sagorevanja sa tangentnim žljebovima i lamelama kod kojeg rad klipa ima kružno kretanje kao i izlazno vratilo motora, mehanizam transformacije potencijalne energije goriva, tj. sagorelih gasova u mehanički rad, je mnogo jednostavniji i znatno primenljiviji od klasičnih motora. U predmetnom opisu pronalaska koji je crtežima i opisom prikazan kroz dva varijantna rešenja, koji mogu da rade ili kao oto ili kao dizel, međusobno se razlikuju samo po broju žljebova i radnih komora. Osnovna varijanta izvođenja poseduje četiri komore za sagorevanje, dok varijanta I poseduje tri.

Osnovna varijanta izvođenja

Posmatranjem Slika 1, 2, 3, 4, 5 i 6 priloženog nacrta lako se uočava da suštinski deoRotacionog motora unutrašnjeg sagorevanja sa tangentnim žljebovima i lamelama,prema ovom pronalasku, čini kućište 1, rotacioni klip 2 sa vratilom 3 i četiri lamele 21 kao zaptivajući elementi, poklopci 4, granični prstenovi 6, 7, 8 i 9 i opruge 10, 11, 12.

Kućište l ima oblik cilindra, simetrično podeljenog na dve nezavisne cilindrične šupljine 13, 23 kroz koje aksijalno prolazi rotacioni klip 2. Krajevi klipa 2 se integralno nastavljaju u vratilo 3 čiji su krajevi umetnuti u ležajeve 14 postavljene u naspramno izvedena ležišta 15 na spoljnim poklopcima 4, koji su preko zaptivki 5 pomoću zavrtnjeva 17 učvršćeni za prirubnicu 16 kućišta 1. Na rotacionom klipu 2, izvedeni su simetrično, međusobno za 90° pomereni tangentni žljebovi 18 u koje su umetnute lisnate opruge 19, konveksna postolja 20 i višeslojne lamele 21. Lamele 21 su na slobodnim krajevima blago zaobljene tako da potisnute lisnatim oprugama i dejstvom centrifugalne sile, prilikom okretanja rotacionog klipa 2, klize po unutrašnjim zidovima 22 cilindričnih šupljina 13, 23 formirajući pritom četiri nezavisne komore 33. Zapremine ovih komora zbog eksventrično izvedene središne ose rotacionog klipa 2 menjaju se zavisno od položaja koji lamele 21 zauzimaju u odnosu na unutrašnji zid 22. Čeone i zadnje strane šupljina 13, 23 zaptivene su graničnim prstenovima 6,7,8, 9 pri čemu efikasnost zaptivanja unutrašnjih graničnih prstenova 6, 7 obezbeđuje spiralna opruga 12 navučena na rotacioni klip 2 dok je potpuno zaptivanje spoljnih prstenova 8, 9 ostvareno pomoću opruga 10, 11 namaknutih na središne nastavke 24 poklopca 4. Šupljina 25 služi za smeštaj rashladne tečnosti dok prostor 26 u kućištu 1 ima funkciju kartera motora.

Komora 23 povezana je otvorom 27 sa svećicom 28 ili brizgaljkom, koja služi za paljenje sabijene smese. Šupljine 13, 23 međusobno su spojene pomoću ,,by pass" kanala 29 tako da izduvni otvor 39 šupljine 13 predstavlja usisni otvor 34 šupljine 23. Radi zaptivanja vratila 3 sa spoljne strane poklopca 4 postavljena je zaptivka 32. Ovakva konstrukcija motora, zajedno sa uljem koje se nalazi u karteru 26 i delimično hladi motor onemogućava aksijalni izlaz sagorelih gasova iz radnog prostora. Posebno se naglašava daje konstrukcija kućišta 1 i rotacionog klipa 2 osnosimetrična u uzdužnom i poprečnom pravcu.

Posmatranjem Slike 6. na kojoj je dat šematski prikaz rada motora sa četiri lamele 21 uočava se da poprečni preseci cilindričnih šupljina 13, 23 i rotacionog klipa 2 predstavljaju pravilne geometrijske krugove odabranih prečnika koji stoje u međusobnoj zavisnosti od odabranog ekscentriteta ,,ex". Ovaj ekscentritet predstavlja pomeranje rotacionog klipa 2 po vertikalnoj osi cilindričnih šupljina i ima važnu funkciju u podešavanju uslova rada motora. Višeslojne lamele 21 jednakih dužina a različitih širina, umetnute u žljebove 18 međusobno zauzimaju položaj pomeren za 90° kad se u rotoru naprave četiri žljeba. U procesu rada motora lemele 21 pod dejstvom centrifugalne sile i potiskivane lisnatim oprugama 19 izlaze iz žljebova 18, klizeći pritom po površini unutrašnjeg zida 22 i graničnim prstenovima 6,7,8, 9, onemogućavajući prodor radne materije između susednih komora 33. Radni prostor motora, odnosno šupljine 13,23 je na taj način podeljen u četiri komore 33 u kojima se istovremeno ali u različitim fazama odvija radni proces. Jedan radni proces obavi se za 360° a preostala tri za narednih 270°, što znači da se za 630 u cilindričnim šupljinama 13, 23 motora sinhronizovano izvrše četiri radna procesa (usisavanje, sabijanje, ekspanzija i izduvavanje). Ti procesi se kontinuirano i permanentno smenjuju.

Radni proces motora sa četiri lamele 21 u dupleks varijanti odvija se na sledeći način: komplet lamela 35 u procesu kretanja (u smeru kazaljke na satu) zidom 22, u tački ,,a", otvara usisni kanal 31 pa smesa goriva i vazduha - radna materija za oto ili svež vazduh za dizel motor sa parametrima p£i t2pod uticajem nastalog vakuuma ulazi u radni prostor 33 motora. Proces kretanja kompleta lamele 35 se nastavlja pri čemu ona iza sebe stvara vakuum koji povlači radnu materiju ili svež vazduh u cilindar motora-čime se praktično obavlja proces usiavanja. Kad komplet lamela 35 prednjom ivicom pređe preko tačke ,,c" koja je spoljnja mrtva tačka a komplet lamela 36 svojom prednjom ivicom pređe preko tačke ,,b" usisavanje je završeno i počinje sabijanje. Od tačke ,,c" pa nadalje počinje kompresija i traje sve dok komplet lamela 35 ne dođe u položaj ,,d" a komplet lamela 36 u položaj ,,c". U tom trenutku delimično komprimirana smesa ili svež vazduh, što zavisi od odabranog radnog procesa motora, oto ili dizel, sa parametrima pi i tipreko spoljne cevi 29 (by pass) prelazi u drugi deo radnog prostora (šupljina 23) u kome se proces sabijanja nastavlja. Komplet lamele 35 i 37 svojim zadnjim ivicama u tački ,,f" komore 23 otvaraju prelivnu cev 29 preko koje u radni prostor 33 ulazi delimično komprimirana radna materija i meša se sa ostatcima sagorelih gasova sabijenih komplet lamelom 38 na putu od tačke ,,k" do tačke ,,f'. Kompresija traje sve dok komplet lamela 35 ne dođe u tačku „i" tj. do trenutka kada su komplet lamele 35 i 36 u simetričnom položaju u odnosu na vertikalnu osu i tačku „h". U tom trenutku varnica iz svećice 28 pali sabijenu smesu (ili brizgaljka sistema napajanja) izazivajući od tačke „i" širenje sagorelih gasova (ekspanziju). Kad komplet lamela 35 zadnjom ivicom pređe preko tačke ,,j" nastupa izduvavanje čime se završava radni ciklus u posmatranoj komori. Istovetni radni procesi, fazno pomaknuti za 90°, odvijaju se i u naredne tri komore.

Posebno se naglašava da je varijanta motora sa četiri lamele 21 povoljnija za dizel proces jer se na ovaj način postižu veći pritisci i temperature u kompresionom prostoru 33 što je važno za kvalitetno odvijanje dizel procesa. Ako se motor prema ovom primeru radi u dizel varijanti u tački ,,h" vrši se ubrizgavanje goriva u radni prostor pumpom visikog pritiska kada dolazi do samopaljenja i oslobađanja toplotne energije i ekspanzije nastale širenjem sagorelih gasova. Proces rada motora odvija se u sve četiri komore kontinuirano pri čemu se u jednoj od komora vrši usisavanje u drugoj počinje sabijanje, u trećoj proces sagorevanja, a u četvrtoj izduvavanja zavisno od položaja lamela u odnosu na nultu tačku od koje je počelo posmatrano kretanje rotacionog klipa 2 i tačke cp=360° tj. tačke kada je komplet zatvorio jedan krug. Izduvavanje sagorelih gasova završava se kada lamele 37, 38 prednjom ivicom pređu preko tačke ,,k" na izduvnoj cevi 30.

Zbog razlika u položajima i površinama lamela 21 (između prethodne i naredne) i pritisaka u komorama 33 realizuje se sila gasova (J0<n>FgSdF=|0<n>psrdp/0<ri>AsrdA) na odgovarajućem rastojanju od centra obrtanja rotacionog klipa 2 sa definisanim vrednostima obrtnog momenta, odnosno snage. Ovakvo rešenje sa cilindričnim šupljinama 13, 23, tj. konstrukcija dupleks motora realizovana je prema ideji autora zato da bi u procesu rada

motora bilo manje termodinamičko opterećenje a u procesu usisavanja i izduvavanja bilo

izbegnuto bilo izbegnuto mešanje delimično komprimirane radne materije sa parametrima p^ i

tj^ koja prelivnim kanalom 29 iz šupljine 13 prelazi u šupljinu 23 i izduvnih. zaostalih, gasova

( hidridi). Ova pojava se ne može u potpunosti otkloniti ali se može smanjiti. Prema ovom primeru izvođenja proces usisavanja i delimičnog sabijanja obavljen je u šupljini 13 motora a zatim se nastavlja u šupljini 23 u kojo se vrši paljenje, ekpanzija i izduvavanje.

Potrebno je napomenuti da su ovakvom konstrukcijom motora smanjeni gabariti, gubici radne materije i termodinamičko opterećenje cilindrične šupljine motora.

Varijanta I

Pažljivim proučavanjem Slika 1, 7, 8 i 9 može se videti daRotacioni motor unutrašnjeg sagorevanja sa tangentnim žljebovima i lamelamaprema varijanti I, čine: kućište 1, rotacioni klip 2 sa tri žljeba i lamele 40 kao zaptivajući elementi međusobno pomereniza 120°, poklopci 4, granični prstenovi 6, 7, 8, 9 i opruge 10, 11, 12.

Kućište 1 ima oblik cilindra, simetrično podeljenog na dve nezavisne cilindrične šupljine 13, 23 kroz koje aksijalno prolazi rotacioni klip 2. Krajevi klipa 2 se integralno nastavljaju u vratilo 3 čiji su krajevi umetnuti u ležajeve 14 uležištene u naspramno izvedena ležišta 15 na spoljnim poklopcima 4, koji su preko zaptivki 5 pomoću zavrtnjeva 17 učvršćeni za prirubnicu 16 kućišta 1. Na rotacionom klipu 2, izvedena su tri simetrična, međusobno za 120° pomerena tangentna žljeba 41, u koje su umetnute lisnate opruge 42, konveksni podupirači 43 i višeslojne lamele 40. Lamele 40 su na slobodnim krajevima blago zaobljene tako da potisnute lisnatim oprugama i dejstvom centrifugalne sile, prilikom okretanja rotacionog klipa 2, klize duž unutrašnjih zidova 22 cilindričnih šupljina 13, 23 formirajući pritom tri nezavisne komore 44. Zapremine ovih komora 44 zbog eksventrično izvedene središne ose rotacionog klipa 2 menjaju se zavisno od položaja koji lamele 40 zauzimaju u odnosu na unutrašnji zid 22. Čeone i zadnje strane šupljina 13, 23 zaptivene su graničnim prstenovima 6, 7, 8, 9 pri čemu efikasnost zaptivanja unutrašnjih graničnih prstenova 6, 7 obezbeđuje spiralna opruga 12 navučena na rotacioni klip 2 dok je potpuno zaptivanje spoljnih prstenova 8 , 9 ostvareno pomoću opruga 10, 11 namaknutih na središne nastavke 24 poklopca 4, šupljina 25 služi za smeštaj rashladne tečnosti dok prostor 26 u kućištu 1 ima funkciju kartera motora.

Komora 23 povezana je otvorom 27 sa svećicom 28 ili brizgaljkom, koja služi za paljenje sabijene smese. Šupljine 13, 23 međusobno su spojene pomoću ,,by pass" kanala 29 tako da izduvni otvor 39 šupljine 13 predstavlja usisni otvor 34 šupljine 23. Radi zaptivanja vratila 3 sa spoljne strane poklopca 4 postavljena je zaptivka 32. Ovakva konstrukcija motora, zajedno sa uljem koje se nalazi u karteru 26 i delimično hladi motor onemogućava aksijalni izlaz sagorelih gasova iz radnog prostora. Posebno se naglašava daje konstrukcija kućišta 1 i rotacionog klipa 2 osnosimetrična u uzdužnom i poprečnom pravcu.

Posmatranjem Slika 8 i 9 na kojima je dat šematski prikaz rada motora sa tri lamele 40 uočava se da poprečni preseci cilindričnih šupljina 13, 23 i rotacionog klipa 2 predstavljaju pravilne geometrijske krugove odabranih prečnika koji stoje u međusobnoj zavisnosti od odabranog ekscentriteta ,,ex". Ovaj ekscentritet predstavlja pomeranje rotacionog klipa 2 po vertikalnoj osi cilindričnih šupljina i ima važnu funkciju u podešavanju uslova rada motora . Višeslojne lamele 40 jednakih dužina a različitih širina, umetnute u žljebove 41 međusobno zauzimaju položaje pomerene za 120°. U procesu rada motora lamele 40 pod dejstvom centrifugalne sile i potiskivane lisnatim oprugama 42 izlaze iz žljebova 41, klizeći pri tom po

rv

površini unutrašnjeg zida 22 cilindra i graničnim prstenovima 6, 7, 8, 9, onemogućavajući prodor radne materije između susednih komora 44. Radni prostor motora je na taj način podeljen u tri komore 44 u kojima se istovremeno ali u razlišitim fazama odvija radni proces. Jedan radni proces obavi se za 360° a preostala dva za narednih 120°, što znači da se za 480° u cilindričnim šupljinama 13, 23 motora izvrše tri radna procesa tj. procesa sagorevanja. Ti procesi se kontinuirano i permanentno smenjuju.

Radni proces u dupleks varijanti, sa tri lamele, odvija na sledeći način: Komplet lamela 45 u procesu kretanja površinom (stenkom) 22 zadnjom ivicom u tački ,,a" otvara usisni kanal 48 pa radna materija, (mešavina goriva i vazduha u odnosu 1:17 - 1,18) ili čist vazduh pod uticajem nastalog vakuuma ulazi u radni prostor 44. Proces kretanja komplet lamele 45 se zatim nastavlja a ona iza sebe ostavlja vakuum koji povlači radnu materiju u cilindar motora sa parametrima p0i t0. Kada komplet lamela 45 zadnoj ivicom pređe preko tačke ,,c" usisavanje je završeno i počinje kompresija usisane materije. U tom trenutku prednja ivica komplet lamele 47 u tački ,,a" počinje da zatvara usisni kanal 48. Od tačke ,,c" pa nadalje počinje sabijanje usisane radne materije i traje sve dok komplet lamela 45 ne dođe u položaj ,,d", a komplet lamela 46 u položaj ,,c". U tom trenutku delimično komprimirana radna materija sa parametrima pii tipreko spojne cevi 49 prelazi u drugi deo radnog prostora motora u kojem se proces sabijanja nastavlja. Komplet lamela 47 svojom zadnjom ivicom u tački ,,f' u drugom delu radnog prostora, šupljina 23, otvara prelivnu cev 50 preko koje u radni prostor 44 ulazi delimično komprimirana radna materija i meše se sa ostacima sagorelih gasova sabijenih komplet lamelom 46 na putu od tačke ,,k" do tačke ,,f\ Kompresija traje sve dok komplet lamela 45 ne dođe u tačku ,,i", odnono do trenutka kada su kompleti lamela 45, 47 u simetričnom položaju u odnosu na vertikalnu osu. U tom trenutku nastaje paljenje radne materije varnicom iz visokonaponskog namotaja ili ubrizgavanja goriva iz sistema visokog pritiska i oslobađanje toplotne energije koja izaziva porast pritiska sagorelih gasova između dve lamele (komora 44) do pmaxi tmax. Od tačke ,,i" pa nadalje nastaje širenje sagorelih gasova. Kada komplet lamela 46 zadnjom ivicom pređe preko tačke ,,j" počinje izduvavanje kroz cev 51 i završava se jedan ciklus u posmatranoj komori. Istovetni radni procesi odvijaju se i u naredne dve komore 44. Varijanta motora, prema ovom primeru sa tri lamele 40 i komore 44, odabrana je kao povoljnija za otto proces.

Zbog razlika u položajima i površinama lamela 40 na koje deluju gasovi sa maksimalnim pritiskom, pmax(između prethodne i naredne) i pritisaka u komorama 44 realizuje se sila gasova (J<n>FgSdF=J<n>psrdpo.f<n>ASrdA) na odgovarajućem rastojanju od centra obrtanja rotacionog klipa 2 sa definisanim vrednostima obrtnog momenta, odnosno snage. Ovakvo rešenje konstrukcije dupleks motora realizovano je prema ideji autora radi termodinamičkog rasterećenja i zato bi u procesu usisavanja i izduvavanja bilo izbegnuto mešanje delimično komprimirane radne materije sa parametrima pji tikoja prelivnim kanalom 50 iz šupljine 13 prelazi u šupljinu 23 i izduvnih, zaostalih, gasova, Proces rada motora odvija se istovremeno i kontinuirano u svakoj od tri međusobno odvojene komore 44, tj. u svakom trenutku rada motora u jednoj od komora 44 vrši se usisavanje, u drugoj sabijanje a u trećoj paljenje, sagorevanje ili izduvavanje, zavisno od položaja lamele 40 u odnosu na nultu tačku. Na ovaj način završen je proces rada motora od trenutka kada je počelo posmatranje rotacije klipa 2 za jedan krug( 2n).

Izduvavanje sagorelih gasova nastupa kada komplet lamela 45 zadnjom ivicom pređe preko tačke ,,c" na izduvnoj cevi 51a završava se kada komplet lamela 46 prednjom ivicom pređe preko tačke ,,k". i u ovom slučaju zbog razlika u površinama lamela 40 na koju deluje sila gasova u šupljini 13 kućišta motora 1 realizuje se sila gasova, sa definisanim vrednostima obrtnog momenta i snage, uz napomenu da je kao i u prvom primeru realizacije pronalaska, prethodno izvršeno usisavanje i delimično sabijanje dok je u šupljini 23 završeno sabijanje, paljenje radne materije, ekspanzija i njeno izduvavanje.Ovakvom konstrukcijom smanjeni su gubici radne materije i termodinamičko opterećenje cilindra motora.

NAČININDUTRIJSKE PREV1ENE PRONALASKA

Primena pronalaska je realno moguća tamo gde ima potrebe za korišćenjem rotacionih motora sa unutrašnjim sagorevanjem, tu se pre svega misli na automobilku industriju (putnički automobili- hibridni pogoni, teretni, autobusi, a naročito vojna i druga specijalna vozila). Posebno se naglašava daje predmetni motor uspešno moguće primeniti za pokretanje helikoptera i specijalnih brodskih motora jer je mnogo lakši, jeftin i jednostavan za održavanje.

Industrijska izrada predmetnog pronalaska moguća, je u fabrikama za proizvodnju motora sa unutrašnjim sagorevanjem uz napomenu da je proizvodnja ovakvih motora jednostavnija a troškovi proizvodnje i održavanja smanjeni. Šira primena motora prema ovom tehničkom rešenju mogla bi da dovede do bržeg razvoja automobilske industrije u celini i povećanja kvaliteta i produženja veka trajanja motornih vozila, tj. pouzdanosti u radu.

Radioničku i projektnu dokumentaciju za realizaciju pronalaska mogu da urade stručnjaci iz predmetne oblasti koristeći opis i nacrte iz predmetne prijave.

Claims (6)

1. Rotacioni motor sa tangentnim žljebovima i lamelama, koji ima kućište (1), koje je izvedeno kao dvodelni kružni cilindar (22) oblika šupljeg valjka simetrično podeljenog na dve nezavisne cilindrične šupljine (13, 23), aksijalno postavljen rotacioni klip (2) koji je obrtno uležišten preko integralno izvedenog vratila (3) čiji su krajevi umetnuti u ležajeve (14) uležištene u naspramno, na poklopcima (4), izvedenim ležištima (15), pri čemu su poklopci (4) preko zaptivki (5) pomoću zavrtnjeva (17) učvršćeni za prirubnicu (16) kućišta (1), NAZNAČEN TIME, što su na rotacionom klipu (2) izvedeni međusobno za 90° pomereni tangentni žljebovi (18) u koje su umetnute lisnate opruge (19), konveksna postolja (20) i višeslojne lamele (21), pri čemu lamele (21), koje su na slobodnim krajevima blago zaobljene naležu na unutrašnje površine zidova (22) cilindričnih šupljina (13, 23) formirajući pritom četiri nezavisne komore (33).

2. Rotacioni motor sa tangentnim žljebovima i lamelama, prema zahtevu 1, NAZNAČEN TIME, što su čeone i zadnje strane šupljina (13, 23) zaptivene graničnim prstenovima (6, 7, 8, 9) pri čemu je između unutrašnjih prstenova (6, 7) umetnuta spiralna opruga (12) navučena na rotacioni klip (2), dok se između spoljnih prstenova (8, 9) i poklopca (4), namaknute na središnje nastavke (24), nalaze spiralne opruge (10, 11).

3. Rotacioni motor sa tangentnim žljebovima i lamelama, prema zahtevima 1-2, NAZNAČEN TIME, što je šupljina (23) povezana otvorom (27) sa svećicom ili brizgaljkom (28) dok su šupljine (13, 23) međusobno spojene by pass kanalom (29).

4. Rotacioni motor sa tangentnim žljebovima i lamelama, prema zahtevima 1-3, NAZNAČEN TIME, što poprečni preseci cilindričnih šupljina (13, 23) rotacionog klipa (2) predstavljaju pravilne geometrijske krugove koji stoje u međusobnoj zavisnosti od odabranog ekscentriteta rotacionog klipa (2) u odnosu na središnju osu cilindričnih šupljina (13, 23).

5. Rotacioni motor sa tangentnim žljebovima i lamelama, prema zahtevima 1-4, NAZNAČEN TIME, što su u kućištu (1) prstenasto izvedene šupljine (25) za smeštaj rashladne tečnosti i šupljine (26) za smeštaj ulja za podmazivanje motora.

6. Rotacioni motor sa tangentnim žljebovima i lamelama, prema zahtevima 1-5 i varijanti I, NAZNAČEN TIME, što su na rotacionom klipu (2), umesto četiri izvedena tri, međusobno za 120° pomerena, tangentna žljeba (21) u koje su umetnute lisnate opruge (42), konveksna postolja (43) i višeslojne lamele (40), koje naležući svojim zaobljenim krajevima na unutrašnje zidove (22) cilindričnih šupljina (13, 23) formiraju tri nezavisne komore (44) u kojima se vrši usisavanje, komprimiranje i sagorevanje.