RU2021909C1 - Rotary internal combustion engine - Google Patents
Rotary internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2021909C1 RU2021909C1 SU5061071A RU2021909C1 RU 2021909 C1 RU2021909 C1 RU 2021909C1 SU 5061071 A SU5061071 A SU 5061071A RU 2021909 C1 RU2021909 C1 RU 2021909C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- fuel
- engine
- air
- clutch
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспортной техники; автомобильной и тракторной, преимущественно к роторным двигателям внутреннего сгорания в трансмиссии. The invention relates to the field of transport equipment; automotive and tractor, mainly to rotary internal combustion engines in the transmission.
Наибольшее распространение получили механические трансмиссии от двигателя внутреннего сгорания через сцепление к коробке передач, через редуктор, раздаточные коробки, дифференциалы к двигателю. В каждой передаче расходуется энергия двигателя, усложняется управление. Поэтому изобретение относится к области машиностроения и двигателестроения транспортных средств, изменяющих трансмиссию. The most widespread are mechanical transmissions from an internal combustion engine through a clutch to a gearbox, through a gearbox, transfer cases, and differentials to the engine. In each transmission, engine energy is consumed, control is complicated. Therefore, the invention relates to the field of mechanical engineering and engine manufacturing of vehicles that change the transmission.
Поставленная цель достигается тем, что для упрощения трансмиссии с исключением из нее коробки передач, дифференциалов, карданных и цепных передач, а при малых скоростях и рулевого управления, роторные двигатели внутреннего сгорания устанавливаются непосредственно в движителях транспортных средств, например в дисках колес, несущих в себе все элементы трансмиссии. This goal is achieved in that in order to simplify the transmission with the exception of the gearbox, differentials, cardan and chain transmissions, and at low speeds and steering, rotary internal combustion engines are installed directly in vehicle propellers, for example, in wheel disks carrying all transmission elements.
Известен двигатель внутреннего сгорания (Патент Японии N 62.174.538, 1931) с вращающимися поршнями, установленными на кольцах, которые поверхностью кольца через рычаг сообщаются с коленчатым валом. Камеры сжатия образуются шиберами. Этот двигатель обладает высокой выходной мощностью при малых габаритах, но уплотнение шиберов и их управление усложняют двигатель, конструкция не обладает гибкостью и многоплановостью управления. Known internal combustion engine (Japanese Patent N 62.174.538, 1931) with rotating pistons mounted on rings, which the surface of the ring through the lever communicates with the crankshaft. Compression chambers are formed by gates. This engine has a high output power with small dimensions, but the sealing of the gates and their control complicate the engine, the design does not have the flexibility and versatility of control.
Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, ротор постоянной скорости вращения, снабженный цилиндрами и ротор переменной скорости вращения, снабженный поршнями, причем цилиндры и поршни выполненные в виде участков тора и газораспределительное зеркало снабжено по окружности впускными и выпускными каналами и механизмом периодического изменения скорости вращения одного из роторов. Преимуществом двигателя является возможность получения высокой степени сжатия при исполнении цилиндров и поршней в виде участков тора, но механизм газораспределительного зеркала снижает рабочий объем двигателя и требует сложного механизма изменения скорости поршня. A known internal combustion engine comprising a housing, a rotor of constant speed, equipped with cylinders and a rotor of variable speed, equipped with pistons, and the cylinders and pistons made in the form of sections of the torus and the gas distribution mirror is provided around the circumference of the inlet and outlet channels and a mechanism for periodically changing the speed of rotation of one from rotors. The advantage of the engine is the possibility of obtaining a high degree of compression when the cylinders and pistons are made in the form of torus sections, but the gas distribution mirror mechanism reduces the working volume of the engine and requires a complex mechanism for changing the piston speed.
Цель изобретения - повышение выходной мощности за счет увеличения рабочего хода и упрощение трансмиссии транспортного средства. Для упрощения рабочей камеры роль шиберов выполняют днища цилиндров, а скользящие элементы с рычагами, сообщающиеся с рабочим валом, вынесены за пределы герметичных камер на внешний диаметр двигателя, уменьшающих их нагрузку. Механизм газораспределения вынесен за пределы цилиндров поршней. The purpose of the invention is to increase the output power by increasing the stroke and simplifying the transmission of the vehicle. To simplify the working chamber, the cylinder heads act as gates, and the sliding elements with levers communicating with the working shaft are moved outside the sealed chambers to the outer diameter of the engine, which reduces their load. The timing mechanism is outside the piston cylinders.
Поставленная цель достигается тем, что двигатель состоит из двух тарельчатых дисков, образующих замкнутую герметичную полость, вращающихся друг за другом на двух опорных втулках, с формированием внутри каждого тарельчатого диска ротора из опорной втулки тарельчатого диска, герметизированной лопатки над ней по всей ширине герметизированной полости и кольцевого блока, посаженного серединой на лопатку с одной стороны цилиндра и с другой стороны поршня с постоянно взаимовходящими друг в друга от обеих дисков на одной оси окружности для создания между ними рабочей камеры, а между лопатками для создания дополнительных камер : одной для выхлопа отработанных газов при сжатии между лопатками, другой для поступления воздуха при расширении между лопатками в моменты полного выхода поршня из цилиндра, для движения воздуха и газа через выполненные боковые кольцевые окна тарельчатых дисков под серединой цилиндров, например в верхней части дополнительной камеры, для выхода отработанных газов, а под серединой поршней в нижней части дополнительной камеры - для поступления воздуха через прижимающиеся к окнам с обеих сторон коллекторов, объединенных через полый вал с обратными впускными и выхлопными клапанами на боковых пластинах корпуса через отверстия, которые совпадают с кольцевыми окнами тарельчатых дисков в момент остановки одного из тарельчатых дисков рычажным механизмом, установленным вдоль оси двигателя на внешнем ободе каждого диска и вращающимся в одной окружности, совпадающей с осью двигателя с выполнением на одном конце рычажного механизма синхронизирующей муфты, соединяющейся зубчатым колесом через сцепление с зубчатым рабочим колесом. На другом конце расположен рычаг, одно плечо которого воздействует на сцепление, а другое плечо в фиксированных позициях соединяется с корпусом для их остановки запоминающим устройством, например выполненным в виде кольцевой канавки, соосной оси вращения двигателя в двух уровнях в диске корпуса с контролирующим рабочий цикл устройством, например, в виде штоков. На первом уровне рычажный механизм поджимает синхронизирующую муфту к зубчатому рабочему колесу через сцепление, соединяя тарельчатый диск с рабочим колесом. На втором уровне тарельчатый диск переключается для остановки к корпусу кулачком рычага выбора направления вращения за счет запаса энергии, например сжатой пружиной, после окончания сжатия воздуха в рабочей камере перед началом рабочего хода, что контролируется устройством подпружиненных штоков двухстороннего действия, расположенных, например, в продолжении канавки первого уровня для одновременного использования их в осуществлении реверса, холостого вращения и остановки двигателя переводом в нейтральное положение рычаг выбора направления вращения, например пневмоцилиндрами, управляемыми электромагнитными кранами. Каждая синхронизирующая муфта, ведущая рабочее колесо при рабочем ходе и ведомая при сжатии воздуха в рабочем цилиндре, выполнена с двухсторонним амортизатором со свободой колебания около 90о. На этом же конце рычажного механизма вместе с синхронизирующей муфтой выполнен двухсторонний поворотный кран с переменой площадью открытия топливоподводящего канала низкого давления от полного закрытия в среднем положении к полному открытию в конце поворота крана. Величина открытия в обеих поворотах зависит от угла поворота синхронизирующей муфты, а уровень поворота синхронизирующей муфты зависит от нагрузки на двигатель. При отсутствии нагрузки кран будет перекрываться автоматически. Такое регулирование равноценно действию дифференциала трансмиссии и постоянного поддержания скорости автоматически на одной ступени скорости. Изготовление нескольких каналов позволяет иметь ступенчатое изменение скорости с числом ступеней, равным числу каналов.This goal is achieved in that the engine consists of two disk disks forming a closed airtight cavity, rotating one after another on two support bushings, with the formation of a rotor from each disk disk support sleeve, a sealed blade above it across the entire width of the sealed cavity inside each disk disk an annular block, planted in the middle on a blade on one side of the cylinder and on the other side of the piston with constantly interchanging from each other from both disks on the same axis of the circle for buildings between them of the working chamber, and between the blades to create additional chambers: one for exhaust exhaust during compression between the blades, the other for air flow when expanding between the blades at the moment the piston leaves the cylinder completely, for air and gas to move through the made side annular windows disk disks under the middle of the cylinders, for example in the upper part of the additional chamber, for exhaust gas discharge, and under the middle of the pistons in the lower part of the additional chamber for air inlet without pressing against the windows on both sides of the manifolds, connected through a hollow shaft with reverse intake and exhaust valves on the side plates of the housing through openings that coincide with the circular windows of the disk disks at the moment of stopping one of the disk disks by a linkage mounted along the motor axis on the outer rim each disk and rotating in one circle coinciding with the axis of the engine with the execution on one end of the lever mechanism of a synchronizing clutch connected by a gear wheel through tseplenie with the toothed impeller. At the other end there is a lever, one shoulder of which acts on the clutch, and the other shoulder in fixed positions is connected to the housing for stopping by a storage device, for example, made in the form of an annular groove, coaxial to the axis of rotation of the engine at two levels in the housing disk with a device controlling the duty cycle , for example, in the form of rods. At the first level, the linkage mechanism presses the synchronization clutch to the gear impeller through the clutch, connecting the disk disc to the impeller. At the second level, the disk-shaped disk is switched to stop the lever of choosing the direction of rotation by the cam with the energy reserve, for example, a compressed spring, after the end of air compression in the working chamber before the start of the stroke, which is controlled by the device of spring-loaded double-acting rods located, for example, in the continuation grooves of the first level for their simultaneous use in reversing, idling and stopping the engine by putting the selection lever in neutral rotations, for example pneumatic cylinders controlled by electromagnetic cranes. Each synchronizing clutch leading the impeller during the working stroke and driven by air compression in the working cylinder is made with a two-way shock absorber with a freedom of oscillation of about 90 about . At the same end of the linkage mechanism, together with a synchronizing clutch, a double-sided rotary crane is made with a change in the opening area of the low pressure fuel supply channel from full closure in the middle position to full opening at the end of the tap turn. The magnitude of the opening in both turns depends on the angle of rotation of the synchronization clutch, and the level of rotation of the synchronization clutch depends on the load on the engine. If there is no load, the crane will shut off automatically. Such regulation is equivalent to the action of the transmission differential and constant maintenance of speed automatically at one speed step. The manufacture of several channels allows you to have a step change in speed with the number of steps equal to the number of channels.
Далее от крана топливо подается на топливоподготовительный блок, расположенный на внешней цилиндрической части тарельчатого диска над рабочим цилиндром с выходом нагревательной свечи и форсунки к рабочей камере. В топливоподготовительном блоке выполнен приемный цилиндр с подпружиненным свободным поршнем, где полость приемного цилиндра через обратный клапан в днище цилиндра высокого давления соединяется с полостью высокого давления и с каналом на форсунку, снабженную иглой с золотниковым краном в виде боковой стенки цилиндра иглы, закрывающей подачу топлива. В днище полости приемного цилиндра выполнен также обратный клапан, соединяющий полость с воздухом, используемого для разжижения топлива, для чего прижимающая пружина обратного клапана в днище полости цилиндра низкого давления выполнена с большим усилием сжатия, чем пружина обратного клапана в днище полости высокого давления. Further, fuel is supplied from the crane to the fuel preparation unit located on the outer cylindrical part of the disk disc above the working cylinder with the exit of the heating plug and nozzle to the working chamber. In the fuel preparation block, a receiving cylinder with a spring-loaded free piston is made, where the cavity of the receiving cylinder is connected through a non-return valve in the bottom of the high-pressure cylinder to the high-pressure cavity and to the channel to the nozzle equipped with a needle with a slide valve in the form of a side wall of the needle cylinder closing the fuel supply. A check valve is also made in the bottom of the cavity of the receiving cylinder, connecting the cavity with air used to dilute the fuel, for which the pressure spring of the check valve in the bottom of the cavity of the low pressure cylinder is made with a greater compression force than the spring of the check valve in the bottom of the high pressure cavity.
Из верхней части полости цилиндра высокого давления выполнен канал для воздуха, соединяющийся с каналом для топлива от нижней части полости цилиндра высокого давления к форсунке, выходящей нижней кромкой к регулировочному винту подачи топлива к форсунке. An air channel is made from the upper part of the cavity of the high-pressure cylinder; it is connected to the channel for fuel from the lower part of the cavity of the high-pressure cylinder to the nozzle, the lower edge leading to the adjusting screw for supplying fuel to the nozzle.
Поршень высокого давления с пружиной возврата сообщается через пружину с выполненным промежуточным толкателем, на который периодически нажимает толкатель набегающего другого тарельчатого диска в момент окончания сжатия воздуха в рабочем цилиндре. Для фиксации окончания сжатия промежуточного толкателя выполнена защелка в виде храповика. Для отключения храповика из зацепления на штоке главного поршня выполнен кулачок, воздействующий на храповик после окончания впрыска топлива со смесью воздуха. Шток поршня иглы гибким поводком соединяется рычагом храповика для поднятия иглы в конце сжатия через электромагнитную зону задержки в виде электромагнита, включаемого вначале для задержки открытия иглы в начале рабочего хода и включаемого потом в процессе рабочего хода для точности регулирования расхода топлива. При возвращении поршня высокого давления пружиной вначале открывается обратный клапан днища цилиндра высокого давления и всасывается набранное топливо из полости приемного цилиндра, затем открывается обратный клапан всасывания воздуха. Выполнение совместного впрыска топлива и воздуха способствует распылению смеси для лучшего горения, а также очищению форсунки и самой рабочей камеры и позволяет использовать низкие сорта топлива. The high pressure piston with the return spring communicates through the spring with an intermediate pusher, which is pushed periodically by the pusher of the oncoming other disk disk at the moment of the end of air compression in the working cylinder. To fix the end of compression of the intermediate pusher, a latch in the form of a ratchet is made. To disengage the ratchet from the engagement, a cam is made on the main piston rod, which acts on the ratchet after fuel injection with the air mixture is completed. The needle piston rod is connected by a flexible leash with a ratchet lever to raise the needle at the end of compression through the electromagnetic delay zone in the form of an electromagnet, which is turned on first to delay the opening of the needle at the beginning of the stroke and then turned on during the stroke to accurately control fuel consumption. When the high pressure piston returns, the spring first opens the check valve of the bottom of the high pressure cylinder and the accumulated fuel is sucked from the cavity of the intake cylinder, then the check valve of the air intake opens. Performing a joint injection of fuel and air helps to disperse the mixture for better combustion, as well as to clean the nozzle and the working chamber itself and allows the use of low grades of fuel.
Подача топлива к двухстороннему поворотному крану выполняется по наружной части тарельчатого диска к канавкам внутренней цилиндрической поверхности обеих опорных втулок, совпадающим по средине канавок с отверстиями канала вала, выполненных на одной прямой, параллельной оси вала, во время их остановки и начала их движения в обе стороны вращения в пределах углового поворота поршня в цилиндре во время рабочего хода. The fuel supply to the double-sided rotary crane is performed on the outer part of the disk disk to the grooves of the inner cylindrical surface of both supporting bushes, which coincide in the middle of the grooves with the holes of the shaft channel, made on one straight line parallel to the axis of the shaft, while they stop and start moving in both directions rotation within the angular rotation of the piston in the cylinder during the stroke.
Аналогично выполняются воздушные каналы от камеры сгорания по стенке тарельчатого диска к канавкам опорных втулок через отверстие канала вала, подводящее воздух к каналам низкого давления или высокого давления. Similarly, the air channels from the combustion chamber along the wall of the disk disk to the grooves of the support sleeves through the opening of the shaft channel, supplying air to the low pressure or high pressure channels, are performed.
Далее от электромагнитного крана низкого давления сжатый воздух подается к преобразователю низкого давления в высокое и через обратный клапан воздух высокого давления поступает в аккумулятор высокого давления, от которого электромагнитным краном высокого давления может подаваться в рабочую камеру двигателя для его работы. Further, compressed air is supplied from the low-pressure electromagnetic valve to the high-pressure low pressure converter and through the non-return valve the high-pressure air enters the high-pressure accumulator, from which the high-pressure electromagnetic valve can be supplied to the working chamber of the engine for its operation.
Автоматическое управление электромагнитными кранами низкого и высокого давления производится электрическим датчиком, подвижный элемент которого выполнен на рычаге синхронизирующей муфты в виде сегмента на наружной части окружности которого изготовлены зубцы, выполненные с переменной шириной, начиная от середины, например с уменьшением ширины, чем больше будет отклонена синхронизирующая муфта, тем больше количество зубцов пройдет через датчик во время нагрузки. Датчики располагаются по окружности с двух сторон от начала рабочего хода на корпусе двигателя на пути движения элемента датчика в момент наибольшей нагрузки. С электрического датчика можно снимать сигнал на компьютер о скорости движения, пройденного пути, расхода топлива. Использовать компьютер для запрограммированного движения с использованием, например, пневмосистемы, управляемой электромагнитами. Один электромагнитный кран подает сжатый воздух при холостом ходе двигателя к преобразователю низкого давления воздуха в высокое давление. Другой электромагнитный кран подает воздух высокого давления от аккумулятора к двигателю для его запуска или работы его мотором. Два электромагнитных крана выбирают направление вращения двигателя через поршни, цилиндры которых воздействуют на рычаг выбора направления вращения. И еще один электромагнитный кран используется для подачи воздуха в цилиндр, поршень которого переводит рычаг выбора направления вращения в нейтральное положение и производит остановку и подготовку в пуску двигателя. Automatic control of electromagnetic cranes of low and high pressure is carried out by an electric sensor, the movable element of which is made on the lever of the synchronizing clutch in the form of a segment on the outer part of the circle of which teeth are made with a variable width, starting from the middle, for example, with a decrease in width, the more the synchronization will be rejected coupling, the more teeth will pass through the sensor during loading. The sensors are located on a circle on two sides from the beginning of the stroke on the motor housing on the path of movement of the sensor element at the time of the greatest load. From the electric sensor, you can take a signal to the computer about the speed, distance traveled, fuel consumption. Use a computer for programmed movement using, for example, a pneumatic system controlled by electromagnets. One solenoid valve delivers compressed air when the engine is idling to a low-pressure to high-pressure transducer. Another electromagnetic valve delivers high pressure air from the battery to the engine to start it or to operate it with a motor. Two electromagnetic cranes select the direction of rotation of the engine through pistons, the cylinders of which act on the lever to select the direction of rotation. And another electromagnetic valve is used to supply air to the cylinder, the piston of which moves the lever to select the direction of rotation to the neutral position and stops and prepares to start the engine.
С помощью выбора направления вращения и скорости двигателей можно производить повороты многоколейного транспортного средства и даже развороты их на месте. By choosing the direction of rotation and the speed of the engines, it is possible to make turns of a multi-track vehicle and even turn them in place.
Для передачи момента вращения от синхронизирующей муфты рычажного механизма к зубчатому рабочему колесу выполнено сцепление на конических поверхностях наружной синхронизирующей муфты и внутренней зубчатого колеса в виде шариков, расположенных по окружности наружного конуса синхронизирующей муфты, закладываемых каждый в свое сферическое углубление и удерживаемых от выпадения сепаратором, на внутреннюю поверхность, выполненную с кольцевыми волнами с полупериодом, равным расстоянию между кольцами шариков, надевается конусный чехол из амортизационного материала с наружной поверхностью, покрытой фрикционным материалом, а с внутренней стороны - антифрикционным покрытием или смазкой. To transmit the torque from the synchronizing clutch of the linkage mechanism to the gear impeller, clutch is made on the conical surfaces of the external synchronizing clutch and the internal gear in the form of balls located around the circumference of the outer cone of the synchronizing clutch, each placed in its own spherical recess and kept from falling out by the separator, on an inner surface made with ring waves with a half-period equal to the distance between the balls of balls, a conical cover is put on of dunnage with the outer surface covered with a friction material, and the inside - an anti-friction coating or lubricant.
Высота кольцевых волн выполняется больше на величину углубления шарика при передаче усилия. The height of the ring waves is greater by the magnitude of the deepening of the ball during the transmission of force.
Двигатель несет в себе все элементы трансмиссии при установке его в движителе транспортного средства. Производятся реверс двигателя и холостое вращение двигателя переводом рычага выбора направления вращения. Роль дифференциала выполняет автоматическая подача или закрытие топлива в зависимости от нагрузки. Может осуществляться ступенчатое регулирование скорости. Может изменяться направление движения изменением вращения двигателей в одной колее или полный разворот на месте. Кроме того, двигатель позволяет аккумулировать энергию холостого хода транспортного средства. Двигатель приспособлен к управлению компьютером. The engine carries all the elements of the transmission when it is installed in the propulsion vehicle. The engine is reversed and the engine is idle by shifting the lever to select the direction of rotation. The role of the differential is performed by the automatic supply or closure of fuel depending on the load. Step speed control can be carried out. The direction of movement may change by changing the rotation of the engines in one track or a full turn in place. In addition, the engine allows the accumulation of idle energy of the vehicle. The engine is adapted to control a computer.
Таким образом, заявляемая трансмиссия соответствует критерию "новизна". Thus, the claimed transmission meets the criterion of "novelty."
Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области механики не позволяют выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "Существенное отличие". Comparison of the claimed solution with other technical solutions in this field of mechanics does not allow us to identify in them the features that distinguish the claimed solution, which allows us to conclude that the criterion of "Significant difference".
Таким образом, заявленный двигатель соответствует критерию "новизна", а сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволили выявить в них признаки, отличающее заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Thus, the claimed engine meets the criterion of "novelty," and a comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art did not allow them to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion "significant differences."
На фиг. 1 изображен двигатель, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг.3 - механизм управления и контроля тарельчатых дисков с поршневыми блоками для остановки перед сжатием, окончания сжатия, начала рабочего хода, реверса двигателя и подготовки к остановке двигателя; на фиг.4 - топливоподготовительный блок, осуществляющий прием топлива низкого давления, повышения давления перед впрыском, плавность впрыска во время рабочего хода, дополнительного приема воздуха, смешивание его с топливом, регулирование подъема и опускания иглы форсунки дополнительной регулируемой электромагнитной зоной задержки; на фиг. 5 - синхронизирующая муфта, осуществляющая плавное включение рабочего хода на рабочее колесо; на фиг. 6 - двухсторонний кран автоматического регулирования подачи топлива и элемент датчика автоматического управления аккумулированием энергии, позволяющим снимать параметры движения; на фиг.7 и 8 - уплотнение в сборе с его элементами; на фиг.9 - пневматические устройства, обслуживающие двигатель для аккумулирования воздуха, запуска двигателя и его остановки; на фиг.10 - конусная муфта, разрез. In FIG. 1 shows an engine, a longitudinal section; figure 2 is the same, cross section; figure 3 - the control mechanism and control of the disk discs with piston blocks to stop before compression, end compression, start the stroke, reverse the engine and prepare to stop the engine; figure 4 - fuel preparation unit that receives low-pressure fuel, increasing pressure before injection, smooth injection during the stroke, additional air intake, mixing it with fuel, regulating the raising and lowering of the nozzle needle with an additional adjustable electromagnetic delay zone; in FIG. 5 - a synchronizing clutch for smoothly switching the working stroke on the impeller; in FIG. 6 - a double-sided valve for automatic control of fuel supply and an element of the sensor for automatic control of energy storage, which allows you to take motion parameters; Figures 7 and 8 show a seal assembly with its elements; figure 9 - pneumatic devices serving the engine for accumulating air, starting the engine and stopping it; figure 10 - conical coupling, section.
В двигателе на неподвижном полом валу 1 втулка 2, лопатка 3, поршень 4, цилиндр 5, образуют, например, левый тарельчатый диск ротора цилиндра с поршнем, а втулка 6, лопатка 7, поршень 8, цилиндр 9 - правый тарельчатый диск ротора цилиндра с поршнем. In an engine on a fixed
При взаимном вхождении поршня 4 в цилиндр 9 образуются рабочая 10 и дополнительная 11 камеры для подготовки и выхода отработанных газов и дополнительная камера 12 для подготовки и поступления воздуха. В боковой стенке каждого тарельчатого диска на радиусе к середине поршня и в верхней части вспомогательной камеры 11 выполнено окно 13 в виде части кольца для выхода отработанных газов на угловой величине, меньшей, чем угловая величина вхождения поршня в цилиндр. В дополнительной камере 12 на радиусе к середине цилиндра в нижней части камеры выполнено окно 14, аналогичное по размерам окну 13, для поступления воздуха. В правом тарельчатом диске, ориентированном аналогично по отношению к поршню, выполнено окно 15 для поступления воздуха и, ориентированное аналогично по отношению к поршню, выполнено окно 16 для выхода отработанных газов. К окнам прижаты неподвижные диски корпуса и вала левый 17 и правый 18 для крепления к ним коллекторов, всасывающего коллектора 19 с обратным клапаном 20, с предклапанной полостью 21, сохраняющего повышенное давление воздуха, и выхлопного коллектора 22 с обратным клапаном 23 с предклапанной полостью 24, сохраняющей разреженность. With the mutual entry of the
С одной стороны тарельчатых дисков на неподвижном валу 1 на подшипнике 25 может вращаться рабочее зубчатое колесо 26. С другой стороны тарельчатых дисков к диску корпуса и вала закреплен наружный диск 27, в котором выполнен механизм управления блоками поршней с цилиндрами в тарельчатом диске, кольцевыми направляющими дорожками, в виде канавок как простейшими элементами памяти управления. On one side of the disk disks on the
На внешнем ободе каждого тарельчатого диска, одинаково ориентированного, например, относительно лопатки и окружности вращения, размещается рычажный механизм последовательного переключения тарельчатого диска от рабочего колеса к наружному диску корпуса роликом, входящим в направляющую кольцевую канавку и переключения тарельчатого диска к рабочему колесу. On the outer rim of each disk disk, equally oriented, for example, with respect to the blade and the circumference of rotation, there is a lever mechanism for sequentially switching the disk disk from the impeller to the outer disk of the housing by a roller entering the guide ring groove and switching the disk disk to the impeller.
Выполнен рычажный механизм в виде корпуса сборки 28, на цилиндрической части которого может поворачиваться в обе стороны подпружиненная синхронизирующая муфта 29, имеющая свободу колебания, например 90о, и выполненный заодно и рядом с ней двухсторонний поворотный кран 30 с переменной площадью открытия и выполненный на рычаге синхронизирующей муфты сегментный зубчатый элемент 31 двух электрических датчиков, например, датчика 32, расположенного в правой стороне рабочего хода, и другого - в левой стороне рабочего хода. Зубцы элемента датчика выполнены с переменной шириной каждого зуба в обе стороны от середины, например, с увеличением количества зубцов к краям сегмента. Через наружную конусную поверхность синхронизирующей муфты 29 и внутреннюю поверхность конуса зубчатого колеса 33 подпружиненного штока 34 осуществляется сцепление с рабочим колесом, управляемое через рычаг качающийся в наружной части тарельчатого диска. Одним плечом коромысла 35 отжимается сцепление. На другом плече рычага закреплен управляющий ролик 36, входящий в кольцевую направляющую канавку диска 27 корпуса, выполненной соосно оси вращения двигателя в двух уровнях по радиусу 37 и 38.A lever mechanism is made in the form of an
На уровне 37 через сцепление тарельчатый диск соединяется с рабочим колесом, а на уровне 38 тарельчатый диск переходит на соединение с корпусом через управляющий ролик 36 одного рычажного механизма и через управляющий ролик 39 другого рычажного механизма. Каждый ролик через контактную поверхность диска взаимодействует с рычагами 40 и 41, запасая энергию для перехода с дорожки 37 на дорожку 38 сжатием пружин 42 и 43 при работе и сжатием принудительным при остановке двигателя. Контроль окончания полного сжатия воздуха между рабочим поршнем и цилиндром обеспечивается контролирующими штоками 44 и 45, на которых по высоте выполнен косой срез на величину чуть большую радиуса ролика. Штоки 44 и 45 соединяются с центральным штоком 46, передвигаемым рычагом выбора направлений вращения 47. Для осуществления контроля начала рабочего хода только после окончания сжатия воздуха между рабочим поршнем и цилиндром контролирующий ролик 36 под действием кулачка рычага 40 перейдет на уровень 38 направляющей канавки к упору 48, при этом рассоединяется сцепление синхронизирующей муфты, происходит остановка сжимающего тарельчатого диска, а через гибкий поводок 49 проходит через отверстие общей оси 50, закрепленной на салазках к концу рычага 48, с осью колебания 52, закрепленной также на салазках к общей оси 50, и гибкий поводок сдвигает контролирующий шток 45, контролирующий ролик 39 перейдет на уровень дорожки 37 за счет возврата подпружиненного рычага 35, отжимающего сцепление и конец рычага 51, произойдет соединение сцепления синхронизирующей муфты с рабочим колесом. At
Аналогично шток 44 гибким поводком 53 связан с рычагом 51. Similarly, the
Для остановки двигателя или холостого вращения рабочего колеса рычаг выбора направления вращения 47 переводится в нейтральное положение и опускается в направляющей 54 салазок диска 27. Управляющие ролики 36 и 39 выйти на рабочий уровень не могут, а за счет инерции могут входить через верхний скос штоков 41 и 45, выполняющих роль храповиков. To stop the engine or idle rotation of the impeller, the rotation
Управление рычагами выбора направления вращения автоматизируется пневмоцилиндрами подачей сжатого воздуха в полости цилиндров: вращение против часовой стрелки, например, в полость 55 через канал 56, вращение по часовой стрелке в полость 57 через канал 58 и перевода в нейтральное положение поджатием салазок общей оси 52 подачей сжатого воздуха в полость цилиндра 59 через канал 60, который переводит центральный шток в нейтральное положение через ось 61. А возвращаются салазки с осью 50 в исходное положение пружиной 62. The control of rotation direction levers is automated by pneumatic cylinders supplying compressed air to the cylinder cavity: counterclockwise rotation, for example, into
Топливоподготовительный блок 63 крепится против полости рабочего цилиндра на обеих тарельчатых дисках, к которому закреплена нагревательная свеча 64. Камера 65 выполнена для приема топлива низкого давления имеет свободный поршень 66 с пружиной 67. Топливоприемный канал 68 соединяется с подклапанной зоной 69 обратного клапана 70 с пружиной 71. В днище камеры низкого давления выполнен обратный клапан 72 с пружиной 73 для приема воздуха, где жесткость пружины 71 меньше жесткости пружины 73. Во время нагрузки синхронизирующей муфты 29 на рабочее колесо 26 поступит топливо низкого давления в камеру 65 по каналу 68, далее в подклапанную зону 69 выполненного обратного клапана, то в открывающуюся за счет разряжения полости 74 высокого давления поступит топливо от обратного хода поршня высокого давления 75 от пружины возврата 76. Поршень высокого давления 75 взаимодействует с подпружиненным толкателем 77. Храповик 78 фиксирует окончание сжатия промежуточного толкателя, периодически нажимаемого толкателем 79 другого тарельчатого диска в конце сжатия воздуха в рабочей камере. При верхнем расположении топливоподготовительного блока в полости высокого давления топливо будет собираться внизу, а поступающий воздух - вверху. Для одновременного их поступления к сгоранию из верхней части камеры высокого давления 74 берет начало выполненный воздушный канал 80, который нижней кромкой выходит против регулировочного винта 81 смеси в канале 82 подходящему к боковой стенке цилиндра иглы 83 с пружиной 84, закрывающей выход топлива через форсунку. The
Для открытия форсунки шток поршня иглы 83 соединен гибким поводком 85 через ролик 86 с электромагнитной регулируемой зоной задержки открытия, которая выполнена из катушки электромагнита 87, закрепленного в корпусе, и якоря электромагнита 88 и демпфирующей растягивающей пружины 89. При втягивании якоря закрывается форсунка. Пружина не мешает работе храповика. Электромагнитная зона задержки производит включение электромагнита на задержку открытия форсунки в начале рабочего хода и включение электромагнита на закрытие форсунки в конце рабочего, хода для точности регулирования расхода топлива и при остановке двигателя, например при торможении. To open the nozzle, the piston rod of the
На фиг.5 показана синхронизирующая муфта 29 с двусторонней амортизацией пружинами 91 и 92 между выступами. Выступ 93 крепится одним концом в цилиндрической части корпуса сборки рычажного механизма 29, а выступ 94 крепится в синхронизирующей муфте с расположением между ними амортизаторов, например, пружин 91 и 92, воспринимающих плавно нагрузку на рабочее колесо. Чем сильнее будет нагрузка, тем на больший угол отклонится синхронизирующая муфта. При отсутствии нагрузки она отклоняться не будет. Поэтому синхронизирующая муфта совмещена рядом с двухсторонним поворотным краном 30, двухсторонним для возможности работы в реверсе с выполнением на внутренней цилиндрической поверхности двух канавок 95 и 96 переменного сечения с уменьшением их контактной поверхности к середине, а в середине между ними выполнен мостик, перекрывающий топливный канал 97, подводящий топливо низкого давления к двигателю. На валу 28 с обеих сторон от отверстия выполнены канавки постоянного сечения равные по ширине отверстию канала 97 и соединяющиеся между собой с каналом 68 топливоподготовительного блока 63. При таком исполнении чем больше будет отклоняться синхронизирующая муфта с краном, тем больше будет поступать топлива. В случае необходимости ступенчатого изменения скорости аналогично выполняются несколько кранов равных необходимому количеству ступеней скорости. Такое же количество каналов идет по тарельчатому диску, и такое же количество канавок в опорной втулке на валу двигателя. 5 shows a
На наружной цилиндрической части симметрично относительно выступов 93 и 94 крепится сегментный, например, зубчатый элемент 31 электрического датчика 32, закрепленного на корпусе двигателя. Зубцы выполнены с переменной шириной, начиная от середины, например, с уменьшением ширины, и тогда чем больше будет отклоняться муфта, тем большее количество зубцов пройдет через датчик, в момент нагрузки формирующего сигнал управления, например электромагнитными клапанами воздушного аккумулирования и запуска двигателя рабочей камеры 10 через воздухоподводящие каналы 95 неподвижного вала 1 через отверстия 96 и 97 к кольцевым канавкам 98 и 99, выполненным на внутренней цилиндрической части опорной втулки каждого тарельчатого диска с угловым размером меньшим угла полного захода поршня в цилиндр относительно корпуса перед началом рабочего хода и сообщающейся срединой канавки с отверстием вала 96 или 97. Оба отверстия 96 и 97 выполняются на одной прямой, параллельной оси двигателя, а кольцевые канавки каналами в стенке тарельчатых дисков соединяются с рабочей камерой цилиндров. On the outer cylindrical part symmetrically with respect to the
Аналогично выполняется подвод топлива от вала 1 через опорные втулки к каналу 97 двухстороннего поворотного крана. Воздушный канал вала 95 подводится к электромагнитному крану 98 низкого давления и электромагнитному крану 99 высокого давления. От крана низкого давления 98 сжатый воздух поступает в преобразователь 100 низкого давления в высокое, выполненный например, поршневым. От преобразователя 100 через обратный клапан 101 воздух высокого давления накапливается в аккумуляторе 102, от которого через электромагнитный кран 99 может по каналу вала 95 вновь поступить в двигатель, например для его запуска. Similarly, the fuel is supplied from the
Электромагнитный кран 103 выбирает вращение двигателя, например, вправо, подавая воздух по каналу 56 в полость цилиндра 55. Электромагнитный кран 104 выбирает противоположное направление вращения, подавая воздух в полость цилиндра 57 по каналу 58. Электромагнитный кран 105 подачей сжатого воздуха в полость цилиндра 59 по каналу 60 переводит рычаг выбора направления в нейтральное положение при остановке двигателя или накате. На фиг.10 показан пример выполнения сцепления, выполненного на двух конических поверхностях у наружной синхронизирующей муфты 29 и внутренней зубчатого колеса 33, выполненного в виде шариков 107, расположенных рядами по окружности наружного конуса синхронизирующей муфты, закладываемых каждый в свое сферическое углубление и удерживаемое от выпадения сепаратором 108. На внутреннюю коническую поверхность зубчатого колеса, выполненную с кольцевыми волнами с полупериодом, равным расстоянию между рядами шариков, надевается конусный чехол 109 из амортизационного материала, с наружной стороны покрытый фрикционным материалом, а с внутренней стороны, обращенной к шарикам, покрыт антифрикционным материалом или смазкой. The
Высота волн равна высоте амортизации на глубину углубления каждого шарика при передаче усилия. The height of the waves is equal to the height of the depreciation to the depth of the deepening of each ball during the transfer of force.
Пластинчатое уплотнение, например, для прямоугольных поршней, составляется из П-образных пластин 110, закладываемых в прорези поршня. В местах пересечений их толщина уменьшена на половину. A plate seal, for example for rectangular pistons, is composed of
Каждая пластина изнутри имеет прорезь 111, не сквозную с одной стороны, в которую закладывается плоская омега-образная, как сверху так и снизу, проволочная, например, многовитковая пружина 112, амортизирующая как к стенке цилиндра, так и вдоль прорези в одну сторону. Каждая пластина удерживается от выпадания штифтами 113, проходящими через отверстия штифтов на величину амортизации пластин. Each plate inside has a slot 111, not through through on one side, into which a flat omega-shaped, both top and bottom, wire, for example, a multi-coil spring 112, is absorbed, absorbing both to the cylinder wall and along the slot in one direction. Each plate is prevented from falling out by the
На всех плоскостях пластин выполнены заходные фаски. Entrance chamfers are made on all planes of the plates.
Работает двигатель следующим образом (например при вращении против часовой стрелки). The engine operates as follows (for example, when rotating counterclockwise).
Перед окончанием полного сжатия между цилиндром 9 и поршнем 4, толкатель 79 через промежуточный шток 77 сжимает топливо и воздух поршнем высокого давления 75. После окончания сжатия будет поднят поршень с иглой 83 при повороте храповика 78, закрывающим отвод промежуточного штока 77 и топливо начнет поступать в камеру сгорания 10. Перед окончанием сжатия через контактный диск управляющего ролика 36 сжатой пружиной 42, кулачком рычага 40 усиливается давление на ролик 36 и при окончании дорожки на уровне 37 канавки ролик 36 переходит на дорожку 38, рычаг 35 отклоняется на величину перехода ролика с одной дорожки на другую, осуществляется отключение сцепления тарельчатого диска от рабочего колеса и поджатие его к неподвижному упору 48 корпуса. При равенстве затраченной энергии на сжатие воздуха и кинетической энергии тарельчатого диска переход к упору будет очень мягким. Передвинувшись, рычаг 51 через гибкий поводок 49 отодвинет предохранительный шток 45 вправо, и ролик 39 под действием отжимающей пружины рычага сцепления (аналогичного рычагу 35 другого тарельчатого диска, параллельного воздействию плеча рычага 54) перейдет на дорожку 37, соединится сцепление рабочего зубчатого колеса через синхронизирующую муфту с тарельчатым диском. В рабочую камеру начнет впрыскиваться топливо и начнет производится рабочий ход. Соединение с рабочим колесом будет плавным за счет синхронизирующей муфты. По окончании сжатия тарельчатый диск с поршнем 4, цилиндром 5, лопаткой 3 станет неподвижным, его ролик 36 будет прижат к упору 48, а поршень 8, цилиндр 9 и лопатка 7 будут двигаться за счет сгорания топлива, и между лопатками 3 и 7 будет создаваться разряжение, так как выхлопной обратный клапан 23 будет закрыт. Прежде чем цилиндр 9 отойдет от поршня 4, его поршень 8 войдет в цилиндр и начнет сжимать воздух, который поступил из всасывающего коллектора 19 через боковое окно тарельчатого диска 14. После окончания рабочего хода цилиндр 9 полностью выйдет из поршня 4 и отработанные газы выхлопнуться в разреженное пространство вспомогательной камеры 11, через боковое окно тарельчатого диска 13, через коллектор 22 и выхлопной канал 23 газы выйдут из двигателя. Рабочее колесо за счет инерции через зубчатое зацепление будет вести дальнейшее сжатие воздуха в цилиндре 5, сдвигая его до упора, а ролик 39 займет положение ролика 36. За время рабочего хода в топливоподготовительном блоке будет выдавлена рабочая смесь из полости высокого давления 74, кулачок 90 займет крайнее левое положение, отодвинув храповик 78 из зацепления, освободится промежуточный шток 77, под действием пружины 76 поршень высокого давления обратным ходом создаст разряжение в полости высокого давления 74. Вначале откроется обратный клапана 70, топливо из полости приемного цилиндра 65 поступит в полость высокого давления. Наполнение полости приемного цилиндра происходило в предыдущем такте, т.е. в момент начала рабочего хода. Автоматическая регулировка подачи топлива достигается на каждом обороте. При сжатии воздуха в цилиндре 5 поршнем 8 начнут двигаться оба тарельчатых диска, один - ведомый рабочим колесом, другой - сжимаемый воздухом и коллекторы с неподвижными отверстиями 19 и 22 не будут совпадать с окнами тарельчатых дисков 13 и 14 во вспомогательной камере сжимается оставшийся воздух, часть его поступит во всасывающий коллектор. Коллектор закроет обратный всасывающий клапан, создаст избыток давления, которой потом будет использоваться для наполнения рабочего цилиндра остановившегося против всасывающего коллектора, а часть сжатого воздуха выйдет через выхлопной канал. Before the end of full compression between the
После выхода отработанных газов вспомогательная камера 11 займет положение вспомогательной камеры 12 в этот момент в ней будет создаваться разряжение и при совпадении бокового окна 15 всасывающего коллектора 19 откроется обратный клапан, и воздух поступит во вспомогательную камеру. Далее цикл повторится. Аналогично двигатель может работать как пневмомотор от поступления воздуха от аккумулятора. After the exhaust gases exit, the
Остановка двигателя сопровождается подготовкой двигателя для его запуска. Для этого ролики 36 и 37 обоих рычажных механизмов должны остановиться в направляющей канавке 38 корпуса двигателя в диске 27. Поэтому при остановке одновременно выключается цилиндр выбора направления вращения 55 или 57, включается электромагнитная зона задержки открытия иглы форсунки, включается цилиндр 59 перевода рычага в нейтральное положение поджимающих оба рычага 40 и 41 и оба штока 44 и 45 будут работать как храповики за счет выхода из канавки на величину оставляющих просвет, чуть меньший радиуса роликов 36 и 37, пропускающих ролики и удерживающих их там до начала пуска. Stopping the engine is accompanied by the preparation of the engine to start it. To do this, the
Операция остановки может производиться вручную. Пуск производится в обратном направлении, только в рабочую камеру подается сжатый воздух из аккумулятора. Stop operation can be performed manually. Start-up is carried out in the opposite direction, only compressed air from the battery is supplied to the working chamber.
Выполнение роторного двигателя с функциональными элементами трансмиссии сцепления, дифференциала, коробки передач с реверсом стартера, изменение направления движения вплоть до разворота на одном месте при расположении движителей в двух колеях, т.е. всех элементов трансмиссии, кроме тормоза, при небольшом весе двигателя позволяют устанавливать двигатель непосредственно к движителю, например к ободу колеса и использовать возможность аккумулирования энергии на холостом ходу. Это значительно упрощает конструкцию транспортного средства. Implementation of a rotary engine with functional elements of the clutch transmission, differential, gearbox with reverse of the starter, change of direction up to a turn in one place when the movers are in two tracks, i.e. all transmission elements except the brake, with a small engine weight, allow the engine to be mounted directly to the propulsion device, for example, to the wheel rim and use the possibility of accumulating energy at idle. This greatly simplifies the design of the vehicle.
Вынесение всех дополнительных элементов, рычажного механизма с сцеплением синхронизирующей муфты, топливоподготовительного блока на наружный диаметр уменьшает силовые моменты воздействия, что позволяет снизить их вес. Двигатель обладает удобством обслуживания за счет блочной системы элементов, большим диапазоном автоматического регулирования подачи топлива с дополнительным приемом воздуха в топливоподготовительный блок, позволяет использовать низкие сорта топлива и компьютеризировать работу транспортного средства вплоть до вождения, от запуска до остановки. The removal of all additional elements, the lever mechanism with the clutch of the synchronizing clutch, the fuel preparation unit to the outer diameter reduces the force moments of the impact, which reduces their weight. The engine has the convenience of maintenance due to the block system of elements, a large range of automatic control of fuel supply with additional air intake in the fuel preparation unit, allows the use of low grades of fuel and computerizes the operation of the vehicle until driving, from start to stop.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5061071 RU2021909C1 (en) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Rotary internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5061071 RU2021909C1 (en) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Rotary internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021909C1 true RU2021909C1 (en) | 1994-10-30 |
Family
ID=21612709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5061071 RU2021909C1 (en) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | Rotary internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2021909C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8485156B2 (en) | 2006-09-26 | 2013-07-16 | Larry Kathan | Rotary internal combustion engine |
-
1992
- 1992-06-17 RU SU5061071 patent/RU2021909C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1278475, кл. F 02B 53/00, 1980. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8485156B2 (en) | 2006-09-26 | 2013-07-16 | Larry Kathan | Rotary internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6928965B2 (en) | Reciprocating piston engine comprising a rotative cylinder | |
CN103835807B (en) | There is the engine pack of the phase adjustment mechanism for variable cycle engine | |
US5540199A (en) | Radial vane rotary engine | |
CN101636558B (en) | Split cycle variable capacity rotary spark ignition engine | |
CA1196288A (en) | Energy transfer device utilizing driveshaft having continuously variable inclined track | |
EP0961870B1 (en) | Multi-cylinder diesel engine with variable valve actuation | |
US6652247B2 (en) | Fully-controlled, free-piston engine | |
CN100410498C (en) | Variable valve transmission apparatus of internal combustion engine | |
JP2011530044A (en) | Equal volume heat addition engine and method | |
US20110011368A1 (en) | Reciprocating engines | |
CN101443535A (en) | Improved engine | |
JP2001525032A (en) | Apparatus for changing effective displacement and / or volume ratio during operation of a piston engine | |
US20130074790A1 (en) | Electrohydraulic valve actuator with reciprocating cam | |
KR101029350B1 (en) | Variable flow reducing valve and gradual control valve distribution system for a compressed air injection engine operating on mono or multi energy and other engines or compressors | |
US4476823A (en) | Hydraulic valve timing control device for an internal combustion engine | |
RU2021909C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
US20060283419A1 (en) | Continuous internal combustion engine | |
US4716862A (en) | Oleodynamic distribution system, with separate control of the suction and exhaust valves, with continuous timing setting with running engine, for all four-stroke cycle engines | |
WO1995018917A1 (en) | Variable timing camshaft with variable valve list | |
CN109339896B (en) | Full-variable liquid valve device | |
JPS6018813B2 (en) | internal combustion engine | |
CA2612386C (en) | Continuous internal combustion engine | |
EP0663984A1 (en) | Integral motor | |
US5327857A (en) | Vehicular drive system using stored fluid power for improved efficiency | |
CN101418718A (en) | Rotary engine |