RU2023896C1

RU2023896C1 - Wheeled force unit

Info

Publication number: RU2023896C1
Authority: RU
Inventors: Герман Алексеевич Чикин
Original assignee: Герман Алексеевич Чикин
Priority date: 1992-08-17
Filing date: 1992-08-17
Publication date: 1994-11-30

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: unit has two disk-like members coupled with sides of a crankcase through a gear. Each of the members consists of central disk provided with central opening and oval cylinders provided with walls, inlet and outlet ports, rotor-pistons, and valve heads for control of filling of cylinders provided with inner segment spaces and axial rods. Sockets of the valve head is in communication with inlet and outlet passages of the central disk through additional collector paths. EFFECT: decreased sizes and simplified design. 11 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению и представляет собой роторно-поршневую машину, которая может работать под давлением извне. The invention relates to engine building and is a rotary piston machine that can operate under pressure from the outside.

Известно, что работа кривошипно-шатунных устройств, которые в основном входят в конструкции современных двигателей, характеризуется чередованием вспомогательных и рабочих тактов термодинамического процесса, где вспомогательные такты впуск-сжатие относятся к функциям компрессора, а такты сгорание (расширение) - выпуск - к функциям силовой машины. Обеспечить в одном комплексном агрегате-двигателе те и другие функции может только импульсная (переменная) термодинамика, требующая все более усложненных конструкций силовых устройств для достижения ограниченных нормами экономических и экологических показателей. Помимо этого, современные (комплексные) кривошипно-шатунные двигатели для легковых автомашин стали практически неудобными из-за больших габаритов, требующих в кузовах отдельных объемов, и из-за потребления высших сортов топлива, а такие их конструктивные недостатки, как потеря тепла через радиатор, потери мощности на трение в массе силовых и передаточных механизмов, токсичность выброса продуктов сгорания, неэкономичность по причине невозможности управления компрессорными функциями термопроцесса и др. создали экономические проблемы, раскрывающие бесперспективность кривошипно-шатунных систем. It is known that the operation of crank devices, which are mainly included in the design of modern engines, is characterized by the alternation of auxiliary and operating cycles of the thermodynamic process, where auxiliary inlet-compression cycles relate to the compressor functions, and combustion (expansion) cycles - exhaust - to power functions cars. In one integrated engine unit, these and other functions can only be achieved by pulsed (variable) thermodynamics, which requires more and more complicated designs of power devices to achieve economic and environmental indicators that are limited by standards. In addition, modern (complex) crank engines for cars have become almost uncomfortable due to the large dimensions that require separate volumes in the bodies, and because of the consumption of higher grades of fuel, and their design flaws such as heat loss through the radiator, loss of friction power in the mass of power and transmission mechanisms, toxicity of the emission of combustion products, inefficiency due to the inability to control the compressor functions of the thermal process, etc. created economic problems, p revealing the futility of crank systems.

Известны конструктивные усовершенствования процесса сгорания. Предложен ряд новых роторных, газотурбинных, парогазовых силовых агрегатов, в том числе известный двигатель Ванкеля, недостатки которого в сложности уплотнения роторно-цилиндровой группы, ускоренном в 3 раза вращении вала, требующем расширенного диапазона редукции, неустранимом износе зубьев шестеренчатого зацепления ротора с эксцентриситетом вала и др. [1]. Structural improvements to the combustion process are known. A number of new rotary, gas-turbine, combined-cycle power units are proposed, including the well-known Wankel engine, the drawbacks of which are the difficulty of sealing the rotor-cylinder group, shaft rotation accelerated by 3 times, requiring an extended reduction range, unrecoverable wear of gear teeth of the rotor with shaft eccentricity and other [1].

Известен колесный силовой узел, содержащий овалообразный цилиндр с торцевыми крышками, впускное и выпускное окна на поверхности цилиндра, эллиптический ротор, установленный центровым отверстием на эксцентриситете вала [2]. Known wheeled power unit containing an oval-shaped cylinder with end caps, inlet and outlet windows on the surface of the cylinder, an elliptical rotor installed by a center hole on the shaft eccentricity [2].

Однако в данной схеме малый диаметр вала, большие габариты ротора из-за его установки на эксцентриситет вала (эксцентрики), недостаточность тяговых качеств по причине малого расстояния между центрами эксцентриков и вала, наличие дополнительного привода управления импульсной термодинамикой снижает качество этой схемы, делает ее практически неприемлемой. However, in this scheme, the small diameter of the shaft, the large dimensions of the rotor due to its installation on the eccentricity of the shaft (eccentric), insufficient traction due to the small distance between the centers of the eccentrics and the shaft, the presence of an additional drive for controlling pulsed thermodynamics reduces the quality of this scheme, making it practically unacceptable.

Цель изобретения - уменьшение габаритов до удобной дисковой формы с выводом силового узла из кузовного объема, упрощение механических связей с увеличением тяговых и скоростных качеств, использование в реакторной системе питания низких сортов топлива с компонентами воды и сжатого воздуха без отвода тепла в атмосферу (без радиатора). The purpose of the invention is the reduction of dimensions to a convenient disk shape with the output of the power unit from the body volume, simplification of mechanical connections with an increase in traction and speed qualities, the use of low grades of fuel with water and compressed air components in the reactor system without heat removal to the atmosphere (without a radiator) .

Для этого в колесном силовом узле, содержащем овалообразный цилиндр с торцевыми крышками, впускное и выпускное окна на поверхности цилиндра, эллиптический ротор, установленный центровым отверстием на эксцентриситете вала, корпус содержит два дискообразных блока, соединенных с боковинами картера шестеренчатой передачи, и проходящую через блоки и картер колесную ось, при этом каждый блок состоит из центрального диска с размещенными кольцеобразно по середине плоскости цилиндрами, обращенными малыми радиусами боковых овальных стенок к колесной оси и большими радиусами стенок - к окружности диска с расположением на последних у вершин цилиндров продольных щелевидных окон, сообщенных посредством двусторонних обводных канавок с параллельными окнам впускными и выпускными каналами, размещенными на центральном диске за вершинами цилиндров, в том числе с каналами, выполненными в окружной стенке гребенчатой части картера, из торцевых стенок с наружной на средней части внешней стенки кольцевой канавкой, выполняющей функцию впускного коллектора, отводами канавки к впускным каналам и соосным каналу в гребенчатой части отверстием, сообщенным через выполненное в окружной стенке картера входное отверстие с трубопроводом, из пластинчатой крышки с центровым гнездом под подшипник колесной оси и соосными выпускным каналам отверстиями, сообщенными с полостью тарельчатого кожуха, выполняющей функцию выпускного коллектора, которая сообщена с трубопроводом через выходное отверстие в окружной стенке картера, причем боковины картера и внутренние торцевые стенки обоих дискообразных блоков выполнены в местах объемов с соосными центрам малых радиусов цилиндров посадочными отверстиями, в которых размещены стыкованные осевыми шейками кривошипные пары, охваченные в стыках ведущими втулочными шестернями, состоящими в зацеплениях с ведомой шестерней колесной оси, а между отводами упомянутых кольцевых канавок в направлении впускных каналов размещены гнезда с запасованными в них вентильными головками механизма управления наполнением объемов, снабженными соосно проходящими через дискообразные блоки осевыми стержнями, которые соединены в объеме картера со шнуроблочным механизмом их поворотов. Кроме того, в колесном силовом узле боковины каждого эллиптического ротора выполнены по контуру стенки цилиндра большего радиуса с возможностью их взаимных контактных соединений в точке наиболее близкого подхода кривошипа к указанной стенке и возможностью перекрытия ротором в этот момент щелевидных окон цилиндра, а вершины ротора выполнены с продольными открытыми цилиндрическими каналами, содержащими контактные ролики обката; колена кривошипных пар выполнены в форме дисков по диаметрам посадочных отверстий и установлены в них заподлицо с торцевыми стенками для контакта с роторами, которые посажены на кривошипы с игольчатыми телами качения, а на дисковые колена кривошипных пар насажены уплотнительные кольца, запасованные между запрессованными в расточенные со стороны картера участки посадочных отверстий оправами подшипников и краями стенок. For this, in a wheeled power unit containing an oval-shaped cylinder with end caps, an inlet and an outlet window on the cylinder surface, an elliptical rotor installed by a center hole on the shaft eccentricity, the housing contains two disk-shaped blocks connected to the sides of the gear housing and passing through the blocks and the crankcase has a wheel axle, each block consisting of a central disk with cylinders placed annularly in the middle of the plane, facing the small radii of the side oval walls to the forest axis and large wall radii — to the disk circumference with longitudinal slit-like windows located on the last at the cylinder tops communicated by means of double-sided bypass grooves with inlet and outlet channels parallel to the windows located on the central disk behind the cylinder tops, including channels made in circumferential wall of the comb part of the crankcase, from the end walls with an outer circumferential groove on the middle part of the outer wall, performing the function of the intake manifold, the groove bends to the intake duct Alam and coaxial channel in the comb part of the hole communicated through the inlet opening made in the circumferential wall of the crankcase with the pipe, from the plate cover with a central socket for the wheel axle bearing and coaxial outlet channels with openings communicated with the cavity of the disk casing, which serves as the exhaust manifold, which is communicated with the pipeline through the outlet in the circumferential wall of the crankcase, and the sidewalls of the crankcase and the inner end walls of both disk-shaped blocks are made in places of volumes with to the axial centers of small cylindrical radii, the mounting holes in which the crank pairs joined by the axial necks are located, seized at the joints by the driving sleeve gears, engaged with the driven gear of the wheel axle, and the nests with valve gates stored in them in the direction of the inlet channels the heads of the volume filling control mechanism, equipped with axial rods coaxially passing through the disk-shaped blocks, which are connected in the crankcase volume shnuroblochnym mechanism of their turns. In addition, in the wheel power unit, the sides of each elliptical rotor are made along the contour of the cylinder wall of a larger radius with the possibility of their mutual contact connections at the point of closest approach of the crank to the specified wall and the possibility of the rotor overlapping slotted cylinder windows at that moment, and the rotor tops are made with longitudinal open cylindrical channels containing rolling contact rollers; the cranks of the crank pairs are made in the form of disks according to the diameters of the mounting holes and are mounted flush with the end walls for contact with the rotors, which are mounted on the cranks with needle rolling bodies, and the o-rings are seated on the disk knees of the crank pairs, stored between the ones pressed into the bored from the sides crankcase sections of mounting holes with bearing frames and wall edges.

Колесная ось ограждена от осевого смещения упорными подшипниками, установленными с обеих сторон ведомой шестерни с опорой в боковины картера, трособлочный механизм управления поворотами вентильных головок смонтирован вокруг шестеренчатой передачи на опорно-корректирующих роликах, где обращенные друг к другу граненые концы соосных стержней указанных головок соединены скользящей посадкой с гранеными отверстиями шайб, которые в радиальных торцевых отверстиях содержат шарики большего толщины шайб диаметра с возможностью сцепления их с торцевыми углублениями, размещенными радиально на фланцах седел картерных боковин и муфтах, свободно посаженных на концевые осевые выступы стержней, при этом муфты объединены тросами и в соосном размещении стержней обоих блоков прижаты к шайбам промежуточными пружинами, выпускные каналы обоих центральных дисков сообщены дополнительными коллекторными переходами с гнездами вентильных головок, а впускные каналы сообщены непосредственно с гнездами головок боковыми проходами; вентильные головки выполнены с внутренними сегментными полостями и сегментными окружными стенками, а пластинчатые крышки над ними выполнены с отверстиями по диаметру головок для увеличения полостей и размещения между стенками кожухов и головками упорных пружин. При этом в заниженной маслосборной части картера установлено маслоразбрызгивающее зубчатое колесо, соединенное с ведущей шестерней, входное и выходное отверстия гребенчатой части картера выполнены в долевой плоскости для сообщения внутренних коммуникаций блоков с внешними трубопроводами и для возможности размещения блоков в спаренных дисках колес: Муфты выполнены с окружными канавками и боковыми гранеными выемками для сцеплений с тросами и гранеными концами осевых стержней вентильных головок, а для обратного вращения колесной оси в соединении входных и выходных отверстий гребенчатой части картера с внешними трубопроводами расположен вентильный узел смены фаз расширение-выпуск. The wheel axis is protected from axial displacement by thrust bearings mounted on both sides of the driven gear with a support in the crankcase sides, the cable block control mechanism for turning valve heads is mounted around the gear drive on the support-correcting rollers, where the faceted ends of the coaxial rods of these heads facing each other are connected by sliding landing with faceted holes of washers, which in the radial end holes contain balls of larger thickness of washers of diameter with the possibility of their adhesion with end recesses located radially on the flanges of the saddles of the crankcase sidewalls and couplings freely fitted on the axial end protrusions of the rods, the couplings are connected by cables and in the coaxial arrangement of the rods of both blocks are pressed against the washers by intermediate springs, the outlet channels of both central disks are communicated by additional manifold transitions with nests of valve heads, and inlet channels communicate directly with the socket of the heads of the side passages; valve heads are made with internal segmented cavities and segmented circumferential walls, and plate covers above them are made with holes along the diameter of the heads to increase the cavities and placed between the walls of the casings and the heads of the thrust springs. At the same time, an oil-spraying gear wheel connected to the drive gear is installed in the lowered oil collecting part of the crankcase, the inlet and outlet openings of the comb part of the crankcase are made in a shared plane for communicating the internal communications of the blocks with external pipelines and for the possibility of placing blocks in paired wheel disks: Couplings are made with circumferential grooves and side faceted recesses for clutch with cables and faceted ends of axial rods of valve heads, and for reverse rotation of the wheel axis connecting inlets and outlets of the crankcase interdigitated with external conduits located valve assembly change-expansion phase release.

Найдена принципиально новая роторно-поршневая схема, характеризующаяся одновременным выполнением роторно-цилиндровыми группами функций силового и распределительного механизмов, где роторы имеют эллиптическую форму, а цилиндры - форму асимметричных овалов. Наличие в схеме достаточно больших объемов цилиндров за счет применения кривошипных пар позволило создать малогабаритный шестицилиндровый силовой узел большой мощности и разместить его по удобной форме и габаритам в полостях дисков колес, обращенных полостями друг к другу, с подачей регулируемого давления через внешние трубопроводы. A fundamentally new rotor-piston scheme is found, characterized by the simultaneous fulfillment by the rotor-cylinder groups of the functions of the power and distribution mechanisms, where the rotors are elliptical in shape and the cylinders in the form of asymmetric ovals. The presence of sufficiently large cylinder volumes in the circuit due to the use of crank pairs made it possible to create a small-sized six-cylinder power unit of high power and place it in a convenient shape and size in the cavities of the wheel disks facing the cavities to each other, with the supply of adjustable pressure through external pipelines.

На фиг.1 изображен силовой узел, боковой разрез в сборе с дисками спаренных колес; на фиг.2 - то же, с торцевой стороны со снятой крышкой и ступенчатыми вырезами ближнего дискового блока. Figure 1 shows the power unit, a side section in the Assembly with the disks of twin wheels; figure 2 is the same, from the front side with the cover removed and the stepped cutouts of the near disk block.

Колесный силовой узел в сборе содержит два дискообразных блока, которые соединены через промежуточный плоскокоробчатый картер шестеренчатой передачи, и имеет общую колесную ось, проходящую в соосных их центровых отверстиях. Каждый дискообразный блок состоит из центрального диска 1 с центровым отверстием 2 и кольцеобразно размещенными на серединной плоскости овалообразными цилиндрами, где обращенные к колесной оси 3 их овальные стенки 4 выполнены с малыми радиусами, а стенки 5, обращенные к окружности диска, выполнены с большими радиусами, что составляет асимметричную форму объемов. Впускные 6 и выпускные 7 окна имеют щелевидное строение и расположены на стенках больших радиусов цилиндров продольно около вершин, а за вершинами на центральном диске размещены параллельно окнам впускные 8 и выпускные 9 каналы, соединенные с окнами обводными канавками 10, проходящими с обеих сторон диска. Цилиндры закрыты торцевыми стенками. Внешняя стенка 11 выполнена на наружной стороне с кольцевой канавкой 12, проходящей в средней части и выполняющей функции впускного коллектора, а также с соосными выпускным каналам отверстиями. The wheeled power unit assembly contains two disk-shaped blocks, which are connected through an intermediate gear-box crankcase, and have a common wheel axis passing in their coaxial center holes. Each disk-shaped block consists of a central disk 1 with a center hole 2 and oval-shaped cylinders annularly arranged on the middle plane, where their oval walls 4 are made with small radii, and the walls 5, turned to the disk circumference, are made with large radii, which is the asymmetric shape of the volumes. The inlet 6 and outlet 7 windows have a slit-like structure and are located longitudinally near the tops on the walls of the large radii of the cylinders, and behind the peaks on the central disk inlet 8 and outlet 9 channels are connected parallel to the windows, connected to the windows by the circumferential grooves 10 extending from both sides of the disk. Cylinders are closed by end walls. The outer wall 11 is made on the outside with an annular groove 12 extending in the middle part and acting as an intake manifold, as well as openings coaxial with the exhaust channels.

Канавка имеет отводы 13 к впускным каналам и отверстие 14 для сообщения с внешним трубопроводом, а между отводами канавки в направлении впускных каналов на торцевой стенке размещены гнезда с запасованными в них вентильными головками 15 управления наполнением цилиндров, которые выполнены с внутренними сегментными полостями 16 и снабжены осевыми стержнями 17, которые установлены в гнездах в сквозных соосных отверстиях центрального диска, торцевых стенок и картерной боковины 18 с выходом в полость картера. Гнезда вентильных головок сообщены посредством дополнительных коллекторных проходов 19 с впускными 8 и выпускными 9 каналами центрального диска. Другая торцевая (внутренняя) стенка 20 и соединенная с ней боковина картера имеет соосные впускному каналу-отверстию 14 и выпускному каналу-отверстию 21 проходы и в местах размещения объемов - соосные центрам малых радиусов цилиндров посадочные отверстия 22, в которых установлены заподлицо с рабочей поверхностью стенки дисковые колена 23 кривошипных пар, выполненные по диаметру отверстий, причем кривошипные пары установлены осевыми шейками 24 на подшипниках, а на их кривошипы 25 посажены с промежуточными игольчатыми телами качения эллиптические роторы-поршни 26. The groove has taps 13 to the inlet channels and an opening 14 for communication with the external pipe, and between the trench taps in the direction of the inlet channels on the end wall there are nests with cylinder filling valve heads 15 stored therein, which are made with internal segment cavities 16 and provided with axial rods 17, which are installed in sockets in through coaxial holes of the central disk, end walls and crankcase sidewall 18 with access to the crankcase. The sockets of the valve heads are communicated by means of additional manifold passages 19 with inlet 8 and outlet 9 channels of the central disk. The other end (inner) wall 20 and the crankcase sidewall connected thereto have passages coaxial with the inlet channel 14 and the outlet 21 hole, and the landing holes 22 coaxial with the centers of small radii of the cylinders are mounted flush with the working surface of the wall the disk elbows 23 of the crank pairs, made according to the diameter of the holes, and the crank pairs are mounted with axial necks 24 on the bearings, and 25 are mounted on their cranks with intermediate needle rolling bodies elliptical s rotary pistons 26.

Боковины каждого ротора выполнены по контуру той стенки цилиндра, которая имеет больший радиус, с возможностью их взаимного контактного соединения (соединений) в точке наиболее близкого подхода кривошипа к стенке цилиндра и возможностью перекрытия ротором в этот момент щелевидных окон, а вершины ротора выполнены с долевыми цилиндрическими открытыми каналами, в которых запасованы контактные ролики 27. Отдельно взятая кривошипная пара состоит из одинарных кривошипов, стыкованных осевыми шейками, которые охвачены в стыке втулочной (ведущей) шестерней 28, имеющей внутреннее поперечное ребро. Соединение кривошипов в паре выполнено стяжными болтами 29, проходящими через долевые отверстия в шейках и отверстия во внутреннем ребре шестерни. В сборе на окружные поверхности дисковых колен насажены уплотнительные кольца 30, размещенные между запрессованными со стороны картера в расточенные посадочные отверстия оправами 31 подшипников и краями торцевых стенок. Внешняя торцевая стенка центрального диска закрыта пластинчатой крышкой 32, выполненной вместе с центральным гнездом под подшипник 33 колесной оси, установленной в подшипнике на фланце 34. The sides of each rotor are made along the contour of the cylinder wall that has a larger radius, with the possibility of their mutual contact connection (s) at the point of closest approach of the crank to the cylinder wall and the possibility of overlapping of the slot-like windows by the rotor at that moment, and the rotor tops are made with lobed cylindrical open channels in which the contact rollers are stocked 27. An individual crank pair consists of single cranks joined by axial necks that are enclosed at the sleeve junction (leading d) a gear wheel 28 having an inner transverse edge. The connection of the cranks in the pair is made by coupling bolts 29 passing through the lobes in the necks and the holes in the inner edge of the gear. As an assembly, O-rings 30 are inserted on the circumferential surfaces of the disk elbows, located between the bearing frames 31 pressed into the bore holes on the crankcase side and the edges of the end walls. The outer end wall of the Central disk is closed by a plate cover 32, made together with the Central socket under the bearing 33 of the wheel axis, mounted in the bearing on the flange 34.

Крышка выполнена с соосными выпускным каналом и вентильным головкам отверстиями и к ней подсоединен краями тарельчатый кожух 35 с центровым желобчато-кольцевым сальником 36 уплотнения колесной оси. Центральные диски обоих блоков и их торцевые стенки изготовлены из керамического материала и сжаты между металлическими крышками и боковинами картера стяжными болтами 37, проходящими через оба блока и окружную стенку 38 картера. Картер имеет верхнюю гребенчатую часть 39 и заниженный маслосборный объем 40, которые проходят между спаренными дисками колес 41 с выходом гребенчатой части за их диаметр. Задняя стенка гребенчатой части содержит входное 42 и выходное 43 отверстия, выполненные в плоскости картера для соединения с внешними трубопроводами и сообщенные через отверстия 14 стенок с кольцевыми канавками и через отверстия 21 - с полостями тарельчатых кожухов. The cover is made with holes coaxial with the outlet channel and valve heads and is connected to the edges by a disk casing 35 with a central groove-ring seal 36 of the wheel axle seal. The central disks of both blocks and their end walls are made of ceramic material and are compressed between the metal covers and the sidewalls of the crankcase by the coupling bolts 37 passing through both blocks and the circumferential wall 38 of the crankcase. The crankcase has an upper flange portion 39 and an understated oil collecting volume 40, which extend between the twin wheels of the wheels 41, with the flange portion extending beyond their diameter. The rear wall of the comb part includes inlet 42 and outlet 43 openings made in the crankcase plane for connection to external pipelines and communicated through openings 14 of the walls with annular grooves and through openings 21 with cavities of dish-shaped casings.

Ведомая шестерня 44 шестеренчатой передачи закреплена в картере на колесной оси, состоит в зубчатом зацеплении с ведущими шестернями кривошипных пар и ограждена от осевого смещения упорными подшипниками 45, установленными по ее бокам с опорой в боковины картера, а трособлочный механизм управления поворотами вентильных головок смонтирован в картере вокруг шестеренчатой передачи на опорно-корректирующих роликах 46, установленных парами для обоих блоков на осях. Вентильные головки ограждены от осевых смещений (выдвижений из гнезд) пружинами, размещенными в полостях тарельчатых кожухов между их стенками и головками. Осевые стержня вентильных головок обоих дискообразных блоков соосны и расположены с проходом через запрессованные в боковины картера седла 47 и стыковкой концевыми осевыми выступами. Седла имеют фланцы с окружными канавками на торцах. Граненый конец каждого стержня соединен с шайбой 48 скользящей в ее граненом отверстии посадкой. The driven gear 44 of the gear drive is mounted in the crankcase on the wheel axis, consists of gearing with the leading gears of the crank pairs and is protected from axial displacement by thrust bearings 45 mounted on its sides with a support in the crankcase sides, and the cable block mechanism for controlling the rotation of valve heads is mounted in the crankcase around the gear on the support-correcting rollers 46 installed in pairs for both blocks on the axles. Valve heads are protected from axial displacements (extensions from the sockets) by springs placed in the cavities of the disk-shaped casings between their walls and heads. The axial rods of the valve heads of both disk-shaped blocks are coaxial and are located with a passage through the seats 47 pressed into the sides of the crankcase and joined by axial end protrusions. Saddles have flanges with circumferential grooves at the ends. The faceted end of each rod is connected to the washer 48 by a landing in its faceted hole.

На плоскости шайбы выполнены радиально отверстия с запасованными в них шариками 49. Диаметр шариков больше толщины шайб, причем отверстия расположены на уровне окружных канавок фланца, а шарики углублены в них муфтой 50 посредством установленной между муфтами соосной стержням пружины 51. Муфты свободно посажены на осевые выступы стеpжней и соединены боковыми гранеными выемками с гранеными их концами, а торцевыми углублениями состыкованы с выходящими по другую сторону шайб шариками. Посредством окружных канавок муфты объединены тросами 52 шнуроблочного механизма, концы 53 которых выведены из силового узла для соединения с рычагами управления. В заниженном маслосборном объеме 40 картера установлено на оси пары корректирующих роликов маслоразбрызгивающее зубчатое колесо 54, сцепленное с шестерней кривошипной пары. Radially holes were made on the washer plane with balls 49 stored in them. The diameter of the balls is greater than the thickness of the washers, the holes being located at the level of the circumferential grooves of the flange, and the balls are recessed into them by the coupling 50 by means of the coaxial spring rods 51 installed between the couplings. The couplings are freely seated on the axial protrusions the rod and are connected by side faceted recesses with their faceted ends, and end recesses are joined with balls extending on the other side of the washers. Through circumferential grooves, the couplings are connected by cables 52 of a cord-block mechanism, the ends 53 of which are removed from the power unit for connection with the control levers. In an underestimated oil collection volume of 40 crankcases, an oil-spraying gear 54 coupled to the gear of the crank pair is mounted on the axis of the pair of adjustment rollers.

Работает колесный силовой узел следующим образом. The wheeled power unit operates as follows.

С подачей рабочего тела под давлением из внешнего источника оно по трубопроводу через входное отверстие 42 гребенчатой части картера и расходящиеся по сторонам каналы 14 поступит в кольцевые канавки 12 (впускные коллекторы) торцевых стенок 11 обоих блоков и через отводы 13 займет сегментные полости 16 вентильных головок 15, где в их положениях по фиг.2 переместится во впускные каналы 8 центральных дисков, пройдет по обводным канавкам 10 и щелевидным окнам 6 и будет заполнять объемы цилиндров. При этом в правом по чертежу цилиндре ближнего дискового блока рабочим телом будет заполняться зарождающийся объем между боковиной ротора 26 и стенкой 5 цилиндра с выпуском отработанного рабочего тела с другой стороны через выпускное щелевидное окно 7, обводную канавку 10, конечный выпускной канал 21 и выходное отверстие 43 во второй трубопровод. With the supply of the working fluid under pressure from an external source, it will flow through the pipeline through the inlet 42 of the crankcase and diverging channels 14 into the annular grooves 12 (intake manifolds) of the end walls 11 of both blocks and will occupy segment cavities 16 of the valve heads 15 through the outlets 13 , where in their positions in FIG. 2 it will move into the inlet channels 8 of the central disks, pass through the bypass grooves 10 and the slit-like windows 6 and fill the volumes of the cylinders. In this case, in the right-hand drawing of the cylinder of the near disk block, the working fluid will fill the nascent volume between the sidewall of the rotor 26 and the wall 5 of the cylinder with the exhaust of the working fluid on the other hand through the outlet slit-like window 7, the bypass groove 10, the final outlet channel 21 and the outlet 43 into the second pipeline.

В этом положении в левом цилиндре рабочим телом будет заполнен весь объем с установкой ротора в точке наиболее близкого подхода кривошипа 25 к указанной стенке цилиндра большего радиуса, где во взаимном от положения 55 до положения 56 скользящем контакте ротором будут перекрыты оба щелевидных окна 6 и 7. Это положение ротора соответствует мертвой точке (МТ) и пройти его помогают другие, связанные шестеренчатым механизмом, рото-поршневые группы. Например, в момент перекрытия окон в левом цилиндре в верхнем цилиндре будет происходить завершение наполнения объема, а в первом - увеличение, причем в обоих цилиндрах выпуск отработанного рабочего тела во внешний трубопровод будет направлен через выпускные каналы 9, сообщенные с полостью тарельчатого кожуха 35 и через нее - с выпускным каналом 21 и выходным отверстием 43. В этот же момент со стороны дальнего цилиндрического блока коммуникационный проход рабочего тела под давлением к цилиндрам будет аналогичным, но роторы будут занимать иные положения: в правом по чертежу цилиндре рабочим телом будет заполнено 3/4 его объема (на чертеже не показано), в левом - 1/2 объема (положение ротора отмечено пунктиром), а в верхнем - 1/4 (положение ротора отмечено пунктиром). In this position, the entire volume will be filled with a working fluid in the left cylinder with the rotor installed at the point of the closest approach of the crank 25 to the specified cylinder wall of a larger radius, where both slit-like windows 6 and 7 are blocked by the rotor in the sliding contact from position 55 to position 56. This rotor position corresponds to the dead point (MT) and other rotor-piston groups connected by the gear mechanism help to pass it. For example, at the moment of closing the windows in the left cylinder in the upper cylinder, the filling of the volume will be completed, and in the first it will increase, and in both cylinders the discharge of the spent working fluid into the external pipe will be directed through the exhaust channels 9, communicated with the cavity of the disk casing 35 and through her - with the exhaust channel 21 and the outlet 43. At the same moment, from the side of the distant cylindrical block, the communication passage of the working fluid under pressure to the cylinders will be similar, but the rotors will occupy different e provisions: in the right-hand drawing according to the drawing, the working fluid will fill 3/4 of its volume (not shown in the drawing), 1/2 in the left-hand volume (the position of the rotor is marked with a dashed line), and in the top - 1/4 (the position of the rotor is marked with a dashed line )

Здесь выпуск отработанного рабочего тела из правого цилиндра во внешний трубопровод будет также через канал 21, а из левого и верхнего цилиндров - через полость тарельчатого кожуха. Полость кожухов, наряду с функциями выпускных коллекторов, выполняет роль первичных глушителей, где рабочее тело с резко пониженным давлением переместится через выводные коммуникации в полость вертикального воздушного руля, выполняющего, например, роль основного глушителя. Поскольку рабочий цикл предлагаемого шестицилиндрового силового узла включает в себя такты "расширение - выпуск", происходящие одновременно с обоих боковин эллиптических роторов в периоды между МТ (перекрытиями окон цилиндров), то обороты осевых шеек 24 кривошипных пар будут сопровождаться двумя рабочими ходами с передачей ведущими шестернями 28 на ведомую шестерню 44 колесной оси 3 больших тяговых усилий (на один оборот ведомой шестерни приходится три оборота кривошипных пар), при этом в связи с отсутствием в схеме силового узла возвратно-поступательных масс и неуравновешенных нагрузок затраты на преодоление внутренних сопротивлений вращающихся масс будут минимальными, что даст предпосылки повышения оборотистости. Обладая хорошими динамическими качествами и работая на безимпульсной термодинамике с постоянным средним давлением (10 кг), силовой узел способен работать без редуктора, и трансмиссии, что по экономическо-экологическим и эксплуатационным характеристикам дает ему по сравнению с известными силовыми системами преимущества и предпочтение. Here, the exhaust of the working fluid from the right cylinder to the external pipeline will also be through the channel 21, and from the left and upper cylinders through the cavity of the dish-shaped casing. The cavity of the casings, along with the functions of the exhaust manifolds, plays the role of primary silencers, where the working fluid with sharply reduced pressure moves through the outlet communications into the cavity of the vertical air rudder, performing, for example, the role of the main silencer. Since the working cycle of the proposed six-cylinder power unit includes expansion-release cycles occurring simultaneously from both sides of the elliptical rotors in the periods between MT (cylinder window overlaps), the rotations of the axial necks 24 of the crank pairs will be accompanied by two working strokes with transmission of the drive gears 28 to the driven gear 44 of the wheel axle 3 of large traction forces (three turns of crank pairs are necessary for one revolution of the driven gear), while due to the absence of a reciprocating power unit in the circuit ostupatelnyh masses and unbalanced loads required to overcome the internal resistance of the rotating masses will be minimal, that will improve the conditions resourceful. Possessing good dynamic qualities and working on pulseless thermodynamics with a constant average pressure (10 kg), the power unit is able to work without a gearbox and transmission, which gives it advantages and preferences over economic, environmental and operational characteristics compared to well-known power systems.

Опора эллиптических роторов в связи с поворотной их способностью за счет шарнирных контактов вершин со стенками цилиндров приходится целиком на кривошипные шейки, при этом исключены их произвольные повороты на шейках в поперечных цилиндрам положениях (отмечено в левом по чертежу цилиндре пунктиром) в силу симметрии, обеспечивающей одинаковое распределение давлений по сторонам роторов от кривошипных шеек. Регулирование давления в цилиндрах с поочередным выводом роторно-поршневых групп из силовой работы происходит перемещением концов 53 трособлочного механизма. При перемещении тросов 52 (по фиг.2 по часовой стрелке) сегментные стенки поочередно перекрывают вентильные головки 15 отводов 13 кольцевых канавок 12 и подача рабочего тела (давления) в объемы прекращается. В механизмах привода каждая муфта 50 осуществляет поворот своей вентильной головки на определенном участке протяжения троса. При этом одна из муфт сразу сцепляется со стержнем головки и поворачивает его на определенный угол, затем расцепляется с ним и продолжает свободное вращение. В это время муфта другой вентильной головки другого цилиндра сцепится со стержнем в середине своего свободного хода, третья муфта вентильной головки третьего цилиндра сцепится со стержнем головки в конце свободного хода, а при включениях цилиндров в работу перемещение тросов будет в обратную сторону. Муфта, граничащая краями радиальных канавок с шариками 49 шайбы 48 в момент начала перемещения тросов будет поворачиваться и поворачивать стержень 17 вентильной головки за счет соединения граненого бокового углубления с граненым концом стержня. При повороте головки на расчетный угол шарики, переместившись по радиальным канавкам фланца до края, подойдут к границе выхода и при дальнейшем повороте муфты выйдут на торцевую поверхность с разъединением муфты со стержнем, а муфта, сжав пружину, переместится по оси с заходом на соосный осевой выступ противоположного стержня вентильной головки второго дискового блока. Муфты, находящиеся в момент начала перемещения тросов в соприкосновении краями своих радиальных канавок с шариками шайб, углубленными в канавки фланцев и граничащими с противоположными их краями, разъединятся со стержнями описанным способом до попадания шариков в следующие канавки фланцев, где сцепления и повороты стержней, а с ними вентильных головок произойдут на том или ином участке поворота муфт тем же путем. Выключенные из работы цилиндры при этом не будут создавать внутренних сопротивлений, так как с поворотом вентильных головок впускные каналы 8 будут сообщены через полости головок и коллекторные проходы 19 с выпускными каналами 9, обеспечивая роторам свободное вращение. Режим поочередного отключения цилиндров экономичен для движения накатом и может быть использован для уменьшения мощности силового узла с сохранением оборотистости. The support of elliptical rotors due to their rotational ability due to the hinged contacts of the vertices with the cylinder walls falls entirely on the crank necks, while their arbitrary rotations on the necks in the transverse cylinders (excluded by the dotted line in the left drawing) are excluded due to the symmetry providing the same pressure distribution on the sides of the rotors from the crank necks. The pressure regulation in the cylinders with the alternate withdrawal of the rotor-piston groups from power work occurs by moving the ends 53 of the cable block mechanism. When moving the cables 52 (Fig. 2 clockwise), the segment walls alternately overlap the valve heads 15 of the branches 13 of the annular grooves 12 and the supply of the working fluid (pressure) to the volumes is stopped. In the drive mechanisms, each clutch 50 rotates its valve head at a specific stretch of the cable. In this case, one of the couplings immediately engages with the head rod and rotates it by a certain angle, then disengages with it and continues free rotation. At this time, the clutch of the other valve head of the other cylinder engages with the rod in the middle of its free wheeling, the third clutch of the valve head of the third cylinder engages with the rod of the head at the end of the free wheeling, and when the cylinders are turned on, the cables will move in the opposite direction. The clutch bordering the edges of the radial grooves with the balls 49 of the washer 48 at the moment the cables begin to move will turn and rotate the valve head shaft 17 by connecting the faceted side recess to the faceted end of the rod. When the head is rotated through the calculated angle, the balls, having moved along the radial grooves of the flange to the edge, will approach the exit boundary and, upon further rotation of the coupling, will come to the end surface with the coupling disconnected from the rod, and the coupling, compressing the spring, will move along the axis with approaching the coaxial axial protrusion the opposite terminal of the valve head of the second disk block. The couplings that are at the moment of starting the movement of the cables in contact with the edges of their radial grooves with the balls of washers recessed into the grooves of the flanges and bordering their opposite edges will be disconnected with the rods in the described way until the balls get into the next grooves of the flanges, where the clutch and rotation of the rods, and them valve heads will occur in a particular section of the rotation of the couplings in the same way. When the cylinders are turned off, they will not create internal resistances, since with the rotation of the valve heads the inlet channels 8 will be communicated through the head cavities and the manifold passages 19 with the outlet channels 9, providing the rotors with free rotation. The alternate shutdown mode of the cylinders is economical for coasting and can be used to reduce the power of the power unit while maintaining speed.

При перемещении тросов от положений вентильных головок против часовой стрелки с одновременным уменьшением давления впускные каналы 8 будут поочередно перекрываться сегментными стенками головок. Этот режим движения с разреженностью в объемах цилиндров желателен для эффективного (экстренного) "мягкого" торможения колес 41 (транспортного средства). Внешние трубопроводы имеют в стыке с входными и выходными отверстиями 42 и 43 гребенчатой части картера вентильное устройство для знакопеременного их соединения. По этой причине обратное вращение силового узла (задний ход транспортного средства) произойдет подачей рабочего тела (давления) во входное отверстие 43 и проходом по коммуникационным связям и цилиндрам в обратном порядке (на чертеже вентильное устройство не показано). На этом режиме заднего хода можно обеспечить надежное и эффективное торможение рекуперативным способом, где забор рабочего тела из глушителя через входное отверстие 43 гребенчатой части картера будет сжиматься в объемах цилиндров и перемещаться в специальный накопитель (баллон) через редукционный клапан в выходном отверстии 43. When moving the cables from the positions of the valve heads counterclockwise while reducing the pressure, the inlet channels 8 will alternately overlap with the segmented walls of the heads. This mode of movement with sparseness in cylinder volumes is desirable for effective (emergency) "soft" braking of the wheels 41 (vehicle). External pipelines are in conjunction with the inlet and outlet openings 42 and 43 of the comb part of the crankcase valve device for alternating their connection. For this reason, the reverse rotation of the power unit (reverse gear of the vehicle) will occur by feeding the working fluid (pressure) to the inlet 43 and by passage through the communication links and cylinders in the reverse order (the valve device is not shown in the drawing). In this reverse mode, it is possible to provide reliable and effective braking in a regenerative manner, where the intake of the working fluid from the muffler through the inlet 43 of the comb part of the crankcase will be compressed in cylinder volumes and transferred to a special storage device (cylinder) through a pressure reducing valve in the outlet 43.

Использование давления нагретого внешней камерой сгорания воздушного потенциала даст существенный экономико-экологический эффект; этим же достигается периодическое охлаждение камеры сгорания (реактора). Using the pressure of the air potential heated by an external combustion chamber will give a significant economic and environmental effect; the same is achieved periodic cooling of the combustion chamber (reactor).

Claims

1. WHEEL POWER UNIT containing an oval-shaped cylinder with end caps, an inlet and an outlet window on the surface of the cylinder, an elliptical rotor installed by a center hole on the shaft eccentricity, characterized in that the housing contains two disk-shaped blocks connected to the sides of the gear housing, and passing wheel blocks through the blocks and the crankcase, each block consisting of a central disk with cylinders placed annularly in the middle of the plane and facing small radii of the lateral oval x walls to the wheel axis and large wall radii - to the circumference of the disk with longitudinal slit-like windows located on the last at the cylinder tops communicated by means of double-sided bypass grooves with inlet and outlet channels parallel to the windows located on the central disk behind the cylinder tops, including channels made in the circumferential wall of the comb part of the crankcase, from the end walls with an annular groove outer on the middle part of the outer wall, which performs the function of the intake manifold, with groove bends to start channels and a hole coaxial with the channel in the comb part, communicated through an inlet opening with a pipe made in the circumferential wall of the crankcase, from a plate cover with a central socket for the wheel axle bearing and openings coaxial with the outlet channels communicating with the cavity of the disk housing serving as an exhaust manifold which is in communication with the pipeline through an outlet in the circumferential wall of the crankcase, the side walls of the crankcase and the inner end walls of both disk-shaped blocks places of volumes with landing holes coaxial with the centers of small radii of the cylinders, in which crank pairs joined by axial necks are located, seized at the joints by driving sleeve gears engaged with the driven gear of the axle wheel, and nests with located between the ring grooves in the direction of the inlet channels the valve heads of the volume filling control mechanism stored in them, provided with axial rods coaxially passing through the disk-shaped blocks, which are connected They are in the crankcase volume with the cord block mechanism of their turns.

2. The node according to claim 1, characterized in that the sides of each elliptical rotor are made along the contour of the cylinder wall of a larger radius with the possibility of their mutual contact connections at the point of closest approach of the crank to the said wall and the possibility of the rotor overlapping the slot-like windows of the cylinder, and the rotor tops are made with longitudinal open cylindrical channels containing rolling contact rollers.

3. The assembly according to claim 1, characterized in that the cranks of the crank pairs are made in the form of disks according to the diameters of the mounting holes and are mounted flush with the end walls for contact with the rotors, which are mounted on the cranks with needle rolling elements, and on the mentioned disk elbows the crank pairs are fitted with o-rings, reserved between the bearing holes and the edges of the walls pressed into the sections of the bore holes pressed into the crankcase side.

4. The node according to claim 1, characterized in that the wheel axle is fenced from axial displacement by thrust bearings mounted on both sides of the driven gear with support in the side of the crankcase.

5. The assembly according to claim 1, characterized in that the cable block mechanism for controlling the rotation of the valve heads is mounted around the gear on the support-correcting rollers, where the faceted ends of the coaxial rods of the said heads facing each other are connected by a sliding fit with faceted holes of the washers, which are in radial the end openings contain balls with a larger thickness of the washers of diameter with the possibility of coupling them with end recesses located radially on the flanges of the saddles of the crankcases and couplings, freely conjugated to limit axial protrusions of said rods, while the coupling in merged coaxial cables and placing the rods of both blocks are pressed to the intermediate spring washers.

6. The node according to claim 1, characterized in that the outlet channels of both central disks are communicated with additional manifold passages with valve head sockets, and the inlet channels communicate directly with the head jacks with side passages.

7. The assembly according to claim 1, characterized in that the valve heads are made with internal segmented cavities and segmented circumferential walls, and plate covers above them are made with openings along the diameter of the heads to increase the cavities and placed between the walls of the housings and the heads of the thrust springs.

8. The assembly according to claim 1, characterized in that an oil spray gear connected to the drive gear is installed in the lowered oil collecting part of the crankcase.

9. The node according to p. 1, characterized in that the inlet and outlet openings of the comb section of the crankcase are made in a shared plane for communicating the internal communications of the units with external pipelines and for placing the units in paired wheel disks.

10. The assembly according to claim 1, characterized in that the couplings are made with circumferential grooves and side faceted recesses for engaging with cables and faceted ends of the axial rods of the valve heads.

11. The node according to claim 1, characterized in that for the reverse rotation of the wheel axis in the connection of the inlet and outlet openings of the comb part of the crankcase with external pipelines, there is a valve assembly of phase change expansion - output.