SK110998A3 - Rotačný spaľovací motor - Google Patents

Abstract

Motor pozostáva z ľavej skrine (3) a pravej skrine (4), ktoré uzatvárajú stator (6). Stator obsahuje otvor, ktorým prechádza os rotora (5). Rotor (5) je kruhového prierezu a obsahuje otvory na valce (9) a piesty (10). Rotačný motor je určený na pohon dopravných prostriedkov, napr. v cestnej doprave, železničnej doprave, leteckej doprave, a iných zariadení, ktoré potrebujú inú pohonnú jednotku ako elektrickú.

Description

Technické riešenie sa týka oblasti spaľovacích motorov.

Doterajší stav techniky

Najrozšírenejší spaľovací motor v súčasnosti premieňa krátky priamočiary pohyb piestov na otáčavý pomocou kľukového mechanizmu. Táto premena sa uskutočňuje v každom spaľovacom motore, čiže dvoj alebo štvordobom, bez ohľadu na palivo s výnimkou motora Wankel, alebo spaľovacej turbíny.

Podstata technického riešenia

Je rotačný spaľovací motor, vyznačujúci sa tým, že nekoná krátky priamočiary pohyb, ale pohyb rotačný bez kľukového mechanizmu a rozvodového mechanizmu, kde valce a piesty sa otáčajú spolu s rotorom. Odpadá kľukový a rozvodový mechanizmus. Pracovná činnosť motora, z ohľadom naplnenie a chod piestu, je dvojdobá. Piest koná z do Inej úvrate do hornej úvrate plnenie a kompresiu. A z hornej úvrate do dolnej úvrate prebieha expanzia a výfuk. Táto činnosť z pohľadu na jeden valec sa vykoná pri vačkovej verzii na 1/2 obrátky t. j. na 180° za celú obrátku, to znamenána 360° m á jeden valec dve expanzie, ktoré sa priamo premieňajú na otáčavý pohyb tlakom plynov na rotujúci valec a piest. Keď m á rotor len 4 valce, tak na jednu obrátku pripadá 8 expanzií - pracovných zdvihov. Na dve obrátky v porovnaní na štvortaktný štvorvalcový motor pripadajú 4 expanzie u klasického motora. Pri novom motore na dve obrátky je to 16 expanzii. Pri motore vo vyhotovení s piestnicami je to polovica expanzii, slovom osem. Plnenie a vyprázdňovanie tohoto motora je bez ventilov priamo kanálmi, ktoré sú na statore motora - sacím a výfukovým kanálom, ktorých môže byť aj viac. Časovanie záleží od umiestnenia kanálov a ich prierezu na stator voči pohybu a zdvihu valcov s piestami, alebo pohybu posúvača- clony, ktorým sa môže meniť časovanie motora a ovplyvniť krútiaci moment a výkon motora. Táto výmena zmesy, výfuk a plnenie sa koná pred a za dolnou úvraťou. Keďže tlak výfukových plynov má určitú silu, môže sa viesť cez

2.

turbokomresor. Motor môže byť prepínaný - turbo. Naplnenie valcov vzduchom alebo zmesou môže mať určitý pretlak: 0,1 - 0,3 MPa.

Motor môže pracovať ako zážihový alebo vznetový. Palivo môže byť benzín, nafta, plyn príp. vodík, ľahké oleje, voda atď. Motor pozostáva z týchto častí: Ľavá skriňa uzatvára stator z ľavej strany, je kruhového priemeru, v strede má otvor na ložisko, ktorým prechádza os rotora. Je to hnací hriadeľ motora. Je v nej osadené aj valivé ložisko motora, veľkého priemeru. Má dvojitý obal. Vo vnútri je chladený vodou, na svojom vnútornom obvode nesie veľký tesniaci krúžok rotora Rotor je kruhového prierezu s osou. Na svojom obvode má otvory pre valce a piesty. Piesty a valce sa otáčajú súčasne s rotorom. Valcov môže byť min. 4 ks až 16 ks alebo viac, podľa priemeru rotora a valcov.

Rotor je uložený vo valivých ložiskách na svojom väčšom priemere zľava aj sprava Na menších ložiskách je aj jeho os. Rotor je zboku utesnený z ľavej a z pravej strany krúžkami. Aj jednotlivé valce sú zhora utesnené krúžkami voči statoru, ktorý uzatvára rotor medzi ľavú a pravú skriňu.

Stator je kruhového prierezu /prstenec/, z ľavej a z pravej strany sa uzatvára ľavou a pravou skriňou. V ňom je osadený rotor z minimálnou toleranciou.

Na jeho obvode sa nachádza sacie a výfukové potrubie, zapaľovacia a vstrekovacia sústava. Dolu pod statorom je olejová vaňa. Stator m á po obvode vodný plášť na chladenie. Vačka je upevnená na pravej skrini, je dutá s dvom a zdvihmi po 180°. Vačka sa nepohybuje - stojí, okolo nej sa otáča rotor s valcami a piesty s dolnou stranou sledujú obvod vačky, ktorá zabezpečuje zdvih piestov - kompresie. Cez vačku prechádza pravá os rotora a je v nej ložisko hriadeľa rotora. Na zmenu polohy piestov sa v tomto motore môže použiť buď vačka pevná, alebo piestnice, ktoré sú priamo spojené s piestami. Piestnice sú otočné, umiestnené na pravej strane skrine excentrický voči stredovej osi rotora. Tým je daný zdvih piestov a zabezpečené kontrolovanie chodu piestov, zachytením odstredivých síl, ktoré môžu piesty tlačiť do hornej úvrate. Pravá skriňa uzatvára stator z pravej strany. Je kruhového priemeru v strede má otvor, ktorým prechádza os rotora, ktorá poháňa príslušenstvo motora Olejové čerpadlo, vodné čerpadlo, altrenátor, kompresor a iné. Vo vnútri má upevnenú veľkú dutú vačku excenter. Skriňa má dvojitý obal a je chladená vodou. Vo vnútornom obvode je osadené valivé ložisko veľkého priemeru, v ktorom sa otáča rotor.

Z vonkajšej i vnútornej strany je ložisko menšieho priemeru pre os rotora Vo svojom vnútornom obvode nesie veľký tesniaci axiálny krúžok rotora

3.

Výhodou rotačného spaľovacieho motora novej generácie je odstránenie technickej zachádzky, premieňanie vratného priamočiareho pohybu na otáčavý a to pomocou kľukového mechanizmu a tým aj strát trením a to hlavne piestov v určitom uhle ojnicou pritláčaných na stenu valcov odstránením kmitavých pohybov a tým vznikajúcich síl pri kmitavom pohybe piestov, ventilov a iných častí rozvodového mechanizmu. Tým aj zníženie trenia. Ďalšou výhodou tohoto motora je v plnení zmesou alebo palivom a to, že horenie a zapaľovanie alebo výfuk neprebieha v jednom bode nad valcom, lebo valec s piestom sa pohybujú voči statoru a tým neprebieha tepelné zaťaženie len v jednom bode jako v spaľovacom priestore v hlave valca ako pri klasickom motore. Ďalšou veľkou výhodou je jeho dobrá vyváženosť a tým aj chod motora bez vybrácil a kmitavých síl, nie sú nutné ani vyvažovacie hriadele. Ďalej je to jeho jednoduchosť - menej súčiastok.

Ďalšou výhodou je veľké množstvo pracovných taktov - expanzii a tým zvýšený výkon a účinnosť a hospodárnosť motora. Ďalej to, že motor môže pracovať na plný výkon alebo čiastočný, čo sa dá ľahko riadiť vstrekovaním paliva, pri nižšom zaťažení to znamená, že riadiaca jednotka umožni niektoré valce nenaplniť a tým zaistiť hospodárnosť. Jeho veľký výkon a malé straty trením mu umožňujú pracovať na chudobnú zmes, a to rozloženým a riadeným viacbodovým v strek o m paliva voči pohybu valca s rotorom a zdvihu piestu z ohľadom na zaťaženia a obrátky motora. Po ďalšom vývoji motora aj výhodné hodnoty exhalátov vo výfukových plynoch.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1. Celkový pohľad na motor s vačkou v reze

Obr. 2. Celkový pohľad na motor s piestnicou v reze

Obr. 3. Ľavá skriňa

Obr. 4. Pravá skriňa

Obr. 5. Rotor v reze

Obr. 6. Stator

Obr. 7. Vačka

Obr. 8. Piestnice

4.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Podstatou technického riešenia je rotačný spaľovací motor, ktorý nekoná krátky priamočiary pohyb, ale pohyb rotačný bez kľukového mechanizmu a rozvodového mechanizmu, kde valce 9 a piesty 10 sa otáčajú spolu s rotorom

5. Odpadá kľukový a rozvodový mechanizmus. Pracovná činnosť motora, z ohľadom naplnenie a chod piestu 10, je dvojdobá. Piest 10 koná z dolnej úvrate do hornej úvrate plnenie a kompresiu. A z hornej úvrate do dolnej úvrate prebieha expanzia a výfuk. Táto činosť z pohľadu na jeden valec 9 sa vykoná u vačkovej verzie na 1/2 obrátky t. j. na 180° za celú obrátku, to znamená na 360° má jeden valec 9 dve expanzie, ktoré sa priamo premieňajú na otáčavý pohyb tlakom plynov na rotujúci valec § a piest 10, Keď má rotor 5 len 4 valce 9 , tak na jednu obrátku pripadá 8 expanzii - pracobných zdvihov. Na dve obrátky v porovnaní na štvortaktný štvorvalcový motor pripadajú 4 expanzie pri klasickom motore. Pri novom motore FM na dve obrátky je to 16 expanzií. Pri motore vo vyhotovení s piestnicami 8 je to polovica expanzií, slovom osem. Plnenie a vyprázdňovanie tohoto motora je bez ventilov priamo kanálmi 12.13. ktoré sú na statore 6 motora - sacím 12 a výfukovým 13 kanálom, ktorých môže byť aj viac. Časovanie záleží od um iestnenia kanálov 12.13 a ich prierezu na stator 6 voči pohybu a zdvihu valcov 9 s piestam i 10. alebo pohybu posúvača - clony, ktorým sa môže meniť časovanie motora a ovplyvniť krútiaci moment a výkon motora. Táto výmena zmesy, výfuk a plnenie sakonápred a za dolnou úvraťou. Keďže tlak výfukových plynov má určitú silu, môže sa viesť cez turbokomresor. Motor môže byť preplňaný - turbo. Naplnenie valcov 9 vzduchom alebo zmesou môže mať určitý pretlak: 0,1 - 0,3 MPa.

Motor môže pracovať ako zážihový alebo vznetový. Palivo môže byť benzín, nafta, plyn prip. vodík, ľahké oleje, voda atď.

7/ W-

Claims (1)

1. Rotačný spaľovací motor vyznačujúci sa tým, že je vytvorený z ľavej skrine /3/, ktorá uzatvára stator /6/ z ľavej strany, je kruhového prierezu, v strede má otvor pre ložisko, ktorým prechádza os rotora/11/, je to hnací hriadeľ /11/motora, v nej je osadené aj valivé ložisko rotora/5/veľkého priemeru, ľavá skriňa/3/je dutá, vo vnútri chladená kvapalinou, vo vnútornom obvode má osadený veľký tesniaci krúžok rotora/5/, rotor /5/je kruhového prierezu s osou /11/, vo svojom obvode má otvory na valce /9/ a piesty /10/, piesty /10/a valce /9/ sú v rotore /5/, na jednom rotore /5/je minimálne 4, maximálne 100 valcov, rotor /5/je uložený vo valivých ložiskách, na svojom väčšom priemere zľava aj sprava, na menších ložiskách je jeho os /11/, na rotore /5/je z pravej a ľavej strany tesniaci krúžok, jednotlivé valce /9/sú zhora utesnené krúžkami voči statoru /6/, ktorý uzatvára rotor /5/m edzi ľavú skriňu /3/ a pravú skriňu /4/, stator /6/je kruhového prierezu /prstenec/je uzatvorený ľavou skriňou /3/ a pravou skriňou /4/, v ňom je osadený rotor /5/ s toleranciou 0,001 mm, na jeho obvode sa nachádza sacie potrubie /12/ a výfukové potrubie /13/, zapaľovacia sústava a vstrekovacia sústava, dolu pod statorom /6/je olejová vaňa, stator/6/je dutý, vačka/7/je upevnená na pravej skrini/4/, je dutá, vačka /7/ na riadenie zdvihu piestov /10/je pevne uložená, cez vačku /7/ prechádza pravá os rotora /5/ a je v nej ložisko hriadeľa /11/, rotora /5/, na zmenu polohy piestov /10/je v tomto motore pevná vačka/7/, alebo piestnice /8/ spojené s piestami /10/, piestnice /8/ sú uložené v pravej skrini /4/ excentrický voči stredovej osi /11/rotora/5/, tým je vymedzená poloha piestov /10/ a vedenie piestov /10/na zachytenie odstredivých síl, pôsobením ktorých sú piesty /10/tlaéené do hornej úvrate, pravá skriňa/4/uzatvára stator /6/ z pravej strany, je kruhového prierezu, v strede má otvor, ktorým prechádza os rotora /5/ pre pohon príslušenstva motora, vo vnútri pravej skrine /4/je upevnená dutá vačka /7/ - excenter, pravá skriňa/4/je dutá, je v nej osadené valivé ložisko veľkého priemeru, v ktorom je uložený rotor /5/ z vonkajšej i vnútornej strany je ložisko menšieho priemeru pre os /11/rotora /5/, na svojom vnútornom obvode je umiestnený tesniaci axiálny krúžok rotora /5/.