SK53398A3 - Rotary internal combustion engines - Google Patents
Rotary internal combustion engines Download PDFInfo
- Publication number
- SK53398A3 SK53398A3 SK533-98A SK53398A SK53398A3 SK 53398 A3 SK53398 A3 SK 53398A3 SK 53398 A SK53398 A SK 53398A SK 53398 A3 SK53398 A3 SK 53398A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- pistons
- displacement device
- positive displacement
- rotor
- crankshaft
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F01C1/063—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
- F01C1/077—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having toothed-gearing type drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F01C1/063—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
- F01C1/07—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having crankshaft-and-connecting-rod type drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
- F02B2053/005—Wankel engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
Tento vynález sa týka rotačných motorov s vnútorným spaľovaním. Taktiež sa tento vynález týka rotačného zariadenia s núteným pohybom, ako sú kvapalinové čerpadlá a motory, ktoré používajú ako pracovné komory prstencovitý (toroidný) valec.
Takéto motory s vnútorným spaľovaním, kvapalinou poháňané motory, kvapalinové čerpadlá a motory s vonkajším spaľovaním sú ďalej spoločne uvádzané ako prstencovité (toroidné) motory. Avšak pre účely ilustrácie, tento vynález bude ďalej popisovaný prostredníctvom motora s vnútorným spaľovaním.
Doterajší stav techniky
Existuje veľa navrhovaných a vyrábaných rotačných motorov. Väčšina z nich bola navrhnutá pomocou redukovania základných nevýhod spojených s obvyklými piestovými motormi a/alebo uskutočnením kompaktného motora alebo motora s nízkou hmotnosťou, ktorý je ekonomický z hľadiska výroby a účinný z hladiska paliva. Dodnes sa to však komerčne nerealizovalo. Jedinými všeobecne vyrábanými motormi s vnútorným spaľovaním sú Wankelov rotačný motor a obvyklý piestový motor.
Obvyklé piestové čerpadlá a motory sú univerzálne používané pre ich účinnosť a jednoduchú konverziu vratného pohybu piestov vzhľadom na rotačný pohyb prostredníctvom kľukového hriadeľa. Avšak u obvyklých piestových motorov s vnútorným spaľovaním je spotreba paliva vyvolaná trením v dôsledku množstva pohybujúcich sa častí. Tieto pohybujúce sa časti vo všeobecnosti zahrňujú nosné ložiskové čapy, kde sa trenie zvyšuje s rýchlosťou rotácie a počtom nosných plôch, piestové krúžky, ktoré vyvolávajú trenie prostredníctvom počtu krúžkov na každom pieste, a mechanické ventily, kde velký počet zložiek pracuje ako kombinovaný systém, ktorý má v rámci motora ako celku značné trenie.
Ďalej, tepelné účinnosti piestových motorov s vnútorným spaľovaním sú redukované dizajnom mechanických zložiek, použitým materiálom, spôsobom vykonávania operácií a použitím spoločného valcového dielu pre všetky fázy cyklu. Palivovo-účinné bežné piestové motory s vnútorným spalovaním existujú, avšak sú to vysoko komplexné jednotky. Taká komplexnosť zvyšuje výrobné a jednotkové náklady.
Wankelov motor bol popísaný v prihláške týkajúcej sa motorových vozidiel z dôvodu vysokého potenciálu jeho výkonu. Avšak z rôznych dôvodov sa všeobecne nevyužíva ako náhrada za obvyklé piestové motory, ako sú terénne vozidlá alebo hromadne vyrábané malé priemyselné motory.
Navrhnuté boli aj iné druhy rotačných motorov. Tieto zahrňujú prstencovité (toroidné) motory, ktoré majú prstencovitý valec vytvorený vo vnútri valcového plášťa okolo zariadenia hnacieho hriadela, rotačné prostriedky pre rotáciu okolo hnacieho hriadela a spojené s piestami v prstencovito tvarovanom valci, čím sa piesty cyklicky pohybujú smerom jeden k druhému a naspäť, vytvárajúc zväčšujúce sa a zmenšujúce sa pracovné komory v rámci prstencovitého valca, a vstupné a výstupné ventily cez zariadenie valcového plášťa pre vstup a výstup kvapaliny do a z pracovných komôr.
Typický doterajší stav techniky prstencovitých motorov uvádza J.P. Norbye vo WANKEL ENGINE DESIGN DEVELOPMENT APPLICATIONS vydanom Chilton Book Company. Francúzsky patent č.2498248 od Societe Nationale D'Etude et de Construction de Moteurs D'Aviation Snecma a nemecký patent č.3521593 od Gebharda Hausera taktiež ilustrujú doterajší stav techniky prstencovitých motorov. Niektoré z týchto motorov používajú externé mechanizmy na dosiahnutie cyklického pohybu piestov, ktoré sa pohybujú vo vnútri valca, zatiaľčo iné používajú pri mechanickom pohone kývavé alebo krivkové kotúče na dosiahnutie žiadaného mechanického spojenia hnacích zložiek.
Na účely hromadnej výroby sú považované všetky tieto uskutočnenia doterajšieho stavu techniky za nevýhodné, buď pre neúčinné usporiadanie podmienok operácie, alebo schopnosť uspokojivo pracovať pri bežných pracovných výkonoch, ako je napríklad neprerušované optimálne dodávanie energie. Veľa doterajších návrhov vyžaduje taktiež zložité výrobné postupy alebo zariadenia, ktoré sú ťažko spájateľné, príliš komplikované, alebo pracujú neúčinne.
Podstata vynálezu
Cieľom tohto vynálezu je uskutočnenie prstencovitých motorov, ktoré zmiernia aspoň jednu z nevýhod popísaných vyššie.
V súlade s vyššieuvedeným, tento vynález podľa jedného aspektu všeobecne spočíva v rotačnom zariadení s núteným pohybom, ktoré má prstencovitý valec vytvorený v zariadení valcového plášťa okolo osi hnacieho hriadeľa sústrednej s osou prstencovíto tvarovaného valca a spojený s vedľa sa nachádzajúcimi zariadeniami rotora, ktoré majú piesty tvarovanom valci, čím rotácia hnacieho rotory spôsobom, ktorý spôsobuje, že sa piesty pri svojej rotácii pohybujú cyklicky smerom k sebe a od seba, vytvárajúc zväčšujúce sa a zmenšujúce sa pracovné komory v prstencovitom valci a vstupné a výstupné ventily v prstencovito hriadeľa otáča rozširujúce sa cez zariadenie valcového plášťa pre vstup a výstup kvapaliny do a z pracovných komôr, a kde spojovacie prostriedky spájajúce piesty v prstencovito tvarovanom valci s hnacím hriadelom, zahrňujú:
hnacie prostriedky pre spojenie jedného rotorového zariadenia s hnacím hriadelom;
kľukový čap odbočený z hnacieho hriadeľa?
obehový člen hnaný pre rotáciu okolo kľukového čapu predeterminovanou rotačnou rýchlosťou vzhľadom na hnací hriadeľ, čím je u obehového člena na kľukovom čape udržovaný epicyklický chod okolo hnacieho hriadeľa, a priame hnacie spojenie medzi druhým rotorovým zariadením a obehovým členom vychádzajúce z ich príslušných osí, čím diferenčná uhlová rýchlosť priameho hnacieho spojenia okolo osi hnacieho hriadeľa vyplýva z jeho epicyklického pohybu, čo asi spôsobuje, že piesty druhého rotorového zariadenia sa pohybujú cyklicky smerom k piestom a od piestov prvého rotorového zariadenia, ktoré rotuje okolo hnacieho hriadeľa.
Hnací hriadeľ môže rotovať v rovnakom smere ako rotorové zariadenie, ale vo väčšine aplikácií motorov s vnútorným spaľovaním je preferované, že hnací hriadeľ je nútený rotovať opačným smerom ako rotorové zariadenie, čím môže byť redukovaná rotačná rýchlosť rotorového zariadenia vzhľadom na rotačnú rýchlosť hnacieho hriadeľa.
Hnacie prostriedky pre rotáciu obehového člena okolo svojej obehovej osi môžu zahrňovať reťaz alebo ozubený hnací remeň prechádzajúci z hnaného reťazového kolesa/remenice pripevnenej na obehovom člene sústredne s obehovou osou a okolo hnacieho reťazového kolesa/remenice pripevnenej na zariadení valcového plášťa. Alternatívne, hnacie prostriedky môžu zahrňovať prevod pripevnený k obehovému členu a uvedený do záberu vnútorne alebo zvonku alebo nepriamo prostredníctvom prevodu s ozubeným kolesom s vonkajším / vnútorným ozubením upevneným v zariadení valcového plášťa.
Teda obehový člen môže rotovať s obehovým prevodom hnaným z upevneného ozubeného kolesa s vonkajším ozubením koaxiálne s hnacím hriadeľom pre rotáciu v rovnakom smere ako rotorové zariadenie.
Prednostne rotuje obehový člen s obehovým ozubeným kolesom hnaným z ozubeného kolesa s vnútorným ozubením koaxiálne s hnacím hriadeľom, a tým hnací hriadeľ rotuje opačne vzhľadom na rotorové zariadenie.
Obehový člen môže byť vo forme pohyblivého člena núteného k epicyklickému pohybu vzhľadom na os hnacieho hriadeľa a priamo zapojený s doplnkovými výstupkami spojenými so zariadením valcového plášťa. Napríklad vo verzii s ôsmymi piestami môže byť obehový člen šesť výstupkovým členom uvedeným zvonku do záberu s osem výstupkovou plášťovou častou.
Prednostne sa hnací hriadeľ rozširuje cez rotorové zariadenie a je rotačné upevnený v nosných častiach v zariadení valcového plášťa na opačných stranách rotorového zariadenia. Obehový člen môže byt nútený rotovať okolo osi hnacieho hriadeľa prostredníctvom dráhy vytvorenej v podpornom zariadení a rozširujúcej sa okolo hnacieho hriadeľa, alebo kľukového typu spojenia, ktoré môže rotovať okolo osi hnacieho hriadeľa. Prednostne je však hnací hriadeľ vo forme kľukového hriadeľa vytvárajúceho kľukový čap v strede svojich nosných plôch v zariadení valcového plášťa a obehový člen je podporený kľukovým čapom. Ďalej je výhodné, ak je hnací hriadeľ vytvorený so stredným striedavým osovým pohybom ložiskového čapu, na ktorom je rotorové zariadenie upevnené.
Tiež je výhodné, ak priamym hnacím spojením je hnací čap, ktorý je umiestnený pevne na jednom z obehových členov rotorových zariadení a ktorý je posúvateľný v druhom zariadení, aby umožňoval epicyklický pohyb obehového člena a tým prenos zaťaženia medzi pevne umiestnený hnací čap a oba obehové členy alebo každé rotorové zariadenie pôsobí na prenesenie zaťažení v podstate priamym smerom prostredníctvom klzného spojenia. To znamená, že prenos zaťaženia je účinný bez alebo mechanizmu a môže j ednoduchš í, kompaktnej š í požiadavky na vsunutie spojenia byť teda viac priamočiarejší, a spoľahlivejší. Ďalej priame hnacie spojenie umožňuje, aby všetky mechanické chody boli vykonávané vo vnútri prstencovitého valca, priemer ktorého je limitovaný praktickou veľkosťou, tvarom a kapacitou motora bez újmy na sile alebo stálosti.
Preferovanou formou obehového člena je forma hnacieho strmeňa, rotujúceho okolo kľukového čapu a majúceho prostriedky s nízkym klzným trením, rozširujúce sa od kľukového čapu a pracujúce spolu s hnacím čapom, čím prenos zaťaženia medzi hnacím čapom a obehovým členom je prenášané v podstate po priamom smere zaťaženia cez svoje klzné zapojenie s obehovým členom.
Klzné prostriedky by mohli, ak je to žiadúce, zaisťovať nelineárnu klznú cestu, ale prednostne klzné prostriedky prechádzajú radiálne od kľukového čapu. Klzné prostriedky vhodne zahrňujú radiálne rozširujúcu sa drážku v hnacom strmeni a klzný blok voľne posúvateľný pozdĺž drážky a prenášaný na axiálne sa rozširujúci hnací čap, ktorý pracuje s druhým rotorovým zariadením. Prednostne klzný blok zapadá do drážky, majúc čiastočne kruhový profil, čím je viazaný v drážke a v prednostnej forme je klzný blok vytvorený z materiálu s nízkym trením, ako je napríklad keramický materiál. Ak je to žiadúce, hnací čap môže pracovať priamo v obdĺžnikovo rozdelenej drážke alebo zahĺbení. Ďalej, hnací čap môže byť spojený s klzným blokom a/alebo rotorovým zariadením, ale vhodnejšie je hnací čap oddeleným čapom, rotačné uloženým v klznom bloku a rotorovom zariadení.
Jedno z rotorových zariadení môže byt spojené s hnacím hriadeľom pre rotáciu pri konštantnej relatívnej uhlovej rýchlosti tak, že osciluje len druhé rotorové zariadenie, vzhľadom k čomu jeden rotor vytvára meniaciu sa pracovnú komoru. Je však preferované, ak sú obe rotorové zariadenia spojené zodpovedajúcim spôsobom s hnacím hriadeľom.
V motori s vnútorným spaľovaním podľa tohto vynálezu je preferované, že piesty na príslušných rotorových zariadeniach striedavo pôsobia ako aktívne a reaktívne piesty. Pre dosiahnutie rovnakého dynamického zaťaženia u každého rotorového zariadenia, ak sú piesty vo svojich príslušných aktívnych a neaktívnych fázach, je preferované, keď každý hnací strmeň je vytvorený s príslušnými klznými prostriedkami rozširujúcimi sa radiálne od diagonálne protiľahlých strán kľukového čapu a keď ich príslušný hnací čap pracuje s príslušným rotorovým zariadením. Toto bude spôsobovať, že diferenciálne uhlové rýchlosti protiľahlých hnacích čapov budú pohybovať aktívne piesty cyklicky od reaktívnych piestov počas cyklu indukcie alebo expanzie a súčasne cyklicky smerom k reaktívnym piestom počas cyklu kompresie alebo exhaustácie.
Naviac, usporiadanie spojovacích prostriedkov tak, že spojené rotory sú hnané identicky a nie vo fáze, je výhodné pre udržiavanie zotrvačnej rovnováhy zložiek a ekvivalenciu fyzikálnych charakteristík pre všetky fázy cyklu. Toto dalej napomáha výslednej blízkej sínusovej oscilácii rotorov. S cieľom uskutočnenia viac namáhaných motorov sa môžu hnacie čapy rozširovať cez rotorové zariadenie pre priame spojenie so zodpovedajúcimi hnacími strmeňmi upevnenými na protiľahlých stranách rotorových zariadení.
Vhodne, obe plášťové časti vytvárajú vzájomne sa doplňujúcu bočnú časť prstencovitého plášťa a k nim príslušnú časť prstencovitého prístupového otvoru. Keď je to však žiadúce, tento prístupový otvor môže byt vytvorený v jednej plášťovej časti.
Počet piestov každého rotora zariadenia pre rotačné nútený posun sa môže meniť minimálne od jedného v rotore. Motor môže pracovať ako dvojtaktný/cyklový typ motora alebo ako štvortaktný/cyklový typ motora. Prednostne, každý pár rotorov má minimálny počet piestov, ktorý zodpovedá počtu cyklov motora so zvyšovaním počtu piestov pre každý pár rotorov ich násobkom. To znamená, že dvojtaktný/cyklový typ motora môže mať celkový počet piestov 2,4,6,8 atď., pričom štvortaktný/cyklový typ motora môže mat celkový počet piestov 4,8,12,16 atď. Taktiež je výhodné, ak vstupné a výstupné ventilové prostriedky pre každý minimálne prednostný počet piestov na typ motora zahrňujú vstupné a výstupné ventily. Vhodne sú piesty na každom rotorovom zariadení umiestnené v rovnakej vzdialenosti pri vonkajšej časti príslušných rotorov.
Ďalej je preferované, ak motor pracuje ako štvortaktný/cyklový motor s rotorovými zariadeniami hnanými v reverznom smere ku kľukovému hriadeľu pri priemernej rotačnej rýchlosti rovnej jednej tretine rýchlosti hriadeľa, kde každý rotor má rotorové teleso rozširujúce dovnútra a uzatvárajúce vo vnútri otvor prstencovitého valca a štyri piesty rozložené v rovnakej vzdialenosti pri vonkajšej časti rotorového telesa a vstupné a výstupné ventilové prostriedky rotorového telesa zahrňujú pár diametrálne protiľahlých výstupných ventilov a príslušné vstupné a výstupné ventily sú rozložené v navzájom priľahlých pároch a priľahlé k umiestneniu piestov, ktoré sú umiestnené vedľa seba.
V prednostnom uskutočnení je prístupovými prostriedkami prstencovitý otvor okolo vnútornej steny valca a rotory sú usporiadané stranou k sebe a rozširujú sa do otvoru, aby operatívne uzatvorili tento otvor a podporili príslušné piesty vo valci. Otvor a rotory môžu byť asymetricky okolo strednej roviny obsahujúcej prstencovítú strednú rovinu valca, ale prednostne prstencovitý otvor a rotory sú symetrické so strednou rovinou. Prierezové usporiadanie prstencovitého plášťa je vhodne kruhové, ale môže byť štvorcové alebo trojuholníkové alebo mat iný tvar podía zvolenia.
Prednostne sú rotorové zariadenia v podstate rozložené v strede zariadenia valcového plášťa a rotačné usporiadané na strednom ložiskovom čape kľukového hriadeľa, ktorý má in-line kľukové čapy na protiľahlých stranách stredného ložiskového čapu pre napomáhanie párom vyrovnaných obehových členov a rotorové zariadenia napomáhajú príslušným hnacím čapom rozširujúcim sa od protiľahlých strán rotorovéj rotorové zariadenie ku každému uskutočnení, ktoré má štyri piesty identické, ale protiľahlé rotory sú používané s hnacími čapmi odklonenými o 22,5θ od roviny rozširujúcej sa medzi protiľahlými piestami. Meniť sa môže tiež radiálne umiestnenie hnacích čapov pre dosiahnutie variácií vo vzájomných chodoch piestov príslušných rotorových zariadení.
jednotky cez priľahlé obehovému členu. V tomto na rotor, môžu byť
Otvor vstupných a výstupných ventilov môže byť časovaný tanierovými ventilmi alebo podobne, ale prednostne sú vstupné a výstupné ventily vytvorené v stene valca a sú časované ich oblúkovitou dĺžkou zabezpečujúcou selektívne spojenie s pracovnými komorami. Vstupy a výstupy môžu byť vytvorené v jednej plášťovej časti, ale prednostne vstupné ventily sú vytvorené v jednej pláštovej časti a výstupné ventily sú vytvorené v druhej pláštovej časti. Vhodne vstupy a výstupy vychádzajú z protiľahlých strán stien prstencovitého valca, ale ak je žiadúce, môžu byť odklonené pod akýmkolvek uhlom alebo radiálne z oboch alebo z jedného zariadenia valcového plášťa, ako napríklad pre umožnenie radu takýchto zariadení byť zoradenými jeden za druhým na vytvorenie motora majúceho viacnásobné prstencovíté valce usporiadané okolo spoločného zariadenia klukového hriadela.
Taktiež je preferované, ak v motore vhodnom pre aplikácie s nízkou rýchlosťou a vysokým otáčavým momentom, ako je napríklad silné terénne vozidlo, je motor vytvorený tak, že pomer priemeru/zdvihu je jedna ku trom alebo jedna ku štyrom, takže proces spaľovania/expanzie dosahuje zvýšenie energetického výťažku a minimalizuje energetické straty. Vhodne sa to dosahuje v motore, ktorý má valcový priemer v rozmedzí jednej štvrtiny až jednej tretiny polomeru prstenca. Vhodne je polomer prstenca šesť- až desaťnásobkom kľukového čapu a hnací čap je odklonený od osi kľukového čapu v dĺžke tri- až päťnásobku kľukového čapu. V prednostnom uskutočnení so štyrmi piestami v rotore sú hnacie čapy rozmiestnené od osi kľukového hriadeľa štvornásobne ako je od nich vzdialený kľukový čap a os prstenca je rozmiestnená od osi kľukového hriadeľa osemnásobné ako je od nej vzdialený kľukový čap.
Alterantívne, motor pre vysoké rýchlosti, ktorý má dvanásť až šestnásť piestov v každom rotore, môže byt napríklad vytvorený pomerom priemeru/zdvihu jedna k jednej alebo jedna k dvom.
Iný aspekt tohto vynálezu spočíva všeobecne v uskutočnení prstencovitého motora s vnútorným spaľovaním, ktorý má prstencovitý valec vytvorený v zariadení valcového plášťa okolo zariadenia hnacieho hriadeľa pre rotáciu okolo osi sústrednej s osou prstencovitého valca a spojeného s axiálne protiľahlými rotorovými zariadeniami, ktoré majú piesty v prstencovitom valci pomocou spojovacích prostriedkov, čím rotácia hnacieho hriadeľa spôsobuje, že piesty sa pohybujú cyklicky smerom k sebe, od seba a naopak, vytvárajúc zväčšujúce sa a zmenšujúce sa pracovné komory v rámci prstencovitého valca a vstupné a výstupné ventilové prostriedky cez zariadenie valcového plášťa pre vstup a výstup kvapaliny do a z pracovných komôr, a vyznačujúci sa tým, že:
hnací hriadeľ je nútený k opačnej rotácii vzhľadom na rotorové zariadenia, čím rýchlosť rotácie rotorových zariadení je redukovaná vzhľadom na rýchlosť rotácie hnacieho hriadeľa.
U prstencovitého motora vhodného pre poháňanie stredne veľkých áut vhodných pre diaľničné cesty je preferované, aby pri 100 km rýchlosti za hodinu bola udržovaná priemerná rýchlosť piestovej rýchlosti rádovo na 1100 stôp (335 m) za minútu, ktorá pre motor majúci rádius prstencovitej strednej roviny od 150mm do 200mm vyúsťuje do rotačnej rýchlosti rotorových zariadení približne 300 otáčok za minútu.
To sa prednostne dosahuje usporiadaním motora, kde hnací hriadeľ rotuje trikrát rýchlejšie než rotorové zariadenia, čo je približne 900 otáčok za minútu. Táto výstupná hriadeľová rýchlosť je prispôsobená použitím výsledného hnacieho pomeru 1:1. Pre menšie vozidlá budú podobné hodnoty. To znamená, že menší priemer kolies bude korelovať s menšími prstencovitými valcami s rotorovými zariadeniami rotujúcimi pri vyšších rýchlostiach s rovnakou piestovou rýchlosťou.
Avšak další aspekt tohto vynálezu spočíva všeobecne v uskutočnení prstencovitého motora s vnútorným spaľovaním, ktorý má prstencovitý valec vytvorený v zariadení valcového plášťa okolo zariadenia hnacieho hriadeľa pre rotáciu okolo osi sústrednej s osou prstencovitého valca a spojeného s axiálne protiľahlými rotorovými zariadeniami, ktoré majú piesty v prstencovitom valci pomocou spojovacích prostriedkov, čím rotácia hnacieho hriadeľa spôsobuje, že piesty sa pohybujú cyklicky smerom k sebe, od seba a naopak, vytvárajúc zväčšujúce sa a zmenšujúce sa pracovné komory v rámci prstencovitého valca a vstupné a výstupné ventilové prostriedky cez zariadenie valcového plášťa pre vstup a výstup kvapaliny do a z pracovných komôr, a vyznačujúci sa tým, že spojovacie prostriedky spájajúce piesty v prstencovito tvarovanom valci s hnacím hriadeľom zahrňujú:
ll hnacie prostriedky pre spojenie rotorovej jednotky s hnacím hriadeľom;
kľukový čap odbočený z hnacieho hriadeľa;
obehový člen hnaný pre rotáciu okolo kľukového čapu predeterminovanou rotačnou rýchlosťou vzhľadom na hnací hriadeľ, čím je u obehovového člena na kľukovom čape udržovaný epicyklický chod okolo hnacieho hriadeľa, a hnací hriadeľ je vo forme kľukového hriadeľa rozširujúceho sa cez zariadenie valcového plášťa a vytvárajúci kľukový čap v strede jeho upevnení v zariadení valcového plášťa a obehový člen sa nachádza na odbočenom kľukovom čape.
Ďalší aspekt tohto vynálezu spočíva všeobecne v uskutočnení zariadenia s rotačným pohybom takého druhu, ktorý má prstencovitý valec vytvorený v zariadení valcového plášťa okolo zariadenia hnacieho hriadeľa pre rotáciu okolo osi sústrednej s osou prstencovitého valca a spojeného s axiálne protiľahlými rotorovými zariadeniami, ktoré majú piesty v prstencovitom valci pomocou spojovacích prostriedkov, čím rotácia hnacieho hriadeľa spôsobuje, že piesty sa pohybujú cyklicky smerom k sebe, od seba a naopak, vytvárajúc zväčšujúce sa a zmenšujúce sa pracovné komory v rámci prstencovitého valca a vstupné a výstupné ventilové prostriedky cez zariadenie valcového plášťa pre vstup a výstup kvapaliny do a z pracovných komôr, vyznačujúce sa tým, že:
zariadenie valcového plášťa zahrňuje príslušné protiľahlé plášťové časti, ktoré sú spojené pozdĺž stredovej roviny prstencovitého valca;
zariadenie hnacieho hriadeľa, ktoré sa rozširuje medzi plášťovými časťami a je rotačné zapojené s protiľahlými plášťovými časťami prostredníctvom zaťaženia protiľahlých koncov hnacieho hriadeľa axiálne v protiľahlých plášťových častiach z ich vnútornej strany, a kde spojovacie prostriedky zahrňujú zložky, ktoré môžu byt operatívne pripojené k hnaciemu hriadeľu z jeho jedného alebo príslušných opačných koncov pomocou zapojenia zložiek v axiálnom smere, čím zariadenie s rotačným pohybom môže byt pohotovo spojené prostredníctvom čiastočného pridania zložiek do operatívneho zapojenia v axiálnom smere.
Prednostne je hnací hriadeľ vytvorený ako kľukový hriadeľ a spojovacie prostriedky zahrňujú hnací strmeň otáčajúci sa s ozubeným kolesom okolo zariadenia kľukového čapu kľukového hriadeľa s ozubeným kolesom uvedeným do záberu s ozubeným kolesom s vnútorným ozubením upevneným k priľahlej plášťovej časti sústredne s osou hnacieho hriadeľa. Hnací strmeň môže zahrňovať radiálne sa rozširujúcu drážku, v ktorej je klzný blok upevnený pred zariadením strmeňa na hnací čap. V tomto usporiadaní je klzný blok vhodne spojený s hnacím čapom rozširujúcim sa v zariadení v smere pripojenia k rotačnému zariadeniu.
Taktiež pre zjednodušenie zariadenia zaťažovacími zložkami v smere zariadenia je preferované, aby hnací strmeň bol poháňaný ozubeným kolesom upevneným k hnaciemu strmeňu kvôli rotácii spolu s ním a bolo uvedené do záberu s ozubeným kolesom s vnútorným ozubením pripevneným k plášťu svojou osou koaxiálnou s hnacím hriadeľom.
Ešte ďalší aspekt tohto vynálezu spočíva všeobecne v uskutočnení motora s vnútorným spalovaním zahrňujúcom:
zariadenie valcového plášťa, ktoré má prstencovito tvarovaný valec a prstencovitý prístupový otvor valca;
zariadenie klukového hriadela v zariadení valcového plášťa pre rotáciu okolo osi klukového hriadela sústrednej s osou prstencovito tvarovaného valca a podporujúce zariadenie klukového čapu s jeho osou odklonenou od osi klukového hriadela;
obehový člen na zariadení klukového čapu pre rotáciu okolo zariadenia klukového čapu;
dve rotorové zariadenia, postavené vedia uvedeného obehového člena a podporené pre rotáciu okolo osi sústrednej s osou prstencovito tvarovaného valca, každé rotorové zariadenie zahrňujúce časti podporujúce piesty, celkový počet piestov pre každý pár rotorov je násobkom štyroch, piesty sú rozložené v rovnakej vzdialenosti v týchto častiach príslušných rotorov a sú uzavreto zapojené s valcom a pohybujúce sa okolo nich, každá časť sa rozširuje do prístupového otvoru, aby operatívne uzatvárala prstencovitý valec;
spojovacie prostriedky spájajúce obehový člen a rotorové zariadenia tak, že spojené rotory a obehový člen sú vedené okolo osi klukového hriadela, a tým rotácia obehového člena okolo klukového čapu spôsobuje, že rotorové zariadenia sa pohybujú s nerovnakou fázou jeden voči druhému, a piesty sa pohybujú cyklicky smerom k sebe a od seba navzájom vytvárajúc medzi sebou zväčšujúce sa a zmenšujúce sa pracovné komory v rámci prstencovitého valca, zväčšujúc a zmenšujúc objemy pracovnej komory od minima po maximum;
vstupné a výstupné ventilové prostriedky rozširujúce sa cez zariadenie valcového plášťa pre vstup a výstup kvapaliny do a z valca, vstupné a výstupné ventilové prostriedky zahrňujú pre každé štyri piesty vstupný a výstupný ventil;
vstupné a výstupné ventily sú rozložené v polohách, v ktorých prilahlé piesty vytvárajú minimálne objemy pracovnej komory;
hnacie prostriedky pre rotáciu obehových členov okolo klukového hriadela príslušnou rotačnou rýchlosťou, čím sa vstupné ventilové prostriedky postupne za sebou otvárajú v časovanom vzťahu k zväčšujúcej sa pracovnej komore a výstupné ventilové prostriedky sa postupne za sebou otvárajú v časovanom vzťahu k zmenšujúcej sa pracovnej komore.
Prednostne motor s vnútorným spalovaním zahrňuje dvojnásobný obehový člen pripevnený na ďalší in-line klukový čap na opačnej strane rotorových zariadení, a spojovacie prostriedky spájajúce tento dvonásobný obehový člen s rotorovými zariadeniami. Taktiež je preferované, že motor s vnútorným spalovaním má zariadenie valcového plášťa vytvorené z dvoch častí plášťa, rozdelené pozdĺž strednej roviny obsahujúcej prstencovú strednú rovinu valca pre vytvorenie protiľahlých plášťových častí, ktoré sú otvorom oddelené od seba pozdĺž vnútornej časti zariadenia valcového plášťa pre vytvorenie prstencovitého prístupového otvoru, obehové členy sú v tejto otvorenej časti vo vzťahu s príslušnými koaxiálnymi kľukovými čapmi pre rotáciu okolo nich, a spojovacie prostriedky, ktoré zahrňujú príslušné klzné prostriedky spojené s obehovými členmi majúcimi diametrálne protiľahlé klzné dráhy spolu s príslušnými zariadeniami hnacích čapov, ktoré sa rozširujú paralelne k osi kľukového hriadeľa a z protiľahlých strán rotorových zariadení ku každému obehovému členu.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Tento vynález môže byt lepšie pochopený a jeho praktický účinok uvedený vzhladom na sprievodné výkresy označené referenčnými číslami. Výkresy zobrazujú iskrové zapaľovanie, chladenie vodou, motor s vnútorným spaľovaním benzínu, kde:
Obr. 1 a 2 - je pohľad na predný resp. zadný koniec motora, Obr. 3 - je pozdĺžny prierezový pohľad na plášť valca,
Obr. 4 - je schématický pohľad na kľukový hriadeľ,
Obr. 5 - je detailný pohľad na rotor s piestami,
Obr. 6 - zobrazuje detailný pohľad protiľahlé rotory s pracujúcimi piestami a zobrazený s rotormi priečne čiarkovanými pre zrozumiteľnosť,
Obr.7 - je detailný a bočný pohľad na hnací čap a nosné bloky,
Obr.8 - je prierezový pohľad na rotorové zariadenie, ktoré zahrňuje hnací čap a nosné bloky,
Obr.9 - je detailný, horný a bočný pohľad na obehový člen, Obr.10 - zobrazuje oddelené obehové členy, podporujúce hnací čap a nosné bloky,
Obr.11 - zobrazuje spojenie medzi obehovým členom a ozubeným kolesom s vnútorným ozubením,
Obr.12 - je rozšírený pohľad ukazujúci uzatvorenie rotorových zariadení v plášti valca,
Obr.13 - je pozdĺžny prierezový pohľad na zložky motora,
Obr.14 - zahrňuje šesť výkresov, ktoré po častiach zobrazujú pracovné komory uvedeného motora v rámci jedného jeho cyklu,
Obr.15 - zobrazuje iný hnací čap zahrňujúci sférickú nosnú časť, upevnený v rotorovom zariadení,
Obr.16 - zobrazuje dve spojené rotorové zariadenia pre jeden obehový člen alebo jednoduchý priemyselný motor so združeným hnacím čapom a nosnými blokmi,
Obr.17 - je prierezový pohľad na jednoduchý priemyselný motor alebo motor s jedným mechanizmom,
Obr.18 - je predný pohľad na jednoduchý priemyselný motor alebo motor s jedným mechanizmom,
Obr.19 -je prierezový pohľad na dvojitý prstencovitý valec motora so zadným párom rotorov posunutým na výkrese z dôvodu predvedenia o 90°.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Ako je zobrazené na Obr. 1, predná časť valcového plášťa 22 motora 20 má dva nasávacie ventily 24. dve zapaľovacie sviečky 25 pripevnené na dvoch miestach 26 pre umiestnenie zapaľovacích sviečok, množstvo radiálne vystužených výčnelkov (rebier) 27 a protivážne vyvážený plášť predného kľukového 28 (čiarkovaný). Predná časť valcového plášťa 22 je skrutkami spojená so zadnou časťou valcového plášťa 23 (Obr.2) pomocou množstva obvodových skrutiek 29.. Predná časť valcového plášťa 22 má tiež zaistenie pre spojité mazacie olejové pomocou prevodu kľukového hriadeľa 31 remeňa 32. Mazacie olejové čerpadlo 30 je zásobované prostredníctvom mazacej chodbičky 33 zo spodku kľukovej skrine 34 a mazací olej v kľukovej skrini 34 môže byt čerpaný cez otvor 35. Otvor pre čerpanie chladiacej zmesi 36. je umiestnený v najnižšom mieste vodnej nádržky.
čerpadlo 30 poháňané a ozubeného hnacieho
Ako je zobrazené na Obr.2, zadná časť valcového plášťa 23 motora 20 má dva vypúšťacie ventily 37 a v tvare zvonu plášťové pripevňujúce zapojenie 38 pre prispôsobenie žiadanému pohonu. Zotrvačník 39 (čiarkované) je v ukážke zaskrutkovaný k zariadeniu kľukového hriadeľa 40.
Ako je zobrazené na obr. 3, zariadenie valcového plášťa je vytvorené pomocou priskrutkovania protiľahlých plášťových častí 22 a 23 dohromady. Plášť 21 obsahuje prstencovitý valec 41 a prstencovitý otvor 58 pri jeho vnútornom čelnom otvore do vnútrajšku plášťa 59. Prstencovitý otvor 58 je vytvorený symetricky v rovine obsahujúcej prstencovú strednú rovinu 60 a medzi protiľahlými oddelenými kruhovými čelami 61 plášťových častí a 23.
Hlavné nosné časti 62 a hlavná nosná časť vnútorných po stranách postavených čiel 63 je umiestnená v strede prednej a zadnej časti valcového plášťa 22 a 23., zatiaľčo po stranách postavené čelá rotora 64 sú umiestnené na stranách prstencovitého otvoru 58.
Spaľovacie utesnenie 65 a ďalšie utesnenie 66 je umiestnené medzi časťami valcového plášťa 22 a 23. Utesnenie 65 je umiestnené medzi prstencovitým valcom 41 a vodnou nádržkou 42 pre zabránenie spaľovaciemu plynu unikať a utesnenie 66 je umiestnené medzi vodnou nádržkou 42. a vonkajškom valcového plášťa 21 pre zabránenie chladiacej zmesi unikať von z motora alebo v dolnej časti motora do spodnej kľukovej skrine.
Vstup pre vodu 68 je umiestnený navrchu zadnej časti valcového plášťa 23. zatiaľčo výstup pre vodu 69 k chladiču je umiestnený navrchu prednej časti valcového plášťa 22. Mazací olej v kľukovej skrini 34 je čerpaný cez otvor pre čerpanie mazacieho oleja 43.
Ako je zobrazené na Obr. 4, zariadenie kľukového hriadeľa 40 je viaczložkové zariadenie obsahujúce kľukovú hriadeľ 70 s dvoma ložiskovými čapmi hriadele 51, dvoma strednými ložiskovými čapmi rotora 49 a dvoma odstrániteľnými hlavnými ložiskovými čapmi nosnej časti 44. Zariadenie kľukovej hriadele 40 zahrňuje predný prevod 71. predné vyváženie 72 a vyvážený zotrvačník 73.. Každý hlavný ložiskový čap nosnej časti 44 má v sebe kónický otvor 74. ktorý sa zasúva na jemu zodpovedajúci kónický čap 75 na konci ložiskového čapu hriadele 51. Hlavný ložiskový čap nosnej časti 44 je vyrovnaný uzáverom 76., potom je upevnený pomocou zadržiavacej skrutky 77 ku kónickému čapu 75. Hlavné ložiskové čapy nosnej časti 44 tiež zahrňujú postavené čelá 78 pre kontrolu konca striedavého osového pohybu zariadenia kľukového hriadeľa 40 v zariadení valcového plášťa 21 a postavené čelá 79 na kontrolu konca striedavého osového pohybu obehového člena 50 (viď Obr. 9). Zariadenie kľukového hriadeľa 40 umiestnené v zariadení valcového plášťa 21 je podporené hlavnými nosnými časťami 62 (vid Obr.3). Prívod mazacieho oleja do nosných častí je prostredníctvom strednej hlavnej chodbičky 80 na kľukovej hriadeli 70 a prechádza na ložiskové čapy 44., 49 a 51.
Ako je zobrazené na Obr.5, každé rotorové zariadenie 45 má štyri piesty 47./ ktoré sú symetricky po celej dĺžke a v svojej základni sú podporené vonkajšou obrubou 46. Každý rotor 45 obsahuje hlavu hnacieho čapu 81 umiestenú smerom dovnútra od vonkajšej obruby 46., a má oblúkoví to prehnutý komutátor 82 diametrálne oproti hlave hnacieho čapu 81. Hlava hnacieho čapu 81 je pod uhlom 22,5° od všeobecnej diametrálnej roviny 83 protiľahlého páru piestov pre umožnenie piestom spojených rotorových zariadení zapadať do radov okolo prstencovitého valca 41 (vid Obr.3) a oscilovať do a z jeden druhého na nosnom povrchu 84 nosnej hlavy 85. Hmotnost rotorového zariadenia 45 je minimalizovaná prostredníctvom radu výrezov 86.
Ako je zobrazené na Obr.6, oblúkovito prehnutý komutátor 82 v rotore 45A akomoduje hlavu hnacieho čapu 81 zodpovedajúceho protiľahlého rotora 45B. pri spojení ako je zobrazené na obrázku. Tento komutátor 82 umožňuje spojeným pre znázornenie sú zobrazené čiarkované, jedného voči druhému v rámci obmedzení rotorom 45. oscilovanie komutátorov 82.
Ako je zobrazené na Obr. 7, každý hnací čap 56 je podporený na svojom protiľahlých koncoch nosným blokom 57 a každý nosný blok 57 má čiastočne valcovitý vonkajší nosný povrch 87.
Ako je zobrazené na Obr. 8, piesty 47 sú pripevnené na vonkajšej obrube 46 rotorového zariadenia 45., s ich stredmi v rovine obsahujúcej vnútorný povrch 88 každého rotorového zariadenia 45, a tým sa rozširujú za vnútorný povrch 88. Príslušný hnací čap 56 presahuje hlavu 81 rotorového zariadenia 45 a podporuje na každom zo svojich koncov nosný blok 57. Hnací čap 56 a nosné bloky 57 sa v kombinácii s rotorovým zariadením 45 stávajú operatívnym rotorovým zariadením 48.
Ako je zobrazené na Obr. 9, obehový člen 50 je vytvorený s diametrálne protiľahlými posuvnými strmeňmi 54. majúcimi protiľahlé čiastočne valcové klzné povrchy 55 podopreté čiastočne valcovými obrubami 90 a rozširujúce sa po nosnú hlavu 91. Klzné povrchy 55 sa rozširujú zvonku od priľahlej hlavy 91 a sú ukončené pri otvorených koncoch 92 strmeňov 54.. Obehový člen 50 zahrňuje na svojom vonkajšom konci ozubené koleso 52 a na každom konci nosnej hlavy 91 má postavené čelá 93.
Obr. 10 zobrazuje hnací čap 56 spojený s obehovým členom 50 cez nosné bloky 57 posúvateľné v čelách nosných častí 55 príslušných obehových členov 50. časť valcových čiel nosných častí 87 nosných blokov umožňuje počas operácie axiálne vychyľovanie hnacieho čapu.
Obr. 11 zobrazuje ozubené koleso hnacích prostriedkov pre rotáciu obehového člena 50 okolo svojej obehovej osi, cez ozubené koleso s vonkajším ozubením 52 na ozubené koleso s vnútorným ozubením 53. Je vidieť, že obehová os je v strednej rovine čapu hriadeľa, okolo ktorej je obiehajúci člen 50 voľne otáčateľný.
Na Obr. 12 je zobrazené uzatváracie usporiadanie rotorového zariadenia. Piesty 47 sú utesnené v prstencovitom valci 41 pomocou obvyklých druhov piestových krúžkov 94. ktoré sa rozširujú z vonkajších obrúb 96A a 96B rotora 45 do drážok 95 okolo príslušných piestov 47.. Jedna koncová časť každého piestového krúžku 9 sa dotýka kĺzavého utesnenia 97.
Prednostne je kĺzavé utesnenie valcovité so svojím kontaktným povrchom oblúkovito prehnutým v tvare zodpovedajúcom polomeru krivky vonkajšieho povrchu rotora a je v trecom kontakte s odkrytými okrajmi 99 priľahlého rotora 45 pomocou pružiny 100.
Alternatívne, piestové krúžky 94 sú tvarované tak, aby vytvárali kĺzavé utesnenie 97, ktoré sa prenáša na rozšírenie 98 drážky piestového krúžku 95 a je v trecom kontakte s odkrytými okrajmi 99 priľahlého rotora 45.
Ak je to žiadúce, môžu piestové krúžky 94 úplne obopínať piesty 42, cez tunely rozširujúce sa cez rotory pri ich spojeniach s piestami 42, krúžkami rozširujúcimi sa cez okryté okraje 99, ktoré môžu byť zakrivené ako súvislé predĺženie prstencovitého valca 41.
Spaľovacie utesnenia vo forme kuželovito-kónických krúžkových tesnení 101 sa môžu pružne rozširovať medzi vonkajšími čelami 96A a 96B a priľahlé zahĺbenými čelami 102 vo valcovom plášti 21 a medzi samotnými rotormi 45, ako je ukázané pri čísle 103. kde pritlačené základné časti 104 piestových krúžkov 101 sú navzájom v trecom kontakte.
Alternatívne, spaľovacie utesnenia nie vo forme krúžkov môžu byt umiestnené v drážkach, sústredne alebo excentrický vzhľadom na os kľukového hriadeľa vo valcovom plášti 21 a môžu sa odkloniť z rotácie pomocou vyrovnávacích plôch.
Pre účely utesnenia sú obe kontaktné bočné časti tesnení prevažne rovné, ako je zobrazené, aby dosiahli axiálne utesnenie voči príslušným plášťovým/rotorovým povrchom. Podobné zostavy krúžkových tesnení sú umiestnené smerom dovnútra vyššieuvedených spaľovacích utesnení a vytvárajú mazacie tesnenia 105. ako je zobrazené. Mazacie tesnenia môžu zahrňovať o-krúžky, ktoré uľahčujú utesnenie.
Spaľovacie utesnenia 101 sú zásobované pravidelným prívodom mazacieho oleja prostredníctvom chodbičiek 106. čím je olej privádzaný k tesneniam 101 a k postaveným rotorovým čelám 108.
Obr. 13 zobrazuje zariadenie motora 20 v priereze. Motor 20 zahrňuje dve protiľahlé časti valcového plášťa 22 a 23 vytvárajúce prstencovitý valec 41. ktorý je v časti obklopený vodnou nádržkou 42. Dolná časť valcového plášťa 21 sa používa ako spodok kľukovej skrine 34.
Motor 20 obsahuje zariadenie kľukového hriadeľa 40 podporené v svojich hlavných ložiskových čapoch nosnej časti 44. Dve rovnaké, ale protiľahlé rotorové zariadenia 45, sa rozširujú v strede medzi časťami valcového plášťa 22 a 23 cez príslušnú nosnú hlavu 48 na stredný ložiskový čap 49 zariadenia kľukového hriadeľa 40.
Dva rovnaké, ale protiľahlé obehové členy 50, sú rotačné podporené na príslušných kľukových čapoch 51 zariadenia kľukového hriadeľa £0. Každý obehový člen má ozubené koleso s vonkajším ozubením 52, ktoré je na svojej vonkajšej strane uvedené do záberu s príslušným ozubeným kolesom s vnútorným ozubením 53 umiestneným v zahĺbení každej plášťovej časti 22 a 23 sústredne s osou kľukového hriadeľa.
Posuvný strmeň 54 vytvorený spojito na vnútornej strane obehového člena 50 má diametrálne protiľahlé klzné plochy 55. ktoré zapadajú do príslušného hnacieho čapu 56 cez svoje príslušné nosné bloky 57. Hnacie čapy 56 sú upevnené v príslušných navzájom protilahlých rotoroch 45.
Zložky sú zostavené, ako je zobrazené, takým spôsobom, že pohyb príslušných dvoch piestov 47 od seba, napríklad spaľovacím procesom, vyvoláva rotáciu obehového člena 50 a následne otočenie obehového člena 50 okolo ozubeného kolesa s vnútorným ozubením 52. Výsledný obehový pohyb obehového člena 50 podporeného v kľukových čapoch 51 spôsobuje rotáciu zariadenia kľukového hriadela 40.
Obr. 14 zahrňuje šesť obrázkov a zobrazuje úplný cyklus motora v krokoch s rotáciou klukového hriadela o 33,75θ. V zobrazenom osem-piestovom motore so štyrmi piestami na rotor vyžaduje úplný cyklus motora zodpovedajúci všetkým zložkám motora, začínajúci a vracajúci sa do počiatočnej polohy, jednu rotáciu motorov, tri rotácie klukového hriadela a dosahuje šesť pracovných procesov spaľovania a expanzie. Piesty rotoru A sú označené Al až A4 a piesty rotora B sú označené Bl až B4.
Počas prvej rotácie kľukového hriadeľa o 135° sa príslušný pár protilahlých piestov zo štyroch piestov Al až A4 rotora stáva aktívnym a súčasne stúpa cez príslušné protilahlé indukčno/kopresné zóny v prstencovítej komore.
Pri rotácii klukového hriadela o 67,5°, zodpovedajúcej polovici zdvihu piestov, budú zaostávajúce povrchy jedného páru protilahlých aktívnych piestov Al až A3 za sebou indukovať zápalnú zmes do expandujúcich pracovných komôr, expandujúcu z protilahlých nasávacích ventilov a predstihové povrchy tohto páru protiľahlých aktívnych piestov Al až A3 budú stláčať všetku predtým indukovanú zápalnú zmes do sťahujúcich sa pracovných komôr, sťahujúcich sa po zápalnú teplotu.
Súčasne budú zaostávajúce povrchy druhého páru protiľahlých aktívnych piestov A2 až A4 nútené expandovaním spaľovacieho plynu ťahať piesty A2 až A4 vytvárajúc pracovné komory expandujúce do vypúšťacích ventilov, zabezpečujúc energiu motora, a predstihové povrchy protiľahlých piestov A2 až A4 budú vytvárať tohto páru sťahujúce sa pracovnú komory, sťahujúce sa k vypúšťacím ventilom, aby nútili zostatkové spaľovacie plyny spaľovacej zmesi v sťahujúcich sa vypúšťacie ventily.
predtým expandovanej komorách prejsť cez
Počas tejto rotácie kľukového hriadeľa o 135° budú predstihové a zaostávajúce povrchy piesty BI až B4 pôsobiť pre pracovné komory ako reaktívne povrchy spôsobom valcového uzavretia plôch valcových hláv obvyklého piestového motora.
Počas ďalšieho stupňa, zodpovedajúceho rotácii kľukového hriadeľa z 135° na 270° je chod príslušného radu piestov vratný a príslušné protiľahlé páry piestov zo štyroch piestov BI až B4 sa na rotore B stanú aktívnymi a budú súčasne vykonávať funkcie popísané vyššie pre piesty Al až A4. ktoré sa stanú pre pracovné komory reaktívnymi piestami.
Tabuľka 1 určuje v detailoch veličiny pracovných komôr definované medzi šestnástimi pracovnými povrchmi piestov vzhľadom na rotáciu kľukového hriadeľa. Táto tabelizácia taktiež ukazuje relatívnu rotáciu rotorov, ako aj ich zodpovedajúce uhlové rýchlosti pre polohy cyklu uvedené v tabuľke.
Obrázok 15 zobrazuje striedavý tvar hnacieho čapu 110. ktorý má v strednej časti sférickú nosnú časť lll uloženú v rozdelených púzdrach 113 tak, že malé rozdiely vo vyrovnaní medzi nosnými blokmi 112 príslušných hnacích strmeňov (nie sú zobrazené) môžu byt prispôsobené bez vytvorenia nevyrovnaností síl aplikovaných na hnací čap 110. Ako je zobrazené, nosné bloky 112 môžu byt prispôsobené pre kĺzanie po rovných bočných vrstvách alebo môžu byt častou sférických nosných blokov, ako u skoršie popísaného uskutočnenia vynálezu.
Obr. 16 zobrazuje dve spojené rotorové zariadenia s jedným obehovým členom alebo jednoduchý priemyselný motor. Hnacie čapy 116 sú z jednej strany od rotorovéj jednotky 118A a 118B voíné pre ich zasunutie do nosných blokov 119.
Obr. 17 zobrazuje jednoduchý priemyselný motor 114 odlišujúci sa od skôr popísaného motora v tom, že používa jeden obehový člen 115 s hnacími čapmi 116. ktoré sú z jednej strany od rotorových zariadení 118A a 118B voíné pre ich zasunutie do nosných blokov 119. Takéto motory sú typicky vybavené spojkou pre veíké výkony 120 kvôli zvládnutiu podstatných zmien výkonu motora, ktoré sa môžu pri tejto spojke 120 vyskytovať. Teda v tomto motore je kíukový hriadeí relatívne silný pri konci svojej spojky 120 rozširujúcej sa za hlavnú nosnú časť 122 a vytvorenú s umiestneným nákružkom na účely uzavretia pomocných pohonov alebo diskov. Výbežok kľukového hriadeľa 121 kontroluje striedavý osový pohyb zariadenia kľukového hriadeľa.
Obr. 18 zobrazuje vstupné ventily 130 a výstupné ventily 131 prechádzajúce cez predný valcový plášť 133. Vo väčšine iných detailov je priemyselný motor 114 podobný motoru zobrazenému na Obr. 1 až 13.
Na Obr. 19 je motor 140 zobrazený ako dvojitý prstencovitý valcový motor zahrňujúci dva rady jednotlivých prstencovitých valcových motorov, v podstate ako je zobrazené na Obr. 17 a 18. Avšak kľukový hriadeľ 141 má príslušné kľukové čapy odklonené o uhol 180°. V tomto uskutočnení sú oba konce valcových plástov 142 a 143 vytvorené so vstupnými a výstupnými ventilmi príslušných valcov, ako u priemyselného motora na Obr. 18. Ventily v zadnom valcovom plášti rotujú okolo osi kľukového hriadeľa vzhľadom na predný plášť o 90° pre vytvoreniu pravidelného pohonu na minimalizovanie vzrastu/poklesu rozdielov dodávanej energie.
Simulácia chodu motora
Z vyššieuvedeného je vidieť, že tu popísaný motor je verziou s iskrovým zapaľovaním a chladením vodou, ktorý pracuje na princípe štyroch cyklov : indukcie, kompresie, expanzie a exhaustácie (vypustenia) plynu. Každá z ôsmich pracovných komôr, rozširujúcich sa medzi šestnástimi pracovnými povrchmi, vytvorenými ôsmimi piestami, prechádza postupne každým z týchto štyroch cyklov.
Každý ukončený cyklus motora zodpovedajúci jednej otáčke rotorov a trom otáčkam kľukového hriadeľa má šestnásť cyklov indukcie a kompresie v príslušných relatívne chladných zónach a šestnásť cyklov spaľovania a exhaustácie plynu v odlišných horúcich zónach prstencovitého valca.
Príslušné cykly zo štyroch cyklov sú vykonávané súčasne v diametrálne protiľahlých komorách. To znamená, že operácie, ktoré sa vykonávajú na jednej strane motora sú vykonávané aj na druhej strane motora. Toto zostrojenie zabezpečuje rovnováhu tlakových síl v rámci ôsmich pracovných komôr motora.
Štyri fixované zóny prstencovitého valca načrtnuté vyššie sú definované polohou protiľahlých párov vstupných a vypúšťacích ventilov, a v prípade motora s iskrovým zapaľovaním polohou zapalovacích sviečok.
protiľahlých Ak je to využívané všetky pracovné komory, selektívne a/alebo striedavo, napríklad môže sa to meniť v závislosti od požiadaviek na výstupný výkon motora.
párov alebo skupín žiadúce, nemusia byť môžu byť využívané
Veľkosť a uhol polohy ventilových otvorov v prstencovitom valci riadi tok vzduchu do a z pracovných komôr, a teda výstupný potenciál motora. Dĺžka otvorov determinuje dobu trvania ich spojenia s každou pracovnou komorou, zatialčo uhol polohy ventilov vzhladom na pracovné komory stanovuje ventilovú reguláciu rýchlosti. Šírka ventilov nakoniec riadi hodnotu objemového toku vzduchu.
V každom prstencovítom valci sú dva rotory, avšak počet prstencovitých valcov sa môže zvyšovať ich zoradením do radu pozdĺž osi klukového hriadela. Počet chodov alebo fáz pri jednej otáčke rotora sa mení s počtom piestov na každom rotore. Počet piestov pre každý pár rotorov sa môže meniť násobkom čísla štyri, čo počtom zodpovedá štyrom cyklom spalovacieho procesu. V každom motore tu popísanom sú na každom rotore štyri piesty, a teda pri každej otáčke rotora sú štyri odlišné pohyby alebo chody rotora.
Usporiadaním osi hnacieho čapu v rotorovom zariadení zhodným s kruhovým priemerom ozubeného kolesa v vnútorným ozubením, ako je zobrazené na Obr.14, pri rotácii klukového hriadela o 67,5°, čo zodpovedá jednej polovici zdvihu piestov, a potom v 135° intervaloch, dosiahnu piesty na jednom rotore svoju maximálnu uhlovú rýchlosť vtedy, keď piesty na druhom rotore dosiahnu svoju minimálnu uhlovú rýchlosť a sú skutočne bez pohybu. Tento piestový chod v rámci prstencovitého valca sa vyskytuje u každého z dvoch rotorových zariadení pri rovnakej relatívnej polohe v rámci valcových plášťov, a teda sú stanovené pracovné uhlové polohy vstupných a výstupných ventilov pri polohách zapalovania sviečok.
Rotačná rýchlosť každého z dvoch rotorových zariadení sa mení v podstate sínusoidou od minimálnej uhlovej rýchlosti až po maximálnu uhlovú rýchlosť a potom späť k minimálnej uhlovej rýchlosti. Pár rotorových zariadení motora s ôsmimi piestami striedavo rotuje v 90° fázach tak, že aktívne piesty na jednom rotorovom zariadení sa počas jednej fázy pohybujú rýchlo cez príslušné indukčno/kopresné a expanzno/exhaustačné zóny prstencovitého valca, a teda pracujú spôsobom obvyklých piestov, zatiaíčo reaktívne piesty druhého rotorového zariadenia sa pohybujú pomaly medzi príslušnými indukčno/kopresnými a expanzno/exhaustačnými zónami prstencovitého valca, a teda pracujú ako uzávery valca spôsobom obvyklej hlavy valca.
Na rozdiel od obvyklého motora, kde sa piest zastaví pri minimálnom objeme komory, piesty v tomto motore sa pri minimálnom objeme komory pohybujú. Rotorové rýchlosti sú v každom okamžiku rovnaké, a rovné priemernej rotorovéj rýchlosti. V načrtnutom motore sa rovná priemerná rotorová rýchlosť jednou tretinou rýchlosti kľukového hriadeľa a má opačný smer.
Zotrvačné sily vyvíjané prostredníctvom rotorov pôsobia v opačnom smere ako tlakové sily plynu. Tieto zotrvačné sily sú výsledkom hmotnosti rotorov a striedavo stúpajú a klesajú. Avšak v ktoromkoľvek čase majú zotrvačné sily rotorov rovnakú veľkosť, ale v opačnom smere, a teda sú v rovnováhe.
Otáčavý moment rotora je vytvorený pomocou tlakov plynu v spaľovacích komorách reagujúcich rovnako proti piestovým povrchom oboch rotorových zariadení. Otáčavý moment je prenášaný rovnako cez hnacie čapy a nosné bloky na komplementárne nosné plochy posuvných strmeňov v obehových členoch.
Sily aplikované cez hnacie čapy rotora na strmene, ktoré vytvárajú otáčavý moment kľukového hriadeľa, sú vždy rovnaké. Sily sú však aplikované prostredníctvom konštantného menenia diferenciálnych pákových dĺžok, ktoré využívajú kľukový čap na kľukovom hriadeli ako stred otáčania. To znamená, že vzdialenosť medzi stredom rotujúceho kľukového čapu a stredom každého hnacieho čapu zodpovedá pákovej dĺžke, ktorá sa konštantné mení počas rotácie kľukového hriadeľa.
Keď je posuvný strmeň v obehovom člene kolmo na strednú rovinu klukového čapu, čo je ekvivalentné najvyššiemu mŕtvemu bodu u obvyklého motora, hnacie čapy majú rovnakú pákovú dĺžku nevytvárajúcu žiadny otáčavý moment klukového hriadela. Po najvyššom mŕtvom bode (NMB) núti diferenciálna páková dĺžka účinne núti obiehajúci člen rotovať okolo klukového čapu, ako je zobrazené na Obr. 14, pri rotačnej polohe klukového hriadela 33,75°. Je zrejmé, že páková dĺžka hnacieho čapu A je väčšia než hnacieho čapu B.
Obehový člen má na jednom konci pripevnené ozubené koleso, ktoré je uvedené do záberu s pevným ozubeným kolesom s vnútorným ozubením. Keď je obehový člen nútený rotovať na kíukovom čape s ozubenými kolesami uvedenými do záberu, otáčaním núti aj kíukovú hriadeí rotovať vytvárajúc otáčavý moment kíukového hriadela.
Pri ukončení každého pracovného cyklu zmení každé rotorové zariadenie svoju funkciu z aktívnej na reaktívnu, to znamená z fungovania ako piesty na fungovanie ako hlava valca. V tomto stupni sa aplikovanie rotorovéj sily zmení z jednej nosnej plochy posuvného strmeňa na protilahlú nosnú plochu obehového člena. Reakčná sila vytvorená v ozubenom kolese s vnútorným ozubením sa nezmení v smere, nakoľko strmeň pokračuje v rotácii v rovnakom smere.
Pomer ozubeného kolesa s vonkajším ozubením a ozubeného kolesa s vnútorným ozubením sa riadi počtom piestov motora. Kruhový priemer týchto ozubených kolies je determinovaný zasunutím klukového čapu. Radiálne umiestnenie hnacích čapov v rotore a zasunutie klukového čapu determinuje uhlovú separáciu rotorov.
Mazací olej je do motorov privádzaný olejovým čerpadlom upevneným v prednom valcovom plášti a olej sa po použití vracia do spodku klukovej skrine cez vnútorný kanálik. Čas, počas ktorého dosiahne olej pracovnú teplotu z chladného stavu, bude redukovaný, ak je hladina oleja v čerpadle v úzkom kontakte s dolnou vodnou nádržkou. Zvýšenie teploty vody počas zahriatia motora je využívané pomocou prenosu tepla cez vodnú nádržku v kontakte s olejom na zvýšenie hodnoty, pri ktorej je sa olej ohrieva a potom na stabilizáciu oleja pri pracovnej teplote vody.
Malo by byť uvedené, že podstatným rysom tohto motora je to, že ak by tu neboli vratné zložky, dosiahla by sa takmer dokonalá rovnováha. Rotorové zariadenia a obehové členy, ako oddelené zložky, budú staticky a dynamicky v rovnováhe v rámci svojich príslušných párov. Hmotnosti obehového člena sú potom pridávané k zariadeniu klukového hriadela a sú dynamicky vyrovnané použitím opačne vyvážených hmotností na prednej a zadnej časti motora.
Zo všeobecného popisu je vidieť, že motor prechádzajúci šestnástimi spalovacími procesmi na tri otáčky klukového hriadela, vyžadujúci iba dva ložiskové čapy nosných častí, dva ložiskové nosné klukové čapy a dva ložiskové čapy rotora, má schopnosť redukovať trenie nosnej časti porovnateľne so zodpovedajúcim obvyklým motorom. Ďalej, cykly indukcie a kompresie sú vykonávané v príslušných zónach prstencovitého valca, ktorý ostáva relatívne chladný, nakoľko cykly spaľovania a vypúšťania sú vykonávané v iných zónach prstencovitého valca, ktorý ostáva relatívne horúci. Táto fyzikálna separácia horúcej a chladnej zóny v rámci prstencovitého valca má zvýšiť účinnosť procesu indukcie a expanzie.
Taktiež je možno vidieť, že zariadenie motora je zjednodušené pre uľahčenie hromadnej výrobnej technológie, zariadenie predstavuje vo veľkej miere skladací proces, s väčšinou zložiek rozložených vo vrstvách jedna na druhej, vyžadujúc len málo upínadiel pre umiestnenie pohybujúcich sa zložiek. Zariadenie motora môže byt usporiadané pre chladenie vzduchom, vodou alebo olejom a môže byt svojou výstupnou osou hriadeľa rozložené v akomkoľvek zvolenom uhle vrátane horizontálneho a vertikálneho.
V súhrne, v štvorcyklovej osempiestovej verzii tohto motora sa zapaľovanie uskutočňuje pri minimálnom objeme pracovnej komory (V/min), v dvoch diametrálne protiľahlých pracovných komorách, po kompresii zapaľovacej zmesi vzduchu a paliva medzi štyrmi z ôsmich piestov, ktoré pracujú v rámci prstencovitého valca. Rýchly vzrast tlaku plynu v pracovných komorách vyvíja silu na prstencovitý valec, vonkajší povrch vedľa seba postavených rotorov a povrch piestov nútiaci predstihové alebo aktívne piesty a rotor zrýchľovať, pričom súčasne, nútiac zaostávajúce alebo reaktívne piesty a rotor spomaľovať.
Pri pohľade z prednej strany motora rotujú obe rotorové zariadenia v opačnom smere hodinových ručičiek, zatiaľčo kľukový hriadeľ rotuje v smere hodinových ručičiek. Dva hnacie čapy upevnené v príslušných rotorových zariadeniach vyvíjajú rovnaké a opačné sily na hnacie strmene cez ich klzné nosné časti pri opačných stranách kľukového čapu. Ak sú klzné nosné časti kolmé na rovinu obsahujúcu os kľukového čapu a kľukový hriadeľ, hnacie čapy sú rovnako vzdialené od kľukového čapu a nenútia hnacie strmene rotovať. Avšak v jednej polohe vzhľadom na kľukový hriadeľ je nerovnaká vzdialenosť medzi kľukovým čapom a protiľahlými hnacími čapmi a výsledný otáčavý moment núti obehový člen rotovať okolo kľukového čapu. Keďže hnací strmeň rotuje s obehovým ozubeným kolesom, ktoré je uvedené do konštatného záberu s pevným ozubeným kolesom s vnútorným ozubením, tento výsledný otáčavý moment vytvára otáčavý moment kľukového hriadeľa.
Postup zaťažení vnútorného motora, ktorého výsledkom je výstupný otáčavý moment kľukového hriadeľa sú indikované v prúdovej schéme na nasledujúcej strane.
ZAŤAŽOVACIA PRÚDOVÁ SCHÉMA
TLAK PLYNU — | , — γ- |
SILA | |
OTÁČAVÝ MOMENT . . | |
REAKČNÁ SILA | - - - > |
OTÁČ. MOMENT .
KĽUK. HRIADEĽA
KĽUK. hriadeľ | |
1 I • | |
HLÁV. NOSNÝ ložísk, čap |
PREVOD. SILY ^EPAR-TANGENC | ||
P | PRSTENC. VALC. PLAŠÍ | - |
Keďže motor popísaný vyššie je považovaný za najlepšie akomodujúci očakávané zaťaženia svojich zložiek, môže byť uplatnený tam, kde sa požaduje vyššia rýchlosť kľukového hriadeľa. Pri takýchto okolnostiach, by napríklad podobný motor, ktorý má ozubené kolesá uvedené do záberu externe okolo ozubeného kolesa s vonkajším ozubením, predstavoval motor, ktorý má kľukový hriadeľ rotujúci päťnásobnou rýchlosťou ako je rýchlosť rotorového zariadenia.
Bude sa to samozrejme realizovať, vyššie uvedený bol iba spôsob ilustrovania vynálezu príkladmi a o všetkých modifikáciách a variáciách tohto vynálezu zrejmých pre odborníkov v danej oblasti techniky sa uvažuje tak, že nepresahujú rozsah a rámec tohto vynálezu ako je definovaný v priložených nárokoch.
7* SSZ-M
• · · • · • ··· | ·· | ···· • • | • • | • · • • | |
• • | • • | ||||
• · · | • | • | • · | • | • |
·· ·· | ·· | ·· | ·· |
Claims (28)
1. Rotačné objemové zariadenie, ktorý obsahuje pevný toroidný valec nachádzajúci sa v skrini valcov vybavený kruhovým prístupovým otvorom obkolesujúcim vnútornú obvodovú časť toroidného valca; vedľa seba postavené rotory, ktoré sa rozširujú do kruhového otvoru a uzatvárajú ho, nesú príslušné piesty v toroidnom valci, čím sa piesty v toroidnom valci môžu pohybovať kývavým pohybom, každý piest má tesniace prostriedky, ktoré ho spájajú priamo so stenou toroidného valca, čím sa vo vnútri toroidného valca tvoria rozširujúce a zmenšujúce sa pracovné komory medzi susednými piestami na príslušných rotoroch; prívodné a výtokové kanály v stene toroidného valca pre vstup a výstup zmesi do a z pracovných komôr; hnací hriadeľ uložený v skrini valcov pre rotáciu okolo svojej osi koncentrickej s osou rotorov, vyznačujúce sa tým, že kľukový hriadeľ (40) má odklon hnacieho čapu (56) od osi kľukového hriadeľa (40) a je umiestnený uprostred hlavného ložiska (51) a rotormi (45); v hnacom čape (56) je uložený planétový člen (50) pre kruhový pohyb okolo osi kľukového hriadeľa (40); každý rotor (45) má príslušné pohonné spojenie s odklonom planétového člena (50) od osi kľukového hriadeľa (40) pre rotáciu rotorov na pohyb nesených piestov (47) kývavým pohybom v toroidnom valci (41), pričom príslušné piesty (47) vo vnútri toroidného valca (41) vytvárajú rozširujúce a zmenšujúce sa pracovné komory a jedno z pohonných spojení sa tiahne z planétového člena (50) cez otvor v blízkom rotore k vzdialenejšiemu rotoru.
2. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že priame pohonné spojenie medzi každým rotorom (45) a/ alebo každým planétovým členom (50) je tvorené tak, že os hnacieho čapu je paralelná s osou kľukového hriadeľa (40), pričom hnací čap (56) je pevne umiestnený na jednom z planétových členov (50) alebo rotore (45) a posuvný v príslušnej radiálnej drážke druhého.
3. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 2 vyznačujúce sa tým, že každý hnací čap (56) je pevne umiestnený v príslušnom rotore (45) a dvojitý planétový člen je namontovaný na ďalšom kľukovom čape umiestnenom koaxiálne s uvedeným hnacím čapom (56) ale na opačnej strane rotorov, pričom • ·
I »·· ·· ···· • · · • · · každý hnací čap (56) sa tiahne cez otvor v susednom rotore k príslušnému otvorenému koncu (92) v každom planétovom člene (50).
4. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že každý otvorený koniec (95) je radiálna drážka a drážky sú symetricky usporiadané okolo planétového člena (50).
5. Rotačné objemové zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 2 až 4, vyznačujúce sa tým, že každý hnací čap (56) je držaný v klznom bloku (57), ktorý je voľne posuvný pozdĺž príslušného otvorenému koncu (92).
6. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že každý hnací čap (56) je otáčavý v príslušnom klznom bloku (57).
7. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 5 alebo nároku 6, vyznačujúce sa t ý m, že každý otvorený koniec (92) má čiastočne kruhový tvar a tým je každý klzný blok (57) pripútaný k príslušnému otvorenému koncu (92).
8. Rotačné objemové zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 7, vyznačujúce sa tým, že kľukový hriadeľ (40) má stredové ložisko (49), na ktorom sú pripevnené rotory (45), stredové ložisko (49) je koncentrické s osou kľukového hriadeľa (40) a je umiestnené medzi hlavnými ložiskami (51).
9. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že stredové ložisko (49) sa radiálne tiahne nad hnací čap (56).
10. Rotačné objemové zariadenie podľa nárokov 8 alebo 9, vyznačujúce sa t ý m, že kľukový čap (56) a stredové ložisko (49) tvoria integrálnu časť a každé radiálne hlavné ložisko (51) je excentrický pripevnené na koncový výčnelok (44) kľukového hriadeľa (40).
11. Rotačné objemové zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 8 až 10, vyznačujúce sa tým, že stredové ložisko (49) je symetrické okolo stredovej roviny obsahujúcej toroidnú os toroidného valca (41).
12. Rotačné objemové zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 11, vyznačujúce sa tým, že kruhový otvor (58) je symetrický okolo stredovej roviny.
13. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 12, vyznačujúce sa tým, že otvorom (58) je zúžený otvor na toroidnom valci (41).
14. Rotačné objemové zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 13, vyznačujúce sa tým, že obvodové plochy (61) rotorov sú valcovité a rozsiahle a končia pri príslušných opačných spojeniach medzi otvorom (58) a toroidnym valcom (41).
15. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 14, vyznačujúce sa tým, že vedľa seba postavené rotory (45) sa združujú v stredovej rovine obsahujúcej toroidnú os toroidného valca (41) a spojenie medzi rotormi (45) a príslušnými piestami (47) sa tiahne cez obvodové plochy príslušných rotorov na opačných stranách uvedenej stredovej roviny.
16. Rotačné objemové zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 15, vyznačujúce sa tým, že vedľa seba postavené rotory (45) sú identické ale sú navzájom opačne usporiadané.
17. Rotačné objemové zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 16, v y z n a č u j ú c e sa t ý m, že skriňa valcov zahrňuje príslušné opačné časti (22,23) krytu, ktoré sa spájajú pozdĺž stredovej roviny obsahujúcej toroidnú os toroidného valca (41).
18. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 17, vyznačujúce sa tým, že prívodné a výfukové kanály (131,130) sú oddelené od spojenia skriňových častí.
19. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 17, vyznačujúce sa tým, že kľukový hriadeľ (40) je umiestnený medzi skriňovými časťami na príslušných • ·· ······ ·· ··· ·· · ··· • ··· · · · ·· opačných skriňových častiach ako otočný a to upnutím opačných koncov hnacieho hriadeľa axiálne na príslušné opačné skriňové časti (22,23) z vnútra (78), pričom hnací spoj obsahuje komponenty namontované na kľukovom hriadeli (40) z niektorého z jeho opačných koncov v axiálnom smere.
20. Rotačné objemové zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 19, vyznačujúce sa tým, že každý koniec kľukového hriadeľa (40) je prístupný na opačných stranách skrine valcov.
21. Rotačné objemové zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 20, v y z n a č u j ú c e sa t ý m, že každý planétový člen (50) má planétový prevod koncentrický s kľukovým hriadeľom (40), zapadajúcim do komplementárneho prevodu spojeného so skriňou valcov a umiestneného koncentrický okolo osi kľukového hriadeľa (40).
22. Rotačné objemové zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 21,vyznačujúce sa tým, že toroidný valec (41) má kruhový prierez.
23. Rotačné objemové zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 22 a v konfigurácii štvortaktného motora, vyznačujúce sa tým, že rotory sú poháňané v opačnom smere ku hnaciemu hriadeľu, prívodné a výtokové kanály zahrňujú dvojicu diametrálne opačných prívodných a výtokových kanálov (130,131) a príslušné prívodné a výtokové kanály sú rozostavené po dvojiciach v príslušne oddelených polohách hraničiacich s polohou pri ktorej tvoria piesty minimálne obsahy pracovných komôr.
24. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 23, vyznačujúce sa tým, že vedľa seba postavené rotory (45) nesú aspoň taký počet piestov (47), ktorý odpovedá počtu taktov typu motora, so vzrastajúcim počtom piestov na vedľa seba postavených rotoroch sa tieto stávajú ich násobkom.
25. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 24, vyznačujúce sa tým, že piesty (47) sú uložené v rovnakom počte na dvojici vedľa seba postavených rotorov (45), celkový počet piestov (47) je násobkom štyroch, piesty sú ·· ···· ·· • · · · · · • · · · · • ·· ·· · • ··· • · • · • · · · · ·· ·· ·· · rozostavené v rovnakej vzdialenosti okolo každého príslušného rotora (45); prívodové a výtokové kanály zahrňujú prívodový a výtokový kanál (130,131) pre každé štyri piesty; prívodové a výtokové kanály sú rozmiestnené v príslušných oddelených polohách, v ktorých susedné piesty tvoria minimálne objemy pracovných komôr na postupné otváranie každého prívodového kanála v konštantnom časovom vzťahu k rozširujúcej sa pracovnej komore a každý výtokový kanál sa postupne otvára v konštantnom časovom vzťahu ku zmenšujúcej sa pracovnej komore.
26. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 25, vyznačujúce sa tým, že piesty (47) sú v profile čiastočne kruhové a každý má piestový tesniaci krúžok (94) natiahnutý okolo jeho kruhovej časti a spájajúci ho so stenou pevného toroidného valca (41) a ďalšie tesnenie, ktoré tesní časť opačného rotora voľnú v uvedenom kruhovom otvore.
27. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 25 alebo 26, vyznačujúce sa t ý m, že je schopné pracovať ako štvortaktný spaľovací motor, ktorý má pre každé štyri piesty jeden prívodový kanál (130) a jeden výtokový kanál (131).
28. Rotačné objemové zariadenie podľa nároku 25 alebo 26, vyznačujúce sa t ý m, že je schopné pracovať ako typ dvojtaktného zariadenia, ktoré má pre každé štyri piesty dva prívodové kanály (130) a dva výtokové kanály (131).
1/24
OBRÁZOK 1
2/24
OBRÁZOK 2
3/24
OS PRSTENCOVITÉHO VALCA &
OBRÁZOK 3
4/24
OBRÁZOK 4
5/24
OBRÁZOK 5
OBRÁZOK
7/24
OBRÁZOK 7
8/24
STREDNÁ STREDNÁ STREDNÁ ROVINA ROVINA ROVINA NOSNÝCH MOTORA NOSNÝCH BLOKOV BLOKOV
OBRÁZOK 8
9/24 ο
σ*
OBRÁZOK 9 ι_η
U1
Γ\| un
10/24
OBRÁZOK 10
11/24
OBRÁZOK 11
OBRÁZOK
13/24
OBRÁZOK 13
14/24 obr. I4d 101.25’ kľuková rotácia. ·- obr. 14e 135’ kľuková rotácia obr. 14f 168.75’ kľuková rotácia
ΈΧ-.
15/24 τ
obr. 14j 303.75* kľuková rotácia obr. 14k 337.5* kľuková rotácia k OBR- 141 371.25* kľuková rotácia x
17/24
EX-
OBR -|4v 708.75’ kľuková rotácia i obr. 14w 742.5’ kľuková rotácia j obr. 14x 776.25’ kľuková rotácia
18/24 obr. 14bb 911.25 kľuková rotácia f obr. 14cc 945 kľuková rotácia I P obr. 14dd 978.75 kľuková rotácia| x
19/24
20/24
77777
OBRÁZOK 15
21/24
OS KĽUKOVÉHO HRIADEĽA
STREDNÁ STREDNÁ ROVINA ROVINA NOSNÝCH MOTORA BLOKOV
118B
OBRÁZOK 16
22/24
OBRÁZOK 17
23/24
OBRÁZOK 18
24/24
140
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AUPN5505A AUPN550595A0 (en) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | Rotary positive displacement apparatus |
AUPN5504A AUPN550495A0 (en) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | Rotary internal combustion engines |
PCT/AU1996/000584 WO1997011258A1 (en) | 1995-09-19 | 1996-09-16 | Rotary internal combustion engines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK53398A3 true SK53398A3 (en) | 2001-09-11 |
SK284459B6 SK284459B6 (sk) | 2005-04-01 |
Family
ID=25645027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK533-98A SK284459B6 (sk) | 1995-09-19 | 1996-09-16 | Rotačné objemové zariadenie |
Country Status (22)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0851970B1 (sk) |
JP (1) | JPH11515072A (sk) |
KR (1) | KR100395080B1 (sk) |
CN (1) | CN1075156C (sk) |
AR (1) | AR007763A1 (sk) |
AT (1) | ATE236344T1 (sk) |
BG (1) | BG63222B1 (sk) |
BR (1) | BR9610949A (sk) |
CZ (1) | CZ290649B6 (sk) |
DE (1) | DE69627167T2 (sk) |
EA (1) | EA000883B1 (sk) |
HU (1) | HU222919B1 (sk) |
IN (1) | IN191052B (sk) |
MX (1) | MX9802148A (sk) |
MY (1) | MY120413A (sk) |
NZ (1) | NZ316854A (sk) |
PL (1) | PL180814B1 (sk) |
RO (1) | RO117931B1 (sk) |
SK (1) | SK284459B6 (sk) |
TW (1) | TW330226B (sk) |
UA (1) | UA28111C2 (sk) |
WO (1) | WO1997011258A1 (sk) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1025835C2 (nl) * | 2004-03-26 | 2005-10-03 | Leendert Johannes Meester | Werkwijze alsmede verbrandingsmotor die is voorzien van een ringvormige holle stator, een in de stator verplaatsbare rotor, alsmede van ten minste twee in de stator verplaatsbare zuigers. |
CN101149017A (zh) * | 2006-09-18 | 2008-03-26 | 谭波 | 旋转活塞的固定轴结构 |
US7461626B2 (en) | 2006-12-21 | 2008-12-09 | Ford Global Technologies, Llc | Powertrain including a rotary IC engine and a continuously variable planetary gear unit |
RU2630717C1 (ru) * | 2016-03-14 | 2017-09-12 | Валерий Владиславович Гридин | Роторно-лопастной двигатель, способ вращения лопастей в нем, способ воздушного охлаждения его лопасти и способ диффузионного горения топлива в нем |
CN213175826U (zh) * | 2017-11-14 | 2021-05-11 | Lg电子株式会社 | 转子发动机 |
KR101919712B1 (ko) * | 2017-11-14 | 2018-11-16 | 엘지전자 주식회사 | 크랭크축 및 이를 포함하는 로터리 엔진 |
EP4053386A1 (en) * | 2021-03-04 | 2022-09-07 | Volvo Car Corporation | Crankshaft mounted compressor |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2498248B2 (fr) * | 1981-01-19 | 1985-06-14 | Snecma | Perfectionnement aux moteurs volumetriques rotatifs |
DE3521593A1 (de) * | 1985-06-15 | 1987-01-02 | Gebhard Hauser | Stator-rotor-gruppe fuer eine drehkolbenartige maschine mit kompressions- und expansionskammern |
WO1995034749A1 (de) * | 1994-06-10 | 1995-12-21 | Robert Schnetzer | Verbrennungsmotor |
GB2295857B (en) * | 1994-12-07 | 1998-09-09 | Michael V Rodrigues | Satellite engine, compressor and motor |
-
1996
- 1996-09-16 AT AT96929973T patent/ATE236344T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-09-16 HU HU9802583A patent/HU222919B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1996-09-16 KR KR10-1998-0702045A patent/KR100395080B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-09-16 BR BR9610949A patent/BR9610949A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-09-16 SK SK533-98A patent/SK284459B6/sk unknown
- 1996-09-16 EP EP96929973A patent/EP0851970B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-16 CN CN96197776A patent/CN1075156C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-16 DE DE69627167T patent/DE69627167T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-16 NZ NZ316854A patent/NZ316854A/xx unknown
- 1996-09-16 EA EA199800314A patent/EA000883B1/ru not_active IP Right Cessation
- 1996-09-16 RO RO98-00753A patent/RO117931B1/ro unknown
- 1996-09-16 UA UA98031381A patent/UA28111C2/uk unknown
- 1996-09-16 PL PL96326348A patent/PL180814B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1996-09-16 CZ CZ1998824A patent/CZ290649B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1996-09-16 JP JP9512241A patent/JPH11515072A/ja not_active Ceased
- 1996-09-16 WO PCT/AU1996/000584 patent/WO1997011258A1/en active IP Right Grant
- 1996-09-17 MY MYPI96003837A patent/MY120413A/en unknown
- 1996-09-17 IN IN1653CA1996 patent/IN191052B/en unknown
- 1996-09-18 AR ARP960104396A patent/AR007763A1/es unknown
- 1996-09-19 TW TW085111599A patent/TW330226B/zh active
-
1998
- 1998-03-19 MX MX9802148A patent/MX9802148A/es unknown
- 1998-04-15 BG BG102387A patent/BG63222B1/bg unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MY120413A (en) | 2005-10-31 |
UA28111C2 (uk) | 2000-10-16 |
IN191052B (sk) | 2003-09-13 |
HU222919B1 (hu) | 2003-12-29 |
EA199800314A1 (ru) | 1999-04-29 |
JPH11515072A (ja) | 1999-12-21 |
CZ82498A3 (cs) | 1998-09-16 |
HUP9802583A3 (en) | 2000-03-28 |
HUP9802583A2 (hu) | 1999-03-29 |
CN1075156C (zh) | 2001-11-21 |
PL180814B1 (pl) | 2001-04-30 |
AR007763A1 (es) | 1999-11-24 |
DE69627167D1 (de) | 2003-05-08 |
PL326348A1 (en) | 1998-09-14 |
WO1997011258A1 (en) | 1997-03-27 |
EP0851970B1 (en) | 2003-04-02 |
CZ290649B6 (cs) | 2002-09-11 |
KR100395080B1 (ko) | 2003-11-01 |
BG63222B1 (bg) | 2001-06-29 |
ATE236344T1 (de) | 2003-04-15 |
BR9610949A (pt) | 1999-01-12 |
CN1200163A (zh) | 1998-11-25 |
EP0851970A1 (en) | 1998-07-08 |
MX9802148A (es) | 1998-11-29 |
RO117931B1 (ro) | 2002-09-30 |
SK284459B6 (sk) | 2005-04-01 |
DE69627167T2 (de) | 2004-05-06 |
NZ316854A (en) | 2000-01-28 |
EP0851970A4 (en) | 2000-02-23 |
BG102387A (en) | 1998-11-30 |
TW330226B (en) | 1998-04-21 |
KR19990063602A (ko) | 1999-07-26 |
EA000883B1 (ru) | 2000-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6659744B1 (en) | Rotary two axis expansible chamber pump with pivotal link | |
RU2439333C1 (ru) | Роторно-поршневая машина объемного расширения | |
AU718669B2 (en) | Improvements in or relating to engines/pumps | |
KR20010031930A (ko) | 레이디얼 모터/펌프 | |
US6210135B1 (en) | Internal combustion rotary engine | |
US6071098A (en) | Rotary internal combustion engines | |
SK53398A3 (en) | Rotary internal combustion engines | |
EP1042591B1 (en) | Coaxial reciprocating axisymmetric engine | |
US3741694A (en) | Positive displacement rotary engine | |
US6371743B1 (en) | Rotary internal combustion engines | |
US5520147A (en) | Rotary motor or engine having a rotational gate valve | |
JPH07158464A (ja) | 4サイクルピストン式内燃機関 | |
RU2041360C1 (ru) | Роторный двигатель | |
US20210381425A1 (en) | Rotary vane internal combustion engine | |
GB2074652A (en) | Rotary positive displacement devices | |
AU747966B2 (en) | Rotary internal combustion engines | |
AU756522B2 (en) | Axial piston machine | |
RU2033542C1 (ru) | Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания | |
EP2925966B1 (en) | Internal combustion engine employing an orbiting planetary gearing system | |
AU2002302034B2 (en) | Axial Piston Machine | |
RU2015352C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
NZ332316A (en) | Wobble plate motor with pairs of opposed cylinders rotating around crankshaft, with cylinder port sealed by ring seal |