Роторный двигатель внутреннего сгорания
Роторный двигатель внутреннего сгорания предназначен для использования в транспортной технике наземного и воздушного сообщения. В цилиндрическом роторе двигателя по оси выполнены цилиндры 3, в которых размещены сдвоенные поршни 4, выполненные за одно целое с ползуном 5 или соединенные жестко с последним. Цилиндрическое кольцо 8 ротора установлено свободно на роторе. На радиальной поверхности ротора вблизи отверстий цилиндров установлены комплекты уплотнительных пластин 20, контактирующих с цилиндрическим кольцом ротора по площадкам. Вал 7 отбора мощности с эксцентриком связан с синхронизирующими шестернями внутреннего зацепления с передаточным отношением 2 : 1. Большая шестерня с внутренними зубьями жестко закреплена на цилиндрическом роторе, а меньшая шестерня с наружными зубьями выполнена за одно целое с валом отбора мощности. В двигателе обеспечено планетарное движение поршней 4 с ползуном 5 и устранено появление знакопеременных сил инерции. В цилиндрах выполнены топливопродувочные и выпускные каналы, а на передней торцевой крышке имеется продувочно-охладительное окно и установлена форсунка. На задней торцевой крышке выполнено выпускное окно. 2 ил.
Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для использования в транспортной технике наземного и воздушного сообщения.
Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий ротор с цилиндрами, сдвоенные поршни, выполненные цилиндрическими за одно целое с ползуном или жестко соединенные с последним, сидящим свободно на эксцентрике, выполненном на валу отбора мощности, ось которого параллельна оси ротора и смещена относительно ее на величину, равную величине эксцентриситета, причем на роторе и на валу отбора мощности имеются синхронизирующие шестерни внутреннего зацепления с передаточным отношением 2:1, из которых большая шестерня с внутренними зубьями жестко закреплена на роторе, а малая шестерня с наружными зубьями расположена на валу отбора мощности [1]. Недостаток известного двигателя заключается в сложности изготовления деталей двигателя и в недостаточной надежности и долговечности. Задачей изобретения является выполнение цилиндров и поршней и поршневых колец, простых в изготовлении и обработке, и повышение эффективности уплотнения в сопряжении этих деталей, снижение нагрузки в узлах соединения поршней с другими деталями, уменьшение усилий взаимодействия цилиндров и поршней и повышение срока их службы, достижение хорошей компенсации разницы тепловых деформаций цилиндров и предупреждение перегрева поршней для повышения их надежности, устранения действия на поршни знакопеременных сил при исключении возвратно-вращательного их перемещения в абсолютном движении и повышение механического КПД механизма преобразования движения поршней во вращательное движение вала отбора мощности. В результате выполненных усовершенствований обеспечивается простота изготовления двигателя, увеличение его долговечности, повышение надежности, механического КПД, быстроходность и экономичность. Поставленная задача решается тем, что роторный двигатель внутреннего сгорания содержит ротор с цилиндрами, сдвоенные поршни, выполненные цилиндрическими за одно целое с ползуном или жестко соединенные с последним, сидящим свободно на эксцентрике, выполненном на валу отбора мощности, ось которого параллельна оси ротора и смещена относительно ее на величину, равную величине эксцентриситета эксцентрика, на роторе и на валу отбора мощности имеются шестерни внутреннего зацепления с передаточным отношением 2: 1, из которых большая шестерня с внутренними зубьями жестко закреплена на роторе, а малая шестерня с наружными зубьями расположена на валу отбора мощности, ротор изготовлен цилиндрическим и в нем по оси диаметра выполнены стыкующие цилиндры, образующие сквозное отверстие, в котором помещены сдвоенные поршни, на радиальной поверхности цилиндрического ротора установлено свободно цилиндрическое кольцо ротора, под которым на радиальной поверхности первого вблизи краев цилиндров установлены комплекты радиальных уплотнительных пластин, сопрягающиеся по площадкам с цилиндрическим кольцом ротора, в котором выполнены воздушные каналы охлаждения, причем последние имеются и в ползуне, малая шестерня выполнена за одно целое с валом отбора мощности, в цилиндрическом роторе топливо-продувочные каналы расположены близко к краю цилиндров, а выпускные каналы расположены намного дальше. На фиг. 1 показан продольный разрез двигателя: на фиг. 2 - вид А-А фиг. 1. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, куда помещен цилиндрический ротор 2, в котором по оси диаметра выполнены стыкующиеся цилиндры 3, образующие сквозные отверстия, в эти цилиндры помещены цилиндрические поршни 4, соединенные промежуточным звеном-ползуном 5, выполненным с ними за одно целое и сидящим свободно на эксцентрике 6, связанном жестко или выполненным за одно целое с валом 7 отбора мощности. На цилиндрическом роторе 2 свободно установлено цилиндрическое кольцо 8 ротора, закрывающее на нем отверстие цилиндров 3 и не контактирующее с корпусом 1, закрытым передней торцовой крышкой 9 и задней торцовой крышкой 10, имеющими центральные выступы 11 и 12, на которые опирается цилиндрический ротор 2 и через которые проходит вал 7 отбора мощности, ось которого О0-О0 смещена относительно оси цилиндрического ротора 2 О-О на величину Е, равную величине эксцентриситета Е1 эксцентрика 6, имеющего ось О1-О1. На сдвоенных поршнях 4 установлено по два компрессорных кольца 13 и маслосъемное кольцо 14 и на головках этих поршней выполнены камеры 15 сгорания, а на цилиндрическом роторе 2 имеются топливопродувочные каналы 16 и на передней торцовой крышке 9 установлена форсунка 17. Топливопродувочные каналы 16 уплотнены комплектом уплотнительных пластин 18, поджимаемых к передней торцовой крышке 9 ленточными пружинами 19. А на радиальной поверхности цилиндрического ротора 2, вблизи отверстий цилиндров 3, установлены комплекты уплотнительных пластин 20, поджимаемых к цилиндрическому кольцу 8 ротора ленточными пружинами 21. На цилиндрическом роторе 2 закреплена жестко синхронизирующая шестерня с внутренними зубьями 22, а на валу 7 отбора мощности имеется малая синхронизирующая шестерня 23, и эти шестерни внутреннего зацепления имеют передаточное отношение 2:1, при этом целесообразно шестерню 23 выполнять за одно целое с валом 7 отбора мощности, чтобы не снизить жесткость последнего. На концах вала 7 отбора мощности выполнены шлицы 24 для привода вспомогательных агрегатов и схема мощности. Для уравновешивания центробежных сил сдвоенных поршней 4 и ползуна 5 на концах вала 7 отбора мощности установлены противовесы 25, закрытые крышками 26. На передней торцовой крышке 9 имеется продувочно-охладительное окно 27, продувочный воздух показан стрелкой 28, а стрелкой с крестиком 29 указаны отработанные газы. На стенках цилиндров 3 имеются выпускные каналы 30, на задней торцовой крышке 10 корпуса выполнено выпускное окно 31, выпускные каналы 30 цилиндров уплотнены комплектами пластинчатого уплотнения 32. Охлаждающий воздух показан стрелкой с ноликом 33. В ползуне выполнены воздушные каналы охлаждения 34, в цилиндрическом кольце 8 ротора имеются воздушные каналы охлаждения 35. В центральных выступах 11 и 12 передней 9 и задней 10 торцовых крышек выполнены масляные каналы охлаждения 36, в цилиндрическом роторе 2 имеются масляные каналы охлаждения 37. На торцах цилиндрического ротора 2 имеются впускные выемки воздушного охлаждения 38 и выпускные выемки воздушного охлаждения 39. Роторный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. При вращении большой синхронизирующей шестерни 22 ротора 2 и малой синхронизирующей шестерни 23 вала отбора мощности 7 (соотношение диаметров делительных окружностей этих шестерен равно 2:1) последний вращается вокруг своей оси О0-О0 в два раза быстрее цилиндрического ротора 2, а вместе с ним с такой же угловой скоростью С1 вращается его эксцентрик 6 вместе с ползуном 5 и сдвоенными цилиндрами 3 и одновременно последние вращаются на эксцентрике 6 вокруг его оси О1-О1 с угловой скоростью C2 вместе с цилиндрическим ротором 2, т. е. медленнее в два раза. В итоге цилиндрические поршни 4 с ползуном 5 совершают абсолютное планетарное движение по отношению к оси О0-О0 вала 7 отбора мощности, однако по отношению к цилиндрам 3 они совершают возвратно-поступательное движение. На фиг. 2 - промежуточное положение цилиндров и поршней показано штрихпунктирными линиями при повороте от первоначального положения центра О1 эксцентрика 6 на 180o, где он отражен со штрихом, т.е. в положении![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/4/44151.gif)
Формула изобретения
Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий ротор с цилиндрами, сдвоенные поршни, выполненные цилиндрическими заодно с ползуном или жестко соединенные с последним, сидящим на валу отбора мощности, ось которого параллельна оси ротора и смещена относительно ее на величину, равную величине эксцентриситета эксцентрика, причем на роторе и на валу отбора мощности имеются шестерни внутреннего зацепления с передаточным отношением 2 : 1, из которых большая шестерня с внутренними зубьями жестко закреплена на роторе, а малая шестерня с наружными зубьями расположена на валу отбора мощности, отличающийся тем, что ротор изготовлен цилиндрическим и в нем по оси диаметра выполнены стыкующие цилиндры, образующие сквозное отверстие, в котором помещены сдвоенные поршни, на радиальную поверхность цилиндрического ротора установлено свободно цилиндрическое кольцо ротора, под которым над радиальной поверхности первого вблизи краев цилиндров установлены комплекты радиальных уплотнительных пластин, сопрягающихся по площадкам с цилиндрическим кольцом ротора, в котором выполнены воздушные каналы охлаждения, причем последние имеются и в ползуне, малая шестерня выполнена заодно с валом отбора мощности, в цилиндрическом роторе топливо-продувочные каналы расположены близко к краю цилиндров, а выпускные каналы расположены намного дальше.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2