|
початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2249701
Двигуни внутрішнього згоряння з хитним РОТОРОМ-поршня
Ім'я заявника: Ліпневенко Валентин Андрійович (UA); Лук'янова Маргарита Валентинівна (UA)
Ім'я винахідника: Ліпневенко Валентин Андрійович (UA); Лук'янова Маргарита Валентинівна (UA)
Ім'я патентовласника: Ліпневенко Валентин Андрійович (UA); Лук'янова Маргарита Валентинівна (UA)
Адреса для листування: 91050, м Луганськ, вул. Навчальна, 4а, ЗАТ "Інститут" Спецавтоматика ", В.А. Ліпневенко
Дата початку дії патенту: 2003.07.21
Винахід відноситься до машинобудування, а саме до двигунів з хитними робочими органами. Технічним результатом є підвищення ефективності роботи двигуна. Суть винаходу полягає в тому, що двигун містить корпус 1 з виконаної в ньому кільцевої робочої камерою 2 і камерами завихрення 39, 40, виконаними в перегородках 9, 10. На вхідному валу 8 встановлений хитний ротор-поршень 7 з магнітно-твердого матеріалу, який має маточину 30 з лопатями 28, 29, що утворюють з перегородками дві робочі 33, 34 і дві нагнітальні 35, 36 порожнини. Механізм приводу ротора-поршня включає кривошипно-шатунний механізм. Згідно винаходу корпус 1 двигуна виконаний з діаметрально протилежно розташованими пазами 51, 52 Т-подібної форми, всередині яких розміщені стрижні 53, 54 з електротехнічної сталі з обмотками 55, 56, що контактують з внутрішньою поверхнею, що охоплює їх пластини 57 з електротехнічної сталі С-образної форми. У перегородках 9, 10 виконані радіальні пази 43, 44, що мають вихід в камери завихрення 39, 40. Центральні електроди 45, 46 свічок укріплені в перегородках 9, 10 і введені в камери завихрення 39, 40. Це дозволить забезпечити простими засобами розширення функціональних можливостей , збільшення ККД двигуна і підвищення надійності двигуна при експлуатація.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до двигунобудування, а саме до двигунів з хитними робочими органами.
Відомий роторний двигун внутрішнього згоряння, що містить корпус з кільцевої робочої камерою, співвісні робочі вали з встановленими на них лопатями, що утворюють в кільцевої камері чотири робочі і нагнітальні / неробочі / порожнини, вихідний вал і механізм приводу лопатей, встановлений на робочих валах, кінематично зв'язує їх з вихідним валом і включає шестерню, закріплену жорстко на корпусі співвісно з робочими валами, кривошипні механізми, забезпечені зубчастими колесами-сателітами і повзунами, встановлені попарно-протилежно і кінематично пов'язані з вихідним валом, при цьому зубчасті колеса входять в зачеплення з нерухомою шестернею, закріпленою на корпусі, а повзуни знаходяться в пазах хрестовини, встановлених на робочих валах. Для підвищення надійності роботи роторного двигуна вихідний вал і механізм приводу забезпечені зубчастими колесами, які перебувають в зачепленні, причому зубчасте колесо механізму приводу має внутрішні спиці, на робочих валах встановлені зубчасті сектори, в зачепленні з якими знаходяться конічні шестерні, встановлені на спицях і пов'язані жорстко з пружинами кручення, робочі вали забезпечені механізмом стабілізації кутової швидкості, що складається з двох балансирів, пов'язаних між собою пружинами і забезпечених роликами, і профільованого кулачка, встановленого з можливістю повороту на корпусі машини і забезпеченого рукояткою для повороту. / Див. А.с.СССР №1442683 "Роторний двигун внутрішнього згоряння", МПК 7 F 02 В 53/00, 07.12.88 р /
Недоліком цього двигуна є складність його конструкції, викликана наявністю механізму приводу лопатей, двох кривошипних механізмів і механізму стабілізації кутової швидкості.
Виконання робочих і нагнітальних порожнин робочими і допоміжними лопатями зажадає обертання лопатей з різною швидкістю від системи механізмів, а отже, потребують додатковий витрата потужності, що знизить ККД / коефіцієнт корисної дії / двигуна.
Відсутність ефективного процесу продувки відпрацьованих газів призводить до зниження якості надійшла горючої суміші через змішування її з залишками відпрацьованих газів.
Ці недоліки частково усунені в "двотактний двигун внутрішнього згоряння з хитним ротором-поршнем", що містить циліндричний, закритий з обох сторін кришками 4, 5 корпус 1 / картер /, який утворює кільцеву робочу камеру, в середині якої встановлено вхідний вал 3 фіг.1 / с хитним ротором-поршнем 6, в ступиці якого виконана виїмка 17, сегментну перегородку 7, прикріплену до корпусу 1 болтами 10, 11, генератор змінного струму / пристрій запалювання / 43 і канали для підведення горючої суміші 18 і для відводу відпрацьованих газів 19, які закриваються і відкриваються лопатою 22 хитається ротора-поршня. На валу 3 /фіг.3/ закріплений кривошип 23 / важіль /, який за допомогою шатуна 25 пов'язаний з кривошипом 26, встановленим на вихідному валу 27. У корпусі 1 поруч з сегментної перегородкою 7 встановлена свічка запалювання 16, і між ними і поршнем 6 встановлюються ущільнення 12, 13, 14, 15. / Див. патент ФРН №3811760 "Двотактний двигун внутрішнього згоряння з хитним ротором-поршнем", МПК 7 F 02 B 53/00, F 01 C 9/00, 01.06.89 р / .
Недоліком цього двигуна є те, що він має ротор-поршень з однієї лопатою, яка з перегородкою ділять робочу кільцеву камеру на дві порожнини, одна з яких нагнетательная, а інша робоча. Це призводить до того, що для повернення ротора-поршня з нижньої мертвої точки / НМТ / до верхньої мертвої точки / ВМТ / потрібна додаткова потужність для обертання вихідного валу, що знизить ККД двигуна.
При хитанні ротора-поршня через його неврівноваженості виникають сили тертя, що викликають знос підшипників вала, корпуса, лопаті ротора-поршня і зниження надійності двигуна при експлуатації.
Наявність генератора змінного струму збоку корпусу призводить до збільшення габаритів двигуна і складності його конструкції.
Відомий і "Двигун внутрішнього згоряння з хитним ротором-поршнем", який є найбільш близьким аналогом-прототипом заявленого винаходу. За прототип прийнятий двигун внутрішнього згоряння, що містить циліндричний корпус 7 фіг.1, 2 / с каналами для охолодження і встановленими в ньому форсунками 21 фіг.1 - варіант дизельного двигуна / або двома свічками запалювання 22 /фіг.2 - варіант двигуна " Отто "/. На корпусі 7 /фіг.2/ двигуна передбачений для подачі горючої суміші впускний канал 25, а для вихлопу відпрацьованих газів вихідний канал 26. Усередині корпусу 7 на робочому валу 10 встановлено хитний ротор-поршень 8 / анкер / с двома лопатями і закріплені жорстко з внутрішньої його боку навпроти форсунок 21 /фіг.1/ і в місці установки свічок запалювання 22 /фіг.2/ перегородки 27 / переходи /. Ротор-поршень 8 і перегородки 27 ділять робочу кільцеву камеру, утворену корпусом 7 на чотири порожнини зі змінною об'ємною величиною, дві з яких порожнини нагнітання 23 і дві робочі порожнини 24. Для переливу горючої суміші в робочі порожнини 24 в маточині хитного ротора-поршня 8 виконані виїмки 9 фіг.1, 2 /. У жорстких перегородках 27 виконані камери завихрення 20 фіг.1 - варіант дизельного двигуна /, в яких надійшла горюча суміш з робочих порожнин завдяки обертається руху хитного ротора-поршня 8 буде стискатися і при сильному завихренні згущуватися. Всередині ротора-поршня 8 і вихідного вала 11 двигуна для змащення і охолодження виконані канали 18 фіг.1, 2, 3 /. Для подачі мастила за допомогою насоса служать отвори 29. Підпружинені спіральними пружинами керамічні ущільнення 17 і кільця 16 розташовані на лопатях ротора-поршня 8 і перегородках 27. На кривошипі вала 10 і кривошипі вала 12 встановлений шатун / штанга / 13 /фіг.3, 4 / , що перетворює рух, що гойдає вала 10 в обертальний рух вала 12, на якому встановлена шестерня 15 /фіг.5/, що знаходиться в зачепленні з шестірнею 14, насадженої на валу 11, який рухомо розміщений всередині порожнього вала 10 з жорстко закріпленим на ньому ротором-поршнем 8. Та все це утворює механізм приводу лопатей. При запуску двигуна, наприклад, стартером обертають вал 11 /фіг.3, 4 /, який передає обертання через шестерні 14, 15 кривошипа вала 12, а він через шатун 13 і кривошип вала 10 передає рух, що гойдає ротора-поршня 8, в результаті чого двигун внутрішнього згоряння / ДВС / починає працювати. Після запуску двигуна відбувається надходження горючої суміші в робочі порожнини 24 /фіг.1/, де відбувається в результаті стиснення і запалювання горючої суміші під дією утворилися газів хитання ротора-поршня 8. Від ротора-поршня 8 гойдає рух передається кривошипа вала 10, який передає рух шатуна 13, що приводить в обертання кривошип з валом 12. Від вала 12 через шестерні 15 і шестерні 14 передається обертання валу 11. Для врівноваження кривошипа вала 12 на ньому встановлений противагу 19, а на валу 11 змонтований маховик-шестерня 14. / Див. заявка ФРН №3725277, МПК 7 F 01 З 9/00, F 02 B 53/00, 09.02.89 р /
Недоліком двигуна є складна конструкція механізму приводу лопатей при наявності в ньому системи валів і шестерень, що знижує надійність двигуна при експлуатації.
Конструкція корпусу двигуна не дозволяє використовувати його в якості генератора змінного струму для створення розряду між електродами свічок запалювання, і для роботи двигуна потрібно додатково генератор з приводом. Це призводить до складності конструкції, двигуна і зниження надійності його при експлуатації.
Відсутність зв'язку камер завихрення з виїмками в ступиці ротора-поршня не дозволяє забезпечити введення стислій горючої суміші з порожнин нагнітання в камери завихрення і виключити виникнення залишків відпрацьованих газів СО, що призводить до зниження ККД двигуна.
Відсутність оглядових оком не дозволяє забезпечити візуальний контроль якості складу і згоряння горючої суміші в робочій порожнині, що знижує надійність двигуна при експлуатація.
Конструкція приводу лопатей не дозволяє використовувати його для зміни ступеня стиснення горючої суміші в робочих порожнинах двигуна, виключаючи тим самим експлуатацію двигуна на різних марках палива, що не дозволяє розширити номенклатуру застосовуваного палива і звужує функціональні можливості двигуна.
Конструкція свічок запалювання і розташування їх електродів поза камерою завихрення вимагає застосування додатково розподільника запалювання з переривником і його приводу, що дозволяє отримати тільки один розряд для запалювання горючої суміші. Це призводить до складності конструкцій, зниження надійності двигуна при експлуатації в карбюраторному варіанті виконання.
Заявляється технічне рішення спрямоване на спрощення конструкції двигуна для полегшення його виготовлення, розширення можливості застосування двигуна для різної номенклатури палива і поліпшення його експлуатаційних якостей.
Технічний результат від використання винаходу полягає в зменшенні кількості електричних апаратів з приводами, в розширенні функціональних можливостей за рахунок зміни ступеня стиснення горючої суміші в робочих порожнинах двигуна, збільшення ККД двигуна шляхом усунення залишків відпрацьованих газів з камер завихрення і робочих порожнин двигуна і підвищення надійності двигуна при експлуатації за допомогою збільшення кількості розрядів свічок запалювання.
Суть винаходу полягає в тому, що в двигуні внутрішнього згоряння з хитним ротором-поршнем, що містить корпус з виконаної в ньому кільцевої робочої камерою, обмеженою з торців бічними кришками, в якій розташовані жорстко закріплені до корпусу перегородки з камерами завихрення, а на вхідному валу встановлений ротор-поршень, який має маточину з виїмками для переливу горючої суміші і щонайменше дві лопаті, що утворюють з перегородками дві робочі і нагнітальні порожнини, пов'язані з корпусом свічки запалювання, вікна впуску горючої суміші і випуску відпрацьованих газів, розміщені на вхідному валу і роторе- поршні мастильно-охолоджуючі канали, а й механізм приводу ротора-поршня, встановлений на двох паралельних валах і включає кривошипно-шатунний механізм, корпус двигуна виконаний з діаметрально протилежно розташованими пазами Т-подібної форми, всередині яких розміщені стрижні з обмотками, що контактують з внутрішньою поверхнею , що охоплює їх пластини с-подібної форми, що має западину в середній частині для установки свічки запалювання, причому в стрижнях виконані канали для їх охолодження і обмоток, пов'язані з каналами підведення і відведення пластини, а в перегородках радіальні пази, що мають вихід в камери завихрення, навпроти яких розташовані оглядові вікна, виконані на одній з бічних кришок корпусу, при цьому в кривошипі механізму приводу ротора-поршня, встановленому на вихідному валу, виконаний паз, в якому розташований з можливістю переміщення уздовж його осі палець кривошипа, а свічки запалювання виконані з центральними електродами, укріплені в перегородках корпуса, і їх електроди введені в камери завихрення, навпаки електродів, які встановлені на протилежних сторонах однієї з лопатей ротора-поршня перпендикулярно до її бічних поверхнях із зазором "а" між зовнішнім діаметром різьбових решт цих електродів і центральними електродами свічок запалювання, на висоті Н, яка визначається з виразу
H = h + h 1 = h + L · tg 
, де
h - висота від горизонтальної осі ротора-поршня до бічної поверхні лопаті; h 1 - висота від горизонтальної осі ротора-поршня до кінця різьбового електрода; L - відстань від вертикальної осі ротора-поршня до осі різьбового електрода; - Кут повороту ротора-поршня випередження запалювання до ВМТ або НМТ / верхньої або нижньої мертвої точки /.
Ротор-поршень двигуна виконаний з магнітно-твердого матеріалу з радіальним напрямком намагніченості щодо його осі гойдання, корпус, кришки і вхідний вал - з немагнітного матеріалу, а корпусні деталі-пластини і стрижні - з електротехнічної сталі. Паз в кривошипі механізму приводу ротора-поршня виконаний овальної форми, і його довжина l обрана з умови повороту ротора-поршня на кут 
і визначається з виразу
де S - шлях, пройдений ротором-поршнем при повороті на кут , Який визначається хордою; R - радіус установки кривошипа на вихідному валу; d пал.кр. - Діаметр пальця кривошипа; - Кут повороту ротора-поршня при переміщенні пальця в пазу кривошипа.
Для забезпечення необхідного зазору "а" між різьбовими і центральними електродами свічок запалювання встановлені регулювальні кільця, які розміщені між корпусом і свічками запалювання.
Виконання корпусу з діаметрально протилежно розташованими пазами Т-подібної форми, всередині яких розміщені стрижні з обмотками, що контактують з внутрішньою поверхнею охоплює їх пластини С-подібної форми, що має западину в середній частині для установки свічки запалювання або форсунки, в стержнях каналів для їх охолодження і обмоток, які пов'язані з каналами підведення і відведення пластини і виконання стрижнів і пластини з електротехнічної сталі дозволяє використовувати корпус при взаємодії з ротором-поршнем, виконаним з магнітно-твердого матеріалу в якості генератора змінного струму з охолодженням його обмоток, що спрощує конструкцію двигуна за рахунок виключення додаткового генератора з приводом і забезпечує його надійність при експлуатації.
Виконання в перегородках радіальних пазів, що мають вихід в камери завихрення, дозволяє забезпечити введення горючої суміші з нагнітальних порожнин робочої камери в камери завихрення і з неї в робочі порожнини робочої камери з відпрацьованими газами, витісняючи їх повністю в випускне вікно, і заповнення їх черговою порцією горючою суміші, що виключає утворення залишків відпрацьованих газів СО в камерах завихрення і робочих порожнинах, і збільшує ККД двигуна.
Виконання на одній з бічних кришок корпусу оглядових вікон, розташованих навпроти камер завихрення, дозволяє без спеціальних пристроїв виробляти візуальний контроль кількості розрядів на свічках запалювання, якості складу і згоряння горючої суміші за кольором її спалаху, які при використанні гнучких світловодів з діафрагмою використовують для покажчиків повороту або інших сигналізацій транспортного засобу, що підвищує надійність двигуна при експлуатації і дозволяє спростити конструкцію транспортного засобу.
Виконання в кривошипі механізму приводу ротора-поршня, встановленому на вихідному валу паза овальної форми, в якому розташований з можливістю переміщення уздовж його осі палець кривошипа, дозволяє змінити радіус установки цього кривошипа і відповідно через шатун і кривошип вхідного вала, змінити шлях S, пройдений ротором -поршнем при повороті на кут , Який визначається хордою, а й ступінь стиснення горючої суміші в робочих порожнинах двигуна. Довжина паза l обрана з умови повороту ротора-поршня на кут і визначається з виразу
де S - шлях, пройдений ротором-поршнем при повороті на кут , Який визначається хордою; R - радіус установки кривошипа на вихідному валу; d пал.кр. - Діаметр пальця кривошипа; - Кут повороту ротора-поршня при переміщенні пальця в пазу кривошипа. Це дозволяє розширити функціональні можливості двигуна і забезпечити експлуатацію двигуна на різних марках палива.
Виконання свічок запалювання з центральними електродами, зміцнення їх в перегородках корпуса через регулювальні кільця з введенням електродів в камери завихрення навпаки різьбових електродів дозволяє забезпечити багаторазове займання горючої суміші в камерах завихрення, знизити рівень чадного газу СО у відпрацьованих газах і збільшити ККД двигуна. Крім цього, при відповідному тиску і ступеня стиснення можлива заміна свічок запалювання на форсунки палива для переобладнання в дизельний варіант, що і розширює функціональні можливості двигуна.
Установка різьбових електродів на протилежних сторонах однієї з лопаті ротора-поршня перпендикулярно до її бічних поверхнях із зазором "а" між зовнішнім діаметром різьбових решт цих електродів і центральними електродами свічок запалювання на висоті Н, яка визначається з виразу
H = h + h 1 = h + L · tg ,
де h - висота від горизонтальної осі ротора-поршня до бічної поверхні лопаті; h 1 - висота від горизонтальної осі ротора-поршня до кінця різьбового електрода; L - відстань від вертикальної осі ротора-поршня до осі різьбового електрода; - Кут повороту ротора-поршня випередження запалювання до ВМТ або НМТ / верхньої або нижньої мертвої точки /, дозволяє отримати кількість розрядів, що дорівнює кількості витків різьби електродів при повороті ротора-поршня на кут . Таке збільшення кількості розрядів свічок запалювання дозволяє підвищити надійність запалювання робочої суміші і двигуна при експлуатації.
Суть винаходу пояснюється кресленнями, де
Фиг.1 показаний загальний вид двигуна, поперечний розріз
Фиг.2 - перетин А-А на фіг.1
 Фіг.3 - поздовжній розріз Б-Б на фіг.1 |
 Фіг.4 - поздовжній розріз В-В на фіг.1 |
Фіг.5 - вузол Т на фіг.1 в збільшеному масштабі
Фіг.6 - корпус двигуна в аксонометрии
Фіг.7 - вид Г на фіг.3 - схема дії кривошипно-шатунного механізму
 Фіг.8 - положення лопатей ротора-поршня при його повороті на yгол |
 Фіг.9 - положення лопатей ротора-поршня при його повороті на кут |
Двигун внутрішнього згоряння з хитним ротором-поршнем містить корпус 1 фіг.1, 3, 4, 6 / с виконаної в ньому кільцевої робочої камерою 2, обмеженою з торців прикріпленими до нього за допомогою болтів 3, 4 бічними кришками 5, 6, що коливається ротор-поршень 7, закріплений в робочій камері на вхідному шлицевом валу 8, перегородки 9, 10, прикріплені болтами 11, 12 до внутрішньої циліндричної поверхні корпусу і механізм приводу ротора-поршня, який містить два вала - хитний вхідний шліцьовий вал 8 і обертається вихідний шліцьовий вал 13, на шліцах яких з правого боку зафіксовані пружинними кільцями 14, 15 кривошипи 16, 17, в яких закріплені гайками 18, 19 з шайбами 20, 21 пальці 22, 23, за допомогою яких кривошипи пов'язані шарнірно з шатуном 24.
Вали 8 і 13 /фіг.3/ мають шліци з обох сторін і встановлені в підшипниках ковзання 25, 26, розміщених в отворах кришок 5, 6, які в нижній частині виконані з опорними лапами 27 для кріплення двигуна. Шліцьовий кінець вихідного валу 13 і вхідного вала 8 з лівого боку служить для передачі споживачеві обертального і руху, що гойдає. Ротор-поршень 7 фіг.1, 8, 9 / виконаний у вигляді двох лопатей 28, 29 з маточиною 30, на якій виконані виїмки 31, 32 для переливу горючої суміші. Робоча камера 2 лопатями 28, 29 і перегородками 9, 10 розділена на дві робочі 33, 34 і дві нагнітальні 35, 36 порожнини зі змінною об'ємною величиною і містить свічки запалювання 37, 38 або форсунки дизельного варіанту / не показані /. Перегородки 9, 10 мають камери завихрення 39, 40 з отворами 41, 42 для виходу стислій горючої суміші і в них виконані радіальні пази 43, 44, що забезпечують зв'язок камер завихрення з виїмками 31, 32 маточини 30 ротора-поршня 7 для введення горючої суміші з нагнітальних порожнин 35 і 36.
Свічки запалювання 37, 38 фіг.1, 5 / виконані з центральними електродами 45, 46 і встановлені через регулювальні кільця 47, 48 в отворах перегородок 9, 10 з розміщенням електродів в камерах завихрення 39, 40 навпроти різьбових електродів 49, 50 для отримання іскри запалювання. Регулювальні кільця 47, 48, службовці одночасно ущільненням, розташовані між корпусом 1 і свічками запалювання 37, 38.
Різьбові електроди 49, 50 встановлені на протилежних сторонах лопаті 28 ротора-поршня 7 перпендикулярно до її бічних поверхнях із зазором "a" між зовнішнім діаметром різьбових решт цих електродів і центральними електродами 45, 46 свічок запалювання 37, 38 на висоті Н, яка визначається з виразу
H = h + h 1 = h + L · tg ,
де h - висота від горизонтальної осі ротора-поршня до бічної поверхні лопаті; h 1 - висота від горизонтальної осі ротора-поршня до кінця різьбового електрода; L - відстань від вертикальної осі ротора-поршня до осі різьбового електрода; - Кут повороту ротора-поршня випередження запалювання до ВМТ або НМТ. Величина зазору "а" регулюється за допомогою кілець 47, 48. Значення h 1 = L · tg визначається з трикутника ОДЕ /фіг.5/, значення кута 5 ° -7 ° і зазору "а" 0,5-0,8 мм прийняті відповідно до даних для регулювання і контролю автомобілів. / Див. "Пристрій, обслуговування автомобілів ВАЗ-2105, ВАЗ-2104, ВАЗ-2107 авторів В.А.Вершігора і ін. Москва," Патріот ", 1990, с.17 /.
Циліндричний корпус 1 фіг.1, 4, 6 / виконаний з діаметрально протилежно розташованими пазами 51, 52 Т-подібної форми, в яких розміщені стрижні 53, 54 з розташованими на них обмотками 55, 56, що контактують з внутрішньою поверхнею встановленої на них пластиною 57 с-подібної форми з западиною 58 з отвором 59 в середній її частині для установки свічки 37, що виконує роль муздрамтеатру. Для охолодження обмоток 55, 56 в стрижнях 53, 54 виконані канали 60, 61, а в пластині 57 два каналу 62 і два каналу 63 для підведення і відведення охолоджуючої рідини.
Ротор-поршень 7 виконаний з магнітно-твердого матеріалу з радіальним напрямком намагніченості щодо його осі гойдання, корпус 1, кришки 5, 6 і вхідний вал 8 з немагнітного матеріалу, а корпусні деталі - пластина 57 і стрижні 53, 54 - з електротехнічної сталі.
Така конструкція корпусу 1 і ротора-поршня 7, а й матеріал, з якого вони виготовлені, дозволяє використовувати їх в якості статора і ротора генератора змінного струму, який виробляє власну електроенергію для створення електричного розряду між електродами 45, 46 і 49, 50, забезпечуючи роботу двигуна внутрішнього згоряння.
У бічній кришці 6 корпусу 1 виконано вікно 64 для подачі горючої суміші і вікно 65 для вихлопу відпрацьованих газів, а й два оглядових вікна 66 з жароміцного скла, розташованих навпроти камер завихрення 39, 40.
У кривошипі 17 /фіг.3/ механізму приводу ротора-поршня 7 виконаний паз 67 овальної форми, в якому розташований з можливістю переміщення уздовж його осі палець 23, що дозволяє забезпечити діапазон коливання ротора-поршня 7 і відповідно різну ступінь стиснення горючої суміші в камерах завихрення 39, 40 в залежності від його довжини. Довжина паза l обрана з умови повороту ротора-поршня 7 на кут і визначається з виразу
де S - шлях, пройдений ротором-поршнем при повороті на кут , Який визначається хордою; d пал.кр. - Діаметр пальця кривошипа; R - радіус установки кривошипа на вихідному валу; - Кут повороту ротора-поршня при переміщенні пальця в пазу кривошипа. значення 
визначається з трикутника ОВК /фіг.7/, значення кута 90 ° -100 ° і значення радіуса R кривошипа прийнято відповідно до ступеня стиснення на його шкалі, ad пал.кр. paвен ширині паза.
Отже, для використання в двигуні різних марок палива необхідна зміна величини стиснення горючої суміші в камерах завихрення 39, 40, яке досягається зміною кута повороту хитного ротора-поршня 7 до ВМТ або НМТ і радіуса R установки кривошипа 17 на вихідному валу 13 при переміщенні його пальця 23 в пазу 67.
Розташування свічок запалювання 37, 38 в отворах перегородок 9, 10 і зв'язок їх електродів 45, 46 з камерами завихрення 39, 40 дозволяє замінити їх на форсунки впорскування палива і переобладнати в дизельний варіант.
Для охолодження і мастила ротора-поршня 7 /фіг.4/ масляним насосом / не показаний / всередині вхідного вала 8 з обох сторін виконані поздовжні канали 68, 69 з встановленими в них заглушками 70, 71, з'єднані отворами 72, 73 з наскрізними радіальними каналами 74, 75, виконаними в роторі-поршні 7, які між собою повідомлені поздовжніми отворами 76, 77. На вхідному валу 8 в місці установки підшипників ковзання 25 виконані кільцеві канавки 78, 79 з радіальними отворами 80, 81, що забезпечують зв'язок з патрубками 82, 83, встановленими в кришках 5, 6.
Для забезпечення герметичності двигуна корпус 1 фіг.1, 3, 4 / з'єднаний з кришками 5, 6 через прокладки 84, 85, а на лопатах 28, 29 ротора-поршня 7 і перегородках 9, 10 встановлені підпружинені пластини 86, 87 і на вхідному валу 8 - кільця ущільнювачів 88.
Двигун працює по двотактному циклу наступним чином. При пуску двигуна валу 13 повідомляють стартером обертальний рух, яке механізмом приводу перетворюється в гойдає і передається вхідному валу 8 і ротора-поршня 7 для повороту на кут / Система пуску не відображено /.
При русі ротора-поршня 7 /фіг.8/ за годинниковою стрілкою від ВМТ до НМТ відбувається стиснення горючої суміші в робочій порожнині 33 і в камері завихрення 40, при цьому в нагнетательной порожнини 36 відбувається розрядження, і через вікно 64 з карбюратора / не показаний / в неї надходить горюча суміш, в нагнетательной порожнини 35 відбувається стиснення горючої суміші, а потім через виїмку 32 в маточині 30 ротора-поршня 7 і радіальний паз 43 вона надходить в камеру завихрення 39, здійснюючи продування відпрацьованих газів через отвір 41 в робочу порожнину 34 і вікно 65 і заповнення порожнини свіжим зарядом пальної суміші.
Займання горючої суміші в камері завихрення 40 відбувається в момент збігу центрального електрода 45 свічки запалювання 37 з перший витком різьби електрода 49 при повороті ротора-поршня 7 на початковий кут випередження запалювання. При цьому кількість розрядів буде дорівнює кількості витків різьби електрода 49, співпадаючих з центральним електродом 45 при повороті ротора-поршня на кут .
При русі ротора-поршня 7 фіг.1, 6 / відбувається взаємодія його зі стрижнями 53, 54 і пластиною 57 для освіти в обмотках 55, 56 змінного електричного струму, який через котушку високої напруги / не відображено / використовують для створення електричного розряду між електродами 45, 46 і 49, 50 і потреб транспортного засобу.
Після запалення палива в робочій порожнині 33 /фіг.8/ ротор-поршень 7 /фіг.9/ робить рух проти годинникової стрілки від НМТ до ВМТ, при цьому відбувається стиснення горючої суміші в робочій порожнині 34 і в камері завихрення 39, а в нагнетательной порожнини 35 відбувається розрядження, і через вікно 64 з карбюратора в неї надходить горюча суміш, в нагнетательной порожнини 36 відбувається стиснення горючої суміші, а потім через виїмку 31 в маточині 30 ротора-поршня 7 і радіальний паз 44 вона надходить в камеру завихрення 40, здійснюючи продування відпрацьованих газів через отвір 42 в робочу порожнину 33 і вікно 65 і заповнення порожнини свіжим зарядом пальної суміші.
Займання горючої суміші в камері завихрення 39 відбувається в момент збігу центрального електрода 46 свічки запалювання 38 з першим витком різьби електрода 50 при повороті ротора-поршня 7 на кут . При роботі двигуна для охолодження корпусу 1 /фіг.1/, стрижнів 53, 54, обмоток 55, 56 і пластини 57 охолоджуюча рідина надходить через канали 62, 63 в канали 60, 61.
Для змащення і охолодження ротора-поршня 7 /фіг.4/ мастильно-охолоджуюча рідина надходить в патрубок 82 через отвори 80 в поздовжній канал 68 вхідного вала 8 і через отвір 72 в наскрізний радіальний канал 74, потім через поздовжні отвори 76, 77 в радіальний канал 75 і через отвір 73 в поздовжній канал 69 вала 8, а потім через отвір 81 в патрубок 83.
При перебудові двигуна на іншу марку палива виробляють перестановку і фіксування за допомогою гайок 19 /фіг.3, 7 /, пальця 23 в пазу 67 кривошипа 17 за шкалою / не відображено /, розташованої на цьому кривошипі. Цифрова позначки на шкалі відповідає ступеню стиснення застосовуються марок палива.
Пропонований двигун внутрішнього згоряння з хитним ротором-поршнем простий у виготовленні і експлуатації і дозволяє використовувати його з різною номенклатурою палива і в дизельному варіанті. Крім того, двигун надійний при експлуатації, дозволяє збільшити ККД і забезпечити більш ефективну роботу.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Двигун внутрішнього згоряння з хитним ротором-поршнем, що містить корпус з виконаної в ньому кільцевої робочої камерою, обмеженою з торців бічними кришками, в якій розташовані жорстко закріплені до корпусу перегородки з камерами завихрення, а на вхідному валу встановлений ротор-поршень, який має маточину з виїмками для переливу горючої суміші і, щонайменше, дві лопаті, що утворюють з перегородками дві робочі і нагнітальні порожнини, пов'язані з корпусом свічки запалювання, вікна впуску горючої суміші і випуску відпрацьованих газів, розміщені на вхідному валу і роторі-поршні, мастильно охолоджуючі канали, а й механізм приводу ротора-поршня, встановлений на двох паралельних валах і включає кривошипно-шатунний механізм, який відрізняється тим, що корпус двигуна виконаний з діаметрально протилежно розташованими пазами Т-подібної форми, всередині яких розміщені стрижні з обмотками, що контактують з внутрішньою поверхнею охоплює їх пластини с-подібної форми, що має западину в середній частині для установки свічки запалювання, причому в стрижнях виконані канали для їх охолодження і обмоток, пов'язані з каналами підведення і відведення пластини, а в перегородках - радіальні пази, що мають вихід в камери завихрення , навпроти яких розташовані оглядові вікна, виконані на одній з бічних кришок корпусу, при цьому в кривошипі механізму приводу ротора-поршня, встановленому на вихідному валу, виконаний паз, в якому розташований з можливістю переміщення уздовж його осі палець кривошипа, а свічки запалювання виконані з центральними електродами, укріплені в перегородках корпуса і їх електроди введені в камери завихрення навпаки різьбових електродів, які встановлені на протилежних сторонах однієї з лопатей ротора-поршня перпендикулярно її бічних поверхнях із зазором "а" між зовнішнім діаметром різьбових решт цих електродів і центральними електродами свічок запалювання на висоті Н, яка визначається з виразу
H = h + h 1 = h + L · tg ,
де h - висота від горизонтальної осі ротора-поршня до бічної поверхні лопаті;
h 1 - висота від горизонтальної осі ротора-поршня до кінця різьбового електрода;
L - відстань від вертикальної осі ротора-поршня до осі різьбового електрода;
- Кут повороту ротора-поршня випередження запалювання до ВМТ або НМТ.
2. Двигун по п.1, що відрізняється тим, що ротор-поршень виконаний з магнітно-твердого матеріалу з радіальним напрямком намагніченості щодо його осі гойдання, корпус, кришки і вхідний вал з немагнітного матеріалу, а корпусні деталі, пластина і стрижні з електротехнічної сталі .
3. Двигун по п.1, що відрізняється тим, що паз в кривошипі механізму приводу ротора-поршня виконаний овальної форми і його довжина l обрана з умови повороту ротора-поршня на кут і визначається з виразу
де S - шлях, пройдений ротором-поршнем при повороті на кут , Який визначається хордою;
R - радіус установки кривошипа на вихідному валу;
d пал.кр - діаметр пальця кривошипа;
- Кут повороту ротора-поршня при переміщенні пальця в пазу кривошипа.
4. Двигун по п.1, що відрізняється тим, що для забезпечення необхідного зазору "а" між різьбовими і центральними електродами свічок запалювання встановлені регулювальні кільця між корпусом і свічками запалювання.
Версія для друку
Дата публікації 28.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.