Роторный двигатель

(56) Патент Германкл. 46 а 5/10, 1940.690416,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ИСАНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к двигателе- строению и позволяет повысить надежность и срок службы двигателя. Двигатель содержит секторные лопасти, которые попарно соединены и помещены в цилиндрическую полость. Механизм преобразования движения выполнен в виде пары рычагов, соединенных с валами 9 и 10 лопастей, и кулисы 18. Последняя шарнирно установлена на выходном валу 17 и выполнена с двумя дорожками. Рычаги выполнены двуплечими, имеющими на концах ролики, взаимодействующие с соответствующими дорожками кулисы. На противоположных концах кулисы имеются ролики 22 и 23, смещенные в противоположные стороны относительно продольной оси кулисы. Этими роликами она опирается на кольцевой копир. имеющий участки 24 и 25 высокого и низкого профиля. Благодаря шарнирной установке кулисы 18 на валу7 и наличию разновысоких участков копира кулиса всегда наклонена в одну или в другую сторону в зависимости от взаимного расположения роликов 22 и 23 и участков 24 и 25 копира. В зависимости от давления топливной смеси происходит взаимодействие всех элементов механизма преобразования движения. 15 ил.Изобретение относится к двигателестрое. нию, в частности роторным двигателям лопастного типа.Цель изобретения - повышение надежности и срока службы двигателя.На фиг. 1 показан двигатель, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 2; на фиг. 4 - схема действия сил на кулису; на фиг. 5 - положение лопастей в момент воспламенения топливной смеси; на фиг. 6 - то же, при рабочем ходе и в начале сжатия; на фиг, 7 - то же, при всасывании новой порции топливной смеси и завершении сжатия ранее поступившей; на фиг. 8 - то же, при воспламенении; на фиг. 9 - положение подвижных частей механизма преобразования при повороте кулисы на 0, на фиг. 10 - то же, при повороте на 45, на фиг. 11 - то же, при повороте на 90, на фиг. 2 - то же, при повороте на 135, на фиг. 13 -- то же, при повороте на 180, на фиг, 14 - то же, при повороте на 270; на фиг. 15 - то же, при повороте на 360.Роторный двигатель содержит четыре секторные лопасти 1 - 4, которые попарно соединены между собой и помещены в цилиндрическую полость 5, имеющую впускное 6 и выпускное 7 окна, свечу 8 зажигания, Лопасти 1, 2 и 3, 4 установлены на соосных валах 9 и 10. Лопасти 1 и 2 через вал 9 связаны с двуплечим рычагом 11, имеющим на своих концах ролики 12 и 13, а лопасти 3 и 4 связаны с роликами 14 и 15 двуплечего рычага 16 посредством вала 10. На выходном валу 17 шарнирно установлена кулиса 18, выполненная с двумя дорожками 19 и 20, образованными буртиками кулисы и продольной планкой 21, установленной на выходном валу 17. Ро лики 12 - 15 взаимодействуют с соответствующими дорожками 19 и 20 кулисы 18.На противоположных концах кулисы 18 имеются ролики 22 и 23, смещенные в противоположные стороны относительно продольной оси кулисы. Роликами 22 и 23 кулиса опирается на кольцевой копир, имеющий участок 24 высокого профиля (половина кольцевого копира) и участок 25 низкого профиля (другая половина кольцевого копира),Благодаря шарнирной установке кулисы 18 на валу 17 с помощью шарнира 26 и наличию разновысоких участков копира, на который она опирается, кулиса всегда наклонена в одну или в другую сторону в зависимости от того, какой из роликов 22 и 23 находится на высоком участке копира, а какой - на низком. Одной из точек опоры кулисы 18 является также выходной вал 17, который снабжен упорно-опорными подшипниками для восприятия этой нагрузки. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Ось вала 17 на величину е смещена от оси валов 9 и 10. Величина смещения е меньше радиуса К рычагов 11 и 16,Роторный двигатель работает следующим образом.В начальный момент лопасти 1 - 4, вращаясь по часовой стрелке, занимают положение, показанное на фиг. 5 и 9. При этом в пространство между лопастями 1 и 4 всасывается рабочая смесь из окна 6, а в пространстве между лопастями 2 и 3 начинается выпуск отработавших газов через выпускное окно 7, а в пространстве между лопастями 1 и 3 выхлоп завершается. В этот момент происходит воспламенение рабочей смеси в пространстве между лопастями 2 и 4 от свечи 8 зажигания. Давление воспламенившихся газов, действующее на лопасти 2 и 4, посредством валов 9 и 10, передается на рычаги 11 и 16 и через ролики на концах этих рычагов воздействует на кулису 18 и через нее передается на выходной вал 17. При этом рычаг 11 воздействует на кулису 18 роликом 12, находящимся в рабочей (поднятой) дорожке 19 кулисы 18, в то время, как на противоположный ролик 13, находящийся на другом конце этого рычага, с кулисой не взаимодействует. Точно так же рычаг 16 взаимодействует с кулисой 18 (ее дорожкой 19) роликом 15, а ролик 14 остается свободным.Давление роликов 12 и 15 на кулису 18 (фиг. 4) направлено в противоположные стороны - по часовой стрелке и против нее с одинаковым усилием Р, Однако плечо действия силы Р от ролика 12 на кулису 18 относительно выходного вала 17 больше плеча действия силы Р от ролика 15, поскольку они составляют соответственно К + Е и К -. Поэтому кулиса 18 вместе с выходным валом 17 поворачивается по часовой стрелке под действием усилия от роликов 12 и ведет за собой по часовой стрелке ролик 15 и связанные с ним лопасти 3 и 4. При этом ролик 12 движется быстрее ролика 15, поскольку имеет большее плечо относительно выходного вала 17 и к моменту поворота этого вала (а следовательно, и кулисы 18) на 45 (фиг. 10) рычаги 11 и 16, а следовательно, и лопасти 1 - 4 расходятся между собой примерно на 90. В этом положении в пространстве лопастей 2 и 3 происходит выпуск отработавших газов, в пространстве лопастей 1 и 3 - впуск, в пространстве лопастей 1 и 4 - сжатие рабочей смеси, а в пространстве лопастей 2 и 4 продолжается рабочий ход,К моменту поворота выходного вала 17 и кулисы 18 на 90 (фиг. 11) лопасти 1 и 2 повернутся на угол порядка 145, а лопасти 3 и 4 - на угол порядка 35. В это время происходит поджиг смеси в пространстве лопастей 1 и 4, завершается выпуск в пространстве лопастей 2 и 3, начинаетсявыпуск в пространсгве лопастей 2 и 4 и продолжается всасывание в пространстве лопастей 1 и 3.При воспламенении смеси в пространстве лопастей 1 и 4 давление газов на лопасти 1 и 4 через ролики передается на кулису 18. При этом давление роликов на кулису направлено в противоположные стороны и плечи давления роликов на кулису относительно центра ее поворота (ось вала 17) равны, т. е. имеет местомертвая точка. Двигатель выходит из этого положения за счет инерции движущихся частей и маховика (не показан). Как только элемент двигателя пройдет мертвую точку, то плечо приложения силы от ролика 15 будет увеличиваться, а от ролика 12 - уменьшаться. Появившаяся увеличивающаяся разница в плечах приложения сил от указанных роликов будет способствовать выходу из мертвой точки и дальнейшему повороту выходного вала 17 и других элементов двигателя.При повороте выходного вала 17 ца 135 (фиг. 12) разница в плечах приложения сил от роликов 15 и 12 уже велика и ролик 15 беспрепятственно ведет кулису 18 и выходной вал 17. В это время в пространстве лопастей 4 и 2 происходит выпуск отработавших газов, в пространстве лопастей 2, 3 - всасывание, в пространстве лопастей 1, 3 - сжатие рабочей смеси.К моменту поворота кулисы 18 ца 180 лопасти 1 и 2 и 3 и 4 также повернутся на 180 по сравнению с начальным полокением. В этот момент ролик 23 переходит на высокий участок 24 кольцевого копира, а ролик 22 - на низкий участок 25 копира и кулиса 18 наклоняется в другую сторону, поворачиваясь на шарнире 26 относительно выходного вала 17. При этом ролики 12 и 15, зажатые между планкой 21 и буртиком кулисы 18, освобождаются, а ролики 13 и 14 - зажимаются.В повороте выходного вала 17 и кулисы 18 на 180, в пространстве лопастей 2 и 3 - впуск, в пространстве лопастей 1 и 3 - воспламенение и рабочий ход в пространстве лопастей 1 и 4 - выпуск отработавших газов, в пространстве лопастей 4 и 2 завершается выпуск.Воспламенение смеси в пространстве лопастей 1 ц 3 вызывает лавлецк ца, - ,оцастц 5 1 и 3, которое передается на ролики 3 и 14,воздействующие ца кулису 8 в противоположных направлениях, и так же, как в положении на фиг. 9, кулиса 18 поворачивается по часовой стрелке, принуждая ролик 4, 10 связанный с лопастями 4 и 3, поворачиваться по часовой стрелке вплоть до положения на фиг. 14 (270), гле аналогично положению на фиг. 11 (90) имеет место мертвая точка. Двигатель далее вплоть до положения, соответствующего повороту вала 17 и кулисы 18 ца угол 360 (фиг. 15), работает аналогично описанному для положений 90180, за исключением того, что работает дорожка 20 кулисы 18, а также ролики 13 и 14.В положении, показанном ца фиг. 15(360 поворота вала 17 и кулисы 18). двигатель принимает начальное положение и ролики 22 и 23 кулисы 18 опять меняются участками профиля копира и кулиса 18 25принимает первоначальное положение.Формула изобретения Роторный лвигатсль, содержащий ццлинлрическую полость, размещенные и цей З 0 секторные лопасти, установленные на соосцых валах, и механизм преобразования движения лопастей, выполненный в виде пары рычагов, соединенных с валами лопастей, и кулисы, установленной на выходном валу и взаимодействующей с роликами рычагов, 35 отлица 101 иийся тем, что, с целью повы 1 цециянадежности и срока службы, кулиса установлена ца выхолцом валу шарнирно ц выполнена с лвумя дорожками, а рычаги выполнены лыц.ечим и ц ролики смежных концов пар рычагов установлены ца кулисе с возмокцостью взацмолействия с соответствующей дорожкой, причем кулиса снабжена кольцевым копцром с двумя участкамц профиля различной высоты для обеспечения качания кулисы в плоскости рычагов.1318704 С) с к ц Раоо ые ядпаменеьМ 91 с 118704 90 ця. 1 ВО фиг. Я фиг. 1 З АндрееваК Редактор А. КЗаказ 2489127 ВНИИПИ Го нко крытий делам изобрая иаб., д., г. Ужгород роизводствс Составитель Сзорез Техред И. ВересТираж 503дарстнс нного комитета СССР но13035, Москва, Ж -35, Ра 1 шснно-ицлиграфицсскос ирсдприят ректор,Л. 11 илипеписноечений и от4,5ул. Гроек гиня, 4