РОТОРНО-ЛОПАСТНОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Данное техническое решение относится к двигателестроению, в частности, к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания с неравномерным движением лопастных рабочих органов в кольцевом рабочем пространстве корпуса.
Известны роторно-лопастные двигатели внутреннего сгорания, содержащие неподвижный корпус с внутренней цилиндрической полостью, в которой расположены лопастные рабочие органы, кинематически связанные между собой механизмом преобразования движения, представляющим собой две пары эллиптических шестерен и промежуточный (выходной) вал, установленный за пределами цилиндрической полости двигателя. [Патент Франции №1496131, Кл. F02В, опублик. 1967].
Основными недостатками такой конструкции являются увеличенные размеры и масса двигателя, сложность изготовления и балансировки эллиптических шестерен.
Известен также роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, наиболее близкий по технической сути к предложенному и принятый за прототип. Он содержит корпус с цилиндрической полостью, в которой, с образованием камер переменного объема, установлены лопастные рабочие органы, боковые диски и рабочие валы, а также выходной вал и механизм преобразования движения, имеющий две пары эллиптических шестерен, установленные за переделами рабочей полости. Лопастные рабочие органы
этого двигателя выполнены унифицированными. [Патент RU 2043521 С1 кл F02В 53/00, F01С 1/00 опублик. 10.09.1995].
Основным недостатком прототипа является наличие громоздкого механизма преобразования движения, увеличивающего габариты и массу двигателя, требующего балансировки вращающихся эллиптических шестерен, которые также сложны в изготовлении. Кроме того, каждая лопасть, являясь ведущей, через жесткую кинематическую связь в виде эллиптических шестерен, тянет за собой ведомую лопасть, на что тратится около 30% полезной энергии и это отрицательно влияет на динамику разгона двигателя.
Целью данного технического решения является создание компактной конструкции роторно-лопастного двигателя и улучшение динамики разгона двигателя за счет отсутствия жесткой кинематической связи между лопастными органами.
Это достигается тем, что лопастные органы не связаны жестко один с другим. Задание направления вращения относительно корпуса и передача крутящего момента на выходной вал от лопастных органов производится через храповые механизмы.
Сопоставительный анализ признаков при сравнении с прототипом позволяет сделать вывод о том, что предлагаемый двигатель имеет отличия в выполнении связей между рабочими органами. Таким образом, предлагаемый двигатель соответствует критерию полезной модели «новизна».
На фиг.1 показан двигатель, продольный разрез;
На фиг.2 то же, поперечный разрез;
На фиг.3 вид сбоку;
На фиг.4 аксонометрическое изображение лопастных органов.
Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания имеет корпус 1 с цилиндрической рабочей полостью, в которой, соосно с ней, установлены
рабочие лопастные органы А и В состоящие из лопастей 2, 3, 4, 5. Рабочий орган А (лопасти 2 и 4) жестко связан с полым валом 6. Рабочий орган В (лопасти 3 и 5) жестко связан с полым валом 7. Внутри полых валов 6 и 7, соосно с ними, установлен ведущий вал 8, связанный с полыми валами через механизмы преобразования движения - они же храповые механизмы 9, расположенные внутри полых валов 6 и 7. В свою очередь, полые валы связаны с корпусом 1 через механизмы преобразования движения - они же храповые механизмы 10, расположенные снаружи валов 6 и 7.
Предлагаемый двигатель имеет также восемь свечей зажигания 11, 12, 13 и механизм газораспределения, состоящий из выпускных 14 и впускных 15 клапанов. Полые валы 6 и 7 установлены соосно в корпусе 1 на подшипниках 16. Ведущий вал 8 установлен внутри полых валов на подшипниках 17. Впускные и выпускные клапаны расположены в восьми головках 18.
Двигатель работает следующим образом.
При воспламенении от свечи 11 горючей смеси, сжатой между лопастями 2 и 3 начинается вращение рабочего органа А, т.е. лопастей 2 и 4, сидящих на полом валу 6. Рабочий орган В (лопасти 3 и 5 на валу 7) неподвижен, благодаря храповому механизму 10, расположенному с наружной стороны корпуса и на наружной поверхности рабочего вала 7. Вместе с рабочим органом А, вращается выходной вал 8, крутящий момент на него передается через храповой механизм 9, расположенный внутри рабочего вала 6 и на поверхности ведущего вала 8. Поворот выходного вала 8 и рабочего органа А происходит на 90 градусов. В это же время между лопастями 3 и 4 происходит сжатие горючей смеси, между лопастями 4 и 5 происходит всасывание горючей смеси, между лопастями 2 и 5 происходит удаление продуктов горения.
Завершив поворот на 90 градусов, лопасть 4 подойдет к лопасти 3 и в этот момент защелкивается храповик 10 на рабочем органе А, подается искра на свечу зажигания 12 и, после воспламенения горючей смеси,
начинает вращение на 90 градусов рабочий орган В, который через храповик 9 передает крутящий момент на ведущий вал 8. В этот момент открывается выпускной клапан 14, находящийся между лопастями 3 и 2 и впускной клапан 15 между лопастями 2 и 5.
За время поворота на 90 градусов рабочего органа В, между лопастями 4 и 3 происходит рабочий ход, между лопастями 3 и 2 происходит выхлоп, между лопастями 2 и 5 - всасывание, между лопастями 4 и 5 - сжатие.
После завершения поворота рабочего органа В на 90 градусов, электрическая искра подается на свечу 13. Защелкиваются храповики 9 и 10, останавливается рабочий орган В и начинает вращение на очередные 90 градусов рабочий орган А. При этом кинетическая энергия рабочего органа, завершившего свое движение, передается рабочему органу, начинающему движение.
Основными достоинствами предлагаемой конструкции являются: уменьшение габаритных размеров двигателя и улучшение динамики разгона двигателя за счет отсутствия жесткой кинематической связи рабочих органов между собой.
Таким образом, полезная модель отвечает критерию «промышленная применимость».