КОЛЬЦЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С КАЧАЮЩЕЙСЯ ПЛАСТИНОЙ-ПОРШНЕМ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к двигателям с качающимися рабочими органами.
Известная пластинчатая машина, которая содержит цилиндрический корпус с торцевыми крышками и с впускными и выпускными каналами, внутри корпуса установлен вал с возможностью вращения, на валу с образованием рабочих камер закреплены рабочие элементы [RU 2399769 C1, F01C 9/00, F01C 17/02, F01C 17/06, опубл. 20.09.2010]. Пластинчатая машина дополнительно содержит маховик, шестерню, шатун и кулису. Кулиса жестко закреплена на валу и взаимосвязана с шатуном. Шатун взаимодействует с шестерней, находящейся в зацеплении с маховиком. Пластинчатая машина содержит две перегородки с впускными и выпускными каналами, жестко закрепленные на внутренней поверхности цилиндрического корпуса по всей длине, расположенные равномерно и параллельно оси вращения. В поперечном сечении перегородки представляют собой равнобедренную трапецию. Во впускные и выпускные каналы перегородок и цилиндрического корпуса установлены клапаны. Рабочие элементы жестко закреплены по всей длине вала и представляют собой две рабочие пластины, которые снабжены герметизирующими элементами.
Недостатком известной пластинчатой машины является ограниченность выдаваемой мощности.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка новой конструкции двигателя, которая позволит снимать большую мощность с единицы веса.
При осуществлении заявляемого технического решения поставленная задача решается за счет повышения эффективности работы двигателя, уменьшения габарита двигателя, упрощения конструкции, что провидит к увеличению долговечности.
Указанный технический результат достигается тем, что в кольцевом двигателе внутреннего сгорания с качающейся пластиной-поршнем, содержащим цилиндрический корпус с рабочими камерами, закрытый торцевыми крышками, внутри корпуса закреплены перегородки с впускными и выпускными каналами, установлен вал, на котором закреплены рабочие пластины-поршни с возможностью совершения колебательного движения от одной перегородки до другой, новым является то, что указанный вал выполнен пустотелым в виде рабочего колеса-кольца, при этом рабочие камеры образованы между цилиндрическим корпусом и рабочим колесом, а внутри рабочего колеса установлен планетарный редуктор с храповыми шестернями для передачи колебательного движения рабочего колеса во вращательное движение выходного вала.
Предлагаемое выполнение вала в виде пустотелого рабочего колеса-кольца позволяет обеспечить расположение средства для передачи вращательного движения внутри корпуса, что позволяет уменьшить габариты двигателя и упростить конструкцию.
На фиг.1 изображен кольцевой двигатель внутреннего сгорания с качающейся пластиной-поршнем в разрезе.
На фиг.2 вид по А-А фиг.1.
Кольцевой двигатель внутреннего сгорания с качающейся пластиной-поршнем содержит вал 2, выполненный пустотелым в виде рабочего колеса-кольца, цилиндрический корпус 3 с рабочими камерами, закрытый торцевыми крышками 9. Внутри цилиндрического корпуса 3 закреплены перегородки 4 с впускными и выпускными каналами 6. На рабочем колесе 2 закреплены рабочие пластины-поршни 5 с возможностью совершения колебательного движения от одной перегородки 4 до другой. Рабочие камеры образованы между цилиндрическим корпусом 3 и рабочим колесом 2. Внутри рабочего колеса 2 установлен планетарный редуктор с храповыми шестернями 8 для передачи колебательного движения рабочего колеса 2 во вращательное движение выходного вала 1.
Внутренний объем между перегородками 4 разделен на две рабочие камеры с каждой стороны пластины-поршня 5. Во время перемещения (качания) от одной перегородки 4 до другой происходят все рабочие циклы ДВС: сжатие-рабочий ход, удаление отработанных газов, всасывание рабочей смеси, которое осуществляется газораспределительной системой 7.
С каждой стороны рабочей пластины-поршня 5, установленная в перегородках 4 газораспределительная система 7, позволяет подать топливную смесь в рабочую камеру и удалять отработанные газы. Для обеспечения передачи полезной работы рабочих камер и далее всего цикла ДВС рабочие пластины-поршни 5 жестко установлены в рабочем колесе 2, которое совершает колебательное движение вместе с пластинами-поршнями 5 от одной перегородки 4 до другой. Для этого внутри рабочего колеса 2, установлен планетарный редуктор с храповыми шестернями 8, которые передают нагрузку от рабочего колеса 2 на выходной вал 1.
Рабочие пластины-поршни 5, а также перегородки 4 снабжены уплотняющими элементами, в качестве которых можно использовать ковкий чугун, графит и т.п. Число и конфигурация перегородок подбираются согласно требованиям по работе и мощности ДВС.
Кольцевой двигатель внутреннего сгорания с качающейся пластиной-поршнем работает следующим образом.
Приводимый во вращение выходной вал 1 (стартером, сжатым воздухом) через планетарный редуктор передает колебательное движение рабочему колесу 2 с установленными пластинами-поршнями 5. При движении пластины-поршня 5 и перегородки 4 рабочая смесь сжимается и, не доходя до перегородки 4, подается искра и происходит зажигание рабочей смеси, т.е. рабочий цикл ДВС. Газы толкают пластину-поршень 5, происходит работа, в это время с обратной стороны пластины-поршня 5 может происходить либо сжатие рабочей смеси, либо выхлоп в зависимости от порядка работы и количества рабочих камер, которые включаются поочередно или параллельно в рабочий цикл. Планетарный редуктор через храповые шестерни 8 поочередно передают вращение на выходной вал 1. Для обеспечения снятия мощности с обратного хода введена паразитная шестерня.
Предлагаемая конструкция ДВС проста в изготовлении, монтаже и обслуживании, надежна и экономична в эксплуатации, позволяет при меньших габаритных размерах в 2,5 раза снимать те же мощности.