РОТОРНО-ЛОПАСТНОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
ROTARY-VANE ICE

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в качестве силовой установки на транспортных средствах.
Известен роторно-лопастной двигатель с механизмом связи Кауэрца, содержащий корпус с впускным и выпускным окнами, два ротора с лопастями, соосно установленные в корпусе с возможностью вращения в одном направлении и образующие в полости корпуса четыре изолированные камеры переменного объема, а также механизм связи лопастей, выполненный в виде кривошипно-шатунного механизма, связанного с осью вращения роторов посредством зубчатой передачи (Г.Г. Гуськов. Необычные двигатели. М. Знание, 1971, с.25, рис.12). Известный двигатель отличается высокой компактностью, однако действие газовых сил и ударных нагрузок при вспышках горючей смеси воспринимается очень маленькими поверхностями контакта на зубьях шестерен, в результате чего очень быстро появляется усталостное разрушение металла на поверхности зубьев, они начинают выкрашиваться и двигатель выходит из строя.
Известен роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, содержащий рабочий цилиндр, два соосно расположенных ротора, вал отбора мощности, два коленчатых вала и два шатуна роторов, каждый ротор имеет ось, к которой внутри рабочего цилиндра прикреплены две лопасти, а вне его - кривошип, каждый шатун роторов соединен с шейкой своего коленчатого вала и с кривошипом своего ротора (пат. РФ №2101520, 1998, кл. F02B 55/00).
Известный двигатель имеет следующие недостатки:
- низкие КПД и ресурс, обусловленные трением в крейцкопфных механизмах;
- необходимость размещения в корпусе рабочего цилиндра двух коленчатых валов приводит к недостаточной мощности при заданных габаритах двигателя. При этом возникает противоречие: для увеличения рабочего объема и степени сжатия, от которых зависит мощность, необходимо увеличить эксцентриситет траектории движения кривошипов роторов, что достижимо только путем увеличения длины щек коленчатых валов, что приводит к тому, что для размещения коленчатых валов требуется больший объем пространства рабочего цилиндра.
Согласно изобретению роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит рабочий цилиндр, два соосно расположенных ротора, вал отбора мощности, два коленчатых вала и два шатуна роторов, каждый ротор имеет ось, к которой внутри рабочего цилиндра прикреплены две лопасти, а вне его - кривошип, каждый шатун роторов соединен с шейкой своего коленчатого вала и с кривошипом своего ротора.
Технический эффект изобретения заключается в устранении указанных недостатков и достигается тем, что двигатель содержит два шатуна вала отбора мощности, каждый коленчатый вал имеет кривошип, вал отбора мощности имеет два кривошипа, каждый шатун вала отбора мощности соединен с шейкой кривошипа своего коленчатого вала и своим кривошипом вала отбора мощности. На графических материалах изображены:
фиг.1 - разрез роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) по плоскости осей роторов, коленчатых валов и вала отбора мощности (роторы на фиг.1 изображены условно);
фиг.2 - вид сбоку (на фиг.2 движущиеся части ДВС изображены, для наглядности, для переднем плане);
фиг.3 - разрез А-А, на котором показано размещение роторов и их лопастей в рабочем цилиндре;
фиг.4 - вариант выполнения узла, обеспечивающего правильное направление вращения движущихся частей при прохождении мертвых точек;
фиг.5 - пояснения к соотношениям, определяющим взаимное расположение движущихся частей ДВС;
фиг.6-29 - взаимное расположение движущихся частей ДВС при их различных положениях (пример исполнения).
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
Роторно-лопастной ДВС содержит рабочий цилиндр 1, имеющий свечу зажигания 2, впускное 3 и выпускное 4 окна. Внутри рабочего цилиндра 1 соосно, с возможностью вращения относительно друг друга и относительно рабочего цилиндра 1 размещены роторы 5 и 5, к валам которых прикреплены по две лопасти 6, а на участках их валов, находящихся за пределами рабочего цилиндра 1 - кривошипы 7 и 7, которые через шатуны роторов 8 и 8 соединены с шейками соответствующих коленчатых валов 9 и 9, шейки других кривошипов которых через шатуны вала отбора мощности 10 и 10 соединены с соответствующими шейками кривошипов вала отбора мощности 11 (далее ВОМ), который может иметь маховик 12.
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
Совокупность кривошипа 7 (7), шатуна роторов 8 (8) и коленчатого вала 9 (9) составляет шарнирный антипараллелограмм (И.И. Артоболевский, Механизмы в современной технике, М. «Наука», 1979, т.1 с.309, механизм 605). Вращение роторов 5 и 5 и коленчатых валов 9 и 9 в шарнирном антипараллелограмме происходит в противоположных направлениях.
Другие системы и агрегаты роторно-лопастного ДВС (системы питания, зажигания, охлаждения и др.) выполнены обычным для ДВС образом и на графических материалах не показаны.
Роторно-лопастной ДВС работает следующим образом.
A
B
Роторы 5 и 5 вращаются (на графических материалах - против часовой стрелки) неравномерно, при этом объем каждой из четырех камер, образуемых парами лопастей 6, изменяется.
Объем камеры, соединенной с впускным окном 3, увеличивается, и в нее поступает подготовленная рабочая смесь (такт впуска). После того, как задняя (набегающая) лопасть этой камеры закроет впускное окно 3, объем этой камеры начинает уменьшаться, сжимая рабочую смесь (такт сжатия). После достижения камерой своего минимального объема происходит поджигание рабочей смеси свечой 2 и объем этой камеры начинает увеличиваться (такт рабочего хода). Энергия сгоревшего топлива передается через соответствующий ротор 5, его кривошип 7, соответствующий шатун ротора 8, соответствующий коленвал 9, соответствующий шатун ВОМ 10 на ВОМ 11. После того, как передняя (убегающая) лопасть этой камеры откроет выпускное окно 4, объем этой камеры начинает уменьшаться и отработанные газы под давлением выходят наружу (такт выпуска). Такт впуска в этой камере начинается в момент, когда задняя лопасть камеры закроет выпускное окно 4, а передняя лопасть камеры откроет впускное окно 3.
Указанный процесс происходит поочередно для каждой камеры.
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
Неравномерное движение роторов 5 и 5, а также передачу на ВОМ 11 энергии сгоревшего топлива обеспечивают коленвалы 9 и 9 с шатунами роторов 8 и 8 и шатунами ВОМ 10 и 10. Коленвалы 9 и 9 и ВОМ 11 вращаются в сторону, противоположную направлению вращения роторов 5 и 5 (на графических материалах - по часовой стрелке).
ВОМ 11 вращается равномерно за счет инерции нагрузки, а в ее отсутствие - маховика 12. Для подсоединения нагрузки может быть использован, например, механизм двойного шарнирного параллелограмма (И.И. Артоболевский, там же, механизм 594, с.303), или, поскольку ВОМ 11 вращается равномерно - зубчатая передача.
A
B
A
B
A
B
A
B
Мертвые точки, т.е. точки, в которых возможно изменение правильного направления вращения роторов 5 и 5, коленвалов 9 и 9 и ВОМ 11 (на фиг.1 этим точкам соответствует горизонтальное положение шатунов 8, 8, 10 и 10) механизм проходит за счет инерции. При низких оборотах, а также при внешнем приводе в движение (напр., при запуске) правильное направление вращения может быть обеспечено принудительно (И.И. Артоболевский, там же, механизмы 606 и 607, с.309). Другой вариант такого узла, исключающий ударные нагрузки, приведен на фиг.4. К шатуну 8 (10) прикреплена траверса 14, имеющая на своих концах магниты 15. Группа магнитов 16 прикреплена к корпусу ДВС в точках, исключающих их контакт с другими подвижными деталями ДВС, причем ориентация магнитов выбрана таким образом, чтобы создать в мертвых точках момент сил, воздействующий на шатун 8 (10) в направлении, необходимом для правильной работы механизма.
A
B
Исключив неопределенности в движении механизма, получаем взаимнооднозначное соответствие между угловым положением ротора 5 - угловым положением ВОМ 11 - угловым положением ротора 5, которые определяются из следующих соотношений (фиг.5).
Введем следующие обозначения:
A
B
A
B
R - радиус траектории движения центров шеек кривошипов роторов 7 и 7, равный радиусу траектории движения центров шеек коленвалов 9 и 9;
A
B
A
B
A
B
L - межцентровое расстояние между осями роторов 5 и 5 и коленвалов 9 и 9, равное длине шатунов роторов 8 и 8;
r - радиус траектории движения центров шеек кривошипов ВОМ 11;
A
B
а - межцентровое расстояние между осями ВОМ 11 и коленвалов 9 и 9
A
B
b - длина шатунов ВОМ 10 и 10;
A
B
A
B
1
δ, δ - угловое расстояние между центрами шеек кривошипов 7 и 7 и средней линией OF лопастей соответствующих роторов (средняя линия лопасти - линия, перпендикулярная оси ротора и находящаяся в плоскости, в которой расположена ось ротора и которая делит лопасть ротора пополам);
λ - угловой размер лопасти.
3
Все углы отсчитываются от луча OY, положительным является направление по часовой стрелке.
3
2
3
2
2
2
2
2
Пусть ВОМ 11 повернулся на угол φ=∠AOO. Тогда, из ΔАОО: c=r+a-2ar cosφ, где с=AO;
3
2
<mrow><mfrac><mi>c</mi><mrow><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mi>ϕ</mi></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mi>r</mi><mrow><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mi>α</mi></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><mi>α</mi><mo>=</mo><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>c</mi><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mfrac><mrow><mi>r</mi><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mi>ϕ</mi></mrow><mi>c</mi></mfrac></mrow>
Из ΔAOO:
или
2
3
где α=∠АОО
2
1
2
2
2
1
2
2
ΔAOC=ΔAOC (по трем сторонам), ∠AOC=∠AOC=γ.
2
1
2
2
2
<mrow><mi>γ</mi><mo>=</mo><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>c</mi><mi>c</mi><mi>o</mi><mi>s</mi><mfrac><mrow><msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mi>c</mi><mn>2</mn></msup><mo>−</mo><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><mn>2</mn><mi>R</mi><mi>c</mi></mrow></mfrac></mrow>
Из ΔAOC: b=R+с-2Rc cosγ или
1
2
3
A
2
2
3
B
∠COO=γ=α+γ; ∠COO=γ=α-γ;
Для ротора X, где X={А,В}:
X
2
1
X
2
3
X
X
2
1
∠DOO=∠COO=γ. Из ΔDOO:
X
X
X
1
X
2
2
2
C =L+R-2LRcosγ, где C=OD, и из того же треугольника:
<mrow><mfrac><mrow><msub><mi>C</mi><mi>X</mi></msub></mrow><mrow><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><msub><mi>γ</mi><mi>X</mi></msub></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mi>R</mi><mrow><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><msub><mi>β</mi><mrow><mi>X</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><msub><mi>β</mi><mrow><mi>X</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>c</mi><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mfrac><mrow><mi>R</mi><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><msub><mi>γ</mi><mi>X</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>C</mi><mi>X</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>
или
X
2
1
X
X
1
X
X
1
X
2
1
X
ΔDOO=ΔDBO = (по трем сторонам), ∠DBO=∠DOO=γ
X
1
X
X1
X
X
1
X
1
2
X2
∠BOD=β; ∠BDO=∠DOO=β
X
X
X
Отсюда угол β, на который повернется шейка кривошипа 7 ротора 5:
X
X2
X1
X
X1
X2
X2
X1
X
X2
β=π+β-β=γ+β+β+β-β=γ+2β
Угловое положение средней линии лопасти ротора Х равно
X1
X
X
ψ=β+δ - для первой лопасти ротора Х
X2
X
X
ψ=π+β+δ - для второй (оппозитной) лопасти ротора Х
XJ
XJ
Угловое положение передних (набегающих) поверхностей лопастей ротора Х равно ψ-λ/2, а задних (убегающих) - ψ+λ/2, где j={1,2}
Текущий угловой объем каждой камеры (в зависимости от φ) определяется как разность углового положения задней (убегающей) и передней (набегающей) поверхностей лопастей, образующих данную камеру и изменяется от некоторого минимального (при определенном φ) до некоторого максимального (при другом φ) и вновь от некоторого минимального до некоторого максимального, во второй раз за каждый оборот роторов и ВОМ.
Параметры двигателя выбирают таким образом, чтобы:
1. Значения минимального и максимального угловых объемов каждой из четырех камер совпадали. В этом случае условия горения топлива, в частности, количество сгораемого топлива и степень сжатия будут во всех камерах одинаковы, как и одинаковой будет выделяемая при каждой вспышке энергия.
2. Моменты зажигания, совпадающие с достижением минимального углового объема в некоторой камере, должны следовать через одинаковые промежутки времени, т.е. при угловых положениях ВОМ 11, отстоящих друг от друга на 90º, поскольку за один оборот ВОМ 11 в каждой из четырех камер происходит полный цикл работы ДВС (4 такта), а ВОМ 11 вращается с постоянной скоростью. При выполнении этого и предыдущего условий достигается равномерная работа двигателя.
3. Значения минимального и максимального угловых объемов каждой из четырех камер достигались при одинаковых угловых положениях роторов, в частности, одно из двух за один оборот минимальных угловых объемов каждой камеры соответствовало положению свечи зажигания 2. В этом случае фазы газораспределения (моменты открытия и закрытия впускного 3 и выпускного 4 окон) и условия зажигания будут для всех камер одинаковыми.
Для доказательства существования такого набора параметров рассмотрим роторно-лопастной ДВС, в котором
A
B
R:L:r:а:b=40:89:40:30:30, δ=+20,7º, δ=-20,7º, λ=30º
A
B
A
B
A
B
A
B
1
3
2
4
1
В таблице 1 приведены значения угловых положений шеек коленвалов 9 и 9 (γ и γ) и кривошипов роторов 7 и 7 (β и β), а также угловые объемы камер K=K и K=K. для положения ВОМ 11 от 0º до 360º через 1º, а на фиг 6-29 изображены положения движущихся частей двигателя через каждые 15º положения ВОМ 11. Первой камерой K считается та камера, у которой углы между средней линией образующих ее лопастей и кривошипами соответствующих роторов меньше, чем у других, а 2-й, 3-й и 4-й - те, в которых последовательно совершается рабочий ход.
Таблица 1
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, К<sub>3</sub>
К<sub>2</sub>, К<sub>4</sub>
0
180,0
180,0
180,0
180,0
11,40
108,60
1
181,0
187,0
179,6
177,3
13,68
106,32
2
182,0
193,9
179,2
174,7
15,95
104,05
3
183,0
200,8
178,9
172,0
18,23
101,77
4
184,0
207,5
178,5
169,4
20,49
99,51
5
185,0
214,0
178,1
166,8
22,74
97,26
6
186,0
220,3
177,7
164,1
24,99
95,01
7
187,0
226,4
177,3
161,5
27,21
92,79
8
188,0
232,2
177,0
158,9
29,42
90,58
9
189,0
237,7
176,6
156,4
31,61
88,39
10
190,0
243,0
176,2
153,8
33,78
86,22
11
191,0
248,0
175,8
151,3
35,93
84,07
12
192,0
252,7
175,4
148,8
38,05
81,95
13
193,0
257,1
175,0
146,3
40,15
79,85
14
194,0
261,4
174,7
143,8
42,22
77,78
15
195,0
265,3
174,3
141,4
44,26
75,74
16
196,0
269,1
173,9
139,0
46,27
73,73
17
197,0
272,6
173,5
136,7
48,25
71,75
18
198,0
275,9
173,1
134,3
50,19
69,81
19
199,0
279,0
172,7
132,0
52,10
67,90
20
200,0
282,0
172,3
129,8
53,97
66,03
21
201,0
284,8
171,9
127,5
55,81
64,19
22
202,0
287,4
171,6
125,3
57,62
62,38
23
203,0
289,8
171,2
123,2
59,39
60,61
24
204,0
292,2
170,8
121,1
61,12
58,88
25
205,0
294,4
170,4
119,0
62,81
57,19
26
206,0
296,5
170,0
116,9
64,46
55,54
27
207,0
298,5
169,6
114,9
66,08
53,92
28
208,0
300,4
169,2
112,9
67,66
52,34
29
209,0
302,2
168,8
111,0
69,21
50,79
Таблица 1, продолжение
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, K<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>, K<sub>4</sub>
30
210,0
303,9
168,4
109,1
70,71
49,29
31
211,0
305,5
168,0
107,2
72,18
47,82
32
212,0
307,0
167,6
105,4
73,61
46,39
33
213,0
308,5
167,2
103,6
75,01
44,99
34
214,0
309,9
166,8
101,8
76,37
43,63
35
215,0
311,3
166,3
100,1
77,69
42,31
36
216,0
312,5
165,9
98,4
78,98
41,02
37
217,0
313,8
165,5
96,7
80,23
39,77
38
218,0
314,9
165,1
95,0
81,45
38,55
39
219,0
316,1
164,7
93,4
82,63
37,37
40
220,0
317,1
164,3
91,9
83,78
36,22
41
221,0
318,2
163,8
90,3
84,90
35,10
42
222,0
319,2
163,4
88,8
85,98
34,02
43
223,0
320,1
163,0
87,3
87,03
32,97
44
224,0
321,1
162,6
85,9
88,05
31,95
45
225,0
321,9
162,1
84,5
89,04
30,96
46
226,0
322,8
161,7
83,1
90,00
30,00
47
227,0
323,6
161,2
81,7
90,93
29,07
48
228,0
324,4
160,8
80,4
91,83
28,17
49
229,0
325,2
160,4
79,1
92,70
27,30
50
230,0
325,9
159,9
77,8
93,54
26,46
51
231,0
326,7
159,5
76,5
94,35
25,65
52
232,0
327,3
159,0
75,3
95,14
24,86
53
233,0
328,0
158,6
74,1
95,90
24,10
54
234,0
328,7
158,1
72,9
96,63
23,37
55
235,0
329,3
157,6
71,7
97,34
22,66
56
236,0
329,9
157,2
70,5
98,02
21,98
57
237,0
330,5
156,7
69,4
98,67
21,33
58
238,0
331,1
156,2
68,3
99,31
20,69
59
239,0
331,7
155,7
67,2
99,92
20,08
Таблица 1, продолжение
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, K<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>, K<sub>4</sub>
60
240,0
332,2
155,3
66,2
100,50
19,50
61
241,0
332,7
154,8
65,1
101,06
18,94
62
242,0
333,3
154,3
64,1
101,60
18,40
63
243,0
333,8
153,8
63,1
102,12
17,88
64
244,0
334,2
153,3
62,1
102,61
17,39
65
245,0
334,7
152,8
61,1
103,08
16,92
66
246,0
335,2
152,3
60,2
103,53
16,47
67
247,0
335,6
151,8
59,2
103,96
16,04
68
248,0
336,1
151,3
58,3
104,37
15,63
69
249,0
336,5
150,7
57,4
104,76
15,24
70
250,0
336,9
150,2
56,5
105,13
14,87
71
251,0
337,3
149,7
55,6
105,48
14,52
72
252,0
337,8
149,1
54,7
105,81
14,19
73
253,0
338,1
148,6
53,9
106,12
13,88
74
254,0
338,5
148,1
53,0
106,41
13,59
75
255,0
338,9
147,5
52,2
106,68
13,32
76
256,0
339,3
146,9
51,4
106,93
13,07
77
257,0
339,6
146,4
50,6
107,17
12,83
78
258,0
340,0
145,8
49,8
107,38
12,62
79
259,0
340,3
145,2
49,0
107,58
12,42
80
260,0
340,7
144,6
48,3
107,76
12,24
81
261,0
341,0
144,1
47,5
107,92
12,08
82
262,0
341,3
143,5
46,8
108,06
11,94
83
263,0
341,7
142,8
46,1
108,19
11,81
84
264,0
342,0
142,2
45,3
108,30
11,70
85
265,0
342,3
141,6
44,6
108,39
11,61
86
266,0
342,6
141,0
43,9
108,46
11,54
87
267,0
342,9
140,4
43,2
108,52
11,48
88
268,0
343,2
139,7
42,6
108,56
11,44
89
269,0
343,5
139,1
41,9
108,58
11,42
Таблица 1, продолжение
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, K<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>, K<sub>4</sub>
90
270,0
343,7
138,4
41,2
108,58
11,42
91
271,0
344,0
137,7
40,6
108,57
11,43
92
272,0
344,3
137,1
39,9
108,54
11,46
93
273,0
344,6
136,4
39,3
108,49
11,51
94
274,0
344,8
135,7
38,7
108,42
11,58
95
275,0
345,1
135,0
38,0
108,34
11,66
96
276,0
345,3
134,3
37,4
108,24
11,76
97
277,0
345,6
133,5
36,8
108,12
11,88
98
278,0
345,8
132,8
36,2
107,98
12,02
99
279,0
346,1
132,0
35,6
107,83
12,17
100
280,0
346,3
131,3
35,0
107,66
12,34
101
281,0
346,6
130,5
34,4
107,47
12,53
102
282,0
346,8
129,7
33,9
107,26
12,74
103
283,0
347,0
128,9
33,3
107,04
12,96
104
284,0
347,3
128,1
32,7
106,79
13,21
105
285,0
347,5
127,3
32,2
106,53
13,47
106
286,0
347,7
126,5
31,6
106,25
13,75
107
287,0
347,9
125,7
31,1
105,95
14,05
108
288,0
348,1
124,8
30,6
105,63
14,37
109
289,0
348,4
123,9
30,0
105,29
14,71
110
290,0
348,6
123,0
29,5
104,94
15,06
111
291,0
348,8
122,1
29,0
104,56
15,44
112
292,0
349,0
121,2
28,5
104,16
15,84
113
293,0
349,2
120,3
28,0
103,74
16,26
114
294,0
349,4
119,4
27,5
103,30
16,70
115
295,0
349,6
118,4
26,9
102,84
17,16
116
296,0
349,8
117,4
26,5
102,36
17,64
117
297,0
350,0
116,4
26,0
101,86
18,14
118
298,0
350,2
115,4
25,5
101,33
18,67
119
299,0
350,4
114,4
25,0
100,79
19,21
Таблица 1, продолжение
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, K<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>, K<sub>4</sub>
120
300,0
350,6
113,3
24,5
100,22
19,78
121
301,0
350,8
112,2
24,0
99,62
20,38
122
302,0
350,9
111,2
23,6
99,01
20,99
123
303,0
351,1
110,0
23,1
98,37
21,63
124
304,0
351,3
108,9
22,6
97,70
22,30
125
305,0
351,5
107,8
22,2
97,01
22,99
126
306,0
351,7
106,6
21,7
96,30
23,70
127
307,0
351,9
105,4
21,2
95,56
24,44
128
308,0
352,0
104,2
20,8
94,79
25,21
129
309,0
352,2
102,9
20,3
94,00
26,00
130
310,0
352,4
101,7
19,9
93,17
26,83
131
311,0
352,6
100,4
19,5
92,33
27,67
132
312,0
352,7
99,1
19,0
91,45
28,55
133
313,0
352,9
97,7
18,6
90,55
29,45
134
314,0
353,1
96,4
18,1
89,61
30,39
135
315,0
353,2
95,0
17,7
88,65
31,35
136
316,0
353,4
93,5
17,3
87,65
32,35
137
317,0
353,6
92,1
16,9
86,63
33,37
138
318,0
353,7
90,6
16,4
85,57
34,43
139
319,0
353,9
89,1
16,0
84,49
35,51
140
320,0
354,0
87,6
15,6
83,37
36,63
141
321,0
354,2
86,0
15,2
82,21
37,79
142
322,0
354,4
84,4
14,8
81,03
38,97
143
323,0
354,5
82,8
14,3
79,81
40,19
144
324,0
354,7
81,1
13,9
78,55
41,45
145
325,0
354,8
79,4
13,5
77,26
42,74
146
326,0
355,0
77,7
13,1
75,94
44,06
147
327,0
355,2
75,9
12,7
74,58
45,42
148
328,0
355,3
74,1
12,3
73,19
46,81
149
329,0
355,5
72,3
11,9
71,76
48,24
Таблица 1, продолжение
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, K<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>, K<sub>4</sub>
150
330,0
355,6
70,4
11,5
70,29
49,71
151
331,0
355,8
68,5
11,1
68,79
51,21
152
332,0
355,9
66,6
10,7
67,25
52,75
153
333,0
356,1
64,6
10,3
65,67
54,33
154
334,0
356,2
62,6
9,9
64,06
55,94
155
335,0
356,4
60,5
9,5
62,41
57,59
156
336,0
356,5
58,5
9,1
60,72
59,28
157
337,0
356,7
56,3
8,8
59,00
61,00
158
338,0
356,8
54,2
8,4
57,24
62,76
159
339,0
357,0
52,0
8,0
55,44
64,56
160
340,0
357,1
49,8
7,6
53,61
66,39
161
341,0
357,3
47,6
7,2
51,75
68,25
162
342,0
357,4
45,3
6,8
49,85
70,15
163
343,0
357,6
43,0
6,4
47,92
72,08
164
344,0
357,7
40,6
6,1
45,96
74,04
165
345,0
357,8
38,2
5,7
43,96
76,04
166
346,0
358,0
35,8
5,3
41,94
78,06
167
347,0
358,1
33,4
4,9
39,89
80,11
168
348,0
358,3
30,9
4,5
37,81
82,19
169
349,0
358,4
28,4
4,1
35,70
84,30
170
350,0
358,6
25,9
3,8
33,57
86,43
171
351,0
358,7
23,4
3,4
31,42
88,58
172
352,0
358,9
20,9
3,0
29,25
90,75
173
353,0
359,0
18,3
2,6
27,06
92,94
174
354,0
359,1
15,7
2,3
24,85
95,15
175
355,0
359,3
13,1
1,9
22,63
97,37
176
356,0
359,4
10,5
1,5
20,40
99,60
177
357,0
359,6
7,9
1,1
18,16
101,84
178
358,0
359,7
5,3
0,8
15,91
104,09
179
359,0
359,9
2,6
0,4
13,66
106,34
Таблица 1, продолжение
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, K<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>, K<sub>4</sub>
180
0,0
0,0
0,0
0,0
11,40
108,60
181
0,1
1,0
359,6
357,4
13,66
106,34
182
0,3
2,0
359,2
354,7
15,91
104,09
183
0,4
3,0
358,9
352,1
18,16
101,84
184
0,6
4,0
358,5
349,5
20,40
99,60
185
0,7
5,0
358,1
346,9
22,63
97,37
186
0,9
6,0
357,7
344,3
24,85
95,15
187
1,0
7,0
357,4
341,7
27,06
92,94
188
1,1
8,0
357,0
339,1
29,25
90,75
189
1,3
9,0
356,6
336,6
31,42
88,58
190
1,4
10,0
356,2
334,1
33,57
86,43
191
1,6
11,0
355,9
331,6
35,70
84,30
192
1,7
12,0
355,5
329,1
37,81
82,19
193
1,9
13,0
355,1
326,6
39,89
80,11
194
2,0
14,0
354,7
324,2
41,94
78,06
195
2.2
15,0
354,3
321,8
43,96
76,04
196
2,3
16,0
353,9
319,4
45,96
74,04
197
2,4
17,0
353,6
317,0
47,92
72,08
198
2,6
18,0
353,2
314,7
49,85
70,15
199
2,7
19,0
352,8
312,4
51,75
68,25
200
2,9
20,0
352,4
310,2
53,61
66,39
201
3,0
21,0
352,0
308,0
55,44
64,56
202
3,2
22,0
351,6
305,8
57,24
62,76
203
3,3
23,0
351,2
303,7
59,00
61,00
204
3,5
24,0
350,9
301,5
60,72
59,28
205
3,6
25,0
350,5
299,5
62,41
57,59
206
3,8
26,0
350,1
297,4
64,06
55,94
207
3,9
27,0
349,7
295,4
65,67
54,33
208
4,1
28,0
349,3
293,4
67,25
52,75
209
4,2
29,0
348,9
291,5
68,79
51,21
Таблица 1, продолжение
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, K<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>, K<sub>4</sub>
210
4,4
30,0
348,5
289,6
70,29
49,71
211
4,5
31,0
348,1
287,7
71,76
48,24
212
4,7
32,0
347,7
285,9
73,19
46,81
213
4,8
33,0
347,3
284,1
74,58
45,42
214
5,0
34,0
346,9
282,3
75,94
44,06
215
5,2
35,0
346,5
280,6
77,26
42,74
216
5,3
36,0
346,1
278,9
78,55
41,45
217
5,5
37,0
345,7
277,2
79,81
40,19
218
5,6
38,0
345,2
275,6
81,03
38,97
219
5,8
39,0
344,8
274,0
82,21
37,79
220
6,0
40,0
344,4
272,4
83,37
36,63
221
6,1
41,0
344,0
270,9
84,49
35,51
222
6,3
42,0
343,6
269,4
85,57
34,43
223
6,4
43,0
343,1
267,9
86,63
33,37
224
6,6
44,0
342,7
266,5
87,65
32,35
225
6,8
45,0
342,3
265,0
88,65
31,35
226
6,9
46,0
341,9
263,6
89,61
30,39
227
7,1
47,0
341,4
262,3
90,55
29,45
228
7,3
48,0
341,0
260,9
91,45
28,55
229
7,4
49,0
340,5
259,6
92,33
27,67
230
7,6
50,0
340,1
258,3
93,17
26,83
231
7,8
51,0
339,7
257,1
94,00
26,00
232
8,0
52,0
339,2
255,8
94,79
25,21
233
8,1
53,0
338,8
254,6
95,56
24,44
234
8,3
54,0
338,3
253,4
96,30
23,70
235
8,5
55,0
337,8
252,2
97,01
22,99
236
8,7
56,0
337,4
251,1
97,70
22,30
237
8,9
57,0
336,9
250,0
98,37
21,63
238
9,1
58,0
336,4
248,8
99,01
20,99
239
9,2
59,0
336,0
247,8
99,62
20,38
Таблица 1, продолжение
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, K<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>, K<sub>4</sub>
240
9,4
60,0
335,5
246,7
100,22
19,78
241
9,6
61,0
335,0
245,6
100,79
19,21
242
9,8
62,0
334,5
244,6
101,33
18,67
243
10,0
63,0
334,0
243,6
101,86
18,14
244
10,2
64,0
333,5
242,6
102,36
17,64
245
10,4
65,0
333,1
241,6
102,84
17,16
246
10,6
66,0
332,5
240,6
103,30
16,70
247
10,8
67,0
332,0
239,7
103,74
16,26
248
11,0
68,0
331,5
238,8
104,16
15,84
249
11,2
69,0
331,0
237,9
104,56
15,44
250
11,4
70,0
330,5
237,0
104,94
15,06
251
11,6
71,0
330,0
236,1
105,29
14,71
252
11,9
72,0
329,4
235,2
105,63
14,37
253
12,1
73,0
328,9
234,3
105,95
14,05
254
12,3
74,0
328,4
233,5
106,25
13,75
255
12,5
75,0
327,8
232,7
106,53
13,47
256
12,7
76,0
327,3
231,9
106,79
13,21
257
13,0
77,0
326,7
231,1
107,04
12,96
258
13,2
78,0
326,1
230,3
107,26
12,74
259
13,4
79,0
325,6
229,5
107,47
12,53
260
13,7
80,0
325,0
228,7
107,66
12,34
261
13,9
81,0
324,4
228,0
107,83
12,17
262
14,2
82,0
323,8
227,2
107,98
12,02
263
14,4
83,0
323,2
226,5
108,12
11,88
264
14,7
84,0
322,6
225,7
108,24
11,76
265
14,9
85,0
322,0
225,0
108,34
11,66
266
15,2
86,0
321,3
224,3
108,42
11,58
267
15,4
87,0
320,7
223,6
108,49
11,51
268
15,7
88,0
320,1
222,9
108,54
11,46
269
16,0
89,0
319,4
222,3
108,57
11,43
Таблица 1, продолжение
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, K<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>, K<sub>4</sub>
270
16,3
90,0
318,8
221,6
108,58
11,42
271
16,5
91,0
318,1
220,9
108,58
11,42
272
16,8
92,0
317,4
220,3
108,56
11,44
273
17,1
93,0
316,8
219,6
108,52
11,48
274
17,4
94,0
316,1
219,0
108,46
11,54
275
17,7
95,0
315,4
218,4
108,39
11,61
276
18,0
96,0
314,7
217,8
108,30
11,70
277
18,3
97,0
313,9
217,2
108,19
11,81
278
18,7
98,0
313,2
216,5
108,06
11,94
279
19,0
99,0
312,5
215,9
107,92
12,08
280
19,3
100,0
311,7
215,4
107,76
12,24
281
19,7
101,0
311,0
214,8
107,58
12,42
282
20,0
102,0
310,2
214,2
107,38
12,62
283
20,4
103,0
309,4
213,6
107,17
12,83
284
20,7
104,0
308,6
213,1
106,93
13,07
285
21,1
105,0
307,8
212,5
106,68
13,32
286
21,5
106,0
307,0
211,9
106,41
13,59
287
21,9
107,0
306,1
211,4
106,12
13,88
288
22,2
108,0
305,3
210,9
105,81
14,19
289
22,7
109,0
304,4
210,3
105,48
14,52
290
23,1
110,0
303,5
209,8
105,13
14,87
291
23,5
111,0
302,6
209,3
104,76
15,24
292
23,9
112,0
301,7
208,7
104,37
15,63
293
24,4
113,0
300,8
208,2
103,96
16,04
294
24,8
114,0
299,8
207,7
103,53
16,47
295
25,3
115,0
298,9
207,2
103,08
16,92
296
25,8
116,0
297,9
206,7
102,61
17,39
297
26,2
117,0
296,9
206,2
102,12
17,88
298
26,7
118,0
295,9
205,7
101,60
18,40
299
27,3
119,0
294,9
205,2
101,06
18,94
Таблица 1, продолжение
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, K<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>, K<sub>4</sub>
300
27,8
120,0
293,8
204,7
100,50
19,50
301
28,3
121,0
292,8
204,3
99,92
20,08
302
28,9
122,0
291,7
203,8
99,31
20,69
303
29,5
123,0
290,6
203,3
98,67
21,33
304
30,1
124,0
289,5
202,8
98,02
21,98
305
30,7
125,0
288,3
202,4
97,34
22,66
306
31,3
126,0
287,1
201,9
96,63
23,37
307
32,0
127,0
285,9
201,4
95,90
24,10
308
32,7
128,0
284,7
201,0
95,14
24,86
309
33,3
129,0
283,5
200,5
94,35
25,65
310
34,1
130,0
282,2
200,1
93,54
26,46
311
34,8
131,0
280,9
199,6
92,70
27,30
312
35,6
132,0
279,6
199,2
91,83
28,17
313
36,4
133,0
278,3
198,8
90,93
29,07
314
37,2
134,0
276,9
198,3
90,00
30,00
315
38,1
135,0
275,5
197,9
89,04
30,96
316
38,9
136,0
274,1
197,4
88,05
31,95
317
39,9
137,0
272,7
197,0
87,03
32,97
318
40,8
138,0
271,2
196,6
85,98
34,02
319
41,0
138,2
270,9
196,5
85,79
34,21
320
42,9
140,0
268,1
195,7
83,78
36,22
321
39,0
136,1
274,0
197,4
87,99
32,01
322
45,1
142,0
265,0
194,9
81,45
38,55
323
46,2
143,0
263,3
194,5
80,23
39,77
324
47,5
144,0
261,6
194,1
78,98
41,02
325
48,7
145,0
259,9
193,7
77,69
42,31
326
50,1
146,0
258,2
193,2
76,37
43,63
327
51,5
147,0
256,4
192,8
75,01
44,99
328
53,0
148,0
254,6
192,4
73,61
46,39
329
54,5
149,0
252,8
192,0
72,18
47,82
Таблица 1, продолжение
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, K<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>, K<sub>4</sub>
330
56,1
150,0
250,9
191,6
70,71
49,29
331
57,8
151,0
249,0
191,2
69,21
50,79
332
59,6
152,0
247,1
190,8
67,66
52,34
333
61,5
153,0
245,1
190,4
66,08
53,92
334
63,5
154,0
243,1
190,0
64,46
55,54
335
65,6
155,0
241,0
189,6
62,81
57,19
336
67,8
156,0
238,9
189,2
61,12
58,88
337
70,2
157,0
236,8
188,8
59,39
60,61
338
72,6
158,0
234,7
188,4
57,62
62,38
339
75,2
159,0
232,5
188,1
55,81
64,19
340
78,0
160,0
230,2
187,7
53,97
66,03
341
81,0
161,0
228,0
187,3
52,10
67,90
342
84,1
162,0
225,7
186,9
50,19
69,81
343
87,4
163,0
223,3
186,5
48,25
71,75
344
90,9
164,0
221,0
186,1
46,27
73,73
345
94,7
165,0
218,6
185,7
44,26
75,74
346
98,6
166,0
216,2
185,3
42,22
77,78
347
102,9
167,0
213,7
185,0
40,15
79,85
348
107,3
168,0
211,2
184,6
38,05
81,95
349
112,0
169,0
208,7
184,2
35,93
84,07
350
117,0
170,0
206,2
183,8
33,78
86,22
351
122,3
171,0
203,6
183,4
31,61
88,39
352
127,8
172,0
201,1
183,0
29,42
90,58
353
133,6
173,0
198,5
182,7
27,21
92,79
354
139,7
174,0
195,9
182,3
24,99
95,01
355
146,0
175,0
193,2
181,9
22,74
97,26
356
152,5
176,0
190,6
181,5
20,49
99,51
357
159,2
177,0
188,0
181,1
18,23
101,77
358
166,1
178,0
185,3
180,8
15,95
104,05
359
173,0
179,0
182,7
180,4
13,68
106,32
360
180,0
180,0
180,0
180.0
11,40
108,60
Как можно видеть, все три вышеуказанных условия выполняются:
Таблица 2
ВОМ
шейки коленвалов
кривошипы роторов
камеры, угловой объем
φ, град
γ<sub>A</sub>
γ<sub>B</sub>
β<sub>A</sub>
β<sub>B</sub>
K<sub>1</sub>, K<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>, K<sub>4</sub>
0
180,0
180,0
180,0
180,0
11,40
108,60
90
270,0
343,7
138,4
41,2
108,58
11,42
180
0,0
0,0
0,0
0,0
11,40
108,60
270
16,3
90,0
318,8
221,6
108,58
11,42
Значения минимальных угловых объемов совпадают (с учетом допусков) и равны 11,4º, значения максимальных угловых объемов также совпадают и равны 108,6º
Значения минимальных угловых объемов в камерах К1, К2, К3 и К4 достигаются, соответственно, при угловом положении ВОМ 11, равных 0º, 90º, 180ºи 270º.
Значения угловых положений набегающей и убегающей поверхностей лопастей камеры, в которой закончился такт сжатия, совпадают и соответствуют положению свечи зажигания 2:
Таблица 3
ВОМ, φ
камера
набегающая поверхность
убегающая поверхность
0
3
π+β<sub>A</sub>+δ<sub>A</sub>-λ/2=+5,7º
π+β<sub>B</sub>+δ<sub>B</sub>+λ/2=-5,7º
90
4
β<sub>B</sub>+δ<sub>B</sub>-λ/2=+5,5º
π+β<sub>A</sub>+δ<sub>A</sub>+λ/2=-5,9º
180
1
β<sub>A</sub>+δ<sub>A</sub>-λ/2=+5,7º
β<sub>B</sub>+δ<sub>B</sub>+λ/2=-5,7º
270
2
π+β<sub>B</sub>+δ<sub>B</sub>-λ/2=+5,9º
β<sub>A</sub>+δ<sub>A</sub>+λ/2=-5,5º
Аналогично, для всех камер совпадают также угловые положения соответствующих лопастей при открытии и закрытии впускного 3 и выпускного 4 окон.
К достоинству двигателя следует также отнести то, что он содержит (помимо собственно лопастных роторов) только кривошипо-шатунные механизмы, хорошо освоенные в производстве.