ДВИГАТЕЛЬ С КАЧАЮЩИМИСЯ ПОРШНЯМИ И УПЛОТНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ

1. Двигатель (100) с качающимися поршнями, который содержит, по меньшей мере, два качающихся поршня (15), расположенные в сферическом корпусе (24), каждый из которых имеет два противоположных консольных элемента (15.1, 15.2) поршня и зону (7) стенки поршня, соединяющую два консольных элемента (15.1, 15.2) поршня, и который содержит вращающийся качающийся вал (5), который выполнен с возможностью вращения вокруг оси (45) вращения, расположенной в центре корпуса,
при этом качающиеся поршни (15) прикреплены к вращающемуся качающемуся валу (5) таким образом, что качающиеся поршни (15) качаются относительно оси (46) качания, перпендикулярной оси (45) вращения, и во время вращения вращающегося качающегося вала (5) вокруг оси (45) вращения вращаются вместе вокруг оси (45) вращения и при вращении выполняют переменно-возвратные качательные движения относительно оси (46) качания в противоположных направлениях,
при этом направляющие элементы (47) предусмотрены на, по меньшей мере, двух поршнях, причем направляющие элементы входят в, по меньшей мере, одну направляющую канавку (39), образованную в корпусе, для регулирования качательных движений,
при этом консольные элементы (15.1, 15.2) двух поршней (15) расположены крест-накрест относительно оси (46) качания таким образом, что четыре промежуточных пространства (17, 30) образуются между консольными элементами (15.1, 15.2) двух поршней (15), зонами (7) стенок соответствующих поршней (15), зоной (6) поверхности вращающегося качающегося вала (5) и внутренней стенкой (20) корпуса,
при этом каждое из двух промежуточных пространств образует рабочую камеру (17), а каждое из других двух промежуточных пространств образует предкамеру, и каждый из консольных элементов (15.1, 15.2) поршней отделяет одну из рабочих камер (17) от одной из предкамер (30),
при этом двигатель (100) с качающимися поршнями содержит зоны зазоров между частями двигателя, которые смещаются относительно друг друга при вращательных и качательных движениях поршня (15), причем каждый из качающихся поршней (15) имеет кромки на стороне рабочей камеры и на стороне предкамеры, каждая из которых граничит с, по меньшей мере, одной из зон зазоров и во время работы двигателя выполняет относительные движения относительно внутренней стенки (20) корпуса, вращающегося качающегося вала (5), а также зон (7) стенок поршней, и
содержит устройство для смазки направляющих элементов (47) смазочной жидкостью, отличающийся тем, что
он содержит уплотнительную систему с уплотнительными элементами (1, 2, 26, 33, 12, 14) в виде уплотняющих полосок (1, 2, 26, 33) или уплотнительных колец (12, 14) для закрытия зон зазоров и содержит приспособление (23) для смазки уплотнительных элементов смазочной жидкостью, причем уплотнительные элементы (1, 2, 26, 33, 12, 14) расположены у кромок или рядом с кромками качающегося поршня (15) таким образом относительно направляющих элементов (47), соответствующей направляющей канавки (39), предкамер (30) и рабочих камер (17), что
уплотнительные элементы (1, 2, 26, 33, 12, 14) закрывают с обеспечением герметичности зоны зазоров, препятствуя потере давления в рабочих камерах (17) и предкамерах (30) и дополнительно предотвращают проникновение соответствующей смазочной жидкости в предкамеры (30) и рабочие камеры (17).
2. Двигатель (100) по п.1, отличающийся тем, что одно или более впускных отверстий (40), предназначенных для заполнения рабочих камер (17) во внутренней стенке (20) корпуса (24), а также одно или несколько выпускных отверстий (41), предназначенных для удаления газообразных продуктов сгорания во внутренней стенке (20) корпуса (24), уплотнены против проникновения смазочной жидкости посредством уплотняющих полосок (60), которые проходят между одной или несколькими направляющими канавками (39) и отверстиями (40, 41) без проникновения в них и которые прикреплены к периферии задних сторон поршней.
3. Двигатель (100) по п.2, отличающийся тем, что соответствующие уплотнительные элементы в виде уплотняющих полосок (1, 2, 26, 33), с одной стороны, устойчиво расположены в, по меньшей мере, одиночных удерживающих канавках (3, 27, 34), и соответствующие уплотнительные элементы в виде уплотнительных колец (12, 14) - в наклонных канавках (19), и стороны уплотнительных элементов (1, 14, 26, 33, 60), по существу, противоположные канавкам (3, 19, 27, 34), с другой стороны, могут перемещаться как уплотняющие поверхности скольжения на смещающихся частях (15, 15.1, 15.2, 20) машины.
4. Двигатель (100) по п.1, отличающийся тем, что соответствующие уплотнительные элементы в виде уплотняющих полосок (1, 2, 26, 33), с одной стороны, устойчиво расположены в, по меньшей мере, одиночных удерживающих канавках (3, 27, 34), и соответствующие уплотнительные элементы в виде уплотнительных колец (12, 14) - в наклонных канавках (19), и стороны уплотнительных элементов (1, 14, 26, 33, 60), по существу, противоположные канавкам (3, 19, 27, 34), с другой стороны, могут перемещаться как уплотняющие поверхности скольжения на смещающихся частях (15, 15.1, 15.2, 20) машины.
5. Двигатель (100) по п.1, отличающийся тем, что соответственно одна плоская полукруглая канавка (50) образована в каждом случае на боковой поверхности (10) вращающегося качающегося вала (5) вокруг оси (46) качания и на контактной поверхности (11) одного из поршней (15), примыкающей к боковой поверхности (10), и уплотнительное кольцо (12), предпочтительно выполненное из металла и, по выбору, выполненное с пазом с внутренней стороны, которое вставляется в соответствующую полукруглую канавку (50), используется в качестве уплотнительного элемента между боковой поверхностью (10) и контактной поверхностью (11) поршня, причем предназначенная для пружины зона уплотнительного кольца (12) и плоская зона полукруглых канавок (50) подогнаны так, что тепловые расширения качающегося поршня (15) в направлении оси (46) качания упруго и герметично поглощаются.
6. Двигатель (100) по п.1, отличающийся тем, что уплотнительное кольцо, выполненное в виде поршневого кольца (14), которое окружает качающийся поршень (15) подобно кругу и разделено в радиальном направлении, по меньшей мере, один раз, расположено на зоне (7) стенки соответствующего поршня посредством одиночных или двойных наклонных канавок (19) таким образом, что на зоне (7) стенки соответствующего поршня образуется соответственно одна уплотняющая кромка (28), которая предотвращает выход соответствующего поршневого кольца (14) посредством газообразной текучей среды в результате давления в одной из рабочих камер (17) и, следовательно, выпуск данной текучей среды через одну из наклонных канавок (19) в предкамеры (30).
7. Двигатель (100) по п.6, отличающийся тем, что поршневое кольцо (14) выполнено с крышеобразным профилем (18), который выступает в предкамеры (30) и рабочие камеры (17).
8. Двигатель (100) по п.7, отличающийся тем, что уплотняющая полоска (26) размещена в виде перемычки на, по меньшей мере, одном из консольных элементов (15.1, 15.2) поршня на внутренней поверхности (25) рабочей камеры, и уплотняющая полоска (33), повторяющая профиль внутренней поверхности (32) предкамеры, размещена на внутренней поверхности (32) предкамеры, при этом соответствующая уплотняющая полоска (26, 33) имеет контуры (37, 38), подогнанные к внутренним сторонам крышеобразного профиля (18) поршневых колец (14) на каждом из ее концов, при этом указанные контуры проходят под поршневыми кольцами (14) и предотвращают продувку из рабочих камер (17) в предкамеры (30) или поступление смазочной жидкости в соответствующие камеры (17, 30), и служат в качестве фиксатора положения для соответствующей уплотняющей полоски (26, 33), который предотвращает проникновение соответствующей уплотняющей полоски (26, 33) в направляющую канавку (39) и впускное отверстие (40), и выпускное отверстие (41) во внутренней стенке (20) сферического корпуса во время качательного движения поршня.
9. Двигатель (100) по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна уплотняющая полоска (26, 33) расположена на, по меньшей мере, одном из поршней (15) в каждом случае на стороне, обращенной к внутренней стенке (20) корпуса, при этом уплотняющая полоска выполнена с, по меньшей мере, одним выступом (61), выступающим в одну из рабочих камер (17), который вследствие внутреннего давления в соответствующей камере (17) обеспечивает приложение давления к внутренней стенке (20) корпуса и, следовательно, обеспечивает автоматическое уплотнение, препятствующее продувке на стороне корпуса.
10. Двигатель (100) по п.9, отличающийся тем, что соответствующая канавка (3, 19, 27, 34) и уплотнительный элемент (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60), расположенный в соответствующей канавке, окружают пространство (4), в которое смазочная жидкость вводится под давлением через соединения (23), в результате чего как давление поджима уплотнительных элементов (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60), так и уплотняющее действие, препятствующее выходу, могут быть усилены, и вследствие потерь в зазорах обеспечивается смазка на внутренней стенке (20) корпуса, зоне (7) стенки поршня и вращающемся качающемся вале (5).
11. Двигатель (100) по п.10, отличающийся тем, что смазка уплотнительных элементов (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60) на внутренней стенке (20) корпуса, зоне (7) стенки поршня и вращающемся качающемся вале (5) улучшается посредством подвергания внутренней стенки (20) корпуса, зоны (7) стенки поршня и вращающегося качающегося вала (5) непосредственному воздействию смазочной жидкости из соответствующего пространства (4) через, по меньшей мере, одно калибровочное отверстие (44) в одном или нескольких уплотнительных элементах, при этом пространство (4) заполнено смазочной жидкостью.
12. Двигатель (100) по п.9, отличающийся тем, что соответствующий уплотнительный элемент (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60) расположен в, по меньшей мере, одной удерживающей канавке (3, 19, 27, 34), при этом пространство (4, 36) для пружины, предназначенное для приема пружины (48, 35), предпочтительно гофрированной пружины (48), образовано между удерживающей канавкой и уплотнительным элементом (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60), и упругая сила, создаваемая пружиной (48, 35), расположенной в пространстве (4, 36) для пружины, и действующая на уплотнительный элемент (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60), создает давление поджима уплотнительного элемента (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60) к внутренней стенке (20) корпуса, зоне (7) стенки поршня и вращающемуся качающемуся валу (5).
13. Двигатель (100) по п.12, отличающийся тем, что соответствующая канавка (3, 19, 27, 34) и уплотнительный элемент (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60), расположенный в соответствующей канавке, окружают пространство (4), в которое смазочная жидкость вводится под давлением через соединения (23), в результате чего как давление поджима уплотнительных элементов (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60), так и уплотняющее действие, препятствующее выходу, могут быть усилены, и вследствие потерь в зазорах обеспечивается смазка на внутренней стенке (20) корпуса, зоне (7) стенки поршня и вращающемся качающемся вале (5).
14. Двигатель (100) по п.13, отличающийся тем, что смазка уплотнительных элементов (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60) на внутренней стенке (20) корпуса, зоне (7) стенки поршня и вращающемся качающемся вале (5) улучшается посредством подвергания внутренней стенки (20) корпуса, зоны (7) стенки поршня и вращающегося качающегося вала (5) непосредственному воздействию смазочной жидкости из соответствующего пространства (4) через, по меньшей мере, одно калибровочное отверстие (44) в одном или нескольких уплотнительных элементах, при этом пространство (4) заполнено смазочной жидкостью.
15. Двигатель (100) по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что соответствующий уплотнительный элемент (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60) расположен в, по меньшей мере, одной удерживающей канавке (3, 19, 27, 34), при этом пространство (4, 36) для пружины, предназначенное для приема пружины (48, 35), предпочтительно гофрированной пружины (48), образовано между удерживающей канавкой и уплотнительным элементом (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60), и упругая сила, создаваемая пружиной (48, 35), расположенной в пространстве (4, 36) для пружины, и действующая на уплотнительный элемент (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60), создает давление поджима уплотнительного элемента (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60) к внутренней стенке (20) корпуса, зоне (7) стенки поршня и вращающемуся качающемуся валу (5).
16. Двигатель (100) по п.15, отличающийся тем, что соответствующая канавка (3, 19, 27, 34) и уплотнительный элемент (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60), расположенный в соответствующей канавке, окружают пространство (4), в которое смазочная жидкость вводится под давлением через соединения (23), в результате чего как давление поджима уплотнительных элементов (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60), так и уплотняющее действие, препятствующее выходу, могут быть усилены, и вследствие потерь в зазорах обеспечивается смазка на внутренней стенке (20) корпуса, зоне (7) стенки поршня и вращающемся качающемся вале (5).
17. Двигатель (100) по п.16, отличающийся тем, что смазка уплотнительных элементов (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60) на внутренней стенке (20) корпуса, зоне (7) стенки поршня и вращающемся качающемся вале (5) улучшается посредством подвергания внутренней стенки (20) корпуса, зоны (7) стенки поршня и вращающегося качающегося вала (5) непосредственному воздействию смазочной жидкости из соответствующего пространства (4) через, по меньшей мере, одно калибровочное отверстие (44) в одном или нескольких уплотнительных элементах, при этом пространство (4) заполнено смазочной жидкостью.
18. Двигатель (100) по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что соответствующая канавка (3, 19, 27, 34) и уплотнительный элемент (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60), расположенный в соответствующей канавке, окружают пространство (4), в которое смазочная жидкость вводится под давлением через соединения (23), в результате чего как давление поджима уплотнительных элементов (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60), так и уплотняющее действие, препятствующее выходу, могут быть усилены, и вследствие потерь в зазорах обеспечивается смазка на внутренней стенке (20) корпуса, зоне (7) стенки поршня и вращающемся качающемся вале (5).
19. Двигатель (100) по п.18, отличающийся тем, что смазка уплотнительных элементов (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60) на внутренней стенке (20) корпуса, зоне (7) стенки поршня и вращающемся качающемся вале (5) улучшается посредством подвергания внутренней стенки (20) корпуса, зоны (7) стенки поршня и вращающегося качающегося вала (5) непосредственному воздействию смазочной жидкости из соответствующего пространства (4) через, по меньшей мере, одно калибровочное отверстие (44) в одном или нескольких уплотнительных элементах, при этом пространство (4) заполнено смазочной жидкостью.
20. Двигатель (100) по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из уплотнительных элементов (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60) опирается на внутреннюю стенку (20) корпуса, зону (7) стенки поршня или вращающийся качающийся вал (5) и имеет, по меньшей мере, одно углубление (42), которое уменьшает поверхность (43) контакта уплотнительного элемента (60) с внутренней стенкой (20) корпуса, зоной (7) стенки поршня или вращающимся качающимся валом (5), при этом при заданном давлении удельное давление поджима уплотнительного элемента увеличивается, и, следовательно, потери в уплотнении уменьшаются.