МАШИНА С НАДДУВОМ
SUPERCHARGED MACHINE

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено во всех транспортных средствах, а также в энергопроизводстве, (тепловых и атомных электростанций). Задачей изобретения является создание нового двигателя для увеличения мощности, частоты вращения, уменьшения габаритов, избавление от маховика и т.д.
Известен двигатель внутреннего сгорания с качающимся поршнем (патент Российской Федерации №2042038. Кл. F02B 53/00), содержащий корпус с секторной кольцевой рабочей камерой, поршневой рабочий орган, связанный с валом периодического изменения угловой скорости посредством коромысла и шатуна, связанных с маховиком.
Данное устройство двигателя внутреннего сгорания, так же как и предлагаемое, имеет изогнутый цилиндр и качающийся поршень, причем шток поршня жестко связан с опорой одним концом, а другим концом с поршнем. Но известное устройство имеет сложную кинематику и инерционность как для двигателя и малую эффективность.
Задача изобретения направлена на получение компактного, экономичного, экологичного и самое главное мощного двигателя, отличающегося от аналогичных в разы.
Данная задача достигается следующим образом: машина с наддувом, выполненная в виде внешнего неподвижного цилиндрического корпуса, разделенного на секторы внутренними перегородками, с внешней герметичной оболочкой для наддува, соосно расположенного с ним внутреннего цилиндрического поршня с внешними перегородками, образующими камеры сгорания, и жестко совместимого с ним поршня наддува воздуха, двух групп параллельных трехосевых маятниковых рычагов, жестко соединенных изнутри с цилиндрическим поршнем и проходящих через опорные поворотные втулки, размещенные на кривошипах, а силовым приводом является внутренний поршень.
Пример машины с наддувом содержит: соосно расположенные неподвижный внешний цилиндрический корпус 1, разделенный на четыре рабочие камеры внутренними перегородками, цилиндрический поршень 2 с внешними поршневыми перегородками, образующими камеры сгорания. Три кривошипа 5 с опорными втулками 3, параллельно расположенные маятниковые рычаги 4 и 14. Поршень наддува воздуха 6, совместного с поршнем 2, служащий компрессором для сжатого воздуха в оболочке 11. Крышки 7, 8 и корпусные опоры 10 для подшипников кривошипов, клапанов 12, форсунок впрыска топлива 13. Муфту сцепления 9. Маятниковые рычаги 4 и 14, жестко соединенные с поршнем 2, через которые передается усилие на поворотные втулки 3. Кривошипы 5, имеющие на концах выходную шестеренчатую группу 15, передающую вращающий момент через муфту 17 на выходной вал 16. Муфту 17 с возможностью изменения направления вращения выходного вала, меняя сцепление с шестеренчатой группой 15 на внешнюю шестерню 18. Выходной вал 16, передающий сведенный крутящий момент на муфту сцепления 9. С одной стороны машины на выходных осях кривошипов крепится различное навесное оборудование (маслонасос, бензонасос, помпа, генератор, и. т.д.).
На Фиг.1. изображена машина с наддувом, содержащая внешний цилиндрический корпус 1, разделенный на четыре рабочие камеры внутренними перегородками и внешней оболочкой 11, соосный цилиндрический поршень 2 с внешними поршневыми перегородками, образующими камеры сгорания, маятниковый рычаг 4 с опорными поворотными втулками 3, передающими крутящий момент на кривошипы 5, и клапанами 12 для впуска сжатого воздуха и выпуска отработанных газов.
На Фиг.2. изображена машина с наддувом, содержащая внешний цилиндрический корпус 1, разделенный на четыре рабочие камеры внутренними перегородками и внешней оболочкой 11, соосный цилиндрический поршень 2 с внешними поршневыми перегородками, образующими камеры сгорания, совместимый с ним поршень наддува 6 для накачки воздуха в герметичную оболочку 11. Параллельно расположенные маятниковые рычаги 4 и 14 с опорными поворотными втулками 3, передающие крутящий момент на кривошипы 5. Клапаны 12 для впуска воздуха и выпуска отработанных газов. Корпусные крышки 7, 8, опоры кривошипов 10. Форсунки впрыска топлива 13. Сцепление 9.
На Фиг.3. изображена машина с наддувом, содержащая маятниковый рычаг 14, расположенный параллельно маятниковому рычагу 4, для более устойчивого вращения цилиндрического поршня 2 и более равномерной передачи крутящего момента на выходной вал 16.
На Фиг.4. изображена машина с наддувом, содержащая выходную шестеренчатую группу 15 кривошипов 5, которая передает вращающий момент через подвижную муфту 17 на выходной вал 16. Для изменения направления вращения на выходном валу подвижная муфта 17 выходит из зацепления с шестеренчатой группой 15 и входит в зацепление с внешней шестерней 18, а выходной вал 16 передает сведенный крутящий момент на муфту сцепления 9.
На Фиг.5. изображена машина с наддувом, содержащая выходные шестерни кривошипов 5, передающие крутящий момент через подвижную муфту 17 на внешнюю шестерню 18 и выходной вал 16.
Машина с наддувом работает следующим образом: при крайнем положении перегородки цилиндрического поршня 2 воспламеняется и сгорает горючая смесь, вращающая внутренний цилиндрический поршень 2 с внешней перегородкой относительно корпуса 1 из одного крайнего положения в другое, одновременно жестко связанный с ним поршень наддува 6 подает сжатый воздух в герметичную оболочку 11, откуда компрессионный воздух, а не атмосферный, подается в камеры сгорания (возможность резко увеличить съем мощности с единицы объема камеры сгорания). Граничные положения внутреннего цилиндрического поршня 2 контролируют кривошипы 5 с опорными поворотными втулками 3 и маятниковые рычаги 4 и 14, передающие крутящий момент через шестеренчатую группу 15 на выходной вал 16 и сцепление 9. С обратной стороны данной перегородки выталкивается сгоревшая смесь газов. В других рабочих полостях происходят всасывание, сжатие горючей смеси. При перемещении муфты 17 из одного крайнего положения в другое выходной вал 16 вращается в обратном направлении. Весь объем рабочего пространства по обе стороны перегородки поршня используется постоянно.