Роторно-поршневой двигатель

Устройство относится к двигателям внутреннего сгорания.
Двигатель соответствует принципу  максимальной простоты, в том числе и технологической, что позволяет рассчитывать на высокую степень надежности устройства.
Известно техническое решение [US1377899A, опубл., 10.05.1921], в котором представлен двигатель,  состоящий из восьми кольцеобразно расположенных двухсторонних цилиндров, образующих шестнадцатицилиндровый двигатель. Двухсторонние поршни снабжены кулачками, которые входят в паз волнообразной канавки барабана  на  валу двигателя.  Скольжение кулачка  вдоль канавки  обеспечивает преобразование  возвратно-поступательного движения   цилиндра во вращательное движение вала. Газораспределительный механизм представляет собой диск, насаженный на вал и вращающийся вместе с ним. При этом отверстия в диске совмещаются  в нужный момент с линиями выхлопа и подачи горючей смеси, управляя циклом двигателя.  Способ преобразования возвратно-поступательного движения и управления газораспределительным механизмом в этом техническом решении имеют определенное сходство с предлагаемым. Главным недостатком  данного устройства является  конструкция узла сопряжения поршня с барабаном. В процессе работы, усилия, воздействующие на кулачок, который в данной схеме будет  выступать в роли рычага,  неизбежно будут создавать  циклический изгибающий момент на двухстороннем поршне,  что   приведет к неравномерному износу стенок цилиндра, поршневых колец,   а также снижению усталостной прочности самого поршня.  Учитывая тот факт, что цилиндров  восемь  рассчитывать на высокую степень надежности всего устройства крайне сложно.
Техническим результатом предлагаемой  полезной модели является конструкция с минимальным количеством деталей и главным образом подвижных.  Технический результат получен за счет того, что в устройстве поршень совмещает в себе две функции – собственно поршня, выполняющего  возвратно-поступательное движение, и барабана, снабженного замкнутой  волнообразной канавкой  для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное.   С канавкой взаимодействуют два  симметрично расположенных направляющих  элемента, размещенных на корпусе двигателя, поэтому  изгибающего момента на поршне не возникает.  При этом  поршень позиционируется не только за счет взаимодействия со стенками цилиндра, но и направляется валом. Дополнительный стабилизирующий   фактор создает сам  вращающийся поршень  за счет гироскопического эффекта. Совокупность этих факторов позволяет  правильно позиционировать поршень в цилиндре, сводя к минимуму риск перекосов и заклинивания.
Двигатель состоит  из корпуса  цилиндра 1,  внутри которых расположен вал 2,  и   двухстороннего поршня 3, делящего внутренний объем цилиндра на две рабочие полости.   Две дисковые заслонки 4 газораспределительного механизма (ГРМ) обеспечивают цикл. Двигатель отличается тем что, поршень  и  дисковые заслонки газораспределительного механизма (ГРМ)  насажены на один  общий  вал, расположенный внутри цилиндра.  Поршень  осуществляет возвратно-поступательное  и вращательное движение за счет взаимодействия замкнутой волнообразной канавки 5 на поршне  и направляющих элементов 6 на корпусе цилиндра. Вращательное движение с поршня передается на вал за счет кинематической связи, обеспечивающей осевую подвижность.  Дисковые заслонки  газораспределительного механизма (ГРМ)  управляют циклом двигателя  путем совмещения  сквозных окон 7 и 8  с дугообразными отверстиями 9 и 10 на корпусе двигателя, открывая или перекрывая  в нужный момент линии подачи горючей смеси и линии выхлопа отработанных газов