Роторно-поршнева машина ярошенка ед. вас.

1. Роторно-поршнева машина, переважно роторно-поршневий двигун внутрішнього згорання, принаймні з однією секцією, яка містить корпус з основою, із свічою запалювання або з паливоуприскуючою форсункою, з боковою кришкою, з впускним та випускним вікнами і з циліндричною порожниною, в якій знаходиться вихідний вал, зв'язаний з ротором, спорядженим циліндрами та поршнями, які створюють кінематичні пари "циліндр-поршень" і мають можливість обертового руху (обертання) по різних траєкторіях у циліндричній порожнині та зворотно-поступального руху один відносно одного, а також робочу камеру та її ущільнення, установлені між корпусом та ротором і ще між циліндром та поршнем, при цьому одні з елементів, які створюють кінематичні пари, наприклад циліндри або поршні, мають можливість обертового руху (обертання) по окружності, концентричній циліндричній порожнині, а другі елементи, наприклад поршні або циліндри, відповідно, мають можливість обертового руху (обертання) по траєкторії, яка задана поводками, наприклад важелями, які зв'язують останні указані елементи кінематичних пар, наприклад поршні або циліндри, відповідно, з корпусом (основою корпуса) або з його боковою кришкою, яка відрізняється тим, що всі поводки установлені в одній площині і на одній спільній осі з можливістю обертового руху (обертання) та повороту на певний кут один відносно одного, при цьому вісь жорстко установлена в корпусі (основі корпуса) або в його боковій кришці і має два центри обертання (один - ротора, а другий - поводків), які, при необхідності, можуть бути зміщені один відносно одного на певну відстань - эксцентриситет машини. 2. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що деталь осі, навколо якої обертаються поводки, має можливість одним кінцем (вільним) через відпові 2 (19) 1 3 86821 4 ротора, при необхідності, можуть бути установлені пружини-експандери. 8. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що ущільнення між корпусом та ротором, наприклад, ущільнюючі кільця, що знаходяться у відповідних пазах ротора, виконані з матеріалу на основі графіту (вугільно-графітна основа). 9. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що по двох торцевих краях бандажа ротора по його периметру у відповідних його пазах (канавках) встановлені кругові ущільнення, наприклад кільця з розрізом або півкільця, зовнішній діаметр яких дещо більший внутрішнього робочого діаметра циліндричної порожнини корпуса. 10. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що по периметру внутрішньої обичайки корпуса установлені уловлювачі надлишків мастила, наприклад, в процесі впуску горючої суміші або свіжого повітря. 11. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що підвід горючої суміші або свіжого повітря здійснюється по декількох впускних вікнах, установлених одне за одним на відповідних ділянках корпуса (циліндричної порожнини корпуса), і при цьому по перших вікнах, по ходу обертання ротора (в напрямку обертання ротора), надходить горюча суміш або повітря для продувки робочої камери, а по останніх вікнах надходить горюча суміш або повітря для їхнього подальшого стиснення в камері циліндра. 12. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що відвід відпрацьованих газів та продувочних горючої суміші або повітря здійснюється по декількох випускних вікнах, установлених одне за одним на відповідних ділянках корпуса (циліндричної порожнини корпуса), і при цьому по перших вікнах, по ходу обертання ротора (в напрямку обертання ротора), відводяться тільки відпрацьовані гази, а по останніх вікнах відводяться залишки відпрацьованих газів та горюча суміш або повітря після продувки робочої камери. 13. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що в корпусі установлено один або декілька порогів зрушення (утоплення в пазах ротора) ущільнень робочої камери циліндра між корпусом і ротором з пружинами-експандерами або без них. 14. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що бокові стінки (диски) ротора, безпосередньо біля бандажа ротора, мають щілини відводу охоло джуючого мастила з ротора в корпус машини і далі в систему змащення та охолодження. 15. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що між корпусом та ротором знаходиться порожнина з охолоджуючою циліндри ротора рідиною, наприклад з водою, і ротор обертається в ущільненняхсальниках, установлених між корпусом та ротором. 16. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що в роторі циліндр та поршень установлені радіально циліндричній порожнині корпуса або паралельно зі зміщенням до радіуса циліндричної порожнини корпуса, або під певним кутом до радіуса циліндричної порожниникорпуса. 17. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що в корпусі передбачені перепускні вибірки розширення робочих зон впускного та випускного вікон і кращої (більш повної) продувки робочої камери циліндра. 18. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що ущільнюючі кільця поршня, при паралельній або кутовій установці циліндра в роторі, установлені, при необхідності, під певним кутом до осі поршня. 19. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що стягуючі корпус та бокові кришки болти або шпильки мають буртики, робоча поверхня яких при установці знаходиться на одному рівні (розташована урівень) з поверхнею установки ущільнення. 20. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що між корпусом та ротором виконане ущільнення у вигляді двох пластин, установлених у відповідних пазах бандажа ротора перед циліндром та після циліндра по ходу обертання ротора (в напрямку обертання ротора), а робочі поверхні пластин, які труться, виконані по радіусу кривизни поверхні циліндричної порожнини корпуса, і в пластинах знаходяться суцільні ділянки, що перекривають поглиблення під свічу запалювання або під паливоуприскуючу форсунку, виконане в циліндричній порожнині корпуса, а під пластинами, при необхідності, можуть бути розміщені пружини-експандери. 21. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що на вихідному валу знаходиться маховик або роль маховика в двигуні виконує обойма ротора. 22. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що робочі поверхні деталей, які труться, наприклад ущільнюючих кілець та півкілець, циліндричної порожнини корпуса тощо, покриті хромом або молібденом. Винахід відноситься до машинобудування, зокрема, до виробництва двигунів та до конструкції роторно-поршневого двигуна. Технічним рішенням, вибраним в якості прототипа, являється роторно-поршнева машина Ярошенка Ед. Вас. [8]. (Патент України на винахід №32535 від 19.02.93). Роторно-поршнева машина, здебільшого роторно-поршневий двигун внутрішнього згорання, по меншій мірі з однією секцією, являє собою корпус з циліндричною порожниною, в якій із зазором концентрично установлений ротор з вихідним валом. По торцях корпуса знаходяться його бокові кришки. Ротор представляє собою круглу обоймублок з установленими циліндрами. Вихідний вал знаходиться в підшипниках, які установлені в боковій кришці корпуса. Між внутрішньою циліндричною поверхнею корпуса та зовнішньою поверхнею ротора знаходяться ущільнення, установлені в пазах (канавках) обойми-блока ротора безпосередньо в торцях циліндрів. 5 В циліндрах установлені поршні, які за допомогою пальців шарнірно з'єднані з поводками, установленими на осі. В свою чергу вісь установлена в кришці корпуса. В поршнях установлені ущільнення, виконані у вигляді поршневих кілець. Корпус, його кришки та їх ущільнення пов'язані між собою болтовими або шпильковими з'єднаннями. В корпусі виконані впускне вікно для впуску горючої суміші або повітря та випускне вікно для відводу відпрацьованих газів. В корпусі також установлена свіча запалювання робочої суміші або паливоуприскуюча форсунка. Робоча камера обмежена корпусом, циліндром, поршнем та їх ущільненнями. Недоліками двигуна-прототипа являються малі крутний момент та потужність по причині: - підвищеної маси ротора; - малого плеча прикладання крутної сили; - малого (не повного) використання сили згорання палива; - недостатнього використання габаритного розміру двигуна для розміщення збільшених або додаткових робочих камер, а також складності та громіздкості ротора. В основу винаходу поставлена задача удосконалення роторно-поршневої машини шляхом: - виконання єдиного блоку циліндрів для всіх поршней машини; - створення для циліндра та поршня різних траєкторій руху, які мають спільний центр обертання або їх центри знаходяться на відповідній віддалі (ексцентриситет) один від одного; - установки додаткових кінематичних пар «циліндр-поршень» та створення при цьому збільшених або додаткових робочих камер; - спрощення конструкції роторно-поршневої машини. І, таким чином, забезпечити: - зменшення матеріалоємності та трудоємності виготовлення; - підвищення компактності; - збільшення літрової потужності; - збільшення частки корисного використання габаритного об'єму; - збільшення надійності роторно-поршневої машини. - спрощення конструкції. Поставлена задача вирішується тим, що в роторно-поршневій машині, переважно в роторнопоршневому двигуні внутрішнього згорання, по меншій мірі з однією секцією, що містить корпус з основою, з свічею запалювання або з паливоуприскуючою форсункою, з боковою кришкою, з впускним та випускним вікнами і з циліндричною порожниною, в якій знаходиться вихідний вал, зв'язаний з ротором, спорядженим циліндрами та поршнями, які створюють кінематичні пари «циліндрпоршень» і мають можливість обертового руху (обертання) по різних траєкторіях у циліндричній порожнині та зворотно-поступального руху один відносно одного, а також робочу камеру та її ущільнення, установлені між корпусом та ротором і ще між циліндром та поршнем, при цьому одні з елементів, які створюють кінематичні пари, напри 86821 6 клад, циліндри або поршні, мають можливість обертового руху (обертання) по окружності концентричній циліндричній порожнині, а другі елементи, наприклад, поршні або циліндри, відповідно, мають можливість обертового руху (обертання) по траєкторії, яка задається поводками, наприклад, важелями, які зв’язують останні указані елементи кінематичних пар, наприклад, поршні або циліндри, відповідно, з корпусом (основою корпуса) або з його боковою кришкою, згідно винаходу, всі поводки установлені в одній площині і на одній спільній осі з можливістю обертового руху (обертання) та повороту на певний кут один відносно одного, при цьому вісь жорстко установлена в корпусі (основі корпуса) або в його боковій кришці і має два центри обертання (один - ротора, а другий - поводків), які, при необхідності, можуть бути зміщені один відносно одного на певну відстань эксцентриситет машини. Крім вищевказаних основних суттєвих ознак, є додаткові альтернативні суттєві ознаки, які характеризують винахід в окремих випадках. Деталь осі, навколо якої обертаються поводки, має можливість одним кінцем (вільним) через відповідний перехідник обпиратися на вихідний вал машини. Деталь осі та вихідний вал кінематично зв'язані між собою, піддержують один одного і являються опорами один одному. Перехідник жорстко закріплений на деталі осі, наприклад, з допомогою шпонок, шліців, лисок, пазів, тощо. Він виконаний як круг з установленим на ньому підшипником під вихідний вал або як круг з отвором, центр якого відповідає центру вихідного вала і в якому, при необхідності, знаходиться підшипник установки вихідного вала. Ротор має декілька пар «циліндр-поршень» і, відповідно, декілька поводків. Вони виконані у вигляді важелів з двома вушками (під палець поршня і під деталь осі поводка). Вушко, що охоплює деталь осі, має дугоподібну основу та утримуючі (установочні) кільця, місцезнаходження яких узгоджується (відповідає) з місцезнаходженням утримуючих кілець сусідніх поводків. Поводок виконаний з можливістю зміни своєї довжини, наприклад, у вигляді телескопа (телескопічний важіль), і складається з двох частин одна з яких має вушко під деталь осі поводка, а друга має вушко під палець поршня і обладнана Тподібним відростком, який має можливість рухатися в кругових напрямних, виконаних в стінках основи корпуса і боковій кришці або в стінках бокових кришок корпуса). Кут повороту сусідніх поводків одного відносно другого, одного з елементів кінематичної пари «циліндр-поршень», залежить від кількості кінематичних пар «циліндр-поршень», із збільшенням числа яких зменшується кут. В деталі осі обертання поводків та в бандажі ротора виконані канали (отвори) для проходження мастила. Торцева поверхня ущільнення робочої камери між корпусом та ротором зі сторони корпуса, наприклад, ущільнюючого кільця, виконана по радіусу кривизни поверхні циліндричної порожнини корпуса. Під ущільненням, що знаходиться у 7 відповідних пазах ротора, при необхідності, можуть бути установлені пружини-експандери. Ущільнення між корпусом та ротором, наприклад, ущільнюючі кільця, що знаходяться у відповідних пазах ротора, виконані з матеріалу на основі графіта (вугільно-графітна основа). По двох торцевих краях бандажа ротора по його периметру у відповідних його пазах (канавках) стоять кругові ущільнення, наприклад, кільця з розрізом або півкільця, зовнішній діаметр яких дещо більший внутрішнього робочого діаметра циліндричної порожнини корпуса. По периметру внутрішньої обичайки корпуса установлені уловлювачі надлишків мастила, наприклад, в процесі впуску горючої суміші або свіжого повітря. Підвід горючої суміші або свіжого повітря здійснюється по декількох впускних вікнах, установлених один за одним на відповідних ділянках корпуса (циліндричної порожнини корпуса), і при цьому по першим вікнам, по ходу обертання ротора (в напрямку обертання ротора), надходить горюча суміш або повітря для продувки робочої камери, а по останнім вікнам надходить горюча суміш або повітря для їхнього подальшого стиснення в робочій камері циліндра. Відвід відпрацьованих газів та продувочного повітря здійснюється по декількох випускних вікнах, установлених один за одним на відповідних ділянках корпуса (циліндричної порожнини корпуса), і при цьому по першим вікнам, по ходу обертання ротора (в напрямку обертання ротора), відводяться тільки відпрацьовані гази, а по останнім вікнам відводяться залишки відпрацьованих газів і повітря та горючої суміші після продувки робочої камери. В корпусі установлено один або декілька порогів зрушення (утоплення в пазах ротора) ущільнень робочої камери циліндра між корпусом і ротором з пружинами-експандерами або без них. Бокові стінки (диски) ротора, безпосередньо у бандажа ротора, мають щілини відводу охолоджуючого мастила з ротора в корпус машини і далі в систему змащення та охолодження. Між корпусом та ротором знаходиться порожнина з охолоджуючою циліндри ротора рідиною, наприклад, з водою, і ротор обертається в ущільненнях-сальниках, установлених між корпусом та ротором. В роторі циліндр та поршень установлені радіально циліндричній порожнині корпуса або паралельно зі зміщенням до радіуса циліндричної порожнини корпуса, або під певним кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса. В корпусі передбачені перепускні вибірки розширення робочих зон впускного та випускного вікон і кращої (більш повної) продувки камери робочого циліндра. Ущільнюючі кільця поршня, при паралельній або кутовій установці циліндра в роторі, установлені, при необхідності, під певним кутом до осі поршня. Стягуючі корпус та бокові кришки болти або шпильки мають буртики, робоча поверхня яких при 86821 8 установці знаходиться на одному рівні (розташована урівень) з поверхнею установки ущільнення. Між корпусом та ротором виконане ущільнення у вигляді двох пластин, установлених у відповідних пазах бандажа ротора перед робочим циліндром та після робочого циліндра, по ходу обертання ротора (в напрямку обертання ротора). Робочі поверхні пластин, які труться, виконані по радіусу кривизни поверхні циліндричної порожнини корпуса. В пластинах знаходяться суцільні ділянки, що перекривають поглиблення під свічу запалювання або під паливоуприскуючу форсунку, виконане в циліндричній порожнині корпуса. Під пластинами, при необхідності, можуть бути розміщені пружини-експандери. На вихідному валу знаходиться маховик або роль маховика в двигуні виконує обойма ротора. Робочі поверхні деталей, які труться, наприклад, ущільнюючих кілець та півкілець, циліндричної порожнини корпуса тощо, покриті твердим хромом або молібденом. Роторно-поршнева машина характеризується також всіма можливими комбінаціями вищевказаних істотних ознак. Всі вищевказані суттєві ознаки знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з досягнутим технічним результатом. Новими технічними властивостями (технічним результатом) роторно-поршневої машини являються: - зменшення маси та габаритних розмірів, підвищення компактності та спрощення конструкції, які відбуваються по причині установки не матеріалоємних, легких та малогабаритних поводків та напрямних рухів циліндрів або поршнів; - зменшення вартості дякуючи зменшенню трудоємності та простоті технології виготовлення; - збільшення потужності за рахунок збільшення частки корисного використання габаритного об'єму; - збільшення літрової потужності за рахунок збільшення кількості циклів «робочий хід» та числа обертів вихідного вала; - підвищення надійності дякуючи застосуванню простих по конструкції поводків та напрямних рухів циліндрів або поршнів. Винахід пояснюється кресленнями, на яких показані: Фіг.1. - поперечний розріз роторно-поршневого двотактного чотирициліндрового двигуна з центральним важільним поводковим механізмом; Фіг.2. - поперечний розріз роторно-поршневого двотактного чотирициліндрового двигуна з паралельним важільним поводковим механізмом; Фіг.3. - поперечний розріз роторно-поршневого двотактного чотирициліндрового двигуна з кутовим важільним поводковим механізмом; Фіг.4. повздовжній розріз роторнопоршневого двотактного чотирициліндрового двигуна з важільним поводковим механізмом; Фіг.5. повздовжній розріз роторнопоршневого двотактного чотирициліндрового двигуна з важільним поводковим механізмом та з додатковою камерою охолодження циліндрів ротора. 9 В нашому варіанті виконання двигуна, циліндри 16 скріплені між собою в обойму 77 з допомогою двох дисків 26 та бандажа 27. В циліндрах знаходяться поршні 28 з ущільнюючими поршневими кільцями 29. Поршні за допомогою пальців 30 з'єднані з відповідними поводками 31, 32, 33 та 34, які установлені за допомогою підшипника 35 ковзання на спільній осі 36 основи 8 корпуса. Поводки обертаються на осі та мають можливість повертатися на осі один відносно одного на певний кут. Вісь жорстко закріплена на основі 8 корпуса. Поводки задають траєкторію руху пальців та поршнів у вигляді окружності, центр якої відповідає осі 36 і зміщений на певну відстань – ексцентриситет Е(е) відносно осі 36 вихідного вала 4 та ротора 3. Між корпусом 1, основою 8 корпуса та боковою кришкою 9 установлені ущільнення 37 та 38 у вигляді кільцевих прокладок. Корпус, основа корпуса, бокова кришка та ущільнення 37 і 38 закріплені між собою болтовими або шпильковими з'єднаннями 39. Робоча камера 15 циліндра обмежена корпусом 1, циліндром 16, поршнем 28 з поршневими кільцями 29 і ущільненнями 24 та 25. Сама верхня частина робочої камери 15 (простір над поршнем при положенні поршня у верхній точці (ВТ) циліндра) являється камерою 41 згорання. Рух поршня в циліндрі від верхньої точки циліндра до нижньої точки циліндра, спричинений тиском газів, являється робочим ходом S поршня. З метою продовження часу на випуск відпрацьованих газів, продувку циліндра та впуск горючої суміші або свіжого повітря, в двигуні передбачені перепускні вибірки 42 впускного вікна та 43 випускного вікна, виконані у внутрішній обичайці 5 корпуса. Від пригорання ущільнюючих кілець 24 та 25 служить поріг 44 та його експандер 45 (див. Фіг.6). Поріг утоплює в пазах ротора ущільнюючі кільця 24 та 25 кожен раз, коли вони знаходяться під його впливом в нижній точці (НТ) циліндричної порожнини 2 корпуса і цим сприяє зрушенню (руху) кілець в пазах бандажа 27 ротора. Ротор має чотири пари «циліндр-поршень» і, відповідно, чотири поводка, які виконані у вигляді важелів з двома вушками (під палець поршня і під деталь осі поводка), при цьому вушко, яке охоплює деталь осі, має дугоподібну основу та утримуючі (установочні) кільця, місцезнаходження яких узгоджується (відповідає) з місцезнаходженням утримуючих (установочних) кілець сусідніх поводків (див. Фіг.7). Ротор 3 з допомогою двох підшипників ковзання 46 обертається на осі 36 і на перехіднику (опорі) 47, установленому між вихідним валом та віссю основи 8 корпуса. Перехідник виконаний у вигляді круга і жорстко закріплений на осі 36, а через підшипник 46 обпирається на вихідний вал 4. Центр перехідника 47 збігається з центром вихідного вала 4. Перехідник служить для розгрузки осі від сил газів, які утворюються при згоранні палива. Фіг.6. - установка порога; Фіг.7. - поводок з поршнем; Фіг.8. - установка телескопічного поводка; 86821 10 Фіг.9. - ущільнююче кільце; Фіг.10. - установка в роторі ущільнень між корпусом та ротором: Фіг.11.- установка ущільнення шпильки. Далі описані конструктивні варіанти виконання запропонованого двигуна. Види виконання деяких різних варіантів машини показані на Фіг.1, 2, 3, 4 та 5. Розглянемо варіант роторно-поршневого двотактного чотирициліндрового двигуна внутрішнього згорання з кутовим важільним поводковим механізмом (див. Фіг.3, 4 та 5). Двигун містить корпус 1 з циліндричною порожниною 2, в якій з певним зазором Ζ концентрично установлений ротор 3 з вихідним валом 4 відбору потужності. Корпус 1 включає в себе концентрично розміщені обичайки 5 та 6, між якими установлені розпірки 7 з рядом отворів в них для проходження охолоджуючої рідини. По торцях корпуса знаходяться основа корпуса (бокова кришка) 8 та бокова кришка 9. Обичайки корпуса, основа корпуса та кришка утворюють разом порожнини 10 для охолоджуючої рідини, наприклад, води, яка подається в двигун через штуцер 11, а потім виходе із двигуна через штуцер 12. В корпусі також знаходяться для впуску горючої суміші або повітря впускні вікна 13 та випускні вікна 14 для видалення з робочої камери 15 циліндра 16 відпрацьованих газів та продувочних горючої суміші або повітря. Ротор 2 являє собою обойму (блок циліндрів) 17 з установленими циліндрами 16. Циліндри можуть установлюватися в роторі радіально циліндричній порожнині корпуса (див. Фіг.1), паралельно зі зміщенням до радіуса циліндричної порожнини корпуса (див. Фіг.2) або під певним кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса (див. Фіг.3). Вал 4 установлений в кришці 9 на підшипниках ковзання 18 та 19. На валу є кулачок 21, який кінематично зв'язаний з штоком 22 приведення в дію механізму подачі електричної іскри через свічу 23 запалювання робочої суміші або механізму подачі палива через паливоуприскуючу форсунку 23 в камеру згорання 41 циліндра. Між корпусом та ротором, безпосередньо у торців циліндрів зі сторони корпуса, знаходяться ущільнення 24 та 25, виконані у вигляді кілець з торцевою циліндричною поверхнею зі сторони циліндричної порожнини корпуса, які установлені в пазах обойми 17 ротора. З метою збільшення крутного моменту і, відповідно, потужності двигуна, циліндри в роторі можуть бути встановлені радіально циліндричній порожнині 2 корпуса або паралельно радіусу циліндричної порожнини корпуса, або під відповідним кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса. При цьому, зі збільшенням (до певного значення) віддалі паралельності або кута установки циліндра в роторі, зростає плече крутної сили, збільшується крутний момент на вхідному валу і потужність двигуна. 11 На основі (боковій кришці) 8 установлені штуцер 48 для підвода мастила та штуцер 49 для відводу мастила з двигуна. Роль маховика в двигуні виконує обойма (блок циліндрів) 17 ротора, як найбільш масивна деталь, що обертається. Робочі поверхні деталей, які труться, наприклад ущільнюючих кілець, півкілець, циліндричної порожнини корпуса тощо, покриті твердим хромом або молібденом. Розглянемо роторно-поршневий двотактний чотирициліндровий двигун внутрішнього згорання з важільним поводковим механізмом в дії. При обертанні вала 4, обертається ротор 3 та обойма 17 з циліндрами 16 та поршнями 28 з пальцями 30, які знаходяться в циліндрах. При цьому обойма з жорстко устроєними циліндрами обертається по окружності навколо осі вихідного вала (центра О), а поршні з пальцями та поводками в зборі обертаються по своїй окружності навколо осі 36 (центра А). Центри О та А знаходяться на віддалі Ε(е) один від одного. Одночасно поршні 28 зворотно-поступально переміщаються в циліндрах 16. При обертанні ротора, ущільнюючі кільця 24 та 25, під дією центробіжних сил, які виникають при цьому, щільно прижимаються до поверхні циліндричної порожнини корпуса. Почнемо з моменту подачі горючої суміші або свіжого повітря в робочу камеру 15 циліндра, який знаходиться в нижній точці (НТ) циліндричної порожнини корпуса. Один з поводків 33 та його палець 30 утримують на окружності поршень 28, який в циліндрі 16 переміщається від нижньої точки циліндра до верхньої точки циліндра (вверх). Через впускне вікно 13 в замкнутий простір камеру 15 з карбюратора поступає горюча суміш або з нагнітача під відповідним тиском поступає свіже повітря. При подальшому обертанні вихідного вала 4 та ротора 3, впускне вікно 13 та його вибірка 42 закриваються обоймою 17 (бандажем 27) ротора. При цьому створена в циліндрі робоча суміш або повітря, яке надійшло в робочу камеру, стискуються. Температура стиснутих тут робочої суміші або повітря різко піднімається. При досягненні поршнем верхньої точки циліндра, виникають запалювання через механізм запалювання і свічу 23 та займання робочої суміші або вприск палива через форсунку 23 та його займання від високої температури стиснутого повітря, яке знаходиться в камері. Під дією тиску, створених при цьому газів, поршень переміщається в циліндрі до нижньої точки циліндра (вниз) і одночасно обертається разом з поводком навколо осі 36. За допомогою поршневого пальця, поводка та поводкової осі 36 він діє на стінку циліндра і обертає ротор, здійснюючи при цьому корисну роботу. При подальшому обертанні вала з ротором, об'єм робочої камери циліндра збільшується, а тиск газів в ній зменшується. Потім робоча камера 15 циліндра підводиться до випускного вікна 14 та його вибірки 43. Відпрацьовані гази виводяться з двигуна. Дякуючи перепускним вибіркам 42 та 43, які розширяють робочу зону, відповідно, впускних та 86821 12 випускних вікон, та через робочу камеру 15 сполучають вікна між собою, відбувається продувка робочої камери циліндра. Обертаючись далі, ротор своєю обоймою 17 (бандажем 27) перекриває випускне вікно 14 та його вибірку 43 і робоча камера 15 підводиться безпосередньо до впускного вікна 13 та його вибірки 42. Процес безперервно повторяється, чим забезпечується робота двигуна та одержання на його вихідному валу відбору потужності необхідного зусилля. Розглянемо основні та додаткові суттєві ознаки винаходу більш детально, відповідно до варіантів виконання машини. Запропонована роторно-поршнева машина, переважно роторно-поршневий двигун внутрішнього згорання, по меншій мірі з однією секцією, має спільні з прототипом відомі ознаки, а саме: містить корпус 1 (включаючий основу 8) з свічою запалювання 23 або з паливоуприскуючою форсункою 23, з боковою кришкою 9, з впускним 13 та випускним 14 вікнами та з циліндричною порожниною 2 корпуса. В циліндричній порожнині знаходиться вихідний вал 4 відбору потужності, на якому жорстко установлений ротор 3. Ротор споряджений циліндрами 16 та поршнями 28, котрі разом створюють кінематичні пари «циліндрпоршень». Циліндри та поршні обертаються в циліндричній порожнині 2 корпуса 1 по різним траєкторіям і одночасно рухаються зворотнопоступально один відносно одного. Корпус 1, циліндр 16 та поршень 28 утворюють замкнутий простір - камеру 15 робочого циліндра. Між корпусом 1 та ротором 3 установлені ущільнення 24 та 25, а між циліндром 16 та поршнем 28 установлені ущільнюючі поршневі кільця 29 робочої камери 75, при цьому одні з елементів, які створюють кінематичні пари, циліндри 16, обертаються по окружності концентричній циліндричній порожнині 2, а другі елементи - поршні 28, обертаються по траєкторії (також по окружності), яка задається поводками 31, 32, 33 та 34 у вигляді важелів, зв'язуючих через поводкову вісь 36 поршні 28 з корпусом 1 або з його основою (боковою кришкою) 8. Запропонована роторно-поршнева машина має нові ознаки, які відрізняють заявлений об'єкт винаходу від прототипа, а саме: Всі поводки 31, 32, 33, та 34 установлені в одній площині і на одній спільній поводковій осі 36 з можливістю обертання та повороту на відповідний кут один відносно одного, при цьому вісь 36 жорстко устроєна в корпусі 1 або в його основі (боковій кришці) 8 і має два центри обертання (один О ротора, а другий А - поводків 31, 32, 33 та 34), які зміщені один відносно одного на певну відстань эксцентриситет Е(е) двигуна. Деталь осі 36, навколо якої обертаються поводки 31, 32, 33 та 34, одним кінцем (вільним) через відповідний перехідник 47, виконаним у вигляді круга з устроєним підшипником, обпирається на вихідний вал 4 двигуна. Вісь та вихідний вал кінематично зв'язані між собою, піддержують один одного і являються опорами один одному, при цьому перехідник жорстко закріплений на деталі осі 36, наприклад, з допомогою шпонок, і викона 13 ний як круг, центр якого відповідає центру вихідного вала 4. По центру круга виконаний отвір, в якому знаходиться підшипник 46 ковзання для установки вихідного вала. Ротор має чотири пари «циліндр-поршень» і, відповідно, чотири поводка 31, 32, 33 та 34. Вони виконані у вигляді важелів (див Фіг.7) з двома вушками 48 (під палець поршня) і 49 (під вісь поводка). Вушко 49, яке охоплює вісь 36, має дугоподібну основу 50 та утримуючі (установочні) кільця 51, місцезнаходження яких узгоджується (відповідає) з місцезнаходженням утримуючих (установочних) кілець сусідніх поводків. Поводок виконаний з можливістю зміни своєї довжини, наприклад, у вигляді телескопа (телескопний важіль), і складається з двох частин 52 та 53 (див. Фіг.8) - одна з яких 53 має вушко 49 під вісь 36 поводка, а друга 52 має вушко 48 під палець 30 поршня 28 і обладнана Т-подібним відростком 54, який рухається в напрямних 55, виконаних в стінках основи корпуса і боковій кришці або в стінках бокових кришок корпуса. Кут повороту сусідніх поводків та їх поршнів одного відносно другого, одного з елементів кінематичної пари «циліндр-поршень», залежить від кількості кінематичних пар «циліндр-поршень», із збільшенням числа яких зменшується кут. Чим більше пар, тим менший кут. В деталі осі 36 обертання поводків та в бандажі 27 ротора виконані канали (отвори) 56 та 57, відповідно, для проходження мастила. Торцева поверхня ущільнюючих кілець 24 та 25 робочої камери між корпусом 1 та ротором 3 виконана зі сторони корпуса по радіусу кривизни поверхні циліндричної порожнини 2 корпуса (див. Фіг.9). Під кільцями, що знаходяться у відповідних пазах ротора, при необхідності, можуть бути установлені пружини-експандери. Ущільнюючі пластини 60 та ущільнюючі кільця 24, 25, та 61 установлені у відповідних пазах ротора між корпусом та ротором. З метою кращого прилягання та ущільнення і більшої стійкості проти зносу, вони виконані з матеріалу на основі графіту (вугільно-графітна основа). По двох торцевих краях бандажа 27 ротора 3 (див. Фіг.10) по його периметру у відповідних його пазах (канавках) стоять кругові ущільнення 61 у вигляді кільця з розрізом або декількох півкілець, зовнішній діаметр яких дещо більший внутрішнього робочого діаметра циліндричної порожнини 2 корпуса. По периметру внутрішньої обичайки 5 корпуса установлені уловлювачі 58 надлишків мастила, наприклад, в процесі впуска горючої суміші або свіжого повітря (див. Фіг.1, 2, та 3). З метою кращої продувки та наповнення робочої камери 15 циліндра, підвід горючої суміші або свіжого повітря здійснюється по декількох впускних вікнах 13, установлених один за одним на відповідних ділянках корпуса 1 (циліндричної порожнини 2 корпуса). При цьому по першим вікнам, по ходу обертання ротора (в напрямку обертання ротора), надходить горюча суміш або повітря для продувки робочої камери, а по останнім вікнам надходить горюча суміш або повітря для їхнього 86821 14 подальшого стиснення в робочій камері 15 циліндра. Відвід відпрацьованих газів та продувочних горючої суміші або повітря здійснюється по декількох випускних вікнах 14, установлених один за одним на відповідних ділянках корпуса (циліндричної порожнини 2 корпуса). При цьому по першим вікнам по ходу обертання ротора (в напрямку обертання ротора), відводяться тільки відпрацьовані гази, а по останнім вікнам відводяться залишки відпрацьованих газів та горюча суміші або повітря після продувки робочої камери 15. В корпусі установлено один або декілька порогів 44 для зрушення (утопления в пазах ротора) ущільнень робочої камери циліндра між корпусом і ротором з плоскими пружинами-експандерами 45 або без них, що усуває пригорання ущільнень в пазах ротора (див. Фіг.6). Бокові стінки (диски) 26 ротора, безпосередньо у бандажа 27 ротора, мають щілини 59 для кращого відводу охолоджуючого мастила з ротора в корпус машини і далі в систему змащення та охолодження. Між корпусом 1 та ротором 3 знаходиться порожнина 62 з охолоджуючою циліндри ротора рідиною, наприклад, з водою, і ротор обертається в ущільненнях-сальниках 63 і 64, установлених між ротором та боковими кришками корпуса (див. Фіг.5). В роторі циліндр 17 та поршень 28 установлені радіально циліндричній порожнині корпуса або паралельно з зміщенням до радіуса циліндричної порожнини корпуса, або під певним кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса. Максимальна величина кута залежить від кривизни траєкторії руху поршня, збільшуючи при цьому плече прикладання крутної сили. В корпусі передбачені перепускні вибірки 42 та 43, виконані у внутрішній обичайці 5 корпуса, для розширення робочих зон впускного 13 та випускного 14 вікон і кращої (більш повної) продувки робочої камери циліндра. Для зменшення габаритних розмірів ротора 3 і, відповідно, двигуна, при установці в роторі циліндра 16 паралельно або під кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса, ущільнюючі кільця 29 поршня установлені під певним кутом до осі поршня. З метою надійного (гарантованого) стискання ущільнення, що сприяє герметичності внутрішньої порожнини двигуна, стягуючі корпус та бокові кришки болти або шпильки 39 мають буртики, робоча поверхня яких при установці знаходиться на одному рівні (розташована урівень) з поверхнею установки ущільнення (див. Фіг.11). З метою недопущення самовільної продувки камери робочого циліндра в процесі стиснення робочої суміші або повітря, а потім запалювання та займання робочої суміші або уприска та займання палива, тобто довільного витікання спочатку стиснутої робочої суміші або стиснутого повітря, а потім створених горючих газів, що веде за собою зменшення тиску в робочій камері циліндра, між корпусом 1 та ротором 3 виконане ущільнення у вигляді двох пластин 60, установлених у відпові 15 дних пазах бандажа 27 ротора перед робочим циліндром 16 та після робочого циліндра по ходу обертання ротора (в напрямку обертання ротора). Робочі поверхні пластин, які труться, виконані по радіусу кривизни поверхні циліндричної порожнини корпуса. В пластинах знаходяться суцільні ділянки перекриваючі поглиблення під свічу 23 запалювання або під паливоуприскуючу форсунку 23, виконане в -циліндричній порожнині корпуса (у внутрішній обичайці 5 корпуса). Під пластинами, при необхідності, можуть бути розміщені пружиниекспандери. Пластини перекривають поглиблення під час його проходження торцями (кромками) циліндра (див. Фіг.10). Роль маховика в двигуні виконує обойма ротора, як найбільш масивна деталь, що обертається. Робочі поверхні, які труться, циліндричної порожнини 2 корпуса, ущільнюючих кілець 24 та 25, пластин 60, ущільнюючих кілець та півкілець 61, тощо, покриті твердим хромом або молібденом. Наслідком нових технічних властивостей (технічного результату) роторно-поршневої машини являються її нові споживчі властивості, а саме: - зменшення маси та габаритного об'єму; - підвищення компактності; - спрощення конструкції; - зменшення вартості; 86821 16 - збільшення крутящого моменту; - збільшення потужності роторно-поршневої машини. Джерела інформації: 1. Анохин В.И. Отечественные автомобили. М., Машиностроение, 1964. 2. Артамонов М.Д. и Панкратов Г.П. Теория, конструкция и расчёт автотракторных двигателей. М., Машиностроение, 1963. 3. Белкин А.И. Автомобиль "Москвич-2140". М., Машиностроение, 1985. 4. Болтинский В.Н. Автотракторные двигатели. М, Сельхозгиз, 1938. 5. Вихерт М.М. и др. Конструкция и расчёт автотракторных двигателей. М., Машиностроение, 1964. 6. Орлин A.C. и др. Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. М., Машиностроение, 1970. 7. Ханин Н.С. и Чистозвонов С.В. Автомобильные роторно-поршневые двигатели. М., «Машгиз». 1964. 8. Ярошенко E.B. Роторно-поршнева машина Ярошенка Ед. Вас. Патент України на винахід №32535, кл. 7 F02В53/00, 57/00, 1993 (прототип). 17 86821 18 19 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 86821 Підписне 20 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601