Номер патенту: 86825

Опубліковано: 25.05.2009

Автор: Ярошенко Едуард Васильович

Є ще 6 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Роторно-поршнева машина, переважно роторно-поршневий двигун внутрішнього згорання, щонайменше з однією секцією, що містить корпус із свічою запалювання або із паливоуприскуючою форсункою, з бічною кришкою, впускним та з випускним вікнами і з циліндричною порожниною, у якій знаходиться вихідний вал, зв'язаний з ротором, спорядженим циліндрами та поршнями, що створюють кінематичні пари "циліндр-поршень" і мають можливість обертового руху по різних траєкторіях у циліндричній порожнині корпуса та зворотно-поступального руху один відносно одного, а також робочу камеру і 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 по колу, концентричному циліндричній порожнині, а другі елементи, наприклад поршні або циліндри, відповідно, мають можливість обертового руху по круговій траєкторії, що задається повідком або напрямними, або повідком і напрямними, наприклад буртиками, пазами, канавками, виконаними в корпусі (основі корпуса) і в бічній кришці або в бічних кришках корпуса, яка відрізняється тим, що ротор являє собою форму у вигляді окремих пелюстків, пов'язаних на вихідному валу, яка  змінюється під час їхнього обертання в циліндричній порожнині корпуса, і які (пелюстки) містять циліндри, поршні в зборі, установлені на кінцях променів (важелів) зіркоподібного повідка, що знаходиться на вихідному валу.

2. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що промені (важелі) зіркоподібного повідка встановлені в одній площині або в паралельних площинах, і їхня кількість відповідає кількості наявних у роторі кінематичних пар "циліндр-поршень", а вихідний вал перебуває в підшипниках, які встановлені в корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці корпуса або в бокових кришках корпуса.

3. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що перші елементи мають крильця, які влаштовані під певним кутом до осі цих елементів й визначають кут установки циліндра та поршня в циліндричній порожнині корпуса, максимальна величина якого залежить (відповідає) від кривизни траєкторій кругових рухів елементів кінематичної пари й ексцентриситету (віддалі між віссю циліндричної порожнини корпуса і віссю вихідного вала) машини в певний момент, і які (крильця) установлені в одній площині з можливістю кругового обертання й провертання на певний кут один відносно одного в одних або в різних своїх напрямних, при цьому кут провертання змінюється упродовж обертання ротора.

4. Машина за пп. 1 і 3, яка відрізняється тим, що крильця виконані, наприклад, з канавками або з пазами, або з буртиками, або з виступами і перебувають у відповідних своїх напрямних, виконаних у корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці або в бокових кришках корпуса.

5. Машина за пп. 1 і 3, яка відрізняється тим, що крильця оснащені втулками, які перебувають у напрямних, з можливістю вільно обертатися навколо осей, жорстко встановлених в крильцях, і котитися по напрямних.

6. Машина за пп. 1 і 3, яка відрізняється тим, що має втулки, які обертаються на осях, жорстко встановлених на внутрішніх стінках корпуса (основи корпуса) і бокової кришки або бокових кришок, і які (втулки) перебувають у напрямних, виконаних у крильцях перших елементів, наприклад циліндрів або поршнів, відповідно, у вигляді, наприклад, буртиків або виступів, або канавок, або пазів.

7. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що перші елементи влаштовані під певним кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса, й максимальна величина цього кута залежить від кривизни траєкторій кругових рухів елементів кінематичної пари й ексцентриситету машини.

8. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що перші елементи влаштовані під різними кутами до радіуса циліндричної порожнини корпуса.

9. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що в корпусі передбачено один або декілька клапанів впускного й випускного вікон, установлених один за одним (у напрямку обертання ротора) по периметру циліндричної порожнини корпуса.

10. Машина за пп. 1 і 9, яка відрізняється тим, що клапани приводяться в дію виступами, улаштованими на торцях циліндрів.

11. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що торці циліндра мають збільшену торцеву поверхню між ущільненням "корпус-ротор" і внутрішнім робочим діаметром циліндра.

12. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що торцева поверхня ущільнень робочої камери між корпусом і ротором, наприклад ущільнюючих кілець, з боку корпуса виконана по радіусу кривизни поверхні циліндричної порожнини корпуса, а під ущільненнями, що перебувають у відповідних пазах торців циліндрів ротора, при необхідності, установлені пружини-експандери.

13. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що ущільнення робочих камер між корпусом і ротором, наприклад ущільнюючі кільця, що перебувають у відповідних пазах торців циліндрів ротора, виконані з матеріалу на основі графіту (вугільно-графітна основа).

14. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що підведення горючої суміші або свіжого повітря здійснюється через декілька впускних вікон, установлених одне за одним на відповідних ділянках корпуса (циліндричної порожнини корпуса), і при цьому через перші (у напрямку обертання ротора) вікна надходить горюча суміш або повітря, в основному, для продувки робочої камери, а через останні вікна надходить горюча суміш або повітря для наступного стиску в робочій камері циліндра.

15. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що відвід відпрацьованих газів і продувних горючої суміші або повітря здійснюється через декілька випускних вікон, установлених одне за одним на відповідних ділянках корпуса (циліндричної порожнини корпуса), і при цьому через перші (у напрямку обертання ротора) вікна відводяться тільки відпрацьовані гази, а через останні вікна, в основному, відводяться відпрацьовані гази, що залишилися, і горюча суміш або повітря після продувки робочої камери.

16. Машина за пп. 14 і 15, яка відрізняється тим, що останні випускні вікна й перші впускні вікна розміщені в корпусі (циліндричній порожнині корпуса) із чергуванням.

17. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що в корпусі (циліндричній порожнині корпуса) встановлено один або декілька порогів зрушення (утоплення в пазах ротора) ущільнень камери робочого циліндра між корпусом і ротором, наприклад ущільнюючих кілець, із пружинами-експандерами або без них.

18. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що в корпусі (циліндричній порожнині корпуса) циліндр і поршень установлені радіально або паралельно зі зсувом відносно радіуса циліндричної порожнини корпуса, або під певним кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса.

19. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що поршневі кільця, при паралельній або кутовій установці циліндра і поршня в корпусі (циліндричній порожнині корпуса), установлені в поршні, при необхідності, під певним кутом до осі поршня.

20. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що корпус і його бокові кришки стягнуті болтами або шпильками, що мають буртики, робочі поверхні яких при установці знаходяться на одному рівні (розташовані урівень) з робочими поверхнями бокових кришок і ущільнень, наприклад ущільнюючих шайб болтів або шпильок.

21. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що ущільнення між корпусом і ротором, наприклад ущільнюючі кільця, що перебувають у відповідних пазах пелюстків (торців циліндрів) ротора, виконані з матеріалу на основі графіту (вугільно-графітна основа).

22. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що пальці других елементів, наприклад поршнів або циліндрів, відповідно, подовжені, утворюючи пальці-повідки, виходять через відповідні прорізи, здійснені в циліндрах і в стінках (дисках) ротора, за межі ротора і входять у відповідні напрямні, які виконані окремо (нарізно) від напрямних перших елементів в корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці або в бокових кришках корпуса у вигляді, наприклад, буртиків, пазів, канавок і задають кругову траєкторію обертового руху (обертання) пальців-повідків других елементів кінематичних пар "циліндр-поршень" у вигляді окружності, правильного або неправильного еліпса, округлених ввігнутого або випуклого багатокутника та подібних, центр кривизни якої не завжди збігається з віссю вихідного вала й ротора, а промені (важелі) зіркоподібного повідка виконані з можливістю зміни своєї довжини, наприклад, телескопічного виду й складаються із декількох частин, при цьому верхня частина пов'язана з пальцем-повідком.

23. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що пальці других елементів і верхня частина телескопічного променя (важеля) зіркоподібного повідка виконані як одне ціле (однією Т-подібною деталлю або складальною одиницею).

24. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що напрямні траєкторій обертового руху (обертання) других елементів кінематичної пари, наприклад поршнів або циліндрів, відповідно, виконані в корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці або в бокових кришках корпуса у вигляді еліпса або округленого чотирикутника, й у машині організований чотиритактний робочий цикл за один оберт вихідного вала й ротора.

25. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що напрямні траєкторій обертового руху (обертання) других елементів кінематичної пари, наприклад поршнів або циліндрів, відповідно, виконані в корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці або в бокових кришках корпуса у вигляді округленого трикутника, й у машині організований шеститактний робочий цикл за один оберт вихідного вала й ротора.

26. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що різна кількість парних тактів машини (від двох тактів і більше) за один або декілька обертів вихідного вала й ротора можлива при застосуванні відповідних різних траєкторій обертового руху (обертання) других елементів, наприклад поршнів або циліндрів, відповідно, що задані напрямними, виконаними у вигляді округлених багатокутників з різною, відповідно, парною кількістю сторін.

27. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що різна тривалість у часі різних процесів робочого циклу машини за один або декілька обертів вихідного вала й ротора можлива при застосуванні відповідних траєкторій обертового руху (обертання) других елементів, наприклад поршнів або циліндрів, відповідно, що задані напрямними, виконаними у вигляді неправильних еліпсів або округлених неправильних багатокутників (зі сторонами різної, відповідно, довжини або величини).

28. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що траєкторії обертового руху (обертання) циліндрів і поршнів, відповідно, мають загальний центр.

29. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що напрямні через пальці-повідки задають обертовий рух других елементів кінематичної пари по круговій траєкторії, наприклад по окружності, правильному або неправильному еліпсу, округлених правильному або неправильному багатокутнику та подібних, центр кривизни яких не збігається з віссю вихідного вала й ротора.

30. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що величина кута провертання сусідніх других елементів кінематичних пар "циліндр-поршень" і їхніх пальців-повідків один відносно одного залежить від кількості кінематичних пар, зі збільшенням числа яких зменшується кут.

31. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що між корпусом і торцями циліндрів ротора перебуває ущільнення у вигляді двох пластин, робочі поверхні яких виконані по радіусу кривизни робочої поверхні циліндричної порожнини корпуса, установлених у відповідних пазах пелюстка (торців циліндра) ротора перед циліндром і після циліндра по ходу обертання ротора (у напрямку обертання ротора), у яких (пластинах) є суцільні ділянки, що перекривають поглиблення під свічу запалювання або паливоуприскуючу форсунку, що виконані в корпусі (циліндричній порожнині корпуса), а під пластинами, при необхідності, встановлені пружини-експандери.

32. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що робочі поверхні тертьових деталей, наприклад ущільнюючих кілець, пластин, півкілець, циліндричної порожнини корпуса, покриті хромом або молібденом.

33. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що на вихідному валу влаштований маховик.

Текст

1. Роторно-поршнева машина, переважно роторно-поршневий двигун внутрішнього згорання, щонайменше з однією секцією, що містить корпус із свічою запалювання або із паливоуприскуючою форсункою, з бічною кришкою, впускним та з випускним вікнами і з циліндричною порожниною, у якій знаходиться вихідний вал, зв'язаний з ротором, спорядженим циліндрами та поршнями, що створюють кінематичні пари "циліндр-поршень" і мають можливість обертового руху по різних траєкторіях у циліндричній порожнині корпуса та зворотнопоступального руху один відносно одного, а також робочу камеру і 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 по колу, концентричному циліндричній порожнині, а другі елементи, наприклад поршні або циліндри, відповідно, мають можливість обертового руху по круговій траєкторії, що задається повідком або напрямними, або повідком і напрямними, наприклад буртиками, пазами, канавками, виконаними в корпусі (основі корпуса) і в бічній кришці або в бічних кришках корпуса, яка відрізняється тим, що ротор являє собою форму у вигляді окремих пелюстків, пов'язаних на вихідному валу, яка змінюється під час їхнього обертання в циліндричній порожнині корпуса, і які (пелюстки) містять циліндри, поршні в зборі, установлені на кінцях променів (важелів) зіркоподібного повідка, що знаходиться на вихідному валу. 2. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що промені (важелі) зіркоподібного повідка встановлені в одній площині або в паралельних площинах, і їхня кількість відповідає кількості наявних у роторі кінематичних пар "циліндр-поршень", а вихідний вал перебуває в підшипниках, які встановлені в 2 (19) 1 3 впускного й випускного вікон, установлених один за одним (у напрямку обертання ротора) по периметру циліндричної порожнини корпуса. 10. Машина за пп. 1 і 9, яка відрізняється тим, що клапани приводяться в дію виступами, улаштованими на торцях циліндрів. 11. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що торці циліндра мають збільшену торцеву поверхню між ущільненням "корпус-ротор" і внутрішнім робочим діаметром циліндра. 12. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що торцева поверхня ущільнень робочої камери між корпусом і ротором, наприклад ущільнюючих кілець, з боку корпуса виконана по радіусу кривизни поверхні циліндричної порожнини корпуса, а під ущільненнями, що перебувають у відповідних пазах торців циліндрів ротора, при необхідності, установлені пружини-експандери. 13. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що ущільнення робочих камер між корпусом і ротором, наприклад ущільнюючі кільця, що перебувають у відповідних пазах торців циліндрів ротора, виконані з матеріалу на основі графіту (вугільнографітна основа). 14. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що підведення горючої суміші або свіжого повітря здійснюється через декілька впускних вікон, установлених одне за одним на відповідних ділянках корпуса (циліндричної порожнини корпуса), і при цьому через перші (у напрямку обертання ротора) вікна надходить горюча суміш або повітря, в основному, для продувки робочої камери, а через останні вікна надходить горюча суміш або повітря для наступного стиску в робочій камері циліндра. 15. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що відвід відпрацьованих газів і продувних горючої суміші або повітря здійснюється через декілька випускних вікон, установлених одне за одним на відповідних ділянках корпуса (циліндричної порожнини корпуса), і при цьому через перші (у напрямку обертання ротора) вікна відводяться тільки відпрацьовані гази, а через останні вікна, в основному, відводяться відпрацьовані гази, що залишилися, і горюча суміш або повітря після продувки робочої камери. 16. Машина за пп. 14 і 15, яка відрізняється тим, що останні випускні вікна й перші впускні вікна розміщені в корпусі (циліндричній порожнині корпуса) із чергуванням. 17. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що в корпусі (циліндричній порожнині корпуса) встановлено один або декілька порогів зрушення (утоплення в пазах ротора) ущільнень камери робочого циліндра між корпусом і ротором, наприклад ущільнюючих кілець, із пружинами-експандерами або без них. 18. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що в корпусі (циліндричній порожнині корпуса) циліндр і поршень установлені радіально або паралельно зі зсувом відносно радіуса циліндричної порожнини корпуса, або під певним кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса. 19. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що поршневі кільця, при паралельній або кутовій установці циліндра і поршня в корпусі (циліндрич 86825 4 ній порожнині корпуса), установлені в поршні, при необхідності, під певним кутом до осі поршня. 20. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що корпус і його бокові кришки стягнуті болтами або шпильками, що мають буртики, робочі поверхні яких при установці знаходяться на одному рівні (розташовані урівень) з робочими поверхнями бокових кришок і ущільнень, наприклад ущільнюючих шайб болтів або шпильок. 21. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що ущільнення між корпусом і ротором, наприклад ущільнюючі кільця, що перебувають у відповідних пазах пелюстків (торців циліндрів) ротора, виконані з матеріалу на основі графіту (вугільно-графітна основа). 22. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що пальці других елементів, наприклад поршнів або циліндрів, відповідно, подовжені, утворюючи пальці-повідки, виходять через відповідні прорізи, здійснені в циліндрах і в стінках (дисках) ротора, за межі ротора і входять у відповідні напрямні, які виконані окремо (нарізно) від напрямних перших елементів в корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці або в бокових кришках корпуса у вигляді, наприклад, буртиків, пазів, канавок і задають кругову траєкторію обертового руху (обертання) пальців-повідків других елементів кінематичних пар "циліндр-поршень" у вигляді окружності, правильного або неправильного еліпса, округлених ввігнутого або випуклого багатокутника та подібних, центр кривизни якої не завжди збігається з віссю вихідного вала й ротора, а промені (важелі) зіркоподібного повідка виконані з можливістю зміни своєї довжини, наприклад, телескопічного виду й складаються із декількох частин, при цьому верхня частина пов'язана з пальцем-повідком. 23. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що пальці других елементів і верхня частина телескопічного променя (важеля) зіркоподібного повідка виконані як одне ціле (однією Т-подібною деталлю або складальною одиницею). 24. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що напрямні траєкторій обертового руху (обертання) других елементів кінематичної пари, наприклад поршнів або циліндрів, відповідно, виконані в корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці або в бокових кришках корпуса у вигляді еліпса або округленого чотирикутника, й у машині організований чотиритактний робочий цикл за один оберт вихідного вала й ротора. 25. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що напрямні траєкторій обертового руху (обертання) других елементів кінематичної пари, наприклад поршнів або циліндрів, відповідно, виконані в корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці або в бокових кришках корпуса у вигляді округленого трикутника, й у машині організований шеститактний робочий цикл за один оберт вихідного вала й ротора. 26. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що різна кількість парних тактів машини (від двох тактів і більше) за один або декілька обертів вихідного вала й ротора можлива при застосуванні відповідних різних траєкторій обертового руху (обертання) других елементів, наприклад поршнів 5 86825 6 або циліндрів, відповідно, що задані напрямними, виконаними у вигляді округлених багатокутників з різною, відповідно, парною кількістю сторін. 27. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що різна тривалість у часі різних процесів робочого циклу машини за один або декілька обертів вихідного вала й ротора можлива при застосуванні відповідних траєкторій обертового руху (обертання) других елементів, наприклад поршнів або циліндрів, відповідно, що задані напрямними, виконаними у вигляді неправильних еліпсів або округлених неправильних багатокутників (зі сторонами різної, відповідно, довжини або величини). 28. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що траєкторії обертового руху (обертання) циліндрів і поршнів, відповідно, мають загальний центр. 29. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що напрямні через пальці-повідки задають обертовий рух других елементів кінематичної пари по круговій траєкторії, наприклад по окружності, правильному або неправильному еліпсу, округлених правильному або неправильному багатокутнику та подібних, центр кривизни яких не збігається з віссю вихідного вала й ротора. 30. Машина за п. 22, яка відрізняється тим, що величина кута провертання сусідніх других елеме нтів кінематичних пар "циліндр-поршень" і їхніх пальців-повідків один відносно одного залежить від кількості кінематичних пар, зі збільшенням числа яких зменшується кут. 31. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що між корпусом і торцями циліндрів ротора перебуває ущільнення у вигляді двох пластин, робочі поверхні яких виконані по радіусу кривизни робочої поверхні циліндричної порожнини корпуса, установлених у відповідних пазах пелюстка (торців циліндра) ротора перед циліндром і після циліндра по ходу обертання ротора (у напрямку обертання ротора), у яких (пластинах) є суцільні ділянки, що перекривають поглиблення під свічу запалювання або паливоуприскуючу форсунку, що виконані в корпусі (циліндричній порожнині корпуса), а під пластинами, при необхідності, встановлені пружиниекспандери. 32. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що робочі поверхні тертьових деталей, наприклад ущільнюючих кілець, пластин, півкілець, циліндричної порожнини корпуса, покриті хромом або молібденом. 33. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що на вихідному валу влаштований маховик. Винахід відноситься до машинобудування, зокрема, до виробництва двигунів й до конструкції роторно-поршневого двигуна. Технічним рішенням, обраним за прототип, є роторно-поршнева машина Ярошенка Ед. Вас. [8]. [Патент України на винахід №32535 від 19.02.93.]. Роторно-поршнева машина, переважно роторно-поршневий двигун внутрішнього згорання, щонайменше з однією секцією, являє собою нерухомий корпус із циліндричною порожниною, у якій із певним зазором концентрично встановлений ротор з вихідним валом. По торцях корпуса перебувають його бокові кришки. Ротор являє собою круглу обойму-блок обладнану циліндрами. Вихідний вал двигуна (і ротора також) перебуває в підшипниках, які встановлені в кришці корпуса. Між внутрішньою циліндричною поверхнею корпуса й зовнішньою поверхнею ротора є ущільнення, установлені в канавках обойми-блоку безпосередньо в торцях циліндрів. У циліндрах установлені поршні, які за допомогою пальців шарнірно з'єднані з важелями (шатунами), установленими на осі. У свою чергу вісь установлена в кришці корпуса. Вал і вісь розташовані паралельно і зміщені друг щодо друга на певну відстань (ексцентриситет машини). У поршнях установлені ущільнення, виконані у вигляді поршневих кілець. Корпус, його кришки і їхні ущільнення скріплені між собою болтовими або шпильковими з'єднаннями. У корпусі виконані впускне вікно для впуску горючої суміші або повітря і випускне вікно для відводу газів, що відробили. У корпусі також уста новлена свіча запалювання робочої суміші або паливоуприскуюча форсунка. Робоча камера обмежена корпусом, циліндром, поршнем і їхніми ущільненнями. Обов'язковою умовою працездатності варіанта роторно-поршневої машини (прототипа), що приводиться, є певний зсув (ексцентриситет двигуна) центрів вихідного вала й осі друг щодо друга. Зсув центрів обертання циліндра й поршня необхідний для здійснення зворотно-поступального руху поршня в циліндрі при одночасному їхньому обертанні по різних окружностях у циліндричній порожнині корпуса. У роторі циліндри встановлені по радіусу ротора або паралельно радіусу ротора зі зсувом щодо радіуса ротора, або під певним кутом до радіуса ротора. Можливий варіант машини коли поршні містять пальці, які через прорізи в циліндрах виходять за межі циліндрів і входять у направляючі, які виконані в стінках бокових кришок корпуса. Направляючі задають траєкторію руху пальців і поршнів. Траєкторії можуть бути у вигляді окружності, еліпса, увігнутого або опуклого багатокутника, або інше. Недоліками машини-прототипу є малі крутний момент і потужність через: - підвищену масу ротора; - малого плеча прикладання крутної сили; - малого (не повного) використання сили згорання палива; - недостатнього використання габаритного розміру машини для розміщення збільшених або додаткових робочих камер; 7 - складність й громіздкість ротора. В основу винаходу поставлене завдання вдосконалення роторно-поршневої машини шляхом: 1) виконання єдиного зіркоподібного повідка для всіх поршнів машини; 2) створення для циліндра й поршня різних траєкторій руху, які мають загальний центр обертання або їхні центри рознесені на певну відстань (ексцентриситет машини); 3) зменшення прольоту вихідного вала між його опорами; 4) установки збільшених або додаткових робочих камер кінематичних пар «циліндр-поршень»; 5) спрощення конструкції роторно-поршневої машини. І, таким чином, забезпечити: - зменшення матеріалоємності й трудомісткості виготовлення; - підвищення компактності; - збільшення літрової потужності; - збільшення частки корисного використання габаритного об'єму; - спрощення конструкції; - збільшення надійності роторно-поршневої машини. Поставлене завдання вирішується тим, що в роторно-поршневій машині, переважно в роторнопоршневому двигуні внутрішнього згорання, щонайменше з однією секцією, що містить корпус із свічою запалювання або із паливоуприскуючою форсункою, з основою (боковою кришкою) і з боковою кришкою або з боковими кришками, з впускним та з випускним вікнами, а також з циліндричною порожниною, у якій знаходиться вихідний вал з ротором, постаченим циліндрами й поршнями, що створюють кінематичні пари «циліндрпоршень», які мають можливість обертового руху (обертання) по різним круговим траєкторіям в циліндричній порожнині корпуса та зворотнопоступального руху друг щодо друга, а також робочу камеру та її ущільнення, встановлені між корпусом та ротором і ще між циліндром та поршнем, при цьому одні (перші) з елементів, що становлять 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 круговій траєкторії, яка задається повідком або направляючими, або повідком і направляючими, наприклад, буртиками, пазами, канавками, виконаними в корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці, або в бокових кришках корпуса, відповідно до винаходу ротор являє собою форму у вигляді окремих пелюстків, пов'язаних на вихідному валу, з геометрією, що змінюється під час їхнього обертання в циліндричній порожнині корпуса, і які (пелюстки) містять циліндри, поршні, тощо в зборі, установлені на кінцях променів (важелів) зіркоподібного повідка, що знаходиться на вихідному валу. Крім вищевказаних основних істотних ознак, є додаткові альтернативні істотні ознаки, які характеризують винахід в окремих випадках. 86825 8 Промені (важелі) зіркоподібного повідка встановлені в одній площині або в паралельних площинах і їхня кількість відповідає кількості наявних у роторі кінематичних пар «циліндр-поршень», а вихідний вал перебуває в підшипниках, які встановлені в корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці корпуса або в бокових кришках корпуса. Перші елементи мають крильця, які влаштовані під певним кутом до осі цих елементів й визначають кут установки циліндра та поршня в циліндричній порожнині корпуса, максимальна величина якого залежить (відповідає) від кривизни траєкторій кругових рухів елементів кінематичної пари й ексцентриситету (віддалі між віссю циліндричної порожнини корпуса і віссю вихідного вала) машини в певний момент, і які (крильця) установлені в одній площині з можливістю кругового обертання й провертання на певний кут друг щодо друга в одних або в різних своїх направляючих, при цьому кут провертання змінюється упродовж обертання ротора. Крильця виконані, наприклад, з канавками або з пазами, або з буртиками, або з виступами, тощо, і перебувають у відповідних своїх направляючих, виконаних у корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці або в бокових кришках корпуса. Крильця постачені втулками, які перебувають у направляючих, з можливістю вільно обертатися навколо осей, жорстко встановлених у крильцях, і котитися по направляючих. Машина має втулки, які обертаються на осях, жорстко встановлених на внутрішніх стінках корпуса (основи корпуса) і бокової кришки або бокових кришок, і які (втулки) перебувають у направляючих, виконаних у крильцях перших елементів, наприклад, циліндрів або поршнів, відповідно, у вигляді, наприклад, буртиків або виступів, або канавок, або пазів. Перші елементи влаштовані під певним кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса й максимальна величина цього кута залежить від кривизни траєкторій кругових рухів елементів кінематичної пари й ексцентриситету машини. Перші елементи влаштовані під різними кутами до радіуса циліндричної порожнини корпуса. В корпусі передбачено один або декілька клапанів впускного й випускного вікон, установлених один за одним (у напрямку обертання ротора) по периметру циліндричної порожнини корпуса. Клапани приводяться в дію виступами, улаштованими на торцях циліндрів. Торці циліндра мають збільшену поверхню між ущільненням «корпус-ротор» і внутрішнім робочим діаметром циліндра. Торцева поверхня ущільнень робочої камери між корпусом і ротором, наприклад, ущільнюючих кілець, з боку корпуса виконана по радіусу кривизни поверхні циліндричної порожнини корпуса, а під ущільненнями, що перебувають у відповідних пазах торців циліндрів ротора, при необхідності, установлені пружини-експандери. Ущільнення робочих камер між корпусом і ротором, наприклад, ущільнюючі кільця, що перебувають у відповідних пазах торців циліндрів ротора, 9 виконані з матеріалу на основі графіту (вугільнографітна основа). Підведення 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 перших (у напрямку обертання ротора) вікнах надходять горюча суміш або повітря, в основному, для продувки робочої камери, а по останніх вікнах надходять горюча суміш або повітря для їхнього наступного стиску в робочій камері циліндра. Відвід відпрацьованих газів і продувних горючої суміші або повітря здійснюється по декількох випускних вікнах, установлених один за одним на відповідних ділянках корпуса (циліндричної порожнини корпуса) і при цьому по перших (у напрямку обертання ротора) вікнах відводяться тільки відпрацьовані гази, а по останніх вікнах, в основному, відводяться відпрацьовані гази, що залишилися, і горюча суміш або повітря після продувки робочої камери. Останні випускні вікна й перші впускні вікна встановлені в корпусі (циліндричній порожнині корпуса) із чергуванням. В корпусі (циліндричній порожнині корпуса) встановлено один або декілька порогів для зрушення (утопления в пазах ротора) ущільнень робочої камери циліндра між корпусом і ротором, наприклад, ущільнюючих кілець із пружинамиекспандерами або без них. В корпусі (циліндричній порожнині корпуса) циліндр і поршень установлені радіально або паралельно зі зсувом щодо радіуса циліндричної порожнини корпуса, або під певним кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса. Поршневі кільця, при паралельній або кутовій установці циліндра і поршня в корпусі (циліндричній порожнині корпуса), установлені в поршні, при необхідності, під певним кутом до осі поршня. Корпус і його бокові кришки стягуються болтами або шпильками, що мають буртики, робочі поверхні яких при установці знаходяться на одному рівні (розташовані урівень) з робочими поверхнями бокових кришок і ущільнень, наприклад, ущільнюючих шайб болтів або шпильок. Ущільнення між корпусом і ротором, наприклад, ущільнюючі кільця, що перебувають у відповідних пазах пелюстків (торців циліндрів) ротора, виконані з матеріалу на основі графіту (вугільнографітна основа). Пальці других елементів, наприклад, поршнів або циліндрів, відповідно, подовжені, утворюючи пальці-повідки, виходять через відповідні прорізи, здійснені в циліндрах і в стінках (дисках) ротора, за межі ротора і входять у свої направляючі, які виконані окремо (нарізно) від направляючих перших елементів в корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці або в бокових кришках корпуса у вигляді, наприклад, буртиків, пазів, канавок, тощо, і задають кругову траєкторію обертового руху (обертання) пальців-повідків других елементів кінематичних пар „циліндр-поршень" у вигляді окружності, правильного або неправильного еліпса, округлених ввігнутого або випуклого багатокутника 86825 10 та ін., центр кривизни якої не завжди збігається з віссю вихідного вала й ротора, а промені (важелі) зіркоподібного повідка виконані з можливістю зміни своєї довжини, наприклад, телескопічного виду, й складаються із декількох частин, при цьому верхня частина пов'язана з пальцем-повідком. Пальці других елементів і верхня частина телескопічного променя (важеля) зіркоподібного повідка виконані як одне ціле (однієї Т-подібною деталлю або складальною одиницею). Направляючі траєкторій обертового руху (обертання) других елементів кінематичної пари, наприклад, поршнів або циліндрів, відповідно, виконані в корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці або в бокових кришках корпуса у вигляді еліпса або округленого чотирикутника й у машині організований чотиритактний робочий цикл за один оберт вихідного вала й ротора. Направляючі траєкторій обертового руху (обертання) других елементів кінематичної пари, наприклад, поршнів або циліндрів, відповідно, виконані в корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці або в бокових кришках корпуса у вигляді округленого трикутника й у машині організований шеститактний робочий цикл за один оберт вихідного вала й ротора. Різна кількість парних тактів машини (від двох тактів і більше) за один або декілька обертів вихідного вала й ротора можлива при застосуванні відповідних різних траєкторій обертового руху (обертання) других елементів, наприклад, поршнів або циліндрів, відповідно, що задаються направляючими, виконаними у вигляді округлених багатокутників з різною, відповідно, парною кількістю сторін. Різна тривалість у часі різних процесів робочого циклу машини за один або декілька обертів вихідного вала й ротора можлива при застосуванні відповідних різних траєкторій обертового руху (обертання) других елементів, наприклад, поршнів або циліндрів, відповідно, що задаються направляючими, виконаними у вигляді неправильних еліпсів або округлених неправильних багатокутників (зі сторонами різної, відповідно, довжини або величини). Траєкторії обертового руху (обертання) циліндрів і поршнів, наприклад, окружності й еліпса, відповідно, мають загальний центр. Направляючі через пальці-повідки задають обертовий рух других елементів кінематичної пари по круговій траєкторії, наприклад, у вигляді окружності, правильного або неправильного еліпса, округлених правильного або неправильного багатокутника та ін., центр кривизни якої не збігається з віссю вихідного вала й ротора. Величина кута провертання сусідніх других елементів кінематичних пар «циліндр-поршень» і їхніх пальців-повідків друг щодо друга залежить від кількості кінематичних пар, зі збільшенням числа яких зменшується кут. Між корпусом і торцями циліндрів ротора перебуває ущільнення у вигляді двох пластин, робочі поверхні яких виконані по радіусу кривизни робочої поверхні циліндричної порожнини корпуса, установлених у відповідних пазах пелюстка (торців 11 циліндра) ротора перед циліндром і після циліндра по ходу обертання ротора (у напрямку обертання ротора), у яких (пластинах) є суцільні ділянки, що перекривають поглиблення під свічу запалювання або паливоуприскуючу форсунку, виконане в корпусі (циліндричній порожнині корпуса), а під пластинами, при необхідності, встановлені пружиниекспандери. Робочі поверхні тертьових деталей, наприклад, ущільнюючих кілець, пластин, півкілець, циліндричної порожнини корпуса, тощо, покриті твердим хромом або молібденом. На вихідному валу машини влаштований маховик. Роторно-поршнева машина характеризується також всіма можливими комбінаціями вищевказаних істотних ознак. Всі вищевказані істотні ознаки перебувають у причинно-наслідковому зв'язку з досягнутим технічним результатом. Новими технічними властивостями (технічним результатом) роторно-поршневої машини є: - зменшення матеріалоємності, маси й габаритних розмірів, що відбуваються через установку не матеріалоємного, легкого й малогабаритного повідка; - установки додаткових кінематичних пар «циліндр-поршень» і створення при цьому додаткових робочих камер, що збільшує кількість робочих циклів за один оберт вихідного вала; - зменшення вартості завдяки зменшенню трудомісткості виготовлення; - збільшення потужності за рахунок збільшення частки корисного використання габаритного обсягу; - збільшення числа обертів вихідного вала й збільшення літрової потужності; - підвищення надійності через застосування простих по конструкції повідка й направляючих обертових рухів циліндрів або поршнів для привода ротора й вихідного вала роторно-поршневої машини в обертання. Винахід пояснюється кресленнями, на яких представлені: Фіг.1 - поперечний розріз двотактного чотирициліндрового роторно-поршневого двигуна із зіркоподібним кутовим повідковим механізмом; Фіг.2 - поздовжній розріз двотактного чотирициліндрового роторно-поршневого двигуна із зіркоподібним кутовим повідковим механізмом; Фіг.3 - установка втулки крильця; Фіг.4 - установка клапана; Фіг.5 - установка порога; Фіг.6 - установка ущільнення шпильки. Фіг.7 - установка ущільнюючих пластин. Далі описаний конструктивний варіант виконання пропонованого роторно-поршневого двотактного чотирициліндрового двигуна внутрішнього згорання із зіркоподібним кутовим повідковим механізмом карбюраторного або дизельного типу (див. Фіг.1 і 2). Двигун містить корпус 1 із циліндричною порожниною 2, у якій установлений ротор 3 з вихідним валом 4 відбору потужності. 86825 12 Корпус 1 містить у собі концентрично розташовані обичайки 5 і б, між якими перебувають розпірки 7 з рядом отворів у них для проходження охолоджуючої рідини. По торцях корпуса знаходяться його основа (бокова кришка) 8 і бокова кришка 9. В основі (боковій кришці) 8 є штуцер 11 для підведення мастила й штуцер 12 для відводу мастила із двигуна. Обичайки корпуса, основа й бокова кришка спільно утворюють порожнини 14 для охолоджуючої рідини, наприклад, води, що подається у двигун через штуцер 15, а потім виходить із двигуна через штуцер 16, які виконані в одній із бокових кришок 8 або 9. У корпусі встановлені для впуску горючої суміші або повітря впускні вікна 17 і випускні вікна 18 для видалення із двигуна відпрацьованих газів. У циліндричній порожнині 2 корпуса перебуває ротор 3 з вихідним валом 4, що за допомогою підшипників 19 ковзання обертається в основі (боковій кришці) 8 і в боковій кришці 9. Ротор 3 являє собою пелюсткову форму з геометрією, що змінюється при обертанні ротора 3 і його пелюстка 21 в циліндричній порожнині 2 корпуса. Пелюсток містить у собі циліндр 22 з кільцевими ущільненнями 23 і 24 між корпусом і ротором, поршень 25 з поршневими кільцями 26 і поршневими пальцями 27. Вісь вихідного вала 4 зміщена на певну відстань - ексцентриситет Е (е) двигуна щодо осі циліндричної порожнини корпуса. На вихідному валу 4 жорстко встановлений зіркоподібний поводок 28 із променями (важелями) 29, на кінцях яких перебувають поршневі пальці 27 і поршні 25 з ущільнюючими поршневими кільцями 26, установленими в пазах поршнів 25. В свою чергу поршні установлені в циліндрах 22, які за допомогою своїх крилець 33 обертаються в циліндричній порожнині корпуса по направляючим 34. Всі промені 29 зіркоподібного повідка 28 виконані у вигляді важелів і перебувають в одній площині, перпендикулярній вихідному валу 4. Кількість променів (важелів) відповідає кількості встановлених у роторі кінематичних пар «циліндр-поршень». Зіркоподібний поводок 28 задає траєкторію обертового руху поршневих пальців 27 поршнів 25 у вигляді окружності, центр якої співпадає з центром (віссю) вихідного вала і зміщений на певну відстань - ексцентриситет Е (є) щодо осі циліндричної порожнини корпуса. Тут же в циліндрі 22 є робоча камера 35, що обмежена корпусом /, циліндром 22 поршнем 25 з поршневими кільцями 26 і кільцевими ущільненнями 23 і 24 між корпусом і ротором. Кільцеві ущільнення знаходяться у відповідних пазах пелюстка 21 (безпосередньо у пазах торців циліндра 22 з боку корпуса). Виконані вони у вигляді кілець із торцевою циліндричною поверхнею з боку циліндричної порожнини корпуса. Сама верхня частина робочої камери 35 є камерою 36 згорання (простір над поршнем при положенні поршня у верхній точці (ВТ) циліндра). На вихідному валу 4 є кулачок 37, що кінематично з'єднаний зі штоком 38 приведення в дію 13 механізму зі свічею 39 запалювання або механізму подачі палива через форсунку 40 у камеру згорання 36 циліндра. Циліндри 22 мають дугоподібні крильця 33 з буртиками 41 або з виступами, або з канавками, або з пазами, тощо. Крильця влаштовані під певним кутом до осі циліндра й визначають кут установки циліндра в роторі, максимальна величина якого залежить (відповідає) від кривизни траєкторій кругових рухів елементів кінематичної пари. Крильця 33 циліндра перебувають у направляючих 34, які виконані у внутрішніх стінках основи (бічної кришки) 8 і бічної кришки 9. Направляючі відповідають крильцям і виконані у вигляді канавок 42 або пазів, або буртиків, або виступів, тощо, і задають траєкторію обертання циліндрів у циліндричній порожнині корпуса. Всі циліндри і їхні крильця встановлені в одній площині в одних направляючих з можливістю обертання й провертання на певний кут друг щодо друга. Направляючі 34 задають траєкторію руху циліндрів у вигляді окружності, центр О якої збігається із центром (віссю) циліндричної порожнини корпуса. В крильцях улаштовані осі 43, які постачені втулками 44 (див. Фіг.3). Втулки, обертаючись навколо осей крилець, котяться у відповідних направляючих 34. З метою більш повного використання сили згорання палива в циліндрі, збільшення плеча прикладання крутної сили, підвищення крутного моменту й, відповідно, збільшення потужності двигуна, циліндри в роторі можуть бути встановлені радіально або паралельно зі зсувом до радіуса циліндричної порожнини корпуса, або під певним кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса (див. Фіг.1). При паралельній і кутовій установках циліндрів та поршнів в циліндричній порожнині корпуса, вектор сили згорання палива, що діє на поршень, не проходить через вісь вихідного вала й ротора. Зі збільшенням (до певного значення) відстані паралельності або кута установки циліндра в циліндричній порожнині корпуса, зростають крутна сила і плече прикладання крутної сили щодо центра А (осі ротора і вихідного вала) і повніше використовується сила згорання палива в циліндрі. При цьому збільшуються крутний момент двигуна і його потужність при одних і тих самих обертах вихідного вала. Установки циліндрів і їхніх поршнів у циліндричній порожнині корпуса радіально або паралельно радіусу ротора є окремими випадками (варіантами) більш загальної кутової установки циліндрів і їхніх поршнів у циліндричній порожнині корпуса. Поршень 25 установлений у циліндрі 22 і пов'язаний з вихідним валом 4 за допомогою поршневого пальця 27 і променя (важеля) 29 зіркоподібного повідка 28, що жорстко встановлений на вихідному валу. Між корпусом 1, основою 8 і боковою кришкою 9 установлені ущільнення 45 і 46, які виконані у вигляді кільцевих прокладок. Корпус, основа, бокова кришка й ущільнення скріплені між собою 86825 14 болтовими або шпильковими з'єднаннями 47 і їхніми ущільнюючими шайбами 48. З метою своєчасного відкриття-закриття впускного й випускного вікон і продовження часу на випуск газів, що відробили, продувку циліндра й впуск горючої суміші (для двигуна карбюраторного типу) або свіжого повітря (для двигуна дизельного типу), у двигуні передбачені пропускні клапани 49 впускного вікна й 50 випускного вікна, виконані у внутрішній обичайці 5 корпуса (див. Фіг.4). Клапани кінематично пов'язані з циліндрами (їхніми виступами) ротора. Проти пригорання ущільнюючих кілець 23 і 24 служить поріг 51 і його експандер 52 (див. Фіг.5). Поріг утоплює у пазах циліндра ротора ущільнюючі кільця щораз, коли вони перебувають під його впливом у нижній точці (НТ) циліндричної порожнини корпуса й цим сприяє руху кілець у пазах торців циліндра й усуває їхнє пригорання. З метою надійного ущільнення порожнин 14 з охолоджуючою рідиною й гарантованим притисненням ущільнень 45 і 46, болти або шпильки з'єднання 47 мають буртики 53, робочі поверхні яких при установці перебувають на одному рівні (розташовані урівень) з робочими поверхнями бокових кришок 8 та 9 і ущільнюючих шайб 48 (див. Фіг.6). Між корпусом і торцями циліндрів ротора перебуває ущільнення у вигляді двох пластин 54, робочі поверхні яких виконані по радіусу кривизни робочої поверхні циліндричної порожнини корпуса, установлених у відповідних пазах пелюстка (торців циліндра) ротора перед циліндром і після циліндра по ходу обертання ротора (у напрямку обертання ротора), у яких (пластинах) є суцільні ділянки, що перекривають поглиблення під свічу запалювання або паливоуприскуючу форсунку, виконане в корпусі (циліндричній порожнині корпуса), а під пластинами, при необхідності, встановлені пружиниекспандери (див. Фіг.7). Робочі поверхні тертьових деталей, наприклад, ущільнюючих кілець 23 і 24, циліндричної порожнини 2 корпуса й т.п., покриті твердим хромом або молібденом. Можлива також установка маховика на вихідному валу двигуна. Розглянемо роторно-поршневий двотактний чотирициліндровий двигун внутрішнього згорання із зіркоподібним кутовим повідковим механізмом у дії. При обертанні вала 4, обертаються ротор 3 і зіркоподібний повідок 28 з поршневими пальцями 27, поршнями 25 і циліндрами 22, у яких перебувають поршні 25. При цьому циліндри 22 із крильцями 33 та кільцеві ущільнення 23 і 24 між корпусом і ротором обертаються за допомогою направляючих 34 по окружності навколо центра О, а поршні 25 з поршневими пальцями 27 і поршневими кільцями 26 у зборі за допомогою зіркоподібного повідка 28 обертаються по своїй окружності навколо центра А. Центри О і А перебувають на відстані ексцентриситету Е (є) друг від друга. Одночасно поршні 25 в циліндрах 22 переміщаються зворотно-поступально друг щодо друга. При обертанні ротора 3, ущільнюючі кільця 23 і 24 під дією виникаючих при цьому відцентрових сил, щільно 15 притискуються до поверхні циліндричної порожнини корпуса, забезпечуючи більш надійне ущільнення робочої камери. Почнемо з моменту подачі горючої суміші або свіжого повітря в робочу камеру 35 циліндра 22 двигуна. Розглянутий циліндр перебуває в нижній точці циліндричної порожнини корпуса. Під дією вихідного вала 4 з зіркоподібним повідком 28 і поршневого пальця 27 поршень 25 обертається по окружності й одночасно переміщається в циліндрі 22 від нижньої точки циліндра до верхньої точки циліндра (нагору) в роторі, що обертається разом з циліндрами 22. Через впускне вікно 17 у замкнутий простір камеру 35 з карбюратора надходить горюча суміш (для двигуна карбюраторного типу) або з нагнітача під певним тиском надходить свіже повітря (для двигуна дизельного типу). При подальшому обертанні вихідного вала 4 і ротора 3, клапан 49 впускного вікна 17 закривається під впливом відповідних виступів циліндра. Утворена при цьому робоча суміш або повітря, що перебувають у камері, стискуються. Температура робочої суміші або повітря різко підвищується. При досягненні поршнем верхньої точки циліндра, за допомогою кулачка 37 і штока 38 приводиться в дію механізм подачі електричної іскри свічею 39 або механізм упорскування палива через форсунку 40. Виникає запалення робочої суміші від електричної іскри або запалення палива від високої температури стисненого повітря. Під дією тиску, що утворилися при цьому газів, поршень 25 переміщається в циліндрі 22 до нижньої точки циліндра (униз) і за допомогою пальця 27, променя (важеля) 29 та повідка 28 обертає ротор 3 з вихідним валом 4, виконуючи при цьому корисну роботу. При подальшому обертанні вихідного вала з ротором, обсяг камери робочого циліндра збільшується, а тиск газів у ній зменшується. Робоча камера 35 циліндра 22 підводиться до випускного вікна 18. Циліндр своїми виступами впливає на клапан 50 випускного вікна 18. Випускний клапан 50 відкривається. Гази, що відробили, видаляються із двигуна. Далі обертаючись, циліндр своїми виступами впливає на клапан 49 впускного вікна 17. Впускний клапан відкривається. У цей момент випускний і впускний клапани відкриті одночасно. Відбуваються з'єднання зазначених вікон через робочу камеру 35 і продувка робочої камери циліндра. Для розширення робочих зон впускного й випускного вікон і більш якісної продувки робочої камери циліндра, у корпусі передбачено декілька клапанів впускного й випускного вікон, які розміщуються по ходу обертання ротора. Останні випускні клапани 50 і перші впускні клапани 49 розміщуються з чергуванням по ходу обертання ротора. Далі циліндр своїми виступами звільняє клапан випускного вікна. Випускний клапан 50 закривається. Обертаючись далі, робоча камера 35 підводиться безпосередньо до впускного вікна 17. Циліндр своїми виступами впливає на клапан 49 впускного вікна. Через впускне вікно 17 у замкнутий 86825 16 простір - камеру 55 з карбюратора надходить горюча суміш (для двигуна карбюраторного типу) або з нагнітача під певним тиском надходить свіже повітря (для двигуна дизельного типу). Потім циліндр своїми виступами звільняє клапан 49 впускного вікна 17. Впускний клапан закривається. Розглянутий процес безупинно повторюється, чим забезпечується робота двигуна й одержання на його вихідному валу відбору потужності необхідного зусилля. Тепер розглянемо основні й додаткові істотні ознаки винаходу більш детально, стосовно до варіанта виконання машини. Пропонована роторно-поршнева машина, переважно роторно-поршневий двигун внутрішнього згорання, щонайменше з однією секцією, має загальні із прототипом відомі ознаки, а саме: містить корпус 1 із свічою 39 запалювання або із паливоуприскуючою форсункою 40, з основою (боковою кришкою) 8 і з боковою кришкою 9 або з боковими кришками 8 та 9, з впускним 49 та з випускним 50 вікнами, а також з циліндричною порожниною 2, у якій знаходиться вихідний вал 4 з ротором 3, постаченим циліндрами 22 й поршнями 25, що створюють кінематичні пари «циліндр-поршень», які мають можливість обертового руху (обертання) по різним круговим траєкторіям в циліндричній порожнині корпуса та зворотно-поступального руху друг щодо друга, а також робочу камеру 35 та її ущільнення 23 і 24, встановлені між корпусом та ротором, і ще ущільнення 26 між циліндром та поршнем, при цьому одні (перші) з елементів, що становлять кінематичні пари (циліндри 22), мають можливість обертового руху по окружності концентричній циліндричній порожнині 2, яка (окружність) задається направляючими канавками 34, виконаними в корпусі (основі корпуса) 8 і в боковій кришці 9, або в бокових кришках 8 та 9 корпуса, а другі елементи (поршні 25), мають можливість обертового руху (обертання) по круговій траєкторії, яка задається повідком 28. Пропонована роторно-поршнева машина має нові ознаки, які відрізняють об'єкт винаходу, що заявляється, від прототипу, а саме: Ротор 3 являє собою форму у вигляді окремих пелюстків 21, пов'язаних на вихідному валу 4, з геометрією, що змінюється під час їхнього обертання в циліндричній порожнині 2 корпуса, і які (пелюстки) містять циліндри 22, поршні 25, тощо в зборі, установлені на кінцях променів (важелів) 29 зіркоподібного повідка 28, що знаходиться на вихідному валу 4. Промені (важелі) 29 зіркоподібного повідка 28 встановлені в одній площині і їхня кількість відповідає кількості наявних у роторі кінематичних пар «циліндр-поршень», а вихідний вал 4 перебуває в підшипниках 19, які встановлені в корпусі (основі 8 корпуса) і в боковій кришці 9 корпуса або в бокових кришках 8 та 9 корпуса. Можливий варіант коли промені 29 встановлені в паралельних площинах. Перші елементи (циліндри 22) мають крильця 33, які влаштовані під певним кутом до осі цих елементів (циліндрів 22) й визначають кут установки циліндра 22 в циліндричній порожнині 2 корпу 17 са, максимальна величина якого залежить (відповідає) від кривизни траєкторій кругових рухів елементів кінематичної пари й ексцентриситету (віддалі між віссю циліндричної порожнини корпуса і віссю вихідного вала) машини в певний момент, і які (крильця) установлені в одній площині з можливістю кругового обертання й провертання на певний кут друг щодо друга в одних своїх направляючих 34, при цьому кут провертання змінюється упродовж обертання ротора. Крильця можуть обертатись і в різних направляючих. Можливий варіант коли крильця 33 виконані з канавками або з пазами, або з буртиками, або з виступами, тощо, які перебувають у відповідних направляючих 34, виконаних у корпусі (основі корпуса) і в боковій кришці або в бокових кришках корпуса. Крильця 33 постачені втулками, що перебувають у направляючих 34, з можливістю вільно обертатися навколо осей, жорстко встановлених у крильцях, і котитися по направляючих (див. Фіг.3). Можливий також варіант коли втулки обертаються на осях, що жорстко встановлені на внутрішніх стінках корпуса (основи корпуса) і бокової кришки або бокових кришок, і які (втулки) перебувають у направляючих, виконаних у крильцях перших елементів (циліндрів) у вигляді, наприклад, буртиків або виступів, або канавок, або пазів. Перші елементи (циліндри 22) влаштовані під певним кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса й максимальна величина цього кута залежить від кривизни траєкторій кругових рухів елементів кінематичної пари й ексцентриситету машини. З метою більш повного й вигідного використання всього діапазону дії крутної сили машини, можливий варіант коли перші елементи (циліндри 22) влаштовуються в роторі під різними кутами до радіуса циліндричної порожнини 2 корпуса. У корпусі 1 передбачено один або декілька клапанів 49 і 50, відповідно, впускного й випускного вікон, установлених один за одним (у напрямку обертання ротора) по периметру циліндричної порожнини 2 корпуса для розширення робочих зон вікон і кращої (більш повної) продувки робочої камери 35 циліндра. Клапани 49 і 50 приводяться в дію виступами, улаштованими на торцях циліндрів. З метою зменшення сили тертя крилець 33 циліндрів 22 у направляючих 34, як складової частини їхньої відцентрової сили, за допомогою збільшення сили тиску відпрацьованих газів (в процесах „робочий хід" та „випуск") і робочої суміші або повітря (в процесах „впуск" та „стиснення") на торець циліндра між ротором і корпусом, торці циліндра 22 мають збільшену поверхню між ущільненням «корпус-ротор» і внутрішнім робочим діаметром циліндра. Торцева поверхня ущільнюючих кілець 23 і 24 робочої камери 35 між корпусом 1 і ротором 3 з боку корпуса, з метою кращого прилягання й ущільнення, виконана по радіусу кривизни поверхні циліндричної порожнини корпуса, а під ущільненнями в пазах ротора 3, при необхідності, установлені пружини-експандери. 86825 18 Ущільнення, наприклад, ущільнюючі кільця 23 і 24, між корпусом 1 і ротором (циліндром 22), що перебувають у пазах торців циліндра, з метою кращих прилягання й ущільнення й більшої зносостійкості, виконані з матеріалу на основі графіту (вугільно-графітна основа). Підведення горючої суміші (для двигуна карбюраторного типу) або свіжого повітря (для двигуна дизельного типу) здійснюється по декількох впускних вікнах 17, установлених один за одним на відповідних ділянках корпуса (циліндричної порожнини корпуса) і при цьому по перших (у напрямку обертання ротора) вікнах надходить горюча суміш або повітря, в основному, для продувки робочої камери, а по останніх вікнах надходить горюча суміш або повітря для їхнього наступного стиску в робочій камері 35 циліндра. Відвід відпрацьованих газів і продувних горючої суміші або повітря здійснюється по декількох випускних вікнах 18, установлених один за одним на відповідних ділянках корпуса (циліндричної порожнини корпуса) і при цьому по перших (у напрямку обертання ротора) вікнах відводяться, в основному, тільки гази, що відробили, а по останніх вікнах відводяться відпрацьовані гази, що залишилися, і горюча суміш або повітря після продувки робочої камери 35. Для кращих відводу відпрацьованих газів і продувки робочої камери 35 горючою сумішшю або повітрям, останні (у напрямку обертання ротора) випускні вікна 50 й перші впускні вікна 49 встановлені в корпусі (циліндричній порожнині корпуса) із чергуванням. У корпусі (циліндричній порожнині корпуса) встановлено один або декілька порогів 51 зрушення (утопления в пазах ротора) ущільнюючих кілець 23 і 24 робочої камери 35 циліндра 22 із пружинами-експандерами 52 або без них, що усуває пригорання ущільнюючих кілець у пазах ротора (див. Фіг.5). В корпусі (циліндричній порожнині 2 корпуса) циліндр і поршень установлені під певним кутом до радіуса циліндричної порожнини корпуса. Можливі також варіанти коли циліндр і поршень установлені радіально або паралельно зі зсувом щодо радіуса циліндричної порожнини корпуса. З конструктивних міркувань і з метою зменшення габаритних розмірів ротора, поршневі кільця 26 можуть бути встановлені під певним кутом до осі поршня 25. З метою надійного ущільнення порожнин 14 з охолоджуючою рідиною й гарантованого притиснення ущільнень 45 і 46, корпус і бокові кришки стягуються болтами або шпильками 47, що мають буртики 53, робочі поверхні яких при установці знаходяться на одному рівні (розташовані урівень) з робочими поверхнями кришок і ущільнюючих шайб 48 у кришках корпуса (див. Фіг.6). Ущільнення між корпусом 1 і ротором 3, наприклад, ущільнюючі кільця 23 і 24, що перебувають у відповідних пазах пелюстків (торців циліндрів) ротора, виконані з матеріалу на основі графіту (вугільно-графітна основа). 19 Можливий варіант коли поршневі пальці 27 подовжені утворюючи пальці-повідки, виходять через відповідні прорізи, здійснені в циліндрах і в стінках (дисках) ротора) за межі ротора і входять у свої направляючі, які виконані окремо (нарізно) від направляючих 34 в корпусі (основі 8 корпуса) і в боковій кришці 9 або в бокових кришках 8 і 9 корпуса у вигляді, наприклад, буртиків, пазів, канавок, тощо, і задають траєкторію обертового руху пальців-повідків поршнів у вигляді окружності, правильного або неправильного еліпса, округлених ввігнутого або випуклого багатокутника та ін., центр кривизни якої не завжди збігається з віссю вихідного вала й ротора, а промені (важелі) 29 зіркоподібного повідка 28 виконані з можливістю зміни своєї довжини, наприклад, телескопічного виду, й складаються із декількох частин, при цьому верхня частина пов'язана з пальцем-повідком. Можливий варіант коли пальці-повідки поршнів і верхня частина телескопічного променя 29 зіркоподібного повідка 28 виконані як одне ціле (однієї Т-подібною деталлю або складальною одиницею). Можливий варіант коли направляючі траєкторій обертового руху поршнів виконані в корпусі (основі 8 корпуса) і в боковій кришці 9 або в бокових кришках 8 і 9 корпуса у вигляді еліпса або округленого чотирикутника й у машині організований чотиритактний робочий цикл за один оберт вихідного вала й ротора. Можливий варіант коли направляючі траєкторій обертового руху поршнів виконані в корпусі (основі 8 корпуса) і в боковій кришці 9 або в бокових кришках 8 і 9 корпуса у вигляді округленого трикутника й у машині організований шеститактний робочий цикл за один оберт вихідного вала й ротора. Можливий варіант коли різна кількість тактів машини (від двох тактів і більше) за один або декілька обертів вихідного вала й ротора можлива при застосуванні відповідних різних траєкторій обертового руху поршнів, що задаються направляючими, виконаними у вигляді округлених багатокутників з різною, відповідно, кількістю сторін. Можливий варіант коли різна тривалість у часі різних процесів робочого циклу машини за один або декілька обертів вихідного вала й ротора можлива при застосуванні відповідних різних траєкторій обертового руху поршнів, що задаються направляючими, виконаними у вигляді неправильних еліпсів або округлених неправильних багатокутників (зі сторонами різної, відповідно, довжини або величини). Можливий варіант коли траєкторії обертового руху циліндрів і поршнів, наприклад, окружності й еліпса, відповідно, мають загальний центр. Можливий варіант коли направляючі через пальці-повідки задають обертовий рух поршнів по круговій траєкторії, наприклад, у вигляді окружності, правильного або неправильного еліпса, округлених правильного або неправильного багатокут 86825 20 ника та ін., центр кривизни якої не збігається з віссю вихідного вала й ротора. Величина кута провертання сусідніх поршнів і їхніх пальців-повідків друг щодо друга залежить від кількості кінематичних пар, зі збільшенням числа яких зменшується кут. Між корпусом 1 і ротором 3 перебуває ущільнення 54 у вигляді двох пластин, робочі поверхні яких виконані по радіусу кривизни робочої поверхні циліндричної порожнини 2 корпуса. Пластини встановлені у відповідних пазах пелюстка (торців циліндра) ротора перед циліндром і після циліндра по ходу обертання ротора (у напрямку обертання ротора). У пластинах є суцільні ділянки перекриваючі поглиблення під свічу 39 запалювання або паливоуприскуючу форсунку 40, виконане в циліндричній порожнині корпуса, а під пластинами, при необхідності, можуть бути встановлені пружиниекспандери (див Фіг.7). Робочі поверхні тертьових деталей, наприклад, ущільнюючих кілець, пластин, півкілець, циліндричної порожнини корпуса й т.п., покриті твердим хромом або молібденом. Можливий варіант коли на вихідному валу машини влаштований маховик. Можливі варіанти коли роторно-поршнева машина характеризується всіма можливими комбінаціями вищевказаних істотних ознак. Наслідком нових технічних властивостей (технічного результату) роторно-поршневої машини є її нові споживчі властивості, а саме: - зменшення маси й габаритного об'єму; - збільшення крутного моменту та збільшення потужності; - спрощення конструкції та підвищення компактності; - зменшення вартості 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 А.С. и др. Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. М., Машиностроение, 1970. 7. Ханин Н.С. и Чистозвонов СВ. Автомобильные роторно-поршневые двигатели. «Машгиз». 1964. 8. Ярошенко Е.В. Роторно-поршнева машина Ярошенка Ед. Вас. Патент України на винахід №32535, кл. 7 F 02 У 53/00, 57/00, 1993 (прототип). 21 86825 22 23 86825 24 25 86825 26 27 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 86825 Підписне 28 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

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Yaroshenko's rotary piston machine

Автори англійською

Yaroshenko Eduard Vasyliovych

Назва патенту російською

Роторно-поршневая машина ярошенко эд. вас.

Автори російською

Ярошенко Эдуард Васильевич

МПК / Мітки

МПК: F02B 57/00, F02B 53/00

Мітки: ед, вас, ярошенка, роторно-поршнева, машина

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/14-86825-rotorno-porshneva-mashina-yaroshenka-ed-vas.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Роторно-поршнева машина ярошенка ед. вас.</a>

Подібні патенти