Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Роторний двигун, що містить статор і ротор, який відрізняється тим, що ротором є зовнішня рухома частина двигуна, оснащена окремими вузлами - елементами у вигляді площин, які розміщені під різними кутами до площини радіуса ротора, і статор має розміщені на ньому елементи у вигляді зубців, які разом з елементами ротора створюють робочі камери, між статором і ротором існує механічний зв’язок через підшипники, що розміщені на нерухомому валу так, що на їх зовнішніх обоймах закріплений ротор з можливістю обертання, причому двигун виконаний у вигляді плоскої форми по горизонталі і круглої по вертикалі.

Текст

Се ред спо со бі в пер е творення енер гії пали ва в кор исн у р обо ту широко використовуються поршневі і роторні двигуни. Кожен із них характеризується як позитивними так і негативними особливостями конструктивними та економічними показниками. Поршневі двигуни надзвичайно широко використовуються в автомобілебудуванні. Роторні двигуни Ванкеля мають вагові та габаритні переваги. До не га ти вни х п оказ ник і в слі д ві дн ести пор і вня но низьк ий коефіцієнт корисної дії через те, що важіль (кривошип) на який діє сила має малу величину. Як ро то рни й дви гун Ванке ля , а тим бі ль ше пор шне вий ма ють складну конструкцію, через що на їх виготовлення витрачаються значні матеріальні, фінансові та трудові ресурси. Перший промисловий двигун був побудований у Франції в 1860 році Лануаром. Це був двотактний двигун з золотниковим газоподілом на світильному гасі з запалюванням від електричної іскри. В 1876 році німецький інженер Отто створив чотиритактний двигун, який споживав у два рази менше гасу, завдяки чому отримав широке застосування. Названі прото типи насичені великою кількістю вузлів, механізмів і деталей, які під час роботи перебувають в постійному зв'язку між собою в оберто вом у та посту пально-з воро тном у р усі , часто та яки х вимірюється тисячами за хвилину, вимагають доброго та високоточного їх ви готовлення, збільшення матеріальних витрат та тр удових ресурсів. У поршневому двигуні, під час стискання робочої суміші в циліндрі змінюється хімічний склад бензину, що приводить до надзвичайно швидкого й о го з гора ння (2000 -250 0м/сек .), що (п риблизн о в сто разі в пер е ви щує нормальну швидкість горіння 20-30м/сек.), викликає надзвичайно шкідливе, руйні вне для дви гуна яви ще - де тонацію, яка спон укає застосування високооктанови х якісни х і доро ги х сор ті в бензин у із спеціальними антидетонаційними добавками. Крім того, в кінці робочого ходу, тиск відпрацьованих газів сягає до 5кгс/см 2 через що втрачається частина енергії у глушнику. Спільними ознаками роторного двигуна з чотиритактними є те, що в них використовується: карбюратор, електрична іскра, паливний насос, система виводу відпрацьованих газів система змащування та система охолодження. З точки зору економічності, у чотиритактному двигуні один такт робочий, всі інші - вим ушені. Для їх виконання і приведення в р ух криво шипно шатунного механізму та механізму газорозподілу, витрачається не мала робота за рахунок енер гі ї палива . Ці дви гун и практи чно вже викори стали сво ї можливості по збільшенню коефіцієнта корисної дії. Найбільш близьким аналогом являється роторний двигун Ванкеля, який вперше був випробуваний у 1957 році. Конструктивно він має нерухомий статор, в середині якого обертається ротор. Поперечний переріз ротора має форму рівностороннього трикутника з випуклими сторонами. Двигун працює як чотири тактний бензиновий карбюраторний двигун і має з ним ідентичну систему живлення, запалювання, змащування, охолодження і застосування електричної іскри. Проте, ексцентрично розміщений ротор виконує складний (планетарний) рух навколо вісі вала і власно ї вісі, створює відцен тро ві сили інерції, які виникають при обертанні; вимагає виготовлення складної внутрішньої форми статора і системи противаг. Охолодження статора водяне або повітряне. Ротор охолоджується за допомогою оливи, що спричиняє ускладнення подачі її в середину р ухомого ротора та додатковому радіаторі, а створені в роторі завихрення і збовтування оливи вимагають спеціальних конструктивних заходів для зменшення зайвих витрат потужності. Та к т сти ск ан ня р обо чо ї сум і ші (за ра хун о к чо го во н а к ра ще переміщується та нагрівається) вимагає витрат енергії на його виконання і добротно го ущільне ння вер шин тр ик утника , які при цьому інтен си вно зношуються. Для змащування внутрішньої повер хні двигуна , до бензину додається олива, що вимагає відповідного дозування. Використання газоподібного палива через те не може бути застосовано. С пі льними озн аками з апр опон о ван о го в з ая вці р о тор но го дви гуна з роторним двигуном Ванкеля є наявність ста тора і ротора. Особливістю запропонованого двигуна є те, що він конструктивно відрізняється від своїх аналогів. Його ротор є зовнішня рухома частина, через що його радіус (важіль), на який діє сила значно більший. На роторі розміщені робочі камери так, що одна її сторона розміщена паралельне до радіуса, інші під кутом до нього. Принципово схема двигуна показана на Фіг.1. Крутний момент ротора виникає за рахунок тиску створеного в робочій камері 3 (Фіг.1) за рахунок стороннього джерела тиску (напр. від компресора). Тиск створює сили на вн утрішні х поверхня х робочої камери. Сила, що діє на поверхню 5 (Фіг.3) направлена перпендикулярно до неї і до радіуса (важеля) являється основою при створенні крутного моменту і дорівнює: F 2=Р*S 2 =3кгс/см 2 35см 2=105кгс Тиск „Р" величиною 3 кгс/см 2 прийнятий умовно. Сила, що доповнює створення крутного моменту: F1=Р*S cos j =3кгс/см*69см2 * 0,26=53кгс cos j =cos a =0.26 Сила, що протидіє F3=Р * S3 cos j =3кгс/см2 *61см2 0,26=48кгс Результа туюча (корисна сила)дорівнює: Fp=F1+F2-F3=53кгс+105кгс-48кгс=110кгс Найбільшою є сила, яка виникає на площині 5 (Фіг.3). інші дві сили майже компенсують одна одну і значної дії на формування крутного моменту не мають. Конструктивно запропонований двигун являється значно простішим від своїх аналогів і більш економічними оскільки являється потужним підсилювачем при умові доволі хорошої герметичності, підтримуванні сталого тиску, радіуса (важеля), на якай діє сила, створюючи крутний момент. Регулювання обертів можливе за рахунок зміни внутрікамерного тиску. Перелік фігур креслення: Фіг. 1 1. статор 2. ро тор 3. робоча камера 4. опорна площина для сили, що діє між нею і площиною 5. 5. площина, на якій тиск створює силу, яка рухає ротор. R - радіус (важіль) на який діють сили створюючи крутний момент. Фіг.2 6. векторна діаграма для визначення сили, яка виникає від тиску на площину 3 (Фіг.4), векторна діаграма, що визначає сили від тиску на площини 8. S3 - площина нахиленої поверхні 9. S1 - сумарна площина боковим поверхонь 8 (Фіг.2) S2 - пло щина, на яку діють сили перпендикулярно до неї і до радіуса R. Лі тера тур а : 1 . Оп р лин А. С , Кр угн о в М. Т. „ Устро йство и р або та поршневых и комбинированных двигателей», Москва, 1980г. 2. Гаричев Альберт Георгиевич „Роторные двигатели» Харьков 1964г.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Rotary engine

Автори англійською

Sabat Anton Vasyliovych

Назва патенту російською

Роторный двигатель

Автори російською

Сабат Антон Васильевич

МПК / Мітки

МПК: F01C 1/00

Мітки: двигун, роторний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-23392-rotornijj-dvigun.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Роторний двигун</a>

Подібні патенти