Роторна сферична об’ємна машина

Роторна сферична об'ємна машина, що містить рознімний корпус з сферичною порожниною, в якому виконані два отвори з розміщеними в них двома валами, осі яких перетинаються під кутом одна до одної в центрі сферичної порожнини, в якій розміщені закріплені на валах два ротори і 3 70955 4 жень. Газорозподіл виконується взаємодією ротором 3 і робочу з ротором 2. В корпусі виконані впурів з вікнами і каналами в корпусі двигуна. Однак скне вікно 5 і випускне вікно 6 для компресорної схема двигуна не передбачає можливості зміни частини, а для робочої частини виконані впускне робочого об'єму. вікно 7 і випускне вікно 8. Випускне вікно 6 компреВідома об'ємна роторна гідромашина (а. с. сора сполучається з впускним вікном 7 робочої СССР №5018430 від 25.12.91, патент України частини через продувочний ресивер 9. В роторах №93230178 від 30.04.93), що містить дві корпусні виконані кишені, які мають можливість сполучатидеталі, жорстко сполучені між собою по площині ся з впускними і випускними вікнами, забезпечуюроз'єму, в кожній з яких виконані циліндричні отвочи зовнішні фази впуску і випуску з двигуна та фари і загальна сферична порожнина з центром, лези внутрішнього газорозподілу, тобто продувку. жачим в площині роз'єму, два вали, встановлених Робочий ротор 2 закріплений нерухомо на вихідв отворах на опорах, розташованих під кутом один ному валі 10, який виходить назовні через підшипдо одного, з осями, пересічними в центрі сферичниковий вузол в отворі корпусу. Ротор компресора ної порожнини. В останній розміщені два закріпле3 розміщений на ексцентричному валі 11 з можлиних на валах ротора і розташована між ними рувістю обертання. Ексцентричний вал 11 закріплехома дискова перегородка, створюючі зі стінками ний в глухому отворі корпусу з можливістю повосферичної порожнини робочі камери змінного об'роту. Осі обертання роторів і вісь частини вала 11, єму. Ротори пов'язані з дисковою перегородкою з закріпленої в отворі, перетинаються в центрі сфеутворенням шарніра Гука. Кінець одного вала виричної порожнини. На обох сторонах диска виковедений за межі корпусу, а кінець іншого - введенані полуциліндричні приливи, які сполучаються з ний в глухий циліндричний отвір, закритий кришвершинами роторів таким чином, що останні розкою, де розташована втулка або підп'ятник з ташовані перпендикулярно один одному і складаутворенням порожнини гідростатичної опори. Вкають разом з диском шарнір Гука. зана конструкція машини не дозволяє змінювати її При повороті роторів диск 4 здійснює поворотробочий об'єм. но-коливальний рух між ними, змінюючи об'єми Задачею винаходу є забезпечення зміни робокомпресорних і робочих камер. З одного боку дисчого об'єму роторної сферичної об'ємної машини ка, в компресорній частині двигуна, кишеня в рошляхом зміни кута між осями обертання роторів. торі 3 відкриває впускне вікно 5, через яке робочий Для досягнення мети пропонується роторна об'газ надходить в одну з компресорних камер до ємна машина, що має роз'ємний корпус, в якому моменту, коли вікно 5 знов закриється (Фіг.1). У виконані два отвори і сферична порожнина, два цей же час в іншій компресорній камері відбувавали, встановлених в отворах, осі яких перетинається стиснення газу, що надійшов перед цим, а ються під кутом одна до одної в центрі сферичної коли інша кишеня ротора 3 відкриває випускне порожнини. В останній розміщені два закріплених вікно 6, стислий газ з цієї компресорної камери на валах ротора і розташована між ними рухома надходить в ресивер 9. При повороті вала на 180° дискова перегородка, створюючі зі стінками сфекамери міняються місцями. З іншого боку диска, в ричної порожнини робочі камери змінного об'єму. робочій частині двигуна, одна кишеня робочого Ротори сполучаються з дисковою перегородкою з ротора 2 відкриває випускне вікно 8, починається утворенням шарніра Гука. Кінець одного вала вифаза випуску відпрацьованих газів (Фіг.2). Надалі ведений за межі корпусу, а кінець іншого вала ротор 2 відкриває своєю гранню впускне вікно 7, введений в глухий отвір, закритий кришкою. Консрозташоване поряд, через яке з ресивера 9 надтрукція машини відрізняється тим, що вал, введеходить свіжий заряд, забезпечуючи продувку, а ний в глухий отвір корпусу, виконаний ексцентричпісля закриття випускного вікна 8 - впускання в ним і закріплений в отворі з можливістю повороту, робочу камеру. У той же час в іншій робочій камері ротор закріплений на валу рухомо з можливістю відбувається запалення і горіння стислої суміші в обертання, причому вісь частини вала, на якій розкамері згоряння, утвореній іншою кишенею ротора, ташований ротор, і вісь частини вала, закріпленої а потім розширення речовин горіння. При повороті в отворі, перетинаються в центрі сферичної поровала на 180° камери міняються місцями. За одне жнини. Крім зміни робочого об'єму в машині відбуобертання вала робочий цикл повторюється двічі вається зміна міри стиску та розширення і зміщен(по разу для кожної пари камер). ня фаз газорозподілу. Робочий об'єм кожної камери є різниця між її На Фіг.1 зображена роторна сферична об'ємна найбільшим і найменшим об'ємом і залежить від машина - двигун внутрішнього згоряння із змінним кута a коливання диска, який, в свою чергу, залеробочим об'ємом у стані впуску та випуску в компжить від кута b між осями обертання роторів: ресорних камерах при найбільшому робочому об'a=2b (1) ємі камер. На Фіг.2 цей двигун зображений у стані Кут b між осями обертання роторів можна мігоріння та продувки в робочих камерах при найняти, повертаючи ексцентричний вал. При кутах j меншому робочому об'ємі. На Фіг.3 - діаграма фаз та g, менших p/6рад. (30град.), маємо газорозподілу двигуна при різних робочих об'ємах. На Фіг.1 зображений двотактний роторноb = æ j 2 + g2 + 2 jgCos ç (2) поршневий двигун, який має рознімний корпус 1 із è сферичною внутрішньою порожниною, всередині якої знаходяться два ротори 2 і 3 у вигляді сфериде g - кут ексцентриситету валу; чних сегментів з дисковою перегородкою (далі j - кут між осями отворів в корпусі під вали диск) 4 між ними. Диск поділяє внутрішню порож10 і 11; нину двигуна на дві частини - компресорну з ротоl - к ут повороту валу. 5 70955 6 При цьому змінюється положення відносно коведе до зменшення робочого об'єму і міри стисрпусу площини, в якій лежать осі обертання ротонення компресорної і робочої частини. Крім того, рів, яка визначає точки мінімального і максимальвідповідно до формули (3) зміщуються фази газоного об'єму камер. Це приводить до зміщення фаз розподілу на кут e. Графіки фаз газорозподілу навпуску-випуску. Кут повороту пло щини і зміщення ведені на Фіг.3. Зміщення фаз газорозподілу прифаз водить до збільшення коефіцієнта наповнення і (3) e=arctg[gSinl/(j+yCosl)] питомої потужності двигуна, а також до зменшення міри стиснення при одночасному збільшенні міри При повороті ексцентричного вала на кут l розширення, що підвищує термодинамічний ККД меншає кут b між осями обертання роторів і кут a двигуна. коливань диска відповідно до формул (2) і (1). Це 7 Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 70955 8 Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601