Двигун внутрішнього згорання

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (51)5 F 02 В 57/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) *й6^032/25-0б (22) 19.05.88 (46) 07.05.90. Бюл. № 17 (72) В.К.Фролов и В.В.Заваруев (53) 621.^37.068 (086.8) (56) Патент ФРГ Н1 1137898, кл. 46 а 4, 24/01, опублик. 19'63. (5А) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к ротативным двигателям внутреннего сгорания с реверсированием направления вращения выходного вала и позволяет повы-ч сить надежность при одновременном упрощении конструкции двигателя. В корпусе 1 двигателя выполнена цилиндрическая камера 2, в которой на вы сл її ГТ 7 с . 77 N3 12 \ Фиг 1 J) , ходном валу 3 установлен ротор с радиально расположенными цилиндрами, Поршень 6 соединен шарнирными звеньями в равносторонний четырехугольник, сопряженный с двухвершинным кулачком, установленным по оси цилиндрической камеры 2 с возможностью поворота о т н о сительно вертикальной оси двигателя . с помощью приводного механизма 2 2 . В . средней части каждого шарнирного звене расположен скругленный паз для к о н тактирования с опорными элементами, установленными в вершинах к у л а ч к а . Газообмен осуществляется через основные и дополнительные каналы подачи топливовоздушной смеси и отвода о т работавших г а з о в , снабженные обратными клапанами. Изменение направления вращения выходного вала достигается поворотом кулачка влево или вправо относительно вертикальной оси д в и г а - ' т е л я , 1 з . п . ф-лы, 6 и л . Изобретение относится к двигателестроению, а именно к ротативным д в и гателям внутреннего с г о р а н и я . Цель изобретения - повышение на- ' 20 дежности двигателя при одновременном упрощении е г о конструкции» На фиг.1 схематично представлен д в и г а т е л ь , продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный р а з р е з ; 25 на фиг-3 ' схема размещения основного и дополнительного каналов отвода о т работавших г а з о в ; на фиг.** - схема расположения деталей и узлов д в и г а теля при положении поршней в мертвых зо т о ч к а х ; на фиг.5 - то же, в промежуточном положении; на фиг,6 - схема построения профиля кулачка и пазовДвигатель внутреннего сгорания содержит неподвижный корпус 1 с выjc полненной в нем цилиндрической камерой 2, є которой на выходном валу 3 установлен цилиндрический ротор k с четырьмя радиально расположенными цилиндрами 5. В последних размещены ^о поршни 6 , соединенные шарнирными звеньями 7 в равносторонний четырехугольника сопряженный с установленным по оси камеры 2 двухвершинным кулачком 8 с опорными элементами 9 , у с т а н о в л е н - ' 4 5 ными в вершинах кулачка 8 с возможностью взаимодействия со скругленными пазами 10 шарнирных звеньев 7» расположенных в средней части последних. В корпусе 1 также размещены диамет„ рально расположенные свеча 11 зажигания и трубопроводы подачи 12 топливовоздушной смеси и отвода 13 отработавших г а з о в ; связанные с камерой 2 основным Й и дополнительным 15 к а налами подачи смеси, а также основным 16 и дополнительным 17 каналами отвода отработавших газов„__Основные 14 и 16 и дополнительные 15 и 17 каналы снабжены обратными клапанами 18~21 и размещены симметрично относительно диаметральной плоскости расположения свечи 11 зажигания и трубопроводов 12 и 13. Кулачок 8 установлен в к о р пусе 1 с возможностью поворота относительно диаметральной плоскости расположения свечи 11 зажигания и трубопроводов 12 и 13 для обеспечения р е версирования направления вращения и снабжен приводным механизмом 2 2 , выполненным, например, в виде самотормозящейся червячной пары. Двигатель работает следующим образом. Перед пуском двигателя устанавливают кулачок 8 в положение, обеспечивающее требуемое направление вращен и я , например, отклонением влево, как показано на ф и г . 2 . При вращении ротора k в направлении, указанном стрелк о й , шарнирные звенья 7 обкатывают зафиксированный кулачок 8 синхронно с возвратно-поступательным движением поршня 6 в цилиндрах 5« При повороте ротора k на 90° нижний поршень (фиг.2) осуществляет движение к центру ротора k9 в результате ч е г о происходит всасывание в цилиндр топливовоздушной смеси. При дальнейшем повороте ротора Ц на 90° звенья 7» направляемые кулачком 8 , сообщают данному поршню движение от центра ротора ч , при которой происходит сжатие топливовоздушной смеси. При достижении поршнем верхней мертвой точки п р о исходит воспламенение сжатой смеси' свечой 11 зажигания. В результате э т о г о осуществляется рабочий ход| при котором поршень движется в н и з ; передавая давление газов двум симметрично расположенным относительно э т о г о поршня звеньям 7 . При 5 1562497 этом взаимодействующие с кулачком 8 звенья 7 поворачиваются, опираясь пазом 10 на элемент 9 кулачка 8 , ' вследствие ч е г о ротор k приходит во вращение. При последующем повороте ротора на 9 0 ° поршень обеспечивает удаление отработавших г а з о в в выпускной канал 1 6 . Аналогично за один о б о рот ротора совершаются рабочие п р о ю цессы в остальных цилиндрах. Направление вращения ротора h о п ределяется положением кулачка 8 о т носительно диаметральной п л о с к о с т и расположения счечи 11 зажигания и т р у 15 бопроводов 12 и 13 (в данном случае относительно вертикальной п л о с к о с т и ) . Если кулачок 8 отклонен с помощью приводного механизма 22 влево, то крутящий момент между поршнем и кулач-20 ком 8 направлен по часовой с т р е л к е , а если кулачок 8 отклонен вправо, то ' крутящий момент направлен против ч а совой с т р е л к и . При вращении ротора k по часовой с т р е л к е всасывание т о п л и - вовоздушнои смеси происходит по к а н а - 25 лу 1*t, а выпуск отработавших г а з о в по каналу 16, при вращении ротора *t против часовой стрелки всасывание идет по каналу 1 5 , а выпуск - по к а 30 налу 17. Регулирование частоты вращения двигателя осуществляется и з менением величины угла поворота к у л а ч ка относительно п л о с к о с т и , проходящей через свечу 11 зажигания и т р у б о проводы 12 и 13, что изменяет поло35 жение поршня в момент перекрытия в п у с к н о г о канала и , следовательно; наполнение цилиндра. В двигателе расстояние между в е р шинами кулачка равно удвоенному ходу поршня, который, в свою очередь, р а вен разности большой и малой д и а г о налей четырехугольника ( р о м б а ) , образованного нейтральными осями звеньев в мертвых т о ч к а х . Для обеспечения прочности к о н с т р у к ц и и и надежности работы величину у г л а oi (фиг.6) следует выбирать в пределах 3 0 - 6 0 ° . Величина h хода .поршня при длине звеньев а с о с т а в л я ет , . , а( •d ч Радиусы R дуг окружностей, очерчивающих боковую поверхность кулачка, составляют ^ R1 - tgr )sino(, глубина скругленного паза Н составляет Н о< Выполнение двигателя с указанной кинематической схемой позволяет упрос(тить е г о конструкцию и повысить н а дежност ь. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я . 1 . Двигатель внутреннего с г о р а н и я , содержащий неподвижный корпусне выполненной в нем цилиндрической к а мерой t в которой на выходном валу у с тановлен цилиндрический ротор с ч е тырьмя радиально расположенными циг . линдрами, в которых размещены поршн и , соединенные шарнирными звеньями в равносторонний четырехугольник, сопряженный с установленным по оси камеры двухвершинным кулачком с опорными элементами, диаметрально расположенные свечи зажигания и выполненные в корпусе трубопроводы подачи топливовоздушной смеси и отвода о т - ' работавших г а з о в , связанные каналами с цилиндрической камерой, о т л и ч а ю щ и й с я т е м , ч т о , с целью повышения надежности и упрощения к о н с т р у к ц и и , каждое шарнирное звено снабжено расположенным в е г о средней части скругленным пазом, а опорные * элементы установлены в вершинах к у лачка с возможностью взаимодействия с пазами шарнирных з в е н ь е в , причем 40 кулачок установлен в корпусе с в о з можностью поворота относительно диаметральной плоскости расположения свечи зажигания и трубопроводов п о дачи топливовоздушной смеси и отвода 45 отработавших г а з о в , которые снабжены дополнительными каналами и обратными клапанами, установленными в о с новных и дополнительных каналах. 2. Двигатель п о п . 1 , о т л и ' чающи йся тем, что основные и дополнительные каналы размещены г —"г симметрично диаметральной плоскости Радиус R опорных элементов составрасположения свечи зажигания и труболяет проводов подачи топливовоздушной сме55 R = 0,5 ( 1 - 2 s i n | c o s | ) . си и отвода отработавших газов. 50 1562497 W 8 Фаг. 2 Фаг. 3 1562*197 ФигА 1562^97 Фиг. 6 Редактор Н.Яцола Составитель А.Жариков Техред Л.Олийнык Корректор Л.Бескид Заказ 1045 Тираж 435 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. Производственно-издательский комбинат "Патент", г.-Ужгород, ул. Гагарина,101