Роторно-лопастной двигатель

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания. Двигатель содержит две лопасти, движение которых относительно друг друга регулируется механизмом связи лопастей. Механизм связи содержит две гидромашины - мотор и насос, при этом мотор связан с одной лопастью, а насос - с другой лопастью. Лопасти установлены с возможностью стопорения относительно друг друга посредством якоря электромагнитной катушки. Двигатель содержит генератор, электродвигатель и электролизер с пьезоэлементом и двумя токопроводящими пластинами. Целью изобретения является создание надежного механизма связи лопастей. 6 ил.

Изобретение относится к области машиностроения. Предлагаемый двигатель может быть использован в качестве двигателя внутреннего сгорания, приводящего в движение механизмы и устройства, например, в автомобиле.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания (SU, авт. свид. 1778334 A1, кл. F 02 B 53/00, 30.11.92 г.), содержащий корпус, в полости которого установлены на двух соосных валах две пары лопастей. Лопасти осуществляют такое движение, которое приводит к образованию четырех замкнутых камер между лопастями, объем которых постоянно меняется. Это обеспечивается тем, что движение обеих пар лопастей непрерывно ускоряется или замедляется относительно друг друга. Движение лопастей относительно друг друга регулируется механизмом связи лопастей, который включает два шарнирных замкнутых четырехзвенных механизма.

Недостаток известных устройств заключается в том, что кинематическая связь лопастей не может передавать значительные усилия при малых габаритах механизма связи и не сохраняет плавность хода двигателя.

Задачей изобретения является увеличение мощности двигателя при сохранении габаритных размеров двигателя, обеспечение плавности хода двигателя при больших оборотах и создание надежного механизма связи лопастей.

Технический результат достигается за счет того, что роторно-лопастной двигатель содержит две лопасти, генератор, электродвигатель, электролизер с пьезоэлементом и двумя токопроводящими пластинами и механизм связи лопастей, включающий две гидромашины - мотор и насос, при этом мотор связан с одной лопастью, а насос связан с другой лопастью, кроме того, лопасти установлены с возможностью стопорения относительно друг друга посредством якоря электромагнитной катушки.

На фиг. 1 схематично показан двигатель; на фиг. 2 показана одна из лопастей с якорем электромагнитной катушки; на фиг. 3 показана другая лопасть; на фиг. 4 показан механизм связи лопастей, включающий две гидромашны; на фиг. 5 показан механизм взаимодействия двух гидромашин двух лопастей двигателя; на фиг. 6 показан механизм разложения воды на кислород и водород.

Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит две лопасти 8, 9, установленные на двух соосных валах в полости корпуса. Лопасти осуществляют такое движение, которое приводит к образованию четырех замкнутых камер между лопастями, объем которых постоянно меняется. Это обеспечивается тем, что движение обеих лопастей непрерывно ускоряется или замедляется относительно друг друга.

Движение лопастей относительно друг друга регулируется механизмом связи лопастей, который включает пластинчатый насос 1, который связан трубопроводами 3 с пластинами гидромотором 2. Связь между лопастями 8, 9 и гидромотором с насосом осуществляется через две шестеренчатые передачи 4. В трубопроводе, по которому жидкость поступает из насоса в гидромотор, установлен электромагнитный клапан 5. Лопасти двигателя могут фиксироваться между собой посредством якоря электромагнитной катушки 6, питание к которой подводится через скользящие контакты. Катушка 6 установлена на втулке лопасти 8 и вращается вместе с ней. Двигатель приводит в движение генератор, дающий питание на два электродвигателя по нескольку десятков киловатт. Избыток электроэнергии (при стоянках, езде с горки и т.д.) идет на электролиз воды, а полученный при этом водород идет как добавка в топливо. Электролиз осуществляется посредством двух токопроводящих пластин 7, в углубления которых вставлен пьезоэлемент 11 и перемещение которых регулируется посредством пружин 10.

Работа двигателя осуществляется следующим образом.

Стартер, вращая вал двигателя, на котором установлена лопасть 9, приводит в движение насос 1, а тот в свою очередь за счет давления жидкости, перетекающей по трубопроводу 3 из насоса 1 в гидромотор 2, приводит в движение гидромотор 2 и связанную с ним лопасть 8. Подает питание на электромагнитный клапан 5, разобщая тем самым насос с гидромотором. Лопасть 9, установленная на валу, продолжает двигаться, а лопасть 8, связанная с гидромотором 2, тормозится, поскольку жидкость, находящаяся в замкнутом объеме между лопастью гидромотора 2 и электромагнитным клапаном 5, работает на разрыв, препятствуя движению лопасти 8. Лопасти двигателя расходятся, и в момент, когда они находятся под углом 90^o, происходит фиксация лопастей за счет якоря электромагнитной катушки 6. Сразу после фиксации лопастей питание с клапана 5 снимается, и он работает как обратный клапан. Две лопасти, зафиксированные под углом 90^o, начинают равномерно вращаться, и при достижении давления в гидромоторе 2, необходимого для обеспечения степени сжатия, снимаем питание с электромагнитной катушки 6, и якорь под действием пружины выходит из зацепления, разобщая лопасти. Электромагнитная катушка 6 работает только при пуске двигателя. В дальнейшей работе катушка 6 не участвует. Поскольку лопасть 8 связана с гидромотором 2, находящимся под давлением, то она получает дополнительное усилие, направленное на сближение лопастей. В объеме, где лопасти максимально приблизились друг к другу, происходит сжатие воздуха, впрыск топлива и зажигание топливно-воздушной смеси. Лопасть 8 вместе с гидромотором 2 на какое-то время тормозится, и за счет давления горения газов лопасть 9 получает движение, направленное на расхождение лопастей. При этом в межлопастном пространстве, противоположном тому, в котором происходит сгорание, происходит всасывание воздуха.

Лопасть 8 остается на месте за счет того, что жидкость, запертая между пластиной гидромотора 2 и электромагнитным клапаном 5, не имеет возможности передвижения. При дальнейшем продвижении лопасти 9 происходит выброс газов. Лопасть 8, находясь под давлением жидкости, начинает сжатие воздуха, поступившего в объем между лопастями 8 и 9 ранее, происходит сжатие, впрыск топлива, искра, процесс повторяется. Двигатель работает в стационарном состоянии, электролизер, выполняя роль реостата, обеспечивает равномерную нагрузку двигателя. Электролиз происходит при подаче напряжения на пьезоэлемент 11, тот в свою очередь расширяется, пластины 7 раздвигаются, между ними проскакивает дуга, которая разлагает воду. Сближение пластин происходит под действием пружин 10. Водород идет как добавка к топливу. Двигатель, работая, приводит в движение генератор, дающий питание на электродвигатель, который приводит в движение автомобиль.

Формула изобретения

Роторно-лопастной двигатель, содержащий две лопасти и механизм связи лопастей, отличающийся тем, что он содержит генератор, электродвигатель и электролизер с пьезоэлементом и двумя токопроводящими пластинами, механизм связи лопастей включает две гидромашины - мотор и насос, при этом мотор связан с одной лопастью, а насос - с другой лопастью, кроме того, лопасти установлены с возможностью стопорения относительно друг друга посредством якоря электромагнитной катушки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6