Колебательный двигатель внутреннего сгорания
Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к двигателям внутреннего сгорания с качающимися рабочими органами. Техническим результатом является повышение мощности, надежности и улучшение удельных параметров двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель состоит из двух одинаковых корпусов, каждый из которых содержит вал ротора с лопастями. Согласно изобретению, с одной стороны каждого корпуса крепится топливораспределитель с клапанами впуска, а с другой стороны - газораспределитель с клапанами выпуска, с каждой стороны корпуса расположены по одной обгонной муфте, которые преобразуют колебательное движение валов роторов во вращательное движение двух валов двигателя, вращающихся в противоположные стороны. Валы двигателя могут вращаться в противоположные стороны. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Колебательный двигатель относится к области двигателестроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использован в качестве силового агрегата для самолетов, вертолетов, автомобилей и других целей.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий вал ротора с лопастями (заявка Великобритании №1454360, МПК F01C 9/00, опуб. 03.11.1976.
Задачей изобретения являются повышение мощности, надежности и улучшение удельных параметров двигателя.
Поставленная задача достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, состоящем из двух одинаковых корпусов, каждый из которых содержит вал ротора с лопастями, согласно изобретению, каждый корпус разделен двумя перегородками с образованием четырех полостей, с одной стороны каждого корпуса крепится топливораспределитель с клапанами впуска, а с другой стороны - газораспределитель с клапанами выпуска, с каждой стороны корпуса расположены по одной обгонной муфте, которые преобразуют колебательное движение валов роторов во вращательное движение двух валов двигателя, вращающихся в противоположные стороны.
Поставленная задача достигается также тем, что лопасти могут производить колебания на угол 110-115 градусов.
Поставленная задача достигается также тем, что валы двигателя, вращающиеся в противоположные стороны, могут являться выходными.
Поставленная задача достигается также тем, что на валах двигателя могут быть установлены центральные шестерни, вращающие диски-распределители, на торцевой поверхности которых выполнены выступы, нажимающие на торцы штоков клапанов.
Поставленная задача достигается также тем, что наружные кольца обгонных муфт могут быть зацеплены с центральными шестернями.
Заявленное изобретение поясняется при помощи чертежей.
На фиг.1 представлен заявленный двигатель.
На фиг.2 - поперечный разрез двигателя на фиг.1 по камерам сгорания.
Принцип действия основан на колебании валов 9 роторов с лопастями 17 двигателя, заключенных в два разных цилиндрических корпуса 4, разделенных двумя перегородками 13, вваренными в корпус. Роторы производят колебания на угол 90-100 градусов в результате сгорания топливовоздушной смеси (ТВС) в камерах сгорания, в которых энергия ТВС преобразуется в механическую работу - колебания роторов. Колебательные движения валов 9 роторов передаются через обгонные муфты 8 и складываются, так как колебания валов, производящих вращение выходного вала в одну сторону, происходят со сдвигом зажигания в камерах сгорания на 90 градусов (на схеме в этих камерах сгорания указаны свечи). Таким образом, на выходе двигателя получаем вращательное движение двух выходных валов 11 и 12, вращающихся в разные стороны.
Две обгонные муфты 8 расположены с разных сторон колеблющегося вала (ротора). Одна обгонная муфта 8 передает вращение только в одну сторону выходного вала 11, а другая, с левой стороны ротора, передает вращение в другую сторону левого выходного вала 12. Таким образом, исключен холостой ход лопасти 17.
Наружное кольцо обгонной муфты имеет зубья, входящие в зацепление с шестерней 10, сидящей неподвижно на выходном валу 11, 12.
Разделенные корпуса роторов двигателя двумя перегородками 13 каждый и лопасти роторов 17 образуют четыре полости (камеры сгорания) 14 и представляют собой четырехтактный двигатель. За полный цикл происходит один оборот выходного вала с одной стороны двигателя вправо и один оборот выходного вала с другой стороны двигателя влево.
На наружной поверхности каждого корпуса ротора по окружности имеются четыре резьбовых отверстия для установки свечей зажигания 16.
К каждому корпусу ротора при помощи фланцев крепятся: с правой стороны топливораспределитель 6, а с левой стороны газораспределитель 3, на которых имеются отверстия для подачи ТВС и для выхода выхлопных газов соответственно.
На левом фланце топливораспределителя 6 имеются четыре отверстия под гнезда клапанов 15 впуска ТВС, а на правом - четыре отверстия под направляющие втулки 7 штоков клапанов 15 впуска.
На правом фланце газораспределителя 3 имеются четыре отверстия под гнезда клапанов выпуска выхлопных газов, а на левом фланце - четыре отверстия под направляющие втулки клапанов выпуска.
Ротор - это вал 9, в середине которого имеется прямоугольная просечка, в которую запрессованы лопасти 17. По периметру лопастей имеются пазы для установки в них лабиринтных уплотнений (планок с отверстиями для смазки и охлаждения), предотвращающих перетекание ТВС, газов из одной камеры сгорания в другую. С обеих сторон вала ротора имеются посадочные места под подшипники опор вала 9 ротора, под подшипники дисков-распределителей 18, шлицы для внутренних обойм обгонных муфт 8.
Диск-распределитель 18 получает вращение (привод) от центральной шестерни 10 выходного вала двигателя. На нем с торцевой части (боковой поверхности) имеются 4 плавных выступа (кулачка), расположенных каждый на своем радиусе, которые через коромысла, крепящиеся на кронштейнах на оси (кронштейны при помощи 2-х болтов крепятся к фланцу коробок приводов - на схеме не показано), будут нажимать на торцы штоков клапанов в соответствии с диаграммой топливо-газораспределения.
На наружной поверхности корпусов коробок приводов 2, 5 размещаются приводы агрегатов 1: датчика оборотов, датчика распределителя зажигания, топливного насоса, маслонасоса и др.
Сущность изобретения заключается в том, что лопасти производят колебания на угол 90-100 градусов; валы двигателя, вращающиеся в противоположные стороны, являются выходными; на валах двигателя установлены шестерни 10, вращающие диски-распределители, на торцевых поверхностях которых выполнены выступы, нажимающие на торцы штоков клапанов. Наружные кольца обгонных муфт зацеплены с центральными шестернями 10.
Технический результат достигается тем, что исключен холостой ход лопасти (обе стороны лопасти рабочие) при простоте конструкции.
1. Колебательный двигатель внутреннего сгорания, состоящий из двух одинаковых корпусов, каждый из которых содержит вал ротора с лопастями, отличающийся тем, что каждый корпус разделен двумя перегородками с образованием четырех полостей, с одной стороны каждого корпуса крепится топливораспределитель с клапанами впуска, а с другой стороны - газораспределитель с клапанами выпуска, с каждой стороны корпуса расположены по одной обгонной муфте, которые преобразуют колебательное движение валов роторов во вращательное движение двух валов двигателя, вращающихся в противоположные стороны.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что лопасти производят колебания на угол 110-115°.
3. Двигатель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что валы двигателя, вращающиеся в противоположные стороны, являются выходными.
4. Двигатель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что на валах двигателя установлены центральные шестерни, вращающие диски-распределители, на торцевой поверхности которых выполнены выступы, нажимающие на торцы штоков клапанов.
5. Двигатель по п.4, отличающийся тем, что наружные кольца обгонных муфт зацеплены с центральными шестернями.
