PL178837B1 - Spalinowy silnik kołowy - Google Patents

Abstract

1. Spalinowy silnikkołowy, znamienny tym, że posiadakoło napędowe (9), umieszczone w obudowie (8) i osadzone na osi (4) na zwieńczeniu koła napędowego (6) osadzone są tłoki (5), mieszczące się w komorach roboczych (10), które są wyposażone z obu stron w zawory wlotowe (1), zawory wylotowe (2) oraz zapłon (3), na osi (4) osadzonyjest korbowód (22), połączony sztangą (21) z wałem napędowym (16) z jednym wykorbieniem (19), oraz koło rozrządu (12) z prowadnicami zaworów (11), zespolone z kołem zębatym rozrządu (13), które zazębia się z kołem zębatym napędzającym rozrząd (15), osadzonym na wale napędowym (16)

Description

Przedmiotem wynalazku jest spalinowy silnik kołowy, służący do napędu pojazdów mechanicznych, jednostek pływających i maszyn. Jest to silnik o bardzo prostej i zwartej konstrukcji, opartej na zasadzie koła. Posiada znikomą ilość części ruchomych, szczególnie dotyczy to tłoka, korbowodu, rozrządu.

Znane są spalinowe silniki turbinowe, tłokowe, rotacyjnym oraz z wirującym pierścieniowym cylindrem. Silniki turbinowe składają się z łopatek, osadzonych na wirniku. Źródłem ciepła, poruszającym łopatki, jest komora spalania. Wadą tych silników jest ich nadmierna hałaśliwość i wibracja.

Najbardziej rozpowszechnionymi są silniki tłokowe. Tłoki w nich połączone są z wałem korbowym korbowodem, które oprócz ruchu posuwisto-zwrotnego wywołują naprężenia poprzeczne na sworzniach tłokowych, panewkach, łożyskach korbowych, tulei cylindrowej, pierścieniach. Wymienione tu liczne części ruchome, związane bezpośrednio z tłokiem, komplikują system, obniżaj ąj ego sprawność i trwałość. Ponadto należy nadmienić, że możliwości techniczne tradycyjnego cylindra sąbardzo niewielkie, a to szczególnie z tego powodu, że odpornośćjego na działanie wysokich temperatur i ciśnieniajest stosunkowo niewielka. Ilość bowiem pracy jaką można otrzymać rozprężając gaz w cylindrze pod tłokiem od objętości Vo do objętości VI jest ściśle ograniczona.

Spalinowy silnik rotacyjny wyposażony jest w tłok przypominający trójkąt. Między ścianą otworu cylindra i tłokiem sątrzy zmienne komoiy robocze o pojemności zmniejszającej się okresowo podczas obrotu tłoka. Napędza go wał silnika za pomocąwewnętrznej przekładni zębatej o przełożeniu 3 x 1. W tym przypadku, również, bezpośrednio z pracątłoka związane sąliczne części ruchome. Silnik ten nie spotkał się z szerokim zastosowaniem w praktyce.

178 837

Czterosuwowy silnik spalinowy o wirującym pierścieniowym cylindrze (znany z polskiego opisu patentowego nr 40 406) wyposażony jest w cylinder pierścieniowy zaopatrzony w cztery zawory ssąco - wylotowe, sterowane za pomocą wspólnej krzywki. Na zewnątrz posiada żebra, obracające się wraz z nim w nieruchomej obudowie, spełniającej rolę dmuchawy powietrznej do doładowania cylindrów. W cylindrze tym, dzielonym w płaszczyźnie pierścienia, znajdująsię dwa tłoki, wykonujące w czasie pracy silnika ruch wahadłowy w odniesieniu do cylindra i równocześnie ruch obrotowy o zmiennej prędkości kątowej względem osi walu. Przestrzeń cylindryczna między tymi tłokami jest podzielona na cztery komory dwoma krótkimi tłokami łukowymi, osadzonymi na stałe w pierścieniowym cylindrze. Tłoki ruchome są ze sobą połączone sztywno na ramionach tarczy wahacza, ułożyskowanego na wale. Ramiona wahacza wchodzące do cylindra, mąjąumożliwiony ruch wraz z tłokami poprzez specjalne, podłużne szczeliny cylindra. Cylinder pierścieniowy jest, poprzez swą tarczę, na wale zaklinowany, ruch więc wału jest ściśle związany z ruchem wirującym cylindra. W cylindrze z obu stron stałych tłoków znajdują się cztery świece oraz cztery zawory ssąco-wylotowe.

Konstrukcja spalinowego silnika kołowego znamienna tym, że posiada koło napędowe, umieszczone w obudowie i osadzone na osi. Na zwieńczeniu koła napędowego osadzone sątłoki, mieszczące się w komorach roboczych, które są wyposażone z obu stron w zawory wlotowe, zawory wylotowe i zapłon. Na osi osadzone sąkorbowód, połączony sztangąz wałem napędowym zjednym wykorbieniem, oraz koło rozrządu z prowadnicami zaworów, zespolone z kołem zębatym rozrządu, które zazębia się z kołem zębatym napędzającym rozrząd, osadzonym na wale napędowym. Tłoki dwustronnego działania, okrągłe, w kształcie łuku, osadzone są w sposób nierozłączny na zwieńczeniu koła napędowego. Komory robocze, okrągłe, podłużnie w kształcie łuku, rozmieszczone symetrycznie na zwieńczeniu koła napędowego, oddzielone są od siebie wnękami zaworowymi i ograniczone obudową silnika. Na osi, zbudowanej w kształcie podłużnej rury, wyposażonej w przewody olejowe i chłodzenia, osadzone są w sposób nierozłączny koło napędowe i korbowód. Zawory wlotowe i zawory wylotowe składające się z rdzenia w obudowie w kształcie walca, z jednej strony zwieńczone są rolką, zaś z drugiej sprężyną, po bokach mieszczą się ograniczniki, w środkowej zaś części posiadają okrągły otwór przepustowy.

Przykład: Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacjijest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pionowy przekrój korpusu spalinowego silnika kołowego, fig. 2 przedstawia plan ogólny spalinowego silnika kołowego oraz fig. 3 przedstawia pionowy przekrój zaworu.

Silnik ten posiada koło napędowe 9, umieszczone w obudowie 8, osadzone w sposób nierozłączny na osi 4, która ma kształt podłużnej rury, przez którąbiegnąprzewOdy olejowe i chłodzenia 14. Na zwieńczeniu kola napędowego 6 osadzone są tłoki 5 dwustronnego działania. Mieszcząsię one w okrągłych, podłużnych, w kształcie łuku komorach roboczych 10, wyposażonych z obu stron w zawory wlotowe 1 i zawory wylotowe 2 oraz zapłon 3. Komory robocze 10 rozdzielone sąwnękami zaworowymi 7. Na osi 4 osadzonyjest w sposób nierozłączny korbowód 22, połączony sztangą 21 z wałem napędowym 16 z jednym wykorbieniem 19, oraz koło rozrządu 12 z prowadnicami zaworów 11, zespolone z zębatym kołem rozrządu 13, które zazębia się z kołem zębatym napędzającym rozrząd 15, osadzonym na wale napędowym 16. Silnik posadowiony jest na fundamencie 17, na którym opiera się wspornik wału napędowego 20 i wspornik obudowy 18. Tłoki 5 dwustronnego działania, okrągłe, w kształcie łuku, osadzone są w sposób nierozłączny na kole napędowym 9. Komory robocze 10 rozmieszczone sąpromieniście na zwieńczeniu koła napędowego 6. Zawory wlotowe 1 i zawory wylotowe 2 składają się z rdzenia w obudowie 24 w kształcie walca, z jednej strony zakończonego rolką 23, zaś z drugiej - sprężyną 27. Z obu boków umieszczone są ograniczniki 25. W środkowej części znajduje się otwór przepustowy 26. Zawór otwarty 29 i zawór zamknięty 28 zostały pokazane we współpracy z prowadnicami zaworów 11.

W porównaniu do silników omówionych na wstępie w silniku kołowym ruch posuwisto-zwrotny odbywa się wahadłowo na łukach okręgu, w jednym pionie, co zapewni mu stabilną i harmonijną pracę. Tłoki nie majączęści ruchomych. Dzięki temu będą bardziej odporne na wy4

178 837 sokie temperatury i ciśnienia. Silnik może posiadać od 1do 9 tłoków dwustronnego działania. Ta dwustronność działania wynika w sposób naturalny z konstrukcj i silnika. Długa droga pracy tłoka, doładowanie i dobre napowietrzenie komór spalania umożliwiają lepsze spalanie mieszanki, a tym samym większą sprawność, trwałość i korzystny wpływ na ekologię eksploatacji silnika.

Obecne silniki tłokowe są bardzo skomplikowane zarówno pod względem konstrukcyjnym, jak i eksploatacyjnym. Posiadaj ąduźe ilości części, urządzeń, agregatów·'. Wyposażone sąw rozbudowane nadmiernie systemy elektryczne, rozrządu, zasilania mieszanką, doładowania, smarowania, chłodzenia. Wiele tych skomplikowanych systemów zastąpi się zaprogramowaniem koła rozrządu, na którym można umieścić, na przykład prowadnice do włączania zapłonu, wtryskiwania paliwa oraz innych czynności silnika. Koła zębate poruszaj ące koło rozrządu umożliwią proste i precyzyjne wykonywanie tych skomplikowanych czynności.

Fig. 2

178 837

%'³

178 837

Υ Z 3

F,g

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Spalinowy silnik kołowy, znamienny tym, że posiada koło napędowe (9), umieszczone w obudowie (8) i osadzone na osi (4) na zwieńczeniu koła napędowego (6) osadzone sątłoki (5), mieszczące się w komorach roboczych (10), które są wyposażone z obu stron w zawory wlotowe (1), zawory wylotowe (2) oraz zapłon (3), na osi (4) osadzony jest korbowód (22), połączony sztangą(21) z wałem napędowym (16) z jednym wykorbieniem (19), oraz koło rozrządu (12) z prowadnicami zaworów (11), zespolone z kołem zębatym rozrządu (13), które zazębia się z kołem zębatym napędzającym rozrząd (15), osadzonym na wale napędowym (16).
2. 2. Silnik kołowy według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada tłoki (5) dwustronnego działania, okrągłe, w kształcie łuku osadzone w sposób nierozłączny na zwieńczeniu koła napędowego (6).
3. 3. Silnik kołowy według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada okrągłe, podłużne, w kształcie łuku komory robocze (10), rozmieszczone symetrycznie na zwieńczeniu koła napędowego (8), oddzielone od siebie wnękami zaworowymi (7) i ograniczone obudową silnika (8).
4. 4. Silnik kołowy według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada oś (4), zbudowaną w kształcie podłużnej rury, wyposażonej w przewody olej owe i chłodzenia (14), na której osadzone są w sposób nierozłączny koło napędowe (9) i korbowód (22).
5. 5. Silnik kołowy według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada zawory wlotowe (1) i zawory wylotowe (2), składające się z rdzenia w obudowie (24) w kształcie walca, z jednej strony zakończone rolką (23), zaś z drugiej sprężyną (27), po bokach umieszczone są ograniczniki (25), w środkowej części znajduje się okrągły otwór przepustowy (26).