PL217977B1 - Silnik z wirującym tłokiem - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest silnik z wirującym tłokiem.

Z polskiego opisu patentowego nr 151 949 znany jest silnik spalinowy z wirującym tłokiem, składający się z cylindra o trochoidialnym kształcie, posiadający kanał dolotowy, kanał wylotowy, kanał przedmuchu i gniazdo elementu zapłonowego, zamkniętego pokrywami oraz wirującego tłoka, o kształcie łukowego trójkąta z wyjęciami stanowiącymi komory spalania, uszczelnionego pierścieniami i listwami uszczelniającymi, który poza ruchem obrotowym względem własnego środka porusza się mimośrodowo i obiegowo wokół wału silnika wprawiając go w ruch obrotowy i obiegowy, który charakteryzuje się tym, że wewnątrz korpusu silnika umieszczono pokrywy, w których osadzono pierścienie biegowe stanowiące wraz z rolkami nośnymi umieszczonymi w gniazdach kołnierzy ułożyskowanie wirującego tłoka. W znanym silniku na bocznych zewnętrznych płaszczyznach pokryw wirującego tłoka wykonane są kołnierze, w których umieszczono gniazda, ułożyskowane półpanewkami stanowiące siedzenie rolek nośnych. W rowkach bocznego korpusu cylindra umieszczone są pierścienie uszczelniające dociskane do pokryw wirującego tłoka sprężynkami. W rowkach wierzchołków wirującego tłoka i prowadnicach cylindrycznych umieszczono listwy uszczelniające dociskane do ścianki korpusu cylindra sprężynkami i sprężynkami regulującymi siłę docisku.

Z polskiego opisu patentowego nr 166 324 znany jest wirnikowy silnik łopatkowy, posiadający cylinder o kształcie elipsy usytuowany w korpusie silnika, kołowy wirnik zaopatrzony w cztery łopatki zabudowane przesuwnie w rowkach wirnika, kanał wydechowy i kanał ssący odpowiednio usytuowane w korpusie, który charakteryzuje się tym, że w przekroju prostopadłym do osi obrotu wirnika bieżnia korpusu ma postać zmodyfikowanej elipsy.

Z polskiego opisu patentowego nr 170 127 znany jest silnik z wirującym tłokiem posiadający tłok usytuowany współosiowo w walcowym cylindrze zamkniętym pokrywami przednią i tylną, zaopatrzony w świecę zapłonową i kanały dolotowy i wylotowy oraz uszczelki usytuowane w tłoku, współpracujące z gładzią cylindra, który charakteryzuje się tym, że wirujący tłok posiada dwie współosiowo osadzone przegrody; pierwszą z ramionami górnym i dolnym i drugą z ramionami górnym i dolnym, sprzęgnięte ze sobą poprzez dwie identyczne przekładnie - czołową i tylną, z których każda ma dwa identyczne kształtowe elementy zębate, przy czym wejściowy kształtowy element zębaty przekładni tylnej jest połączony sztywno z pierwszą przegrodą obrotową tłoka, a element kształtowy zębaty wyjściowy tej przekładni jest zamocowany sztywno na obrotowym wale wyjściowym, na którym także sztywno osadzony jest kształtowy zębaty element wyjściowy przekładni czołowej współpracujący z wejściowym zębatym elementem kształtowym tej przekładni sprzęgniętym sztywno z drugą obrotową przegrodą tłoka, z tym, że osie symetrii kształtowych elementów zębatych wyjściowych zamocowanych na obrotowym wale wyjściowym są przesunięte względem siebie o 90°. W znanym silniku, co najmniej na trzech krawędziach w każdym z ramion górnych i dolnych przegród obrotowych są usytuowane uszczelnienia. Na każdej z krawędzi ramion przegród obrotowych posiadających uszczelki są zamocowane co najmniej dwie takie uszczelki. Każde z ramion górnych i dolnych przegród obrotowych tłoka posiada komorę chłodzącą.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 191 001 silnik spalinowy obrotowy, składający się z cylindra zamkniętego obustronnie głowicami, wirnika osadzonego na wale oraz mechanizmu kierującego, który charakteryzuje się tym, że mechanizm kierujący wirnikiem składa się z wodzika, korbowodu, dwóch wałków kierujących oraz dwóch przekładni zębatych stożkowych prostokątnych o przełożeniu równym jeden każda, złożonych z kół zębatych stożkowych i pierścieni zębatych stożkowych, gdzie wodzik ma kształt prostopadłościanu o długości równej długości prostokątnego otworu w wirniku, w którym jest osadzony, przechodząc równocześnie przez otwór wzdłuż osiowy wału, a ponadto wodzik ma otwór o przekroju kołowym ze środkiem w osi pionowej wodzika, przez który przechodzi korbowód w kształcie pręta o przekroju kołowym i o średnicy równej średnicy otworu w wodziku, przy czym wałki kierujące ułożyskowane są w otworach kołowych wału i mają wykorbienia o promieniu korby równym iloczynowi współczynnika przesunięcia osi pionowej wodzika do osi pionowej wału i długości promienia otworu cylindra, które to wykorbienia wałków znajdują się w otworze wzdłuż osiowym wału i połączone są korbowodem, a na końcach wałków osadzone są koła zębate stożkowe współpracujące z pierścieniami zębatymi stożkowymi osadzonymi na zewnątrz głowic cylindra.

Z polskiego opisu patentowego nr 199 751 znany jest silnik spalinowy łopatkowy posiadający elipsoidalny cylinder i obracający się w nim wirnik kołowy z wychylającymi się z niego łopatkami, który charakteryzuje się tym, że łopatki prowadzone są po elipsoidalnych ściankach cylindra przy pomocy

PL 217 977 B1 systemów korbowych składających się z ramion umocowanych obrotowo na wykorbionym, umieszczonym w osi wirnika i wirującym w przeciwnym kierunku niż wirnik, lecz z tą samą prędkością obrotową co wirnik lub na przyporządkowanych każdej łopatce wykorbionych, ułożyskowanych w bocznych ściankach wirnika i wirujących z prędkością dwukrotnie większą od wirnika wałkach.

Z polskiego zgłoszenia patentowego nr 359 731 znany jest silnik spalinowy zawierający cylinder, komorę ssąco-tłoczącą, komorę sprężania, komorę spalania, tłoki, korbowody i oś wykorbioną, który charakteryzuje się tym, że cylinder i oś wykorbiona są stałe, a komora ssąco-tłocząca zamocowana obrotowo na stałej osi wykorbionej, korbowody z tłokami są zamocowane obrotowo na wykorbieniu osi stałej. Tłoki mają kształt zbliżony do klinów z powierzchniami bocznymi określonymi promieniami. Korbowody w kształcie okrągłego pręta składające się z części prostej przechodzącej w część hakowatą i przechodzą przez komorę wirującą ssąco-tłoczącą w sworzniach osadzonych pływająco, przy czym drugi korbowód znajduje się obok komory ssąco-tłoczącej i zamontowany jest do tłoka i wykorbienia osi stałej. Komora ssąco-tłocząca wraz z korbowodami i tłokami zamknięta jest z dwóch stron tarczami komory wirowej z wykonanymi półkomorami spalania współpracującymi z półkomorami spalania stałymi. Komora ssąco-tłocząca osadzona jest obrotowo na osi stałej. Komora ssąco-tłocząca wraz z korbowodami zamknięta jest z dwóch stron tarczami. Komora spalania wykonana jest w tarczy z wylotem umieszczonym w obwodzie koła. Kanał wydechowy usytuowany jest w cylindrze stałym. Według informacji podanej w opisie znany silnik po zamontowaniu wytwornicy prądu może pracować jako hybrydowy.

Z opisu wynalazku chronionego patentem nr PL 208 394 znany jest silnik z wirującym tłokiem składający się z cylindra o zmodyfikowanej kształtowej elipsie, posiadający kanał dolotowy, kanał wylotowy, gniazdo elementu zapłonowego, zamykających pokryw bocznych oraz wirującego tłoka z osadzonymi w nim uszczelniających zaworów, odznaczający się tym, że wirujący tłok osadzony w kształtowej bieżni roboczej korpusu poprzez boczne pokrywy, ma zabierające uszczelniające łopatki wyznaczające obwodowe cykle robocze zaopatrzone w wewnętrzne komory zaworowe rozdzielone garbem odcinającym, przy czym boczne pokrywy mają obwodowe prowadnice odwzorowujące wewnętrzny kształt kształtowej bieżni roboczej korpusu wymuszonego przesuwu zabierająco-uszczelniających łopatek poprzez sworznie prowadzące. Przedstawione rozwiązanie silnika, ma elementy wirujące i przesuwne wzajemnie dopasowane, tworząc uszczelnienia.

Z opisu wynalazku chronionego patentem nr PL 166 305 znany jest łopatkowy silnik wirnikowy, który charakteryzuje się tym, że ma łopatki zaopatrzone w dwa cylindryczne trzpienie usytuowane po przeciwnych stronach, przy czym na wspomnianych trzpieniach osadzone są łożyska, które współpracują z bieżniami wykonanymi w pokrywach bocznych.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego silnika z wirującym układem napędowym, umożliwiającego uzyskanie zwiększonej sprawności i niezawodności działania z równoczesnym kontrolowanym dociskiem zespołów uszczelniających do kształtowych gładzi cylindra, w którym elementy wirujące i przesuwne będą wyposażone w zespoły uszczelniające.

W rozwiązaniu według wynalazku silnik z wirującym tłokiem, złożony z cylindra, kanału dolotowego i kanału wylotowego, gniazda elementu zapłonowego, zamykających pokryw bocznych, wirującego tłoka zaopatrzonego w uszczelniające przesuwne zawory osadzonych na łożyskach prowadzących poprzez kanał odwzorowujący, w którym kanał odwzorowujący tworzy zespół wymuszający ruchy uszczelniających zaworów, odznacza się tym, że wirujący tłok ma pierścienie uszczelniająco-stabilizujące, których boczne powierzchnie są zaopatrzone w kołowe zespoły uszczelniające, a powierzchnie płaskie mają liniowe zespoły uszczelniające, przy czym przesuwne zawory wirującego tłoka mają płytki ślizgowe zaopatrzone w boczne zespoły uszczelniające.

Silnik według wynalazku odznacza się tym, że pierścienie uszczelniająco stabilizujące wirującego tłoka mają kieszenie stabilizujące, korzystnie zaopatrzone w wewnętrzne zespoły uszczelniające.

Silnik według wynalazku odznacza się tym, że pierścienie uszczelniająco stabilizujące wirującego tłoka mają ścięcia wprowadzające utworzone płaszczyzną skośną.

Silnik według wynalazku odznacza się tym, że pierścienie uszczelniająco-stabilizujące wirującego tłoka mają ścięcia wprowadzające utworzone płaszczyzną łukową.

Silnik według wynalazku odznacza się tym, że pierścienie uszczelniająco-stabilizujące wirującego tłoka na zewnętrznym obwodzie mają poprzeczne zespoły uszczelniające.

Silnik według wynalazku odznacza się tym, że boczne powierzchnie pierścieni uszczelniająco-stabilizujących wirującego tłoka zaopatrzone w kołowe zespoły uszczelniające są utworzone z pojedynczych elementów uszczelniających o kołowym przekroju poprzecznym.

PL 217 977 B1

Silnik według wynalazku odznacza się tym, że boczne powierzchnie pierścieni uszczelniająco-stabilizujących wirującego tłoka zaopatrzone w kołowe zespoły uszczelniające są utworzone z pojedynczych elementów uszczelniających o prostokątnym przekroju poprzecznym.

Silnik według wynalazku odznacza się tym, że boczne powierzchnie pierścieni uszczelniająco-stabilizujących wirującego tłoka zaopatrzone w kołowe zespoły uszczelniające są utworzone z co najmniej dwóch współcentrycznych elementów uszczelniających.

Silnik według wynalazku odznacza się tym, że przesuwne zawory wirującego tłoka są osadzone sworzniami prowadzącymi w łożyskach prowadzących, które są zaopatrzone w dolną łukową płaszczyznę wznoszącą.

Silnik według wynalazku odznacza się tym, że przesuwne zawory wirującego tłoka są osadzone sworzniami prowadzącymi w łożyskach prowadzących, które są zaopatrzone w górną łukową płaszczyznę wciskową.

Zastosowanie rozwiązania według wynalazku umożliwia uzyskanie silnika z wirującym układem napędowym, umożliwiającego uzyskanie zwiększonej sprawności z równoczesną możliwością ustalania i kontroli docisku zespołów uszczelniających do kształtowych gładzi cylindra, a elementy wirujące i przesuwne będą wyposażone w zespoły uszczelniające.

Rozwiązanie według wynalazku jest pokazane w przykładzie wykonania i na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny korpusu silnika w płaszczyźnie łopatek uszczelniających wskazujących rozmieszczenie zespołów uszczelniających, fig. 2 - szczegół budowy silnika w płaszczyźnie przekroju A-A, fig. 3 - szczegół budowy pierścieni uszczelniająco-stabilizujących, fig. 4 - szczegół budowy pierścieni uszczelniająco-stabilizujących utworzone z płaszczyzną skośną, fig. 5 inne wykonanie szczegółu budowy pierścieni uszczelniająco-stabilizujących utworzone z płaszczyzną skośną, fig. 6 - szczegół budowy pierścieni uszczelniająco-stabilizujących utworzone z płaszczyzną łukową, fig. 7 - inne wykonanie szczegółu budowy pierścieni uszczelniająco-stabilizujących utworzone z płaszczyzną łukową.

Silnik według rozwiązania ma wirujący tłok 1 osadzony w kształtowej bieżni roboczej 2 korpusu 3 poprzez boczne pokrywy 4. Wirujący tłok 1 o korzystnym kołowym kształcie 5, na obwodzie 6 zaopatrzony w obwodowy kanał 7 ma przesuwne zawory 8 wyznaczające cykle robocze. Kształtowa bieżnia robocza 2 na odcinku pomiędzy kanałem wydechowym 9 i kanałem dolotowym 10 stanowiący kanał ssący, ma garb odcinający 11, który w przekroju poprzecznym odwzorowuje ukształtowanie obwodowego kanału 7 wirującego tłoka 1. W rozwiązaniu, przesuwne zawory 8 są zaopatrzone w zewnętrzne gniazda 12 utworzone przed krawędzią łukową 13. Boczne pokrywy 4 mają kanał odwzorowujący 14 wyznaczony wewnętrznym kształtem kształtowej bieżni roboczej 2 korpusu 3 wymuszonego przesuwu przesuwnych zaworów 8. Przesuwne zawory 8 wirującego tłoka 1 są osadzone sworzniami prowadzącymi 15 w łożyskach prowadzących 16, które są zaopatrzone w dolną łukową płaszczyznę wznoszącą 11 oraz w górną łukową płaszczyznę wciskową 18. Przesuwne zawory 8 są rozmieszczone w wirującym tłoku 1 w utworzonych symetrycznie rozmieszczonych gniazdach 19. Wirujący tłok 1 z przesuwnymi zaworami 8 osadzonymi na łożyskach prowadzących 16 umieszczonymi w kanale odwzorowującym 14 ma pierścienie uszczelniająco-stabilizujące 20, których boczne powierzchnie 21 są zaopatrzone w kołowe zespoły uszczelniające 22, a powierzchnie płaskie 23 mają liniowe zespoły uszczelniające 24. Przesuwne zawory 8 wirującego tłoka 1 w zewnętrznych gniazdach 12 mają osadzone płytki ślizgowe 25 zaopatrzone w boczne zespoły uszczelniające 26. Pierścienie uszczelniająco-stabilizujące 20 wirującego tłoka 1 mają kieszenie stabilizujące 21. Korzystnym rozwiązaniem jest, gdy kieszenie stabilizujące 27 są zaopatrzone w wewnętrzne zespoły uszczelniające 28.

W przykładowym wykonaniu przedstawionym na rysunku fig. 4 do fig. 7, pierścienie uszczelniająco-stabilizujące 20 wirującego tłoka 1 mają ścięcia wprowadzające 29 utworzone płaszczyzną skośną 30 lub mają ścięcia wprowadzające 29 utworzone płaszczyzną łukową 31. Pierścienie uszczelniająco-stabilizujące 20 wirującego tłoka 1 na zewnętrznym obwodzie 32 mają poprzeczne zespoły uszczelniające 33. Boczne powierzchnie 21 pierścieni uszczelniająco-stabilizujących 20 wirującego tłoka 1 zaopatrzone w kołowe zespoły uszczelniające 22 są utworzone z pojedynczych elementów uszczelniających 34 o kołowym przekroju poprzecznym 35.

W innym wykonaniu boczne powierzchnie 21 pierścieni uszczelniająco-stabilizujących 20 wirującego tłoka 1 zaopatrzone w kołowe zespoły uszczelniające 22 są utworzone z pojedynczych elementów uszczelniających 34 o prostokątnym przekroju poprzecznym 36.

PL 217 977 B1

W kolejnym wykonaniu boczne powierzchnie 21 pierścieni uszczelniająco-stabilizujących 20 wirującego tłoka 1 zaopatrzone w kołowe zespoły uszczelniające 22 są utworzone z co najmniej dwóch współcentrycznych elementów uszczelniających 37.

Claims (10)

1. Silnik z wirującym tłokiem, złożony z cylindra, kanału dolotowego i kanału wylotowego, gniazda elementu zapłonowego, zamykających pokryw bocznych, wirującego tłoka zaopatrzonego w uszczelniające przesuwne zawory osadzonych na łożyskach prowadzących poprzez kanał odwzorowujący, w którym kanał odwzorowujący tworzy zespół wymuszający ruchy uszczelniających zaworów, znamienny tym, że wirujący tłok (1) ma pierścienie uszczelniająco stabilizujące (20), których boczne powierzchnie (21) są zaopatrzone w kołowe zespoły uszczelniające (22), a powierzchnie płaskie (23) mają liniowe zespoły uszczelniające (22), przy czym przesuwne zawory (8) wirującego tłoka (1) mają płytki ślizgowe (25) zaopatrzone w boczne zespoły uszczelniające (26).

2. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścienie uszczelniająco-stabilizujące (20) wirującego tłoka (1) mają kieszenie stabilizujące (27), korzystnie zaopatrzone w wewnętrzne zespoły uszczelniające (28).

3. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścienie uszczelniająco-stabilizujące (20) wirującego tłoka (1) mają ścięcia wprowadzające (29) utworzone płaszczyzną skośną (30).

4. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścienie uszczelniająco-stabilizujące (20) wirującego tłoka (1) mają ścięcia wprowadzające (29) utworzone płaszczyzną łukową (31).

5. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścienie uszczelniająco-stabilizujące (20) wirującego tłoka (1) na zewnętrznym obwodzie (32) mają poprzeczne zespoły uszczelniające (33).

6. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że boczne powierzchnie (21) pierścieni uszczelniająco-stabilizujących (20) wirującego tłoka (1) zaopatrzone w kołowe zespoły uszczelniające (22) są utworzone z pojedynczych elementów uszczelniających (34) o kołowym przekroju poprzecznym (35).

7. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że boczne powierzchnie (21) pierścieni uszczelniająco-stabilizujących (20) wirującego tłoka (1 zaopatrzone w kołowe zespoły uszczelniające (22) są utworzone z pojedynczych elementów uszczelniających (34) o prostokątnym przekroju poprzecznym (36).

8. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że boczne powierzchnie (21) pierścieni uszczelniająco-stabilizujących (20) wirującego tłoka (1) zaopatrzone w kołowe zespoły uszczelniające (22) są utworzone z co najmniej dwóch współcentrycznych elementów uszczelniających (37).

9. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że przesuwne zawory (8) wirującego tłoka (1 są osadzone sworzniami prowadzącymi (15) w łożyskach prowadzących (16), które są zaopatrzone w dolną łukową płaszczyznę wznoszącą (17).

10. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że przesuwne zawory (8) wirującego tłoka (1 są osadzone sworzniami prowadzącymi (15) w łożyskach prowadzących (16), które są zaopatrzone w górną łukową płaszczyznę wciskową (18).