PL220771B1

PL220771B1 - Combustion engine with a rotating piston

Info

Publication number: PL220771B1
Application number: PL392247A
Authority: PL
Inventors: Kazimierz Rzadkosz
Original assignee: Kazimierz Rzadkosz
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2016-01-29
Also published as: PL392247A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest silnik spalinowy z wirującym tłokiem, zwłaszcza silnik w którym wirujący tłok jest chłodzony medium chłodzącym wprowadzanym poprzez kanały o wymuszonym przepływie.The subject of the invention is an internal combustion engine with a rotating piston, in particular an engine in which the rotating piston is cooled by a cooling medium introduced through forced-flow channels.

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.Polish patent specification No. 151 949 describes an internal combustion engine with a rotating piston, consisting of a trochoidal-shaped cylinder, having an inlet channel, an exhaust channel, a purge channel and an ignition element seat, closed with covers and a rotating piston, in the shape of an arcuate triangle with openings constituting combustion chamber, sealed with rings and sealing strips, which apart from rotating in relation to its center, moves eccentrically and circularly around the engine shaft, setting it in a rotary and circular motion, characterized by the fact that inside the engine body there are covers in which the running rings are mounted. bearing of the rotating piston together with the support rollers placed in the flange seats. In the known engine, on the lateral outer planes of the rotating piston covers, there are flanges in which sockets are placed, bearing half-shells that form the seat of the support rollers. In the grooves of the side body of the cylinder there are sealing rings which are pressed against the covers of the rotating piston with springs. In the grooves of the tops of the rotating piston and cylindrical guides there are sealing strips pressed against the wall of the cylinder body by springs and springs regulating the clamping force.

Z polskiego zgłoszenia patentowego nr 386 522 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 zabierająco 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.Polish patent application No. 386 522 discloses a rotating piston engine consisting of a cylinder with a modified ellipse shape, having an inlet channel, an exhaust channel, an ignition element seat, closing side covers, and a rotating piston with sealing valves embedded in it, characterized by this that the rotating piston, mounted in the shaped running race of the body through the side covers, has sealing blades defining circumferential working cycles provided with internal valve chambers separated by a cut-off hump, while the side covers have circumferential guides imitating the internal shape of the shaped working race of the forced movement body with sealing blades through guide pins. The presented engine solution has rotating and sliding elements that are mutually matched, creating seals.

Z francuskiego opisu patentowego nr FR 1458413, znany jest silnik spalinowy zaopatrzony w wirujący tłok, który ma nieprzelotowy kolektor doprowadzający utworzony w wale tłoka czynnik chłodzący do przestrzeni chłodzącej tłoka poprzez kanały łączące wykonane w części wykorbionej wału. Kanały łączące łączą nieprzelotowy kolektor doprowadzający, utworzony poza osią symetrii w części wykorbionej z obwodową przestrzenią wirującego tłoka. Z drugiej strony wału jest nieprzelotowy kolektor odprowadzający, utworzony z drugiej strony osi symetrii, poza częścią wykorbioną, kolektor odprowadzający, połączony z elementami odprowadzającymi czynnik chłodzący.From French Patent Specification No. FR 1 458 413, an internal combustion engine is known provided with a rotating piston, which has a blind manifold for supplying coolant formed in the piston shaft to the cooling space of the piston through connecting channels made in the cranked part of the shaft. Connecting channels connect a blind supply manifold formed outside the axis of symmetry in the cranked portion with the circumferential space of the rotating piston. On the other side of the shaft there is a blind exhaust manifold, formed on the other side of the symmetry axis, beyond the cranked portion, an exhaust manifold connected to the coolant discharge means.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego rozwiązania chłodzenia silnika spalinowego z wirującym tłokiem, umożliwiającego uzyskanie, zwłaszcza zwiększonej skuteczności chłodzenia wirnika, oraz niezawodności działania z równoczesnym kontrolowanym przebiegiem regulacji temperatury poprzez kontrolę natężenia przepływu czynnika chłodzącego.The object of the invention is to provide a new solution for cooling an internal combustion engine with a rotating piston, which allows to obtain, in particular, increased efficiency of the rotor cooling and operational reliability, with a simultaneous controlled course of temperature regulation by controlling the flow rate of the cooling medium.

W rozwiązaniu według wynalazku silnik spalinowy z wirującym tłokiem, zwłaszcza silnik w którym wirujący tłok jest chłodzony medium chłodzącym wprowadzanym poprzez kanały o wymuszonym przepływie, złożony z cylindra, kanału dolotowego i kanału wylotowego, gniazd elementu zapłonowego, zamykających pokryw bocznych, wirującego tłoka z osadzonymi w nim uszczelniających zaworów, zespołu wymuszającego ruchy uszczelniających zaworów, odznacza się tym, że wirujący tłok ma w nieprzelotowym kolektorze doprowadzającym utworzonym w osi symetrii wału wirującego tłoka osadzone elementy doprowadzające czynnik chłodzący zasilania kanałów doprowadzających połączonych z kanałami chłodzącymi, oraz ma elementy odprowadzające utworzone wokół osi symetrii wału wirującego tłoka odbioru czynnik chłodzący zwrotny z kanałów odprowadzających.In the solution according to the invention, an internal combustion engine with a rotating piston, in particular an engine in which the rotating piston is cooled by a cooling medium introduced through forced-flow channels, consisting of a cylinder, an inlet and an exhaust duct, ignition element seats, closing side covers, a rotating piston with It is characterized by the fact that the rotating piston has, in the blind supply manifold formed in the axis of symmetry of the rotating piston shaft, cooling agent supply elements, supply channels connected with cooling channels, and has discharge elements formed around the symmetry axis. the shaft of the rotating piston receives the refrigerant return from the discharge channels.

Silnik według wynalazku odznacza się tym, że nieprzelotowy kolektor doprowadzający utworzony w osi symetrii wału wirującego tłoka jest zaopatrzony w elementy doprowadzające czynnik chłodzący indywidualnie dla każdego segmentu tworzących wirujący tłok.The engine according to the invention is characterized in that a blind feed manifold formed in the axis of symmetry of the rotating piston shaft is provided with coolant supply means individually for each segment forming the rotating piston.

Silnik według wynalazku odznacza się tym, że nieprzelotowy kolektor doprowadzający utworzony w osi symetrii wału stanowi zbiorczy przewód doprowadzający czynnik chłodzący, zbiorczo dla każdego segmentu tworzących wirujący tłok.The engine according to the invention is characterized in that a blind supply manifold formed in the axis of symmetry of the shaft constitutes a collective coolant supply conduit collectively for each segment forming the rotating piston.

PL 220 771 B1PL 220 771 B1

Zastosowanie rozwiązania według wynalazku umożliwia chłodzenie silnika spalinowego z wirującym tłokiem, poprzez uzyskanie zwłaszcza zwiększonej skuteczności chłodzenia wirnika, oraz zwiększonej niezawodności działania z równoczesnym kontrolowanym przebiegiem regulacji temperatury poprzez kontrolę natężenia przepływu czynnika chłodzącego.The use of the solution according to the invention makes it possible to cool the internal combustion engine with a rotating piston by obtaining, in particular, an increased cooling efficiency of the rotor, and increased operational reliability, with a simultaneous controlled course of temperature regulation by controlling the flow rate of the cooling medium.

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 symetryczne rozmieszczenie zespołów chłodzących wokół osi symetrii wału, fig. 2 - szczegół budowy chłodzenia silnika w płaszczyźnie osi symetrii, fig. 3 - przekrój poprzeczny korpusu silnika w płaszczyźnie łopatek uszczelniających przedstawiających inne wykonanie elementów doprowadzających czynnik chłodzący, fig. 4 - inne wykonanie szczegółu budowy chłodzenia silnika w płaszczyźnie osi symetrii, fig. 5 - kolejne wykonanie szczegółu budowy chłodzenia silnika w płaszczyźnie osi symetrii, fig. 6 - przedstawia przekrój korpusu silnika w płaszczyźnie segmentów wskazujących rozmieszczenie zespołów chłodzących, fig. 7 - przedstawia widok segmentu prowadzącego przesuwne zawory.The solution according to the invention is shown in the embodiment and in the attached drawing, in which fig. 1 - shows the cross-section of the engine body in the plane of the sealing blades indicating the symmetrical arrangement of the cooling units around the axis of symmetry of the shaft, fig. 2 - detail of the engine cooling structure in the plane of the axis of symmetry Fig. 3 - a cross section of the engine body in the plane of the sealing blades showing another embodiment of the cooling medium supply elements, Fig. 4 - another embodiment of the engine cooling structure detail in the plane of the symmetry axis, Fig. 5 - another embodiment of the engine cooling structure detail in the plane of the symmetry axis , Fig. 6 - shows a section of the engine body in the plane of segments indicating the arrangement of cooling units, Fig. 7 - shows a view of a segment guiding the sliding valves.

Silnik według rozwiązania ma wirujący tłok 1 osadzony w kształtowej bieżni roboczej 2 korpusu 3, który jest zaopatrzony w przesuwne zawory 4 osadzone na łożyskach prowadzących 5 poprzez kanały odwzorowujące 6 utworzone w bocznych pokrywach 7. Wirujący tłok 1 osadzony na wale 8, ma obwodowe kanały chłodzące 9 połączone z elementami doprowadzającymi 10 czynnik chłodzący zasilania z kanałów doprowadzających 11, oraz ma utworzone elementy odprowadzające 12 odbioru czynnika chłodzącego zwrotnego, poprzez kanały odprowadzające 13. Wał 8 wirującego tłoka 1 ma nieprzelotowy kolektor doprowadzający 14 utworzony w osi symetrii, w którym są osadzone elementy doprowadzające 10 czynnik chłodzący, oraz ma nieprzelotowy kolektor odprowadzający 15, również utworzony w osi symetrii, w którym są osadzone elementy odprowadzające 12, przewidziane dla odprowadzania zużytego czynnika chłodzącego. W przykładowym wykonaniu przedstawionym na rysunku fig. 1 i fig. 2, nieprzelotowy kolektor doprowadzający 14 jest zaopatrzony w elementy doprowadzające 10 czynnik chłodzący, indywidualnie dla każdego segmentu 16 tworzących wirujący tłok 1. W przedstawionym wykonaniu nieprzelotowy kolektor odprowadzający 15 jest zaopatrzony w elementy odprowadzające 12 czynnik chłodzący, indywidualnie z każdego segmentu 16 tworzących wirujący tłok 1. Kanały chłodzące 9 wirującego tłoka 1 są utworzone - korzystnie na obwodzie wirującego tłoka, co zwiększa efekt chłodzenia.The engine according to the solution has a rotating piston 1 embedded in a shaped working raceway 2 of the body 3, which is provided with sliding valves 4 mounted on guide bearings 5 through mapping channels 6 formed in the side covers 7. Rotating piston 1 mounted on the shaft 8 has circumferential cooling channels 9 connected to the coolant supply elements 10 fed from the supply channels 11, and has discharge means 12 for receiving the return coolant through the discharge channels 13. The shaft 8 of the rotating piston 1 has a blind supply manifold 14 formed in the axis of symmetry in which the elements are seated. coolant supply 10, and has a blind exhaust manifold 15, also formed on the axis of symmetry, in which are embedded discharging means 12 provided for discharging used coolant. In the exemplary embodiment shown in Figs. 1 and 2, the blind supply manifold 14 is provided with coolant supply means 10, individually for each segment 16 forming the rotating piston 1. In the embodiment shown, the exhaust blind manifold 15 is provided with discharge means 12. cooling agent, individually from each segment 16 forming the rotating piston 1. Cooling channels 9 of the rotating piston 1 are formed - preferably around the circumference of the rotating piston, which increases the cooling effect.

W innym przykładowym wykonaniu, przedstawionym na rysunku fig. 4, nieprzelotowy kolektor doprowadzający 14 jest zaopatrzony w elementy doprowadzające 10 czynnik chłodzący, indywidualnie dla każdego segmentu 16 tworzących wirujący tłok 1, natomiast nieprzelotowy kolektor odprowadzający 15 stanowi zbiorczy przewód odprowadzający czynnik chłodzący, łącznie z segmentów 16 tworzących wirujący tłok 1.In another exemplary embodiment, shown in FIG. 4, the blind supply manifold 14 is provided with coolant supply means 10 individually for each segment 16 forming the rotating piston 1, and the exhaust blind manifold 15 is a coolant discharge manifold including the segments. 16 forming a rotating piston 1.

W kolejnym przykładowym wykonaniu, przedstawionym na rysunku fig. 5, nieprzelotowy kolektor doprowadzający 14 stanowi zbiorczy przewód doprowadzający czynnik chłodzący, zbiorczo dla każdego segmentu 16 tworzących wirujący tłok 1, natomiast nieprzelotowy kolektor odprowadzający 15 jest zaopatrzony w elementy odprowadzające 12 czynnik chłodzący, indywidualnie z każdego segmentu 16 tworzących wirujący tłok 1. Korzystnym rozwiązaniem jest, w którym wirujący tłok 1 osadzony na wale 8, ma wielopoziomowe kanały chłodzące 17 połączone z elementami doprowadzającymi 10 czynnik chłodzący zasilania z kanałów doprowadzających 11.In a further exemplary embodiment, shown in Fig. 5, the blind supply manifold 14 is a coolant supply manifold collectively for each segment 16 forming the rotating piston 1, while the exhaust blind manifold 15 is provided with coolant removal means 12 individually from each. segments 16 forming a rotating piston 1. A preferred solution is in which the rotating piston 1 mounted on the shaft 8 has multi-level cooling channels 17 connected to the cooling medium supply elements 10 supplied from the supply channels 11.

Elementy doprowadzające 10 czynnik chłodzący, indywidualnie dla każdego segmentu 16, są zakotwione w gnieździe osadczym 18 łączące kanały doprowadzające 11. W rozwiązaniu, każdy segment 16 tworzących wirujący tłok 1 ma gniazdo osadcze 18.The coolant supply elements 10, individually for each segment 16, are anchored in the seat 18 connecting the supply channels 11. In a solution, each segment 16 forming the rotating piston 1 has a seat 18.

Nieprzelotowy kolektor odprowadzający 15, również utworzony w osi symetrii, w którym są osadzone elementy odprowadzające 12, przewidziane dla odprowadzania zużytego czynnika chłodzącego są zakotwione w gniazdach osadczych 18.A non-through exhaust manifold 15, also formed on the axis of symmetry, in which the discharge elements 12 are mounted, provided for the discharge of used cooling medium, are anchored in the mounting seats 18.

Claims

1. Internal combustion engine with a rotating piston, especially an engine in which the rotating piston is cooled by a cooling medium introduced through forced-flow channels, consisting of a cylinder, an inlet and exhaust duct, ignition element seats, side covers, rotating piston with seals embedded in it valves, assembly forcing movements

For sealing valves, characterized in that the rotating piston (1) has, in the blind supply manifold (14) formed in the axis of symmetry of the shaft (8) of the rotating piston (1), elements for supplying coolant (10) to supply channels (11). ) connected to the cooling channels (9), and has discharge elements (12) formed around the axis of symmetry of the shaft (8) of the rotating piston (1) receiving a cooling agent from the discharge channels (13).

2. The engine according to claim The method of claim 1, characterized in that a blind supply manifold (14) formed in the axis of symmetry of the shaft (8) of the rotating piston (1) is provided with coolant supply means (10) individually for each segment (16) forming the rotating piston (1).

3. The engine according to claim The method of claim 1, characterized in that a blind supply manifold (14) formed in the axis of symmetry of the shaft (8) forms a coolant supply manifold collectively for each segment (16) forming the rotating piston (1).