Suntem obișnuiți cu designul clasic al motoarelor cu ardere internă, care, de fapt, există de un secol. Arderea rapidă a amestecului combustibil în interiorul cilindrului duce la o creștere a presiunii, care împinge pistonul. Aceasta, la rândul său, întoarce arborele prin biela și manivelă. Dacă vrem să facem motorul mai puternic, în primul rând trebuie să creștem volumul camerei de ardere. Prin creșterea diametrului, creștem greutatea pistoanelor, ceea ce afectează negativ rezultatul. Prin creșterea lungimii, lungim biela și creștem dimensiunea întregului motor în ansamblu. Sau puteți adăuga cilindri - ceea ce, desigur, crește și volumul motorului rezultat. Inginerii ICE pentru prima aeronavă au întâmpinat astfel de probleme. În cele din urmă, au venit cu un design frumos de motor „stea”, în care pistoanele și cilindrii sunt aranjați într-un cerc în raport cu arborele la unghiuri egale. Un astfel de sistem este bine răcit de fluxul de aer, dar este foarte mare. Prin urmare, căutarea soluțiilor a continuat.

Primul motor axial

Inginerul, inventatorul, designerul și om de afaceri genial și ușor nebun John Zachariah DeLorean a visat să construiască un nou imperiu auto pentru a le contracara pe cele existente și să facă o „mașină de vis” complet unică. Cu toții cunoaștem DMC-12, care se numește pur și simplu DeLorean. Nu numai că a devenit o vedetă a ecranului în filmul „Înapoi în viitor”, dar s-a remarcat și prin soluții unice în orice, de la un corp de aluminiu pe un cadru de plexiglas până la uși cu aripi de pescăruș. Din păcate, pe fondul crizei economice, producția mașinii nu s-a justificat. Și apoi DeLorean a avut un proces lung pe un caz de droguri false. Însă puțini oameni știu că DeLorean a dorit să completeze aspectul unic al mașinii cu un motor unic - printre desenele găsite după moartea sa se numărau desene ale unui motor axial cu ardere internă. Judecând după scrisorile sale, el a conceput un astfel de motor în 1954 și a început serios dezvoltarea în 1979. Motorul DeLorean avea trei pistoane și erau aranjate într-un triunghi echilateral în jurul arborelui. Dar fiecare piston era cu două fețe - fiecare capăt al pistonului trebuia să funcționeze în propriul cilindru. Din anumite motive, nașterea motorului nu a avut loc - poate pentru că dezvoltarea unei mașini de la zero s-a dovedit a fi o întreprindere destul de complicată. DMC-12 a fost echipat cu un motor V6 de 2,8 litri dezvoltat în comun de Peugeot, Renault și Volvo, cu o putere de 130 CP. Cu.

O versiune exotică a motorului axial - „motorul Trebent”

Cu toate acestea, astfel de motoare nu s-au răspândit - aviația mare a trecut treptat la motoare cu turboreacție, iar mașinile folosesc încă un design în care arborele este perpendicular pe cilindri. Singurul lucru interesant este de ce o astfel de schemă nu a prins rădăcini în motociclete, unde compactitatea ar fi utilă. Se pare că nu au reușit să ofere niciun beneficiu semnificativ față de designul cu care suntem obișnuiți. Acum astfel de motoare există, dar sunt instalate în principal în torpile - datorită cât de bine se potrivesc în cilindru.

Principala trăsătură distinctivă a motorului cu ardere internă axială- compactitate. În plus, capacitățile sale includ modificarea raportului de compresie (volumul camerei de ardere) prin simpla schimbare a unghiului șaibei. Saiba se balanseaza pe arbore datorita unui rulment sferic.

Compania aduce acum motoarele în uz comercial. În epoca noastră de tehnologii mature, diversificare, economii de scară etc. Este greu de imaginat cum poți influența serios industria. Se pare că Duke Engines înțelege și acest lucru și, prin urmare, intenționează să ofere motoarele sale pentru bărci cu motor, generatoare și avioane mici.

Motoare axiale înseamnă motoare cu axe cilindrilor paralele cu axa arborelui.

Motorul axial este frumos.
1. Cu o şaibă oblică (fixă faţă de arbore).

2. Cu o șaibă pivotantă. Şaiba oscilantă este liberă în raport cu arborele.

3. Opțiune unică. Inventat de Henry L.F. Trebert în 1912.

3a. Același motor, pentru ușurință de percepție, nu este afișată rotația blocului de cilindri (hmm, sau chiar a cilindrului cilindrului) în jurul axei arborelui.

Motorul axial este istoric și patriotic.

Primul motor de avion dezvoltat intern a fost axial. AMBS-1 a fost dezvoltat de A.A. Mikulin și B.S. Stechkin în ianuarie-august 1915. Motorul este în doi timpi, opus, cu șaibă oblică și injecție directă, proiectat pentru o putere de 300 CP. Terminat în 1916, a lucrat timp de trei minute - tijele pistonului au fost îndoite.

4.

În 1922, un simplu maistru de fabrică L.I. Starostin și-a propus proiectarea unui axial cu opt cilindri. Motorul a primit (unul dintre primele) un ordin oficial de guvern de la Administrația Principală pentru Promovarea Militară și denumirea M-9. A fost construit la uzina Ikar cu asistența specialiștilor NAMI. Puterea proiectată a fost estimată la 400 CP. A durat foarte mult timp pentru a construi motorul; testarea a început abia în ianuarie 1927. Puterea sa dovedit a fi mai mică decât cea calculată și nu a existat nicio fiabilitate. După această experiență, URSS nu a revenit la proiectarea motoarelor axiale de avioane. Motorul în sine ar trebui să fie expus la muzeul din Monino.

5.

Cu opt cilindri
Distributie gaze pe fanta
Fără viteze
Aspirat natural
Diametrul cilindrului 140 mm
Cursa pistonului 180 mm
Raportul de compresie 3.1
Puterea conform proiectului este de 400 CP.

Avantajele unui motor axial în comparație cu motoarele tradiționale:
Dimensiuni mici, greutate redusă, funcționare echilibrată,...

Defecte:
Cel mai important este „tensiunile mari de contact ale șaibei oblice și ale pieselor asociate cu aceasta”, o creștere a diametrului cu creșterea numărului de cilindri și dificultatea de pornire.

Brevetele pentru motoare axiale (și, de fapt, pentru alte tipuri și variante de motoare) apar în mod regulat; încercările de a construi un motor de acest tip care funcționează normal au avut loc cu diferite grade de succes, dar mai des cu eșec, încă de la început. al secolului al XX-lea. Din când în când, apar vești că cineva a construit ceva și funcționează.

Iată un exemplu: un motor cu cinci cilindri, patru timpi, trei litri din Noua Zeelandă de la Duke (www.dukeengines.com).

6.

8. Videoclip impresionant de la kiwi.

Apropo, neozeelandezii scriu că în opinia lor numărul optim de cilindri ar trebui să fie impar și nu egal cu trei sau șapte, adică. de fapt, au mai rămas doar cinci. Se dovedește că s-a comandat mai multă putere pentru axial. Dar motoarele pot fi teoretic „pereche”, plasate unul după altul.
În afara aviației, motoarele axiale sunt instalate pe torpile; acest principiu de funcționare este utilizat la pompe etc.

Ei bine, doar pentru distracție - La-7 cu un fel de motor axial virtual, al cărui diametru este de cinci cilindri
iar cu zece pistoane va fi de aproximativ o jumătate de metru. ASh-82 are un diametru de 1260 mm.

9. :)

INTRODUCERE

În 1911, Macomber Rotary Engine Company din Los Angeles a comercializat unul dintre primele motoare cu ardere axială. Era un motor cu șapte cilindri cu un raport de compresie variabil prin schimbarea unghiului șaibei și, astfel, reglarea cursei pistoanelor.

Aparatul este destinat utilizării în domeniul ingineriei mecanice, în motoarele pneumatice cu piston. Cea mai cunoscută este utilizarea motoarelor axiale în torpile, pentru care este de dorit o formă de motor cilindric cu o zonă mică de secțiune mediană și nu există probleme cu răcirea acestuia. De exemplu, torpilele moderne Mark-48 sunt echipate cu un motor axial care produce 500 de cai putere.

Motor cu piston axial

Un motor cu piston axial conține un bloc de cilindri instalat într-o carcasă cu pistoane cu dublă acțiune care interacționează cu o cale de undă în două sensuri a rotorului distribuitorului. Rotorul distribuitor este realizat sub forma unui arbore cu caneluri longitudinale radiale și în formă de Z pe suprafața sa cilindrică și o bobină montată rigid, permanent pe acesta, cu o cale de val cu două fețe și ferestre care interacționează cu canelurile corespunzătoare ale arborelui. Arborele rotorului distribuitor este echipat cu una sau două tije. Designul este simplificat și funcționalitatea extinsă.

Avantajul cheie al motoarelor axiale cu mecanism de șaibă este că pistoanele sunt amplasate paralel unul cu celălalt de-a lungul marginii șaibei. Acest lucru face posibilă poziționarea arborelui de ieșire paralel cu pistoanele, mai degrabă decât la 90 de grade ca la motoarele convenționale cu arbore cotit. Rezultatul este un motor foarte compact.

Dispunerea pistoanelor și principiul de funcționare al mecanismului de spălare vă permite să reglați raportul de compresie prin modificarea unghiului de înclinare a spălării.

Un motor cu piston axial poate fi folosit pentru a conduce mașini de minerit, cum ar fi mașini de încărcare și de încărcare și transport, instalații de foraj și trolii, tuneluri și alte mașini. Motorul conține o carcasă în care sunt realizate cavități cilindrice paralele cu axa rotorului, în care sunt plasate pistoane cu dublă acțiune, care interacționează cu o camă a rotorului în formă de undă.

Rotorul are un sistem de canale și ferestre care asigură intrarea și ieșirea gazului comprimat în camerele cilindrului. Ferestrele rotorului au o deplasare opusă, asigurând deschiderea și închiderea uniformă a camerelor cavităților cilindrice, care sunt conectate la atmosferă printr-un sistem de orificii de drenaj în carcasă la secțiunea finală a mișcării pistonului în timpul cursei de lucru și la secţiunea iniţială în timpul cursei inverse. Deplasarea ferestrelor rotorului pentru alimentarea cu gaz comprimat în camerele de lucru ale cavităților cilindrice se face cu condiția opririi alimentării cu aer comprimat a acestor camere atunci când mișcarea unghiulară a rotorului este de 50 o față de punctul mort superior al pistonul. Performanța tehnică și economică a motorului crește, puterea crește fără a modifica dimensiunile generale, nivelurile de zgomot și complexitatea de fabricație sunt reduse. 9 bolnav.

Invenția se referă la motoare cu piston cu axe cilindrice paralele cu axa arborelui principal, concepute pentru a transforma energia gazului comprimat în lucru mecanic și pot fi utilizate ca antrenare pentru mașinile de minerit, cum ar fi mașinile de încărcare și de încărcare și transport. , instalații de foraj și trolii, tuneluri și alte mașini.

Este cunoscută o mașină hidraulică sau pneumatică cu piston axial cu dublă acțiune, ale cărei pistoane interacționează cu came rotorului și sunt amplasate în cilindri ale căror axe sunt paralele cu axa de rotație a rotorului. În comparație cu motoarele cu piston radial, mașina cunoscută are un consum specific de metal mai mic și o putere crescută.

Este cunoscut un motor pneumatic cu piston axial, în care pistoanele sunt așezate în cilindri așezați paralel cu arborele motorului și la o distanță egală de acesta. În interiorul fiecărui piston există o rolă care interacționează cu suprafața de capăt a unei came în formă de undă situată pe arborele motorului.

Cama ondulată este proiectată pentru a transforma mișcarea alternativă a pistoanelor în mișcare de rotație a arborelui. Distribuția fluidului de lucru - aer comprimat, alimentarea și îndepărtarea acestuia din cilindri se realizează printr-un sistem de distribuție, care este un set de canale realizate în arborele și carcasa motorului. Cunoscutul motor pneumatic cu piston axial are dimensiuni de gabarit si greutate mai mici in comparatie cu motoarele cu piston radial, dar posibilitatile de a-si creste puterea pastrand dimensiunile neschimbate nu au fost pe deplin epuizate.

Cel mai apropiat ca esență tehnică și rezultatul obținut de proiectarea motorului declarat este un motor cu piston axial care conține o carcasă în care sunt amplasate pistoanele cu dublă acțiune și este amplasat un rotor distribuitor. Carcasa are orificii pentru alimentarea si evacuarea aerului comprimat din rotorul distribuitorului. În rotorul distribuitorului, canalele longitudinale sunt situate paralel cu axa acestuia, iar canelurile sunt făcute în zona de alimentare. Canalele longitudinale sunt combinate în două grupuri într-o ordine alternativă folosind canale radiale. Canalele longitudinale sunt echipate cu ferestre pentru alimentarea cu aer a pistoanelor și ferestre pentru eliminarea aerului din camerele pistonului. Aceste ferestre au un decalaj opus și asigură deschiderea și închiderea sincronă a camerelor de lucru și a pistonului.

În acest motor, datorită canalelor radiale care conectează canalele longitudinale pentru alimentarea cu aer comprimat la camerele de lucru ale cavităților cilindrice și canalele longitudinale pentru îndepărtarea aerului comprimat evacuat din camerele pistonului cavităților cilindrice, toate canalele longitudinale participă la operație. . Datorită acestui fapt, în momentul în care pistonul își face cursa de lucru, se asigură alimentarea maximă a mediului de lucru în camerele de lucru, iar energia aerului comprimat este utilizată mai pe deplin pentru a efectua munca și nu pentru a învinge rezistența la mișcare. de-a lungul unei mici secțiuni transversale de canale.

Cu toate acestea, această îmbunătățire a motorului nu poate crește semnificativ eficiența, iar deschiderea sincronă a canalului de alimentare cu aer comprimat în camerele de lucru ale cavităților cilindrice și evacuarea din camerele pistonului acestor cavități nu corespunde distribuției raționale a comprimatului. energia aerului pentru conversia acesteia în lucru mecanic al motorului.

Invenția rezolvă problema creșterii performanței tehnice și economice a motorului, creșterea puterii acestuia fără modificarea dimensiunilor de gabarit, reducerea nivelului de zgomot și a intensității muncii de fabricație.

Rezultatul tehnic obținut prin utilizarea invenției constă în utilizarea rațională a aerului comprimat, care constă în faptul că aerul comprimat este alimentat în camerele de lucru ale cavităților cilindrice numai în momentul celui mai mare randament de conversie a mișcării de translație a pistoane în mișcarea de rotație a arborelui motor și este întreruptă atunci când coeficientul specificat este foarte mic sau egal cu zero.

Mișcarea unghiulară de 10 o a rotorului față de punctul mort inferior al pistonului este conectată la atmosferă printr-un sistem de canale de drenaj realizate în carcasă, iar deplasarea ferestrelor rotorului pentru alimentarea cu aer comprimat în camerele de lucru ale cavitățile cilindrice se realizează din condiția opririi alimentării cu aer comprimat către aceste camere în timpul mișcării unghiulare a rotorului 50 o față de punctul mort superior al pistonului.

Aceste caracteristici distinctive esențiale ale motorului, împreună cu caracteristicile generale cunoscute ale prototipului, vor crește eficiența conversiei mișcării de translație a pistoanelor într-un rotor de rotație și vor reduce nivelul de zgomot în timpul funcționării motorului, deoarece la sfarsitul cursei de lucru a pistoanelor, camerele de lucru nu se alimenteaza cu aer comprimat si acestea sunt conectate in acest moment printr-un sistem de canale suplimentare de drenaj la atmosfera. Aceeași conexiune la secțiunea inițială de deplasare a pistonului în poziția sa inițială va oferi o rezistență mai mică în timpul cursei de lucru în momentul în care camera pistonului devine funcțională și aerul comprimat intră în ea.

Schema schematică a acestui motor este prezentată în desene, unde:

orez. 1 prezintă o secțiune longitudinală a motorului de-a lungul liniei VII-VI Fig. 2;

orez. 2 - secțiunea motorului de-a lungul liniei I-I Fig. 1;

orez. 3 - secțiunea longitudinală a rotorului motorului de-a lungul liniei II-II Fig. 2;

orez. 4 - secțiunea transversală a rotorului motorului de-a lungul liniei III-III Fig. 3;

orez. 5 - secțiunea transversală a rotorului motorului de-a lungul liniei IV-IV Fig. 3:

orez. 6 - secțiunea transversală a rotorului motorului de-a lungul liniei V-V Fig. 3;

orez. 7 - secțiunea transversală a rotorului motorului de-a lungul liniei VI-VI Fig. 3;

orez. 8 - combinarea secțiunilor transversale ale rotorului motorului de-a lungul liniilor V-V și VI-VI în prototip;

orez. 9 - combinație de secțiuni transversale ale rotorului motorului de-a lungul liniilor V-V și VI-VI pentru motorul revendicat.

Un motor cu piston axial conține o carcasă 1, în care cavitățile cilindrice 3 sunt realizate la o distanță egală de axa rotorului 2 și paralele cu aceasta, în fiecare dintre acestea, pentru a forma o cameră de lucru 4 și piston 5, o cameră dublă. este plasat pistonul care acționează 6, în interiorul căruia sunt montate role pe osii 7 8 cu capacitatea de a interacționa cu o camă în formă de undă 9 montată pe rotorul 2, în care sunt realizate două sisteme de canale longitudinale izolate unul de celălalt: unul 10 - pentru alimentarea cu aer comprimat în camerele de lucru a 4 cavități cilindrice 3, iar celelalte 11 - pentru îndepărtarea acestuia din camerele pistonului 5. Fiecare sistem 10 și 11 este conectat la zona corespunzătoare de alimentare 12 și de evacuare 13 de aer comprimat. Zonele sunt formate din caneluri inelare 14 și 15, realizate pe rotor pe ambele părți ale camei ondulate 9 și suprafața cavității cilindrice 16, în care se află rotorul motorului 2. În carcasa 1 există un orificiu 17 pentru alimentarea cu aer comprimat și un orificiu 18 pentru îndepărtarea aerului evacuat. Zonele de alimentare și evacuare a aerului comprimat 12 și 13 sunt conectate la deschiderile corespunzătoare 17 și 18 ale carcasei 1, iar prin ferestrele 19 și 20 la canalele longitudinale 10 și 11 ale sistemelor de alimentare și evacuare a aerului. Pistoanele 6 au decupaje 21. Rolele 8 ale pistoanelor 6 sunt în contact cu suprafețele de ghidare 22 ale camei în formă de undă 9, ale cărei unde intră în decupările 21 ale pistoanelor 6. Pentru trecerea undelor de cama 9 când rotorul 2 se rotește, în carcasa 1 sunt realizate caneluri 23.

Pentru intrarea aerului comprimat în camerele de lucru 4, ferestrele 24 sunt realizate în carcasa 1. În timpul cursei inverse a pistonului 6, ferestrele 24 servesc la evacuarea aerului de evacuare din camerele 4. Pentru evacuarea aerului de evacuare din camera pistonului 5, ferestrele 25 sunt realizate în carcasa 1. În timpul cursei inverse a pistonului 6, ferestrele 25 servesc la injectarea aerului comprimat în camera 5. Fiecare canal longitudinal 10 și 11 al rotorului 2 pe ambele părți ale camei în formă de undă 9 are ferestre 26 pentru alimentarea cu aer comprimat prin fereastra 24 a carcasei 1 în camerele de lucru 4 și ferestre 27 pentru evacuarea aerului evacuat din camera pistonului 5 prin ferestrele 25 ale carcasei 1. Ferestrele 26 și 27 ale rotorului 2 pe ambele părți ale camei ondulate 9 au un decalaj opus, adică. când aerul comprimat este injectat în camera de lucru 4 a cavității cilindrice 3, fereastra 26 este conectată la canalul longitudinal 10 al sistemului de alimentare, iar camera pistonului 5 în acest moment este conectată la canalul longitudinal 11 al aerului evacuat. sistem de evacuare. În prototip, aranjarea ferestrelor 26 și 27 este proiectată astfel încât să existe o admisie sincronă a aerului comprimat în camera de lucru 4 și aer evacuat din camera pistonului 5. În motorul revendicat, aceste ferestre au un unghi unghiular. deplasare unul față de celălalt, ceea ce face posibilă deschiderea și închiderea acestor ferestre în momente diferite ale camerelor cilindru pompa cu piston axial

Calculele efectuate pentru camera cu trei valuri 9 au determinat valoarea optimă a deplasării unghiulare a ferestrelor, care s-a ridicat la 10 o.

La secțiunea finală de mișcare a pistoanelor 6 în timpul cursei de lucru și la secțiunea inițială în timpul cursei inverse, camerele cavității cilindrice 3 sunt conectate la atmosferă printr-un sistem de canale de drenaj 28 și 29 ale carcasei 1. În aceste secțiuni, alimentarea cu aer comprimat către camera de lucru 4 este deja oprită, iar aerul de evacuare este îndepărtat prin sistemul specificat de canale de drenaj, ocolind sistemul principal de evacuare a aerului de evacuare al motorului. Mișcările indicate ale pistonului 6 corespund mărimii mișcării unghiulare a rotorului în raport cu punctul mort inferior al pistonului 10o.

Deplasarea ferestrelor 26 și 27 ale rotorului 2 se face cu condiția ca alimentarea cu aer comprimat către camerele 4 și 5 ale cavităților cilindrice 3 să fie oprită atunci când rotorul este rotit cu 50 o față de punctul mort superior al pistonul 6.

Canalele longitudinale 10 ale sistemului de alimentare cu aer comprimat pot fi conectate între ele prin canale radiale 30 în zona ferestrelor 19 și 26, iar canalele longitudinale 11 ale sistemului de evacuare a aerului de evacuare - prin canale radiale 31 în zonă. din ferestrele 20 și 27.

Invenția se referă la construcția motoarelor. Rezultatul tehnic constă în posibilitatea creării unui motor cu piston axial, caracterizat prin fiabilitate sporită și dimensiuni reduse, în care presiunea de încărcare proaspătă se modifică în timpul funcționării. Conform invenției, motorul conține un bloc de cilindri cu cilindri ai secțiunii de lucru și cilindri ai secțiunii compresorului. Un arbore cotit cu manivelă este instalat în blocul cilindrilor pentru rotație în suporturile rulmenților. Pistoanele secțiunii de lucru și pistoanele secțiunii compresorului, situate în perechi în cilindri, au o formă necirculară, de exemplu, ovală, pentru a preveni rotația axială. Pistoanele sunt conectate prin tije prin balamale sferice cu pârghiile plăcii oscilante, în care există un orificiu făcut coaxial cu acesta, pe ambele părți ale cărui suporturi de rulment sunt amplasate simetric care leagă platoul oscilant de manivelă. În corp, o traversă este montată cu balamale pe două axe situate opus, iar șaiba înclinată este proiectată să balanseze pe două axe situate opus, care sunt montate cu balamale în traversă. În acest caz, motorul conține în plus un compresor cu o acționare electrică de la sistemul de echipamente electrice, care este pornit pentru a crea presiune în receptor înainte de a porni motorul și, dacă este necesar, pentru a crește raportul de compresie. În plus, ieșirea secțiunii compresorului și ieșirea compresorului sunt conectate prin rezervorul de aer la intrările supapelor de admisie ale chiulasei secțiunii de lucru. 2 bolnavi.

Desene pentru brevetul RF 2301896

Invenţia se referă la construcţia motoarelor, mai precis la motoarele cu combustie internă cu piston axial, cu axe cilindrice situate în acelaşi plan cu axa arborelui de antrenare şi cu o placă oscilantă oscilantă.

Se cunoaște un motor cu piston axial, care conține un bloc cilindric, pistoane cu biele instalate în blocul cilindrilor, un arbore de antrenare, o șaibă înclinată cu o șaibă pivotantă montată pe acesta conectată la biele, un piston suplimentar contramontat cu un bielă în fiecare cilindru, cel puțin un arbore intermediar tubular, un platou oscilant suplimentar cu un platou oscilator montat pe acesta, conectat la bielele pistoanelor opuse, cu ambele plăci oscilante instalate pe fiecare arbore intermediar tubular, iar fiecare arbore intermediar este conectat la arborele de antrenare prin roți dințate drepte și fiecare plată oscilătoare conectată la arborele de antrenare prin roți dințate conice și cilindrice (vezi descrierea invenției conform brevetului RF nr. 2163682, IPC F02B 75/32, F02B 75/26, F01B 3/02, publicația 02). /27/2001).

Dezavantajul motorului cunoscut este randamentul său scăzut din cauza numărului mare de viteze.

Este cunoscut un motor cu piston axial, care conține o carcasă montată într-o carcasă pe lagăre cu posibilitate de rotație, un arbore de antrenare cu o primă axă de simetrie și o manivelă, un bloc cilindric ale cărui axe sunt paralele cu prima axă a antrenamentului. arbore, pistoane cu biele situate în cilindri, o plată oscilătoare cu o a doua axă și cu o axă centrală, conectată pivotant cu posibilitatea de balansare cu o manivelă, în timp ce platoul oscilant este conectat pivotant prin intermediul bielelor cu pistoane, o traversă. cu două axe situate opus pe a treia axă, care sunt montate pivotant în carcasă pe rulmenți, în plus, platoul oscilant este realizat cu două axe suplimentare situate opus pe a patra axă, care sunt montate pivotant în traversă prin rulare. rulmenți, în timp ce a patra axă este perpendiculară pe a treia axă și se intersectează într-un punct comun cu prima, a doua și a treia axă (a se vedea descrierea modelului de utilitate pentru brevetul RF nr. 40393, IPC F01B 3/02, publicația 09/). 10/2004).

Dezavantajul acestui motor, adoptat ca prototip, este dispunerea în consolă a arborelui de antrenare, care mărește dimensiunile motorului, crește sarcina pe balamaua axei centrale asociată cu manivela și, în consecință, reduce fiabilitatea motorului ca un întreg.

Obiectivul invenției revendicate este de a crește fiabilitatea, de a reduce dimensiunile și de a modifica raportul de compresie în timpul funcționării motoarelor cu piston axial.

Esența invenției este aceea că un motor cu piston axial conține un bloc cilindri cu cilindri ai secțiunii de lucru și cu cilindri ai secțiunii compresor, instalați în blocul de cilindri cu posibilitate de rotație în suporturi de rulmenți, un arbore cotit cu manivelă și cu o primă axă de simetrie, care este situată în același plan cu axele cilindrilor, pistoanele secțiunii de lucru și pistoanele secțiunii compresorului situate în cilindri în perechi, pentru a preveni rotația axială, având o formă necirculară (de exemplu, ovală) , cu tije, o șaibă înclinată cu pârghii, cu o a doua axă de simetrie și cu un orificiu coaxial cu aceasta, pe ambele părți ale căror suporturi de rulment sunt amplasate simetric care leagă platoul oscilant de manivelă, în timp ce platoul oscilant este legat de tije și pistoane prin îmbinări sferice care alunecă de-a lungul brațelor sale, o traversă cu două axe situate opus pe a treia axă, care sunt montate articulat în carcasă în suporturi de rulmenți, în plus, placa oscilătoare este configurată pentru a oscila pe două axe situate opus pe a patra axă, care sunt montate pivotant în traversă în suporturi de rulmenți, în timp ce a patra axă este perpendiculară pe a treia axă și se intersectează într-un punct comun cu prima, a doua și a treia axă, motorul conține în plus un compresor secțiuni de chiulasă, un compresor cu electricitate. acționare de la sistemul de echipamente electrice, pornit înainte de a porni motorul și dacă este necesar să se mărească raportul de compresie, un rezervor de aer, un arbore cu came cu came pentru controlul supapelor de admisie și evacuare ale chiulasei secțiunii de lucru prin împingătoare, care este instalat pe prelungirea primei axe în blocul cilindrilor în suportul lagărului, în timp ce ieșirea secțiunii compresorului și orificiul de evacuare a compresorului sunt conectate prin rezervorul de aer la intrările supapelor de admisie ale chiulasei.

Esența invenției este ilustrată prin desene, unde:

Figura 1 prezintă un motor cu piston axial, o vedere generală în secțiune longitudinală;

Fig.2 este aceeași, secțiune transversală A-A.

Motorul cu piston axial contine un bloc cilindric 1 cu cilindri 2 din sectiunea de lucru si cu cilindri 3 din sectiunea compresor, instalati in blocul cilindri 1 cu posibilitate de rotatie in suporturile de rulment 4, 5, un arbore cotit 6 cu manivela 7 și cu o primă axă de simetrie, care este situată într-un singur plan cu axele cilindrilor 2, 3, situate în cilindrii 2, 3 în perechi, pistoanele 8 ale secțiunii de lucru și pistoanele 9 ale secțiunii compresorului, pentru a preveni rotația axială , având o formă necirculară (de exemplu, ovală), cu tije 10, o șaibă înclinată 11 cu pârghii 12, cu a doua axă de simetrie și cu o gaură coaxială cu aceasta, pe ambele părți ale cărei suporturi 13, 14 sunt amplasate simetric, legând placa oscilanta 11 cu manivela 7, in timp ce placa oscilanta 11 este conectata la pistoanele 8 si 9 prin alunecarea de-a lungul pârghiilor sale 12 15 si tijelor 10, o traversa 16 cu doua osii 17, 18 situata opus pe a treia. axa, care sunt montate articulat în blocul cilindric 1 în suporturile de rulment 19, 20; în plus, placa oscilătoare 11 este proiectată pentru a oscila pe două axe 21, 22 situate opus pe a patra axă, care sunt montate articulat în traversa 16 în suporturile de rulmenți 23, 24, cu a patra axă perpendiculară pe a treia axă și intersectându-se într-un punct comun cu prima, a doua și a treia axă, motorul conține suplimentar o chiulasă 25 a secțiunii compresorului, un compresor 26 cu un acționarea de la sistemul de echipamente electrice , un recipient de aer 27, un arbore cu came 28 cu came 29, 30 pentru controlul prin împingătoare 31, 32 supapele de admisie 33 și evacuare 34 ale chiulasei 35 a secțiunii de lucru, care este instalată pe continuare. a primei axe din blocul cilindric 1 în suportul de lagăr 36, în timp ce secțiunea compresorului de ieșire și ieșirea compresorului prin rezervorul de aer 27 sunt conectate la intrările supapelor de admisie 33 ale chiulasei 35 ale secțiunii de lucru. Duzele de alimentare cu combustibil 37 sunt instalate în chiulasa 35.

Un motor cu piston axial funcționează după cum urmează. Când arborele cotit 6 se rotește în suporturile de rulment 4, 5 din cilindrii 3 ai secțiunii compresorului, pistoanele 9 comprimă aerul și îl forțează în recipientul de aer 27. Cicluri de admisie și compresie. Când pistonul 8 este poziționat în punctul mort superior al cilindrului 2 al blocului de cilindri 1, când arborele cotit 6 se rotește, supapa de evacuare 34 se închide și supapa de admisie 33, situată în chiulasa 35, se deschide. se deplasează în direcția punctului mort inferior, cavitatea de lucru a cilindrului 2 este umplută cu aer comprimat din recipientul 27. Când pistonul 8 este în poziție, în care volumul cavității supra-pistonului este egal cu volumul a camerei de ardere, supapa de admisie 33 se închide și combustibilul este injectat prin duza 37. Începutul ciclului de cursă de putere. Când pistonul 8 atinge punctul mort inferior (sau cu o oarecare avans), se deschide supapa de evacuare 34. Sfârșitul cursei de lucru și începutul ciclului de evacuare. Când pistonul 8 se deplasează din punctul mort de jos în sus, gazele de evacuare sunt îndepărtate. Pistoanele alternative 8 prin tijele 10, balamalele 15 acționează asupra pârghiilor 12 ale plăcii oscilante 11, oscilant pe axele 21, 22 din suporturile de lagăr 23, 24 ale crucii 16 față de axa IV și împreună cu crucea 16 în suporturile de lagăr 19, 20 ale cilindrilor bloc 1 în raport cu axa III. Ca urmare, placa oscilanta 11 actioneaza prin suporturile de rulment 13, 14 pe manivela 7, ceea ce face o miscare circulara cu arborele cotit 6 fata de axa I in suporturile de rulment 4, 5 si cu arborele cu came 28 in suportul lagarului. 36 cu came 29, 30 care acționează prin împingătoarele 31, 32 către supapele de admisie 33 și evacuare 34 corespunzătoare ale chiulasei 35 ale motorului. Compresorul 26 servește la crearea presiunii aerului în rezervorul de aer 27 înainte de a porni motorul și crește presiunea în timpul funcționării pentru a crește raportul de compresie.

Invenția revendicată va îmbunătăți fiabilitatea, va reduce dimensiunile și va modifica raportul de compresie în timpul funcționării motoarelor cu piston axial.

REVENDICARE

Un motor cu piston axial care conține un bloc cilindri cu cilindri ai secțiunii de lucru și cu cilindri ai secțiunii compresor, instalat în blocul de cilindri cu posibilitatea de rotație în suporturi de rulmenți, un arbore cotit cu manivelă și cu o primă axă de simetrie, care este situat în același plan cu axele cilindrilor, situate în cilindri în perechi, pistoanele secțiunii de lucru și pistoanele secțiunii compresorului, pentru a preveni rotația axială, având o formă necirculară (de exemplu, ovală), cu tije, o șaibă înclinată cu a doua axă de simetrie, o cruce cu două axe situate opus pe a treia axă, care sunt montate pivotant în carcasă în suporturi de rulmenți. pe a patra axă, care sunt montate pivotant în traversă în suporturi de rulmenți, în timp ce a patra axă este perpendiculară pe a treia axă și se intersectează într-un punct comun cu prima, a doua și a treia axă, motorul conține în plus o chiulasă a cilindrului. secțiune de compresor, un rezervor de aer, un arbore cu came cu came pentru controlul supapelor de admisie și evacuare ale chiulasei secțiunii de lucru prin împingătoare, care este instalat pe prelungirea primei axe în blocul cilindrului într-un suport de rulment, cu ieșire de secțiunea compresorului și ieșirea compresorului prin recipientul de aer conectat la admisiile supapelor de admisie ale chiulasei, caracterizate prin aceea că motorul conține suplimentar un compresor cu o acționare electrică de la sistemul de echipamente electrice, care este pornit pentru a crea presiune în receptor înainte de pornirea motorului și, dacă este necesar, creșterea raportului de compresie, iar placa oscilantă are o gaură, pe ambele părți ale căreia există suporturi de rulment simetrice care leagă platoul oscilant de manivelă, în timp ce platoul oscilant este conectat la tije iar pistoanele prin îmbinări sferice care alunecă de-a lungul brațelor sale.

Invenţia se referă la motoare cu ardere internă, şi anume la motoare rotative. Problema tehnică rezolvată de invenție este: creșterea fiabilității structurii, în special reducerea uzurii garniturilor lamelor. Motorul include capace, între care este montat un rotor pe o axă, în fantele de ghidare ale căror lame sunt instalate. Lama are forma unui cilindru turtit, iar pe suprafața sa laterală sunt două șanțuri tangențiale situate diametral opuse. Capacele de pe latura orientată spre rotor au adâncituri inelare care formează un canal inelar pentru trecerea fluidului de lucru, separat de rotor. Canalul inelar are forma unui cerc în secțiunea transversală care trece prin axa cu un diametru corespunzător diametrului lamei. Canalul se îndoaie ondulat de-a lungul unei sinusoide simetric față de secțiunea mijlocie a rotorului, perpendicular pe axă. Capacele au ferestre pentru admisia aerului si gazele de evacuare. În corpul fiecărui capac există camere conectate la canal, în care sunt amplasate injectoare de combustibil și, dacă este necesar, calorifere. Inelele de etanșare sunt instalate liber în canelurile lamelor realizate pe suprafața laterală a secțiunilor discului lor. 4 bolnavi.

Invenţia se referă la motoare cu ardere internă, şi anume la motoare rotative. Motorul cu piston rotativ Wankel este cunoscut [A.F. Krainev. Dicționar-carte de referință despre mecanisme. - M.: Inginerie mecanică, 1987, p. 40]. În motor, un rotor triunghiular este plasat în interiorul unei carcase cilindrice, al cărei profil este realizat în funcție de epitrocoid. Rotorul este montat astfel încât să se poată roti pe un arbore excentric și este conectat rigid la un angrenaj care interacționează cu un angrenaj staționar. Rotorul cu roata dințată se rostogolește peste roata staționară, astfel încât marginile acesteia alunecă de-a lungul suprafeței interioare a carcasei, tăind volumele variabile ale camerelor canalului intern. În acest caz, se formează un canal pentru trecerea fluidului de lucru între suprafața interioară a carcasei și suprafața rotorului. Carcasa este echipată cu ferestre pentru alimentarea amestecului de combustibil și gazelor de eșapament, precum și o cameră conectată la canal cu o bujie instalată în ea. Motorul nu are piese masive care efectuează mișcare alternativă, ceea ce îmbunătățește netezimea funcționării și reduce nivelul de zgomot și vibrații în timpul funcționării. Cu toate acestea, designul are dezavantaje asociate cu prezența angrenajelor și a unui arbore excentric, ceea ce reduce fiabilitatea funcționării acestuia. Un motor axial rotativ a fost selectat ca prototip [Cerere PCT 94/04794, MKI F 01 C 1/344, publ. 03.03.94]. Motorul are o carcasă, în interiorul căreia se fixează pe axa de rotație un disc rotor cu palete instalate în fantele sale. Corpul este format din două capace masive conectate între ele. O inserție detașabilă este instalată în locașul inelar al fiecărui capac de pe partea rotorului, formând o configurație de canal pentru trecerea fluidului de lucru. Astfel, putem considera ca fiecare capac este realizat ca un compozit. Această tehnică a fost utilizată în prototip pentru a îmbunătăți fabricabilitatea unui capac masiv cu un canal de o configurație dată, care este dictată de forma lamei și de legea mișcării sale axiale alternative. Prototipul folosește lame sub formă de plăci dreptunghiulare, ale căror laturi scurte, îndreptate spre capace, au o rază de rotunjire. Canalul inelar pentru trecerea fluidului de lucru are o formă de secțiune transversală corespunzătoare, care este împărțită de discul rotorului în două părți egale în volum. În direcția de-a lungul axei rotorului, canalul se îndoaie într-o manieră ondulată conform unei legi periodice, simetric față de secțiunea mijlocie a rotorului, perpendicular pe axa rotorului. O undă într-o balanță plană are forma unui trapez. Capacele sunt echipate cu ferestre pentru alimentarea cu aer și evacuarea gazelor de evacuare, precum și o cameră conectată la canalul în care este instalat un injector de combustibil. Prototipul, spre deosebire de analogul de mai sus, are un aranjament de rotor cu disc axial și este complet echilibrat și, prin urmare, mai fiabil în funcționare. Cu toate acestea, în timpul funcționării motorului, lamele suferă sarcini de vârf semnificative din cauza coturilor canalului în trepte. În plus, sistemul complex de etanșări fixe pe lamă duce la uzura neuniformă a acestora în timpul funcționării. Garniturile situate pe lamele curbate se uzează mult mai repede decât pe suprafețele drepte, ceea ce duce la pierderea etanșeității camerelor de lucru și, în consecință, la o scădere a puterii sau chiar la defecțiunea motorului. Baza invenției este sarcina de a crește fiabilitatea structurii. Problema este rezolvată prin faptul că într-un motor axial rotativ, care include o carcasă formată din două capace interconectate, între care este instalat un rotor montat pe o axă, pe a cărui parte periferică există fante de ghidare orientate în planuri radiale de-a lungul axa rotorului, în care paletele sunt instalate asigurând posibilitatea mișcării lor alternative într-o direcție paralelă cu axa rotorului, pe suprafața interioară a fiecărui capac există o locașă în formă de inel de o astfel de configurație încât atunci când capacele sunt conectate, se formează un canal inelar pentru trecerea fluidului de lucru, canalul are o secțiune transversală care trece prin axa rotorului în paletele de formă și se îndoaie în formă de undă conform unei legi periodice, simetric față de secțiunea mijlocie a rotorul, perpendicular pe axa sa, în timp ce paletele sunt echipate cu elemente de etanșare, partea periferică a rotorului cu palete instalate este situată în interiorul canalului inelar, iar fiecare capac este echipat cu ferestre pentru alimentarea cu aer a canalului inelar și evacuare. gaze, precum și o cameră conectată la canalul inelar în care este instalat un injector de combustibil, conform invenției, fiecare lamă are forma unui cilindru turtit, pe suprafața laterală a căruia există două șanțuri tangențiale situate diametral opuse, realizat pentru a permite plasarea lamei în fanta de ghidare a rotorului, elementele de etanșare sunt instalate pe suprafața laterală a părților disc ale lamei, permițându-le să se miște liber de-a lungul perimetrului părților disc ale lamei; canalul se îndoaie într-o manieră ondulată de-a lungul unei sinusoide. Invenția este ilustrată prin figurile desenelor:

Figura 1 - vedere generală izometrică a motorului,

Figura 2 - izometria unei lame cu elemente de etanșare,

Fig.3 - secțiunea A-A din Fig. 1 (prin capac și conectorul rotorului),

Figura 4 este o diagramă a procesului de funcționare al motorului (mătură pe planul secțiunii inelare de-a lungul liniei centrale a canalului). Motorul include un capac superior 1 și un capac inferior 2, conectate prin șuruburi 3 printr-un distanțier 4. Rotorul 5 este fixat pe o axă 6 permițând rotirea lagărelor 7. Lamele 8, în formă de cilindru turtit, sunt instalate liber în fantele de ghidare ale rotorului 5 pe partea sa periferică. Capacele 1, 2 de pe partea îndreptată spre rotorul 5 au adâncituri inelare 9, care sunt proiectate astfel încât, atunci când capacele sunt asamblate într-o singură structură, se formează un canal inelar 10 pentru trecerea fluidului de lucru, separat. de rotorul 5. Canalul inelar 10 are o secţiune transversală care trece prin axa 6 forma unui cerc cu un diametru corespunzător diametrului paletei. Canalul inelar 10 se îndoaie într-o manieră ondulată de-a lungul unei sinusoide 11 simetric față de secțiunea mijlocie a rotorului 5, perpendicular pe axa 6. Capacele 1, 2 au ferestre 12 pentru admisia aerului și ferestre 13 pentru gazele de evacuare. În corpul fiecărui capac există camere 14 conectate la canalul 10, în care sunt amplasate injectoare de combustibil 15 și, dacă este necesar, calorifere (neprezentate în figuri). Lama 8 are două caneluri tangenţiale 16 pe suprafaţa sa laterală, situate diametral opuse. Elementele de etanșare - inelele 17 - pot fi instalate liber în caneluri realizate pe suprafața laterală a secțiunilor discului paletelor 8. Canalul 10 este împărțit de rotor în două părți, fiecare dintre acestea putând fi împărțită în zone: 18 - admisie de aer zona, 19 - zona de compresie, 20 - zona de cursa de lucru, 21 - zona de eliberare a gazelor de esapament. În acest caz, fiecare zonă de lucru a părții superioare a canalului este deplasată în raport cu zona de lucru similară a părții inferioare a canalului cu un anumit unghi. În cazul în care „unda sinusoială” a canalului are 2 perioade, așa cum se arată în Fig. 4, atunci unghiul de deplasare este de 90 o. La motoarele cu putere mai mare și, prin urmare, cu un diametru mai mare al rotorului, se recomandă creșterea numărului de perioade de îndoire a canalului. În acest caz, unghiul de schimbare va fi mai mic. Motorul funcționează după cum urmează. În momentul inițial, mecanismul de declanșare face ca rotorul 5 să se rotească, iar paletele 8 încep să se miște de-a lungul canalului 10. În același timp, aerul este aspirat sau pompat în volumul dintre paletele adiacente 8 situate în zona 18 prin intermediul fereastra 12. Apoi, după ce ambele lame trec prin fereastră, volumul dintre ele scade și apare compresia aerului (zona 19). În zona de cursă de lucru 20, combustibilul este alimentat din camera 14 prin duza 15 în aer comprimat, care se auto-aprinde la un grad ridicat de compresie sau este aprins folosind un calorifer. Presiunea gazelor în expansiune acționează asupra palelor 8 și rotește rotorul 5. Gazele de evacuare ies prin geamurile 13 din zona 21. Ulterior, arderea este susținută de o alimentare continuă cu combustibil prin duza 15. Când motorul funcționează, paletele 8 efectuează o mișcare complexă: alternativă în fantele rotorului 5 și mișcare de translație în canalul inelar 10. Etanșarea camerelor de lucru dintre pale se realizează prin inelele 17. Datorită faptului că inelele sunt instalate liber în canelurile de pe lame, atunci când lamele se mișcă, ele alunecă de-a lungul canelurii, schimbându-și constant poziția și, prin urmare, se uzează uniform. Forma sinusoidală a canalului 10 asigură o mișcare lină a lamelor, ceea ce reduce uzura acestora în comparație cu prototipul și crește fiabilitatea operațională. Motorul conform invenției poate funcționa conform ciclului descris pe orice combustibil lichid de hidrocarbură fără a modifica designul. În cazuri speciale, când diametrul lamei este crescut semnificativ pentru a obține o putere mare a motorului, se poate apropia de o valoare critică. Pentru a evita acest lucru, în capace sunt realizate mai multe canale concentrice, iar în rotor există mai multe rânduri concentrice de fante cu un număr corespunzător de lame de diametru mai mic instalate în ele. Invenția își va găsi aplicație industrială în industria auto, industria aeronautică și poate fi utilizată în centrale electrice portabile.

REVENDICARE