Przedmiotem wynalazku jest silnik z tlokiem zwlaszcza typu zawierajacego stator, w którym znajduje sie wglebienie o czterech wybraniach,, w których poruszany jest rotor o trzech glowicach, wyznaczajacy trzy komory robocze o zmiennej ob¬ jetosci, ograniczone wewnetrzna powierzchnia sta- tora oraz zewnetrzna powierzchnia rotora. Silnik taki zawiera ponadto znane srodki do doprowa¬ dzania gazu do komór zaplonu paliwa i do wy-" dechu gazu po spaleniu i rozprezeniu.Mimo licznych korzysci tego typu silników, nie opracowano dotychczas zadnej w pelni udanej realizacji w skali przemyslowej. Glówna trudnosc rozwiazania problemu polega na wykonaniu pola¬ czenia miedzy rotorem a walem uruchamianym przez ten rotor.Dla zrealizowania tego polaczenia nie wystar¬ czy zastosowanie zwyklego mimosrodu. Dla roz¬ wiazania tego problemu w sposób zadowalajacy, nalezaloby opracowac konstrukcje kompensujaca zmienny luz który musi wystepowac miedzy tra¬ jektoria w ksztalcie kola typowa dla mimosrodu, a trajektoria której podlega faktycznie srodek ro¬ tora w postaci krzywoliniowego kwadratu o ksztal¬ cie asa karowego, a punktami zwrotu.W znanych urzadzeniach zastosowano przeklad¬ nie zebata zespolona z walem wyjsciowym i wspól¬ pracujaca z listwami zebatymi zespolonymi a ro¬ torem i majacymi tak ja on ksztalt trójkata krzy¬ woliniowego odpowiadajacy krzywej jaka wyzna¬ lo cza stator na rotorze podczas przemieszczania sie rotora.Znane rozwiazania wykazuja jednak liczne wa¬ dy, z których glówna jest niemoznosc zapewnie¬ nia wlasciwego zrównowazenia rotoru oraz to, ze glowice rotoru naciskaja kolejno, bardzo silnie na sciany statora, a nawet gwaltownie uderzaja o dna wybran statora.Celem wynalazku jest wyeliminowanie tych niedogodnosci przy zachowaniu korzysci silników z tlokiem obrotowym.Istote wynalazku stanowi silnik z tlokiem obro¬ towym zawierajacy stator posiadajacy wglebienie o czterech identycznych wybraniach i ruchomy w tym wglebieniu rotor o trzech identycznych glo¬ wicach, z których kazda pozostaje w styku ze sta- torem, wyznaczajac w ten sposób trzy o zmiennej objetosci komory utworzone miedzy wewnetrzna powierzchnia rotora. Silnik charakteryzuje sie tym, ze w rotorze miesci sie wewnetrzny za¬ mkniety tor o ksztalcie trójkata krzywoliniowego, w którym znajduje sie geometryczny srodek ro¬ tora i którego boki sa równolegle do trójkata krzywoliniowego zewnetrznego utworzonego przez luki kola przechodzacego przez boczne powierzch¬ nie cylindryczne, które tworza konce glowic ro¬ tora. Ponadto, silnik zawiera mimosród zespolony z walem glównym umieszczony wspólosiowo do srodka statora i uruchamiany przez wewnetrzny tor rotora, przy czym mimosród ma ksztalt owal- 847963 84796 4 ny tak ze pozostaje w ciaglym styku w trzech punktach z wewnetrznym torem rotora.Wedlug dalszej cechy wynalazku, mimosród za¬ wiera dwa cylindryczne symetryczne krazki slu¬ zace jako punkty oparcia na torze przy czym je¬ den z krazków jest umieszczony wspólosiowo ze srodkiem statora. W korzystnej postaci wynalazku co najmniej jeden krazek ma ksztalt kwadratu krzywoliniowego i obraca sie wokól czopa mimo- srodu, którego powierzchnia zewnetrzna przesu¬ wajaca sie slizgowo w sposób ciagly na strefie srodkowej toru rotora, oraz co najmniej drugi krazek o ksztalcie krzywoliniowego kwadratu nie¬ ruchomy i wspólosiowy ze srodkiem statora przy czym powierzchnie zewnetrzna tego krazka prze¬ suwa sie w sposób staly na strefie obwodowej toru rotora, sasiadujaca strefa srodkowa.W silniku wedlug wynalazku przemieszczenia ro¬ torów jest kierowane przez mimosród wspólpracu¬ jacy z wewnetrznym torem rotora, co zapewnia regularne przekazanie obrotów na wal glówny uni¬ kajac gwaltownych uderzen rotora o stator, ponie¬ waz srodek glowic rotora ma w stosunku do srod¬ ka obrotu predkosc równa zeru.Dalsza korzysc silnika wedlug wynalazku polega na tym, ze tor oporowy jest utworzony z odcin¬ ków w ksztalcie trójkata krzywoliniowego i jest umieszczony wewnatrz rotora, co umozliwia przejscie przez rotor walu glównego lub elemen¬ tów zespolonych z tym walem. Cecha ta jest wy¬ korzystana w wykonaniu silnika wedlug wyna¬ lazku, w którym silnik zawiera dwa identyczne uklady stator — rotor i którego rotory sa pola¬ czone wspólnym walem, przechodzacym przez te rotory i zespolonym z odpowiednimi mimosroda- rai.Korzystnie stosuje sie przewody laczace otwory doprowadzajace gaz do wglebienia statora pierw¬ szego zespolu z otworami wglebienia wydechu sta¬ tora drugiego zespolu tak, ze drugi zespól stanowi uklad ssania, dla gazu zasilajacego pierwszy ze¬ spól który stanowi zespól silnikowy ze sprezarka.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat silnika z tlokiem obrotowym pracujacym w cyklu czterosuwowym, przy czym fig. 1 pokazuje poszczególne polozenia mimosrodu w stosunku do rotora, fig. 2—7 — kolejne poloze¬ nia rotora w statorze ilustrujace dzialania silnika, fig. 6 — inny przyklad wykonania silnika zawie¬ rajacego dwa zespoly stator — rotor w czescio¬ wym przekroju poprzecznym, fig. 9 — trzy zasad¬ nicze elementy silnika z fig. 8 w przekroju po¬ przecznym oraz schemat polaczen miedzy dwoma zespolami, fig. 10 — trajektorie mimosrodu silni¬ ka z fig, 1, fig. 11 i 12 — dalszy przyklad wyko¬ nania wynalazku, a fig. 13 — korzystna postac silnika obrotowego w przekroju.Silnik z tlokiem obrotowym przedstawiony na fig, 1 sklada sie z nieruchomego statora 1 i ru¬ chomego rotora 2 osadzonego wewnatrz wglebie¬ nia w statorze 1. Stator 1 jest poczwórnie syme¬ tryczny w stosunku do nieruchomego srodka C, a wglebienie statora ma ksztalt czterech identycz¬ nych wybran la. Rotor 2 ma potrójna obrotowa symetrie i tworzy trzy identyczne glowice 2a ko¬ lejno przemieszczajace sie w kazdym z wybran statora.Ksztalt wewnetrzny statora oraz zewnetrzny ro- tora sa tak wyznaczone, ze co najmniej dwie glo¬ wice rotora pozostaja ciagle w styku ze sciana statora. W ten sposób miedzy wewnetrzna po¬ wierzchnia statora a zewnetrzna powierzchnia ro¬ tora zostaja wyznaczone trzy komory o objetosci zmiennej podczas przemieszczania rotora.Ksztalt przyjety odpowiednio dla wybran la sta¬ tora 1 oraz dla glowic 2a rotora 2 wyznaczaja w statorze cztery punkty bedace srodkami 11, 12, 13, 14 wybran odpowiadajace jednemu chwilowemu srodkowi obrotu glowicy 2a, która sie w wybra¬ niu znajduje. Ksztalt powierzchni bocznych wybran statora odpowiada lukom zatoczonym w tych punktach. Glowice rotora sa wyznaczone przez dwa luki zatoczone z jednego punktu, na przyklad punktu 21, który gdy glowica znajduje sie na dnie kolejnego wybrania, pokrywa sie ze srodkiem 11, 12, 13 lub 14 tego wybrania. Oba luki lacza sie w swej szczytowej czesci wyposazone sa w segmen¬ ty uszczelniajace, zapewniajace styk ze sciana sta¬ tora na poziomie punktu zwrotu miedzy powierzch¬ niami dwóch sasiednich wybran.Opisany silnik dziala w cyklu czterosuwowym przy zastosowaniu dwóch swiec zaplonowych 31 i 32 umieszczonych w przeciwleglych wybraniach statora oraz dwóch urzadzen 33 i 34 zapewniaja¬ cych otwieranie i zamykanie przewodów do wpro¬ wadzania gazu do komór statora oraz do wydala¬ nia gazu przy wydechu.Znane dzialanie silnika jest pokazane na fig. 2—7, na których przedstawiono kolejno polozenie rotora w stosunku do statora.Fig. 2 przedstawia rozpoczecie taktu ssania mie¬ szanki paliwowej do komory (prawa strona fig. 2), który trwa az do polozenia przedstawionego na fig. 3. Mieszanka paliwowa jest nastepnie prze¬ mieszczana do górnej czesci wglebienia statora az do polozenia przedstawionego na fig. 4, w którym rozpoczyna sie takt sprezania mieszanki paliwowej.Na fig. 5 przedstawiono polozenie rotora po za¬ konczeniu taktu sprezania gdy nastepuje zaplon.Rozprezajacy sie gaz odpycha rotor az do polo¬ zenia przedstawionego na fig. 6. Wydech spalin zaczyna sie w polozeniu przedstawionym na fig. 6 i trwa do polozenia przedstawionego na fig. 7 az do chwili gdy rotor wróci do polozenia juz przed¬ stawionego na fig. 3.Fig. 2—7 przedstawiaja przemieszczenia rotora stanowiace szereg kolejnych przechylen majacych jako srodek obrotu srodki wybran statora to jest srodki 14 (fig. 2), 13 (fig. 3), 12 (fig. 4) i 11 (fig. 5).W kazdej komorze roboczej o zmiennej objeto¬ sci caly cykl opisanych wyzej operacji powoduje szesciokrotne kolejne przechylanie sie rotora. W komorze roboczej wyznaczonej przez okreslona po¬ wierzchnie rotora nastepuje wiec kolejno zaplon od jednej oraz od drugiej swiecy 31 i 32. Kazda z trzech komór roboczych podlega temu samemu cyklowi, przy czym miedzy jedna komora a druga poszczególne operacje sa przesuniete w czasie.Zgodnie z tym na fig. 2 ssanie jest przedstawione 40 45 50 55 60#4796 z prawej strony na pierwszej powierzchni rotora, na fig. 4 z lewej strony na drugiej powierzchni, a na .fig.-6 "z prawej strony na trzeciej powierzch¬ ni rotora.Nawiazujac do fig 1 wyzej omówione ruchy ro¬ tora 2 sa przekazywane do walu glównego umiesz¬ czonego wspólosiowo w stosunku do srodka C sta- tora za posrednictwem mimosrodu 40, który jest zespolony z walem 3 nie przedstawionym na fig.I lecz przedstawionym na fig. 13.Mimosród 40 jest umieszczony w srodku roto¬ ra 2 wewnatrz wglebienia wyznaczonego przez tor 41 w ksztalcie trójkata krzywoliniowego. Mimo¬ sród 40 (fig. 10) ma ksztalt owalny i w ten spo¬ sób ma zawsze trzy punkty 44a, 44b, 44c styczne z torem 41.Mimosród 40 wyposazony jest na obu przeciwle¬ glych koncach w dwa symetryczne krazki, przy czym krazek kierowniczy 42 jest umieszczony wspólosiowo ze srodkiem C, a drugi krazek sta¬ nowiacy czop 43 ze srodkiem M. Dla dalszego zmniejszania tarc boki mimosrodu sa korzystnie dodatkowo wyposazone w elementy, takie jak lo- lyska toczne lub kulkowe. Podobnie, w celu zmniejszenia tarcia pomiedzy glowica rotora a sciana statora na dnie wybran, stator zawiera na przyklad dwa krazki oporowe .44 i 45 (fig. 1) umieszczone przeciwlegle w stosunku do obu swiec zaplonowych.Trajektoria toru 41 jest okreslona na podstawie toru teoretycznego 46 utworzonego z trzech rów¬ nych luków zatoczonych z trzech srodków 21, 12, II glowic rotora przedstawionego krzywa jaka opisalby na rotorze srodek C statora podczas po¬ szczególnych ruchów rotora. Boki trójkata krzy¬ woliniowego wyznaczajac tor 41 sa równolegle do tych trzech luków i polozone na zewnatrz toru teoretycznego 46, w odleglosci równej promienio¬ wi krazka 42.Ksztalt mimosrodu jest wyznaczony ksztaltem toru 41. W szczególnosci, odleglosc miedzy srod¬ kami obu identycznych krazków-42 i 43 jest rów¬ na wysokosci trójkatów krzywoliniowych tworza¬ cych tor teoretyczny 46. Boki mimosrodu maja ksztalt wypukly co pozwala na zmiane krazków 42 i 43 jako punktów oparcia na torze 41. Uklad mimosródowy jest wiec ciagle w styku z tym to¬ rem w trzech,punktach.Ksztalt owalnego mimosrodu 40 (fig. 10) jest wy¬ znaczony przez dwa uklady dwóch krzywych wy¬ puklych 65 — .66 i 67 — 68 symetrycznych, prze¬ ciwleglych parami i polaczonych stycznie. Obie krzywe 65 i 66 odpowiadaja obwodowi kazdego z krazków 42 i 43 ze srodkami, odpowiednio w C i M oraz maja promien równy odleglosci oddzie¬ lajacej kazdy bok toru teoretycznego 46 z fig. 1 równoleglego do toru 41.Drugi uklad krzywych 67, .68 oznacza miejsce kolejnych styków (fig. 1 -44a—44b) miedzy torem 41 rotora 2 a mimosrodem 40 podczas ich prze¬ mieszczania.Na fig. 1 przedstawiono przy pomocy róznych linii trzy kolejne polozenia glowic rotora wraz z rotorem 41 i mimosrodu 40 obracajacego sie wo¬ kól srodka C, podczas jednego przechylenia rotora wokól srodka 11.W przykladzie wykonania przedstawionym na fig. 8 i 9 ilustrujacych dzialanie w cyklu dwusu- wowym, silnik zawiera dwa zespoly stator — ro¬ tor 50, 51 podobne do opisanego przy omawia¬ niu fig. 1. Wal glówny 33 jest wspólny dla obu zespolów i przechodzi przez nie.Rotory 50a i 51a obu zespolów sa przesuniete o 180° wzgledem siebie. Jedynie zespól 50 zawie¬ ra swiece zaplonowe w ilosci czterech to znaczy jedna swiece dla kazdego .wybrania statora. Na kazdej z czterech powierzchni statora tak w zespo¬ le 51 jak w zespole 50, znajduje sie otwór dopro- L5 wadzajacy mieszanke paliwowa onaz otwór wyde¬ chowy.Poszczególne otwory wydechowe zespolu 51 sa odpowiednio polaczone z otworami doprowadzaja¬ cymi gaz do zespolu 50 przez przewody -przeply- ao wowe 54 w sposób przedstawiony na fig. 9.W ten sposób zespól 50 stanowiacy zespól sil¬ nikowy wprowadzajacy wal i jednoczesnie zespól 51 uruchamiany przez ten wal w ruch obrotowy jest stosowany jako zespól ssania mieszanki pali- 55 wowej dla zasilania zespolu poprzedniego. W ta¬ kim przypadku kazda faza zmniejszania objetosci komory roboczej zespolu 51 nie powoduja spreza¬ nia lecz przesylanie gazu do jednej z komór ze¬ spolu 50 a gaz w zespole 50 przechodzi nastepnie 80 przez poszczególne fazy sprezania, zaplonu, roz¬ prezania i wydechu.W zespole silnikowym 50 przedstawionym na fig. 8 zawory 55 i 56 sa stosowane do otwierania lub zamykania otworów doprowadzajacych mie- szanke paliwowa, oraz otworów wydechowych.-"Za¬ wory te sa sterowane ukladem popychaczy i 'krzy¬ wek uruchamianych *przez wal rozdzielczy U7 ze- spolony z walem glównym =53'. Dla zespolu komór 51 (fig. 8) do otwierania i zamakania otworów do- 40 prowadzajacych mieszanke paliwowa przyjeto in¬ ne rozwiazanie, otwory wydechowe ;tego zespolu nie musza byc zamykane, poniewaz przewody przesylowe sa otwierane lub zamykane w zalez¬ nosci od polozenia zaworów 55 zespolu 50. !Roz- *5 dztelacz gazu 58 jest umieszczony mi^tizy statorem 9H zespolu 51. Rozdzielacz ten zawiera 'przewody 50 umieszczone u wylotu przewodów 00 doprowa¬ dzajacych gazy do zespolu -51, oraz przewód iier- scieniowy 61 zasilany w sposób ciagly w mieszan- 50 ke paliwowa i majacy otwory umieszczone u wy¬ lotu przewodu 59. Otwory te sa "zamykane przez tarcze obrotowa 62, zawierajaca otwór *S który okresowo -laczy przewody 59 z przewodem fll przez okres czasu niezbedny do doprowadzania mie- 55 szankiipaliwowej do ^zespolu * 51.W przykladzie wykonania opisanym wyzej -kraz¬ ki 42 i 43 mimosrodu 46 maja ksztalt 4cÓl i ich zetkniecie sie -z torem 41 rotora 2 jest oczywiscie regularne. oo Naprezenia wystepujace w punktach styku 44a, 44b i 44c moga nsiagac znaczne wartosci, tak w wyniku sily odsrodkowej elementów bedacych w ruchu, jak równiez pod wplywem reakcji wynika¬ jacej skutkiem kazdego wybuchu. Tworzenie sie * wygniecen lub stref przedwczesnie zuzytych na7 mimosrodach 40 lub krazkach 42, 43 powodowalo¬ by powstawanie niepozadanych luzów wywoluja¬ cych szkodliwe drgania doprowadzajace szybko do zniszczenia silnika.Dla zapobiezenia tej niedogodnosci w korzystnym wykonaniu silnika wedlug wynalazku (fig. 13) mi- mosród 40 jest czescia skladowa konwencjonalnej korby lub walu korbowego 142. W tym przypadku mimosród 40 przedstawiony na fig. 1 jest podwo¬ jony (40a i 40b) i rozmieszczony po obu stronach rotora 2. Os obrotu walu 3 walu korbowego 142 przechodzi przez srodek C statora 1 (fig. 1).W wale korbowym 142 przedstawionym na fig. 13 odsady 3a i 3b walu 3 sa polaczone z czopem korbowym 143 za pomoca dwóch ramion tworza¬ cych mimosrody 40a i 40b odsady 3a i 3b stano¬ wia czopy glówne i obracaja sie w lozyskach 4a i 4b a czop korbowy 143 sluzy jako czop dla krazka 5 w ksztalcie kwadratu o bokach krzywo¬ liniowych.Obwód kazdego z mimosrodów 40, 40a zachowu¬ je, bez wzgledu na polozenie walu korbowego 142, trzy punkty styku z torem 41 rotora 2. Krazek 5 (fig. 11) styka sie ze sciana wewnetrzna toru 41 badz bokiem 5a badz dwoma bokami 5a i 5b (fig. 12), w zaleznosci od odpowiednich polozen walu korbowego oraz sciany toru 4'. Kwadratowy i krzywoliniowy ksztalt krazka 5 wykazuje te ko¬ rzysc, ze naprezenia promieniowe rozdziela na ca¬ la plaszczyzne to znaczy na plaszczyznie jednego lub dwóch boków elementu, podczas gdy przy za¬ stosowaniu krazka 42 lub 43 o ksztalcie okraglym naprezenia promieniowe sa wywierane w jednym punkcie.W celu zlikwidowania naprezen punktowych po przeciwnej stronie krazka 5, co najmniej jeden krazek kwadratowy 6 (fig. 11) lub 6a (fig. 13) o bokach krzywoliniowych, umieszczony jest wspólosiowo do osi C na plaszczyznie 7a statora (fig. 11 i 13), przy czym przekatne krazka 6a sa przesuniete o 45° w stosunku do przekatnych kraz¬ ka 5. Z uwagi na fakt, ze wal korbowy 142 jest symetryczny, korzystnym jest umieszczenie iden¬ tycznego drugiego krazka 6b na drugiej powierz¬ chni 7b statora. Oba krazki 5 i 6 maja te sama orientacje wzgledem osi C i naciskaja na strefy obwodowe toru 41 rotora 2 sasiadujace ze strefa srodkowa, na która naciska krazek 5. Z powyz¬ szego wynika, ze mimosród lub mimosrody 40a, oraz 40b w dalszym ciagu kieruja obrotem rotora 2 a naprezenia promieniowe sa przekazywane i rozdzielane na krzywoliniowe boki krazków 5, 6a i 6b.Wynalazek nie ogranicza sie do wyzej opisanych przykladów wykonania, lecz obejmuje inne wy¬ konania, zwlaszcza w zastosowaniu przemyslowym takim jak na przyklad w pompach i kompreso¬ rach. PL