Патент на изобретение №2162954

(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ И МОТОР-КОЛЕСО

(57) Реферат:

Изобретение относится к области техники, а именно к двигателестроению, и предназначено для повышения эффективности существующих поршневых и роторно-поршневых двигателей, упрощения их конструкции, а также улучшения эксплуатационных характеристик, повышения экономичности. Поставленная задача достигается разделением камеры сгорания и расширения клапаном, при этом камеры сгорания объединены в единую камеру сгорания, газораспределение соответствует газораспределению двухтактного двигателя. Газораспределение в двигателе внутреннего сгорания с аксиальным расположением цилиндров осуществляется шайбой газораспределения, связанной с валом. Сжатие может осуществляться компрессорами, дополнительно связанными с трансмиссией через коробку отбора мощности и механизм изменения частоты вращения, регулируемый педалью тормоза. Уменьшение объема единой камеры сгорания может быть достигнуто за счет изменения формы цилиндров с традиционной на форму эллипса. При использовании касающихся цилиндров, между цилиндром и корпусом создается дополнительная полость, связанная с основным цилиндром. Для использования в комбинации с двигателями со свободно движущимися поршнями предложена конструкция роторного гидро- и пневмомотора с треугольным ротором и мотор-колеса, состоящего из аксиального и лопаточного гидромоторов. 3 с. и 2 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к области техники, а именно к двигателестроению, и предназначено для повышения эффективности существующих поршневых и роторно-поршневых двигателей, упрощения их конструкции, повышения экономичности, а также улучшения эксплуатационных характеристик.

Известны различные варианты двигателя, содержащего цилиндр, поршень, головку цилиндров, формирующих совмещенные камеры сгорания и расширения, а также шатун и коленчатый вал, впускной и выпускной патрубки и т.д. Одним из вариантов данной конструкции является четырехтактный двигатель. Принцип работы сводится к следующему: поочередно в каждом цилиндре
– при повороте коленчатого вала 0 – 180^o происходит впуск топливной смеси;
– при повороте коленчатого вала 180 – 360^o происходит сжатие топливной смеси;
– при повороте коленчатого вала 360 – 480^o происходит сгорание топливной смеси (рабочий ход);
– при повороте коленчатого вала 480 – 720^o происходит выпуск отработавших продуктов сгорания.

К недостатком данного двигателя можно отнести следующее:
1. Поворот коленчатого вала от 120 – 180^o и 300 – 360^o при наличии четырех цилиндров, происходит по инерции. Избыточная нагрузка в этот период приведет к прекращению работы двигателя. Во избежание подобных нарушений все двигатели внутреннего сгорания оборудуются сцеплением, что значительно усложняет конструкцию, повышает металлоемкость, приводит к необходимости изолировать картер и коробку передач (содержащих масло) от сцепления, требует дополнительного технического обслуживания, не говоря уже о ремонте, кроме того, приводит к повышению центра масс.

2. Работа данного двигателя осуществляется скачками в результате изменения давления в период сгорания топливной смеси с последующим процессом расширения, а также по причине, сформулированной в п.1. Этот недостаток адекватно нивелировать с помощью маховика удается не всегда, что приводит к повышению уровня вибрации. Восьмицилиндровый двигатель при V-образном расположении цилиндров в какой-то степени лишен данного недостатка за счет увеличения металлоемкости.

3. Избыточное давление в начальный период сгорания топливной смеси приводит к повышению силы трения, что способствует более быстрому износу деталей двигателя. Попытки уравновесить избыточное давление приводит к значительному усложнению конструкции и повышению металлоемкости.

4. Старт двигателя требует дополнительного устройства, осуществляющего поворот коленчатого вала на угол не менее 360^o, за который хотя бы в одном цилиндре происходит “впуск” и “сжатие”. В настоящее время используется электропривод с аккумулятором, что значительно увеличивает массу двигателя и требует периодических капиталовложений (покупка аккумулятора).

5. Топливная смесь готовится карбюратором, либо осуществляется впрыск непосредственно в камеру сгорания насосом высокого давления ограниченного количества топлива. Оба механизма технически сложны, трудны в регулировке, требуют постоянного технического обслуживания.

6. В зимнее время старт двигателя затруднен, т.к. между моментом подготовки топливной смеси и моментом ее сгорания проходит некоторое время, в течение которого происходит конденсация топлива на стенках камеры сгорания и впускного патрубка.

7. Зажигание карбюраторных двигателей требует ряд приборов (прерыватель-распределитель, коммутатор, катушка зажигания и т.д.), значительно усложняющих конструкцию и требующих технического обслуживания.

Также известен двухтактный двигатель. Основное отличие от описанного выше двигателя заключается в том, что процессы “впуска” и “выпуска” совмещены и осуществляются в конце рабочего хода. В результате предварительного сжатия топливной смеси в подпоршневом пространстве и картере происходит продувка камеры сгорания. Указанное отличие позволяет произвести рабочий цикл при повороте коленчатого вала на 360^o, а не на 720^o, как у четырехтактного двигателя.

К недостаткам данного двигателя, помимо описанных выше, как и для четырехтактного в п.п.1-7, можно отнести следующее:
8. “Продувка” камеры сгорания менее эффективна, чем выпуск отработанных продуктов горения с последующим впуском топливной смеси, что приводит к уменьшению мощности двигателя. Дополнительные устройства, позволяющие повысить эффективность продувки, усложняют конструкцию.

9. “Сухой” картер не позволяет адекватно провести смазку двигателя, что приводит к необходимости добавлять машинное масло в топливо, при сгорании которого образуются токсичные продукты в большей степени по сравнению с четырехтактным двигателем.

Также существуют двигатели с несколькими камерами сгорания (форкамерами), обеспечивающими факельное зажигание. За счет того что в форкамеру подается более обогащенная смесь, удается повысить надежность зажигания. Подобная конструкция позволяет обеспечить устойчивую работу двигателя при использовании менее обогащенной топливной смеси. Недостатки двигателя, оборудованного и не оборудованного форкамерами, сходны.

Известен двигатель с аксиальным положением цилиндров. Отсутствие кривошипно-шатунного механизма обеспечивает данному двигателю некоторые преимущества, однако все остальные недостатки п.п. 3-7 аналогичны.

Известен двигатель с качающимися цилиндрами, который предложил Е.С.Бугаец в 1974 г. (Авторское свидетельство СССР N 449168, кл. F 02 М 29/00). Автор считает, что, отказавшись от шатуна и посадив цилиндр обычной формы непосредственно на шип, можно увеличить КПД. Однако, помимо описанных недостатков в п.п. 1-7, существует еще один – вместе с цилиндром должна качаться и свеча, которая бы обеспечивала возгорание смеси на холодном двигателе.

Известен роторный двигатель (фиг. 14), имеющий следующий рабочий цикл:
– во время начальной стадии от 0 до 40^o поворота при открытых впускном и выпускном коллекторах происходит продувка полости, в которой заканчивается расширение, что способствует понижению экономичности;
– после отсечки вершиной “B” выпускного клапана, при повороте ротора на 40^o продувка заканчивается и начинается наполнение, которое продолжается около 100^o;
– после отсечки вершиной “B” впускного клапана начинается процесс сжатия, продолжающийся около 80^o, сопровождающийся большими утечками;
за 10-15^o до окончания процесса сжатия свечой инициируется горение, после чего следует процесс расширения, продолжающийся 90^o;
– после открытия выпускного окна начинается выпуск, продолжающийся 120^o.

Таким образом, при всех достоинствах, которые имеет роторный двигатель, существует значительный недостаток – конструкция роторного двигателя плохо подходит для процесса сжатия.

Известные двигатели со свободнодвижущимися поршнями (ДСДП), несмотря на то что имеют значительные преимущества по отношению к двигателям, имеющим, например, кривошипно-шатунный механизм, не столь распространены. Принцип действия ДСДП сводится к тому, что поршнями, не связанными с приводом, создается повышенное давление газа. Это же избыточное давление газа используется для продувки камеры сгорания, образующейся между стенками цилиндра и встречными поршнями. Смешивание выхлопных газов и воздуха, сжатого поршнями, способствует значительному снижению температуры смеси. В дальнейшем избыточное давление выхлопных газов и сжатого воздуха утилизируется в турбине.

Наряду с большим количеством достоинств, таких как более высокое по сравнению с приводными двигателями КПД, возможность использовать любые виды топлива и т.д., существуют и некоторые недостатки. Например, необходимость создавать синхронизирующие механизмы, которые усложняют конструкцию и ухудшают параметры компактности.

Задачей изобретения является повышение эффективности существующих поршневых и роторно-поршневых двигателей, упрощение их конструкции, повышение экономичности, а также улучшение эксплуатационных характеристик.

Поставленная задача в двигателе внутреннего сгорания, содержащем два и более цилиндров при расположении в ряд, V-образном, аксиальном расположении, с качающимися цилиндрами или со свободно движущимися поршнями, при этом камеры сгорания объединены в единую камеру сгорания, которая разделена с камерами расширения клапаном или вращающейся шайбой, а сжатие осуществляется компрессорами, достигается тем, что компрессоры связаны с трансмиссией, содержащей коробку отбора мощности или мотор-колесо, и механизмом изменения частоты вращения, регулируемым педалью тормоза, что позволит использовать для сжатия энергию торможения; цилиндры имеют форму эллипса; при качающемся положении цилиндров образована дополнительная полость между стенкой цилиндра и корпусом, соединенная с основным цилиндром.

Поставленная задача в роторно-поршневом двигателе, состоящем из корпуса и ротора, в котором процессы всасывания, сжатия и горения вынесены за пределы двигателя, достигается тем, что в левой части двигателя, симметрично относительно центра, сверху создается второй выпускной патрубок, вместо впускного патрубка создается впускное окно, связывающее камеру расширения с единой камерой сгорания, симметрично относительно центра в правой части двигателя создается второе впускное окно, области расширения отделены от единой камеры сгорания клапаном.

Поставленная задача в предлагаемом мотор-колесе, содержащем аксиальный гидромотор в качестве первой ступени, достигается тем, что оно не имеет непосредственного соединения косой шайбы с поршнем, что приводит к автоматическому отключению этой ступени при отсутствии давления в ее цилиндрах, при этом вторая ступень представляет собой лопаточный гидромотор.

Конструктивные схемы предлагаемых устройств представлены на фиг. 1-22.

В поршневых ДВС (фиг. 1-3) камеры сгорания объединены в единую камеру и отделены от камер расширения. Поступление продуктов сгорания из единой камеры сгорания (1) в камеры расширения (3) контролируется системой клапанов (2). Выпуск из камеры расширения может осуществляться либо с использованием клапанов, либо, что предпочтительно, через отдельное окно, расположенное в нижней части камеры расширения. Механизм газораспределения соответствует механизму газораспределения двухтактного двигателя, обеспечивает постоянное соединение одной из камер расширения (3) и камеры сгорания (1) при любом повороте коленчатого вала.

Сжатые до рабочего давления воздух и топливо через раздельные накопители (фиг. 22), регулятор давления, обеспечивающий давление от 0 до максимальных значений (соответственно положению педали газа), подаются в единую камеру сгорания (1) и в одну из камер расширения (3) только при нажатой педали газа. При отпущенной педали газа сжатые воздух и топливо в единую камеру сгорания не подаются – двигатель не работает, т.о. холостых оборотов нет. Регуляция степени обогащения топливной смеси в камере сгорания обеспечивается изменением сечения топливного и воздушного трубопроводов. На охлажденном двигателе зажигание инициируется однократным разрядом между контактами свечи зажигания. Необходимый ток для разряда может быть обеспечен электрическим конденсатором. На прогретом двигателе горение инициируется высокой температурой и давлением. При повышении давления в камере сгорания выше рабочего подача топлива и сжатого воздуха автоматически перекрывается клапаном. После снижения давления в результате открытия новой камеры расширения при повороте коленчатого вала подача топлива и сжатого воздуха возобновляется. Таким образом, в единой камере сгорания и камерах расширения постоянно поддерживается давления от 0 до рабочего, в зависимости от положения педали газа.

Охлаждение камер расширения может соответствовать аналогам, однако более целесообразно использовать стенки камер сгорания и расширения, а также выпускного патрубка в качестве парогенератора (8). Предлагаемая конструкция не требует отдельного агрегата для утилизации пара. Нагретый и сжатый до рабочего давления пар подается непосредственно в камеру сгорания. В качестве возможного механизма охлаждения может использоваться подача хладагента (дистиллированная вода, сжиженный азот) непосредственно в единую камеру сгорания. Испарение хладагента является дополнительным источником повышенного давления, что повысит экономичность, а также уменьшить выброс вредных продуктов горения в атмосферу.

Старт двигателя осуществляется без поворота коленчатого вала подачей из накопителя топлива и воздуха, сжатых до рабочего давления в предыдущий цикл.

Таким образом:
1. Предложенная конструкция не требует стартера, следовательно, мощность генератора может быть ограничена потребностью осветительных приборов и электроаппаратуры салона автомобиля. Мощность аккумуляторной батареи может быть ограничена потребностью электроприборов аварийной сигнализации. Это уменьшит массу автомобиля, сократит затраты на аккумуляторные батареи.

2. Процесс сжатия за счет накопителя не находится в прямой зависимости от поворота коленчатого вала. Другими словами, резкое уменьшение количества оборотов коленчатого вала в единицу времени в результате внешних нагрузок не скажется на стабильности работы двигателя. Это позволит заменить сцепление на муфту холостого хода, что уменьшит количество педалей в салоне (актуально при производстве техники для инвалидов). Кроме того, позволит ниже размещать двигатель, что понизит центр масс, а это, в свою очередь, отразится на устойчивости автомобиля на поворотах.

3. Отсутствие скачков в работе двигателя, выраженного колебания давления в единой камере сгорания приведут к снижению уровня вибрации, что даст возможность комплектовать данный двигатель маховиком меньшей массы либо отказаться от маховика вообще. Вместе с тем снижение уровня вибрации значительно повысит комфортность автомобиля.

4. Отсутствие выраженных колебаний в единой камере сгорания будет способствовать уменьшению трения, а следовательно, снижению износа деталей, увеличению срока эксплуатации без капитального ремонта.

5. Учитывая, что топливная смесь готовится непосредственно в камере сгорания, следует ожидать облегченного запуска двигателя в условиях низких температур.

6. По той же причине повышение степени сжатия компонентов топливной смеси приведет к значительному увеличению мощности.

7. Учитывая, что электрическое зажигание имеет место только на холодном двигателе, нет необходимости комплектовать двигатель приборами системы зажигания такими, как прерыватель-распределитель, катушка зажигания, коммутатор и т.д.

8. Учитывая, что топливная смесь готовится непосредственно в камере сгорания, октановое число используемого топлива в этом случае не имеет значения. Кроме того, размеры камеры сгорания в данной конструкции, в отличие от традиционной конструкции, практически не скажутся на экономичности, что дает возможность, увеличив объем камеры сгорания, использовать твердые виды топлива.

9. При отпущенной педали газа двигатель не работает, что позволит экономить топливо, снизить выброс в атмосферу продуктов сгорания. особенно на т. н. “городском цикле”.

10. Конструкция двигателя позволяет утилизировать пар от парообразователя, работающего на тепле выхлопных газов, без дополнительных агрегатов.

11. Использование пара хладагента (дистиллированная вода либо сжиженный азот), пара от парообразователя, работающего на тепле выхлопных газов, значительно снизит выброс вредных продуктов сгорания в окружающую среду, приведет к повышению КПД, экономии топлива.

12. Привод компрессоров через коробку отбора мощности, расположенной после коробки передач, позволяет использовать для сжатия энергию торможения, не используемую в настоящее время, что в значительной степени уменьшит износ тормозных колодок.

13. Прекращение вращения коленчатого вала при свободной педали газа позволит отказаться от синхронизаторов в коробке передач, что значительно упростит ее конструкцию.

14. Задний ход может быть достигнут изменением газораспределения, что позволит отказаться от дополнительной передачи в коробке передач.

Подобных преимуществ у конструкций с единой камерой сгорания можно достигнуть при расположении цилиндров в ряд (фиг. 1, 2) и при V-образном расположении цилиндров (фиг. 3). При аксиальном расположении цилиндров (фиг. 4, 5), наравне с вышеописанными преимуществами можно значительно упростить газораспределение, что сведет к минимуму регулирование и техническое обслуживание. Газораспределение будет осуществляться шайбой определенного профиля. На фиг. 6 представлены шайбы для 4-х цилиндров. При дальнейшем увеличении количества цилиндров необходимо пропорционально изменять количество областей, осуществляющих впуск и выпуск на шайбе газораспределения.

При использовании конструкции двигателя с качающимися цилиндрами (фиг. 8) поставленная задача вместе с объединением камер сгорания может быть достигнута удлинением поршня (5) и вместе с тем уменьшением диаметра цилиндра. При этом диаметры цилиндра и поршня будут определяться только прочностью материалов, из которых они выполнены. Поскольку мощность, при прочих равных условиях (степень сжатия, температура поступающей смеси и т.д.), зависит от того, насколько эксцентрично располагаются шипы в кривошипно-шатунном механизме (фиг. 7). Чем более эксцентрично располагаются шипы, тем больше мощность, тем больше ход цилиндра, тем больше угол наклона шатуна при повороте коленчатого вала на 90^o. Все это, в конечном счете, приводит к увеличению диаметра цилиндра и, как следствие, к увеличению расхода топлива. При отказе от шатуна, что имеет место в конструкции с качающимися цилиндрами, степень удаления шипа от центра приведет к увеличению хода цилиндра, а не его диаметра, что при исходной мощности позволит уменьшить объем двигателя, а, следовательно, приведет к большей экономичности.

Подпоршневое пространство (13) может использоваться как помпа для охлаждающей жидкости.

Создав дополнительную полость между качающимся цилиндром и корпусом (15) (наиболее целесообразно создавать данную полость между нижней стенкой цилиндра и корпусом фиг. 11, 12), как показано на фиг. 9, 10, можно добиться того, чтобы рабочий ход составил более 220^o, что позволит сократить количество цилиндров до двух. При этом, рабочий ход между 180 и 220 градусами будет осуществляться за счет продолженного расширения выхлопных газов. Снижение давления будет компенсировано удлинением рычага приложения усилия к коленчатому валу. Полость между цилиндром и корпусом с противоположной стороны может быть использована как компрессор (16). На фиг. 13 показан поршень, позволяющий сформировать дополнительную полость между нижней стенкой и корпусом.

Поставленная цель на роторных двигателях достигается вынесением сжатия и горения за пределы существующей в настоящее время конструкции двигателя; в этом случае рабочими остаются только те области, в которых происходили процессы расширения и выпуска, в общей сложности около 180^o. Освободившиеся области, в которых происходили процессы впуска и сжатия, также представляется возможным использовать для расширения и выпуска.

В результате двигатель приобретает следующую форму (фиг. 15): слева вместо выпускного патрубка (19) создается окно, соединяющее единую камеру сгорания (1) и камеру расширения (3). В левой части двигателя, симметрично относительно центра, сверху создается второй выпускной патрубок (9). Вместо свечи создается окно, соединяющее единую камеру сгорания (1) и камеру расширения (3). Области расширения отделены от единой камеры сгорания клапаном. Практически исходная конструкция превращена после внесения предлагаемых изменений в пневмомотор (фиг. 19).

Рабочий цикл представляется следующим образом:
– в единую камеру сгорания подаются раздельно сжатые отдельными компрессорами воздух и топливо, здесь же происходит процесс сгорания;
– после отсечки вершиной “B” выпускного патрубка (9) в правой части двигателя (40^o поворота ротора) открывается левый клапан (2), отделяющий единую камеру сгорания (1) от области расширения (3) в левой части двигателя;
– рабочий ход продолжается около 90^o, по достижении вершиной “A” выпускного окна (9) в левой части двигателя происходит закрытие левого клапана (2) и начинается процесс выпуска;
– выпуск происходит около 80^o, после отсечки вершиной “B” выпускного патрубка (9) в левой части двигателя открывается правый клапан (2), отделяющий единую камеру сгорания (1) от области расширения в правой части двигателя (3);
– рабочий ход продолжается около 90^o, по достижении вершиной “A” выпускного патрубка (9) в правой части двигателя происходит закрытие правого клапана (2) и начинается процесс выпуска, который продолжается около 80^o.

Таким образом, рабочий ход осуществляется около 180^o на каждой стороне ротора. При повороте ротора на 360^o рабочий ход, в общей сложности, составит 540^o.

Существует еще одно достоинство – непосредственно в двигателе не происходит сжатия, что дает возможность герметизировать полости между ротором и корпусом менее тщательно, чем у прототипа. Между ротором и корпусом может существовать небольшой зазор (существует же зазор между корпусом и турбиной), что, конечно, несколько понизит экономичность, в то же время снимет проблемы с уплотнительными материалами и смазкой ротора.

Поставленная цель при использовании свободнодвижущегося поршня (фиг. 16) достигается тем, что камеры расширения (3) создаются по обе стороны поршня (5), движущегося в цилиндре (4). Это позволит отказаться от механизмов синхронизации. Кроме того, подобная конструкция (т.е. процесс сжатия вынесен за пределы двигателя) позволяет предъявлять меньшие требования к уплотняющим материалам между стенкой цилиндра и поршнем (24), которые могут выполняться из керамических материалов, практически не увеличивающихся при нагревании. В этом случае минимальный зазор между поршнем и цилиндром, который позволяют создать керамические материалы, практически никак не скажется на экономичности. В то же время отпадает необходимость в смазке стенки цилиндра и поршня, что значительно упростит конструкцию, уменьшит количество вредных веществ, образующихся во время горения машинного масла. Подобная конструкция позволяет производить смазку в зонах (25), которые изолированы от области горения.

Если давление выхлопных газов будет достаточно, с целью большей экономичности могут быть сформированы камеры для продолженного расширения (22) между дополнительным поршнем (23) и дополнительным цилиндром.

Использование полых поршней (фиг. 17) позволит повысить прочность конструкции при уменьшении массы. В то же время канал (26) может быть использован для охлаждения поршня.

Предлагаемая конструкция единой камеры сгорания и двух камер расширения, расположенных по обе стороны поршня (фиг. 18), может также применяться, в случае необходимости, с различными приводами (кривошипно-шатунный механизм и т. д. ). В качестве альтернативы кривошипно-шатунному механизму может быть использован болт (27) с резьбой, делающей один оборот на всей длине. Зафиксированная гайка (28) позволит преобразовать поступательное движение болта во вращательное движение шестерни (30), соединенной с гайкой (28) муфтой холостого хода (29).

Двигатели этой конструкции могут применяться не только как компрессоры или помпы, но и как двигатели машин и механизмов при использовании гидропередач. В настоящее время подобные машины имеют двигатель, как правило, с кривошипно-шатунным механизмом, насос, гидромотор. Предлагаемая конструкция объединяет двигатель и насос, значительно уменьшая габариты моторного отсека.

Применение гидропередач на легковых автомашинах ограничено в настоящее время. Одной из причин является тот факт, что количество оборотов в минуту, которые обеспечивают роторно-поршневые гидромоторы, колеблется от 90 до 1000 об/мин, в зависимости от вида, а в среднем соответствует 300 об/мин, независимо от используемого механизма (поршневых с эксцентриком, поршневых двойного действия, аксиальных, с двойным и однорядным расположением цилиндров и т. д). При всех преимуществах гидропередачи подобное ограничение существенно.

Использование двухступенчатого гидромотора (первой ступенью которого может быть поршневой высокомоментный гидромотор, обеспечивающий 300 – 500 об/мин, второй – лопаточный или роторный гидромотор) позволит значительно увеличить количество оборотов (фиг. 21).

В случае, если поршни связаны с эксцентриком при подключении к избыточному давлению первой ступени, вторая превратится из мотора в насос и будет просто перекачивать масло без нагрузки. Торможение может осуществляться уменьшением сечения трубопровода этой ступени либо увеличением нагрузки (подключением гидромотора, связанного с компрессором и т.д.).

При работе второй ступени роль насоса будет выполнять первая ступень. И в этом случае, например, подключение гидромотора, связанного с компрессором, будет приводить к торможению.

В случае, если поршни непосредственно не связаны с эксцентриком, как показано на фиг. 21, например при аксиальном расположении цилиндров, как и в первом случае, на низких оборотах, создаваемых первой ступенью, вторая в качестве насоса и будет просто перекачивать масло без нагрузки. При переходе на вторую ступень, при отсутствии давления в цилиндрах первой ступени, косая шайба вернет поршни в исходное положение, что приведет к автоматическому отключению первой ступени. В этом случае торможение может осуществляться уменьшением сечения трубопровода только второй ступени.

Двухступенчатые гидромоторы подобной конструкции могут использоваться в качестве мотор-колес, что даст возможность отказаться от механического привода, дифференциала и т.д., либо в комбинации с механической трансмиссией.

Представляет определенный интерес возможность использовать в качестве пневмо- или гидромотора роторно-поршневую конструкцию (фиг. 19). Как было описано выше, при вынесении за пределы роторно-поршневого двигателя процессов сжатия и горения создается симметричная относительно центра конструкция. Окно, которое связывало единую камеру сгорания с камерой расширения, заменено приводным патрубком (31). Отводиться отработанные газы или масло будут по патрубку, обозначенному на фиг. 32. Подача жидкости или газа под давлением определяется регулятором (34), связанным с ротором. Система клапанов (34) позволяет автоматически отключать мотор при прекращении подачи газа или жидкости под повышенным давлением в приводной патрубок.

В случае необходимости обеспечить вращение ротора в обратную сторону отводящий коллектор (32) на фиг. 20 должен иметь такое же строение, как и приводящий коллектор (31). При этом система клапанов, позволяющая отключать пневмо- или гидромотор, должна приводиться не избыточным давлением в приводном коллекторе, а внешним устройством. Наличие регуляторов на приводящем и отводящем коллекторах несколько усложнит конструкцию, однако позволит увеличит продолжительность рабочего хода.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий два и более цилиндров при расположении в ряд, V-образном, аксиальном расположении, с качающимися цилиндрами или со свободно движущимися поршнями, при этом камеры сгорания объединены в единую камеру сгорания, которая разделена с камерами расширения клапаном или вращающейся шайбой, а сжатие осуществляется компрессорами, отличающийся тем, что компрессоры связаны с трансмиссией, содержащей коробку отбора мощности или мотор-колесо, и механизмом изменения частоты вращения, регулируемым педалью тормоза.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что цилиндры имеют форму эллипса.

3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что при касающемся положении цилиндров образована дополнительная полость между стенкой цилиндра и корпусом, соединенная с основным цилиндром.

4. Роторно-поршневой двигатель, состоящий из корпуса и ротора, в котором прессы всасывания, сжатия и горения вынесены за пределы двигателя, отличающийся тем, что в левой части двигателя симметрично относительно центра, сверху создается второй выпускной патрубок, вместо впускного патрубка создается впускное окно, связывающее камеру расширения с единой камерой сгорания, симметрично относительно центра в правой части двигателя создается второе впускное окно, области расширения отделены от единой камеры сгорания клапаном.

5. Мотор-колесо, содержащее аксиальный гидромотор в качестве первой ступени, отличающееся тем, что оно не имеет непосредственного соединения косой шайбы с поршнем, что приводит к автоматическому отключению этой ступени при отсутствии давления в ее цилиндрах, при этом вторая ступень представляет собой лопаточный гидромотор.

РИСУНКИ