Вращательно-толкательный двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к двигателестроению. Вращательно-толкательный двигатель внутреннего сгорания включает в себя корпус и ротор. Ротор выполнен с центром инерции, смещенным вниз от точки его опоры, и составлен из рычагов в виде спиц. Толкательные сферические поршни или лопасти имеют форму полусферы или части сферы миделевого сечения и установлены на концы рычагов, составляющих спицы ротора. Ротор установлен на вертикальную ось. Поршни или лопасти взаимодействуют через рабочее тело с образуемыми комплексом вращательно-распределительных механизмов и толкательно-исполнительных механизмов переменными поверхностями камер сгорания минимального объема. Вращательно-распределительные механизмы включают вращательные толкатели с колесами. Толкательно-исполнительные механизмы включают пазы, в которые установлены задвижки-планки с бабками. Толкатели с колесами установлены на роторе. Задвижки-планки с бабками расположены в пазах кольцевого канала или канала с выемками корпуса. Поршни или лопасти совершают по дугообразным линиям хода рабочих циклов. Период времени рабочего цикла соответствует периоду времени взаимодействия толкателя вращательно-распределительного механизма с бабкой задвижки-планки толкательно-исполнительного механизма. Изобретение направлено на повышение экологической безопасности и эффективности использования тепловой энергии. 14 ил.

Реферат

Изобретение относится к машиностроению, двигателестроению и теплоэнергетике, а именно к вращательно-толкательным двигателям внутреннего сгорания роторно-поршневого типа, работающим на разных химических и биологических топливах.

Известны двигатели-аналоги:

RU п. №2084639 С1, 19.05.1994 г. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус с выемками, ротор в виде полого параболоида, по центру полости корпуса, вершиной навешенный на вертикальную ось. Ротор имеет основание в форме кольца с гнездами, в которые подвижно установлены вытеснительные шары, выполняющие функции поршней. Многопоршневой двигатель, с большим до нескольких метров радиусом вращения, обладает большим плечом момента силы и большой механической выгодой.

К недостаткам двигателя относится не эффективная форма рабочих поверхностей поршней, которая создает внутренние, собственные потери тепловой энергии. Не регулируемый, большой объем рабочих камер уменьшает компрессию.

RU п. №2086785 C1, 30.09.1994 г. Вращательный двигатель внутреннего сгорания с большим радиусом вращения содержит ротор-ворот в виде вертикального кабестана. Ротор, со смещенным центром инерции вниз, от точки его опоры, верхней, центральной частью навешен на вертикальную ось. Спицы в виде рычагов, составляющие ротор, на внешних концах содержат передвигающиеся поршни-каретки, которые взаимодействуют с технологическими машинами подготовки компонента топлива и с камерами сгорания составляющими корпус. Может быть изготовленным разного, большого и маленького размера. К недостаткам двигателя относится: не эффективная форма поршней в виде шара, создает не рациональную, рабочую площадь поверхности, вызывает внутренние потери энергии рабочего тела и перерасход топлива. Не регулируемые, обладающие большим объемом пространства, камеры сгорания создают пониженную компрессию.

RU п. №2379529 С2, 02.08.2007 г. Универсальная силовая установка, включающая роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, с большим радиусом вращения, со многими поршнями, расположенными по внешней окружности ротора и большое, горизонтально расположенное, ведущее колесо. Ведущее колесо через ведомые колеса передает вращательный момент нескольким потребителям механической энергии одновременно.

К недостаткам двигателя, используемого в силовой установке, относится отсутствие механизмов регулирования объема пространства рабочих камер и регулирования времени продолжительности рабочих циклов. Не рациональная геометрическая форма рабочих поверхностей поршней вызывает пониженную компрессию.

Наиболее близким к изобретению является RU п. №2172850 С2, F02B 53/00, 28.09.1999 г. Двигатель внутреннего сгорания вращательно-толкательного действия с большим радиусом вращения. Многопоршневой и многокамерный двигатель, содержащий корпус, ротор и толкательные сферические поршни, установленные на концы рычагов, в виде спиц, составляющих ротор. Центр инерции ротора смещен вниз, от точки опоры его на вертикальную ось. Обладает большой инерционностью. Поршни ротора совершают относительное, нутационно-колебательное движение, альтернативное планетарному движению ротора современного роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания. Вектора центростремительной и центробежной сил; действующих на поршни, направлены под углом, вверх вдоль вертикальной оси. Противоположно силам гравитации.

Все указанные аналоги имеют общие достоинства, в них отсутствует кривошипно-шатунный механизм и планетарное движение ротора. Однако указанные аналоги, а также более близкий прототип двигателя внутреннего сгорания вращательно-толкательного действия, см. RU п. 2172850 С2, имеют общий недостаток - не достаточно эффективная поверхность сфер, той части поршней, которая взаимодействует с газами высокого давления, сгораемого рабочего тела. Не оказывает максимального, полного сопротивления, поэтому энергия топлива используется не достаточно эффективно. Отсутствие механизмов регулирования объема пространства рабочих камер и регулирования времени продолжительности рабочих циклов.

Цель изобретения.

Создание энергосберегающего, повышающего экологическую безопасность, мощного, с хорошей динамикой, обладающего, за счет большого радиуса вращения и более эффективного использования тепловой энергии, большой вращательной силой, двигателя внутреннего сгорания новой принципиальной схемы, с длительными по времени, рабочими циклами и большими ходами поршней, предназначенного для широкого разностороннего применения. Может быть изготовленным в двух вариантах. Скоростного, обладающего большей скоростью вращения и двигатель, создающий супербольшой, вращательный момент, с оптимальной, невысокой скоростью вращения, предназначенный для широкого, разностороннего, применения.

Достижение поставленной цели осуществляется следующими средствами:

1. Для создания двигателя внутреннего сгорания новой принципиальной схемы отказываемся от кривошипно-шатунного механизма, создающего вращение, современного двигателя внутреннего сгорания и используем для преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение ротора рычаг, создающий момент силы. Чем больше плечо рычагов, спиц, составляющих радиус ротора, тем больший создается вращательный момент. Используя рычаг, в виде спиц, ротора, используем выгодный способ преобразования прикладываемой к поршням силы в значительно большую вращающую силу. Меньшая прикладываемая к поршням сила будет преодолевать значительно большую силу сопротивления потребителя энергии. Применение большого плеча рычага для создания момента силы в двигателе внутреннего сгорания, новой принципиальной схемы, вызовет эффективность освоения тепловой энергии. Рациональное потребление топлива, вызовет энергосбережение и значительно меньший, в сравнении с современными двигателями, выброс продуктов сгорания. Разработка и внедрение данного изобретения значительно снизит окружающий нас шум.

2. Отказываемся от малоэффективного, планетарного движения ротора современного роторно-поршневого двигателя и переходим к созданию роторных двигателей вращательно-толкательного действия с относительным, нутационно-колебательным движением, только спутников, ротора, его поршней, которые, движутся неразлучно, рядом с ротором и совершают значительно большее, сложное движение, не нарушая сбалансированной динамики ротора. Дополнительно к энергии топлива создают маховой, инерционный импульс тела поршней, передаваемый телу ротора.

3. Для создания супербольшой вращающей силы, при необходимости создания более мощного двигателя, увеличиваем длину спиц до нескольких сот сантиметров и увеличиваем количество рабочих циклов за один оборот вращения ротора, которое будет равно произведению числа поршней на количество образуемых камер сгорания.

4. Для повышения компрессии, для увеличения времени продолжительности рабочего цикла, для увеличения длины рабочего хода поршня и для более эффективного и рационального использования тепловой энергии топлива, а также для повышения динамических качеств двигателя устанавливаем на него комплекс механизмов образования переменных поверхностей, полостей камер сгорания минимального объема. Комплекс включает в себя вращательно-распределительные механизмы, установленные на ротор и толкательно-исполнительные механизмы составляющие корпус.

5. Для создания двигателя супербольшой мощности с оптимальной небольшой скоростью вращения, для повышения его компрессии, на двигатель устанавливаем воздухозаборник и компрессорные с поршневыми элементами нагнетатели, составляющими вместе топливно-технологическую установку, в которых будет производиться параллельное сжатие воздуха, что позволяет двигателю работать на разных химических и биологических топливах.

6. Для более рационального использования тепловой энергии топлива сферическим поршням придаем новую, более рациональную геометрическую форму с большей и более эффективной рабочей поверхностью, миделевого сечения полусферы или части сферы. Радиус внешней поверхности части сферы соотносителен, кратный радиусу полости корпуса.

7. Для повышения вращательной инерционности, за счет уменьшения трения путем снижения гравитационной зависимости, и уменьшения отрицательных центробежных сил действующих на поршни, ротору двигателя придана новая геометрическая форма, параболоида или приближенная к параболоиду, при которой центр тяжести ротора смещен вниз от точки опоры его на вертикальную ось.

8. Создаем двигатели 2-х вариантов:

1) - Двигатель, первого варианта, скоростного вращения содержит комплекс вращательно-распределительных и толкательно-исполнительных механизмов, образующих переменные камеры сгорания минимального объема, увеличивающих продолжительность рабочих циклов и увеличивающих длину рабочего хода поршней. Корпус содержит, симметрично замкнутый вокруг вертикальной оси, кольцевой канал, с пазами и задвижками-планками толкательно-исполнительных механизмов. Сечение канала кратно сечению поршней. Внешний радиус поршней кратный радиусу кольцевого канала и полости ротора. Ротор содержит поршни или лопасти, имеющие форму полусферы или части сферы миделевого сечения, и комплекс вращательно-распределительных механизмов образования камер сгорания, воздухозаборное, нагнетательное колесо. Период времени рабочего цикла соответствует периоду времени взаимодействия толкателя с бабкой задвижки-планки. Для работы в условиях отсутствия атмосферы двигатель комплектуется расходным баком компонента топлива.

2) - Двигатель, второго варианта, большой мощности, с поршнями в виде миделевого сечения сферы или полусферы, совершающими относительное, нутационно-колебательное движение, с оптимальной, невысокой скоростью вращения, содержит комплекс вращательно-распределительных и толкательно-испонительных механизмов образования переменных камер сгорания, увеличивающих продолжительность времени действия рабочего цикла. Увеличивающих за счет продолжительности времени, длину дуги рабочего хода поршней и радиальный угол поворота, ротора. Период времени рабочего цикла соответствует периоду взаимодействия толкателя с бабкой задвижки - планки. Корпус, внутри полости, содержит симметрично расположенный вокруг вертикальной оси канал, меньшего сечения, симметрично разделенный выемками с пазами и установленными в них задвижками-планками толкательно-исполнительных механизмов.

Для повышения компрессии и многократного увеличения степени сжатия воздуха, окислителя (компонента топлива), поступающего с воздухозаборника, снижения отрицательного влияния центробежных сил в полостях спиц, установлены компрессорные, с поршневыми элементами, нагнетатели, приводимые в действие поршнями двигателя, через кареточные устройства, составляющих вместе технологические машины. Увеличен диаметр внутренней цилиндрической полости рычага - спицы ротора и соответственно диаметр поршня компрессора. Создастся многократная разница диаметров цилиндра компрессора и воздушного, соплового канала спицы.

9. Для устранения залпового рабочего такта, все толкательные поршни многопоршневого двигателя, по фазе переменного, функционального действия, чередуясь через один поршень, делятся на две или более группы. Одна группа взаимодействует с раскаленными газами топливной смеси, получая толчковый импульс от взаимодействия газов с образующими камеру, глухими задвижками. Другая группа или группы поршней в этот момент находятся в состоянии потенциальной, инерционной энергии. Затем группы поршней, перемещаясь по каналу (первого варианта двигателя) или канальной дорожке (второго варианта), меняются функциями, переходят в другие, переменные фазы взаимодействия с корпусом. Поршни, после получения резкого толчка, вытолкнутые давлением вспыхнувших и раскаленных до высокой температуры газов топливной смеси, взаимодействуя с поверхностями камеры сгорания, составляющими корпус, и спицами совершают поступательное движение вперед, по замкнутому кольцевому каналу или канальной дорожке.

10. Для обеспечения возможности работы в условиях отсутствия атмосферы на двигатель устанавливается расходный бак для кислорода.

11. Для преобразования скорости вращательного движения и передачи механической энергии одному или нескольким потребителям механической энергии к двигателю подключается большое ведущее колесо снизу или сверху ротора, или два ведущих колеса, установленные снизу и сверху.

12. Возможность установки разных движителей сверху или снизу ротора.

13. Используя новую, принципиальную схему двигателя и большое плечо рычага, для создания момента, можем создать по упрощенной схеме поршневую машину, работающую без сжигания топлива, за счет перепада давлений перед поршнем и после поршня сжатого воздуха, газа, пара или напора воды.

Сущность изобретения.

Вращательно-толкательный двигатель внутреннего сгорания включает в себя корпус, ротор, составленный из рычагов в виде спиц, выполненный с центром инерции, смещенным вниз от точки его опоры.

Двигатель отличается тем, что

толкательные, сферические поршни или лопасти, установленные на концы рычагов, составляющих спицы ротора, установленного на вертикальную ось, имеют форму полусферы или части сферы миделевого сечения, вогнутой стороной сечения они обращены к задвижкам камер сгорания.

Поршни или лопасти, через рабочее тело, взаимодействуют с переменными поверхностями камер сгорания минимального объема, образуемыми комплексом вращательно-распределительных механизмов, включающих вращательные толкатели с колесами, и толкательно-исполнительных механизмов, включающих пазы кольцевого канала или канала с выемками корпуса, в которые установлены задвижки-планки с бабками.

Толкатели с колесами установлены на роторе. Задвижки-планки с бабками расположены в пазах кольцевого канала или канала с выемками корпуса.

Поршни или лопасти совершают по дугообразным линиям хода рабочих циклов. Период времени цикла соответствует периоду времени взаимодействия толкателя вращательно-распределительного механизма с бабкой, задвижки-планки, толкательно-исполнительного механизма.

Миделевое сечение поршней или лопастей есть наибольшее по площади и более эффективное сечение, составленное плоскостью, перпендикулярной направлению движения, для взаимодействия с рабочим телом.

Комплекс создания переменных камер сгорания включает в себя вращательно-распределительные механизмы, расположенные на роторе, которые включают в себя вращательные толкатели и их роликовые колеса, и толкательно-исполнительные механизмы, расположенные на корпусе двигателя, которые состоят из задвижек-планок, установленных в пазы, пересекающие кольцевой канал или выемку канала, и бабок установленных сверху задвижек. Бабки, подвижно установленные в пазы корпуса, при вращении ротора, совмещаясь, взаимодействуют с колесами его толкателей и передвигают задвижку, перекрывая канал или выемку.

Сферические поршни или лопасти ротора, навешенного на вертикальную ось, установлены на концы рычагов, составляющих спицы, и как его спутники движутся вместе с ротором.

Механизмы комплекса, образующие переменные поверхности камер сгорания, минимального объема, регулируют продолжительность времени действия на поршни высокого давления, раскаленных газов, рабочего тела, за счет увеличения длины, дуги, хода рабочих циклов, увеличивают угол поворота ротора. Период времени рабочего цикла соответствует периоду времени взаимодействия толкателя с бабкой задвижки-планки.

Двигатель будет создавать момент силы, времени, действующей на спицу для создания вращения, который будет равен произведению силы тепловой энергии на площадь поршня на длину спицы и на время продолжительности действия рабочего хода. За больший промежуток времени действия тепловой энергии поршень совершает гораздо большую полезную работу, поворачивает спицу на большее расстояние и разворачивает ротор на больший угол.

Поршни или лопасти, получив импульс толчкового движения в образованной, переменными поверхностями, камере сгорания, совершают круговое движение в первом скоростном варианте исполнения двигателя по каналу корпуса, а во втором варианте по каналу в виде канавки с симметрично расположенными выемками.

Сечение каналов и выемок кратно поршням или лопастям. Поршни или лопасти, подвижно установленные на концах спиц, совершая длинные по дугообразным линиям и продолжительные по интервалам времени хода рабочих циклов, перемещают вокруг оси вращения рычаги-спицы, составляющие, в обеих вариантах, ротор-ворот в виде вертикального кабестана.

В виду создания в данном универсальном, вращательно-толкательном двигателе внутреннего сгорания более длительных, по продолжительности времени, рабочих циклов и преодоления, при рабочем цикле, поршнями большего расстояния, составляющего длину хода, для технологического анализа, происходящих процессов, рабочего цикла, вводим новое, более короткое измерение мгновенных интервалов времени.

Новые, локальные, мгновенные интервалы времени, кратные минутам и секундам, назовем мигами и алками. Один миг составляет 1/60 часть секунды. Одна алка составляет 1/60 часть мига. Одна секунда равна 3600 алкам.

Зная заданное число оборотов вращения ротора и его поршней или лопастей в одну минуту, определяем скорость движения их в сантиметрах в одну секунду, в один миг и, если необходимо, в одну алку. По скорости движения поршней мы можем определить за какое локальное время, мгновенных интервалов, измеряемых в мигах или алках, поршни преодолевают длину дуги, локального участка окружности или угол поворота ротора. Имея такие исходные данные, для разработки и конструирования нового двигателя, можно, более быстрее и точнее, достичь определенных результатов, высококачественной динамики каждого, разного в диаметре двигателя, с разной скоростью вращения.

Вращательно-толкательный двигатель данного изобретения обладает следующими новыми, динамическими качествами:

1. Создает вращательный момент силы времени, который будет равен произведению силы (давления) тепловой энергии на площадь поршня, на длину рычагов-спиц, на время продолжительности действия тепловой энергии на поршни (время длительности рабочего цикла) и на количество рабочих циклов совершаемых за один оборот вращения ротора.

2. Создает импульс силы времени тела (поршней), равный произведению масс поршней на скорость их передвижения, на время продолжительности действия импульса тела, на длину рычагов-спиц, на количество рабочих циклов, совершаемых за один оборот.

3. В варианте исполнения мощного или сверх мощного двигателя, в котором происходит относительное нутационно-колебательное движение поршней создается маховой импульс масс поршней, переходящий в инерционный импульс. Маховой инерционный импульс создает дополнительный момент вращения ротора, равный произведению массы на ускорение, на длину спицы, на количество рабочих циклов, совершаемых за один оборот вращения ротора.

Простым примером создания такого импульса является вращение балерины, опираясь на пальцы одной ноги. Второй ногой, составляющей подвижную часть массы тела, она делает резкое движение коленом, с разворотом вокруг оси, обходя ее. Таким быстрым, ускоренным движением маленькой массы, имеющей гибкую связь с основной большой массой, создается импульс силы на основную массу. Основная масса под действием этого импульса силы, созданного зависимой, малой массой, находящейся в гибкой пространственной связи с основной большой массой, приходит в движение, без участия других внешних сил.

4. За счет установки на двигатель комплекса механизмов образования переменных камер сгорания, минимального объема, значительно увеличивается длина хода поршня, за счет полного сгорания топлива в камере, увеличивается продолжительность рабочих циклов, увеличивается время длительности действия вращающего момента силы и импульса тела. Период времени длительности рабочего цикла соответствует периоду времени взаимодействия колеса толкателя вращательно-распределительного механизма с бабкой задвижки-планки вращательно-исполнительного механизма.

Поэтому, для определения длительности такого быстрого и значимого интервала времени, происходящего динамического процесса на локальных участках окружности движения поршней, следует применять новые, пропорциональные интервалам истинного времени, короткие интервалы времени миги и алки.

5. Для повышения инерционности, за счет уменьшения трения вызываемого гравитационной силой, для уменьшения центробежной силы, действующей на поршни, для уменьшения скорости движения и изменения направления вектора центробежных сил, центр инерции ротора опускаем вниз от центра его вращения. Для этого ротору придана новая геометрическая форма в виде контура параболоида или другая приближенная к параболоиду.

Поршни, сохраняя длину связи, расстояние от центра вращения до центров поршней, приближены к вертикальной оси. Принята, ассиметричная относительно горизонтальной оси и симметричная относительно вертикальной оси, форма ротора. При вращении ротора и сложном движении его спутников поршней, на поршни будет действовать центробежная сила, стремящаяся переместить их из асимметрии в плоскость полей динамической симметрии.

Поэтому при вращении ротора вектор центростремительной силы будет направлен к точке опоры (центру вращения), а вектор центробежной силы будет направлен под углом меньшим 90 градусов, относительно вертикальной оси, вверх, к плоскости движения поршней в поле динамической симметрии. Состояние движения, когда центр вращения вектора центростремительной и центробежной сил находится в одной плоскости, в плоскости поля динамической симметрии.

Сместив центр инерции вниз, ниже точки опоры и центра вращения, заранее деформируем поле динамической симметрии. Придаем ему условия динамической упругости. Результирующий вектор центростремительной и центробежной сил будет направлен вверх против гравитации. Сила, противодействующая гравитации, создается в момент, когда вращающееся тело (для примера), подвешенное на оси, совершает движение по разворачивающейся, коноидной спирали, вверх, в плоскость, где находится центр вращения, в плоскость динамической симметрии поля. Состояние криволинейного движения, при котором ускорение свободного падения будет уравновешиваться поступательным ускорением. Поэтому трение в точке опоры уменьшается, за счет этого фактора повышается инерционность ротора. Создается более облегченное его вращение с большим моментом силы времени и уменьшенным сопротивлением трения.

Перечисленные качественные изменения прототипа позволят решить поставленную задачу. Осуществление изобретения изображено на фиг.1-14. Двигатель может быть исполнен в двух вариантах:

На фиг.1 показан вертикальный разрез двигателя. Общий вид 2-х вариантов. Ротор-ворот - 4 большого диаметра, в виде купола, остойчиво, с центром инерции, смещенным вниз, от точки вращательной опоры, навешен на вертикальную ось - 2, составляющую корпус.

На фиг.2 дан горизонтальный разрез двигателя, 1-го варианта, с большим плечом вращательного момента, скоростного исполнения, с повышенной скоростью вращательного движения, симметрично закольцованный, вокруг вертикальной оси, канал - 5 с пазами и задвижками - 13, не имеет выемок и другого сопротивления движению поршней - 9 или лопастей. Двигатель содержит воздухозаборный нагнетатель - 20 повышенной производительности. Расходный бак компонента топлива - 21. Найдет применение для привода движителей и других потребителей механической энергии.

На фиг.3 - вид сверху на двигатель 1 варианта, скоростного исполнения. На схеме показано расположение и взаимодействие толкателей - 10 вращательно-распределительных механизмов и бабок - 14 толкательно-исполнительных механизмов комплекса образования и обеспечения переменных камер сгорания минимального объема.

На фиг.4 показан горизонтальный разрез двигателя исполнения 2-го варианта, супербольшой мощности, с большим вращательным моментом и невысокой, оптимальной, скоростью вращения, содержащего компрессорные нагнетатели - 22 с поршневыми элементами. Корпус со стороны полости содержит симметрично закольцованный вокруг вертикальной оси канал - 5, с выемками - 6 и задвижками-планками - 13, пересекающими выемки канала. Данное исполнение двигателя, с параллельным сжатием воздуха, будет совершенно, для привода мощных силовых установок, движителей и нескольких потребителей механической энергии, одновременно.

На фиг.5 показан вид сверху на двигатель 2-го варианта исполнения, где показаны элементы комплекса, толкатели - 10 вращательно-распределительных механизмов и бабки - 14 толкательно-исполнительных механизмов. На схеме показано расположение на роторе звена внешних распределительных толкателей - 10, относительно каждого поршня - 9 ротора, расположение бабок - 14, задвижек-планок, установленных в пазы выемок корпуса и взаимодействующих с внешними, вращательными толкателями. Показано количественное соотношение поршней и толкателей к количеству камерных выемок с задвижками-планками. Одна группа поршней находится в выемках, их толкатели взаимодействуют с бабками задвижек. Другая группа поршней движется по канавке, перемещаясь от одной выемки к другой. Толкатели этой группы поршней временно не задействованы.

На фиг.6 показан фрагмент корпуса двигателя, в момент действия распределительного роликового колеса - 11, установленного на оси - 19, толкателя - 10 (см. фиг.7, 8), на бабку - 14 и задвижку-планку - 13, образования камер сгорания. Схема работы механизмов комплекса, образования переменных, дополнительных поверхностей камер сгорания, минимального объема, для варианта - 1 и варианта - 2 двигателей одинаковая.

На фиг.7 показан фрагмент корпуса, зафиксированного в момент, когда замкнутый, кольцевой канал - 5, или в другом случае, выемка - 6 канала открыты, глухая часть задвижки - 13 не задействована по назначению как поверхность камеры, поршень - 9 или лопасть проходит через отверстие - 17 полудиафрагменной части, кратной сферической форме поршня - 9.

На фиг.8 - фрагмент корпуса. Вертикальный разрез камерной выемки - 6, в момент, когда поршень - 9 или лопасть, совершая движение по каналу - 5, или в другом варианте устройства двигателя, по камерной выемке - 6, прошел, минул паз 12 с задвижкой - 13, вращательный толкатель - 10, установленный относительно этого поршня - 9, наезжает на бабку - 14 с задвижкой. Канал или камерная выемка перекрывается верхней, глухой частью задвижки - 13, создавая таким действием переменную поверхность камеры, минимального объема - 28 (см. фиг.9).

На фиг.9 показан фрагмент горизонтального разреза компрессорного нагнетателя - 22 с поршневым элементом - 27, с клапанами - 33, осью каретки - 29, составляющей поршень - 9 двигателя, и штоком - 31.

Компрессорный нагнетатель - 22 выполняет две функции: многократно повышает степень сжатия компонента топлива, воздуха, поступающего с воздухозаборника - 20, и создает буферное смягчение потенциальной энергии, центробежной силы, действующей на поршни - 9.

На фиг.10 показано: ротор - 4, обладающий большим вращательным моментом, соединен с двумя ведущими колесами преобразования скорости вращения и передачи механической энергии потребителям. Колесо - 37 установлено снизу, соединено с выходным цилиндрическим валом - 36 ротора. Колесо - 38 установлено сверху, соединено с центральной частью - 24 ротора - 4. Так же может быть установлено любое, только одно ведущее колесо. В зависимости от назначения двигателя вместо ведущих колес могут быть установлены движители.

На фиг.-11 показан вид с боку сферического поршня - 9 или лопасти, миделевого сечения, составляющего полусферу - 39.

На фиг.-12 показан вид сбоку сферического поршня - 9 или лопасти миделевого сечения - 41, составляющего часть сферы - 40.

На фиг.-13 показан вертикальный разрез, по продольной оси спицы - 7, сферического поршня - 9 или лопасти миделевого сечения, с отверстием - 32, для установки на спицу.

На фиг.-14 показан фрагмент первого, скоростного варианта двигателя, вертикального сечения поршня - 9 или лопасти, установленного на спицу - 7, составляющую ротор - 4, и расположенного в круговом канале - 5 корпуса - 1.

Вращательно-толкательный двигатель содержит (см. фиг.1, 2, 3, 4, 5, 10) корпус - 1, включающий в себя вертикальную ось - 2, с опорой вращения - 3, замкнутый по кругу полости канал - 5 (см. фиг.2, 14, первый вариант), или канал - 5 (см. фиг.4, 9, второй вариант), с симметрично расположенными выемками - 6 образования полостей камер сгорания. С внутренней стороны полости корпус содержит пазы - 12, (см. фиг.6), в которые сверху на возвратные пружины - 18, (см. фиг.-6, 7, 8) установлены толкательно-исполнительные механизмы, включающие задвижки-планки - 13, состоящие из двух частей верхней глухой и нижней - 16, с полуотверстием - 17. Сверху задвижек-планок над своим пазом в виде гнезда - 15 находятся бабки - 14. Корпус - 1 содержит топливные впускные каналы - 23, элементы зажигания - 25 и выхлопные отверстия - 26. (См. фиг.2, 4).

В полость корпуса - 1 (см. фиг.1, 10) на опору вращения - 3, вертикальной оси - 2, центральной цилиндрической частью - 24 вращательно установлен ротор - 4. Ротор имеет форму, приближенную к параболоиду, центр инерции ротора смещен вниз от точки его опоры - 3. Ротор - 4 цилиндрической частью - 24 соединен с выходным валом - 36. В зависимости от назначения двигателя выходной вал может быть подсоединен к цилиндрической части - 24 ротора сверху над его купольной частью. Ротор - 4 содержит, создателей момента вращения, рычаги в виде спиц - 7, на концы которых установлены сферические поршни - 9 или лопасти (см. фиг.2, 4, 7, 8, 9, 14), входящие в гнезда - 8 боковой поверхности ротора (см. фиг.2, 4, 7, 8, 8). Сверху, ротор - 4 содержит вращательно-распределительные механизмы образования переменных камер сгорания, включающие, симметрично расположенные относительно поршней - 9, вращательные толкатели - 10 (см. фиг.3, 5, 6). Снизу толкатели содержат подвижные колеса - 11, установленные на их оси - 19. Ротор - 4 сверху содержит нагнетательный воздухозаборник - 20. Во втором варианте ротор содержит воздухозаборник - 20 и компрессорные нагнетатели - 22 (см. фиг.4,9) создания высокого давления.

В предлагаемом техническом решении корпус - 1, см. фиг.2, 14, двигателя скоростного значения отличается тем, что содержит замкнутый, полый, кольцевой канал - 5, образованный поверхностями корпуса и ротора, по которому двигаются толкательные, сферические поршни - 9. В двигателе второго варианта, канал - 5, в виде канавки меньшего в диаметре сечения, (см. фиг.-4, 9) содержит выемки - 6. Двигатели обоих вариантов по кругу симметрично разделены пазами - 12 (см. фиг.-6). В пазы - 12, установлены задвижки-планки - 13 (см. фиг.-6, 7, 8). Задвижки-планки - 13 состоят из верхней глухой части (см. фиг.-6, 7, 8) и полу-диафрагменной, нижней - 16 части, имеющей (окно) полуотверстие - 17, кратное в сечении поршням сферической формы.

Корпус - 1 содержит, см. фиг.-1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, бабки - 14, установленные в гнезда - 15, над задвижками-планками - 13, впускные топливные каналы - 23, элементы зажигания - 25 и выхлопные отверстия - 26.

В центральной части корпуса - 1 содержится вертикальная ось - 2 с точкой опоры - 3, на которую (см. фиг.-1, 2, 4, 5, 10), остойчиво, с центром инерции, смещенным вниз, от точки опоры навешен ротор - 4. На центр инерции ротора действует сила сверху от точки вращательной опоры - 3.

Ротор-ворот - 4, сверху (см. фиг.-1, 2, 4, 5), радиально, по внешнему кругу, содержит свисающие над корпусом - 1 двигателя распределительные толкатели - 10, с роликовыми колесами - 11, см. фиг.6, 7, 8. При вращении ротора, толкатели с роликовыми колесами взаимодействуют с бабками - 14 задвижек - 13, установленных в пазы - 12 корпуса - 1, опирающимися на возвратные пружины - 18.

Ротор-ворот - 4, см. фиг.1, центральной цилиндрической частью - 24 опирается на подвижную опору - 3 оси - 2. Каркас ротора, ворота - 4 составляют преобразователи силы и преобразователи поступательного движения во вращательные рычаги в виде спиц - 7 (см. фиг.2, 4, 7, 8,), собранные в центральной части ротора в цилиндрическую, с сферическим верхом, опору - 24, соединенную с выходным цилиндрическим валом - 36 (см. фиг.-1, 10.). Сверху ротор-ворот - 4 содержит воздухозаборник - 20 (см. фиг.-4, 9), из которого через полости спиц - 7 подается воздух к компрессорным нагнетателям - 22, применяемым при исполнении мощного двигателя, второго варианта, обладающего супербольшим вращательным моментом и невысокой, оптимальной, скоростью вращения.

Полости рычагов-спиц - 7 (см. фиг.-4, 9) большого и маленького диаметра сообщаются, в механизме компрессорного нагнетателя - 22, через клапана - 33, поршня - 27. При движении поршней - 27 к оси ротора, клапана открываются, воздух поступает в камеру нагнетания. При перемещении поршней к периферии клапана - 33 закрываются. Воздух, сжатый поршнем - 27 большого диаметра, поступает через сопловые каналы - 34, спицы и сопловое отверстие - 35 поршня - каретки - 9 в образованную, рабочую камеру сгорания - 28. Сообщение соплового канала спицы - 34 и соплового отверстия - 35 поршня происходит при определенном местоположении поршня - 9, совмещающего действия каретки.

Поршни или лопасти - 9 ротора, совмещающие функции каретки, подвижно установленные на спицах - 7, передают возвратно-поступательное движение на поршни - 27 компрессорного нагнетателя - 22.

Двигатель, отличающийся тем, что поршням - 9 придана новая форма в виде полусферы - 39(см. фиг.9, 11) с большой рациональной площадью миделевого сечения - 41, для двигателя второго варианта. Или части сферы - 40 (см. фиг.12), для двигателя первого, скоростного варианта, у которой радиус горизонтальной дуги, контура внешней поверхности части сферы, взаимодействующей с корпусом двигателя, соотносителен радиусу полости корпуса - 1. Радиусы внешних контуров сечения полусферы и части сферы поршней или лопастей соотносительны радиусам канавок полости корпуса. На фигуре - 13 показан вертикальный разрез поршня, составляющего часть сферы миделевого сечения. На фиг.14 показан ротор - 4, на его спице - 7 установлен поршень - 9 двигателя скоростного исполнения.

Движители, другие потребители энергии или ведущее колесо силовой установки в зависимости от назначения и вида выполняемой работы могут быть подключены к выходному цилиндрическому валу - 36, снизу ротора двигателя, или при необходимости, сверху к центральной цилиндрической части - 24 ротора. Также при необходимости, потребители могут быть подключены одновременно сверху и снизу ротора.

Предлагаемое техническое решение может быть исполнено в двух видах, как двигатель, обладающий большим вращательным моментом, с большой скоростью вращения, см. фиг.-2, 3, и как мощный двигатель, см. фиг.-4, 5, обладающий супербольшим, вращательным моментом и оптимальной невысокой скоростью вращательного движения.

Корпус - 1 двигателя, см. фиг.-2, 3, обладающего повышенной скоростью вращения, для снижения внутренних собственных сил сопротивления, содержит замкнутый по кругу кольцевой канал - 2, составляемый поверхностями корпуса и ротора, на протяжении всего кольца, одинакового кратного поршням сечения.

Поршни - 9, в этом первом варианте исполнения двигателя, вместо поршней могут быть лопасти, установленные также на, создающие момент силы, рычаги в виде спиц - 7, составляющих ротор, или просто в гнезда ротора. Поршни беспрепятственно перемещаются по кольцевому каналу - 5 (см. фиг.14). Полый, не считая поршней, замкнутый по кругу, кольцевой канал - 5 движения поршней - 9 ротора - 4 симметрично делится на равные части пазами - 12 (см. фиг.6, 7, 8), в направляющие поверхности которых, опираясь на возвратные пружины - 18, установлены переменные задвижки-планки - 13, с бабками - 14, составляющими вместе толкательно-исполнительные механизмы. Задвижки-планки - 13 состоят из двух частей, верхней части, глухой, сплошной, составляющей переменную поверхность, минимального объема, рабочей камеры и нижней части - 16, (см. фиг.-6, 7, 8) полудиафрагменной формы, с полуотверстием - 17, кратным сечению сферических поршней, через которые они проходят, двигаясь по каналу.

Сверху задвижек-планок установлены бабки - 14. При вращении ротора на бабки накатывает