199592. lajstromszámú szabadalom • Forgódugattyús gép, főleg feltöltéses belsőégésű motor
1 HU 199.592 B 2 A rajzon: Az 1. ábra a találmány szerinti belsőégésű motor első példakénti kiviteli alakjának vázlatos metszete; A 2. ábra az 1. ábra szerinti megoldás keresztmetszete, viszonylag kisebb léptékben; A 3. ábra a találmány szerinti forgódugattyús gép másik példakénti kiviteli alakjának elvi működési vázlata metszetben; A 4. ábra a 3. ábra szerinti megoldás részletének egy további változatát szemlélteti felülnézetben, részben metszve. Az 1. ábrán látható feltöltéses forgódugattyús belsőégésű motornak 1 hengerében körgyűrű-alakú belső 2 tér van kiképezve, amelyben 3 forgódugattyú tömítetten forgatható. A 3 forgódugattyú az ábrázolt esetben négyszöghasáb-szerű radiális nyúlványként 4 hajtótárcsához van rögzítve, amely a motor koaxiálisán ágyazott 5 főtengelyével együttforgatható elrendezésű. Az 5 főtengely a motorházban önmagában ismert módon van ágyazva és külön nem ábrázolt tengelykapcsolón keresztül hajtóműre csatlakozik. Az 1 hengernek 6 beömlőszelepe és 7 kiömlőszelepe van, amelyek 15 beömlőcsatorna illetve 16 kiömlőcsatorna zárására illetve nyitására szolgálnak. A találmány szerint a 15 beömlőcsatorna és a 16 kiömlőcsatorna között 8 gátszelep van elrendezve, amely zárt helyzetében az 1 henger belső 2 terét tömítetten lezáija, nyitott helyzetében viszont annak teljes keresztmetszetét szabaddá teszi, hogy ilyenkor a 3 forgódugattyú a körzetén szabadon áthaladhasson. A jelen esetben a 8 gátszelep az 1 henger radiális hornyában a hosszirányban tömítetten eltolható tolattyúként van kialakítva, amelyet az 1. ábrán feltüntetett zárt helyzetéből a kihúzott nyitott helyzetébe külön nem ábrázolt vezérlőszerkezet meneszt. Ez lehet például az 5 főtengely vezérlőpályájával együttműködő himbás mechanizmus. A találmány szerinti forgódugattyús motor feltöltéses motor, azaz a 6 beömlőszelepen keresztül olyan nyomással tölti fel az égésteret, égési levegővel dizel-üzemmódban vagy éghető gázkeverékkel benzinmotoros üzemmódnál, hogy a 3 forgódugattyú előre meghatározott szöghelyzetében elérjük a sűrítési végnyomást. Az ilyenkor befecskendezett dízelolaj öngyulladás révén (dízel üzemmódnál), vagy az éghető benzin-levegőelegy szikragyújtás révén (Otto-motoros üzemmód) elég, és az így felszabaduló energia a 3 forgódugattyút 9 nyü irányába forgatja az 5 főtengellyel együtt. A jelen esetben az 1 henger gyűrű-alakú 2 tere 360°-os körülfordulási enged a 3 forgódugattyúnak. ,,A” hivatkozási jel jelöli az 1. ábrán a 3 forgódugattyú alaphelyzetét a feltöltés kezdetekor, „B” jelöli a 3 forgódugattyúnak a robbanás pillanatában elfoglalt helyzetét, az A és B helyzetek közötti íves szakasz tehát a hengertér feltöltési 10 szakasza. Továbbá, „C” jelöli a munkaütem végén a 3 forgódugattyú helyzetét, a B és C helyzetek között helyezkedik el az íves munkaütemi 11 szakasz. „D” jelöli a kipufogóütem végén a 3 forgódugattyú helyzetét, viszont C és D helyzetek között található a belső 2 tér kipufogási 12 szakasza, a D és A helyzet között pedig az átvezető 13 szakasza. A kísérleteink során a 3 forgódugattyú R sugarát 100 mm-re, M magasságát pedig 50 mm-re, továbbá az 1. ábra szerinti kivitelnél a hengertér feltöltési 10 szakaszát 90°-ra, a munkaütemi 11 szakaszát 180°-ra, a kipufogási 12 szakaszát 60°-ra, az átvezetési 13 szakaszát pedig 30°-ra választottuk. Az 1 henger a 10 szakaszon olyan 14 egységgel van ellátva, amely dizel-üzemmódban befecskendezőfuvóka, vagy benzinmotornál villamos gyújtógyertya. A 2. ábrán keresztmetszetben jól látható, hogy az 1 henger és az azzal összeépített motorblokk a jelen esetben osztott kivitelű, a 3 forgódugattyú alsó tömítését önmagában ismert 17 tömítőgyűrűk végzik, amelyek a 4 hajtótárcsa homlokfelületein fekszenek fel kétoldalt. Az 1 henger a külső palástján adott esetben ellátható 18 hűtőbordákkal. Az 1. ábra szerinti forgódugattyús belsőégésű motor a következőképpen működik: A 3 forgódugattyú A helyzetében a 6 beömlőszelep nyitva van, a 8 gátszelep viszont zárt helyzetben található. Ilyenkor a 15 beömlőcsatornán keresztül például dizel-üzemhez sűrített levegőt nyomunk a fel töltési 10 szakaszon a 2 térbe mindaddig, amíg a 3 forgódugattyú a B helyzetébe nem kerül. A külső sűrítést úgy választjuk meg, hogy a 3 forgódugattyú B helyzetének elérésekor a sűrített levegő nyomása elérje a sűrítési tervezett végnyomást és ennek megfelelő hőmérsékletet. Ekkor a 14 egységen (ebben az esetben befecskendezőfúvókán) a 2 térbe fecskendezett gázolaj öngyulladás révén elég. Megjegyezzük, hogy a feltöltési 10 szakaszon a 3 forgódugattyú hátsó homlokfelülete és a 8 gátszelep közötti hengertérfogat rendre nő, ennek dacára kell a külső sűrítéssel az égéshez szükséges nyomást és hőmérsékletet biztosítanunk. (Ennyiben tehát a találmány szerinti üzemmód eltér a klasszikusnak tekinthető termodinamikai dizel-körfolyamattól.) A feltöltés szabályzásával a motor fajlagos teljesítménye tág határok között szabályozható. Az égéssel járó expanzió a 3 forgódugattyút a 9 nyü irányában forgatja, eközben teszi meg a 3 forgódugattyú a munkaütemi 11 szakasznak megfelelő elmozdulást. A 3 forgódugattyú C helyzetétől számítjuk a jelen esetben a kipufogási 12 szakaszt, miközben a 7 kiömlőszelep nyitott helyzetében a 3 forgótolattyú mellső oldala a 2 térben előtte lévő gázokat a 16 kiömlőcsatornán keresztül kitolja a hengertérből. Megjegyezzük, hogy adott esetben a 7 kiömlőszelep fojtásával a feltöltési nyomás szabályozható. A 3 forgódugattyú D helyzetében a kipufogási ütem lezárul, ezt követi az átvezető 13 szakasz, amelynek megtétele után a 3 forgódugattyú a kiindulási A helyzetébe fordul vissza, majd a fenti körfolyamat ciklikusan ismétlődik. Adott esetben a 6 beömlőszelep már kissé a 3 forgódugattyú A helyzetének elérése előtt is nyithat. Lényegében hasonlóan működik a találmány szerinti belsőégésű motor Otto-motorként alkalmazva is. Különbség, hogy ilyenkor ismert keverékelőkészítő készülékből, például porlasztóból benzinlevegőelegyet vezetünk előre meghatározott nyomással a 15 beömlőcsatornán keresztül az 1 henger 2 terébe, továbbá a 14 egység ebben az esetben villamos gyúj5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
