PL 220771 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 220771 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 392247 (51) Int.Cl. F02B 55/04 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 27.08.2010 (54) Silnik spalinowy z wirującym tłokiem (43) Zgłoszenie ogłoszono: 12.03.2012 BUP 06/12 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.01.2016 WUP 01/16 (73) Uprawniony z patentu: RZADKOSZ KAZIMIERZ, Gliczarów Górny, PL (72) Twórca(y) wynalazku: KAZIMIERZ RZADKOSZ, Gliczarów Górny, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Tadeusz Tarko
2 PL 220 771 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest silnik spalinowy z wirującym tłokiem, zwłaszcza silnik w którym wirujący tłok jest chłodzony medium chłodzącym wprowadzanym poprzez kanały o wymuszonym przepływie. Z polskiego opisu patentowego nr 151 949 znany jest silnik spalinowy z wirującym tłokiem, składający się z cylindra o trochoidialnym kształcie, posiadający kanał dolotowy, kanał wylotowy, kanał przedmuchu i gniazdo elementu zapłonowego, zamkniętego pokrywami oraz wirującego tłoka, o kształcie łukowego trójkąta z wyjęciami stanowiącymi komory spalania, uszczelnionego pierścieniami i listwami uszczelniającymi, który poza ruchem obrotowym względem własnego środka porusza się mimośrodowo i obiegowo wokół wału silnika wprawiając go w ruch obrotowy i obiegowy, który charakteryzuje się tym, że wewnątrz korpusu silnika umieszczono pokrywy, w których osadzono pierścienie biegowe stanowiące wraz z rolkami nośnymi umieszczonymi w gniazdach kołnierzy ułożyskowanie wirującego tłoka. W znanym silniku na bocznych zewnętrznych płaszczyznach pokryw wirującego tłoka wykonane są kołnierze, w których umieszczono gniazda, ułożyskowane półpanewkami stanowiące siedzenie rolek nośnych. W rowkach bocznego korpusu cylindra umieszczone są pierścienie uszczelniające dociskane do pokryw wirującego tłoka sprężynkami. W rowkach wierzchołków wirującego tłoka i prowadnicach cylindrycznych umieszczono listwy uszczelniające dociskane do ścianki korpusu cylindra sprężynkami i sprężynkami regulującymi siłę docisku. Z polskiego zgłoszenia patentowego nr 386 522 znany jest silnik z wirującym tłokiem składający się z cylindra o zmodyfikowanej kształtowej elipsie, posiadający kanał dolotowy, kanał wylotowy, gniazdo elementu zapłonowego, zamykających pokryw bocznych, oraz wirującego tłoka z osadzonymi w nim uszczelniających zaworów, odznaczający się tym, że wirujący tłok osadzony w kształtowej bieżni roboczej korpusu poprzez boczne pokrywy, ma zabierająco uszczelniające łopatki wyznaczające obwodowe cykle robocze zaopatrzone w wewnętrzne komory zaworowe rozdzielone garbem odcinającym, przy czym boczne pokrywy mają obwodowe prowadnice odwzorowujące wewnętrzny kształt kształtowej bieżni roboczej korpusu wymuszonego przesuwu zabierająco uszczelniających łopatek poprzez sworznie prowadzące. Przedstawione rozwiązanie silnika, ma elementy wirujące i przesuwne wzajemnie dopasowane, tworząc uszczelnienia. Z francuskiego opisu patentowego nr FR 1458413, znany jest silnik spalinowy zaopatrzony w wirujący tłok, który ma nieprzelotowy kolektor doprowadzający utworzony w wale tłoka czynnik chłodzący do przestrzeni chłodzącej tłoka poprzez kanały łączące wykonane w części wykorbionej wału. Kanały łączące łączą nieprzelotowy kolektor doprowadzający, utworzony poza osią symetrii w części wykorbionej z obwodową przestrzenią wirującego tłoka. Z drugiej strony wału jest nieprzelotowy kolektor odprowadzający, utworzony z drugiej strony osi symetrii, poza częścią wykorbioną, kolektor odprowadzający, połączony z elementami odprowadzającymi czynnik chłodzący. Celem wynalazku jest opracowanie nowego rozwiązania chłodzenia silnika spalinowego z wirującym tłokiem, umożliwiającego uzyskanie, zwłaszcza zwiększonej skuteczności chłodzenia wirnika, oraz niezawodności działania z równoczesnym kontrolowanym przebiegiem regulacji temperatury poprzez kontrolę natężenia przepływu czynnika chłodzącego. W rozwiązaniu według wynalazku silnik spalinowy z wirującym tłokiem, zwłaszcza silnik w którym wirujący tłok jest chłodzony medium chłodzącym wprowadzanym poprzez kanały o wymuszonym przepływie, złożony z cylindra, kanału dolotowego i kanału wylotowego, gniazd elementu zapłonowego, zamykających pokryw bocznych, wirującego tłoka z osadzonymi w nim uszczelniających zaworów, zespołu wymuszającego ruchy uszczelniających zaworów, odznacza się tym, że wirujący tłok ma w nieprzelotowym kolektorze doprowadzającym utworzonym w osi symetrii wału wirującego tłoka osadzone elementy doprowadzające czynnik chłodzący zasilania kanałów doprowadzających połączonych z kanałami chłodzącymi, oraz ma elementy odprowadzające utworzone wokół osi symetrii wału wirującego tłoka odbioru czynnik chłodzący zwrotny z kanałów odprowadzających. Silnik według wynalazku odznacza się tym, że nieprzelotowy kolektor doprowadzający utworzony w osi symetrii wału wirującego tłoka jest zaopatrzony w elementy doprowadzające czynnik chłodzący indywidualnie dla każdego segmentu tworzących wirujący tłok. Silnik według wynalazku odznacza się tym, że nieprzelotowy kolektor doprowadzający utworzony w osi symetrii wału stanowi zbiorczy przewód doprowadzający czynnik chłodzący, zbiorczo dla każdego segmentu tworzących wirujący tłok.
PL 220 771 B1 3 Zastosowanie rozwiązania według wynalazku umożliwia chłodzenie silnika spalinowego z wirującym tłokiem, poprzez uzyskanie zwłaszcza zwiększonej skuteczności chłodzenia wirnika, oraz zwiększonej niezawodności działania z równoczesnym kontrolowanym przebiegiem regulacji temperatury poprzez kontrolę natężenia przepływu czynnika chłodzącego. Rozwiązanie według wynalazku jest pokazane w przykładzie wykonania i na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny korpusu silnika w płaszczyźnie łopatek uszczelniających wskazujących symetryczne rozmieszczenie zespołów chłodzących wokół osi symetrii wału, fig. 2 szczegół budowy chłodzenia silnika w płaszczyźnie osi symetrii, fig. 3 przekrój poprzeczny korpusu silnika w płaszczyźnie łopatek uszczelniających przedstawiających inne wykonanie elementów doprowadzających czynnik chłodzący, fig. 4 inne wykonanie szczegółu budowy chłodzenia silnika w płaszczyźnie osi symetrii, fig. 5 kolejne wykonanie szczegółu budowy chłodzenia silnika w płaszczyźnie osi symetrii, fig. 6 przedstawia przekrój korpusu silnika w płaszczyźnie segmentów wskazujących rozmieszczenie zespołów chłodzących, fig. 7 przedstawia widok segmentu prowadzącego przesuwne zawory. Silnik według rozwiązania ma wirujący tłok 1 osadzony w kształtowej bieżni roboczej 2 korpusu 3, który jest zaopatrzony w przesuwne zawory 4 osadzone na łożyskach prowadzących 5 poprzez kanały odwzorowujące 6 utworzone w bocznych pokrywach 7. Wirujący tłok 1 osadzony na wale 8, ma obwodowe kanały chłodzące 9 połączone z elementami doprowadzającymi 10 czynnik chłodzący zasilania z kanałów doprowadzających 11, oraz ma utworzone elementy odprowadzające 12 odbioru czynnika chłodzącego zwrotnego, poprzez kanały odprowadzające 13. Wał 8 wirującego tłoka 1 ma nieprzelotowy kolektor doprowadzający 14 utworzony w osi symetrii, w którym są osadzone elementy doprowadzające 10 czynnik chłodzący, oraz ma nieprzelotowy kolektor odprowadzający 15, również utworzony w osi symetrii, w którym są osadzone elementy odprowadzające 12, przewidziane dla odprowadzania zużytego czynnika chłodzącego. W przykładowym wykonaniu przedstawionym na rysunku fig. 1 i fig. 2, nieprzelotowy kolektor doprowadzający 14 jest zaopatrzony w elementy doprowadzające 10 czynnik chłodzący, indywidualnie dla każdego segmentu 16 tworzących wirujący tłok 1. W przedstawionym wykonaniu nieprzelotowy kolektor odprowadzający 15 jest zaopatrzony w elementy odprowadzające 12 czynnik chłodzący, indywidualnie z każdego segmentu 16 tworzących wirujący tłok 1. Kanały chłodzące 9 wirującego tłoka 1 są utworzone korzystnie na obwodzie wirującego tłoka, co zwiększa efekt chłodzenia. W innym przykładowym wykonaniu, przedstawionym na rysunku fig. 4, nieprzelotowy kolektor doprowadzający 14 jest zaopatrzony w elementy doprowadzające 10 czynnik chłodzący, indywidualnie dla każdego segmentu 16 tworzących wirujący tłok 1, natomiast nieprzelotowy kolektor odprowadzający 15 stanowi zbiorczy przewód odprowadzający czynnik chłodzący, łącznie z segmentów 16 tworzących wirujący tłok 1. W kolejnym przykładowym wykonaniu, przedstawionym na rysunku fig. 5, nieprzelotowy kolektor doprowadzający 14 stanowi zbiorczy przewód doprowadzający czynnik chłodzący, zbiorczo dla każdego segmentu 16 tworzących wirujący tłok 1, natomiast nieprzelotowy kolektor odprowadzający 15 jest zaopatrzony w elementy odprowadzające 12 czynnik chłodzący, indywidualnie z każdego segmentu 16 tworzących wirujący tłok 1. Korzystnym rozwiązaniem jest, w którym wirujący tłok 1 osadzony na wale 8, ma wielopoziomowe kanały chłodzące 17 połączone z elementami doprowadzającymi 10 czynnik chłodzący zasilania z kanałów doprowadzających 11. Elementy doprowadzające 10 czynnik chłodzący, indywidualnie dla każdego segmentu 16, są zakotwione w gnieździe osadczym 18 łączące kanały doprowadzające 11. W rozwiązaniu, każdy segment 16 tworzących wirujący tłok 1 ma gniazdo osadcze 18. Nieprzelotowy kolektor odprowadzający 15, również utworzony w osi symetrii, w którym są osadzone elementy odprowadzające 12, przewidziane dla odprowadzania zużytego czynnika chłodzącego są zakotwione w gniazdach osadczych 18. Zastrzeżenia patentowe 1. Silnik spalinowy z wirującym tłokiem, zwłaszcza silnik w którym wirujący tłok jest chłodzony medium chłodzącym wprowadzanym poprzez kanały o wymuszonym przepływie, złożony z cylindra, kanału dolotowego i kanału wylotowego, gniazd elementu zapłonowego, zamykających pokryw bocznych, wirującego tłoka z osadzonymi w nim uszczelniających zaworów, zespołu wymuszającego ruchy
4 PL 220 771 B1 uszczelniających zaworów, znamienny tym, że wirujący tłok (1) ma w nieprzelotowym kolektorze doprowadzającym (14) utworzonym w osi symetrii wału (8) wirującego tłoka (1) osadzone elementy doprowadzające (10) czynnik chłodzący zasilania kanałów doprowadzających (11) połączonych z kanałami chłodzącymi (9), oraz ma elementy odprowadzające (12) utworzone wokół osi symetrii wału (8) wirującego tłoka (1) odbioru czynnik chłodzący zwrotny z kanałów odprowadzających (13). 2. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że nieprzelotowy kolektor doprowadzający (14) utworzony w osi symetrii wału (8) wirującego tłoka (1) jest zaopatrzony w elementy doprowadzające (10) czynnik chłodzący indywidualnie dla każdego segmentu (16) tworzących wirujący tłok (1). 3. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że nieprzelotowy kolektor doprowadzający (14) utworzony w osi symetrii wału (8) stanowi zbiorczy przewód doprowadzający czynnik chłodzący, zbiorczo dla każdego segmentu (16) tworzących wirujący tłok (1). Rysunki
PL 220 771 B1 5
6 PL 220 771 B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)