RU2733794C1

RU2733794C1 - Motor

Info

Publication number: RU2733794C1
Application number: RU2020100489A
Authority: RU
Original assignee: Вагин Николай Васильевич
Priority date: 2020-01-09
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2020-10-06

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: engine can be used in automobile, railway, air, river transport, at production, as hybrid power plants, which combine internal combustion engine and electric motor, which can work both simultaneously and separately. In the claimed engine there is a possibility of simultaneous control of the gas compression degree in all cylinders by insignificant lowering or lifting of the support bearing, which can be made, for example, when turning on the thread of the control washer, in the presence of an auxiliary drive of rotation of which adjustment is possible on the operating engine, for example, to facilitate start of engine at lower compression degree and its further increase to maximum effective value for certain engine operating mode.

EFFECT: technical result of using disclosed invention consists in elimination of side force of action of piston on wall of cylinder; possibility of increasing engine power due to controlled compression ratio of gas in combustion chamber and more complete combustion of gas mixture; in simpler design of device than similar engine; elimination of pulsating torque of switched reluctance motor, increased power range of the switched reluctance motor due to arrangement of windings of electric wires not only on the stator, but also on the rotor without using the sliding collector-brush contact from the power supply to the windings of the rotor.

5 cl, 3 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение.The technical field to which the invention relates.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и электрическим и может применяться на автомобильном, железнодорожном, воздушном, речном транспорте, на производстве в качестве силовых установок, а также в иных областях применения современных двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей.The invention relates to internal combustion and electric engines and can be used in road, rail, air, river transport, in production as power plants, as well as in other areas of application of modern internal combustion engines and electric motors.

В качестве наиболее близкого аналога двигателя выступают поршневые двигатели внутреннего сгорания с наклонно-якорным механизмом преобразования энергии поступательного движения поршня в энергию вращательного движения вала и вентильно-индукторные электрические двигатели с независимым возбуждением.The closest analogue of the engine are piston internal combustion engines with a tilt-armature mechanism for converting the energy of the translational movement of the piston into the energy of the rotational movement of the shaft and the valve-inductor electric motors with independent excitation.

Уровень техники.State of the art.

В качестве наиболее близкого аналога двигателя выступает двигатель, патент на изобретение RU 2324061 С2, зарегистрированный в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10 декабря 2010 года.The engine is the closest analogue of the engine, patent for invention RU 2324061 C2, registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation on December 10, 2010.

Заявленное изобретение отличается от аналога более простой конструкцией устройства, не имеющего регулирующих шестерен; заменой опорного обода и роликов на один элемент - подшипник; отсутствием зубчатых зацеплений якоря с опорным ободом; наличием регулирующей шайбы, позволяющей изменять степень сжатия газа в цилиндре; возможностью использования дополнительного магнитного соединения якоря с опорным подшипником либо возможностью размещения двух и более силовых качающих механизмов для обеспечения плавной работы двигателя на малых оборотах; возможностью использования прямых цилиндров и поршней; использованием вентильно-индукторного электродвигателя с качающимся ротором.The claimed invention differs from the analogue by a simpler design of the device, which does not have control gears; replacement of the support rim and rollers with one element - a bearing; lack of gearing of the armature with the support rim; the presence of a control washer that allows you to change the degree of gas compression in the cylinder; the possibility of using an additional magnetic connection of the armature with a support bearing or the possibility of placing two or more power swinging mechanisms to ensure smooth operation of the engine at low speeds; the possibility of using straight cylinders and pistons; the use of a valve-inductor electric motor with a swinging rotor.

Основными причинами, препятствующими получению требуемого технического результата, в аналогичном двигателе, являются: сложность изготовления отдельных деталей: цилиндра и поршня изогнутой формы, зубчатых соединений якоря и опорного обода; невозможность регулирования степени сжатия газа в цилиндре; зависимость коэффициента полезного действия двигателя (далее - КПД) от значений массы якоря и скорости вращения его вершины, необходимых для достижения центробежной силы, прижимающей нижнюю часть основания якоря к опорному подшипнику.The main reasons that prevent the desired technical result from being obtained in a similar engine are: the complexity of manufacturing individual parts: a cylinder and a curved piston, gear joints of the armature and the support rim; impossibility of regulating the degree of gas compression in the cylinder; dependence of the efficiency of the engine (hereinafter referred to as the efficiency) on the values of the mass of the armature and the speed of rotation of its apex, necessary to achieve the centrifugal force pressing the lower part of the base of the armature to the support bearing.

Основными причинами, препятствующими получению требуемого технического результата, в современных двигателях внутреннего сгорания, являются: неполное сгорание газовой смеси, обусловленное использованием кривошипно-шатунного механизма; неполное преобразование энергии поступательного движения поршня в энергию вращательного движения вала ввиду используемого кривошипно-шатунного механизма с низким КПД; а в современных вентильно-индукторных электродвигателях - пульсирующий момент, возникающий при завершении процесса совмещения зубцов ротора с зубцами статора, сложность применения обмотки возбуждения ротора.The main reasons that prevent obtaining the required technical result in modern internal combustion engines are: incomplete combustion of the gas mixture due to the use of a crank mechanism; incomplete conversion of the energy of the translational movement of the piston into the energy of the rotational movement of the shaft due to the used crank mechanism with low efficiency; and in modern valve-inductor electric motors - the pulsating moment arising at the end of the process of aligning the rotor teeth with the stator teeth, the complexity of using the rotor excitation winding.

Технический результат от применения заявленного изобретения заключается в достижении более высокого КПД преобразования энергии поступательного движения поршня во вращательное движение вала, чем у двигателей внутреннего сгорания с кривошипно-шатунным механизмом, приближающегося к 100%; в устранении боковой силы воздействия поршня на стенку цилиндра; в возможности повышения мощности двигателя за счет регулируемой степени сжатия газа в камере сгорания и более полного сгорания газовой смеси; в более простой конструкции устройства, чем у аналогичного двигателя; устранении пульсирующего момента вентильно-индукторного электродвигателя, увеличении диапазона мощности вентильно-индукторного электродвигателя за счет размещения обмоток электрических проводов не только на статоре, но и на роторе без применения скользящего коллекторно-щеточного контакта от источника питания на обмотки ротора.The technical result from the application of the claimed invention is to achieve a higher efficiency of converting the energy of the translational movement of the piston into the rotational movement of the shaft than in internal combustion engines with a crank mechanism, approaching 100%; in the elimination of the lateral force of the piston on the cylinder wall; in the possibility of increasing the engine power due to the controlled compression ratio of the gas in the combustion chamber and more complete combustion of the gas mixture; in a simpler device design than a similar engine; elimination of the pulsating moment of the valve-inductor electric motor, increasing the power range of the valve-inductor electric motor by placing the windings of the electric wires not only on the stator, but also on the rotor without using a sliding collector-brush contact from the power source to the rotor windings.

Описание изобретения.Description of the invention.

Наличие нескольких частей (деталей, компонентов, узлов, блоков), соединенных между собой сборочными операциями, в том числе свинчиванием, сочленением, клепкой, сваркой, пайкой, опрессовкой, развальцовкой, склеиванием, сшивкой, обеспечивающими конструктивное единство и реализацию устройством общего функционального назначения (функциональное единство).The presence of several parts (parts, components, assemblies, blocks) interconnected by assembly operations, including screwing, joining, riveting, welding, soldering, crimping, expanding, gluing, stitching, ensuring structural unity and implementation by a general functional device ( functional unity).

Согласно изобретению, двигатель состоит из корпуса 1, с валом вращения 2 с отклоняющимся коленом вала 2.1, соединенными между собой втулкой 2.2, со стопорной шайбой 2.3., с помощью которой вал подвижно закреплен в корпусе, на колено вала надет якорь 3, имеющий штырь 3.1, с маховиком 4, имеющим радиальный паз 4.1, с валом маховика 4.2, с опорным подшипником 5, с регулирующей шайбой 6, со скобой 7, с качающимся валом 8 с прямым рычагом 8.1 с роликом рычага 8.2, с поршнем 9, имеющим поперечный паз 9.1 для соединения с роликом прямого рычага и цилиндром 10 с окном для прохождения через него прямого рычага качающегося вала; с ротором 11 и статором 12 вентильно-индукторного электродвигателя, имеющими обмотки электрического провода 11.1 и 12.1.According to the invention, the engine consists of a housing 1, with a rotation shaft 2 with a deflecting shaft elbow 2.1, connected by a bushing 2.2, with a lock washer 2.3., With which the shaft is movably fixed in the housing, an armature 3 is put on the shaft elbow, which has a pin 3.1 , with a flywheel 4 with a radial groove 4.1, with a flywheel shaft 4.2, with a support bearing 5, with an adjusting washer 6, with a bracket 7, with an oscillating shaft 8 with a straight arm 8.1 with a lever roller 8.2, with a piston 9 with a transverse groove 9.1 for connection with the roller of the straight arm and the cylinder 10 with a window for passing through it the straight arm of the swinging shaft; with a rotor 11 and a stator 12 of a valve-inductor electric motor, having an electric wire winding 11.1 and 12.1.

Одним из вариантов устройства является двигатель, в котором нижняя часть якоря 3 и опорный подшипник 5 притягиваются друг к другу за счет магнитных свойств материалов, из которых они изготовлены, либо за счет электромагнитных полей, создаваемых электрическим полем в обмотках электрического провода, одна из которых намотана горизонтально вокруг обода опорного подшипника, а другая - вокруг якоря перпендикулярно его условной оси.One of the options for the device is a motor, in which the lower part of the armature 3 and the support bearing 5 are attracted to each other due to the magnetic properties of the materials from which they are made, or due to the electromagnetic fields created by the electric field in the windings of the electric wire, one of which is wound horizontally around the rim of the support bearing, and the other around the armature perpendicular to its conditional axis.

Одним из вариантов устройства является двигатель, в котором используется два либо более движущих качающих механизмов, каждый включающий в себя механизм внутреннего сгорания и (или) электродвигатель, содержащие качающийся вал 8 с рычагом 8.1 с роликом рычага 8.2, с прямым поршнем 9 и прямым цилиндром 10 двигателя внутреннего сгорания; с ротором 11 и статором 12 вентильно-индукторного электродвигателя, соединенных с дополнительными штырями якоря 3.1 через изогнутые рычаги 7.1.One of the variants of the device is an engine that uses two or more driving rocking mechanisms, each including an internal combustion mechanism and (or) an electric motor containing a rocking shaft 8 with a lever 8.1 with a lever roller 8.2, with a straight piston 9 and a straight cylinder 10 internal combustion engine; with a rotor 11 and a stator 12 of the valve-inductor electric motor, connected to the additional pins of the armature 3.1 through bent levers 7.1.

Одним из вариантов устройства является двигатель, в котором используется качающий механизм внутреннего сгорания с качающимся валом 8 с рычагом 8.1, жестко соединенным с изогнутым поршнем 9, расположенным в изогнутом цилиндре 10, условная окружность которых, проходящая через центр по продольной оси, совпадает и расположена в плоскости, перпендикулярной условной оси качающегося вала.One of the variants of the device is an engine that uses an internal combustion rocking mechanism with a swinging shaft 8 with a lever 8.1 rigidly connected to a bent piston 9 located in a bent cylinder 10, the conditional circle of which, passing through the center along the longitudinal axis, coincides and is located in plane perpendicular to the conditional axis of the oscillating shaft.

Одним из вариантов устройства является двигатель, в котором вал 2 соединен с коленом вала 2.1 карданным соединением, либо шарниром равных угловых скоростей.One of the variants of the device is an engine in which the shaft 2 is connected to the knee of the shaft 2.1 by cardan joint, or by a hinge of equal angular speeds.

Конструктивное выполнение устройства, характеризуемое наличием и функциональным назначением частей устройства (деталей, компонентов, узлов, блоков), их взаимным расположением.The design of the device, characterized by the presence and functional purpose of parts of the device (parts, components, assemblies, blocks), their mutual arrangement.

В нижней части корпуса 1 расположен способный вращаться вал 2, не жестко зафиксированный стопорной шайбой 2.3., со способным отклоняться на некоторый угол коленом вала 2.1, соединенным с валом 2 втулкой 2.2, с якорем 3, надетым на колено вала 2.1, с маховиком 4 на валу вращения 4.2, маховик подвижно соединен с вершиной колена вала 2.1, способной перемещаться (отклоняться) по радиальному пазу маховика 4.1, с опорным подшипником 5, верхней части которого постоянно свободно касается своей нижней частью якорь 3, с регулирующей шайбой 6, расположенной под опорным подшипником 5, закрепленной в корпусе 1 на резьбе, при поворачивании в ту или в другую сторону перемещающейся соответственно вверх или вниз, способной поднимать или опускать опорный подшипник 5; со скобой 7, обоими концами через отверстия надетой на диаметрально расположенные штыри якоря 3.1 с возможностью поворота штырей в отверстиях, а по центру жестко соединенной с качающимся валом 8, который расположен перпендикулярно валу 2, подвижно закреплен в корпусе 1, имеет перпендикулярно расположенный прямой рычаг 8.1 с роликом на конце рычага 8.2, находящимся в подвижном соединении в пазу 9.1 с поршнем 9, расположенным в цилиндре 10, имеющим окно в центре своей боковой стенки, через которое проходит прямой рычаг качающегося вала 8.1; с ротором 11 на качающемся валу и неподвижным статором 12 вентильно-индукторного электродвигателя, имеющими обмотки электрического провода 11.1 и 12.1.In the lower part of the housing 1 there is a shaft 2 capable of rotating, not rigidly fixed by a lock washer 2.3., With a shaft elbow 2.1 capable of deflecting by a certain angle, connected to shaft 2 by a sleeve 2.2, with an anchor 3 put on the shaft elbow 2.1, with a flywheel 4 on rotation shaft 4.2, the flywheel is movably connected to the top of the bend of the shaft 2.1, capable of moving (deflecting) along the radial groove of the flywheel 4.1, with a support bearing 5, the upper part of which constantly freely touches its lower part the armature 3, with an adjusting washer 6 located under the support bearing 5, fixed in the housing 1 on the thread, when turning in one direction or the other, moving up or down, respectively, capable of raising or lowering the support bearing 5; with a bracket 7, both ends through the holes put on the diametrically located pins of the armature 3.1 with the possibility of turning the pins in the holes, and in the center rigidly connected to the oscillating shaft 8, which is located perpendicular to the shaft 2, movably fixed in the body 1, has a perpendicularly located straight lever 8.1 with a roller at the end of the arm 8.2, which is in a movable connection in the groove 9.1 with the piston 9 located in the cylinder 10, having a window in the center of its side wall, through which the straight arm of the oscillating shaft 8.1 passes; with a rotor 11 on a swinging shaft and a stationary stator 12 of a valve-inductor electric motor, having an electric wire winding 11.1 and 12.1.

Одним из вариантов устройства является двигатель, в котором используется два либо более движущих качающих механизмов, каждый включающий в себя механизм внутреннего сгорания и (или) электродвигатель, содержащие качающийся вал 8 с прямым рычагом 8.1 с роликом рычага 8.2, с прямым поршнем 9 и прямым цилиндром 10 двигателя внутреннего сгорания; с ротором 11 и статором 12 вентильно-индукторного электродвигателя, при этом качающие механизмы располагаются условными осями качающихся валов радиально к центру основания якоря в одной плоскости, которая перпендикулярна условной оси вращающегося вала 2, второй механизм соединяется с якорем через дополнительный штырь якоря 3.1 изогнутым рычагом 7.1, заменяющим скобу, а в случае трех и более механизмов, каждый из них соединяется с одним штырем якоря 3.1 через изогнутый рычаг 7.1, без скобы.One of the variants of the device is an engine that uses two or more driving rocking mechanisms, each including an internal combustion mechanism and (or) an electric motor containing a rocking shaft 8 with a straight arm 8.1 with a lever roller 8.2, a straight piston 9 and a straight cylinder 10 internal combustion engine; with the rotor 11 and the stator 12 of the valve-inductor electric motor, while the swinging mechanisms are located by the conditional axes of the swinging shafts radially to the center of the armature base in one plane, which is perpendicular to the conditional axis of the rotating shaft 2, the second mechanism is connected to the armature through an additional armature pin 3.1 by a bent lever 7.1 , replacing the bracket, and in the case of three or more mechanisms, each of them is connected to one anchor pin 3.1 through the bent lever 7.1, without the bracket.

Форма устройства в целом - корпус 1, с вращающимся валом 2 с отклоняющимся коленом вала 2.1, соединенными между собой втулкой 2.2, со стопорной шайбой 2.3., с якорем 3 в форме полусферы с отверстием по условной оси и с радиально расположенными в нижней части цилиндрическими штырями 3.1, с маховиком 4, имеющим радиальный паз 4.1 и вертикальный вал вращения 4.2, с опорным подшипником 5, расположенным на регулирующей шайбе 6, которая резьбой соединяется с корпусом, со скобой 7, надетой обоими концами через отверстия на противоположно расположенные штыри якоря 3.1, а по центру жестко прикрепленной к качающемуся валу 8 с прямым рычагом 8.1, на конце которого имеется круглый ролик 8.2; с поршнем 9, представляющим собой закрытый с обоих концов цилиндр с пазом 9.1, поперечным условной оси поршня и расположенным по его середине для зацепления с роликом прямого рычага 8.2, цилиндром 10, образующим две камеры сгорания, представляющим из себя закрытый цилиндр, с окном посередине стенки цилиндра, достаточным для качания проходящего через него рычага 8.1; с ротором 11 и статором 12 вентильно-индукторного электродвигателя, выполненных каждый в форме двух или более радиально расположенных зубцов, способных совмещаться попарно по условным радиальным линиям, имеющими каждый обмотки электрического провода 11.1 и 12.1.The shape of the device as a whole is a housing 1, with a rotating shaft 2 with a deflecting shaft elbow 2.1, interconnected by a bushing 2.2, with a lock washer 2.3., With an armature 3 in the form of a hemisphere with a hole along the conventional axis and with cylindrical pins radially located in the lower part 3.1, with a flywheel 4 having a radial groove 4.1 and a vertical rotation shaft 4.2, with a support bearing 5 located on an adjusting washer 6, which is threaded to the body, with a bracket 7, put on both ends through holes on opposite pins of the armature 3.1, and in the center rigidly attached to the oscillating shaft 8 with a straight arm 8.1, at the end of which there is a round roller 8.2; with a piston 9, which is a cylinder closed at both ends with a groove 9.1, transverse to the conditional axis of the piston and located in its middle for engaging with the straight lever roller 8.2, cylinder 10, forming two combustion chambers, which is a closed cylinder, with a window in the middle of the wall a cylinder sufficient to swing the lever 8.1 passing through it; with a rotor 11 and a stator 12 of a valve-inductor electric motor, each made in the form of two or more radially arranged teeth, capable of being combined in pairs along conventional radial lines, each having windings of an electric wire 11.1 and 12.1.

Одним из вариантов устройства является двигатель, в котором используется два, либо более движущих качающих механизмов внутреннего сгорания и (или) электродвигателя, каждый содержащий качающийся вал 8 с рычагом 8.1 с роликом рычага 8.2, с прямым поршнем 9 и прямым цилиндром 10 двигателя внутреннего сгорания; с ротором 11 и статором 12 вентильно-индукторного электродвигателя, при наличии двух движущих качающих механизмов их валы расположены между собой под углом в 90 градусов в одной плоскости, при наличии трех и более качающих механизмов их валы расположены между собой под равными углами (по 120 градусов и менее) в одной плоскости, которая перпендикулярна условной оси вращающегося вала 2, второй механизм соединяется с якорем 3 через дополнительный штырь якоря 3.1 через изогнутый рычаг 7.1, а в случае трех и более качающих механизмов, каждый из них соединяется с одним штырем якоря 3.1 через изогнутый рычаг 7.1.One of the variants of the device is an engine that uses two or more driving rocking mechanisms of internal combustion and (or) an electric motor, each containing an oscillating shaft 8 with a lever 8.1 with a lever roller 8.2, with a straight piston 9 and a straight cylinder 10 of an internal combustion engine; with a rotor 11 and a stator 12 of a valve-inductor electric motor, in the presence of two moving rocking mechanisms, their shafts are located among themselves at an angle of 90 degrees in the same plane, in the presence of three or more rocking mechanisms, their shafts are located among themselves at equal angles (120 degrees and less) in one plane, which is perpendicular to the conventional axis of the rotating shaft 2, the second mechanism is connected to the armature 3 through an additional anchor pin 3.1 through the bent lever 7.1, and in the case of three or more swinging mechanisms, each of them is connected to one anchor pin 3.1 through bent arm 7.1.

Одним из вариантов устройства является двигатель, в котором используется качающий механизм внутреннего сгорания с качающимся валом 8 с прямым рычагом 8.1, жестко соединенным с изогнутым поршнем 9, расположенным в изогнутом цилиндре 10, условные оси поршней 9 и цилиндров 10 совпадают по условной окружности, расположенной в плоскости, перпендикулярной условной оси вала 8.One of the variants of the device is an engine that uses a rocking mechanism of internal combustion with a swinging shaft 8 with a straight arm 8.1 rigidly connected to a bent piston 9 located in a bent cylinder 10, the conditional axes of the pistons 9 and cylinders 10 coincide along the conditional circle located in plane perpendicular to the conditional axis of the shaft 8.

Параметры и другие характеристики частей устройства (деталей, компонентов, узлов, блоков) и их взаимосвязи;Parameters and other characteristics of parts of the device (parts, components, assemblies, blocks) and their relationship;

Радиус якоря 3 превышает радиус опорного подшипника 5 и соотносится с ним как гипотенуза с катетом в прямоугольном треугольнике.The radius of the armature 3 exceeds the radius of the support bearing 5 and corresponds to it as a hypotenuse with a leg in a right triangle.

Якорь 3 должен обладать массой, которая при вращении его вершины будет создавать центробежную силу, прижимающую нижнюю часть основания якоря к опорному подшипнику 5 и предотвращающую их разрыв; в качестве варианта может использоваться якорь 3 и опорный подшипник 5 из магнитных материалов, обеспечивающих их взаимное притяжение, препятствующее отрыву якоря 3 от опорного подшипника 5, которое может возникнуть от воздействия скобы 7 на штырь якоря 3.1 в первой половине ее хода при передаче поступательного движения поршня или качания ротора электродвигателя; для предотвращения отрыва якоря 3 от опорного подшипника 5 могут быть использованы также два, либо более движущих качающих механизмов, включающих в себя механизм внутреннего сгорания, содержащие качающийся вал 8 с рычагом 8.1 с роликом рычага 8.2, с прямым поршнем 9 и прямым цилиндром 10 двигателя внутреннего сгорания или без ролика рычага 8.2, но с изогнутым поршнем 9 и изогнутым цилиндром 10, и (или) вентильно-индукторный электродвигатель с качающимся ротором; при наличии двух движущих качающих механизмов их валы располагаются между собой под углом в 90 градусов в одной плоскости, а при наличии трех и более качающих механизмов их валы могут быть расположены между собой под равными углами (по 120 градусов и менее) в одной плоскости; для предотвращения отрыва якоря 3 от опорного подшипника 5 может быть использован качающий механизм, состоящий только из вентильно-индукторного электродвигателя, обеспечивающего качание ротора 11 по отношению к статору 12 на угол, не превышающий 90 градусов в период второй половины хода штыря якоря 3.1 по условной окружности его качания, в этом случае КПД преобразования качающего движения вала 8 во вращательное движение вала 2 приближается к 100%, тогда как в случае не обеспечения постоянной опоры якоря 3 на опорный подшипник 5, приближающийся к 100% КПД возможен только в период второй половины хода качания штыря якоря 3.1.The anchor 3 must have a mass that, when its top rotates, will create a centrifugal force that presses the lower part of the armature base against the support bearing 5 and prevents them from breaking; as an option, an armature 3 and a support bearing 5 made of magnetic materials can be used, which ensure their mutual attraction, which prevents the armature 3 from separating from the support bearing 5, which can arise from the action of the bracket 7 on the armature pin 3.1 in the first half of its stroke when the translational movement of the piston is transmitted or swinging of the rotor of the electric motor; to prevent the armature 3 from detaching from the support bearing 5, two or more moving rocking mechanisms can also be used, including an internal combustion mechanism, containing a swing shaft 8 with a lever 8.1 with a lever roller 8.2, with a straight piston 9 and a straight cylinder 10 of the internal engine combustion or without the roller of the lever 8.2, but with a bent piston 9 and a bent cylinder 10, and (or) a variable-frequency inductor electric motor with a swinging rotor; in the presence of two moving rocking mechanisms, their shafts are located between themselves at an angle of 90 degrees in the same plane, and in the presence of three or more rocking mechanisms, their shafts can be located among themselves at equal angles (120 degrees or less) in the same plane; to prevent the separation of the armature 3 from the support bearing 5, a rocking mechanism can be used, consisting only of a valve-inductor electric motor, which provides the rotor 11 with respect to the stator 12 to swing at an angle not exceeding 90 degrees during the second half of the stroke of the armature pin 3.1 along a conventional circle its swing, in this case the efficiency of converting the swinging motion of the shaft 8 into the rotational motion of the shaft 2 approaches 100%, while in the case of not providing a constant support of the armature 3 on the support bearing 5, approaching 100% efficiency is possible only during the second half of the swing anchor pin 3.1.

Для работы двигателя, содержащего качающий механизм внутреннего сгорания, для достижения постоянного значения КПД, приближающегося к 100%, минимально необходимо два таких механизма, расположенных своими валами 8 под углом 90 градусов между собой, содержащими каждый по одному цилиндру 10 и поршню 9, образующими две камеры сгорания с циклом работы двухтактного двигателя, либо содержащие каждый по два цилиндра с двумя поршнями, образующими четыре камеры сгорания в каждом механизме с четырехтактным циклом работы двигателя внутреннего сгорания, что обеспечивает поочередное воздействие силы поступательного движения поршня на каждый из двух штырей якоря 3.1 во второй половине его хода, соответствующей четверти оборота вала 2, так, что в момент начала цикла расширения поршень одного качающего механизма воздействует через штырь якоря 3.1 в первой половине его хода, а поршень другого механизма, прошедший в цикле расширения первую половину хода, воздействует на второй штырь якоря 3.1, расположенный под прямым углом к первому, во второй половине его хода, прижимая к опорному подшипнику, препятствуя отрыву якоря от опорного подшипника, что было бы возможно в результате воздействия первого поршня.For the operation of an engine containing an internal combustion rocking mechanism, in order to achieve a constant efficiency value approaching 100%, two such mechanisms are required, located by their shafts 8 at an angle of 90 degrees to each other, each containing one cylinder 10 and a piston 9, forming two combustion chambers with a two-stroke engine cycle, or each containing two cylinders with two pistons, forming four combustion chambers in each mechanism with a four-stroke cycle of the internal combustion engine, which provides alternate action of the force of the translational movement of the piston on each of the two pins of the armature 3.1 in the second half of its stroke, corresponding to a quarter of a revolution of shaft 2, so that at the start of the expansion cycle, the piston of one swinging mechanism acts through the armature pin 3.1 in the first half of its stroke, and the piston of the other mechanism, which has passed the first half of its stroke in the expansion cycle, acts on the second pin anchors 3.1, located th at right angles to the first, in the second half of its stroke, pressing against the support bearing, preventing the armature from separating from the support bearing, which would be possible as a result of the action of the first piston.

Центр крепления колена вала 2.1 к валу 2 совпадает с центром основания якоря 3, условная ось втулки 2.2 проходит через условный центр основания якоря.The center of attachment of the knee of the shaft 2.1 to the shaft 2 coincides with the center of the base of the armature 3, the conditional axis of the sleeve 2.2 passes through the conditional center of the base of the armature.

Прямой рычаг 8.1 перпендикулярен условной оси качающегося вала, скоба 7 и (или) изогнутый рычаг 7.1 в точке крепления к условной оси качающегося вала также перпендикулярны ему, однако изогнуты по окружности, огибающей скобой на половину, а изогнутым рычагом на четверть окружность основания якоря; условная ось качающегося вала проходит через центр основания якоря 3.Straight arm 8.1 is perpendicular to the conditional axis of the swinging shaft, bracket 7 and (or) the bent arm 7.1 at the point of attachment to the conditional axis of the swinging shaft are also perpendicular to it, however, curved around the circumference, enveloping the bracket by half, and by the curved lever by a quarter of the armature base; the conditional axis of the oscillating shaft passes through the center of the base of the armature 3.

Источником питания вентильно-индукторного электродвигателя может быть как постоянный, так и переменный ток, что возможно при разном направлении обмоток ротора 11 и статора 12, при этом, ввиду того, что ротор не совершает полных оборотов вокруг своей оси, а лишь качается, возможно соединение обмоток ротора и статора, при пропускании по которым постоянного или переменного электрического тока создаются магнитные поля с противоположным расположением магнитных полюсов ротора 11 и статора 12, которые стремятся к притягиванию наиболее близко расположенных зубцов ротора 11 и статора 12 по одной условной радиальной линии, качая ротор; однако использование переменного тока применимо только в фазе работы вентильно-индукторного электродвигателя на взаимное притяжение зубцов ротора и статора, в случае же использования и фазы их взаимного отталкивания необходимо раздельное подключение обмоток к постоянному току и смена направления движения постоянного электрического тока в одной из них при смене фазы притяжения на фазу отталкивания.The power source of the valve-inductor electric motor can be both direct and alternating current, which is possible with different directions of the windings of the rotor 11 and the stator 12, while, in view of the fact that the rotor does not complete full revolutions around its axis, but only swings, a connection is possible rotor and stator windings, when passing through which direct or alternating electric current, magnetic fields are created with the opposite position of the magnetic poles of the rotor 11 and stator 12, which tend to attract the most closely spaced teeth of the rotor 11 and stator 12 along one conditional radial line, swinging the rotor; however, the use of alternating current is applicable only in the phase of operation of the valve-inductor electric motor on the mutual attraction of the teeth of the rotor and stator, in the case of using the phase of their mutual repulsion, it is necessary to separately connect the windings to direct current and change the direction of movement of direct current in one of them when changing phase of attraction to phase of repulsion.

Источником питания обмоток якоря и опорного подшипника (в варианте двигателя) может быть как постоянный, так и переменный ток, что возможно при разном направлении обмоток, при пропускании по которым электрического тока создаются магнитные поля с противоположным расположением магнитных полюсов, обеспечивая притяжение нижней части якоря к опорному подшипнику.The power source for the armature windings and the support bearing (in the engine version) can be either direct or alternating current, which is possible with different directions of the windings, when an electric current passes through which magnetic fields are created with an opposite arrangement of magnetic poles, ensuring the attraction of the lower part of the armature to support bearing.

Материал, из которого выполнены части устройства и (или) устройство в целом.Material from which parts of the device and (or) the device as a whole are made.

Элементы устройства могут быть выполнены из металлов и иных прочных материалов; якорь 3 должен быть выполнен из материала, обладающего необходимой массой для развития центробежной силы от вращения его вершины на рабочих оборотах двигателя, достаточной для обеспечения постоянного соединения нижней части якоря 3 с опорным подшипником 5, якорь 3 и опорный подшипник 5 могут быть выполнены из магнитных материалов, обеспечивающих их взаимное притяжение, либо следует использовать вариант двигателя, содержащего два, либо более движущих качающих механизмов, каждый из которых в период второй половины хода поршня 9 в процессе расширения газа, либо магнитного взаимодействия зубцов ротора и статора обеспечивает через скобу 7 и (или) рычаг (рычаги) 7.1 поочередное воздействие на соответствующий штырь якоря 3.1 в период второй половины его хода по условной окружности его качания, последовательно прижимая якорь 3 к опорному подшипнику 5, в результате чего достигается КПД устройства близкий к 100% вне зависимости от центробежной силы вращения вершины якоря либо магнитной силы притяжения якоря и опорного подшипника.The elements of the device can be made of metals and other durable materials; the armature 3 must be made of a material that has the necessary mass for the development of centrifugal force from the rotation of its top at the operating speed of the engine, sufficient to ensure a permanent connection of the lower part of the armature 3 with the support bearing 5, the armature 3 and the support bearing 5 can be made of magnetic materials , ensuring their mutual attraction, or you should use a version of the engine containing two or more moving rocking mechanisms, each of which during the second half of the stroke of the piston 9 in the process of gas expansion, or the magnetic interaction of the teeth of the rotor and stator through the bracket 7 and (or ) lever (levers) 7.1 alternate action on the corresponding pin of the armature 3.1 during the second half of its stroke along the conditional circle of its swing, sequentially pressing the armature 3 to the support bearing 5, as a result of which the efficiency of the device is close to 100%, regardless of the centrifugal force of rotation anchor tops or magnetic force pressure of the armature and support bearing.

Двигатель может быть изготовлен и собран исходя из общих принципов двигателестроения и уровня современной техники, не имеет каких-либо конструктивных элементов, изготовление которых требовало бы применения специальных технологий.The engine can be manufactured and assembled based on the general principles of engine building and the level of modern technology, does not have any structural elements, the manufacture of which would require the use of special technologies.

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

Фигура 1 - двигатель вид сбоку.Figure 1 is a side view of the engine.

Фигура 2 - двигатель вид сверху.Figure 2 - engine top view.

Фигура 3 - двигатель, вид спереди.Figure 3 - engine front view.

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

Двигатель действует следующим образом:The engine operates as follows:

При возвратно-поступательном движении поршня 9 он качает прямой рычаг 8.1 вала 8, скользя по ролику 8.2 и качает соединенную с валом 8 скобу 7, которая обоими концами через отверстия надета на противоположно расположенные по одной условной оси штыри якоря 3.1 и качает якорь 3, при этом якорь не проворачивается вокруг своей оси, удерживаемый от проворачивания скобой 7; нижняя часть наклоненного основания якоря последовательно перекатывается по опорному подшипнику 5, постоянно касаясь его своей нижней кромкой, прижимаемая центробежной силой, возникающей от вращения вершины якоря, либо магнитной силой притяжения якоря и опорного подшипника, при этом каждый штырь якоря 3.1 совершает качательное возвратно поступательное движение в относительно вертикальной плоскости, а якорь своей вершиной вращает колено вала 2.1, которое в свою очередь вращает маховик 4 с валом 4.2, вращает и вал 2; при подключении электрического тока к обмоткам 11.1 ротора и 12.1 статора в момент, когда их зубцы разведены между собой на некоторый угол, при разном направлении обмоток и одинаковом направлении электрического тока создаются магнитные поля с противоположным расположением магнитных полюсов ротора 11 и статора 12, которые стремятся к притягиванию наиболее близко расположенных зубцов ротора 11 и статора 12 по одной условной радиальной линии, качая ротор 11 и вал 8, через него качая скобу 7, которая качает якорь 3, вращающий своей вершиной колено вала 2.1, которое в свою очередь вращает маховик 4, вращает и вал 2, а при изменении направления движения электрического тока в обмотках ротора или статора, их зубцы за счет взаимодействия магнитных полей с одинаковым расположением полюсов будут отталкиваться, качая вал 8, скобу 7, якорь 3 и вращая вал 2 с маховиком 4.With the reciprocating movement of the piston 9, it shakes the straight lever 8.1 of the shaft 8, sliding along the roller 8.2 and shakes the bracket 7 connected to the shaft 8, which is put on by both ends through the holes on the pins of the armature 3.1 oppositely located along the same conventional axis and shakes the anchor 3, when this does not rotate the armature around its axis, held back from turning by the bracket 7; the lower part of the inclined base of the armature sequentially rolls over the support bearing 5, constantly touching it with its lower edge, pressed by the centrifugal force arising from the rotation of the anchor top, or by the magnetic force of attraction of the armature and the support bearing, while each pin of the armature 3.1 makes a swinging reciprocating motion in relative to the vertical plane, and the anchor with its top rotates the knee of the shaft 2.1, which in turn rotates the flywheel 4 with the shaft 4.2, rotates the shaft 2; when an electric current is connected to the windings 11.1 of the rotor and 12.1 of the stator at the moment when their teeth are separated from each other at a certain angle, with different directions of the windings and the same direction of the electric current, magnetic fields are created with the opposite arrangement of the magnetic poles of the rotor 11 and stator 12, which tend to attraction of the most closely spaced teeth of the rotor 11 and the stator 12 along one conditional radial line, swinging the rotor 11 and the shaft 8, through it swinging the bracket 7, which rocks the armature 3, which rotates the shaft knee 2.1 with its top, which in turn rotates the flywheel 4, rotates and shaft 2, and when the direction of movement of the electric current in the rotor or stator windings changes, their teeth due to the interaction of magnetic fields with the same arrangement of poles will be repelled, shaking shaft 8, bracket 7, armature 3 and rotating shaft 2 with flywheel 4.

При использовании варианта двигателя, в котором якорь 3 и опорный подшипник 5 притягиваются друг к другу за счет магнитных свойств материалов, из которых они изготовлены, создается дополнительная сила, предотвращающая отрыв якоря от опорного подшипника, что необходимо для обеспечения КПД двигателя, приближающегося к 100% в случае использования в устройстве только одного движущего качающего механизма, передающего усилие на скобу 7 в том числе в период первой половины хода штыря якоря 3.1 по условной окружности его качания; в случае же использования в качестве движущего качающего механизма только вентильно-индукторного электродвигателя, работающего лишь в фазе притяжения зубцов ротора и статора, разведенных между собой на угол не свыше 90 градусов, воздействие на штырь 3.1 якоря от скобы 7 происходит только во второй половине хода штыря якоря, в первой же половине его хода вентильно-индукторный электродвигатель не работает, а качание якоря 3 в период разведения зубцов ротора 11 и статора 12 осуществляется за счет кинетической энергии маховика 4, в связи с чем отрыв нижней части якоря от опорного подшипника исключен и создания дополнительных сил притяжения якоря к опорному подшипнику не требуется.When using the engine version in which the armature 3 and the thrust bearing 5 are attracted to each other due to the magnetic properties of the materials from which they are made, an additional force is created to prevent the armature from separating from the thrust bearing, which is necessary to ensure the efficiency of the engine approaching 100% in the case of using only one driving rocking mechanism in the device, transmitting the force to the bracket 7, including during the first half of the stroke of the armature pin 3.1 along the conditional circle of its swing; in the case of using only a valve-inductor electric motor as a driving rocking mechanism, operating only in the phase of attraction of the teeth of the rotor and stator, separated from each other by an angle of not more than 90 degrees, the impact on pin 3.1 of the armature from the bracket 7 occurs only in the second half of the stroke of the pin armature, in the first half of its stroke the valve-inductor electric motor does not work, and the rocking of the armature 3 during the period of dilution of the teeth of the rotor 11 and stator 12 is carried out due to the kinetic energy of the flywheel 4, and therefore the separation of the lower part of the armature from the support bearing is excluded and the creation additional forces of attraction of the armature to the support bearing are not required.

При использовании варианта двигателя, содержащего два либо более движущих качающих механизмов, каждый из них в период второй половины хода поршня 9 в процессе расширения газа, либо в период совмещения зубцов ротора 11 и статора 12, разведенных между собой на угол не свыше 90 градусов, обеспечивает через скобу 7 и рычаг 7.1 или через рычаги 7.1 поочередное воздействие на соответствующий штырь якоря 3.1 в период второй половины его хода по условной окружности его качания, последовательно поочередно прижимая якорь 3 к опорному подшипнику 5, в результате чего достигается КПД устройства близкий к 100% вне зависимости от центробежной силы вращения вершины якоря либо магнитной силы притяжения якоря и опорного подшипника.When using a variant of the engine containing two or more moving rocking mechanisms, each of them during the second half of the stroke of the piston 9 in the process of gas expansion, or during the period of alignment of the teeth of the rotor 11 and stator 12, separated from each other by an angle of not more than 90 degrees, provides through the bracket 7 and the lever 7.1 or through the levers 7.1 alternate action on the corresponding pin of the armature 3.1 during the second half of its stroke along the conditional circle of its swing, successively pressing the armature 3 to the support bearing 5, as a result of which the efficiency of the device is close to 100% outside depending on the centrifugal force of rotation of the top of the armature or the magnetic force of attraction of the armature and support bearing.

При использовании в качестве варианта двигателя, в котором используется качающий механизм внутреннего сгорания с качающимся валом 8 с рычагом 8.1, жестко соединенным с изогнутыми поршнем 9 и цилиндром 10, повышается КПД преобразования поступательной силы воздействия поршня в процессе расширения газа, за счет движения поршня по окружности и устранения механических потерь, возникающих в двигателе с прямой формой поршня и цилиндра при отклонении вектора приложения силы расширения газов от условного перпендикуляра оси поршня 9 к рычагу 8.1.When used as a variant of the engine, which uses an internal combustion rocking mechanism with a swinging shaft 8 with a lever 8.1 rigidly connected to the bent piston 9 and cylinder 10, the efficiency of conversion of the translational force of the piston action in the process of gas expansion is increased due to the movement of the piston around the circumference and elimination of mechanical losses arising in an engine with a straight piston and cylinder shape when the vector of application of the gas expansion force deviates from the conventional perpendicular to the piston 9 axis to the lever 8.1.

При поворачивании по резьбе и опускании регулирующей шайбы 6 происходит опускание расположенного на ней опорного подшипника 5 и увеличение угла наклона якоря 3, вследствие чего происходит отклонение колена вала 2.1 со смещением его вершины по пазу маховика 4.1 к его краю и увеличение амплитуды качания штыря 3.1 якоря и угла качания скобы 7, соответственно происходит увеличение угла качания вала 8 и рычага 8.1, что влечет увеличение хода поршня 9 и увеличение степени сжатия газа в цилиндре 10, а при поворачивании по резьбе регулирующей шайбы 6 в обратном направлении происходит ее подъем, и как следствие, уменьшение степени сжатия газа в цилиндре.When turning along the thread and lowering the control washer 6, the support bearing 5 located on it lowers and the angle of inclination of the armature 3 increases, as a result of which the shaft knee 2.1 deviates with a displacement of its top along the flywheel groove 4.1 to its edge and the swing amplitude of the armature pin 3.1 increases and the swing angle of the bracket 7, respectively, there is an increase in the swing angle of the shaft 8 and the lever 8.1, which leads to an increase in the stroke of the piston 9 and an increase in the degree of gas compression in the cylinder 10, and when the adjusting washer 6 is turned in the opposite direction, it rises, and as a consequence, reduction of the compression ratio of the gas in the cylinder.

Claims

1. An engine containing a body with an armature, a cylinder, a piston, a shaft of rotation with a deflecting knee, characterized in that it has driving mechanisms of internal combustion and an electric one, located in series on one oscillating shaft, the conditional axis of which is perpendicular to the conditional axis of the shaft of rotation and is located with it in one conventional plane; The driving mechanism of internal combustion consists of a fixed cylinder, closed at both ends, in which there is a piston in the form of a cylinder, closed at both ends, the cylinder and the piston are straight, the piston is movable, with the possibility of sliding through the roller of the straight arm of the oscillating shaft located in the groove of the piston, which also passes through the window in the cylinder wall, is connected to a swinging shaft, one end of which is connected through a bracket with anchor pins diametrically located along one conventional axis, both ends of the bracket are put through the holes on the armature pins with the possibility of turning them in the holes of the bracket; a shaft with a flywheel, movably connected to the top of the armature, the center of the base of the armature is located on the same conditional axis with the flywheel shaft; at the same time, its top due to the connection with the flywheel is always in an inclined state, the conditional axis of the armature passing through its top and center of the base is constantly at an angle to the conditional axis of the flywheel shaft, the anchor is always free, due to the movable connection of the top of the shaft elbow with the flywheel through the radial longitudinal groove of the flywheel, touches the lower part of its base of the support bearing, located horizontally, which, when the armature is rolled over it, moves in the direction opposite to the direction of the armature rolling, the support bearing is rigidly attached to the control washer due to the centrifugal force arising from rotational movement the top of the armature, which has a mass, ensures its constant adhesion to the thrust bearing; the conditional axis of the anchor pins coincides with the plane of its base and passes through the center of the base of the anchor; on the section of the swinging shaft opposite to the point of attachment of the bracket, the stator of the valve-inductor electric motor with teeth and windings from an electric wire is fixed, around which the rotor of the valve-inductor electric motor with teeth and windings from an electric wire is fixed in a cylindrical case, when electric current is connected to the rotor windings and stator at the moment when their teeth are separated from each other at a certain angle, with different directions of the windings and the same direction of the electric current, or with the same direction of the windings and different directions of the electric current, magnetic fields are created with the opposite arrangement of the magnetic poles of the rotor and stator, which tend to attraction of the most closely spaced teeth of the rotor and stator along one conditional radial line, swinging the rotor and the shaft with a bracket, which shakes the armature, which rotates with its top the knee of the rotation shaft, which in turn rotates the flywheel and the rotation shaft, and when the direction changes the effects of the movement of electric current in the rotor or stator windings, their teeth due to the interaction of magnetic fields with the same arrangement of poles are repelled, shaking the shaft with a bracket, through it the armature and rotating the shaft with a knee and a flywheel with a shaft, when turning along the thread and lowering the control washer, lowering occurs the support bearing located on it and an increase in the angle of inclination of the armature, as a result of which there is a deflection of the shaft elbow with a displacement of its top along the flywheel groove to its edge and an increase in the swing amplitude of the armature pins and the swing angle of the swing shaft bracket, respectively, an increase in the swing angle of the shaft and its straight arm occurs , which entails an increase in the piston stroke and an increase in the compression ratio of the gas in the cylinder, and when the regulating washer is turned in the opposite direction along the thread, it rises, and as a result, the arrangement of these parts is reversed, which entails a decrease in the compression ratio of the gas in the cylinder.

2. The engine according to claim 1, characterized in that the lower part of the armature and the support bearing are attracted to each other due to the magnetic properties of the materials from which they are made, or due to the electromagnetic fields created by the electric field in the windings of the electric wire, one of which is wound around the rim of the support bearing, and the other is wound around the armature perpendicular to its conditional axis.

3. The engine according to claim 1, characterized in that it uses two or more moving rocking mechanisms, including an internal combustion rocking mechanism and (or) an electric motor, containing a rocking shaft with a straight lever with a lever roller, with a straight piston and a straight a cylinder of an internal combustion engine; with a rotor and a stator of a valve-inductor electric motor, while the swinging mechanisms are located by the conditional axes of the swinging shafts radially to the center of the armature base in one plane, which is perpendicular to the conditional axis of the rotating shaft, the second mechanism is connected to an additional armature pin through a curved arm, the enveloping armature at one quarter of the length its circumference between the conditional points of attachment of the bent arm to the swinging shaft and to the armature pin, and in the case of three or more swinging mechanisms, each of them is connected to one armature pin through the bent arm.

4. An engine according to claim 1, characterized in that it uses a driving mechanism of internal combustion with a swinging shaft with a straight arm rigidly connected to a curved piston located in a curved cylinder, the conditional circle of which passing through the center along the longitudinal axis coincides and is located in plane perpendicular to the conditional axis of the oscillating shaft.

5. The engine according to claim. 1, characterized in that the rotation shaft is connected to the knee of the shaft by a cardan joint or a hinge of equal angular velocities.