Изобретение относится к машиностроению, а именно к комби- нированной энергетической установке, которая может быть исполь- зована как на транспорте, так и в компрессорной установке, насос- ной или холодильной установке.

Известна комбинированная энергетическая установка, содер- жащая двигатель внутреннего сгорания (ДВС), электрическую маши- ну, вал которой соединен с валом двигателя внутреннего сгорания (см. описание к патенту на изобретение DEN2 3009503, МПК В60К 25/00, опубликованной в ФРГ).

В известной комбинированной энергетической установке вал электрической машины соединен с валом двигателя внутреннего сгорания посредством зубчатой передачи. Однако такая энергетиче- ская установка имеет громоздкую конструкцию со сложным приво- дом вспомогательных агрегатов, что увеличивает габариты и стои- мость устройства.

Известна комбинированная энергетическая установка, исполь- зуемая на транспортном средстве, содержащая двигатель внутренне- го сгорания (ДВС), электродвигатель и муфту (см. описание изобре- тения к патенту Российской Федерации N°2478487, МПК В60К25/00, В60К6/46, B60W10/02, B60W10/04, опубл. 10.04.2013г.).

Для изменения крутящего момента на выходном валу при гене- рации электрического тока с последующим аккумулированием и дальнейшим его использованием возникают дополнительные энер- гетические потери, что приводит к уменьшению коэффициента по-

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) лезного действия (кпд) и является недостаткам известной установки. 25

Известна комбинированная энергетическая установка, принятая в качестве прототипа, содержащая двигатель внутреннего сгорания (ДВС), электродвигатель и управляющий модуль - механизм инте- грации и распределения мощности, (см. описание изобретения к па- тенту Российской Федерации Ne2334624 «Гибридное транспортное зо средство, способ управления транспортным средством и устройство выдачи мощности», МГЖ В60К6/00, B60L11/00, B60W20/00, опубл. 27.09.2008г.).

Кроме того известное устройство содержит механизм ввода и вывода электрической и механической мощности, блок аккумулято- 35 ров, модуль регулирования требуемой приводной мощности, модуль измерения скорости, модуль регулирования нижнего предела скоро- сти вращения, что усложняет конструкцию и приводит к ее удорожа- нию.

Для изменения крутящего момента на выходном валу при гене- 40 рации электрического тока с последующим аккумулированием и дальнейшим его использованием возникают дополнительные энер- гетические потери, что приводит к уменьшению коэффициента по- лезного действия (кпд) и является недостаткам известной установки.

Технической задачей и результатом изобретения является по- 45 вышение кпд, надежности работы установки, уменьшение габаритов и удобство сборки и упрощение конструкции за счёт обеспечения возможности изменения крутящего момента без использования

устройства по изменению передаточного отношения на входном и выходном валу.

Для решения технической задачи и достижения результата

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) предлагаемая комбинированная энергетическая установка, содержа- щая двигатель внутреннего сгорания, электропривод, и механизм управления и переключения имеет отличия, а именно она содержит два двигателя внутреннего сгорания, электропривод, и механизм 55 управления и переключения, установленные на одном валу в корпусе установки, двигатели внутреннего сгорания выполнены роторно- лопастные, имеют ведущее колесо для запуска и полый ведущий вал, и установлены на валу установки по обе стороны от электроприво- да, ведущими колёсами к электроприводу, электропривод выполнен 60 в виде корпуса с соосно установленными в нём статором и рото- ром, жестко закрепленным на валу посредством диска ротора, а ме- ханизм управления и переключения выполнен в виде управляющей муфты, которая установлена на валу установки внутри ротора, жестко закреплена на диске ротора и снабжена гидрошлангами для 65 подвода жидкости из системы управления энергетической установ- ки.

Корпус установки может быть выполнен цилиндрический и снабжен съёмными крышками по торцам. Крышки выполнены пер- форированные. Двигатели внутреннего сгорания могут быть оди- 7® наковой конструкции, могут быть выполнены одной мощности или разной мощности .

Комбинированная энергетическая установка иллюстрирована чертежами, где: на фиг. 1 изображен общий вид энергетической

установки; на фиг.2 - электропривод, общий вид, ДВС 3,4 сняты; на 75 фиг.З - ДВС 3,4 общий вид, с сечением по валам, закрепленным на одном модуле лопастного блока; на фиг.4 - ДВС 3,4 с сечением по компрессорным роторам; на фиг. 5 - ДВС 3, 4, общий вид, располо- жение воздушных фильтров; на фиг.6 - ДВС 3,4, общий вид, с се-

ЗА ЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 4 чением по валам, закрепленных на соседних модулях лопастного 80 блока; на фиг.7 - лопастной блок, общий вид; на фиг.8 - ведущий ро- тор, общий вид; на фиг.9 - рабочие поверхности лопастей компрес- сорных роторов и рабочие поверхности лопастей ведущего ротора;

фиг. 10 - крепление лопастей на ведущем роторе; на фиг. 11- устройство для приготовления топливовоздушной смеси в сечении; 85 на фиг. 12 - место встречи лопастей ведущего ротора и компрессор- ного ротора (положение равновесия); на фиг. 13 - схема впуска воз- духа и его нагнетание в устройство для подготовки топливовоз- душной смеси; на фиг. 14 - схема подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания, последующим рабочим ходом и вытеснением от- 90 работанных газов.

Комбинированная энергетическая установка выполнена в виде цилиндрического корпуса 1 со съёмными перфорированными крышками 2 установленными по торцам корпуса 1 для защиты от влияний внешней среды (пыли, грязи, воды и т.д.). Комбинированная 95 энергетическая установка состоит из двух двигателей внутреннего сгорания (ДВС) 3 и 4, электропривода и механизма управления и переключения в виде управляющей муфты 5, установленных на од- ном валу 6 внутри корпуса 1.

ДВС 3 и 4 выполнены роторно-лопастные, а их ведущие валы 100 7 и 8 выполнены полые для установки полостью на валу 6 установ- ки и для обеспечения скольжения валов 7 и 8 относительно вала 6 установлены на подшипниках скольжения (подшипники скольжения на чертеже не показаны). ДВС 3 и 4 установлены по обе стороны от электрической машины, ведущими колёсами для запуска 9 к

электроприводу. ДВС 3 и 4 могут иметь одинаковую конструкцию и могут быть как одной, так и разной мощности (габаритов).

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Электропривод выполнен в виде установленных на соосно (на одной оси) в корпусе 10 статора 11 и ротора 12, выполненных в виде колец, при этом диск 13 ротора 12 жестко закреплен на валу 6. ПО

Управляющая муфта 5 расположена на том же валу 6, внутри ротора 12 электропривода и закреплена на диске 13 ротора 12 по- средством болтового соединения (болтовое соединение на чертеже не показано). Управляющая муфта 5 соединена дисками сцепле- ния с ведущими валами 7 и 8 ДВС 3 и 4 посредством шлицевого со- 115 единения и снабжена гидрошлангами 14 и 15 для подачи жидкости из системы управления комбинированной энергетической установки в рабочие цилиндры 16 и 17 управляющей муфты 5 (система управ- ления, диски сцепления управляющей муфты и шлицевое соедине- ние на чертеже не показаны). 120

В качестве двигателя внутреннего сгорания в предлагаемой

установке использован роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания.

Известен роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, содержащий жестко закрепленное на ведущем валу зубчатое колесо, J25 ведущее колесо для запуска, лопастной блок, выполненный в виде модулей, снабженных впускными и выпускными каналами для пе- ремещения рабочего тела, внутри лопастного блока установлен ве- дущий ротор, выполненный в виде кольца с лопастями по внутрен- нему диаметру, и одинаковые компрессорные роторы с лопастями и 130 коническими шестернями на валах, оси валов вращения компрес- сорных роторов перпендикулярны оси вала вращения ведущего ро- тора, а лопасти компрессорных роторов при вращении имеют воз- можность образования с лопастями ведущего ротора объемных ка- ^5 мер для сжатия и расширения рабочего тела, (см. «Лопастная ма-

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) P T/RU2018/000557

6 шина» описание к патенту US 5233954 А, МПК F02B53/00 от

10.08.1993г.).

Основным недостатком известного ДВС, является невозмож- ность движения компрессорных роторов относительно ведущего ро- тора с постоянным отношением угловых скоростей (перемещений). 140 Постоянное отношение угловых скоростей обеспечивается точным и постоянным передаточным отношением зубчатых передач. Зубча- тые колеса известного ДВС последовательно передают крутящий

момент от ведущего ротора к компрессорным роторам, что влияет на точность передачи углового перемещения, а, следовательно, вли- 145 яет на синхронную работу роторов ДВС, снижая надёжность их ра- боты.

Технической задачей и результатом предлагаемого ДВС явля- ется повышение коэффициента полезного действия (кпд), повы- шение надежности работы и удобства сборки. 150

Техническая задача решается тем, что двигатель внутреннего сгорания, содержащий ведущий вал, на котором установлены ве- дущее зубчатое колесо, лопастной блок, и ведущее колесо для за- пуска, лопастной блок выполнен в виде модулей, снабженных

впускными и выпускными отверстиями для рабочего тела, внутри 155 лопастного блока установлен ведущий ротор, выполненный в виде кольца с лопастями по внутреннему диаметру, и одинаковые ком- прессорные роторы с лопастями и коническими шестернями на ва- лах, оси валов вращения компрессорных роторов перпендикулярны оси вала вращения ведущего ротора, а лопасти компрессорных ро- 160 торов при вращении имеют возможность образования с лопастями ведущего ротора объемных камер для сжатия и расширения рабочего тела, жестко закрепленные на ведущем валу ведущие зубчатые ко-

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) P T/RU2018/000557

7 леса, имеет отличия, а именно ведущие зубчатые колеса установле- ны на ведущем валу по обе стороны лопастного блока, на лопастном

165 блоке установлено четыре вала, на которых закреплены по ведо- мому зубчатому колесу для взаимодействия с ведущими зубчатыми колесами с передаточным отношением зубчатого зацепления рав- ным 4 и по ведомой конической шестерне для взаимодействия с передаточным отношением равным Уг с ведущими коническими шестернями, закрепленными на каждом вале компрессорного ротора по обе его стороны, вал каждого компрессорного ротора снабжен упругим элементом для синхронизации движения, лопасти ведуще- го ротора выполнены подпружиненные и шарнирно закреплены по внутреннему диаметру ведущего ротора, выпускные отверстия

175 лопастного блока выполнены малые и большие, малые - для подачи сжатого компрессорными лопастями воздуха в устройство для при- готовления топливовоздушной смеси, и большие - для выпуска от- работанных газов в атмосферу, а устройство для приготовления

топливовоздушной смеси, закреплено на каждом модуле лопастного

180 блока и выполнено в виде полого корпуса, снабженного приспособ- лением для втягивания впускного клапана, и камерой для перемеши- вания воздуха с топливом, при этом камера снабжена приспособле- нием с обратным клапаном для впуска воздуха, топливной форсун- кой для впрыскивания топлива в образующуюся объемную ка- 185 меру для расширения рабочего тела и предохранительным клапа- ном. Впускные отверстия могут быть оснащены воздушными филь- трами. Ведущее колесо выполнено с отверстиями для воздушного охлаждения.

Предлагаемая конструкция ДВС позволяет увеличить кпд за 190 счёт увеличения рабочего хода, совершаемым лопастью ведущего

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) ротора, по отношению к объему камеры сгорания и за счёт улуч- шенного приготовления топливной смеси в устройстве для приго- товления топливовоздушной смеси и улучшенной герметичности за счет постоянного поджима лопастей ведущего ротора при темпера- 195 турных изменениях геометрических размеров.

Кроме того предлагаемая конструкция ДВС повышает надёж- ность работы за счёт улучшенной синхронизации путем использова- ния упругого элемента и путем передачи крутящего момента на компрессорный ротор с двух сторон для обеспечения работоспо- 200 собности ДВС при выходе из строя (поломке) одного из механиче- ских приводов к компрессорному валу, например вала, установлен- ных на нём ведомых зубчатых колес и ведущих конических колёс, ведомых конических колёс.

Передняя и задняя поверхности ведущего и компрессорного 205 роторов, поддерживают постоянный контакт (без зазора) между со- ответствующими лопастями роторов при постоянном отношении уг- ловых скоростей (перемещений) роторов, что позволяет свести к ми- нимуму попадание сгорающей топливной смеси в смежные полости, что увеличивает экономичность, а, следовательно, кпд ДВС.

210

Каждый из ДВС 3 и 4 состоит из ведущего вала 7 и 8 соответ- ственно, ведущего колеса 9 для запуска, жестко закрепленного на ведущем валу 7 и 8, и ведущих зубчатых колёс 18 и 19, установлен- ных по обе стороны лопастного блока.

215

Каждый из ДВС 3 и 4 имеет ведущее колесо 9, жестко закреп- ленное на ведущем валу 7 и 8 ДВС 3 и 4 с одной стороны соответ- ственно (со стороны электропривода).

Лопастной блок установлен между ведущими зубчатыми ко-

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 0557

9 лесами 18 и 19. Лопастной блок состоит из четырех одинаковых модулей 20 для удобства сборки и обслуживания, выполненных с вы- емкой 21 по наружной поверхности по обе стороны лопастного бло- ка. Выемка 21 со стороны ведущего зубчатого колеса 18 снабжена впускными каналами 22 и 23 и выпускным отверстием 24, а выемка 21 со стороны зубчатого колеса 19 выпускными каналами 25. Впускные каналы 22 и 23 оснащены воздушными фильтрами 26, причём выпускные каналы 25 предназначены для подачи сжатого компрессорными лопастями воздуха в устройство для приготовления топливовоздушной смеси, а выпускные отверстия 24 - для выпус- ка отработанных газов в атмосферу.

Внутри лопастного блока размещен ведущий ротор 27, вы- полненный в виде кольца с лопастями 28, и четыре одинаковых компрессорных ротора с лопастями 29 и 30, закрепленных на валах 31, оси вращения которых перпендикулярны оси вращения ведуще- го ротора 27.

Лопасти 28 ведущего ротора 27 выполнены с полостью для установки поджимной пружины 32 и закреплены посредством шар- нира 33 по внутреннему диаметру ведущего ротора 27 с возможно- стью ограниченного перемещения (поворота) относительно оси шар- нира 33 в пределах температурной деформации. Ось шарнира 33 расположена на расстоянии от внутренней поверхности ведущего ро- тора 27, которое обеспечивает независимость усилия лопасти 28 ве- дущего ротора 27 на стенки лопастного блока от давления в камере сгорания, что обеспечивает постоянное усилие (поджим) лопастей 28 ведущего ротора 27 на стенки лопастного блока, повышая надеж- ность работы.

Вал 31 каждого компрессорного ротора снабжен упругим 34 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 000557

10 элементом для обеспечения синхронизации движения, а именно

взаимного перемещения ведущего ротора 27 и четырёх компрессор- ных роторов. Каждая лопасть 28 ведущего ротора 27 имеет боковую поверхность 35 нижнюю поверхность, заднюю поверхность 36 и пе- 250 реднюю поверхность 37 (нижняя поверхность на чертеже не пока- зана). Каждая лопасть компрессорного ротора 29 имеет боковую по- верхность 38, верхнюю поверхность, переднюю поверхность 39 и заднюю поверхность 40 (верхняя поверхность на чертеже не показа- на).

255

В каждом ДВС 3 и 4 на лопастном блоке установлены с воз- можностью вращения посредством подшипников четыре вала 41, на которых жестко закреплены ведомые зубчатые колеса 42 с воз- можностью взаимодействия ведущими зубчатыми колесами 18 и 19, жестко закрепленными по обе стороны от ведущего ротора (под- шипники на чертеже не показаны).

Геометрические параметры зубчатых колес 18, 19 и 42 обес- печивают, соответственно, передаточное отношение зубчатого за- цепления равное 4.

На каждом вале 42 закреплены также ведущие конические ше- 265 стерни 43, которые входят в зацепление с ведомыми коническими шестернями 44, закреплёнными на валах 30 компрессорных роторов.

Геометрические параметры конических шестерен 43 и 44 обеспечивают передаточное отношение зубчатого зацепления равное 1/2.

На каждом модуле 20 лопастного блока ДВС 3 и 4 закреплено 970 устройство для приготовления топливовоздушной смеси для по- дачи топливной смеси в камеру сгорания, образующуюся между

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) P T/RU2018/000557

11 задней поверхностью 37 лопасти 28 ведущего ротора 27 и боковой поверхностью 38 при вращении лопасти 28 и 29 компрессорного ро- тора ДВС 3 и 4.

275

Каждое устройство для приготовления топливовоздушной

смеси выполнено в виде полого корпуса 45, снабженного приспо- соблением 46 для втягивания впускного клапана 47 и камерой 48 для перемешивания воздуха с топливом. Камера 48 снабжена приспо- соблением 49 с обратным клапаном для впуска воздуха, топливной форсункой 50 (инжектором) и для повышения надёжности работы предохранительным клапаном 51 для впрыскивания топлива.

ДВС 3 и 4 имеют воздушное и жидкостное охлаждение. Для обеспечения воздушного охлаждения ведущее колесо 18 имеет от- верстия 52, а для жидкостного охлаждения в ДВС 3 и 4 предусмот- 285 рена система каналов (система каналов на чертеже не показана).

Смазку подшипников и всех деталей зубчатых зацеплений

ДВС 3 и 4 осуществляют маслом.

Режимы работы комбинированной энергетической установки определяют сочетанием режимов работы ДВС 3 и 4 и электропри- 290 вода. Управляющая муфта 5 предназначена для соединения или

разъединения ведущих валов 7 и 8 ДВС 3 и 4 с диском 13 ротора 12 электропривода и определяет, в каком режиме будет работать ком- бинированная энергетическая установка.

При соединении вала 6 посредством диска сцепления 295 управляющей муфты 5 с диском 13 ротора 12 электропривода сцеп- ление включено, в противном случае - выключено.

Включено или выключено сцепление, зависит от того поступа-

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 8 000557

12 ет ли жидкость по гидрошлангам 14 и 15 в рабочие цилиндры 16, 17 , 300 соответственно, управляющей муфты 5. Если в рабочий цилиндр 16 или 17 жидкость не поступает, то ведущий вал 7 или 8 входит в

жесткое фрикционное зацепление с диском 13 ротора 12 посредством управляющей муфты 5 - сцепление считают включенным.

Если в рабочий цилиндр 16 или 17 жидкость поступает, то ве- 305 дущий вал 7 или 8 не входит в жесткое фрикционное зацепление с диском 13 ротора 12 посредством управляющей муфты - сцепление считают выключенным.

Комбинированная энергетическая установка имеет несколько режимов работы в зависимости от комбинаций соединения силовых 310 агрегатов, а именно ДВС 3 и 4 и электропривода, например:

-оба ДВС 3 и 4 не входят в сцепление с диском 13 ротора 12 электропривода, а на обмотки электропривода подается ток (напря- жение), при этом на ведущий вал 6 прикладывается крутящий мо- мент со стороны электропривода; ^ \ 5

-оба ДВС 3 и 4 входят в сцепление с диском 13 ротора 12 элек- тропривода, а на обмотки электропривода подается ток (напряже- ние), при этом на ведущий вал 6 прикладывается крутящий момент со стороны всех силовых агрегатов (ДВС 3, ДВС 4 и электропривод);

-ДВС 3 входит в сцепление с диском 13 ротора 12 электропри- 320 вода, а на обмотки электропривода подается ток (напряжение), при этом на ведущий вал 6 прикладывается крутящий момент со сторо- ны ДВС 3 и электропривода;

-ДВС 4 входит в сцепление с диском ротора электропривода, а на обмотки электропривода подается ток (напряжение), при этом на 325

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) ведущий вал 6 прикладывается крутящий момент со стороны ДВС 4 и электропривода;

-оба ДВС 3 и 4 входят в сцепление с диском 13 ротора 12 элек- тропривода, а на обмотки электропривода не подается ток (напряже- ние), при этом на ведущий вал 6 прикладывается крутящий момент 330 со стороны обоих ДВС 3 и 4;

-нейтральный режим, когда оба ДВС 3 и 4 не входят в сцепле- ние с диском 13 ротора 12 электропривода и на обмотки электропри- вода не подается ток (напряжение), при этом на ведущий вал 6 не прикладывается крутящий момент со стороны силовых агрегатов ^ (ДВС 3, ДВС 4 и электропривод);

Для запуска ДВС 3 и 4 используют принудительное вращение ведущего колеса 9, жестко соединённого с ведущим валом 7 или 8

ДВС 3 или 4 со стороны электропривода посредством управляющей муфты 5. При этом лопасти 28 ведущего ротора 27 и зубчатые коле- 340 са 18 и 19 будут вращаться с ведущим колесом 9 с одинаковой угло- вой скоростью. Зубчатое колесо 18 и 19 входят в зацепление с зубча- тым колесом 42 и передают ему крутящий момент.

Рассмотрим работу ДВС 3 и 4 на примере работы одного из че- тырех компрессорных роторов, поскольку остальные компрессорные 345 роторы работают аналогично и синхронно.

При вращении лопасти 28 ведущего ротора 27 встречаются и расходятся с лопастями 29 и 30 компрессорного ротора на вирту- альных перекрестках. При угловом перемещении лопастей 28 и 29 или 27 и 30 относительно друг друга на виртуальных перекрестках 350 они находятся в постоянном контакте и соприкасаются по прямой, при этом зазор между расходящимися лопастями практически равен

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) нулю.

Рассмотрим процесс запуска ДВС 3 или 4 с положения равно- весия, с момента, когда ребра задней поверхности 40 лопасти 29 компрессорного ротора совпадают с ребрами передней поверхности 37 лопасти 28 ведущего ротора 27.

При запуске ДВС 3 или 4 лопасти 28 ведущего ротора 27 одно- временно совершают рабочий ход и выходят из положения равнове- сия, лопасть 2 ~п9 компрессорного ротора, перемещаясь создает за со- 360 бой увеличивающийся объем А, ограниченный поверхностью

стенок лопастного блока, боковой поверхностью 35 лопасти 28 ве- дущего ротора 27 и задней поверхностью 40 лопасти 29 компрессор- ного ротора, и открывает вначале впускные каналы 22, затем

впускные каналы 23, расположенные со стороны ведущего колеса 9 365 для запуска.

Давление воздуха в увеличивающемся объеме А уменьшается, и из за разности давлений воздух из атмосферы поступает в объем А (см. фиг 12 «а») вначале через впускные каналы 22, затем через ка- налы 23 (см. фиг 12 «б») таким образом ДВС 3 получает максималь- 3-70 ную порцию воздуха достаточную для получения топливной смеси, и последующего использования при сгорании топлива.

При дальнейшем вращении лопасть 29 компрессорного ротора перекрывает вначале впускной канал 22 (см. фиг 12 «в»), затем ка- нал 23 (см. фиг 12 «г»). Воздух, не меняя своего давления и объема 375 С (см. фиг 12 «д»), перемещается в зону В (см. фиг 12 «е») сжатия воздуха, откуда он затем нагнетается через канал 25 (см. фиг 12

«ж») в устройство для приготовления топливовоздушной смеси и через отверстие 49 в камеру смешения 48 до давления от (с давлени-

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 2018/000557

15 ем) 1,4 МПа до 1,6 Мпа, при этом объем камеры смешения в 5-7 380 раз больше объема камеры сгорания, образующейся при вращении лопасти 29 и 30 компрессорного ротора между задней поверхностью 36 лопасти 28 ведущего ротора 27 и боковой поверхностью 39 ДВС в момент зажигания свечи.

Приготовление топливовоздушной смеси происходит в ре- 385 зультате перемешивания воздуха и жидкого или газообразного топ- лива, порционно поступающего через форсунку 50 (инжектор).

Приготовленная топливовоздушная смесь через клапан 47, управля- емый втягивающим приспособлением 46 от системы управления

энергетической установки, поступает в камеру сгорания. Количество 390 топливной смеси, поступающей в камеру сгорания, регулируется

продолжительностью открытия клапана 47 задаваемой системой

управления установки.

В процессе сжатия, в пространстве между лопастью 28 ведуще- го ротора 27 и лопастью 29 компрессорного ротора, резко повы- 395 шается давление воздуха. Это давление воздействует на переднюю поверхность 39 компрессорной лопасти 29 и перемещает ее на не- болыпой угол в обратном направлении относительно оси вращения компрессорного ротора. Такое перемещение возможно, поскольку лопасть 29 компрессорного ротора не жестко закреплена на ведущем 400 валу, а соединена через упругий элемент 34, следовательно, в мо- мент, когда передняя поверхность 39 компрессорной лопасти 29

входит в контакт с задней поверхностью 36 лопасти 28 ведущего ротора 27, происходит кратковременное уменьшение угловой ско- рости компрессорного ротора и его отставание от его теоретического 405 места расположения. Этого отставания достаточно для того, чтобы избежать соударения лопастей 29 и 28 в момент их контакта, что

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) повышает надёжность работы ДВС 3 и 4. По мере дальнейшего пере- мещения компрессорных и ведущего роторов 27 давление воздуха между лопастями 29 и 28 уменьшается и, следовательно, приобре- 41 о тённый дополнительно угол поворота компрессорного ротора станет равным нулю, и передняя поверхность 40 компрессорного ротора плавно вступает в контакт с задней поверхностью 36 лопасти 28 ве- дущего ротора 27.

Поступившую в камеру сгорания топливную смесь зажигают 415 свечей зажигания, установленной в ДВС 3 и 4 (свеча зажигания на чертеже не показана).

В процессе сгорания топливной смеси увеличивается темпера- тура, в камере сгорания, следовательно, повышается давление.

Давление, образованное в камере сгорания, действует на стенки ло- 420 пастного блока, на боковую поверхность лопасти 35 компрессорного ротора и на заднюю поверхность 36 лопасти 28 ведущего ротора 27.

На заднюю поверхность 36 лопасти 28 ведущего ротора 27

действует результирующая сила равная произведению величины

давления, образованного в камере сгорания на величину площади се- 425 чения лопасти 27.

Компрессорный ротор имеет одну степень свободы, а именно, вращение относительно оси вала 31.

Вектор результирующей силы, действующей на лопасть 28

компрессорного ротора, размещен в плоскости, проходящей через 430 ось его вращения. Следовательно, эта сила не создает крутящего мо- мента на компрессорном роторе относительно оси вала 31.

Ведущий ротор 27 имеет одну степень свободы, а именно вра-

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) щение относительно оси перпендикулярной оси вала 31 . Следова- тельно, вектор результирующей силы создает крутящий момент только на ведущем роторе 27.

В результате действия крутящего момента на ведущий ротор 27 совершается полезная работа. Рабочий ход длится до тех пор, пока лопасть 28 ведущего ротора 27, совершающего полезную работу, а именно полностью не откроет выпускное отверстие 24, после чего наступает следующий цикл работы ДВС «выпуск», то есть процесс вытеснения отработанных газов из рабочей камеры, ограниченной боковой поверхностью 35 лопасти компрессорного ротора и задней поверхностью 36 лопасти 28 ведущего ротора 27 и стенками ло- пастного блока. После открытия выпускное отверстие 24 простран- ство рабочей камеры соединяется с внешней средой - атмосферой. Отработанные газы выходят из рабочей камеры только через выпуск- ное отверстие 24, поскольку иное перемещение газов ограничено ограниченной боковой поверхностью лопасти 35 компрессорного ротора и задней поверхностью 36 лопасти 28 ведущего ротора 27 и стенками лопастного блока. При этом следующая, набегающая ло- пасть 28 ведущего ротора 27 вытесняет отработанные газы.

Силы инерции и силы (крутящий момент) действующие со сто- роны ДВС 4 или электропривода продолжают вращать ведущий ро- тор 27, обеспечивая непрерывную работу ДВС 3 и 4.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)