Разработана конструкция роторно- лопастного двигателя (РЛД) внутреннего сгорания, у которой связь лопастей осуществляется с помощью кривошипно-шатунного механизма.
Для решения вопросов выбора оптимальных конструкторских параметров, обеспечивающих высокие функциональные характеристики работы РЛД необходимо разработать математическую модель определения этих параметров. В настоящее время методика определения оптимальных конструктивных параметров отсутствует. Кроме того, без этой методики невозможно определить кинематические связи движения лопастей с коленчатым валом.
Расчетные зависимости для определения конструктивных параметров роторно-лопастного двигателя содержащий кривошипно-шатунный механизм связи лопастей с коленчатым валом устанавливаются на основе расчетной схемы поперечного сечения двигателя представленной на рисунке.
Радиус расположения оси кривошипной шейки относительно оси коренных шеек коленчатого вала
. (1)
Угол, зазора между лопастями, при положении лопастей, соответствующем верхней мертвой точке (В.М.Т.) или нижней мертвой точке (Н.М.Т.), определим исходя из заданной степени сжатия
. (2)
Ширина зазора между лопастями у нижнего и верхнего основания
(3)
. (4)
Для условия не встречаемости лопастей необходимо, чтобы сумма углов хода лопасти и занимаемых лопастью и зазором между лопастями, равнялась 90 °, т.е.
°, (5)
откуда угол, занимаемый лопастью, равен
. (6)
Ширина лопасти у нижнего основания
. (7)
Ширина лопасти по наружному диаметру
. (8)
Ширина лопасти в среднем сечении
. (9)
Расчетная схема для определения конструктивных параметров роторно-лопастного двигателя с кривошипно-шатунным механизмом
Площадь, занимаемая одной лопастью в плоскости перпендикулярной оси двигателя
. (10)
Площадь, занимаемая одним зазором в плоскости перпендикулярной оси двигателя
. (11)
Площадь приходящаяся на один ход лопасти в плоскости перпендикулярной оси двигателя
. (12)
Степень сжатия
. (13)
Исходя из литрового объема, определим длину лопасти по формуле
. (14)
Межцентровое расстояние А определяется исходя из того, что коленчатый вал, должен быть, установлен с зазором а по отношению к рабочему цилиндру.
. (15)
Проверку межцентрового расстояния определяем из условия зубчатого зацепления шестерни установленной на коленчатом валу и колеса, установленном на лопасти (на рисунке не показаны). Их соотношение должно составлять отношение 1/2.
Поэтому должны соблюдаться соотношения.
. (16)
Полученные зависимости позволяют производить расчет конструктивных параметров двигателя в зависимости от типоразмера (литрового объема) и оптимизацию конструктивных параметров РЛД.