RU2044902C1

RU2044902C1 - Rotor internal combustion engine

Info

Publication number: RU2044902C1
Application number: SU864129859A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Грехов
Original assignee: Грехов Анатолий Николаевич
Priority date: 1986-10-08
Filing date: 1986-10-08
Publication date: 1995-09-27

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: engine has stator 1 with side covers 2 and 3, combustion chambers, cylindric space, and rotor 7 mounted coaxially. Separating plates 5 are received in grooves 4 made in the stator for permitting reciprocation. The rotor is in contact with separating plates 5 and side covers 2 and 3 and provided with alternating gas distributing and two working projections. The tops of the projections has the same radii drawing from the geometric center of rotor 7. Separating plates 5 define working chambers. The angle step of the projections is equal to twice angle step of separating plates 5. The volumes of gas distributing projections and working projections of rotor 7 are significant with respect to the volume of each working chamber. Each projection of rotor 7 almost fully displaces the gas from each working chamber without the contact between the tops of the projections and cylindric surface of the space of stator 1. Inlet and outlet ports are arranged on both sides of the tops of each gas distributing projection. Each cross-piece between the ports coinciding with the tops are confined by the angle which is equal to the central angle between separating plates 5. The working chambers are pressure-tight independently of the magnitude of the space between the tops of the projections of rotor 7 and cylindric surface of the space of stator 1. The cam mechanism (cams 20, rollers 19, and plungers 18) for driving separating plates 5 and bearings of shaft 6 are arranged in two oil baths 32 interconnected through spaces 34 provided in separating plates 5. EFFECT: improved design. 2 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в качестве двигателя внутреннего сгорания. The invention relates to engine building and can be used as an internal combustion engine.

Известны РДВС (роторные двигатели внутреннего сгорания), содержащие статор с цилиндрической полостью, в которой через равные между собой центральные углы и с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлены разделительные пластины, постоянно контактирующие с ротором, который установлен соосно в цилиндрической полости статора, причем ротор выполнен с выступами и впадинами между ними. Одни выступы имеют впускные и выпускные каналы с окнами, расположенными по разные стороны вершины выступа, которые являются газораспределительными, а другие, чередующиеся с этими, без каналов рабочими. Known radar internal combustion engines (rotary internal combustion engines) containing a stator with a cylindrical cavity in which, through equal central angles and with the possibility of reciprocating movement, separation plates are installed that are constantly in contact with the rotor, which is mounted coaxially in the cylindrical cavity of the stator, the rotor being made with protrusions and depressions between them. Some protrusions have inlet and outlet channels with windows located on opposite sides of the apex of the protrusion, which are gas distribution, while others alternating with these non-channel working.

Эти РДВС конструктивно достаточно просты, обладают невысокой удельной массой, но до настоящего времени не нашли широкого применения, так как находятся еще на ранней стадии своего развития и требуется значительное их совершенствование. These radar engines are structurally simple enough, have a low specific gravity, but until now have not been widely used, as they are still at an early stage of their development and require significant improvement.

Известен РДВС (патент США N 3244157, кл. 123 8.45, опубл. 1966) с одной парой выступов ротора. Рабочий выступ ротора у него выполнен со значительным объемом, относительно объема каждой рабочей камеры, заключенной между смежными пластинами, т.е. с таким профилем выступа ротора, при котором объем рабочей камеры вытесняется выступом без непосредственного контакта между вершиной выступа и цилиндрической поверхностью полости статора, а газораспределительный выступ ротора имеет незначительный объем относительно объема каждой рабочей камеры, причем перемычка между впускным и выпускным окнами на газораспределительном выступе ротора у этого РДВС в несколько раз меньше углового шага расположения разделительных пластин. Вытеснение объемов рабочих камер при газообмене у этого РДВС осуществляется газораспределительным выступом путем разделения каждой рабочей камеры на две части переменного объема только при непосредственном контакте вершины этого выступа с цилиндрической поверхностью полости статора. Непосредственный контакт между вершиной газораспределительного выступа ротора и цилиндрической поверхностью полости статора практически осуществить невозможно, так как между ними необходим, по крайней мере, тепловой зазор. При этом отработавшие газы практически на протяжении всего такта впуска через зазор (тепловой) между вершиной газораспределительного выступа и цилиндрической поверхностью полости статора из уменьшающейся в объеме части рабочей камеры поступают в увеличивающуюся в объеме часть рабочей камеры, что приводит к резкому снижению удельной мощности двигателя, причем, по мере износа ротора этот зазор относительно быстро увеличивается, а даже при незначительном увеличении этого зазора рассматриваемый РДВС выходит из строя. Known RDVS (US patent N 3244157, CL 123 8.45, publ. 1966) with one pair of protrusions of the rotor. The working protrusion of the rotor is made with a significant volume relative to the volume of each working chamber enclosed between adjacent plates, i.e. with such a profile of the rotor protrusion, in which the volume of the working chamber is displaced by the protrusion without direct contact between the top of the protrusion and the cylindrical surface of the stator cavity, and the gas distribution protrusion of the rotor has a small volume relative to the volume of each working chamber, and the jumper between the inlet and outlet windows on the gas distribution protrusion of the rotor this radar is several times smaller than the angular pitch of the location of the separation plates. The displacement of the volumes of the working chambers during gas exchange at this engine is carried out by a gas distribution protrusion by dividing each working chamber into two parts of variable volume only with direct contact of the top of this protrusion with the cylindrical surface of the stator cavity. Direct contact between the apex of the gas distribution protrusion of the rotor and the cylindrical surface of the stator cavity is practically impossible, since at least a thermal gap is required between them. In this case, the exhaust gases practically throughout the entire intake stroke through the gap (thermal) between the top of the gas distribution protrusion and the cylindrical surface of the stator cavity from the decreasing volume of the working chamber part enter the increasing part of the working chamber, which leads to a sharp decrease in the engine specific power, and , as the rotor wears out, this gap increases relatively quickly, and even with a slight increase in this gap, the considered engine may fail.

Этот недостаток устранен в известном РДВС (патент США N 4009690, кл. 02 В 53/00, 1977) за счет того, что вершина газораспределительного выступа у него выполнена в поперечном сечении ротора с дугой, равной центральному углу между пластинами, а перемычка между впускным и выпускным окнами большей этого угла. This disadvantage is eliminated in the well-known RCM (US patent N 4009690, class 02 B 53/00, 1977) due to the fact that the top of the gas distribution protrusion is made in the cross section of the rotor with an arc equal to the central angle between the plates, and the jumper between the inlet and exhaust windows larger than this angle.

Благодаря тому, что вершина газораспределительного выступа выполнена с дугой, равной центральному углу между разделительными пластинами, этот выступ ротора способен вытеснить практически весь объем каждой рабочей камеры без контакта своей вершиной с цилиндрической поверхностью полости статора. Благодаря тому, что перемычка между впускным и выпускным окнами выполнена большей центрального угла между разделительными пластинами, эти пластины поочередно уплотняют зазор между вершиной газораспределительного выступа и цилиндрической поверхностью полости статора, разделяя при этом впускное и выпускное окна. В результате этого при газообмене обеспечивается достаточно высокая герметичность рабочих камер. При этом увеличивается удельная мощность двигателя и резко повышается его долговечность. Due to the fact that the top of the gas distribution protrusion is made with an arc equal to the central angle between the separation plates, this protrusion of the rotor is able to displace almost the entire volume of each working chamber without contacting its vertex with the cylindrical surface of the stator cavity. Due to the fact that the jumper between the inlet and outlet windows is made larger than the central angle between the separation plates, these plates alternately seal the gap between the top of the gas distribution protrusion and the cylindrical surface of the stator cavity, while separating the inlet and outlet windows. As a result of this, a sufficiently high tightness of the working chambers is ensured during gas exchange. At the same time, the specific power of the engine increases and its durability sharply increases.

В то же время превышение перемычкой центрального угла между разделительными пластинами приводит к сокращению рабочего объема. At the same time, the jumper exceeding the central angle between the dividing plates reduces the working volume.

Так как у этого РДВС вершина газораспределительного выступа по дуге в поперечном сечении не превышает центрального угла между разделительными пластинами, а перемычка между впускным и выпускным окнами, совмещенная с вершиной рассматриваемого выступа, больше центрального угла между пластинами, то при этом происходит запирание рабочего тела (иногда и топлива в жидком виде, которое не всегда в достаточной мере распыляется и полностью сгорает) между вершиной газораспределительного выступа и разделительными пластинами. При этом после прохождения задней кромки выпускного окна через линию касания ротора с разделительной пластиной образуется замкнутый объем, из которого по мере вращения ротора необходимо вытеснить рабочее тело, а после прохождения вершины газораспределительного выступа до момента прохода передней кромки впускного окна между вершиной выступа и разделительной пластиной образуется увеличивающийся замкнутый объем. В результате этого неоправданно затрудняется вращение ротора, а пластины при этом испытывают повышенную нагрузку, что приводит к сокращению срока службы этого РДВС. Since the top of the gas distribution ledge along the arc in the cross section does not exceed the central angle between the dividing plates, and the jumper between the inlet and outlet windows, combined with the top of the ledge under consideration, is larger than the central angle between the plates, the working fluid is locked (sometimes and fuel in liquid form, which is not always sufficiently sprayed and completely burned out) between the top of the gas distribution ledge and the separation plates. In this case, after the trailing edge of the outlet window passes through the contact line of the rotor with the separation plate, a closed volume is formed, from which the working fluid must be displaced as the rotor rotates, and after the top of the gas distribution passage passes until the leading edge of the inlet window passes between the top of the protrusion and the separation plate increasing confined volume. As a result of this, the rotation of the rotor is unduly impeded, and the plates at the same time experience an increased load, which leads to a reduction in the service life of this engine.

Большим недостатком является то, что у этого РДВС слишком велико число пластин относительно числа выступов ротора. В результате чего профилированная поверхность ротора испытывает повышенный износ, что сокращает срок службы этого РДВС. The big disadvantage is that this engine has too many plates relative to the number of protrusions of the rotor. As a result, the profiled surface of the rotor experiences increased wear, which reduces the service life of this engine.

У этого РДВС вершина рабочего выступа выполнена с радиусом, проведенным из геометрического центра ротора, меньшим радиуса полости, где установлен ротор, и меньшим радиуса вершины газораспределительного выступа. При этом пространство (очень большой зазор), образованное между вершиной рабочего выступа и цилиндрической поверхностью полости статора выполняет функцию перепускного канала, по которому при такте сжатия перепускается рабочее тело, пропуская рабочий выступ через рабочую камеру, причем это пространство выполняет и функцию камеры сгорания. При этом сокращается рабочий объем двигателя. At this engine, the top of the working protrusion is made with a radius drawn from the geometric center of the rotor, smaller than the radius of the cavity where the rotor is installed, and smaller than the radius of the top of the gas distribution ledge. In this case, the space (a very large gap) formed between the top of the working protrusion and the cylindrical surface of the stator cavity acts as a bypass channel, through which the working fluid is bypassed during compression, passing the working protrusion through the working chamber, and this space also serves as the combustion chamber. This reduces the displacement of the engine.

В отличие от выше рассмотренных РДВС в известном РДВС (патент США N 4014298, кл. 02 В 53/00, опубл. 1977) все вершины выступов ротора выполнены с равными между собой радиусами, проведенными из геометрического центра ротора. РДВС содержит статор с цилиндрической полостью, закрытой боковыми крышками, в пазах которой с возможностью возвратно-поступательного перемещения с равномерным центральным углом установлены подпружиненные разделительные пластины, между которыми в теле статора в виде углублений на цилиндрической поверхности полости выполнены камеры сгорания Внутри цилиндрической полости статора с возможностью постоянного контакта с пластинами и боковыми крышками установлен центрально ротор с чередующимися между собой рабочими и газораспределительными выступами значительного объема относительно объема каждой рабочей камеры, заключенной между смежными разделительными пластинами. In contrast to the above-considered RED in the known RED (US patent N 4014298, class 02 B 53/00, publ. 1977) all the vertices of the protrusions of the rotor are made with equal to each other radii drawn from the geometric center of the rotor. The radar internal combustion engine contains a stator with a cylindrical cavity closed by side covers, in the slots of which spring-back dividing plates are installed with the possibility of reciprocating movement with a uniform central angle, between which combustion chambers are made in the form of recesses on the cylindrical surface of the cavity. constant contact with the plates and side covers mounted centrally on the rotor with alternating workers and gas distributor GOVERNMENTAL protrusions significant volume relative to the volume of each working chamber enclosed between the adjacent dividing plates.

Несмотря на то, что у этого РДВС все вершины выступов ротора выполнены с радиусами, проведенными из геометрического центра ротора, равными между собой, рабочий объем его слишком мал, так как одни вершины выступов ротора по дуге в поперечном сечении ротора превышают центральный угол между пластинами, а другие значительно меньше этого угла. При этом одни выступы ротора имеют недостаточный объем для вытеснения объема каждой рабочей камеры, а другие слишком большой, что сокращает объем впадин между ними. Despite the fact that this rotary internal combustion engine all the vertices of the rotor protrusions are made with equal radii drawn from the geometrical center of the rotor, its working volume is too small, since some vertices of the rotor protrusions in an arc in the rotor cross section exceed the central angle between the plates, others are much smaller than this angle. At the same time, some protrusions of the rotor have insufficient volume to displace the volume of each working chamber, while others are too large, which reduces the volume of cavities between them.

Кроме того, угловой шаг между выступами ротора не равен удвоенному угловому шагу между пластинами, что резко сокращает рабочий объем этого РДВС. In addition, the angular pitch between the protrusions of the rotor is not equal to twice the angular pitch between the plates, which dramatically reduces the working volume of this engine.

Газораспределительная система у этого РДВС образована впускными и выпускными каналами, выполненными в газораспределительных выступах и боковых крышках статора, взаимодействующих как золотниковая система, которая слишком сложна и не способна в достаточной мере обеспечить газообмен в рабочих камерах, так как между торцами ротора и боковыми крышками статора необходим зазор (по крайней мере тепловой), через который впускные и выпускные окна, расположенные в торцах ротора и боковых крышек постоянно сообщаются между собой. The gas distribution system in this engine is formed by inlet and outlet channels made in the gas distribution ledges and the side covers of the stator, interacting as a spool system, which is too complex and not able to sufficiently provide gas exchange in the working chambers, since it is necessary between the ends of the rotor and the side covers of the stator a gap (at least thermal) through which the inlet and outlet windows located at the ends of the rotor and side covers are constantly in communication.

За счет взаимодействия пластин, как золотников, с впускными и выпускными окнами в выступах ротора у этого РДВС также невозможно в достаточной степени обеспечить газообмен в рабочих камерах. Во всех вариантах этого двигателя перемычка между впускными и выпускными окнами на вершинах газораспределительных выступов ротора меньше центрального угла между пластинами. Поэтому впускные и выпускные окна в пределах достаточно большого угла сообщаются между собой через (тепловой) зазор между вершиной выступа ротора и статорным кольцом. При этом часть отработавших газов остается в рабочей камере, препятствуя наполнению рабочей камеры свежим зарядом для следующего рабочего цикла. При этом удельная мощность этого двигателя снижается. Due to the interaction of the plates, like spools, with the inlet and outlet windows in the protrusions of the rotor, it is also impossible to sufficiently provide gas exchange in the working chambers of this RVS. In all variants of this engine, the jumper between the inlet and outlet windows at the tops of the gas distribution ledges of the rotor is less than the central angle between the plates. Therefore, the inlet and outlet windows within a sufficiently large angle communicate with each other through the (thermal) gap between the top of the protrusion of the rotor and the stator ring. At the same time, part of the exhaust gases remains in the working chamber, preventing the filling of the working chamber with a fresh charge for the next working cycle. In this case, the specific power of this engine is reduced.

У всех вариантов этого двигателя перемычка между впускными и выпускными окнами на вершинах выступов ротора меньше не только центрального угла между разделительными пластинами, но и меньше дуги, в пределах которой выполнена камера сгорания. Поэтому впускные и выпускные окна в пределах достаточно большого угла сообщаются между собой не только через тепловой зазор между вершиной выступа ротора и статорным кольцом, но и через камеру сгорания. При этом большая часть отработавших газов остается в рабочей камере, препятствуя наполнению рабочей камеры свежим зарядом для следующего рабочего цикла. В результате этого удельная мощность этого двигателя невелика. For all variants of this engine, the jumper between the inlet and outlet windows on the tops of the protrusions of the rotor is less than not only the central angle between the separation plates, but also less than the arc within which the combustion chamber is made. Therefore, the inlet and outlet windows within a sufficiently large angle communicate with each other not only through the thermal gap between the top of the protrusion of the rotor and the stator ring, but also through the combustion chamber. At the same time, most of the exhaust gases remain in the working chamber, preventing the filling of the working chamber with a fresh charge for the next working cycle. As a result of this, the specific power of this engine is small.

Камеры сгорания у этого двигателя меньше дуги между пластинами, при этом после прохождения передней кромки вершины выступа через камеру сгорания происходит запирание газов между вершинами выступов ротора и пластинами, что приводит к увеличению нагрузки на пластины и другие детали двигателя. В результате этого сокращается срок службы двигателя. При этом следует отметить, что разгрузочные проточки забиваются нагаром, а проточка снижает герметичность рабочих камер. The combustion chambers of this engine are smaller than the arc between the plates, and after passing the leading edge of the protrusion tip through the combustion chamber, gases are locked between the vertices of the rotor protrusions and the plates, which increases the load on the plates and other engine parts. As a result, engine life is reduced. It should be noted that the discharge grooves are clogged with soot, and the groove reduces the tightness of the working chambers.

Запирание газов происходит и при движении выступа ротора к пластине, ограничивающей рабочую камеру. The locking of gases occurs when the protrusion of the rotor to the plate, limiting the working chamber.

В результате этого, как система газораспределения, так и конструкция этого РДВС ненадежна и недолговечна. Более того, работоспособность этого РДВС вызывает сомнение. As a result of this, both the gas distribution system and the design of this engine are unreliable and short-lived. Moreover, the performance of this engine is in doubt.

Ненадежность и недолговечность этого РДВС усугубляется и тем, что подпружиненные разделительные пластины приводятся в возвратно-поступательное движение непосредственно ротором при отсутствии системы смазки. При этом разделительные пластины в момент изменения направления движения в нижней точке (на дне впадины) и при движении в периферийную область статора испытывают чрезвычайно большую нагрузку, вплоть до заклинивания в пазах, а в момент изменения направления движения в периферийной области статора отрываются от вершин выступов ротора, нарушая при этом герметичность рабочих камер. The unreliability and fragility of this engine is aggravated by the fact that the spring-loaded separation plates are driven into reciprocating motion directly by the rotor in the absence of a lubrication system. In this case, the separation plates at the moment of changing the direction of movement at the lower point (at the bottom of the cavity) and when moving to the peripheral region of the stator experience an extremely large load, up to jamming in the grooves, and at the moment of changing the direction of movement in the peripheral region of the stator, they are torn off from the vertices of the rotor protrusions while violating the tightness of the working chambers.

Цель изобретения значительное увеличение рабочего объема и повышение надежности и долговечности. The purpose of the invention is a significant increase in working volume and increased reliability and durability.

Цель достигается тем, что в роторном двигателе внутреннего сгорания, имеющем статор с боковыми крышками, камерами сгорания и цилиндрической полостью, в пазах которой с возможностью возвратно-поступательного перемещения и через равные между собой центральные углы установлены разделительные пластины, и соосно установленный с возможностью непрерыв- ного контакта с разделительными пластинами и боковыми крышками ротор с четным числом, чередующихся между собой, рабочих и газораспределительных выступов, причем, по разные стороны от вершины каждого газораспределительного выступа выполнены впускные и выпускные окна, а камеры сгорания расположены между каждыми двумя смежными пластинами в виде углублений на поверхности цилиндрической полости статора, каждая из которых ограничена смежными разделительными пластинами, выступы на роторе, расположенные с угловым шагом, равным удвоенному угловому шагу расположения пластин, угловое расстояние между смежными кромками впускного и выпускного окон каждого газораспределительного выступа, равное центральному углу между пластинами. The goal is achieved in that in a rotary internal combustion engine having a stator with side covers, combustion chambers and a cylindrical cavity, in the grooves of which with the possibility of reciprocating movement and through equal central angles dividing plates are installed, and coaxially mounted with the possibility of continuous contact with the dividing plates and side covers of the rotor with an even number of alternating working and gas distribution protrusions, moreover, on different sides from the top each gas distribution protrusion has inlet and outlet windows, and the combustion chambers are located between each two adjacent plates in the form of recesses on the surface of the cylindrical cavity of the stator, each of which is limited by adjacent separation plates, protrusions on the rotor located with an angular pitch equal to twice the angular pitch of the plates , the angular distance between adjacent edges of the inlet and outlet windows of each gas distribution protrusion equal to the Central angle between the plates.

При этом, с целью повышения надежности и долговечности, двигатель снабжен кулачками, кинематически связанными с разделительными пластинами и соединенными с ротором, кулачки установлены в кольцевые масляные ванны, которые через полости рубашки в теле разделительных пластин сообщаются между собой. At the same time, in order to increase reliability and durability, the engine is equipped with cams kinematically connected to the separation plates and connected to the rotor, the cams are installed in annular oil baths, which communicate with each other through the cavity of the shirt in the body of the separation plates.

Предложенный РДВС может быть выполнен с любым четным числом выступов ротора. Вариант РДВС с двумя выступами ротора является наиболее простым и потери энергии на преодоление сил трения между ротором и разделительными пластинами, а также другими деталями минимальны, относительно всех остальных вариантов предложенного РДВС. Но варианты предложенного РДВС с большим числом выступов ротора работают более плавно, их подшипники испытывают минимальную нагрузку. The proposed radar engine can be performed with any even number of protrusions of the rotor. The variant of the rotary internal combustion engine with two protrusions of the rotor is the simplest and the energy loss for overcoming the friction forces between the rotor and the separation plates, as well as other details, is minimal, relative to all other variants of the proposed rotary internal combustion engine. But the variants of the proposed engine with a large number of protrusions of the rotor work more smoothly, their bearings experience minimal load.

На фиг.1 изображен РДВС с ротором, содержащим одну пару выступов, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 РДВС с ротором, содержащим две пары выступов, поперечный разрез; на фиг.5, 6, 7 и 8 показана работа РДВС. Figure 1 shows the engine with a rotor containing one pair of protrusions, a longitudinal section; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 section BB in figure 1; in FIG. 4 radar internal combustion engine with a rotor containing two pairs of protrusions, cross section; figure 5, 6, 7 and 8 shows the operation of the engine.

РДВС содержит статор 1, соединенный с передней (боковой) крышкой 2 и задней (боковой) крышкой 3, в пазах 4 которых с угловым шагом β радиально установлены разделительные пластины 5. Разделительные пластины 5 контактируют с жестко соединенным с центральным валом 6 прилегающим к боковым крышкам 2 и 3 ротором 7, на котором выполнены выступы 8 и 9, расположенные диаметрально противоположно с угловым шагом γ=2 β. Вершины 10 и 11 выступов 8 и 9 выполнены с равными между собой радиусами r, проведенными из геометрического центра ротора 7. При этом каждый выступ 8 и 9 ротора 7 выполнен со значительным объемом относительно объема каждой рабочей камеры, т.е. с таким профилем, при котором вытесняется практически весь объем каждой рабочей камеры без контакта между вершинами 10 и 11 выступов 8 и 9 с цилиндрической поверхностью полости статора 1. Разделительные пластины 5 делят рабочую полость, образующуюся между статором 1, боковыми крышками 2 и 3 и ротором 7, на рабочие камеры 12. В пазах 13 разделительных пластин 5 установлены подпружиненные уплотнительные элементы 14, в статоре 1 подпружиненные уплотнительные элементы 15, в боковых крышках 2 и 3 подпружиненные уплотнительные элементы 16, в торцах ротора 7 подпружиненные уплотнительные элементы 17. Разделительные пластины 5 через толкатели 18 с роликами 19 связаны с соответствующими профилю ротора 7 кулачками 20, жестко соединенными в валом 6 и расположенными под крышками 21. С одной стороны вершины 10 газораспределительного выступа 8 выполнено впускное окно 22, а с другой стороны этой вершины выпускное окно 23, причем центральный угол σ, ограничивающий перемычку между впускным окном 22 и выпускным окном 23, совмещенную с вершиной 10, равен углу между разделительными пластинами 5, т. е. лучи центрального угла проходят через смежные границы контакта смежных разделительных пластин 5, на фиг.2 и 4 через смежные уплотнительные элементы 14 смежных разделительных пластин 5, с газораспределительным выступом 8 ротора 7. Следует иметь в виду, что не обязательно, чтобы угол σ равнялся угловому шагу расположения пластин 5 β, хотя и этот случай не исключен. Угол σ равен углу β только в том случае, если смежные уплотнительные элементы 14 смежных разделительных пластин 5 установлены на центральных осях разделительных пластин 5. Впускное окно 22 связывает рабочие камеры 12 с впускной кольцевой полостью 24, расположенной в роторе 7, а выпускное окно 23 связывает рабочие камеры 12 с выпускной кольцевой полостью 25, выполненной в боковой крышке 3. Впускная кольцевая полость 24 через окно 26 в боковой крышке 2 сообщается с карбюратором 27, а выпускная кольцевая полость 25 через окно 28 в боковой крышке 3 с выводной трубой 29. В цилиндрической полости статора 1 выполнены камеры сгорания 30 в виде углублений, ограниченных смежными разделительными пластинами 5. Каждая такая камера сгорания снабжена свечей зажигания 31 или форсункой при смесеобразовании в камерах сгорания 30. The radar internal combustion engine contains a stator 1 connected to the front (side) cover 2 and the rear (side) cover 3, in the grooves 4 of which, with the angular pitch β, the separation plates 5 are radially mounted. The separation plates 5 are in contact with the lateral covers rigidly connected to the central shaft 6 2 and 3 by the rotor 7, on which the protrusions 8 and 9 are made, located diametrically opposite with an angular pitch γ = 2 β. The vertices 10 and 11 of the protrusions 8 and 9 are made with equal radii r made from the geometric center of the rotor 7. Moreover, each protrusion 8 and 9 of the rotor 7 is made with a significant volume relative to the volume of each working chamber, i.e. with such a profile in which almost the entire volume of each working chamber is displaced without contact between the vertices 10 and 11 of the protrusions 8 and 9 with the cylindrical surface of the stator cavity 1. Dividing plates 5 divide the working cavity formed between the stator 1, side covers 2 and 3 and the rotor 7, on the working chambers 12. In the grooves 13 of the separation plates 5, spring-loaded sealing elements 14 are installed, in the stator 1 spring-loaded sealing elements 15, in the side covers 2 and 3 spring-loaded sealing elements 16, in the ends of the rotor 7 p spring-loaded sealing elements 17. Dividing plates 5 through pushers 18 with rollers 19 are connected to the corresponding profile of the rotor 7 by cams 20, rigidly connected in the shaft 6 and located under the covers 21. On the one side of the top 10 of the gas distribution protrusion 8 there is an inlet window 22, and on the other the sides of this peak are the outlet window 23, the central angle σ defining the jumper between the inlet window 22 and the outlet window 23, combined with the top 10, equal to the angle between the dividing plates 5, i.e., the rays of the central la pass through adjacent contact boundaries of adjacent dividing plates 5, in Fig.2 and 4 through adjacent sealing elements 14 of adjacent dividing plates 5, with a gas distribution protrusion 8 of the rotor 7. It should be borne in mind that it is not necessary that the angle σ be equal to the angular pitch 5 β plates, although this case is not excluded. The angle σ is equal to the angle β only if adjacent sealing elements 14 of the adjacent separation plates 5 are mounted on the central axes of the separation plates 5. The inlet window 22 connects the working chambers 12 with the inlet annular cavity 24 located in the rotor 7, and the outlet window 23 connects working chambers 12 with an outlet annular cavity 25 made in the side cover 3. The inlet annular cavity 24 through the window 26 in the side cover 2 communicates with the carburetor 27, and the outlet annular cavity 25 through the window 28 in the side cover 3 with the outlet ruboy 29. In the cylindrical cavity of the stator 1 are made of the combustion chamber 30 to form recesses bounded by adjacent dividing plates 5. Each combustion chamber 31 is provided with a spark plug or injector at carburetion in the combustion chambers 30.

Двигатель снабжен системой смазки, выполненной в виде двух сообщающихся между собой через каналы 33 в толкателях 18 и через полости (рубашки) 34 в разделительных пластинах 5 кольцевых масляных ванн 32, в которых размещен кулачковый механизм привода разделительных пластин 5 и подшипники вала 6. От полостей 34 в разделительных пластинах 5 выполнены капиллярные каналы 35, 36 и 37 к уплотнительным элементам 14, 15, 16 и 17. The engine is equipped with a lubrication system made in the form of two communicating with each other through channels 33 in the pushers 18 and through cavities (shirts) 34 in the separation plates 5 of the annular oil baths 32, in which the cam mechanism of the drive of the separation plates 5 and the bearings of the shaft 6 are located. 34, in the dividing plates 5, capillary channels 35, 36 and 37 are made to the sealing elements 14, 15, 16 and 17.

Двигатель снабжен жидкостной системой охлаждения, состоящей из рубашки 38, выполненной в статоре 1 и боковых крышках 2 и 3, которая через каналы 39 и 40, расположенные в теле вала 6, сообщается с рубашкой 41, выполненной в роторе 7. The engine is equipped with a liquid cooling system consisting of a jacket 38 made in the stator 1 and side covers 2 and 3, which, through channels 39 and 40 located in the body of the shaft 6, communicates with the jacket 41 made in the rotor 7.

С целью упрощения чертежа радиаторы, насосы и фильтры систем смазки и охлаждения не показаны, так как во всем остальном эти системы аналогичны применяемым системам смазки и охлаждения в известных двигателях. In order to simplify the drawing, radiators, pumps and filters of the lubrication and cooling systems are not shown, since in all other respects these systems are similar to the used lubrication and cooling systems in known engines.

Предложенный РДВС работает следующим образом. The proposed radar engine works as follows.

При повороте ротора 7 свежий заряд из карбюратора 27 через окно 26 в боковой крышке 2, кольцевую полость 24 и впускное окно 22 под действием разряжения в рабочих камерах 12 поочередно поступает в каждую рабочую камеру 12, затем в камеру сгорания 30. Одновременно с этим в рабочих камерах 12, находящихся в обратной последовательности относительно направления вращения ротора 7, происходят следующие такты: сжатие, рабочий ход и выпуск. Выпуск отработавших газов из рабочих камер 12 осуществляется через выпускное окно 23, кольцевую полость 25, окно 28 в боковой крышке 3 и выводную трубу 29. Эти циклы повторяются непрерывно. Число циклов за каждый оборот ротора 7 равно произведению числа пар выступов 8 и 9 ротора 7 на число рабочих камер 12. When the rotor 7 is rotated, a fresh charge from the carburetor 27 through the window 26 in the side cover 2, the annular cavity 24 and the inlet window 22 under the action of vacuum in the working chambers 12 alternately enters each working chamber 12, then into the combustion chamber 30. At the same time, the workers the chambers 12, located in reverse order relative to the direction of rotation of the rotor 7, the following cycles occur: compression, stroke and exhaust. The exhaust gases are discharged from the working chambers 12 through the exhaust window 23, the annular cavity 25, the window 28 in the side cover 3 and the outlet pipe 29. These cycles are repeated continuously. The number of cycles for each revolution of the rotor 7 is equal to the product of the number of pairs of protrusions 8 and 9 of the rotor 7 by the number of working chambers 12.

Последовательность работы предложенного РДВС (с одной парой выступов) иллюстрируется на фиг. 5, 6, 7 и 8, его рабочие камеры отмечены в обратной последовательности относительно направления вращения ротора 7: К₁, К₂, К₃ и К₄.The sequence of operation of the proposed radar engine (with one pair of protrusions) is illustrated in FIG. 5, 6, 7 and 8, its working chambers are marked in the reverse sequence relative to the direction of rotation of the rotor 7: K ₁ , K ₂ , K ₃ and K ₄ .

На фиг.5: К₁ впуск; К₂ сжатие; К₃ раб.ход; К₄ выпуск.Figure 5: To ₁ inlet; K ₂ compression; To ₃ working hours; K ₄ issue.

На фиг.6: К₁ сжатие; К₂ раб.ход; К₃ выпуск; К₄ впуск.6: K ₁ compression; To ₂ working hours; K ₃ release; To ₄ inlet.

На фиг.7: К₁ раб.ход; К₂ выпуск; К₃ впуск; К₄ сжатие.In Fig.7: To ₁ slave; K ₂ release; K ₃ inlet; K ₄ compression.

На фиг.8: К₁ выпуск; К₂ впуск; К₃ сжатие; К₄ раб. ход.On Fig: To ₁ issue; K ₂ inlet; K ₃ compression; K ₄ slave. move.

Работа предложенного РДВС с образованием топливной смеси в камерах сгорания 30 отличается от работы рассмотренного варианта РДВС выше, только тем, что топливо подается непосредственно в камеры сгорания 30 через форсунки, установленные в место свечей зажигания 31, а воздух для образования горючей смеси поступает в рабочие камеры 12 и камеры сгорания 30 тем же путем, что и у варианта РДВС с карбюратором 27. The work of the proposed radar engine with the formation of the fuel mixture in the combustion chambers 30 differs from the work of the considered variant of the radar engine above, only in that the fuel is supplied directly to the combustion chamber 30 through nozzles installed in the place of the spark plugs 31, and the air for the formation of the combustible mixture enters the working chambers 12 and the combustion chamber 30 in the same way as in the variant of the engine with carburetor 27.

Другие варианты предложенного РДВС отличаются от рассмотренного выше тем, что выполнены они с большим числом пар выступов 8 и 9 ротора 7. Работают эти варианты более плавно относительно рассмотренного (фиг.1 и 2), подшипники вала испытывают минимальную нагрузку. Например, в РДВС, показанном на фиг.4, одноименные такты происходят одновременно диаметрально противоположно и при этом пробегают по всей окружности без пропусков, за каждый оборот ротора совершается шестнадцать рабочих циклов. Other variants of the proposed radar internal combustion engine differ from the one discussed above in that they are made with a large number of pairs of protrusions 8 and 9 of the rotor 7. These options work more smoothly relative to the considered (figure 1 and 2), the shaft bearings experience minimal load. For example, in the radar internal combustion engine shown in Fig. 4, the same cycles occur simultaneously diametrically opposite and at the same time run around the entire circumference without gaps, for each revolution of the rotor sixteen working cycles are performed.

Учитывая, что газораспределительные выступы 8 ротора 7 у предложенного РДВС по профилю такие же, как и рабочие выступы 9, рабочий объем V_p предложенного РДВС можно определить по формуле
V_p= V ˙k ˙n=V˙ k ˙2k=2V˙ k², где V объем, вытесняемый из одной рабочей камеры одним выступом 8 или 9 ротора 7;
k число выступов 8 и 9 ротора 7;
n число пластин 5 или рабочих камер 12.Given that the gas distribution ledges 8 of the rotor 7 of the proposed radar in the profile are the same as the working ledges 9, the working volume V _{p of the} proposed radar can be determined by the formula
V _p = V ˙k ˙n = V˙ k ˙2k = 2V˙ k ² , where V is the volume displaced from one working chamber by one protrusion 8 or 9 of the rotor 7;
k the number of protrusions 8 and 9 of the rotor 7;
n number of plates 5 or working chambers 12.

Благодаря выполнению всех выступов 8 и 9 ротора 7 с угловым шагом, равным удвоенному угловому шагу между разделительными пластинами 5 достигается наибольший рабочий объем РДВС, так как только при этом возможна наибольшая частота чередования двух экстремальных значений рабочего объема рабочих камер 12. Due to the implementation of all the protrusions 8 and 9 of the rotor 7 with an angular pitch equal to twice the angular pitch between the dividing plates 5, the largest working volume of the internal combustion engine is achieved, since only the highest frequency of alternating two extreme values of the working volume of the working chambers 12 is possible.

Кроме того, благодаря выполнению всех выступов 8 и 9 ротора 7 с угловым шагом, равным удвоенному угловому шагу расположения пластин 5, сокращается число пластин 5 относительно числа выступов 8 и 9 ротора 7, в результате чего упрощается конструкция РДВС и снижается износ профилированной поверхности ротора 7, а при этом увеличивается надежность и долговечность РДВС. In addition, due to the implementation of all the protrusions 8 and 9 of the rotor 7 with an angular pitch equal to twice the angular step of the arrangement of the plates 5, the number of plates 5 is reduced relative to the number of protrusions 8 and 9 of the rotor 7, as a result of which the design of the radar internal combustion engine is simplified and the wear of the profiled surface of the rotor 7 is reduced while increasing the reliability and durability of the airborne engines.

Следует иметь в виду, что в рассмотренном выше известном РДВС соотношение углового шага расположения выступов ротора к удвоенному угловому шагу между разделительными пластинами, в отличие от предложенного РДВС, является не оптимальным, так как газораспределительный выступ у него выполнен с незначительным объемом относительно каждой рабочей камеры и перемычка между впускным и выпускным окнами значительно (в несколько раз) меньше углового шага расположения разделительных пластин. Поэтому это соотношение в предложенном РДВС нельзя считать, как ранее известным. It should be borne in mind that in the above-mentioned RVS, the ratio of the angular pitch of the rotor protrusions to the doubled angular pitch between the separation plates, in contrast to the proposed RVS, is not optimal, since the gas distribution protrusion is made with a small volume relative to each working chamber and the jumper between the inlet and outlet windows is significantly (several times) smaller than the angular pitch of the location of the separation plates. Therefore, this ratio in the proposed radar engine cannot be considered as previously known.

Благодаря тому, что каждая камера сгорания 30 выполнена на всем протяжении дуги между смежными разделительными пластинами 5, обеспечивается свободное перемещение через камеры сгорания 30 (как через перепускные каналы) сжимающейся перед вершиной 11 каждого рабочего выступа 9 рабочего тела за вершину этого выступа, что дает возможность рабочим выступам 9 при минимальном (тепловом) зазоре между их вершинами 11 и цилиндрической поверхностью полости статора 1 проходить через все рабочие камеры 12 на протяжении полного оборота ротора 7, т.е. при таком выполнении камер сгорания 30 исключается запирание рабочего тела, а иногда и топлива в жидком виде (например, во время запуска РДВС при не воспламенении по каким-либо причинам горючей смеси) между вершинами всех выступов ротора 8 и 9 и пластинами 5. В результате этого увеличивается надежность и долговечность РДВС. Due to the fact that each combustion chamber 30 is made along the entire length of the arc between adjacent dividing plates 5, free movement through the combustion chambers 30 (as through bypass channels), which is compressed in front of the top 11 of each working protrusion 9 of the working medium beyond the top of this protrusion, is provided, which makes working protrusions 9 with a minimum (thermal) gap between their vertices 11 and the cylindrical surface of the cavity of the stator 1 pass through all the working chambers 12 for a full revolution of the rotor 7, i.e. with this arrangement of the combustion chambers 30, the locking of the working fluid, and sometimes of the liquid in liquid form, is avoided (for example, during the start of the engine when the fuel mixture is not ignited for some reason) between the vertices of all the protrusions of the rotor 8 and 9 and the plates 5. As a result This increases the reliability and durability of the engine.

Благодаря тому, что угловое расстояние между смежными кромками впускного окна 22 и выпускного окна 23 каждого газораспределительного выступа 8 равно центральному углу σ между разделительными пластинами 5, упрощается конструкция РДВС и повышается надежность и долговечность РДВС при максимально возможном объеме каждой рабочей камере 12, так как при этом отпадает необходимость в дополнительной газораспределительной системе, образованной впускными и выпускными окнами в торцах ротора и в боковых крышках, взаимодействующих между собой. Due to the fact that the angular distance between the adjacent edges of the inlet window 22 and the outlet window 23 of each gas distribution protrusion 8 is equal to the central angle σ between the separation plates 5, the design of the airborne rocket engine is simplified and the reliability and durability of the airborne rocket engine with the maximum possible volume of each working chamber 12 are increased, since This eliminates the need for an additional gas distribution system formed by inlet and outlet windows at the ends of the rotor and in the side covers that interact with each other.

Благодаря наличию кулачкового механизма привода разделительных пластин 5, эти пластины 5 работают при минимальной нагрузке от силы трения между ними и профилированной поверхностью ротора 7. Due to the presence of the cam mechanism of the drive of the separation plates 5, these plates 5 operate with a minimum load from the friction force between them and the profiled surface of the rotor 7.

Claims

1. A rotary internal combustion engine containing a stator with side covers, combustion chambers and a cylindrical cavity, in the slots of which, with the possibility of reciprocating motion and through equal central angles, separation plates are installed, and coaxially with the stator mounted with the possibility of continuous contact with the separation plates and side covers of the rotor with an even number of alternating working and gas distribution protrusions, moreover, on different sides from the top of each gasor of a limiting protrusion, inlet and outlet windows are made, and the combustion chamber is located between every two adjacent plates and made in the form of recesses on the surface of the cylindrical stator cavity, characterized in that each combustion chamber is circumferentially bounded by adjacent separation plates, the protrusions on the rotor are angularly spaced equal to twice the angular step of the location of the separation plates, and the angular distance between adjacent edges of the inlet and outlet windows of each gas distribution Tel'nykh protrusion is equal to the central angle between the dividing plates.

2. The engine according to claim 1, characterized in that it is equipped with cams rigidly connected to the rotor and kinematically connected to the separation plates.