RU2044903C1

RU2044903C1 - Rotor-piston internal combustion engine

Info

Publication number: RU2044903C1
Application number: SU894717477A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Белькович
Original assignee: Александр Владимирович Белькович
Priority date: 1989-07-10
Filing date: 1989-07-10
Publication date: 1995-09-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: engine comprises cylindric stator 1 with shaped face covers 2 and cylindric rotor 3 with grooves for separators 2. Rotor 3 is provided with inlet and outlet valves. Piston 8 is mounted inside rotor 3. The piston is coupled with rotor 3 through a kinematical connection, made up as pairs of balls 9 mounted in sockets of rotor 3, and cam drive 16 made up as a wavelike ring. EFFECT: enhanced efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для создания новых конструкций роторно-порш- невых двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to mechanical engineering and can be used to create new designs of rotary piston internal combustion engines.

Известны роторные машины и роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания с разделительно-контактирующими пластинами, например, роторная машина, у которой с целью повышения КПД путем ликвидации торцовых зазоров между крышкой и пластиной имеется дополнительная прямоугольная пластина и боковая дополнительная пластина в виде прямоугольного треугольника, а также в статоре установлен эксцентрично ему полый ротор, или например, объемный двигатель, в котором с целью уменьшения износа профилированной поверхности статора система поджима разделительно-контактирующих пластин снабжена центробежным регулятором. Known rotary machines and rotary piston internal combustion engines with dividing-contacting plates, for example, a rotary machine, which, in order to increase efficiency by eliminating end gaps between the cover and the plate, has an additional rectangular plate and a side additional plate in the form of a rectangular triangle, and in the stator, a hollow rotor is eccentrically mounted to it, or for example, a volumetric motor, in which, in order to reduce wear of the stator profiled surface, the clamping system azdelitelno-contacting plate is provided with a centrifugal governor.

Недостатком роторно-поршневых двигателей с разделительно-контактирующими пластинами является эксцентрично установленный ротор, неравномерный износ статора, снижение зоны устойчивых оборотов и ухудшение уплотнений рабочего объема в сравнении с поршневыми двигателями внутреннего сгорания. The disadvantage of rotary piston engines with dividing-contacting plates is an eccentrically mounted rotor, uneven wear of the stator, a decrease in the zone of stable revolutions and a deterioration of the working volume seals in comparison with piston internal combustion engines.

Наиболее близким к изобретению является двигатель, в котором роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит полый статор с торцовыми крышками, в котором установлен полый ротор с перепускными каналами, регулируемыми клапанами, и аксиально-поршневым компрессором, имеющим кулачковый привод и подвижные разделители. Недостатком прототипа является плохое уплотнение рабочего объема, значительные износы основных деталей двигателя и его габариты. Closest to the invention is an engine in which a rotary piston internal combustion engine comprises a hollow stator with end caps, in which a hollow rotor with bypass channels, adjustable valves, and an axial piston compressor having a cam drive and movable dividers is mounted. The disadvantage of the prototype is poor sealing of the displacement, significant wear of the main parts of the engine and its dimensions.

Цель изобретения повышение компактности и снижение металлоемкости двигателя. The purpose of the invention is to increase compactness and reduce the metal consumption of the engine.

Поставленная цель достигается за счет изменения конструкции ротора и статора, т.е. использование возвратно-поступательного движения поршня внутри полого ротора, двигающегося от воздействия кулачкового привода, выполненного в виде волнистого кольца с беговыми дорожками, жестко связанного с ротором и кинематически с поршнем компрессора, причем кинематическая связь их выполнена в виде пар шариков, установленных в гнездах ротора, количество которых равно числу одноименных вершин волн кольца, числу перепускных каналов и числу подвижных разделителей. Применение цилиндрического статора и ротора, выше изложенного привода поршня, ротора, в котором разделители (контактно-разделительные пластины), взаимодействуя с торцовыми крышками статора, движутся в роторе возвратно-поступательно, относительно оси двигателя, и при этом вращаются вместе с ротором, делает двигатель компактным и снижает металлоемкость. The goal is achieved by changing the design of the rotor and stator, i.e. the use of the reciprocating movement of the piston inside the hollow rotor, driven by a cam drive, made in the form of a wavy ring with treadmills, rigidly connected with the rotor and kinematically with the compressor piston, and their kinematic connection is made in the form of pairs of balls installed in the rotor sockets, the number of which is equal to the number of peaks of the ring waves of the same name, the number of bypass channels and the number of movable dividers. The use of a cylindrical stator and rotor, above the piston drive, rotor, in which the dividers (contact-dividing plates), interacting with the end caps of the stator, move in the rotor reciprocating, relative to the axis of the engine, and at the same time rotate together with the rotor, makes the engine compact and reduces metal consumption.

Все выше изложенное подтверждает то, что заявляемый объект соответствует критерию "существенные отличия". All of the above confirms that the claimed object meets the criterion of "significant differences".

На фиг.1 изображена конструкция предлагаемого роторно-поршневого двигателя; на фиг.2 изображена конструкция ротора в двух проекциях; на фиг.3 изображен кулачковый привод, выполненный в виде волнистого кольца с беговыми дорожками. Figure 1 shows the design of the proposed rotary piston engine; figure 2 shows the design of the rotor in two projections; figure 3 shows a cam drive made in the form of a wavy ring with treadmills.

Предлагаемый роторно-поршневой двигатель состоит из цилиндрического статора 1 с профилированными торцовыми крышками 2 и ротора 3 с пазами 4 под разделители 5. На роторе 3 имеются впускные клапаны 6 и выпускные клапаны 7 для сжатого воздуха. Внутри ротора 3 установлен поршень 8, соединенный с ротором 3 кинематической связью в виде пар шариков, установленных в гнездах ротора 3. Зазоры в рабочем объеме и объеме сжатия 11 воздуха уменьшены за счет компрессионных пластин 12, колец 13 и части колец 14. Поршень 8 имеет ограничитель вращения 15. Для шариков 9 выполнена дорожка 10 на кулачковом приводе 16, выполненном в виде волнистого кольца, которое закреплено внутри ротора 3. В торцовых крышках 2 статора 1 имеются впускные каналы 17 и выпускные каналы 18. Следует отметить, охлаждение двигателя может быть жидкостное, воздушное и смешанное, а топливо-солярка, бензин или газ. The proposed rotary piston engine consists of a cylindrical stator 1 with shaped end caps 2 and a rotor 3 with grooves 4 for dividers 5. On the rotor 3 there are inlet valves 6 and exhaust valves 7 for compressed air. Inside the rotor 3 there is a piston 8 connected to the rotor 3 by a kinematic connection in the form of pairs of balls installed in the seats of the rotor 3. The gaps in the working volume and the compression volume 11 of the air are reduced due to the compression plates 12, rings 13 and part of the rings 14. The piston 8 has rotation limiter 15. For balls 9, a track 10 is made on a cam drive 16, made in the form of a wavy ring, which is fixed inside the rotor 3. In the end caps 2 of the stator 1 there are inlet channels 17 and outlet channels 18. It should be noted that the engine can be cooled t be liquid, air and mixed, and diesel fuel, gasoline or gas.

Предлагаемый роторно-поршневой двигатель работает следующим образом. The proposed rotary piston engine operates as follows.

От вращения ротора 3 через кулачковый привод 16, дорожку 10 и шарики 9 задается возвратно-поступательное движение поршню 8. Движение поршня 8 вызывает изменение давления воздуха в соответствующих объемах сжатия 11 воздуха, на что реагируют впускные клапаны 6. При сжатии воздуха впускные клапаны 6 закрываются, а выпускные клапаны 7 открываются и сжатый воздух поступает в рабочий объем. Рабочий объем образован разделителями 5, профилированной торцовой крышкой 2 и боковой поверхностью ротора 3. Затем в рабочий объем поступает топливо, происходит воспламенение и сгорание топливной смеси. Сгораемое топливо воздействует на разделитель 5, а он вращает ротор 3. Двигатель устроен так, что с одной стороны разделителя 5 происходит выпуск отработанных газов из рабочего объема через выпускные каналы 18, а с другой впуск в рабочий объем сжатого воздуха через выпускные клапаны 7, эти процессы разделены между собой ротором 3. From the rotation of the rotor 3 through the cam drive 16, the track 10 and the balls 9, the reciprocating motion of the piston 8 is set. The movement of the piston 8 causes a change in air pressure in the corresponding air compression volumes 11, to which the inlet valves respond 6. When the air is compressed, the inlet valves 6 are closed and the exhaust valves 7 open and compressed air enters the working volume. The working volume is formed by dividers 5, a profiled end cap 2 and the side surface of the rotor 3. Then, fuel enters the working volume, ignition and combustion of the fuel mixture occurs. The combustible fuel acts on the separator 5, and it rotates the rotor 3. The engine is designed so that on one side of the separator 5 the exhaust gases are discharged from the working volume through the exhaust channels 18, and on the other, the intake of compressed air through the exhaust valves 7, these the processes are separated by a rotor 3.

Claims

ROTOR-PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE, comprising a hollow stator with end caps, in which a hollow rotor with bypass channels, adjustable valves, and an axial piston compressor having a cam drive, and movable dividers, characterized in that the compressor piston is mounted in a cylindrical cavity coaxially with it and the stator with the possibility of reciprocating and rotational motion relative to the rotor under the action of a cam drive made in the form of a wavy ring In the case of treadmills, rigidly connected to the rotor and kinematically with the compressor piston, kinematic coupling is made in the form of balls installed in the rotor sockets, the number of which is equal to the number of ring wave vertices of the same name, the number of bypass channels and the number of movable dividers, and movable dividers are installed in the rotor with the possibility of their reciprocating movement parallel to the axis of the rotor and constant contact with the inner profiled surface of the end caps of the rotor.