RU2106506C1

RU2106506C1 - Rotary internal combustion engine

Info

Publication number: RU2106506C1
Application number: RU95100652A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Шляков
Priority date: 1995-01-12
Filing date: 1995-01-12
Publication date: 1998-03-10
Also published as: RU95100652A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines. SUBSTANCE: rotary internal combustion engine has stator, at least one cylinder housing with two opposed pistons installed on stator on supports. Pistons are secured on common rod mounted on crank of crankshaft installed on stator supports and kinematically coupled with cylinder housing through transfer mechanism. Axis of rotation of cylinder housing is displaced from axis of rotation of crankshaft through radius of crank. Extreme inner spaces of cylinder have above-piston and under-piston chambers. Under-piston chambers communicate through intake-ports with intake channel and above-piston above-piston chambers communicate through corresponding ports with outlet channel, and each extreme space of cylinder is provided with bypass ports made on its generating lines relative to axis of rotation to place under-piston chambers in communication with above-piston chambers. Inner space of stator is provided with distributors-stabilizers arranged in opposition relative to axis of crankshaft rotation, with plane walls pointed to each other and engaging with similar side walls of cylinder housing. Each distributor in its central part is provided with inner space for accommodating supports and cylinder housing and stator. One of distributors is provided with outlet channel and the other, with intake channel, each channel is made to ring or part of ring. Bypass ports in each extreme space of cylinder are arranged at both sides relative to outlet and intake ports. EFFECT: enlarged operating capabilities. 9 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к ротативным двигателям внутреннего сгорания, которые могут быть использованы для привода исполнительных механизмов. The invention relates to the field of engine building, in particular to rotary internal combustion engines, which can be used to drive actuators.

Известны двухтактные двигатели внутреннего сгорания с кривошипно-шатунным механизмом (КШМ), в которых давление газов на поршень через шатуны преобразуется во вращательное движение коленчатого вала (коленвала). Впуском свежего заряда и выпуском отработанных газов управляет поршень, который при своем возвратно-поступательном движении открывает и закрывает окна системы газораспределения цилиндра, обеспечивая при движении к ВМТ (верхней мертвой точке) впуск свежего заряда в подпоршневую камеру и вытесняя его в подпоршневую камеру при последующем движении к НМТ (нижней мертвой точке). Known two-stroke internal combustion engines with a crank mechanism (KShM), in which the gas pressure on the piston through the connecting rods is converted into rotational motion of the crankshaft (crankshaft). A fresh piston inlet and exhaust gas is controlled by a piston, which, during its reciprocating motion, opens and closes the windows of the gas distribution system of the cylinder, while moving to TDC (top dead center), a fresh charge is introduced into the sub-piston chamber and forcing it into the sub-piston chamber during subsequent movement to BDC (bottom dead center).

Благодаря небольшой массе, отсутствию клапанов и сравнительно простой конструкции, упомянутые двигатели широко используются для привода исполнительных механизмов (Ленин И.М. Теория автомобильного двигателя. - М.:1958; Полищук А.П. Моторный инструмент для лесозаготовок. -М.: 1970). Due to the small mass, the lack of valves and a relatively simple design, these engines are widely used to drive actuators (Lenin I.M. Theory of a car engine. - M.: 1958; Polishchuk A.P. Motor tool for logging. -M .: 1970 )

Из технической литературы известно, что размеры машин и агрегатов определяются передаваемыми моментами, а не мощностями. Поэтому повышая частоту вращения какого-либо агрегата, например, коленвала двигателя внутреннего сгорания, при сохранении той же массы можно достигнуть резкого увеличения его мощности. Следовательно, одним из основных направлений форсирования является форсирование двигателя по оборотам коленвала. Известно также, что при современном техническом уровне развития двигатели с КШМ дошли до предела возможностей форсирования по оборотам в основном из-за наличия шатуна в КШМ и наличия возвратно-поступательного движения поршней в цилиндрах, что не обеспечивает возможности полного уравновешивания вращающихся деталей. Недостатком двигателя с КШМ является также недолговечность поршневой пары при форсировании по оборотам из-за больших боковых сил трения с цилиндром. From the technical literature it is known that the dimensions of machines and assemblies are determined by transmitted moments, and not by capacities. Therefore, increasing the frequency of rotation of any unit, for example, the crankshaft of an internal combustion engine, while maintaining the same mass, a sharp increase in its power can be achieved. Therefore, one of the main directions of forcing is forcing the engine at the crankshaft speed. It is also known that at the current technical level of development, engines with a crankshaft have reached the limit of speed boosting capabilities, mainly due to the presence of a connecting rod in the crankshaft and the presence of reciprocating pistons in the cylinders, which does not provide the possibility of complete balancing of the rotating parts. The disadvantage of an engine with a crankshaft is also the fragility of the piston pair when forcing in revolutions due to the large lateral friction forces with the cylinder.

Вместе с тем известны конструкции двигателей (Европейский патент (ЕПВ) N 0454627 АЗ, кл. F 02 B 75/00), у которых нет шатуна и имеется возможность уравновешивания вала с кривошипом и связанных с ним поршнем со штоком. Кроме того, вследствие наличия кинематической связи коленвала с корпусом цилиндра посредством шестеренчатой пары поршни со штоком во время работы двигателя движутся прямолинейно вдоль продольной оси цилиндра, благодаря чему практически отсутствуют боковые силы трения поршня с цилиндром и значительно возрастает срок службы поршневой пары. At the same time, engine designs are known (European Patent (EPO) N 0454627 AZ, class F 02 B 75/00), which do not have a connecting rod and it is possible to balance the shaft with a crank and the associated piston with a rod. In addition, due to the kinematic connection of the crankshaft with the cylinder body by means of a gear pair, the pistons with the rod during operation of the engine move rectilinearly along the longitudinal axis of the cylinder, due to which there are practically no lateral friction forces of the piston with the cylinder and the service life of the piston pair is significantly increased.

Недостатком такой конструкции двигателя является наличие возвратно-поступательного движения поршней со штоком в цилиндре, и соответственно за счет больших сил инерции и наличия больших нагрузок на опоры отсутствует возможность достаточно эффективного форсирования этого двигателя по оборотам. The disadvantage of this engine design is the presence of reciprocating motion of the pistons with the rod in the cylinder, and accordingly, due to the large inertia forces and the presence of large loads on the bearings, there is no possibility of sufficiently efficient forcing of this engine in revolutions.

Известно также техническое решение (Европейский патент ЕПВ N 0210960 A2, кл. F 02 B 57/00), которое при фиксации корпуса цилиндра относительно статора обладает такими же положительными и отрицательными особенностями конструкции и работы, как отмеченный выше двигатель по ЕВП N 0454627 A3, кл. F 02 B 75/00. A technical solution is also known (European patent EPO N 0210960 A2, class F 02 B 57/00), which, when fixing the cylinder body relative to the stator, has the same positive and negative design and operation features as the engine mentioned above for ЕВП N 0454627 A3, class F 02 B 75/00.

Однако при исключении фиксации корпуса цилиндра относительно статора (вариант двигателя, заявленного в патенте) техническое решение N 0210960 A2, (ЕПВ кл F 02 B 57/00) преобразует дополнительное качество: исчезают силы инерции от возвратно-поступательного движения деталей. При этом возвратно-поступательное движение поршней со штоком относительно цилиндра является прямолинейным вдоль продольной оси цилиндра, благодаря чему силы бокового трения поршня будут отсутствовать. Второй вариант исполнения двигателя (ЕПВ N 0210960 A2, кл. F 02 B 57/00) является наиболее близким техническим решением к заявляемому, так как содержит потенциальную возможность эффективного форсирования по оборотам при высокой надежности поршневой пары. В дальнейшем по тексту настоящей заявки рассматривается и анализируется этот второй вариант двигателя, выбранный в качестве прототипа. However, with the exception of the fixation of the cylinder body relative to the stator (an engine variant stated in the patent), technical solution N 0210960 A2, (EPO class F 02 B 57/00) transforms the additional quality: the inertia forces from the reciprocating movement of the parts disappear. In this case, the reciprocating movement of the pistons with the rod relative to the cylinder is rectilinear along the longitudinal axis of the cylinder, due to which the lateral friction forces of the piston will be absent. The second embodiment of the engine (EPO N 0210960 A2, class F 02 B 57/00) is the closest technical solution to the claimed one, as it contains the potential for efficient speed boosting with high reliability of the piston pair. Further, in the text of this application, this second engine variant, selected as a prototype, is considered and analyzed.

При работе двигателя-прототипа коленвал и корпус цилиндра вращаются на опорах, оси которых имеют эксцентриситет, давление газов на каждый поршень через шток поочередно преобразуется во вращательное движение коленвала. Впуском свежего заряда и выпуском отработанных газов раздельно управляют оба поршня, которые при своем возвратно-поступательном относительно цилиндра движении открывают и закрывают окна системы газораспределения. During the operation of the prototype engine, the crankshaft and cylinder body rotate on bearings whose axes are eccentric; the gas pressure on each piston through the rod is alternately converted into rotational motion of the crankshaft. The fresh piston inlet and exhaust gas are separately controlled by both pistons, which, with their reciprocating motion relative to the cylinder, open and close the gas distribution system windows.

Причем каждый из поршней при движении к своей ВМТ обеспечивает впуск своего заряда (воздуха или свежей смеси из карбюратора) в свою надпоршневую камеру и вытесняет этот заряд соответственно в свою надпоршневую камеру при последующем движении к НМТ. Moreover, each of the pistons, when moving to its TDC, provides its own charge (air or fresh mixture from the carburetor) inlet into its over-piston chamber and displaces this charge, respectively, in its over-piston chamber during subsequent movement to the BDC.

Расстояние между осями опор вращения коленвала и осями опор вращения корпуса цилиндра равно радиусу кривошипа коленвала, вследствие чего скорость вращения корпуса цилиндра вдвое меньше угловой скорости вращения коленвала двигателя. The distance between the axes of the bearings of rotation of the crankshaft and the axes of the bearings of rotation of the cylinder body is equal to the radius of the crank of the crankshaft, as a result of which the speed of rotation of the cylinder body is half the angular velocity of rotation of the crankshaft of the engine.

В то же время прототип имеет отрицательные качества. At the same time, the prototype has negative qualities.

В прототипе для полного удаления газа из выхлопного патрубка (поз.21 фиг.17 и фиг.8 описание прототипа) каждой крайней полости цилиндра (поз.2) в выхлопной канал (поз.3) требуется надежная герметизация статора 1 с выходным концом патрубка. In the prototype, to completely remove gas from the exhaust pipe (pos. 21 of Fig. 17 and Fig. 8, a description of the prototype) of each extreme cavity of the cylinder (pos. 2) into the exhaust channel (pos. 3), reliable sealing of the stator 1 with the outlet end of the pipe is required.

Однако из-за наличия значительных центробежных сил и соответственно сил трения герметизирующие и контактирующие элементы патрубка 21 и статора 1 быстро износятся и герметизация будет нарушена. После чего выхлопные газы заполняют пространство внутри статора 1. Более того конструкция двигателя прототипа такова, что при прохождении патрубком 21 зоны около выхлопного канала 31 полость последней будет сообщаться с весьма большим объемом пространства, заключенного между последующей полостью цилиндра и предыдущим 2 патрубком 21. В результате резкого увеличения объема пространства у входа в выхлопной канал 31 из последней (31) выхлопные газы за счет перепада давлений в канале 31 и в упомянутом пространстве резко замедляют скорость вылета в канал 31 и частично заполняют вышеупомянутое пространство. При каждом последующем цикле двигателя перепады давлений в канале 31 и в пространстве перед ним будут повторяться и горячие газы заполняют все свободное пространство внутри статора 1. However, due to the presence of significant centrifugal forces and, accordingly, friction forces, the sealing and contacting elements of the pipe 21 and the stator 1 will quickly wear out and the sealing will be broken. After that, the exhaust gases fill the space inside the stator 1. Moreover, the prototype engine design is such that when the pipe 21 passes the zone near the exhaust channel 31, the cavity of the latter will communicate with a very large amount of space enclosed between the subsequent cylinder cavity and the previous 2 pipe 21. As a result a sharp increase in the volume of space at the entrance to the exhaust channel 31 from the last (31) exhaust gas due to the pressure drop in the channel 31 and in the above-mentioned space sharply slows down the speed of departure in channel 31 and partially fill the aforementioned space. With each subsequent engine cycle, pressure differences in the channel 31 and in the space in front of it will be repeated and hot gases fill the entire free space inside the stator 1.

Очевидно, что такое размещение части горячих выхлопных газов будет препятствовать возможности форсирования по оборотам и приведет к излишним затратам мощности на преодоление сопротивления вращению корпуса цилиндров внутри статора 1 в среде горячих газов, а в конечном счете приведет к перегреву всей цилиндро-поршневой группы. Для достаточного охлаждения последней потребуется установка специального воздушного нагревателя-вентилятора или применение жидкостей системы охлаждения. Понятно, что установка новых деталей и узлов системы охлаждения повлечет за собой увеличение массы двигателя, а так как часть мощности двигателя будет израсходована на привод вентилятора или насоса системы охлаждения и на преодоление сопротивления вращению цилиндров в среде горячих газов, то в целом, вышеупомянутые недостатки конструкции приведут к ухудшению качества выхлопа, к увеличению массы и уменьшению выходной полезной мощности этого двигателя при попытках форсирования по оборотам. Obviously, this arrangement of a part of the hot exhaust gases will impede the possibility of boosting in speed and lead to excessive power consumption to overcome the resistance to rotation of the cylinder body inside the stator 1 in a hot gas environment, and ultimately lead to overheating of the entire cylinder-piston group. For sufficient cooling of the latter, the installation of a special air heater-fan or the use of cooling system fluids will be required. It is clear that the installation of new parts and components of the cooling system will entail an increase in engine mass, and since part of the engine power will be spent on driving a fan or pump of the cooling system and overcoming the resistance to rotation of the cylinders in a hot gas environment, in general, the aforementioned design flaws will lead to a deterioration in the quality of the exhaust, to an increase in mass and a decrease in the output useful power of this engine when trying to speed up.

Из описания прототипа (фиг. 8) следует, что ширина входных отверстий патрубков 21 полостей цилиндров 2 равна или меньше ширины штока 7. А это значит, что столь малое сечение этого отверстия не обеспечит достаточную очистку полостей цилиндра от отработанных газов при высоких оборотах коленвала. Если же увеличить ширину этих отверстий патрубка 21, то возникнет новая проблема; поршневые камеры будут сообщаться с выхлопными патрубками 21, следовательно, резко увеличится расход топлива и уменьшится мощность двигателя. Из изложенного ясно, что из-за малости входного отверстия патрубка 21 в прототипе возможность форсирования по оборотам также исключена. From the description of the prototype (Fig. 8), it follows that the width of the inlet openings of the nozzles 21 of the cavity of the cylinders 2 is equal to or less than the width of the rod 7. And this means that such a small cross section of this hole will not provide sufficient cleaning of the cylinder cavities from exhaust gases at high crankshaft speeds. If you increase the width of these holes of the pipe 21, there will be a new problem; the piston chambers will communicate with the exhaust pipes 21, therefore, fuel consumption will increase sharply and engine power will decrease. From the foregoing, it is clear that due to the smallness of the inlet of the nozzle 21 in the prototype, the possibility of speed boosting is also excluded.

Продолжая анализировать систему выхлопа прототипа, рассмотрим влияние пространственного расположения выхлопного патрубка 21 на эффективность работы двигателя при форсировании по оборотам. Для этого проведем простейшие расчеты, в которых принимаем, что корпус цилиндра прототипа вместе с выхлопным патрубком 21 вращается с постоянной угловой скоростью ω . Continuing to analyze the exhaust system of the prototype, we consider the effect of the spatial arrangement of the exhaust pipe 21 on the efficiency of the engine when speeding. To do this, we carry out the simplest calculations, in which we assume that the cylinder body of the prototype together with the exhaust pipe 21 rotates with a constant angular velocity ω.

Определим направление вектора поворотного ускорения масс выхлопных газов при движении по патрубку 21. Вектор поворотного ускорения определяет согласно фиг.7 и 12, здесь вектор относительно скорости

выхлопных газов направлен вдоль оси патрубка 21. Вектор

направлен перпендикулярно плоскости (фиг.7), например, и вниз. При такой ориентации векторов

поворотного ускорения будет направлен перпендикулярно оси выхлопного патрубка 21 и в сторону периферийных стенок статора 1.We determine the direction of the vector of rotational acceleration of the mass of exhaust gases when moving along the pipe 21. The vector of rotational acceleration determines according to Fig.7 and 12, here the vector relative to the speed

exhaust gas is directed along the axis of the pipe 21. Vector

directed perpendicular to the plane (Fig.7), for example, and down. With this orientation of the vectors

rotational acceleration will be directed perpendicular to the axis of the exhaust pipe 21 and towards the peripheral walls of the stator 1.

Как известно, силы, обусловленные наличием ускорения

, прямо пропорциональны этому поворотному ускорению и направлены в сторону, обратную от этого ускорения, т.е.As you know, the forces due to the presence of acceleration

are directly proportional to this rotational acceleration and are directed in the direction opposite to this acceleration, i.e.

где
m - масса выхлопных газов.

Where
m is the mass of exhaust gases.

Из описания прототипа следует, что силы P будут направлены перпендикулярно отстающей (при вращении) стенки выхлопного патрубка 21 и будут препятствовать вращению корпуса цилиндра при работе двигателя. From the description of the prototype it follows that the forces P will be directed perpendicular to the lagging (during rotation) wall of the exhaust pipe 21 and will prevent the rotation of the cylinder body during engine operation.

Так как величина ускорения

прямо пропорциональна угловой скорости ω и линейной скорости

выхлопных газов

то становится понятным, что при увеличении оборотов двигателя хотя бы в 2,0 раза соответственно примерно в 2,0 раза должны возрасти ω и V, тогда величина W, а значит величина силы сопротивления вращения корпуса цилиндра P возрастает примерно в 4,0 раза.Since the magnitude of the acceleration

directly proportional to the angular velocity ω and linear velocity

exhaust gases

it becomes clear that with an increase in engine speed at least 2.0 times, respectively, about 2.0 times, ω and V should increase, then the value of W, and therefore the value of the rotation resistance of the cylinder body P increases by about 4.0 times.

Из простейшего расчета следует, что конструктивное размещение выхлопного патрубка 21 в прототипе препятствует возможности форсирования его по оборотам. From the simplest calculation it follows that the constructive placement of the exhaust pipe 21 in the prototype prevents the possibility of forcing it in speed.

Кроме того, необходимо отметить отрицательные качества системы впуска свежего заряда. In addition, it is necessary to note the negative qualities of the fresh charge intake system.

Согласно приведенным фигурам и описанию конструкции в прототипе оба поршня 5 соединены между собой штоком 7 (фиг.7 и 8), который боковыми стенками разделяет подпоршневые камеры на две части, а торцевыми плоскостями скользит по образующим соответствующих полостей цилиндра, поэтому половины поршневых камер могут сообщаться только через сообщающиеся между собой пропускные окна 20. Такая особенность конструкции прототипа при высоких оборотах коленвала приведет к неполному заполнению подпоршневых камер 30 (фиг.7 и 8). В результате недостатка свежего заряда в поршневых камерах форсирование двигателя прототипа будет невозможно. According to the figures and the construction description in the prototype, both pistons 5 are interconnected by a rod 7 (Figs. 7 and 8), which divides the piston chambers into two parts by the side walls and glides along the generatrix of the corresponding cylinder cavities with end planes, so half of the piston chambers can communicate only through interconnected access windows 20. Such a design feature of the prototype at high crankshaft speeds will lead to incomplete filling of the piston chambers 30 (Figs. 7 and 8). As a result of the lack of fresh charge in the piston chambers, boosting the prototype engine will be impossible.

Кроме того, впуск свежего заряда в подпоршневые камеры будет весьма затруднен еще и потому, что траектория этого заряда представляет собой линию из отрезков с двумя прямыми углами, где один прямой угол имеет место между впускным каналом 30 и сообщающимися между собой полостями окон 20, а второй прямой угол - между полостями окон 20 и подпоршневыми камерами. Такая траектория свежего заряда с увеличением оборотов коленвала неизбежно приведет к увеличению затрат мощности на так называемые "наносные потери". In addition, the inlet of a fresh charge into the piston chamber will be very difficult also because the trajectory of this charge is a line of segments with two right angles, where one right angle takes place between the inlet channel 30 and the communicating window cavities 20, and the second right angle - between the cavities of the windows 20 and the piston chamber. Such a trajectory of a fresh charge with an increase in crankshaft revolutions will inevitably lead to an increase in power costs for the so-called “alluvial losses”.

Изложенная спецификация схемы впуска свежего заряда в подпоршневые камеры очевидно также препятствует возможности форсирования двигателя по оборотам. The stated specification of the fresh charge intake circuit in the piston chambers obviously also hinders the possibility of forcing the engine in revolutions.

Рассмотрим процесс нагнетания свежего заряда из подпоршневых камер в надпоршневые камеры. Consider the process of forcing a fresh charge from a piston chamber into a piston chamber.

Как следует из описания прототипа (фиг. 9 и 12), стенки перепускных окон 20 имеют такую кривизну, которая придает нагнетаемой массе свежего заряда криволинейную траекторию. Эта траектория совпадает с траекторией входного отверстия выхлопного патрубка 21. Отсюда видно, что специфика конструкции прототипа еще и в том, что масса нагнетаемого свежего заряда направлена и движется навстречу движению внутреннего отверстия выхлопного патрубка 21. Отсюда следует, что основная масса свежего заряда сталкивается со стенкой цилиндра со стороны и в зоне входного отверстия выхлопного патрубка 21. Кроме того, чем выше будут обороты двигателя, тем с большей центробежной силой выхлопные газы будут удерживаться в периферийных частях полостей цилиндра (у головок цилиндра), тем эти газы будут плотней. В то же время около днища поршня, движущегося вниз к НМТ с возрастающей скоростью, будет весьма малое давление, т.е. между днищем поршня и уплотненными выхлопными газами у головки цилиндра будет "коридор" низкого давления, по которому массы свежего заряда будут нагнетаться прямо к входному отверстию выхлопного патрубка 21. Понятно, что такая конструкция системы нагнетания свежего заряда неизбежно приведет к увеличению расхода топлива, снижению мощности при увеличении числа оборотов коленвала. As follows from the description of the prototype (Fig. 9 and 12), the walls of the bypass windows 20 have such a curvature that gives the injected mass of fresh charge a curved path. This trajectory coincides with the trajectory of the inlet of the exhaust pipe 21. From this it can be seen that the specific design of the prototype also lies in the fact that the mass of fresh charged charge is directed and moves towards the movement of the inner hole of the exhaust pipe 21. It follows that the bulk of the fresh charge collides with the wall the cylinder on the side and in the area of the inlet of the exhaust pipe 21. In addition, the higher the engine speed, the more centrifugal force the exhaust gases will be held in peripheral parts of the cylinder cavities (at the cylinder heads), the more dense these gases will be. At the same time, there will be a very low pressure near the bottom of the piston moving down to the BDC with increasing speed, i.e. between the bottom of the piston and the sealed exhaust gases at the cylinder head there will be a "low pressure" corridor along which the fresh charge mass will be pumped directly to the inlet of the exhaust pipe 21. It is clear that such a design of the fresh charge injection system will inevitably lead to increased fuel consumption, lower power with an increase in the number of revolutions of the crankshaft.

Таким образом, анализ конструкции известного двигателя и его системы газораспределения показывает, что известная система газораспределения не допускает возможности повышения мощности двигателя при увеличении оборотов коленвала. Наоборот увеличение числа оборотов двигателя неизбежно приведет к снижению мощности, увеличению расхода топлива, ухудшению качества удаления выхлопных газов из цилиндра, к перегреву двигателя, что в целом ухудшает показатель удельной мощности. Thus, an analysis of the design of the known engine and its gas distribution system shows that the known gas distribution system does not allow the possibility of increasing engine power with an increase in crankshaft speed. On the contrary, an increase in the engine speed will inevitably lead to a decrease in power, an increase in fuel consumption, a deterioration in the quality of exhaust gas removal from the cylinder, and an overheating of the engine, which generally worsens the specific power index.

Кроме того, размещение элементов передаточного механизма между кривошипом коленвала и опорой этого вала в непосредственной близости от поршней имеет следующие отрицательные качества:
опоры коленвала размещены несимметрично относительно продольной оси цилиндра;
передаточный механизм расположен в непосредственной близости корпуса цилиндра, при этом каждый распределитель в центральной его части имеет внутреннюю полость для размещения опор корпуса цилиндра и статора, причем в одном из распределителей расположен выпускной канал, а в другом - впускной канал статора, каждый из которых выполнен по кольцу или части его, причем перепускные окна в каждой крайней полости цилиндра расположены по обе стороны относительно его впускного и выпускного окон. В ротативном двигателе перепускные окна в каждой крайней полости цилиндра, противоположно расположенные относительно поршня, имеют верхние внутренние стенки, выполненные под разными углами к продольной оси цилиндра с ориентацией вершин упомянутых углов к продольной оси цилиндра со стороны его головок, а наружная поверхность корпуса цилиндра может быть снабжена ребрами охлаждения, причем статор имеет выполненные в его корпусе окна, сообщающие его внутреннюю кольцевую полость с рабочей средой охлаждения, например, с атмосферой, при этом опоры коленвала расположены в статоре симметрично относительно продольной оси цилиндра, корпус цилиндра со стороны передаточного механизма снабжен ступицей, опирающейся на статор с внутренней и наружной ее стороны.In addition, the placement of the elements of the transmission mechanism between the crankshaft crank and the support of this shaft in the immediate vicinity of the pistons has the following negative qualities:
crankshaft bearings are placed asymmetrically relative to the longitudinal axis of the cylinder;
the transmission mechanism is located in the immediate vicinity of the cylinder body, with each distributor in its central part having an internal cavity for accommodating the supports of the cylinder body and the stator, with an outlet channel located in one of the distributors and a stator inlet channel in the other, each of which is made according to ring or parts thereof, and the bypass windows in each extreme cavity of the cylinder are located on both sides relative to its inlet and outlet windows. In a rotary engine, the bypass windows in each extreme cavity of the cylinder, oppositely positioned relative to the piston, have upper inner walls made at different angles to the longitudinal axis of the cylinder with the vertices of the mentioned angles oriented to the longitudinal axis of the cylinder from the side of its heads, and the outer surface of the cylinder body can be equipped with cooling fins, and the stator has windows made in its housing communicating its inner annular cavity with a working cooling medium, for example, with the atmosphere, while crankshaft bearing disposed in a stator symmetrical about a longitudinal axis of the cylinder, the cylinder housing side is provided with a gear hub resting on a stator with inner and outer side thereof.

Статор, корпус цилиндра и шток поршней выполнены составными, контакт наружных боковых стенок корпуса цилиндра с плоско-параллельными стенками распределителей, по меньшей мере с распределителем впускных каналов выполнен по кольцевым поверхностям через концентрично расположенные выступы и впадины; распределитель-стабилизатор по меньшей мере с выпускным каналом снабжен кольцевой впадиной или группой их, концентричных друг другу и смещенных относительно друг друга в направлении от коленвала, а корпус цилиндра снабжен взаимодействующей с упомянутой впадиной кольцевым ограничителем или группой их. The stator, the cylinder body and the piston rod are made integral, the contact of the outer side walls of the cylinder body with the plane-parallel walls of the distributors, at least with the distributor of the intake channels, is made on the annular surfaces through concentrically arranged protrusions and depressions; the distributor-stabilizer with at least an outlet channel is provided with an annular depression or a group of them concentric with each other and offset relative to each other in the direction from the crankshaft, and the cylinder body is equipped with an annular limiter or a group of them interacting with the said depression.

Однако следует отметить, что при анализе заявляемой совокупности конструктивных признаков было выявлено известное техническое решение (патент РСТ N WO 90/15978 МКИ F 02 B 57/08), в котором корпус цилиндра, коленвал имеют аналогичное конструктивное выполнение и кинематическую взаимосвязь как в ранее рассмотренном техническом решении (патент ЕПВ - прототип), так и в заявляемом. В то же время в известном решении (патент РСТ N 90/15978) система газораспределения содержит размещенный в статоре распределитель, в котором выполнены впускной и выпускной кольцевые каналы на разных уровнях от опор коленвала. Однако в целом система газораспределения этого двигателя отличается от выбранного прототипа, так как имеет специальную систему перепуска для подачи свежего заряда из впускного канала в камеру сгорания цилиндра, объем которой не ограничен объемом надпоршневых полостей цилиндра и размещен в объеме, заключенном между внутренней кольцевой полостью статора и надпоршневой полостью цилиндра. However, it should be noted that when analyzing the claimed combination of design features, a well-known technical solution was revealed (PCT patent N WO 90/15978 MKI F 02 B 57/08), in which the cylinder body, crankshaft have a similar design and kinematic relationship as in the previously considered technical solution (EPO patent - prototype), and in the claimed. At the same time, in a known solution (PCT patent N 90/15978), the gas distribution system comprises a distributor located in the stator, in which the inlet and outlet annular channels are made at different levels from the crankshaft bearings. However, in general, the gas distribution system of this engine differs from the selected prototype, as it has a special bypass system for supplying fresh charge from the inlet to the combustion chamber of the cylinder, the volume of which is not limited by the volume of the piston cylinder cavities and is placed in the volume enclosed between the inner annular cavity of the stator and the piston cavity of the cylinder.

При таком выполнении двигателя в соответствии с пат.WO 90/15978 будут иметь место не только те недостатки, связанные с работой двигателя и его системы газораспределения, которые были описаны ранее заявителем при анализе известного технического решения по патенту ЕПВ N 0210960, объясняющиеся ненадежностью работы двигателя в процессе происходящего в нем газообмена (разгерметизация, перегревание, потери мощности при нагнетании заряда), но и другие более существенные недостатки, вытекающие из конструктивного выполнения двигателя по патенту РСТ WO N 90/15978:
увеличение массы и габаритов двигателя за счет выноса перепускных каналов системы газораспределения за пределы статора;
увеличение массы и габаритов двигателя за счет распределителя, имеющего и впускной, и выпускной каналы;
дополнительное уменьшение показателей двигателя по мощности вследствие близкого расположения каналов впуска и выпуска в общем распределителе, так как не исключается попадание свежего заряда в выпускной канал и наоборот;
нетехнологичность изготовления двигателя вследствие предложенной системы газораспределения статор-цилиндр и конструктивного сопряжения его деталей.With this embodiment of the engine, in accordance with Patent WO 90/15978, there will be not only the disadvantages associated with the operation of the engine and its gas distribution system, which were previously described by the applicant in the analysis of the known technical solution for patent EPO N 0210960, due to unreliable operation of the engine in the process of gas exchange occurring in it (depressurization, overheating, power loss during charge pumping), but also other more significant disadvantages arising from the design of the engine according to PCT patent WO N 9 0/15978:
increase in mass and size of the engine due to the removal of the bypass channels of the gas distribution system outside the stator;
increase in mass and dimensions of the engine due to the distributor having both inlet and outlet channels;
an additional decrease in engine performance in terms of power due to the close proximity of the intake and exhaust channels in a common distributor, since fresh charge cannot be excluded from the exhaust channel and vice versa;
low-tech engine manufacturing due to the proposed gas distribution system of the stator-cylinder and the structural interface of its parts.

В целом ротативный двигатель по патенту N 90/15978 не может быть использован по указанным выше причинам для привода малогабаритного оборудования, например, переносных мотопил. In general, the rotary engine according to patent N 90/15978 cannot be used for the above reasons to drive small-sized equipment, for example, portable chainsaws.

Таким образом, проведенный научно-технический анализ предложения и известного уровня техники свидетельствует о том, что заявленное техническое решение не следует явным образом из уровня техники, при этом признаки изложенной совокупности взаимосвязаны, находятся в причинно-следственной связи с ожидаемым техническим результатом, а предложение соответствует критериям изобретения "изобретательский уровень", "новизна", промышленная применимость. Thus, the scientific and technical analysis of the proposal and the prior art indicates that the claimed technical solution does not follow explicitly from the prior art, while the features of the above set are interconnected, are in a causal relationship with the expected technical result, and the proposal corresponds criteria of the invention "inventive step", "novelty", industrial applicability.

На фиг. 1 показан продольный разрез двигателя (здесь шток вместе с "верхним" поршнем находится в ВМТ, а "нижний" поршень находится в НМТ); на фиг. 2 - поперечный разрез А-А фиг.1 корпуса цилиндра в плоскости, проходящей через впускной и выпускной окна цилиндра (контуры перепускных окон показаны штриховыми линиями); на фиг.3 - поперечный разрез Б-Б (статор не показан), здесь пояснено расположение выпускных окон цилиндра относительно угловой кольцевой зоны выпускного канала распределителя-стабилизатора для случая расположения штока с поршнями согласно фиг.1; на фиг.4 - поперечный разрез В-В (фиг.1), здесь проиллюстрировано расположение впускных окон цилиндра относительно угловой кольцевой зоны впускного канала распределителя-стабилизатора для случая расположения штока с поршнями фиг.1; на фиг.5 - (без статора) поперечный разрез Г-Г двигателя, здесь видно изменение положения поршней в полостях цилиндра относительно выпускных и перепускных окон цилиндра при повороте корпуса цилиндра против часовой стрелки от исходного (фиг. 1) положения на угол порядка 20-30^o; на фиг.6 - поперечный разрез (без статора) Д-Д двигателя фиг.1, здесь пояснено изменение положения поршней в полостях цилиндра относительно впускных окон при повороте корпуса цилиндра в упомянутом (фиг. 5) направлении на угол порядка 90^o от положения фиг.1 "верхний" и "нижний" поршень, практически равноудаленный от своих ВМТ и НМТ; на фиг. 7 - разрез двигателя по сечению В-В (фиг.1) для случая расположения корпуса цилиндра согласно фиг.6, здесь продемонстрировано изменение относительного положения впускных окон цилиндра и впускного канала распределителя-стабилизатора при повороте корпуса цилиндра на 90^o от исходного положения фиг. 1; на фиг.8 - разрез двигателя сечения Б-Б (фиг.1) для случая расположения корпуса цилиндра согласно фиг.6, здесь проиллюстрировано изменение относительного положения выпускных окон цилиндра и выпускного канала распределителя-стабилизатора при повороте корпуса цилиндра на 90^o от исходного положения фиг. 1; на фиг. 9 поперечный разрез Г-Г двигателя (фиг.1,но без статора) при повороте от его положения, соответствующего фиг.6, здесь приводится схема движения масс свежего заряда в надпоршневой камере "верхнего" поршня в процессе продувки-наполнения этой камеры, "нижний" поршень не доходит до своей ВМТ на угол порядка 20-30^o; на фиг.10 - "вид E" (фиг.1, вид сбоку), здесь указано возможное выполнение (размещение) входного отверстия выпускного канала распределителя-стабилизатора.In FIG. 1 shows a longitudinal section of the engine (here, the rod together with the "upper" piston is located at the upper dead center, and the "lower" piston is located at the upper dead center); in FIG. 2 is a cross section AA of FIG. 1 of the cylinder body in a plane passing through the inlet and outlet windows of the cylinder (the contours of the bypass windows are shown by dashed lines); figure 3 is a transverse section bB (the stator is not shown), here is explained the location of the outlet windows of the cylinder relative to the angular annular zone of the outlet channel of the distributor-stabilizer for the case of the location of the rod with pistons according to figure 1; figure 4 is a cross-section bb (figure 1), here is illustrated the location of the inlet windows of the cylinder relative to the angular annular zone of the inlet channel of the distributor-stabilizer for the case of the location of the rod with the pistons of figure 1; in Fig.5 - (without stator) a cross section of the GG engine, here you can see the change in the position of the pistons in the cylinder cavities relative to the exhaust and bypass windows of the cylinder when the cylinder body is rotated counterclockwise from the initial (Fig. 1) position by an angle of about 20 30 ^o ; in Fig.6 is a cross section (without stator) DD engine of Fig.1, here is explained the change in the position of the pistons in the cylinder cavities relative to the inlet windows when the cylinder body is rotated in the aforementioned (Fig. 5) direction by an angle of about 90 ^o from the position of Fig. .1 “upper” and “lower” piston, almost equidistant from its TDC and BDC; in FIG. 7 is a sectional view of the engine along section B-B (FIG. 1) for the case of the arrangement of the cylinder body according to FIG. 6; here, a change in the relative position of the inlet windows of the cylinder and the inlet channel of the stabilizer distributor when the cylinder body is rotated 90 ^° from the initial position of FIG. 1; Fig. 8 is a sectional view of the engine of section B-B (Fig. 1) for the case of the arrangement of the cylinder body according to Fig. 6; here, a change in the relative position of the exhaust windows of the cylinder and the exhaust channel of the distributor-stabilizer is illustrated when the cylinder body is rotated 90 ^° from the initial position FIG. 1; in FIG. 9 is a cross-sectional view of the GG engine (Fig. 1, but without a stator) when turning from its position corresponding to Fig. 6, here is a diagram of the movement of fresh charge masses in the over-piston chamber of the "upper" piston during the purge-filling process of this chamber, " the lower "piston does not reach its TDC at an angle of about 20-30 ^o ; figure 10 - "view E" (figure 1, side view), here indicates the possible implementation (placement) of the inlet of the outlet channel of the distributor-stabilizer.

Ротативный двигатель внутреннего сгорания содержит статор 1, размещенный в нем, на опорах 2 и 3 корпус цилиндра 4 с двумя оппозитно расположенными поршнями 5 и 6, закрепленными на общем штоке 7, смонтированном на кривошипе 8 коленвала 9, установленного на опорах 10 и 11 статора 1 и кинематически связанного через передаточный механизм 12 с корпусом цилиндра 4, ось вращения 1-1 которого смещена от оси II-II вращения коленвала 9 на радиус кривошипа. Корпус цилиндра 4 имеет среднюю 13 и крайние 14 и 15 полости. В средней полости 13 размещаются кривошип 8 и массы противовеса 16, а крайние внутренние полости 14 и 15 имеют подпоршневые 17 и подпоршневые 18 камеры, последние 18 из которых сообщаются через выпускные окна 19 с выпускным каналом 20, а подпоршневые камеры 17 через выпускные окна 21 сообщаются с впускным каналом 22. Каждая крайняя 14 и 15 полость цилиндра имеет выполненные по его образующим относительно оси вращения перепускные окна 23 и 24, сообщающие подпоршневые камеры 18 с надпоршневыми 17. Внутренняя полость статора 1 снабжена противоположно расположенными относительно продольной оси корпуса цилиндра 4 распределителями-стабилизаторами 25 и 26 с обращенными друг к другу плоскопараллельными стенками 27, взаимодействующими с аналогичными боковыми стенками 28 корпуса цилиндра 4, при этом каждый распределитель-стабилизатор 25, 26 в центральной его части имеет внутреннюю полость для размещения опор 2 и 3 корпуса цилиндра 4 и статора, причем в одном из распределителей-стабилизаторов 26 выполнен (расположен) выпускной канал 22, а в другом 26 - впускной канал 20, каждый из которых выполнен по кольцу или части его, причем при выполнении каналов в виде части кольцевой зоны, часть кольцевой зоны выпускного канала 22 расположена со стороны, противолежащей оси II-II вращения коленвала 9 (фиг. 3), а часть кольцевой зоны впускного канала 20 повернута относительно зоны выпускного канала 2 в направлении вращения корпуса цилиндра 4. Угол этого поворота не больше 220-270^o и определяется расчетом для соответствующего типоразмера двигателя. Средние значения этого угла примерно равны 180^o, наименьшее значение порядка 90^o. Распределители-стабилизаторы 25 и 26 могут быть выполнены как заодно со статором 1, так и отдельно (фиг. 1). На фиг. 1 показан вариант выполнения распределителя-стабилизатора 26, содержащий выпускной канал 20, изготовленный заодно со статором 1, и вариант отдельного изготовления распределителя-стабилизатора 25, содержащего выпускной канал 22. Плоскопараллельные стенки 27 и аналогичные боковые стенки 28 корпуса цилиндра 4 по меньшей мере в зоне впускных каналов 20 имеют кольцевые выступы и впадины (фиг. 1), концентричные относительно оси I-I вращения корпуса цилиндра 4. Форма выступов и впадин может быть различной, например, треугольной (как показано на фиг. 1). Необходимо отметить, что распределитель - стабилизатор может быть выполнен также из двух или нескольких деталей, а наружная боковая стенка корпуса цилиндра 4 по меньшей мере со стороны впускного канала 20 снабжена кольцевым ограничителем 29 или группой их, а наружные стенки распределителя - соответствующими кольцевыми впадинами, концентричными друг другу и смещенными в направлении от коленвала. Диаметр кольцевых ограничителей и упомянутых впадин при групповом их выполнении различны с уменьшением диаметров в направлении от взаимодействующих между собой стенок цилиндров и распределителя. Установка кольцевого ограничителя 29 будет дополнительно способствовать устойчивости вращения корпуса цилиндра 4, предотвращая его смещение от статора 1, и обеспечивает герметичность сопряжения боковых стенок 27 и 28 соответственно надежности работы двигателя. Кольцевой ограничитель 29 может быть выполнен составным и объемным по отношению к корпусу цилиндра 4.The rotary internal combustion engine contains a stator 1 located on it, on supports 2 and 3 of the cylinder body 4 with two opposed pistons 5 and 6, mounted on a common rod 7 mounted on the crank 8 of the crankshaft 9 mounted on the supports 10 and 11 of the stator 1 and kinematically connected through a transmission mechanism 12 to the cylinder body 4, the axis of rotation 1-1 of which is offset from the axis II-II of rotation of the crankshaft 9 by the radius of the crank. The cylinder body 4 has a middle 13 and extreme 14 and 15 cavity. The crank 8 and the counterweight mass 16 are located in the middle cavity 13, and the extreme internal cavities 14 and 15 have a sub-piston 17 and a sub-piston 18 chamber, the last 18 of which communicate through the outlet windows 19 with the outlet channel 20, and the sub-piston chambers 17 communicate through the outlet windows 21 with an inlet channel 22. Each extreme cavity 14 and 15 of the cylinder cavity has overflow windows 23 and 24 formed along its generatrix relative to the axis of rotation, communicating the sub-piston chambers 18 with the over-piston 17. The inner cavity of the stator 1 is provided with an oppositely located relative to the longitudinal axis of the cylinder body 4, stabilizer distributors 25 and 26 with plane-parallel walls 27 facing each other, interacting with similar side walls 28 of the cylinder body 4, each distributor-stabilizer 25, 26 in its central part has an internal cavity for placement bearings 2 and 3 of the cylinder body 4 and the stator, and in one of the distributor-stabilizers 26 the exhaust channel 22 is made (located), and in the other 26 is the inlet channel 20, each of which is made in a ring or hour and, wherein when the channel as part of the annular zone, an annular band portion of the discharge passage 22 located on the side opposite the axis II-II of rotation of the crankshaft 9 (Fig. 3), and part of the annular zone of the inlet channel 20 is rotated relative to the zone of the exhaust channel 2 in the direction of rotation of the cylinder body 4. The angle of this rotation is not more than 220-270 ^o and is determined by calculation for the corresponding engine size. The average values of this angle are approximately equal to 180 ^o , the smallest value of the order of 90 ^o . Distributor-stabilizers 25 and 26 can be performed either integrally with the stator 1, or separately (Fig. 1). In FIG. 1 shows an embodiment of a distributor-stabilizer 26 containing an outlet channel 20 made integral with the stator 1, and an embodiment of a separate manufacture of a distributor-stabilizer 25 containing an outlet channel 22. Plane-parallel walls 27 and similar side walls 28 of the cylinder body 4 at least in the zone the inlet channels 20 have annular protrusions and depressions (Fig. 1) concentric with respect to the axis of rotation II of the cylinder body 4. The shape of the protrusions and depressions can be different, for example, triangular (as shown in Fig. 1). It should be noted that the distributor-stabilizer can also be made of two or more parts, and the outer side wall of the cylinder body 4, at least from the inlet channel 20, is equipped with an annular stop 29 or a group of them, and the outer walls of the distributor with the corresponding annular cavities, concentric to each other and offset in the direction from the crankshaft. The diameter of the annular stoppers and the said depressions during their group execution are different with decreasing diameters in the direction from the cylinder walls and the distributor interacting with each other. The installation of an annular limiter 29 will further contribute to the stability of rotation of the cylinder body 4, preventing its displacement from the stator 1, and ensures tightness of the interface between the side walls 27 and 28, respectively, the reliability of the engine. The annular limiter 29 can be made integral and volumetric with respect to the body of the cylinder 4.

Как видно из фиг. 1, 3, 4, 7, 8 фазы газораспределения могут быть симметричными и несимметричными, при этом завершение или начало той или иной фазы (например, при впуске или выпуске) может определяться как распределением нижних и верхних кромок впускных окон 19 и выпускных 21 окон по расстоянию относительно оси вращения I-I корпуса цилиндра 4, так и угловым размещением боковых кромок этих 19 и 21 окон относительно аналогичных кромок впускных 20 и выпускных 22 каналов, или комбинированным способом. As can be seen from FIG. 1, 3, 4, 7, 8, the gas distribution phases can be symmetric and asymmetric, while the completion or the beginning of a particular phase (for example, at the inlet or outlet) can be determined as the distribution of the lower and upper edges of the inlet windows 19 and the outlet 21 windows the distance relative to the axis of rotation II of the cylinder body 4, and the angular placement of the side edges of these 19 and 21 windows relative to the similar edges of the inlet 20 and outlet 22 channels, or in a combined way.

В случае варианта кольцевого выполнения выпускных и впускных каналов газораспределением будут управлять поршни, открывая и закрывая впускные и выпускные окна цилиндра при перемещениях в крайних плоскостях цилиндра. В этом случае фазы газораспределения будут симметричными. In the case of a variant of the annular execution of the exhaust and intake channels, the pistons will control the gas distribution, opening and closing the inlet and outlet windows of the cylinder during movements in the extreme planes of the cylinder. In this case, the valve timing will be symmetrical.

Перепускные окна 23 и 24 в каждой крайней плоскости 14 и 15 корпуса цилиндра 4 расположены по обе стороны относительно его впускного 19 и выпускного 21 окон (фиг. 1 и 2). Эти наружные окна 23 и 24 имеют верхние внутренние стенки 30, выполненные под разными углами (фиг. 5) к продольной оси цилиндра с ориентацией вершин упомянутых (α и β) углов к продольной оси цилиндра со стороны его головок. Помимо изложенного продольные оси перепускных окон 23 и 24 могут быть расположены под углом к продольной оси цилиндра с наклоном к образующим цилиндра со стороны впускных окон 19. Такой наклон обеспечивает продувку-наполнение части объема надпоршневых камер 17 в первую очередь над впускными окнами 19, то есть гарантируется очистка наиболее отдаленных от впускных окон объемов надпоршневых камер 17. Bypass windows 23 and 24 in each extreme plane 14 and 15 of the cylinder body 4 are located on both sides relative to its inlet 19 and outlet 21 windows (Fig. 1 and 2). These outer windows 23 and 24 have upper inner walls 30 made at different angles (Fig. 5) to the longitudinal axis of the cylinder with the orientation of the vertices of the mentioned (α and β) angles to the longitudinal axis of the cylinder from the side of its heads. In addition to the foregoing, the longitudinal axes of the bypass windows 23 and 24 can be located at an angle to the longitudinal axis of the cylinder with an inclination towards the cylinder generatrix from the side of the inlet windows 19. This inclination provides purge-filling of a part of the volume of the over-piston chambers 17 primarily above the inlet windows 19, guaranteed cleaning of the outermost piston chamber volumes 17 most distant from the inlet windows.

Перепускные окна 23 с углами α , большими углов β , при вращении корпуса цилиндров 4 расположены и вращаются с опережением соответствующих поршней в полостях цилиндра, а окна с углами β расположены и вращаются с отставанием от этих поршней. Bypass windows 23 with angles α greater than angles β, while rotating the cylinder body 4 are located and rotate ahead of the corresponding pistons in the cylinder cavities, and windows with angles β are located and rotate behind these pistons.

Наружная поверхность корпуса цилиндра 4 может быть снабжена ребрами охлаждения 31, а статор 1 имеет выполненные в его корпусе окна 32 и 33, сообщающие его внутреннюю кольцевую полость с атмосферой (фиг. 1). Если система охлаждения двигателя, например, воздушная, то окна 32 служат для впуска воздуха из атмосферы в кольцевую полость статора 1, а через окна 33 воздух будет удаляться из этой полости посредством ребер 31 воздушного охлаждения. Эти ребра могут иметь криволинейную поверхность для обеспечения лучшего охлаждения двигателя. Окна 32 и 33 могут снабжаться шторками (жалюзями) для регулирования температурного режима двигателя или устройствами, позволяющими изменять пропускную способность этих окон, выполненными с той же целью, либо теми и другими. В случае жидкостного или иного охлаждения окна 32 и 33 будут соединяться с трубками для подвода и отвода хладагента. The outer surface of the cylinder body 4 may be provided with cooling fins 31, and the stator 1 has windows 32 and 33 made in its body, communicating its inner annular cavity with the atmosphere (Fig. 1). If the engine cooling system, for example, is air, then the windows 32 are used for air inlet from the atmosphere into the annular cavity of the stator 1, and through the windows 33 the air will be removed from this cavity through the fins 31 of air cooling. These ribs may have a curved surface to provide better engine cooling. Windows 32 and 33 can be equipped with shutters (blinds) for regulating the temperature of the engine or devices that allow you to change the throughput of these windows, made for the same purpose, or both. In the case of liquid or other cooling, the windows 32 and 33 will be connected to the pipes for supplying and discharging refrigerant.

Расположение окон 32 и 38 по боковым и периферийным поверхностям статора может быть равномерным или иным. The arrangement of windows 32 and 38 along the lateral and peripheral surfaces of the stator may be uniform or different.

Опоры 10 и 11 коленвала 9 расположены в статоре 1 симметрично относительно продольной оси цилиндра, при этом корпус цилиндра 4 со стороны передаточного механизма 12 снабжен ступицей 34, опирающейся на статор с внутренней и наружной ее сторон (фиг. 1). Ступица 34 может быть выполнена разъемной (на фиг. 1 показано), а в плоскости их сопряжения с корпусом цилиндра 4 могут быть установлены теплоизолирующие прокладки для обеспечения нормального температурного режима работы элементам передаточного механизма 12. Передаточный механизм может состоять из двух зубчатых колес, одно из которых закрепляется со ступицей 34, а другое, меньшего диаметра, монтируется или изготавливается заодно с коленвалом 9. The bearings 10 and 11 of the crankshaft 9 are located in the stator 1 symmetrically with respect to the longitudinal axis of the cylinder, while the cylinder body 4 on the side of the transmission mechanism 12 is equipped with a hub 34, which rests on the stator from its inner and outer sides (Fig. 1). The hub 34 can be detachable (shown in Fig. 1), and in the plane of their interface with the cylinder body 4, heat-insulating gaskets can be installed to ensure normal temperature conditions for the elements of the transmission mechanism 12. The transmission mechanism can consist of two gears, one of which is fixed with a hub 34, and another, of smaller diameter, is mounted or manufactured at the same time with a crankshaft 9.

Для удобства монтажа, демонтажа и обслуживания двигателя статор 1, корпус цилиндра 4 и шток 7 выполняется составными, а отдельные их части закрепляются посредством разъемных соединений (на фиг. 5, 6 и 9 показаны составные части корпуса цилиндра 4 и вариант соединения частей штока 7 и шейки коленвала 9). For ease of installation, dismantling and maintenance of the engine, the stator 1, the cylinder body 4 and the rod 7 are made integral, and their individual parts are fixed by means of detachable connections (Fig. 5, 6 and 9 show the components of the cylinder 4 body and the variant of connecting the rod parts 7 and crankshaft journals 9).

Необходимо отметить, что как впускные, выпускные, так и перепускные окна корпуса цилиндра 4 могут быть выполнены как с перемычками, разделяющим отдельные окна на части, так и без перемычек. Варианты исполнения выпускных окон с перемычками в качестве примера показаны на фиг. 1 и 5. It should be noted that both the inlet, outlet, and bypass windows of the cylinder body 4 can be made with jumpers that separate individual windows into parts, or without jumpers. Embodiments of outlet windows with jumpers are shown as an example in FIG. 1 and 5.

Кроме того, впускные окна 19 могут быть выполнены с наклоном внутренней верхней поверхности к оси цилиндра и с такой высотой поперечной кромки этой поверхности, когда при нахождении одного из поршней в положении около его НМТ свежий заряд через полость этого впускного окна 19, ограниченную образующей боковой поверхностью поршня и кольцевой поверхностью распределителя-стабилизатора со стороны угловой кольцевой зоны впускного канала 20, может перепускаться в надпоршневую камеру 17 из подпоршневой камеры 18, способствуя быстрому заполнению этой камеры свежим зарядом и вытеснению остатков отработанных газов в глушитель. Кроме того, перепускание части свежего заряда таким образом позволит еще более уменьшить затраты мощности двигателя при процессе продувки - наполнения соответствующей подпоршневой камеры 17. In addition, the inlet windows 19 can be made with the inclination of the inner upper surface to the axis of the cylinder and with a height of the transverse edge of this surface when, when one of the pistons is in a position near its BDC, a fresh charge through the cavity of this inlet window 19, limited by the generatrix lateral surface the piston and the annular surface of the distributor-stabilizer from the side of the angular annular zone of the inlet channel 20, can be bypassed into the over-piston chamber 17 from the under-piston chamber 18, contributing to the rapid filling of oh fresh charge chamber and displacing residual exhaust gases in the exhaust pipes. In addition, bypassing part of the fresh charge in this way will further reduce the cost of engine power during the purge process - filling the corresponding piston chamber 17.

Средняя полость 13 корпуса цилиндра 4 изолирована от крайних полостей 14 и 15. С этой целью в сопряжениях штока 7 со стороны могут быть установлены уплотнения. The middle cavity 13 of the cylinder body 4 is isolated from the extreme cavities 14 and 15. To this end, seals can be installed in the mates of the rod 7 from the side.

Кольцевые или части кольцевых полостей каналов распределителей-стабилизаторов, например с глушителем или с карбюратором, сообщаются через входные отверстия. Такие отверстия 35 для сообщения полостей впускного канала 20, например с карбюратором, показаны на фиг. 1 и 10 (вид Д, карбюратор и глушитель не показаны). The annular or parts of the annular cavities of the channels of the distributor-stabilizers, for example with a silencer or with a carburetor, communicate through the inlet openings. Such openings 35 for communicating the cavities of the inlet channel 20, for example with a carburetor, are shown in FIG. 1 and 10 (view D, carburetor and silencer not shown).

Техническое предложение может содержать также систему смазки (с необходимыми уплотнениями), систему пуска, систему питания, систему зажигания. Система зажигания, как уже ранее подчеркивалось, преимущественно воздушная, может быть использована и смещенная или иная. Смазка двигателя осуществляется путем добавления к топливу смазочных средств и(или) путем предварительного и дополнительного нагнетания необходимого их количества в полости опор двигателя, который может содержать также муфту для соединения и разъединения с исполнительным механизмом. Воспламенение сжатого в подпоршневых камерах 17 заряда может быть принудительным от свечи зажигания (не показаны). В этом случае в ступице статора может быть выполнено отверстие (или канал) для размещения провода высокого напряжения, соединяющее магнето (или иную систему зажигания) со свечами зажигания, установленных в головках крайних полостей цилиндра. A technical proposal may also contain a lubrication system (with the necessary seals), a start-up system, a power system, and an ignition system. The ignition system, as was previously emphasized, mainly air, can be used and offset or otherwise. The engine is lubricated by adding lubricants to the fuel and (or) by preliminary and additional injection of the required amount in the cavity of the engine mounts, which may also contain a coupling for connecting and disconnecting with the actuator. The ignition of the charge compressed in the piston chambers 17 may be forced by the spark plug (not shown). In this case, a hole (or channel) can be made in the stator hub to accommodate a high voltage wire connecting the magneto (or other ignition system) with spark plugs installed in the heads of the cylinder end cavities.

Ротативный двигатель может иметь систему питания с непосредственным впрыском топлива в подпоршневые камеры 18 или в кольцевую полость (или в части этих полостей) впускного канала 20 распределителя-стабилизатора. В этом случае входное отверстие 35 этого канала 20 будет сообщаться с атмосферой через воздушный фильтр, установленный на статоре, на последнем будет монтироваться и установка, обеспечивающая своевременный впрыск необходимого количества того или иного вида топлива, или смесей топлива. The rotary engine can have a power system with direct fuel injection into the piston chamber 18 or into the annular cavity (or in part of these cavities) of the inlet channel 20 of the distributor-stabilizer. In this case, the inlet 35 of this channel 20 will communicate with the atmosphere through an air filter mounted on the stator, and the installation will be mounted on the latter, providing timely injection of the required amount of a particular type of fuel, or fuel mixtures.

Использование системы питания с непосредственным впрыском топлива предпочтительно с точки зрения экономии топлива, а предлагаемый двигатель приспособлен к снабжению такой системой питания. Кроме того, возможен вариант выполнения двигателя с впрыском топлива в надпоршневые камеры. The use of a direct fuel injection power system is preferable from the point of view of fuel economy, and the proposed engine is adapted to supply such a power system. In addition, an embodiment of an engine with fuel injection into a piston chamber is possible.

Работа двигателя осуществляется следующим образом. The operation of the engine is as follows.

При неподвижном статоре 1 по мере вращения коленвала 9 и корпуса цилиндра 4 выпускные окна 19 поочередно сообщаются с каждой из подпоршневых камер 18. Соответственно выпускной канала 22 распределителя 25 через выпускные окна 22 распределителя 25 через выпускные окна 21 также поочередно сообщаются с надпоршневыми камерами 17 (фиг. 1, 9). When the stator 1 is stationary, as the crankshaft 9 and the cylinder body 4 rotate, the outlet windows 19 are alternately communicated from each of the sub-piston chambers 18. Accordingly, the outlet channel 22 of the distributor 25 through the outlet ports 22 of the distributor 25 through the outlet windows 21 are also alternately communicated with the over-piston chambers 17 (FIG. . 19).

Рассмотрим подробнее фиг. 1 - 4. Один из поршней 5, назовем его "верхним", на фиг. 1 находится около своей ВМТ, а другой - "нижний" 6 - около своей НМТ. При таком пространственном положении поршней 5 и 6 и штока 7 в надпоршневой камере 17 "верхнего" поршня 5 завершился процесс сжатия свежего заряда, от свечи зажигания, например, подается искра для воспламенения сжатого заряда. В подпоршневой камере 18 этого поршня 5 завершается впуск свежего заряда, при этом впускной канал 20 распределителя-стабилизатора 26 через впускные окна 19 все еще продолжает сообщаться с этой камерой 18. Из надпоршневой камеры 18 "нижнего" поршня 6 завершается процесс нагнетания свежего заряда в надпоршневую камеру 17, которая в этот момент сообщается с выпускным каналом 22 распределителя-стабилизатора 25 (и с подпоршневой камерой 18 через перепускные окна 23 и 24). Let us consider in more detail FIG. 1 - 4. One of the pistons 5, let's call it “top”, in FIG. 1 is located near its TDC, and the other is “lower” 6 - near its BDC. With such a spatial position of the pistons 5 and 6 and the rod 7 in the supra piston chamber 17 of the “upper” piston 5, the compression process of the fresh charge is completed, for example, a spark is supplied from the spark plug to ignite the compressed charge. In the piston chamber 18 of this piston 5, the fresh charge inlet is completed, while the inlet channel 20 of the stabilizer distributor 26 through the inlet windows 19 still continues to communicate with this chamber 18. From the piston chamber 18 of the “lower” piston 6, the process of pumping fresh charge into the piston is completed a chamber 17, which at this moment communicates with the outlet channel 22 of the distributor-stabilizer 25 (and with the sub-piston chamber 18 through the bypass windows 23 and 24).

Итак, свеча зажигания (не показана) воспламеняет свежий заряд, и "верхний" поршень 5 под действием давления сгорающих и расширяющихся газов, перемещаясь вдоль продольной оси цилиндра от своей ВМТ, через шток 7 поворачивает коленвал 9. So, a spark plug (not shown) ignites a fresh charge, and the “upper” piston 5 under the pressure of burning and expanding gases, moving along the longitudinal axis of the cylinder from its TDC, turns the crankshaft 9 through the rod 7.

Посредством передаточного механизма 12, например, из зубчатых колес (показан на фиг. 1), вращение от коленвала 9 передается корпусу цилиндра 4, при этом последний вращается в два раза медленнее коленвала 9, а траектория шейки коленвала, штока 7 и поршней 5 и 6 совпадает с передней осью цилиндра. By means of a transmission mechanism 12, for example, from gears (shown in Fig. 1), the rotation from the crankshaft 9 is transmitted to the cylinder body 4, while the latter rotates twice as slow as the crankshaft 9, and the trajectory of the crankshaft neck, rod 7 and pistons 5 and 6 coincides with the front axle of the cylinder.

При определенном последующем угле поворота корпуса цилиндра 4 прекращается сообщение впускного канала 20 с подпоршневой камерой 18 "верхнего" поршня 5 и свежий заряд в этой камере 18 начинает сжиматься. На фиг. 5 показано относительное положение поршней 5 и 6 при повороте корпуса цилиндра 4 примерно на 20-30^o. При этом в крайней полости 14 цилиндра камеры 17 и 18 могут еще сообщаться через перепускные окна 23 и 24.At a certain subsequent angle of rotation of the cylinder body 4, the inlet channel 20 stops communicating with the piston chamber 18 of the “upper” piston 5 and the fresh charge in this chamber 18 begins to compress. In FIG. 5 shows the relative position of the pistons 5 and 6 when the cylinder body 4 is rotated by about 20-30 ^° . Moreover, in the extreme cavity 14 of the cylinder, the chambers 17 and 18 can still communicate through the bypass windows 23 and 24.

Надпоршневая камера 17 "нижнего" поршня 6 примерно в это же время (несколько позже или раньше) перестает сообщаться с подпоршневой камерой 18, так как перепускные каналы 23 и 24 перекрываются поршнем 6, и вслед за этим прекращается сообщение выпускных окон 21 с выпускным каналом 22 распределителя 25, в результате в камере 17 свежий заряд начинает сжиматься. Почти одновременно с перекрытием перепускных окон 23 и 24 или чуть позднее начинается сообщение подпоршневой камеры 18 "нижнего" поршня 6 через впускные окна 19 с впускным каналом 20 распределителя 26, в эту камеру 18 поступает свежий заряд и начинается процесс наполнения (фиг. 6 - 8). At the same time (a little later or earlier), the over-piston chamber 17 of the “lower” piston 6 ceases to communicate with the under-piston chamber 18, since the bypass channels 23 and 24 are blocked by the piston 6, and after this, the outlet windows 21 cease to communicate with the outlet channel 22 of the distributor 25, as a result, in the chamber 17, the fresh charge begins to compress. Almost simultaneously with the bypass windows 23 and 24 overlapping or a little later, the message of the piston chamber 18 of the "lower" piston 6 begins through the inlet windows 19 with the inlet channel 20 of the distributor 26, fresh charge enters this chamber 18 and the filling process begins (Fig. 6-8 )

При дальнейшем вращении коленвала 9 и относительном перемещении поршней 5 и 6 вдоль продольной оси цилиндра в его крайних полостях 14 и 15 при определенных углах поворота корпуса цилиндра 4 надпоршневая камера 17 "верхнего" поршня 5 через выпускные окна 21 сообщается с выпускным каналом 22 и начинается процесс свободного выпуска отработанных газов из этой камеры 17 (фиг. 6 - 8). Одновременно в подпоршневой камере 18 этого поршня 5 будет продолжаться сжатие свежего заряда. В камерах 17 и 18 "нижнего" поршня 6 сжатие и наполнение продолжаются. По мере дальнейшего вращения корпуса цилиндра 4 и коленвала 9 и выпуска отработанных газов "верхний" поршень 5, перемещаясь, открывает перепускные окна 23 и 24 (фиг. 9) и начинается процесс продувки-наполнения, когда свежий заряд нагнетается из подпоршневой камеры 18 в надпоршневую 17. При этом потоки свежего заряда выталкивают массы отработанных газов из надпоршневой камеры 17. With further rotation of the crankshaft 9 and the relative movement of the pistons 5 and 6 along the longitudinal axis of the cylinder in its extreme cavities 14 and 15 at certain angles of rotation of the cylinder body 4, the over-piston chamber 17 of the “upper” piston 5 communicates with the exhaust channel 22 through the exhaust ports 21 and the process begins free discharge of exhaust gases from this chamber 17 (Fig. 6 - 8). At the same time, compression of the fresh charge will continue in the piston chamber 18 of this piston 5. In chambers 17 and 18 of the “lower” piston 6, compression and filling continue. As the cylinder body 4 and crankshaft 9 rotate further and the exhaust gases are released, the “upper” piston 5, moving, opens the bypass windows 23 and 24 (Fig. 9) and the purge-filling process begins when a fresh charge is pumped from the sub-piston chamber 18 to the over-piston 17. At the same time, streams of fresh charge push the masses of exhaust gases out of the over-piston chamber 17.

При приближении "верхнего" поршня 5 к НМТ (фиг. 9) и нахождении его около этой своей НМТ процесс продувки - наполнения продолжается. В этом положении поршня 5 впускной канал 20 распределителя 26 изолирован от поршневой камеры, а через выпускной канал 22 отработанные газы удаляются в глушитель (не приводится). When approaching the "upper" piston 5 to the BDC (Fig. 9) and finding it near this BDC, the process of purging - filling continues. In this position of the piston 5, the inlet channel 20 of the distributor 26 is isolated from the piston chamber, and through the exhaust channel 22, the exhaust gases are removed to the muffler (not provided).

В момент достижения "верхним" поршнем 5 своей НМТ "нижний" поршень 6 занимает положение около ВМТ и принимает пространственную ориентацию, соответствующую "верхнему" поршню 5 согласно фиг. 1. Верхний поршень 5 в этот момент времени имеет положение, соответствующее "нижнему" поршню 6 согласно фиг. 1. When the "upper" piston 5 reaches its BDC, the "lower" piston 6 occupies a position near TDC and assumes a spatial orientation corresponding to the "upper" piston 5 according to FIG. 1. The upper piston 5 at this point in time has a position corresponding to the “lower” piston 6 according to FIG. one.

В таком промежуточном положении "нижнего" поршня 6 в его надпоршневой камере 17 заряд воспламеняется и начинается движение этого поршня 6 к его НМТ, т. е. начинается рабочий ход "нижнего" поршня 6. В подпоршневой камере 18 этого поршня 6 от его ВМТ впускной канал 20 перестает соединяться с впускным окном 19 крайней полости 14 цилиндра и свежий заряд в камере 18 начинает сжиматься. По мере вращения корпуса цилиндра 4 и коленвала 9 процессы в камерах "нижнего" поршня 6 будут повторять предыдущие описанные процессы в камерах 17 и 18 "верхнего" поршня 5. In such an intermediate position of the "lower" piston 6 in its supra-piston chamber 17, the charge ignites and the movement of this piston 6 to its BDC begins, that is, the working stroke of the "lower" piston 6 begins. In the sub-piston chamber 18 of this piston 6 from its TDC inlet channel 20 ceases to connect to the inlet window 19 of the cylinder end cavity 14 and the fresh charge in the chamber 18 begins to compress. As the rotation of the cylinder body 4 and the crankshaft 9, the processes in the chambers of the "lower" piston 6 will repeat the previous processes described in the chambers 17 and 18 of the "upper" piston 5.

Из приведенного описания работы двигателя понятно, что рабочий ход поршня в каждой из крайних полостей цилиндра совершается через 180^o угла поворота корпуса цилиндра 4 вокруг оси I-I вращения, а коленвал 9 при этом совершает полный оборот вокруг своей оси I-I.From the above description of the engine, it is clear that the piston stroke in each of the extreme cavities of the cylinder takes place through 180 ^{° of the} angle of rotation of the cylinder body 4 around the axis of rotation II, while the crankshaft 9 makes a complete revolution around its axis II.

В отличие от прототипа впуск свежего заряда через впускные окна 19 в подпоршневые камеры 18 происходит по прямой линии и поэтому, благодаря отсутствию излишних "насосных" потерь мощности, нет никаких препятствий для форсирования двигателя по оборотам. Более того (фиг. 2) свежий заряд, благодаря рациональной ориентации продольных осей вращения окон 19, в подпоршневых камерах 18 приобретает вращательное движение вокруг штока 7 (стрелки по фиг. 2) что, как известно, исключительно эффективно способствует лучшему смесеобразованию при высоких оборотах двигателя, и соответственно повышает его топливную экономичность. Unlike the prototype, fresh charge is introduced through the inlet windows 19 into the piston chambers 18 in a straight line and therefore, due to the absence of excessive “pumping” power losses, there are no obstacles to boosting the engine in revolutions. Moreover (Fig. 2), a fresh charge, due to the rational orientation of the longitudinal axes of rotation of the windows 19, in the piston chambers 18 acquires rotational movement around the rod 7 (arrows in Fig. 2), which, as is known, extremely effectively contributes to better mixture formation at high engine speeds , and accordingly increases its fuel efficiency.

Выпускные окна 21 и выпускной канал 22 распределителя 25 могут быть выполнены любой ширины в пределах габаритов цилиндра, и их проходные сечения обеспечивают наилучший выпуск отработанных газов в глушитель. The exhaust windows 21 and the exhaust channel 22 of the distributor 25 can be made of any width within the dimensions of the cylinder, and their passage sections provide the best exhaust gas discharge into the muffler.

Благодаря рациональной конструкции и оптимальной направленности (фиг. 1, 2) потока отработанных газов относительно оси вращения корпуса цилиндра 4, полностью исключается отрицательное влияние сил инерции масс отработанных газов от их поворотного ускорения на вращение этого корпуса цилиндра 4, так как поворотное ускорение и плечо приложения этих сил не имеют места. Due to the rational design and optimal directivity (Fig. 1, 2) of the exhaust gas flow relative to the axis of rotation of the cylinder body 4, the negative influence of the inertia forces of the masses of the exhaust gas from their rotational acceleration on the rotation of this cylinder body 4 is completely eliminated, since the rotational acceleration and the application shoulder these forces do not take place.

Кроме того, кольцевая внутренняя полость статора 1 не заполняется отработанными газами, поскольку плоскопараллельная боковая стенка 27 распределителя-стабилизатора 25 и аналогичная боковая стенка 28 корпуса цилиндра 4 выполнены в виде кольцевых поверхностей, не испытывающих воздействия центробежных сил и поэтому не изнашиваются. Кроме того, скольжение этих стенок (28 и 27) с задним первоначальным контактом дополнительно гарантируется ограничителями 29, жестко установленными на корпусе цилиндра 4. Эти ограничители 29 вместе с контактирующими с ним кольцевыми кромками распределителей-стабилизаторов 25, 26 предотвращают возможное в результате длительной эксплуатации появление боковых биений корпуса цилиндра 4 при значительных износах и люфтах в опорах 2 и 3 корпуса цилиндра 4 на статоре 1 (фиг. 1). Помимо изложенного эти ограничители 29 препятствуют выходу частиц выхлопных газов в кольцевую полость статора 1. Следует также подчеркнуть, что если в эту кольцевую полость статора 1 каким-либо образом все же попадут отработанные газы, то эти газы тотчас будут принудительно удалены оттуда в атмосферу через окна 33 в статоре 1 посредством ребер 31 охлаждения вращающегося корпуса цилиндра 4, так как эти ребра 31 будут функционировать как лопасти центробежного вентилятора. Из изложенного следует, что чем более высокие обороты будут иметь двигатель, тем лучше он будет охлаждаться. Потребное рациональное количество воздуха для охлаждения двигателя при разных климатических условиях эксплуатации можно регулировать прикрытием или открытием окон 32 и 33 либо уменьшением их проходного сечения. In addition, the annular inner cavity of the stator 1 is not filled with exhaust gases, since the plane-parallel side wall 27 of the distributor-stabilizer 25 and the similar side wall 28 of the cylinder body 4 are made in the form of annular surfaces that are not subjected to centrifugal forces and therefore do not wear out. In addition, the sliding of these walls (28 and 27) with the rear initial contact is additionally guaranteed by stops 29 that are rigidly mounted on the cylinder body 4. These stops 29 together with the annular edges of the stabilizer distributors 25, 26 in contact with them prevent the occurrence of long-term operation lateral beats of the cylinder body 4 with significant wear and play in the supports 2 and 3 of the cylinder body 4 on the stator 1 (Fig. 1). In addition to the above, these restrictors 29 prevent the exhaust particles from entering the annular cavity of the stator 1. It should also be emphasized that if exhaust gases still get into this annular cavity of the stator 1, these gases will immediately be forcibly removed from there to the atmosphere through the windows 33 in the stator 1 by means of cooling ribs 31 of the rotating cylinder body 4, since these ribs 31 will function as centrifugal fan blades. It follows from the foregoing that the higher the engine will have higher revolutions, the better it will cool. The required rational amount of air for cooling the engine under different climatic conditions of operation can be adjusted by covering or opening windows 32 and 33 or by reducing their bore.

Преимущество технического предложения состоит также в том, что вся масса свежего заряда при выпуске отработанных газов (продувке - наполнении) остается в надпоршневых камерах 17 крайних полостей 14 и 15 цилиндра. Действительно, благодаря рациональному выполнению и размещению перепускных окон 23 и 24 и правильному выбору углов и других углов наклона верхних внутренних стенок этих окон (фиг. 1, 5), поток свежего заряда в надпоршневых камерах 17 при их продувке - наполнении (фиг. 9) получает вращательное вихревое движение, при котором векторы относительных скоростей частиц свежего заряда перпендикулярны векторам скоростей частиц остатков отработанных газов, уходящих в выпускной канал 22. The advantage of the technical proposal also lies in the fact that the entire mass of fresh charge during the exhaust gas discharge (purging - filling) remains in the over-piston chambers 17 of the extreme cavities 14 and 15 of the cylinder. Indeed, due to the rational execution and placement of the bypass windows 23 and 24 and the correct choice of angles and other tilt angles of the upper inner walls of these windows (Figs. 1, 5), the stream of fresh charge in the over-piston chambers 17 during their purging and filling (Fig. 9) receives a rotational vortex motion, in which the vectors of the relative velocities of the particles of the fresh charge are perpendicular to the vectors of the velocities of the particles of the residues of exhaust gases leaving the exhaust channel 22.

Частицы свежего заряда, вращаясь в надпоршневых камерах 17, заполняют их, начиная со стороны стенки цилиндра, расположенной над выпускными окнами 19. Чем более высокие обороты будет иметь двигатель, тем с большей скоростью будут вращаться частицы свежего заряда в надпоршневых камерах 17, тем полнее будет очистка этих камер от отработанных газов и тем меньше количество частиц свежего заряда будет уходить в выпускные окна 21 вслед за отработанными газами. The particles of fresh charge, rotating in the above-piston chambers 17, fill them, starting from the side of the cylinder wall located above the exhaust windows 19. The higher the engine will have higher speeds, the faster the particles of fresh charge will rotate in the above-piston chambers 17, the fuller will be the purification of these chambers from exhaust gases and the smaller the number of particles of fresh charge will go to the exhaust windows 21 after the exhaust gases.

Положительными качествами обладает и схема расположения опор 10 и 11 коленвала 9 (фиг. 1). Действительно, при симметричном расположении опор 10 и 11 проще, технологичнее и дешевле можно изготовлять коленвал, при этом последний будет иметь минимальную массу и лучшую приспособленность к вращению при высоких оборотах. При несимметричном расположении опор коленвала прототипа сложнее сбалансировать сам вал при высоких оборотах, так как вследствие появления биений возникают центробежные силы, а этот недостаток можно устранить лишь за счет повышенной жесткости, а значит и избыточной массы коленвала. The arrangement of the bearings 10 and 11 of the crankshaft 9 also has positive qualities (Fig. 1). Indeed, with the symmetrical arrangement of the bearings 10 and 11, it is easier, more technologically advanced and cheaper to produce a crankshaft, while the latter will have a minimum mass and better adaptability to rotation at high speeds. With an asymmetric arrangement of the prototype crankshaft bearings, it is more difficult to balance the shaft itself at high speeds, since centrifugal forces arise due to the appearance of beats, and this drawback can be eliminated only due to increased stiffness, and hence excess crankshaft mass.

Кроме того, в заявленном двигателе передаточный механизм 12 удален от камер 17 сгорания на достаточное расстояние, исключающее влияние тепловых деформаций и зазоров на работоспособность этого механизма при любых оборотах коленвала. Положительным качеством предложения является наличие съемной ступицы 34 корпуса цилиндра 4 со стороны передаточного механизма 12, так как в месте сопряжения этой ступицы 34 с корпусом цилиндра 4 устанавливаются теплоизолирующие прокладки (не показаны). Следовательно, рациональная конструкция опор коленвала 10 и 11 и корпуса цилиндра 2 и 3 в техническом предложении обеспечивает надежную работу коленвала и передаточного механизма при любых оборотах двигателя. In addition, in the inventive engine, the transmission mechanism 12 is removed from the combustion chambers 17 at a sufficient distance, eliminating the influence of thermal deformations and gaps on the operability of this mechanism at any crankshaft speed. A positive quality of the proposal is the presence of a removable hub 34 of the cylinder body 4 from the side of the transmission mechanism 12, since heat-insulating gaskets (not shown) are installed at the interface of this hub 34 with the cylinder body 4. Therefore, the rational design of the crankshaft bearings 10 and 11 and the cylinder body 2 and 3 in the technical proposal ensures reliable operation of the crankshaft and transmission mechanism at any engine speed.

Описание работы двигателя и отличие его от прототипа позволяет заключить, что предложенный ротативный двигатель будет функционировать при различных, в том числе и форсированных, оборотах коленвала. Причем обеспечиваются исключительная экономичность, высокая надежность и наименьшая масса при наибольших мощностях, развиваемых за счет повышения оборотов коленвала при сохранении имеющейся массы. The description of the engine and its difference from the prototype allows us to conclude that the proposed rotational engine will operate at various, including forced, crankshaft rotations. Moreover, they provide exceptional profitability, high reliability and the smallest mass at the highest capacities developed by increasing the crankshaft speed while maintaining the existing mass.

Что касается системы смазки, питания, пуска, воспламенения сжатого заряда, то все эти системы могут быть заимствованы у существующих прогрессивных типов двигателей внутреннего сгорания, а сам заявляемый двигатель путем комбинирования из секций может быть выполнен многоцилиндровым и работать на различных видах топлива. При небольших общеизвестных изменениях системы газораспределения двигатель может работать по четырехтактному циклу. As for the lubrication system, power supply, start-up, ignition of a compressed charge, all these systems can be borrowed from existing progressive types of internal combustion engines, and the inventive engine itself can be multi-cylinder by combining sections and run on various types of fuel. With small well-known changes in the gas distribution system, the engine can operate on a four-cycle cycle.

Предусматривается эксплуатация двигателя на транспортных средствах, в стационарных силовых установках и преимущественно в моторном инструменте. The operation of the engine in vehicles, in stationary power plants and mainly in motor tools is envisaged.

Кроме того, для повышения надежности работы двигателя, в частности системы выпуска отработанных паров, распределитель-стабилизатор снабжен расположенными в его внутренней полости и пересекающих его трубками воздушного охлаждения, входные концы которых сообщаются с внутренними полостями статора и со средой охлаждения, например, с атмосферой. Наличие этих трубок уменьшает шумовой эффект, возникающий при выходе отработанных газов, и повышает жесткость этого распределителя-стабилизатора. In addition, to increase the reliability of the engine, in particular the exhaust system, the distributor-stabilizer is equipped with air cooling tubes located in its internal cavity and intersecting it, the inlet ends of which communicate with the internal cavities of the stator and with the cooling medium, for example, with the atmosphere. The presence of these tubes reduces the noise effect that occurs when the exhaust gases exit, and increases the stiffness of this stabilizer.

Claims

1. A rotary internal combustion engine containing a stator located in the latter at least one cylinder barrel with two opposed pistons mounted on a common rod mounted on a crankshaft crank mounted on the stator bearings and kinematically connected through a transmission mechanism to the cylinder body the axis of rotation of which is offset from the axis of rotation of the crankshaft by the radius of the crank, and the extreme internal cavities of the cylinder have over-piston and under-piston chambers, the last of which communicate through inlet windows with an inlet channel, and supra-piston ones — through corresponding windows — with an exhaust channel, and each extreme cavity of the cylinder has overflow windows made along its generatrix relative to the axis of rotation, communicating sub-piston chambers with over-piston ones, characterized in that the inner stator cavity is provided with oppositely located relative to the axis of rotation of the crankshaft, stabilizer distributors with facing parallel to each other plane-parallel walls interacting with similar sides and walls of the cylinder body, wherein each distributor in the central part has an internal cavity for accommodating the supports of the cylinder body and the stator, and in one of the distributors there is an exhaust channel, and in the other an inlet channel, each of which is made in a ring or part of it, and Bypass windows in each extreme cavity of the cylinder are located on both sides relative to its inlet and outlet windows.

2. The engine according to claim 1, characterized in that the bypass windows in each extreme cavity of the cylinder, oppositely located relative to the piston, have upper inner walls made at different angles along the longitudinal axis of the cylinder with the orientation of the vertices of the said angles to the longitudinal axis of the cylinder from its side heads.

3. The engine according to claim 1, characterized in that the outer surface of the cylinder body is provided with ribs, and the stator has windows made in its body, communicating its internal cavity with a working cooling medium, for example, with the atmosphere.

4. The engine according to claim 1, characterized in that the crankshaft bearings are located in the stator symmetrically with respect to the longitudinal axis of the cylinder, the casing of which on the transmission side is equipped with a hub resting on the stator from its inner and outer sides.

5. The engine according to claim 1, characterized in that the stator, cylinder body, rod are made integral.

6. The engine according to claim 1, characterized in that the side walls of the cylinder body and the distributor walls interacting with them at least the distributor walls with the inlet channel have annular protrusions and depressions.

7. The engine according to claim 1, characterized in that the stabilizer distributors, at least with the outlet channel, are provided with an annular depression or a group of them, concentric to each other and parallel offset in the direction of the crankshaft axis and with the orientation of their diametric planes, mainly perpendicular to the shaft axis, and the cylinder body from the side of the said distributor is equipped with an annular limiter or group of them interacting with its cavity or group.

8. The engine according to claims 1 and 7, characterized in that the diameters of the annular depressions during their group execution on the distributor-stabilizer, and accordingly the diameters of the interacting annular limiters, are made different, decreasing in the direction from the interacting walls of the distributor and the cylinder body .

9. The engine according to claim 1, characterized in that the outlet channel of the distributor-stabilizer is equipped with tubes located in the cavity of the channel, the cavities of which communicate with the stator cavity and / or with the cooling medium.