[go: up one dir, main page]

RU2351780C1 - Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания - Google Patents

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания Download PDF

Info

Publication number
RU2351780C1
RU2351780C1 RU2007128248/06A RU2007128248A RU2351780C1 RU 2351780 C1 RU2351780 C1 RU 2351780C1 RU 2007128248/06 A RU2007128248/06 A RU 2007128248/06A RU 2007128248 A RU2007128248 A RU 2007128248A RU 2351780 C1 RU2351780 C1 RU 2351780C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
working
combustion chamber
engine
housing
Prior art date
Application number
RU2007128248/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Николаевич Токарев (RU)
Александр Николаевич Токарев
Михаил Юрьевич Токарев (RU)
Михаил Юрьевич Токарев
Андрей Анатольевич Бураков (RU)
Андрей Анатольевич Бураков
Андрей Васильевич Ефанов (RU)
Андрей Васильевич Ефанов
Владимир Викторович Пожидаев (RU)
Владимир Викторович Пожидаев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2007128248/06A priority Critical patent/RU2351780C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2351780C1 publication Critical patent/RU2351780C1/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Изобретение относится к двигателестроению. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит корпус двигателя с рабочими камерами, первый и второй роторы, камеру сгорания, свечу зажигания, являющееся частью корпуса двигателя рабочее кольцо, внешнюю и внутреннюю боковые щеки. Ширина рабочего кольца равна ширине первого ротора. Оси внутренней и внешней цилиндрических поверхностей рабочего кольца смещены в противоположных направлениях относительно оси вращения вала двигателя. Подпружиненная рабочая заслонка размещена в сквозном радиальном прямоугольном пазу первого ротора с возможностью прилегания ее торца к внутренней цилиндрической поверхности рабочего кольца. Второй ротор выполнен в виде стакана с жестко закрепленным на валу двигателя днищем, имеющего утолщение в направлении оси вращения вала двигателя шириной, равной ширине первого ротора. Корпус камеры сгорания размещен в отверстии наиболее широкой части рабочего кольца. На боковой поверхности стакана над камерой сгорания двигатель снабжен Г-образной подпружиненной рабочей заслонкой, установленной в утолщении второго ротора с возможностью прилегания к цилиндрической внешней поверхности рабочего кольца. Уплотняющая пластина установлена в рабочем кольце в области камеры сгорания с возможностью прилегания гранью к цилиндрической внешней поверхности первого ротора. Другая уплотняющая пластина установлена в рабочем кольце в области камеры сгорания с возможностью прилегания гранью к внутренней поверхности утолщения второго ротора. Техническим результатом является снижение трудоемкости изготовления двигателя и повышение гермет�

Description

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к роторно-поршневым двигателям внутреннего сгорания, а именно к двигателям турбокомпрессорного типа.
Предложенный роторно-поршневой двигатель обладает свойствами газовой турбины, так как снабжен компрессором, камерой сгорания и турбиной, а по принципу действия является поршневым двигателем внутреннего сгорания с четырьмя тактами работы: впуском, сжатием, рабочим ходом и выпуском.
Известен роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых установлены вращающиеся первый и второй роторы, выполненные в виде параллельных закрепленных на валу дисков, в одном из которых, первом, с большим диаметром, выполнен радиальный паз с глубиной, плавно увеличивающейся от нулевого до наибольшего значения на первой половине дуги окружности этого диска и плавно уменьшающейся от наибольшего значения до нулевого на второй половине дуги окружности этого диска. Между роторами расположена камера сгорания, выполненная в виде соосных внешнего, среднего и внутреннего цилиндров, установленных друг в друге. Внешний цилиндр разделен плоскостью, проходящей через оси вала роторов и цилиндров, на полуцилиндры, первый из которых, являющийся корпусом камеры сгорания, жестко закреплен в корпусе двигателя, а второй из которых, одновременно являющийся поршнем, расположен в пазу диска с большим диаметром с возможностью перемещения относительно первого полуцилиндра до прилегания наклонного днища второго полуцилиндра к основанию радиального паза диска. Средний цилиндр и имеющий возможность вращения внутренний цилиндр снабжены окнами для впуска в камеру сгорания рабочей смеси и перепускными окнами для выпуска горящей рабочей смеси. Диск с меньшим диаметром снабжен выступом, имеющим возможность контакта с корпусом и подпружиненной заслонкой. Свеча зажигания установлена в днище внутреннего цилиндра, обращенном в сторону второго ротора меньшего диаметра. В данном роторно-поршневом двигателе осуществляется сжатие топлива в первом роторе, одновременно - перемещение рабочей смеси в камеру сгорания, где смесь и сгорает. Тепловая энергия передается на второй ротор, где и превращается в механическую (см. патент RU 2193676 С2, МПК7 F02B 53/08).
Основным недостатком этого двигателя является невысокая долговечность вследствие сложности с обеспечением длительной работоспособности элементов камеры сгорания, поскольку ее внутренний цилиндр, подверженный влиянию высоких температур, выполнен вращающимся.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус двигателя с рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых параллельно на валу двигателя закреплены вращающиеся первый ротор, выполняющий функцию ротора компрессора, и второй ротор, выполняющий функцию ротора турбины, выполненные в виде дисков, в одном из которых, выполняющем функцию ротора компрессора, с большим диаметром, выполнен радиальный паз глубиной, плавно увеличивающейся от нулевого до наибольшего значения на первой половине дуги окружности этого диска и плавно уменьшающейся от наибольшего значения до нулевого на второй половине дуги окружности этого диска, расположенной между роторами камерой сгорания с корпусом, жестко закрепленным в корпусе двигателя, окнами для впуска рабочей смеси и выпускными окнами для выпуска горящей рабочей смеси, полуцилиндром-заслонкой, выполняющим функцию поршня, размещенным в радиальном пазу диска с большим диаметром с возможностью перемещения относительно корпуса камеры сгорания до прилегания наклонного днища полуцилиндра-заслонки к основанию радиального паза, свечой зажигания. Диск с меньшим диаметром, выполняющий функцию ротора турбины, снабжен выступом, имеющим возможность контакта с корпусом двигателя и подпружиненной заслонкой. Корпус камеры сгорания выполнен в виде цилиндра, внутри которого расположен вал, имеющий возможность вращения в корпусе камеры сгорания. На одном конце вала в области диска с большим диаметром жестко закреплен газораспределительный диск с окном для впуска рабочей смеси, имеющий возможность совмещения с окном для впуска рабочей смеси, выполненным в корпусе камеры сгорания, а на противоположном конце вала жестко закреплен внутренний газораспределительный стакан, взаимодействующий с камерой сгорания, с выпускным окном для горящей рабочей смеси, обращенным к торцевой поверхности диска с меньшим диаметром и имеющим возможность совмещения с выпускным окном для горящей смеси, выполненным в корпусе камеры сгорания. Свеча зажигания установлена в корпусе камеры сгорания в области газораспределительного диска. В данном роторно-поршневом двигателе сжатие топливовоздушной смеси осуществляется в первом роторе с большим диаметром, выполняющем функцию ротора компрессора, с одновременным ее перемещением в камеру сгорания, где смесь и воспламеняется и затем переходит во второй ротор с меньшим диаметром, выполняющий функцию ротора турбины. Тепловая энергия передается на ротор, выполняющий функцию ротора турбины, где и превращается в механическую (см. патент РФ №2271457 С1, МПК 7 F02B 53/08).
Однако в качестве недостатков вышеуказанного двигателя можно отметить следующее:
- повышенная трудоемкость изготовления, обусловленная сложностью изготовления обоих роторов, поскольку они имеют не цилиндрическую конфигурацию: в роторе, выполняющем функцию ротора компрессора, выполнен радиальный паз переменной глубины, а ротор, выполняющий функцию турбины, снабжен выступом;
- сложность обеспечения герметичности, так как внутри камеры сгорания расположен вращающийся вал;
- недостаточная рациональность конструкции в термодинамическом отношении, так как камера сгорания, хотя и выполнена цилиндрической, но имеет препятствие для пропускания газов в виде вращающегося вала, проходящего сквозь всю камеру сгорания.
Предлагаемым изобретением решается задача снижения трудоемкости изготовления двигателя путем выполнения основных его элементов цилиндрической формы, улучшения герметичности и рациональности конструкции в термодинамическом отношении.
Поставленная задача решается тем, что роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус двигателя с рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых параллельно на валу двигателя установлены вращающиеся первый ротор, выполняющий функцию ротора компрессора, выполненный в виде диска, и второй ротор, выполняющий функцию ротора турбины, расположенную между роторами камеру сгорания, имеющую корпус, выполненный в виде цилиндра и жестко закрепленный в корпусе двигателя, с окном для впуска рабочей смеси и выпускным окном для горящей рабочей смеси, газораспределительный стакан, взаимодействующий с камерой сгорания, свечу зажигания, установленную в корпусе камеры сгорания, согласно изобретению снабжен являющимся частью корпуса двигателя рабочим кольцом, ширина которого равна ширине первого ротора, с цилиндрическими внутренней и внешней поверхностями, оси которых смещены в противоположных направлениях относительно оси вращения вала двигателя на величину, не позволяющую этим поверхностям пересекаться, внешней и внутренней боковыми щеками, между которыми внутри рабочего кольца встроен первый ротор, подпружиненной рабочей заслонкой, размещенной в сквозном радиальном прямоугольном пазу первого ротора, образованном от оси вращения вала двигателя до наружной поверхности этого ротора по ширине последнего, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в пазу и прилегания ее торца к внутренней цилиндрической поверхности рабочего кольца. Второй ротор выполнен в виде стакана с жестко закрепленным на валу двигателя днищем, имеющего утолщение в направлении оси вращения вала двигателя шириной, равной ширине первого ротора, на боковой поверхности стакана над камерой сгорания, корпус которой размещен в отверстии наиболее широкой части рабочего кольца. Двигатель также снабжен Г-образной подпружиненной рабочей заслонкой, установленной в утолщении второго ротора с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в утолщении второго ротора на одном конце заслонки по направлению вращения роторов впереди второго конца заслонки, и прилегания другим концом к цилиндрической внешней поверхности рабочего кольца, Г-образной подпружиненной уплотняющей пластиной, установленной в рабочем кольце в области камеры сгорания с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в рабочем кольце по направлению движения роторов позади ее граней, и прилегания гранью к цилиндрической внешней поверхности первого ротора, Г-образной подпружиненной уплотняющей пластиной, установленной в рабочем кольце в области камеры сгорания с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в рабочем кольце по направлению движения роторов впереди ее граней, и прилегания гранью к внутренней поверхности утолщения второго ротора. При этом газораспределительный стакан, имеющий жестко прикрепленный к его днищу вращающийся вал, связанный с валом двигателя, встроен между корпусом камеры сгорания и рабочим кольцом и оборудован перепускным окном, конфигурация которого аналогична конфигурациям окна корпуса камеры сгорания для впуска рабочей смеси, выпускного окна корпуса камеры сгорания для горящей рабочей смеси, окна в рабочем кольце для впуска рабочей смеси и выпускного окна в рабочем кольце для горящей рабочей смеси, причем перепускное окно установлено с возможностью совмещения с назваными окнами, а рабочие полости двигателя образованы боковыми щеками, рабочим кольцом и роторами.
Улучшение герметичности конструкции обусловлено выполнением камеры сгорания полой вследствие размещения газораспределительного стакана, имеющего жестко прикрепленный к его днищу вал, между корпусом камеры сгорания и рабочим кольцом, причем этот вал через редуктор приводится во вращение от вала двигателя.
Улучшение рациональности конструкции двигателя в термодинамическом отношении обусловлено тем, что камера сгорания выполнена полой при отсутствии препятствий для прохождения газов, неподвижной и расположена в непосредственной близости от рубашки охлаждения.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид предлагаемого роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 - разрез по линии А-А фиг.1; на фиг.3 - разрез по линии Б-Б фиг.2; на фиг.4 - увеличенный вид камеры сгорания.
Основой предлагаемого роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания являются два ротора, первый 1 и второй 2, расположенных параллельно, закрепленных на валу 3 двигателя на фиксированном расстоянии друг от друга и вращающихся вместе с валом 3 в корпусе 4 двигателя (см. фиг.1). Ротор 1, выполняющий функцию ротора компрессора, выполнен в виде круглого диска и встроен в рабочее кольцо 5 с возможностью вращения внутри последнего.
Рабочее кольцо 5, являющееся частью корпуса 4 двигателя, имеет две рабочие цилиндрические поверхности, а именно внутреннюю, обращенную в сторону ротора 1, и внешнюю, обращенную в сторону ротора 2. Оси цилиндрических внутренней и внешней поверхностей рабочего кольца 5 смещены в противоположных направлениях относительно оси вращения вала 3 двигателя на величину ΔН, не позволяющую поверхностям рабочего кольца 5 пересекаться (см. фиг.2). Ширина рабочего кольца 5 равна ширине ротора 1.
В роторе 1 выполнен сквозной радиальный прямоугольный паз 6, образованный от оси вращения вала 3 двигателя до наружной поверхности ротора 1 по ширине последнего.
В пазу 6 размещена рабочая заслонка 7, снабженная пружиной 8 и имеющая возможность возвратно-поступательного перемещения внутри этого паза. Торец заслонки 7 под действием пружин 8 имеет возможность плотного прилегания к цилиндрической внутренней поверхности рабочего кольца 5.
Ротор 2, выполняющий функцию ротора турбины, выполнен в виде стакана, днище которого жестко закреплено на валу 3 двигателя (см. фиг.1). На боковой поверхности стакана выполнено в направлении оси вращения вала 3 диаметральное утолщение по ширине, равной ширине ротора 1. Это утолщение расположено над цилиндрической внешней поверхностью рабочего кольца 5. В утолщении ротора 2 установлена Г-образная рабочая заслонка 9, имеющая возможность возвратно-вращательного движения вокруг своей оси 10 (см. фиг.2). Ось 10 закреплена в утолщении ротора 2 на одном конце Г-образной рабочей заслонки 9 по направлению вращения роторов 1 и 2 впереди второго конца этой заслонки. Торец второго конца заслонки 9 установлен с возможностью плотного прилегания к цилиндрической внешней поверхности рабочего кольца 5 посредством пружины 11. Заслонка 9 расположена таким образом, что ее ось 10 находится справа от ее второго конца со стороны ротора 1.
В рабочем кольце 5, в месте наибольшей высоты кольца, то есть в его наиболее широкой части, имеется отверстие, предназначенное для установки камеры сгорания 12. Ротор 1, утолщение ротора 2 и рабочее кольцо 5 расположены между двумя рабочими боковыми щеками: внешней 13 и внутренней 14, стянутыми болтами 15, и являющимися вместе с рабочим кольцом 5 основой корпуса 4 двигателя (см. фиг.1). В этих щеках 13 и 14 на подшипниках 16 установлен вал 3 двигателя. Таким образом, ротор 1, встроенный внутри рабочего кольца 5 между внешней 13 и внутренней 14 боковыми щеками, имеет возможность вращения в полости, образованной цилиндрической внутренней поверхностью рабочего кольца 5 и внешней 13 и внутренней 14 боковыми щеками; ротор 2 с утолщением, расположенным над камерой сгорания 12, имеет возможность вращения в полости, образованной цилиндрической внешней поверхностью рабочего кольца 5 и внешней 13 и внутренней 14 боковыми щеками.
Камера сгорания 12, расположенная между роторами 1 и 2, снабжена корпусом 17, выполненным в виде цилиндра и размещенным в отверстии наиболее широкой части рабочего кольца 5 (см. фиг.3). На боковой поверхности корпуса 17 расположены окно 18 для впуска рабочей смеси и выпускное окно 19 для горящей рабочей смеси, имеющие прямоугольную форму. Корпус 17 жестко закреплен в корпусе 4 двигателя, то есть в наружной щеке 13, посредством крышки 20. В торце камеры сгорания 12, в центре крышки 20, имеется отверстие 21 для свечи зажигания 22 (см. фиг.1, 3).
Между отверстием в рабочем кольце 5, предназначенным для установки камеры сгорания 12, и наружной поверхностью корпуса 17 встроен газораспределительный стакан 23 механизма газораспределения (см. фиг.3). К днищу стакана 23 со стороны ротора 2 жестко прикреплен вал 24, проходящий в отверстие внутренней 14 боковой щеки. Вал 24 вместе со стаканом 23 имеет возможность вращения посредством механического редуктора 25 от вала 3 двигателя (см. фиг.1, 3).
Боковая поверхность газораспределительного стакана 23 оборудована перепускным окном 26 механизма газораспределения, имеющим возможность совмещения с окном 18 для впуска рабочей смеси и с окном 27 в рабочем кольце 5 для впуска рабочей смеси, обращенным в сторону ротора 1, а также с выпускным окном 19 для горящей рабочей смеси и с выпускным окном 28 в рабочем кольце 5 для горящей рабочей смеси, обращенным в сторону ротора 2 (см. фиг.3). Окна 18, 19, 26, 27 и 28 выполнены прямоугольной формы, то есть конфигурации этих окон совпадают, что позволяет им совмещаться друг с другом для перепуска рабочей смеси и горящих газов согласно фазам газораспределения.
Для уплотнения рабочих объемов в рабочем кольце 5 в области камеры сгорания 12 установлены две Г-образные уплотняющие пластины: уплотняющая пластина 29 ротора 1 и уплотняющая пластина 30 ротора 2 (см. фиг.4). Обе пластины имеют возможность возвратно-вращательного движения вокруг своих осей, расположенных на одном конце каждой пластины. Оси уплотняющих пластин 29 и 30 расположены слева от их вторых концов со стороны свечи зажигания 22. Ось пластины 29 закреплена в рабочем кольце 5 по направлению движения роторов позади граней этой пластины. Ось пластины 30 закреплена в рабочем кольце 5 по направлению движения роторов впереди граней этой пластины. Пластина 29 установлена с возможностью плотного прилегания посредством пружины своей гранью к цилиндрической внешней поверхности ротора 1, а пластина 30 установлена с возможностью плотного прилегания посредством пружины своей гранью к внутренней поверхности утолщения ротора 2.
Выпускное окно 28 в рабочем кольце 5 для горящей смеси, предназначенное для выпуска из камеры сгорания горящей смеси, сдержит несколько расположенных друг за другом окон, последовательно включающихся в работу по мере открывания перепускного окна 26 механизма газораспределения.
Рабочие полости двигателя образованы боковыми щеками 13 и 14, рабочим кольцом 5 и роторами 1 и 2 (см. фиг.1).
Рабочая камера ротора 1, образованная наружной поверхностью ротора 1, цилиндрической внутренней поверхностью рабочего кольца 5 и боковыми щеками 13 и 14, разделена рабочей заслонкой 7 и уплотняющей пластиной 29 на камеру впуска 31 и камеру предварительного сжатия 32 (см. фиг.1, 4).
Рабочая камера ротора 2, образованная наружной цилиндрической поверхностью рабочего кольца 5, цилиндрической внутренней поверхностью утолщения ротора 2 и боковыми щеками 13 и 14, разделена Г-образной заслонкой 9 и уплотняющей пластиной 30 на камеру рабочего хода 33 и камеру выхлопа 34 (см. фиг. 4). Внутри рабочего кольца 5 образованы полости 35 для рубашки системы охлаждения (см. фиг. 2).
Во внешней боковой щеке 13 выполнены канал 36, предназначенный для соединения камеры впуска 31 с впускным трактом системы впуска рабочей смеси, и канал 37, предназначенный для соединения рабочей полости камеры выхлопа 34 с атмосферой (см. фиг. 1, 4).
Положение заслонки 7, когда она находится на наименьшем расстоянии от камеры сгорания 12, принимается за начало работы роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания (см. фиг. 2).
Кроме этого, на чертеже дополнительно обозначено:
- стрелками на фиг. 2 - направление вращения роторов 1, 2;
- пунктирными линиями на фиг. 4 - канал, предназначенный для соединения камеры впуска с впускным трактом системы впуска рабочей смеси, и канал, предназначенный для соединения рабочей полости камеры выхлопа с атмосферой;
- стрелками на фиг. 4 - направление движения рабочей и отработавшей соответственно смесей.
Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.
За начало отсчёта принимаем положение ротора 1, когда его рабочая заслонка 7 расположена по центру камеры сгорания 12 в наименьшем расстоянии от неё (см. фиг. 2). Вращение роторов 1, 2 происходит по часовой стрелке со стороны свечи зажигания 22 (см. фиг. 1). Двигатель работает на жидком или газообразном топливе и имеет стандартную систему питания.
Рассмотрим первоначально полный рабочий цикл двигателя от такта впуска до такта выпуска, происходящий с одним зарядом рабочей смеси.
1 такт - впуск - происходит на угле поворота вала 3 двигателя от 0° до 360°. При вращении ротора 1 за рабочей заслонкой 7 создаётся разрежение, и рабочая смесь, состоящая из паров топлива и воздуха (при карбюраторной системе питания), по каналу 36 поступает в камеру впуска 31 (см. фиг.2, 4).
2 такт - сжатие - происходит на угле поворота вала 3 двигателя от 360° до 700-710° и заканчивается тогда, когда заслонка 7 подойдет вплотную к впускному окну 27. В этот момент газораспределительным стаканом 23 перекрывается окно 27 в рабочем кольце, соединяющее камеру предварительного сжатия 32 с камерой сгорания 12. На угле поворота вала 3 двигателя от 360° до 520-540° (в зависимости от установки фаз газораспределения) рабочая смесь предварительно сжимается в камере предварительного сжатия 32, пока окна 26 и 27 не начнут совмещаться. После начала совмещения окон 26 и 27 предварительно сжатая рабочая смесь начнет поступать в камеру сгорания 12, где и будет происходить дальнейшее ее сжатие вплоть до 700-710° поворота вала 3 двигателя, то есть до момента перекрытия газораспределительным стаканом 23 окна 27. В этот момент почти вся рабочая смесь окажется в сжатом состоянии в камере сгорания 12.
3 такт - рабочий ход - происходит на угле поворота вала 3 двигателя от 720° до 1080°. При этом при угле поворота вала 3 двигателя, равном 700° ± угол опережения зажигания, происходит воспламенение рабочей смеси в камере сгорания 12 за счет проскакивания искры в свече зажигания 22. В этот же момент начинают совмещаться перепускное окно 26 газораспределительного стакана 23 с выпускным окном 19 корпуса 17 камеры сгорания и выпускным окном 28 (см. фиг.3, 4). Через образовавшуюся и постоянно увеличивающуюся за счет вращения газораспределительного стакана 23 щель горящая рабочая смесь устремляется в камеру рабочего хода 33 (см. фиг.2, 3).
За счет горения рабочей смеси создается высокое давление, которое воздействует на Г-образную заслонку 9 ротора 2, заставляя ротор 2 вращаться и создавать крутящий момент на валу 3 двигателя.
4 такт - выпуск - происходит при вращении вала 3 двигателя от 1080° до 1440°. При этом отработавшие газы из камеры выхлопа 34 по каналу 37 выпускаются в атмосферу.
Таким образом, при угле поворота вала 3 двигателя, равном 1440°, заканчивается процесс выпуска, а следовательно, заканчивается полный рабочий цикл, происшедший в данном роторно-поршневом двигателе с одним зарядом рабочей смеси.
При постоянной работе двигателя происходит следующее. При вращении роторов от 0° до 360° в рабочей полости ротора 1 (см. фиг.2, 4) происходит одновременно сжатие (камера предварительного сжатия 32) и впуск рабочей смеси (камера впуска 31), а в рабочей полости ротора 2 происходит одновременно рабочий ход (камера рабочего хода 33) и выхлоп (камера выхлопа 34). Таким образом, полный цикл совершается на угле поворота вала 3 двигателя, равном 360°.
Использование предлагаемого изобретения обеспечивает снижение трудоемкости изготовления и повышение технологичности основных элементов двигателя, таких как роторы, рабочее кольцо, камера сгорания, за счет решения проблемы перехода от поверхностей сложной формы к простым цилиндрическим поверхностям (у ротора, выполняющего функцию ротора компрессора, - наружной его поверхности, у рабочего кольца - внутренней и внешней поверхностей, у ротора, выполняющего функцию ротора турбины, - внутренней поверхности), улучшается рациональность в термодинамическом отношении формы камеры сгорания и повышается герметичность за счет выполнения камеры сгорания полой.

Claims (1)

  1. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус двигателя с рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых параллельно на валу двигателя установлены вращающиеся первый ротор, выполняющий функцию ротора компрессора, выполненный в виде диска, и второй ротор, выполняющий функцию ротора турбины, расположенную между роторами камеру сгорания, имеющую корпус, выполненный в виде цилиндра и жестко закрепленный в корпусе двигателя, с окном для впуска рабочей смеси и выпускным окном для горящей рабочей смеси, газораспределительный стакан, взаимодействующий с камерой сгорания, свечу зажигания, установленную в корпусе камеры сгорания, отличающийся тем, что он снабжен являющимся частью корпуса двигателя рабочим кольцом, ширина которого равна ширине первого ротора, с цилиндрическими внутренней и внешней поверхностями, оси которых смещены в противоположных направлениях относительно оси вращения вала двигателя на величину, не позволяющую этим поверхностям пересекаться, внешней и внутренней боковыми щеками, между которыми внутри рабочего кольца встроен первый ротор, подпружиненной рабочей заслонкой, размещенной в сквозном радиальном прямоугольном пазу первого ротора, образованном от оси вращения вала двигателя до наружной поверхности этого ротора по ширине последнего, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в пазу и прилегания ее торца к внутренней цилиндрической поверхности рабочего кольца, второй ротор выполнен в виде стакана с жестко закрепленным на валу двигателя днищем, имеющего утолщение в направлении оси вращения вала двигателя шириной, равной ширине первого ротора, на боковой поверхности стакана над камерой сгорания, корпус которой размещен в отверстии наиболее широкой части рабочего кольца, двигатель также снабжен Г-образной подпружиненной рабочей заслонкой, установленной в утолщении второго ротора с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в утолщении второго ротора на одном конце заслонки по направлению вращения роторов впереди второго конца заслонки, и прилегания другим концом к цилиндрической внешней поверхности рабочего кольца, Г-образной подпружиненной уплотняющей пластиной, установленной в рабочем кольце в области камеры сгорания с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в рабочем кольце по направлению движения роторов позади ее граней, и прилегания гранью к цилиндрической внешней поверхности первого ротора, Г-образной подпружиненной уплотняющей пластиной, установленной в рабочем кольце в области камеры сгорания с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в рабочем кольце по направлению движения роторов впереди ее граней, и прилегания гранью к внутренней поверхности утолщения второго ротора, при этом газораспределительный стакан, имеющий жестко прикрепленный к его днищу вращающийся вал, связанный с валом двигателя, встроен между корпусом камеры сгорания и рабочим кольцом и оборудован перепускным окном, конфигурация которого аналогична конфигурациям окна корпуса камеры сгорания для впуска рабочей смеси, выпускного окна корпуса камеры сгорания для горящей рабочей смеси, окна в рабочем кольце для впуска рабочей смеси и выпускного окна в рабочем кольце для горящей рабочей смеси, причем перепускное окно установлено с возможностью совмещения с назваными окнами, а рабочие полости двигателя образованы боковыми щеками, рабочим кольцом и роторами.
RU2007128248/06A 2007-07-23 2007-07-23 Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания RU2351780C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007128248/06A RU2351780C1 (ru) 2007-07-23 2007-07-23 Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007128248/06A RU2351780C1 (ru) 2007-07-23 2007-07-23 Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2351780C1 true RU2351780C1 (ru) 2009-04-10

Family

ID=41014977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007128248/06A RU2351780C1 (ru) 2007-07-23 2007-07-23 Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2351780C1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478803C2 (ru) * 2011-04-04 2013-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2597333C1 (ru) * 2015-04-07 2016-09-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2598967C1 (ru) * 2015-08-03 2016-10-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2647751C1 (ru) * 2016-11-08 2018-03-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478803C2 (ru) * 2011-04-04 2013-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2597333C1 (ru) * 2015-04-07 2016-09-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2598967C1 (ru) * 2015-08-03 2016-10-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2647751C1 (ru) * 2016-11-08 2018-03-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5271375B2 (ja) 遊星ロータリー内燃エンジン
KR101711778B1 (ko) 회전 피스톤 기계 및 제어 기어 장치
US8776759B2 (en) Rotary internal combustion engine
RU2478803C2 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2351780C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2720879C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2538990C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2687659C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
JPH09509461A (ja) ロータリー エンジン
RU2427716C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2330973C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2666716C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2659639C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2698993C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2805946C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2193676C2 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2425233C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2706092C2 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2271457C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
AU2020385720A1 (en) Two stroke internal combustion rotary engine with Zindler curve ring gear
RU2598967C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
RU2597333C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
CN106194411B (zh) 一种高膨胀比高扭矩转子发动机
US20040255898A1 (en) Tri-vane rotary engine
RU2518323C2 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180724