RU2076217C1 - Rotary internal combustion engine - Google Patents
Rotary internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2076217C1 RU2076217C1 SU884755403A SU4755403A RU2076217C1 RU 2076217 C1 RU2076217 C1 RU 2076217C1 SU 884755403 A SU884755403 A SU 884755403A SU 4755403 A SU4755403 A SU 4755403A RU 2076217 C1 RU2076217 C1 RU 2076217C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working
- rotor
- eccentric
- sealing
- grooves
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания с плоско-параллельным круговым движением ротора. The invention relates to internal combustion engines, in particular to rotary internal combustion engines with plane-parallel circular circular motion of the rotor.
Известен роторный двигатель внутреннего сгорания (патент Германии N 314185, кл. 46а5, 6 1919) с плоскопараллельным относительным перемещением ротора в рабочей полости, содержащей корпус с рабочей поверхностью цилиндрической формы и установленный внутри корпуса на параллельных эксцентриковых валах ротор также цилиндрической формы. На рабочей поверхности ротора выполнены впадины, охватывающие выступы, соответственно расположенные на рабочей поверхности корпуса. В корпусе, в зоне каждого второго выступа, в боковых крышках предусмотрены каналы и окна газообмена. При плоскопараллельном перемещении ротора цилиндрические поверхности корпуса и ротора соприкасаются многими точками, чем достигается уплотнение рабочих камер с одной радиальной стороны, а с другой рабочие камеры уплотняются контактированием вершин выступов и впадин по соответствующим уплотняемым поверхностям. Установка радиального уплотнения не предусмотрена.Known rotary internal combustion engine (German patent N 314185,
Вышеуказанный двигатель имеет следующие основные недостатки:
нет возможности установки замкнутой системы газового уплотнения рабочих камер из-за цилиндрической формы корпуса и ротора и непрерывного перемещения линии их соприкосновения. По этой причине нет возможности уплотнения мест перехода от радиального к торцовому уплотнению, а уплотнение в результате непосредственного контакта рабочих поверхностей обоих барабанов не обеспечивает уплотнения, вызывает повышенные механические потери и делает двигатель неработоспособным;
нет возможности обеспечить одновременное контактирование двух и больше уплотнительных пластин по уплотняемым поверхностям;
вершины впадин и выступов выполнены острыми и тонкими, что приводит к их обгоранию и выходу двигателя из строя.The above engine has the following main disadvantages:
there is no possibility of installing a closed gas seal system of the working chambers due to the cylindrical shape of the housing and rotor and the continuous movement of the line of contact. For this reason, it is not possible to seal the transition points from the radial to the mechanical seal, and the seal as a result of direct contact of the working surfaces of both drums does not provide sealing, causes increased mechanical losses and makes the engine inoperative;
it is not possible to provide simultaneous contacting of two or more sealing plates along the sealing surfaces;
the tops of the depressions and protrusions are made sharp and thin, which leads to their burning and engine failure.
Известен роторный двигатель, приводимый в действие жидкостью или насос (патент США N 1864699 (в), 1932) с плоско-параллельным круговым движением ротора, содержащий неподвижный корпус с рабочей поверхностью многоугольной формы и установленный внутри корпуса на параллельных эксцентриковых валах, ротор также многоугольной формы. Known rotary engine driven by a liquid or pump (US patent N 1864699 (c), 1932) with a plane-parallel circular motion of the rotor containing a stationary housing with a working surface of a polygonal shape and mounted inside the housing on parallel eccentric shafts, the rotor is also polygonal in shape .
Рабочие камеры ограничены рабочими поверхностями корпуса и ротора, с одной радиальной стороны уплотнительной пластиной помещенной в выступе ротора, контактирующей с уплотняемой поверхностью впадин корпуса и с другой уплотнительной пластиной помещенной в выступе корпуса, контактирующей с уплотняемой поверхностью впадины ротора. The working chambers are limited by the working surfaces of the housing and the rotor, on one radial side with a sealing plate placed in the protrusion of the rotor in contact with the sealing surface of the cavities of the housing and with another sealing plate placed in the protrusion of the housing in contact with the sealing surface of the rotor cavity.
Предусмотрен вариант впадины с несколькими вершинами с установленными в них подпружиненными уплотнительными пластинами с возможностью поочередного их контактирования с уплотняемыми поверхностями. There is a variant of a depression with several vertices with spring-loaded sealing plates installed in them with the possibility of their alternating contact with the sealing surfaces.
Двигатель имеет следующие недостатки:
нет возможности установки замкнутой системы газового уплотнения рабочих камер, т.к. они уплотняются контактированием с уплотняемыми поверхностями с одной радиальной стороны вершиной расположенной на роторе, а с другой стороны вершиной расположенной на корпусе, что делает двигатель неработоспособным;
нет возможности обеспечить одновременное контактирование двух и больше уплотнительных пластин по уплотняемым поверхностям;
подпружиненные уплотнительные пластины, помещенные в вершинах корпуса и ротора, при возобновлении контактирования с уплотняемыми поверхностями ударяются, делают вмятины и наклепы, разрушаются, что не обеспечивает герметизацию рабочих камер, продолжительную работу двигателя, ограничивает обороты эксцентриковых валов и делает двигатель неработоспособным.The engine has the following disadvantages:
there is no possibility of installing a closed gas seal system of the working chambers, as they are sealed by contacting the surfaces to be sealed on one radial side with a vertex located on the rotor, and on the other side with a vertex located on the housing, which makes the engine inoperative;
it is not possible to provide simultaneous contacting of two or more sealing plates along the sealing surfaces;
spring-loaded sealing plates placed at the tops of the casing and rotor, when they resume contact with the sealing surfaces, they hit, dents and hardened, break, which does not provide sealing of the working chambers, prolonged engine operation, limits the speed of the eccentric shafts and makes the engine inoperative.
Известен Орбитальный двигатель (патент США N 3990406, кл. F02 b 55/14, опубл. 1976), содержащий полый неподвижный корпус с боковыми крышками, многоугольной внутренней рабочей поверхностью с впадинами для уплотнений, камерами сгорания, впускными и выпускными каналами, ротор с пазами, уплотнениями и внешней многоугольной рабочей поверхностью, причем в вершинах выступов ротора пазы выполнены с боковыми стенками, механизм синхронизации орбитального движения ротора, уплотнения в виде пластин и размещены в пазах с возможностью контакта ее впадинами корпуса и образования совместно с поверхностью ротора и корпуса рабочих камер. Known Orbital engine (US patent N 3990406, CL F02
Этот двигатель принят за прототип. Двигатель имеет следующие недостатки:
неблагоприятная для сгорания топлива форма камер сгорания в ВМТ они представляют собой узкую и длинную щель, при этом в процессе сжатия в них не создается интенсивной турбулизации рабочего заряда, происходит увеличение поверхности стенок камер сгорания, что усиливает их теплоотдачу, исключает возможность достижения полноты сгорания топлива, обуславливает низкие экономические показатели;
плохая герметизация рабочих камер, особенно в местах впадин корпуса, где уплотнительные пластины проходят через полукруглые герметизирующие приспособления, установленные с возможностью вращения, и совершают в них непрерывные возвратно-поступательные движения;
уплотнительные пластины, разделяющие одну рабочую камеру от другой, постоянно обдуваются горячими газами то с одной, то с другой стороны, кроме того они нагреваются от трения о боковые крышки двигателя и о полукруглые герметизирующие приспособления в корпусе, поскольку совершают непрерывное движение, перегреваются, т.к. отвод от них тепла затруднен и не обеспечивается;
наличие в двигателе клапанного газораспределительного механизма создает дополнительное сопротивление при впуске свежего заряда и выпуске отработавших газов, увеличивает вес и габариты двигателя, усложняет конструкцию, ограничивает частоту оборотов двигателя;
в двигателе большие механические потери, а также повышенный износ деталей из-за непрерывного возвратно-поступательного и плоско-параллельного кругового движения.This engine is taken as a prototype. The engine has the following disadvantages:
the shape of the combustion chambers in TDC, which is unfavorable for fuel combustion, they are a narrow and long gap, while during the compression process they do not create intensive turbulence of the working charge, the surface of the walls of the combustion chambers increases, which enhances their heat transfer, eliminates the possibility of achieving complete combustion of fuel, causes low economic performance;
poor sealing of the working chambers, especially in the places of the hollows of the housing, where the sealing plates pass through semicircular sealing devices installed with the possibility of rotation, and make continuous reciprocating movements in them;
the sealing plates separating one working chamber from the other are constantly blown with hot gases from one side or the other, in addition, they are heated by friction against the side covers of the engine and about semicircular sealing devices in the housing, as they make continuous movement, overheat, etc. to. heat removal from them is difficult and not ensured;
the presence of a valve timing mechanism in the engine creates additional resistance during the fresh charge inlet and exhaust, increases the weight and dimensions of the engine, complicates the design, limits the engine speed;
the engine has large mechanical losses, as well as increased wear of parts due to continuous reciprocating and plane-parallel circular motion.
Техническим результатом изобретения является устранение частично или полностью вышеуказанных недостатков двигателей, достижение высокой полноты сгорания топлива, а практически полного сгорания топлива, улучшения герметизации рабочих камер с прерывистым характером контактирования уплотнительных пластин с уплотняемыми поверхностями, увеличение абсолютной мощности двигателя, осуществление рабочего процесса с самовоспламенением от сжатия и улучшение в двигателе удельных экономических, мощностныхи весогабаритных показателей. The technical result of the invention is the elimination of partially or completely the above-mentioned engine flaws, achieving high completeness of fuel combustion, and almost complete combustion of the fuel, improving sealing of working chambers with intermittent contact of the sealing plates with the surfaces to be sealed, increasing the absolute power of the engine, and performing the work process with compression self-ignition and improvement in the engine of specific economic, power and weight and size indicators.
Ожидаемый от использования изобретения положительный эффект двухтактный дизель малых габаритов и веса, но с большой абсолютной мощностью в одной секции за счет поочередного участия всех рабочих камер в поддержании крутящего момента двигателя при каждом обороте силового вала, высоко экономичный и с малой токсичностью отработавших газов за счет высокой полноты сгорания топлива, а практически полного сгорания топлива, дешевый в изготовлении и в эксплуатации. The positive effect expected from the use of the invention is a two-stroke diesel engine of small dimensions and weight, but with a large absolute power in one section due to the alternate participation of all working chambers in maintaining engine torque at each revolution of the power shaft, highly economical and with low toxicity due to high completeness of fuel combustion, and almost complete combustion of fuel, cheap to manufacture and operate.
Он может быть четырехтактным, он может быть бензиновым, он может быть многосекционным состоять из унифицированных мощностных рядов, он может использоваться в качестве компрессора или насоса. It can be four-stroke, it can be gasoline, it can be multi-sectional, consisting of unified power series, it can be used as a compressor or pump.
Двигатель с минимальным количеством движущихся деталей только ротор совершает однозначное плоско-параллельное круговое движение и только эксцентриковые валы совершают однозначное вращательное движение. An engine with a minimum number of moving parts, only the rotor makes an unambiguous plane-parallel circular motion and only the eccentric shafts make an unambiguous rotational movement.
Указанные технические результаты достигаются следующим. The indicated technical results are achieved as follows.
Камеры сгорания имеют цилиндрическую форму, расположены у выступов по обе стороны от рабочих поверхностей ротора и корпуса с тангенциальным направлением каналов соединяющих их с рабочими камерами, рабочие камеры ограничены совместно с поверхностями камер сгорания впадинами, выполненными на одной рабочей поверхности и охватывающие выступы, выполненные на другой рабочей поверхности. The combustion chambers are cylindrical in shape, located at the protrusions on both sides of the working surfaces of the rotor and the housing with the tangential direction of the channels connecting them to the working chambers, the working chambers are limited together with the surfaces of the combustion chambers by cavities made on one working surface and covering the protrusions made on the other work surface.
Такое выполнение двигателя дает возможность использования принципа "сквиш" принципа вытеснения основной массы рабочего заряда из рабочих камер в камеры сгорания с тангенциальным направлением потока для достижения в камерах сгорания интенсивного турбулентного (вихревого) движения в процессе сжатия; достичь интенсивной турбуляции рабочего заряда в начале процесса расширения и сгорания за счет засасывания горящей смеси в расширяющиеся зазоры между рабочими поверхностями корпуса и ротора и за счет резкого увеличения давления в камерах сгорания и выброса из них горящей смеси в рабочие камеры, а также достичь интенсивной турбуляции заряда за счет обратного его движения из двух противоположно расположенных камер сгорания в среднюю прямоугольного сечения часть рабочей камеры, при этом два потока горящего заряда устремляются навстречу друг другу, сталкиваются, происходит интенсивное его турбулентное движение, что ускоряет процесс догорания топлива, и в итоге обеспечивается высокая полнота сгорания топлива практически полное сгорание топлива. This embodiment of the engine makes it possible to use the principle of "squish" of the principle of displacing the bulk of the working charge from the working chambers to the combustion chambers with a tangential flow direction to achieve intense turbulent (vortex) motion in the combustion chambers during compression; to achieve intensive turbulence of the working charge at the beginning of the expansion and combustion process by sucking the burning mixture into the expanding gaps between the working surfaces of the housing and the rotor and due to a sharp increase in pressure in the combustion chambers and ejecting the burning mixture from them into the working chambers, as well as to achieve intense charge turbulence due to its reverse movement from two oppositely located combustion chambers to the middle rectangular section of the working chamber, while two streams of burning charge rush towards each other, collide, its intense turbulent movement occurs, which accelerates the process of burning up fuel, and as a result, a high completeness of fuel combustion ensures almost complete combustion of the fuel.
Такое выполнение двигателя дает возможность установить замкнутую систему радиального и торцового газового уплотнения каждой рабочей камеры, достичь надежного их уплотнения, при этом каждая радиальная пластина соединена с подпружиненными торцевыми пластинами с помощью подпружиненных замков цилиндрической формы, имеющих разы для радиальных и торцевых пластин, установленных в цилиндрические углубления с торцевых сторон ротора. This embodiment of the engine makes it possible to install a closed system of radial and mechanical gas seals for each working chamber, to achieve reliable sealing, while each radial plate is connected to spring-loaded end plates using spring-loaded cylindrical locks, which are different for radial and end plates installed in cylindrical recesses from the end faces of the rotor.
Выступы имеют по несколько вершин с пазом на каждой и с установленными в них уплотнительными пластинами, размещенными с возможностью периодического контакта с уплотняемыми поверхностями впадин одновременно. The protrusions have several peaks with a groove on each and with sealing plates installed in them, placed with the possibility of periodic contact with the sealing surfaces of the depressions at the same time.
Такое выполнение двигателя дает возможность установить замкнутую систему радиального и торцового газового уплотнения каждой рабочей камеры одновременно по нескольким линейным поверхностям в несколько рядов, улучшить герметизацию рабочих камер и обеспечить уплотнение при высоких давлениях дизельного цикла. This embodiment of the engine makes it possible to install a closed system of radial and mechanical gas seals for each working chamber simultaneously on several linear surfaces in several rows, to improve the sealing of working chambers and to provide sealing at high diesel cycle pressures.
Двигатель снабжен механизмами компенсации зазоров в уплотнениях и устройством управления этими механизмами. The engine is equipped with compensation mechanisms for gaps in seals and a control device for these mechanisms.
Механизмы компенсации зазоров в уплотнениях выполнены в виде цилиндров, установленных в роторе параллельно его оси вращения, подпружиненных поршней с ползунами и направляющими, размещенных в цилиндрах с возможностью образования надпоршневых и подпоршневых пространств, и штоков, связанных с направляющими ползунов кинематически и с уплотнительными пластинами, рабочие стороны ползунов расположены под острым углом к оси соответствующего цилиндра и жестко связаны с направляющими, а устройство управления выполнено в виде осевого и радиальных каналов и участков окружных канавок, выполненных в эксцентрике одного из эксцентриковых валов, причем надпоршневые пространства цилиндров соединены выполненными в роторе радиальными каналами с невозвратными клапанами и входными отверстиями, расположенными на втулке эксцентрика с возможностью периодического сообщения с окружными канавками эксцентрика соответствующей пары уплотнительных пластин последовательно каждой рабочей камеры, а осевой и радиальные каналы в эксцентрике сообщены с источником давления рабочей текучей среды, например, с насосом смазки двигателя. The compensation mechanisms for the gaps in the seals are made in the form of cylinders mounted in the rotor parallel to its axis of rotation, spring-loaded pistons with sliders and guides placed in the cylinders with the possibility of the formation of over-piston and under-piston spaces, and rods connected to the slide guides kinematically and with sealing plates, workers the sides of the sliders are located at an acute angle to the axis of the corresponding cylinder and are rigidly connected with the guides, and the control device is made in the form of axial and radial channels and sections of circumferential grooves made in the eccentric of one of the eccentric shafts, and the piston spaces of the cylinders are connected by radial channels made in the rotor with non-return valves and inlets located on the eccentric sleeve with the possibility of periodic communication with the circumferential grooves of the eccentric of the corresponding pair of sealing plates in series with each the working chamber, and the axial and radial channels in the eccentric are in communication with the pressure source of the working fluid for example with an engine lubrication pump.
Такое выполнение двигателя обеспечивает автоматическую корректировку выдвижения уплотнительных пластин из пазов их установки при каждом обороте эксцентрикового вала и достижение безударного восстановления их контакта с уплотняемыми поверхностями на всем диапазоне его скоростного режима последовательно каждой рабочей камеры. This embodiment of the engine provides automatic adjustment of the extension of the sealing plates from the grooves of their installation at each revolution of the eccentric shaft and the achievement of shockless restoration of their contact with the sealing surfaces over the entire range of its speed conditions sequentially of each working chamber.
Достигается это тем, что при вращении эксцентрикового вала рабочая текучая среда в надпоршневых каналах ротора и надпоршневых пространствах цилиндров отсекается от остальной системы каналов, например, от системы смазки двигателя и запирается между поршнями в цилиндрах и рабочей поверхностью эксцентрика, чем достигается удержание поршней, а следовательно и уплотнительных пластин неподвижными в своих пазах при контактировании на конечных участках с задней стороны (по отношению направления вращения эксцентрикового вала) уплотняемых поверхностей впадин, а также на всем участке траектории безконтактного движения и вновь освобождается, получая свободу радиального перемещения, после начала контактирования с передней стороны с этими же уплотняемыми поверхностями, чем обеспечивается безударное восстановление их контакта. This is achieved by the fact that when the eccentric shaft rotates, the working fluid in the supra-piston rotor channels and the supra-piston spaces of the cylinders is cut off from the rest of the channel system, for example, from the engine lubrication system and is locked between the pistons in the cylinders and the eccentric working surface, which ensures the retention of the pistons, and therefore and sealing plates motionless in their grooves when contacting at end sections from the rear side (with respect to the direction of rotation of the eccentric shaft) sealed along the tops of the depressions, as well as over the entire portion of the contactless motion trajectory, and is again freed, gaining the freedom of radial movement, after starting contacting on the front side with the same sealed surfaces, which ensures shock-free restoration of their contact.
При дальнейшем вращении эксцентрикового вала окружная канавка эксцентрика сообщается с входным отверстием канала в роторе и сообщает надпоршневые пространства цилиндров с источником давления рабочей среды, при этом пара уплотнительных пластин получает свободу радиального перемещения, выдвигаются из своих пазов и прижимаются к уплотняемым поверхностям впадин, чем выбирается износ трущихся поверхностей, температурные расширения, неточности изготовления и др. Кроме этого, в этот период пара уплотнительных пластин прижимаются к уплотняемым поверхностям давлением рабочих газов, инерционными силами действующими на штоке, уплотнительные пластины и текучую рабочую среду в каналах и надпоршневых пространствах. With further rotation of the eccentric shaft, the circumferential groove of the eccentric communicates with the channel inlet in the rotor and communicates the over-piston spaces of the cylinders with a pressure source of the working medium, while a pair of sealing plates gets freedom of radial movement, extends from its grooves and presses against the sealing surfaces of the depressions, thereby choosing wear friction surfaces, thermal expansion, manufacturing inaccuracies, etc. In addition, during this period, a pair of sealing plates are pressed against the seal pressurized surfaces by working gas pressure, inertial forces acting on the stem, sealing plates and fluid working medium in the channels and nadporshnevye spaces.
Второй вариант механизма компенсации зазоров в уплотнениях, отличается от описанного выше первого варианта тем, что в роторе радиально установлены цилиндры с помещенными в них подпружиненными поршнями с возможностью образования надпоршневых и подпоршневых пространств и штоков, непосредственно связанных с уплотнительными пластинами и с поршнями, при этом надпоршневые пространства каждых двух пар цилиндров с поршнями соединены между собой и с радиальным каналом надпоршневыми каналами выполненными в роторе, а радиальный канал имеет входное отверстие на втулке эксцентрика. The second version of the compensation mechanism for gaps in the seals differs from the first option described above in that the rotor has radially mounted cylinders with spring-loaded pistons placed in them with the possibility of forming over-piston and under-piston spaces and rods directly connected to the sealing plates and with the pistons, while the over-piston the spaces of each two pairs of cylinders with pistons are connected to each other and to the radial channel by the piston channels made in the rotor, and the radial channel has one hole on the eccentric sleeve.
Первый вариант предпочтительней, поскольку на уплотнительные пластины действуют меньшие инерционные силы, исключается действие инерционных сил на поршни и рабочую текучую среду в надпоршневых пространствах. Однако второй вариант так же приемлем, так как он проще по конструкции и при круговом действии инерционных сил величина их небольшая. The first option is preferable, since less inertial forces act on the sealing plates, the action of inertial forces on the pistons and the working fluid in the over-piston spaces is excluded. However, the second option is also acceptable, since it is simpler in design and with a circular action of inertial forces, their value is small.
Устройство управления механизмами компенсации зазоров в уплотнениях выполнено в виде сообщенных между собой осевого и по числу пар уплотнительных пластин в рабочей камере радиальных каналов и участков окружных канавок, расположенных на эксцентрике одного из эксцентриковых валов с возможностью периодического сообщения с входными отверстиями каналов в роторе и надпоршневыми пространствами цилиндров соответствующих механизмов компенсации зазоров в уплотнениях соответствующих пар уплотнительных пластин последовательно каждой рабочей камеры, при этом входные отверстия каналов в роторе выполнены на втулке эксцентрика по числу пар уплотнительных пластин в рабочих камерах двигателя, причем длина дуги окружности каждой окружной канавки по углу поворота эксцентрикового вала равна длине наименьшей из пар дуг окружностей уплотняемых поверхностей в период одновременного их контакта с парой уплотнительных пластин, но меньше ее с передней стороны на угол А 2o и с задней стороны на угол В 1o, а в надпоршневых каналах ротора установлены невозвратные клапана с осью параллельной оси вращения ротора с возможностью пропуска рабочей текучей среды в сторону надпоршневых пространств цилиндров.The control device for compensation mechanisms for gaps in seals is made in the form of axial and in the number of pairs of sealing plates in the working chamber of the radial channels and sections of circumferential grooves located on the eccentric of one of the eccentric shafts with the possibility of periodic communication with the channel inlets in the rotor and the over-piston spaces cylinders of the corresponding mechanisms for compensating the gaps in the seals of the corresponding pairs of sealing plates in series each cameras, while the channel inlets in the rotor are made on the eccentric sleeve according to the number of pairs of sealing plates in the working chambers of the engine, the arc length of the circumference of each circumferential groove in the angle of rotation of the eccentric shaft is equal to the length of the smallest of the pairs of arcs of circles of the surfaces being sealed during their simultaneous contact with a pair of sealing plates, but smaller from the front side by an angle of
Такое выполнение устройства управления обеспечивает при каждом обороте эксцентрикового вала автоматическое соединение и отсоединение надпоршневых пространств цилиндров каждой пары уплотнительных пластин последовательно каждой рабочей камеры от источника давления рабочей среды. Достигается это соединением и отсоединением окружной канавки на эксцентрике с соответствующим входным отверстием канала в роторе, соединенного с надпоршневыми пространствами цилиндров своей пары уплотнительных пластин. Начало и конец совпадения канавок и входных отверстий каналов ротора строго совпадает по углу поворота эксцентрикового вала с одновременным контактом соответствующей пары уплотнительных пластин с уплотняемыми поверхностями, причем начало совпадения канавок и входных отверстий происходит после начала одновременного контакта пары уплотнительных пластин с уплотняемыми поверхностями, а отсоединение перед окончанием одновременных контактов, чем обеспечивается безударное восстановление их контактов и поджатия уплотнительных пластин к уплотняемым поверхностям. This embodiment of the control device ensures, at each revolution of the eccentric shaft, automatic connection and disconnection of the piston spaces of the cylinders of each pair of sealing plates in series of each working chamber from the pressure source of the working medium. This is achieved by connecting and disconnecting the circumferential groove on the eccentric with the corresponding inlet of the channel in the rotor connected to the supra-piston spaces of the cylinders of its pair of sealing plates. The beginning and the end of the coincidence of the grooves and the inlet holes of the rotor channels strictly coincides in the angle of rotation of the eccentric shaft with the simultaneous contact of the corresponding pair of sealing plates with the sealing surfaces, and the beginning of the coincidence of the grooves and the inlet holes occurs after the beginning of the simultaneous contact of the pair of sealing plates with the sealing surfaces, and disconnection before the end of simultaneous contacts, which ensures shock-free restoration of their contacts and preloading of the sealing plates to sealing surfaces.
При отсоединении канавок от входных отверстий каналов ротора текучая рабочая среда отсоединяется от остальной системы каналов и запирается в каналах между поршнями в цилиндрах пары уплотнительных пластин и рабочей поверхностью эксцентрика, чем достигается удержание неподвижными поршней в цилиндрах, а следовательно штоков и уплотнительных пластин в своих пазах при контактировании с задней стороны на конечных участках уплотняемых поверхностей, на безконтактом участке движения и при контактировании с передней стороны на начальном участке этих же уплотняемых поверхностей. Одна окружная канавка эксцентрика управляет четырьмя парами уплотнительных пластин по числу рабочих камер в двигателе. When the grooves are disconnected from the inlet openings of the rotor channels, the fluid medium is disconnected from the rest of the channel system and locked in the channels between the pistons in the cylinders of the pair of sealing plates and the working surface of the eccentric, which ensures that the pistons are kept stationary in the cylinders, and therefore the rods and sealing plates in their grooves when contacting from the rear side at the end sections of the surfaces to be sealed, at the contactless section of the movement and when contacting from the front side at the initial training joint of the same sealing surfaces. One circumferential eccentric groove controls four pairs of sealing plates according to the number of working chambers in the engine.
В надпоршневых каналах ротора могут быть установлены невозвратные клапана, которые запирают рабочую текучую среду в надпоршневых пространствах цилиндров, чем способствуют удержанию неподвижными уплотнительных пластин в своих пазах. Non-return valves can be installed in the supra-piston channels of the rotor, which shut off the working fluid in the supra-piston spaces of the cylinders, which helps to keep the sealing plates stationary in their grooves.
Штоки снабжены головками, ползуны своими рабочими поверхностями обращены в сторону уплотнительных пластин, направляющие ползунов выполнены сопряженными с головками штоков, имеющими канавки параллельные направляющим. The rods are equipped with heads, the sliders with their working surfaces facing the sealing plates, the slide guides are made conjugated with the rod heads having grooves parallel to the guides.
Также выполнение ползунов и штоков позволяет удерживать уплотнительные пластины неподвижно в своих пазах, когда ползуны неподвижны, а также выдвигать их из пазов и прижимать к уплотняемым поверхностям при повышении давления текучей среды и выдвижении поршней и ползунов из цилиндров. Also, the execution of the sliders and rods makes it possible to hold the sealing plates motionless in their grooves when the sliders are motionless, as well as push them out of the grooves and press them against the sealing surfaces when the pressure of the fluid increases and the pistons and sliders extend out of the cylinders.
Уплотнения снабжены плоскими пружинами, а в боковых стенках пазов выполнены продольные углубления, в которые установлены плоские пружины, размещенные в них с возможностью поджатия уплотнительных пластин к стенке паза, расположенной с внешней стороны от рабочей камеры. The seals are equipped with flat springs, and longitudinal recesses are made in the side walls of the grooves, in which flat springs are installed, placed in them with the possibility of compressing the sealing plates to the groove wall located on the outside of the working chamber.
Такое выполнение уплотнительного устройства препятствует свободному перекладыванию уплотнительных пластин от одной к другой стенке паза, обеспечивает безударное восстановление их контактов с уплотняемыми поверхностями впадин, способствует хорошему отводу от них тепла и делает уплотнительное устройство мало чувствительным к отложениям в пазах продуктов неполного сгорания топлива и масла. This embodiment of the sealing device prevents the free movement of the sealing plates from one to the other wall of the groove, provides shockless restoration of their contacts with the sealing surfaces of the depressions, contributes to good heat removal from them and makes the sealing device less sensitive to deposits in the grooves of products of incomplete combustion of fuel and oil.
Уплотнительные пластины, размещенные в вершинах пазов ротора, снабжены пустотелыми головками с закруглениями, радиус которых больше половины толщины пластины, а толщина ее вершины равна диаметру закругления головки. Sealing plates located at the tops of the rotor grooves are equipped with hollow heads with roundings, the radius of which is more than half the thickness of the plate, and the thickness of its top is equal to the diameter of the rounding of the head.
Такое выполнение уплотнительных пластин позволяет предотвратить образование на выступах тонких и острых вершин. This embodiment of the sealing plates prevents the formation of thin and sharp peaks on the protrusions.
Устройство управления выполнено в виде окружных канавок на эксцентрике и каналов в роторе, размещенных с возможностью сообщения с цилиндрами пар уплотнительных пластин, угловые помещения начала и конца контакта которых с уплотняемыми поверхностями одинаковы или близки по угловому положению эксцентрикового вала. The control device is made in the form of circumferential grooves on the eccentric and channels in the rotor, arranged to communicate with the cylinders pairs of sealing plates, the corner rooms of the beginning and end of contact with the sealing surfaces are the same or close to the angular position of the eccentric shaft.
Соединение каналами надпоршневых пространств цилиндров в одну систему позволяет одним надпоршневым каналом соединить ее с одним входным отверстием на втулке эксцентрика и иметь одну окружную канавку на эксцентрике, т.е. упрощает конструкцию. The connection of the over-piston spaces of the cylinders into one system by channels makes it possible to connect it to one inlet on the eccentric sleeve with one supra-piston channel and have one circumferential groove in the eccentric, i.e. simplifies the design.
Уплотнительные пластины при каждом обороте эксцентрикового вала скользят с обкатыванием в одну сторону по цилиндрическим уплотняемым поверхностям впадин, при этом ограниченные участки головок уплотнительных пластин притираются к одним и тем же ограниченным участкам поверхности впадин, чем достигается высокая степень притирки притираемых поверхностей, что улучшает герметизацию рабочих камер. The sealing plates during each revolution of the eccentric shaft slide with rolling in one direction along the cylindrical sealing surfaces of the depressions, while limited areas of the heads of the sealing plates are rubbed to the same limited sections of the surface of the depressions, thereby achieving a high degree of grinding of the grinding surfaces, which improves the sealing of the working chambers .
Уплотнительное устройство мало чувствительно к деформациям и короблению корпуса и ротора, т.к. уплотнительные пластины скользят с обкатыванием кратковременно по небольшим поверхностям впадин корпуса, а сам корпус и ротор мало подвержены деформациям и короблению, т.к. разогреваются равномерно по всему периметру, что позволяет корпус двигателя выполнять тонким и легким (в сравнении с корпусом роторного двигателя Ф.Ванкеля), и способствует улучшению герметизации рабочих камер. The sealing device is slightly sensitive to deformation and warping of the housing and rotor, as the sealing plates slip for a short time on small surfaces of the cavities of the housing, and the housing and rotor are little susceptible to deformation and warping, because they are heated evenly around the entire perimeter, which allows the engine casing to be thin and light (in comparison with the rotary engine casing of F. Wankel), and helps to improve the sealing of working chambers.
В книге (Акатов Б.И. Бологов В.С. Горбатый В.К. и Ячевский Г.Л. Судовые роторные двигатели, Л. Судостроение, 1967, с. 41) приведена классификация роторных двигателей, согласно которой заявленный двигатель относится, как и двигатель типа Ф.Ванкеля, к наиболее перспективным, поскольку в нем рабочий элемент ротор совершает однозначное плоско-параллельное круговое движение с постоянной угловой скоростью при установившемся режиме работы, а уплотнительные элементы неподвижны относительно пазов, в которых они помещены. The book (Akatov B.I. Bologov V.S. Gorbaty V.K. and Yachevsky G.L. Ship rotary engines, L. Sudostroenie, 1967, p. 41) provides a classification of rotary engines, according to which the claimed engine relates as and an engine of the F. Wankel type, to the most promising ones, since in it the working element the rotor makes an unambiguous plane-parallel circular motion with constant angular velocity at a steady operating mode, and the sealing elements are stationary relative to the grooves in which they are placed.
На фиг. 1 схематически изображен продольный разрез части роторного двигателя в сборе; на фиг. 2 то же, поперечный разрез; на фиг. 3 вид спереди верхней (или нижней) части корпуса и ротора со снятой боковой крышкой; на фиг. 4 разрез левой (правой) части корпуса и ротора; на фиг. 5 разрез А-А (фиг. 2) механизм компенсации зазоров в уплотнениях по первому варианту; на фиг. 6 разрез А-А (фиг.2) механизм компенсации зазоров в уплотнениях по второму варианту; на фиг. 7 развертка рабочей поверхности эксцентрика с окружными канавками; на фиг. 8 вариант выступа и впадины реверсивного двигателя; на фиг. 9 поперечный разрез уплотнительной пластины пустотелой головки; на фиг. 10 13 изменение объемов в одной из рабочих камер. In FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a portion of a rotary engine assembly; in FIG. 2 same, cross section; in FIG. 3 front view of the upper (or lower) part of the housing and rotor with the side cover removed; in FIG. 4 section of the left (right) part of the housing and rotor; in FIG. 5 section AA (Fig. 2) a compensation mechanism for gaps in the seals in the first embodiment; in FIG. 6 section aa (Fig. 2) a compensation mechanism for gaps in the seals in the second embodiment; in FIG. 7 scan of the working surface of the clown with circumferential grooves; in FIG. 8 version of the protrusion and cavity of the reversing engine; in FIG. 9 is a cross-sectional view of a hollow head sealing plate; in FIG. 10 13 change in volumes in one of the working chambers.
Описываемый односекционный двигатель (фиг.1, 2) содержит корпус 1 с боковыми крышками 2 и 3, ротор 4, помещенный внутри корпуса на рабочий эксцентриковый вал 5, механизм синхронизации плоско-параллельного кругового движения ротора, выполненный в виде эксцентриковых валов правого 6 и левого 7, газовпускных 8 и выпускных 9 каналов и форсунок 10. The described single-section motor (Figs. 1, 2) comprises a
Внутренняя рабочая поверхность 11 корпуса 1 имеет контур четырехугольника, на каждой стороне которого выполнены по две падины на верхней и нижней стороне, передние (относительно направления вращения эксцентрикового вала) 12 и задние 13 и на правой и левой сторонах передние 14 и задние 15. The inner working
Каждая из впадин 12, 13, 14 и 15 (фиг.3, 4) выполнена в теле корпуса 1 в виде выреза с контуром, очерченным у вершин дугами окружности 16 и 17, сопряженными прямыми с двумя внутренними дугами окружности 18 и 19. Each of the
Дуги очерчены радиусом равным величине эксцентриситета эксцентрикового вала плюс малый радиус дуги закругления головки уплотнительной пластины. The arcs are outlined with a radius equal to the eccentricity of the eccentric shaft plus the small radius of the curve of the head of the sealing plate.
Внутренние дуги 18 (фиг. 3) выполнены с центрального угла γ° через 0o (соответствующему положению ротора 4 в ВМТ), до центрального угла δ°, а дуги 19 выполнены с центрального угла через 0o до центрального угла γ°.
Дуги 16 и 17 (фиг.3, 4) контура впадин 12 15 срезаны. В верхних и нижних рабочих камерах (фиг.3), где при работе двигателя газовый поток от впускного 9 к выпускному 9 каналам движется по направлению вращения эксцентрикового вала дуги 16 срезаны больше на угол α°, а дуги 17 на угол β°, при этом угол α°, больше угла β°.
В левой и правой рабочих камерах (фиг.4), где при работе двигателя шазовый поток от впускного 8 к выпускному 9 каналам движется против направления вращения эксцентрикового вала, дуги 16 срезаны меньше на угол β°, а дуги 17 срезаны больше на угол α°.
Подбором длины дуг 16 и 17 устанавливают углы открытия и закрытия рабочих камер с передней и задней сторон для организации газообмена в рабочих камерах.The internal arcs 18 (Fig. 3) are made from the central angle γ ° through 0 o (corresponding to the position of the
In the left and right working chambers (Fig. 4), where when the engine is running, the gas flow from the
By selecting the length of the
Ротор 4 (фиг. 1, 2) имеет рабочую поверхность 20, выполненную по форме четырехугольника. На каждой стороне ротора выполнены попарно выступы - передние 21 и задние 22. Выступы 21 и 22 (фиг. 2 -4) выполнены с вершинами, в пазах которых установлены радиальные уплотнительные пластины 23, 24, 25 и 26 (фиг. 3), каждая из которых соединена с подпружиненными торцовыми пластинами 27 с помощью подпружиненных замков цилиндрической формы, имеющих пазы для радиальных и торцевых пластин, установленных в цилиндрические углубления с торцовых сторон ротора 4, при этом радиальные уплотнительные пластин 24 и 25 контактируют во многих положениях ротора 4 с дугами 18 и 19 впадин одновременно. Камеры сгорания 28 имеют цилиндрическую форму при положении ротора 4 в ВМТ, расположены у выступов 21 и 22 по обе стороны от рабочих поверхностей 11 и 20 рабочих камер с тангенциальным направлением каналов, соединяющих их с рабочими камерами ограниченных совместно с поверхностями камер сгорания 28 впадинами 12, 13, 14 и 15, выполненными на одной рабочей поверхности 11 и охватывающими выступы 21 и 22, выполненные на другой рабочей поверхности 20. The rotor 4 (Fig. 1, 2) has a working surface 20 made in the shape of a quadrangle. On each side of the rotor, protrusions are made in pairs -
Газовпускные 8 и выпускные 9 каналы с окнами выполнены в корпусе 1 между рабочими поверхностями 11 и 20 рабочих камер, каждый из них постоянно соединен каналом, образованным корпусом 1 и ротором 4 с двумя смежными впадинами, а через них поочередно соединяется при работе двигателя, с двумя рабочими камерами. The
Механизмы компенсации зазоров в уплотнениях (фиг. 5) выполнены в виде цилиндров 29, установленных в роторе 4 параллельно его оси вращения, подпружиненных поршней 30 с ползунами 31, пружинами 32 и направляющими 35, размещенных в цилиндрах с возможностью образования надпоршневых 33 и подпоршневых 34 пространств, и штоков 36, связанных с направляющими 35 ползунов 31 кинематически и с уплотнительными пластинами 24 (23, 25, 26), рабочие стороны ползунов 31 pасположены под острым углом к оси соответствующего цилиндра 29 и жестко связаны с направляющими 35. Штоки 36 с уплотнением 37 снабжены головками, ползуны 31 своими рабочими сторонами сброшены в сторону уплотнительных пластин 24 (23, 25 и 26), направляющие 35 ползунов 31 выполнены сопряженными с головками штоков 36, имеющими канавки параллельные направляющим 35. Надпоршневые пространства 33 соединены каналами 38 (или 39, 40 и 41 от других пар уплотнительных пластин) в роторе 4 с входными отверстиями, расположенными в роторе 4 на втулке 42 эксцентрика 43 с возможностью при каждом обороте эксцентрикового вала 7 сообщения с окружными канавками 46 (44, 45 и 47) на рабочей поверхности эксцентрика 43, последовательно каждой рабочей камеры, а осевой 48 и радиальные каналы 51 (49, 50 и 52) сообщены с источником давления рабочей текучей среды с масляным насосом смазки двигателя. The compensation mechanisms for the gaps in the seals (Fig. 5) are made in the form of
Второй вариант механизмов компенсации зазоров в уплотнениях (фиг. 6) выполнен в виде цилиндров 53, установленных в роторе 4 радиально, поршней 54 с пружинами 55 помещенных в цилиндры 53 с возможностью образования надпоршневых 56 и подпоршневых 57 пространств и штоков 58 с уплотнением 59, связанных жестко одним концом с поршнями 54, а другим концом шарнирно с уплотнительными пластинами 24 (23, 24 и 26), причем надпоршневые пространства 56 соединены каналами 60 (или 61, 62, 63 от других пар уплотнительных пластин) в роторе 4 с входными отверстиями на втулке 42 эксцентрика 43 с возможностью при каждом обороте эксцентрикового вала 7 сообщения с окружными канавками 46 (или 44, 45 и 47 от других пар уплотнительных пластин) на поверхности эксцентрика 43 последовательно каждый рабочей камеры 28, а осевой 48 и радиальные каналы 51 (49, 50 и 52) сообщены с источником давления масляным насосом смазки двигателя. The second variant of the compensation mechanisms for gaps in the seals (Fig. 6) is made in the form of cylinders 53 mounted radially in the
Устройство управления механизмом компенсации зазоров в уплотнениях (фиг. 5, 6) выполнены в виде участков окружных канавок 46 (или 44, 45 и 47 от других пар уплотнительных пластин) на рабочей поверхности эксцентрика 43 и соединенных радиальными каналами 51 (49, 50 и 52) с осевым каналом 48 в эксцентриковом валу 7 и с насосом смазки двигателя. Участки окружных канавок 46 (44, 45 и 47) выполнены по числу вершин на выступах 21 и 22 и пар уплотнительных пластин 24 (23, 25 и 26) в рабочей камере и расположены с возможностью при каждом обороте эксцентрикового вала 7 сообщения с входными отверстиями каналов 38 (39, 40 и 41) на втулке 42 эксцентрикового вала 7 последовательно каждой рабочей камеры и сообщения с надпоршневыми пространствами 33 цилиндров 29 соответствующей пары уплотнительных пластин 24 (23, 24 и 26) в положениях одновременного их контакта с уплотняемыми поверхностями впадин 12, 13, 14 и 15. Входные отверстия каналов 38 (39, 40 и 41) в роторе 4 выполнены на втулке 42 по числу пар уплотнительных пластин 24 (23, 25 и 26) в рабочих камерах двигателя. The control device for the compensation mechanism for gaps in the seals (Fig. 5, 6) is made in the form of sections of circumferential grooves 46 (or 44, 45 and 47 from other pairs of sealing plates) on the working surface of the eccentric 43 and connected by radial channels 51 (49, 50 and 52 ) with an axial channel 48 in the
Длина дуги окружности каждой окружной канавки 46 (44, 45 и 47) по углу поворота эксцентрикового вала равна длине наименьшей из пары дуг окружностей уплотняемых поверхностей впадин 12, 13, 14 и 15 в период одновременного их контакта с парой уплотнительных пластин 24 (23, 25 и 26), но меньше ее с передней стороны на угол А 2o и с задней стороны (по отношению направления вращения эксцентрикового вала) на угол В 1o.The circumference of each circumferential groove 46 (44, 45, and 47) along the angle of rotation of the eccentric shaft is equal to the length of the smallest of the pair of arcs of circles of the sealing surfaces of the
На фиг.1 схематически показана развертка рабочей поверхности эксцентрика 43 с четырьмя участками окружных канавок 44, 45, 46 и 47 по числу вершин на выступах 21 и 22 и пар уплотнительных пластин 23 26 одной рабочей камеры. На развертке 0o поворота эксцентрикового вала 7 соответствует положению ротора 4 в ВМТ, а 180o в НМТ, пунктиром показаны центральные углы дуг (180-β°)-γ°, γ°-δ°, δ°-γ° и γ°-(180°-α°) начала и конца одновременного контакта пар уплотнительных пластин соответственно 23, 24, 25 и 26 с уплотняемыми поверхностями впадин 12, 13, 14 и 15. На развертке также показано, что участки окружных канавок 44, 45, 46 и 47 по углу поворота эксцентрикового вала 7 совпадают и равны вышеуказанным центральным углам, но меньше их с передней стороны на малый угол А 2o, а с задней стороны на малый угол В 1o.Figure 1 schematically shows a scan of the working surface of the eccentric 43 with four sections of the
Уплотнительные пластины 23 26 (фиг.9), размещенные в пазах вершин ротора 4, снабжены пустотелыми головками с закруглениями, радиус которых больше половины толщины пластины, а толщина вершины равна диаметру закругления головки.
Устройство управления (фиг. 5, 6) выполнено в виде окружных канавок 46 (44, 45 и 47) на эксцентрике 43 и каналов 65 и 66 (показан только поперечный разрез) в роторе 4, размещенных с возможностью сообщения надпоршневых пространств 33 цилиндров 29 пар уплотнительных пластин 23 26, угловые положения начала и конца контакта которых с уплотняемыми поверхностями впадин (12 15) одинаковы или близки по угловому положению эксцентрикового вала 7, а в надпоршневых каналах ротора 4 установлены невозвратные клапана 67 с осью параллельной оси эксцентрикового вала и с возможностью пропуска текучей среды, только в сторону надпоршневых пространств 33 или 56. The control device (Fig. 5, 6) is made in the form of circumferential grooves 46 (44, 45 and 47) on the eccentric 43 and channels 65 and 66 (only a cross section is shown) in the
Работу описываемого двигателя и изменение объемов рабочих камер проследим на работе верхней рабочей камеры (фиг.10 13). The operation of the described engine and the change in the volume of the working chambers will be tracked at the work of the upper working chamber (figure 10 13).
На фиг.10 показана рабочая камера в положении ротора 4 соответствующему углу (180°+γ°) ПЭВ (фиг. 3), (отсчет углов производится от 0o по часовой стрелке до 360o).Figure 10 shows the working chamber in the position of the
В этом положении уплотнительная пластина 23 заднего выступа 22 начинает скользить по дуге 17 задней уплотнительной камеры 13. In this position, the sealing
Рабочая камера закрывается с задней стороны, закончена ее продувка по прямоточно-щелевой схеме и наполнение свежим зарядом воздуха, продолжается ее дозарядка свежим зарядом воздуха через газовпускное окно 8. The working chamber is closed from the rear side, its purge according to the direct-flow slotted pattern and filling with a fresh charge of air is completed, it is recharged with a fresh charge of air through the
При дальнейшем движении ротора 4 на углу (180°+β°) ПЭВ уплотнительная пластина 23 переднего выступа 21 начинает скользить по дуге 16 передней уплотнительной камеры 12.With further movement of the
Рабочая камера закрыта с задней и с передней сторон. Закончена ее дозарядка свежим зарядом воздуха, начинается его сжатие. The working chamber is closed from the rear and from the front. Its recharging with a fresh charge of air is completed, its compression begins.
На фиг. 11 показана рабочая камера в положении ротора 4, соответствующее углу (360°-δ°) ПЭВ (фиг.3). В этом положении уплотнительные пластины 24 выступов 21 и 22 начинают скользить по дугам 18 уплотнительных камер 12 и 13.In FIG. 11 shows the working chamber in the position of the
При дальнейшем движении ротора 4 в положении, соответствующем углу (360°-δ°) ПЭВ уплотнительные пластины 25 выступов 21 и 22 начинают скользить по дугам 19 уплотнительных камер 12 и 23. Рабочая камера закрыта с обеих сторон скольжением по контурам уплотнительных камер 12 и 13 двумя уплотнительными пластинами 24 и 25 одновременно. Продолжается сжатие свежего заряда воздуха.With further movement of the
Во время сжатия рабочая поверхность 20 ротора 4 вытесняет основную массу рабочего заряда из рабочей камеры в две камеры сгорания 28, а остальная часть заряда остается в относительно узких зазорах между рабочими поверхностями 20 и 11, соответственно ротора 4 и корпуса 1. При этом вытеснение рабочего заряда в камеры сгорания 27 осуществляется с тангенциальным направлением потока, чем достигается интенсивное турбулентное (вихревое) его движение в камерах сгорания. During compression, the working surface 20 of the
Форсунками 10 топливо подается в камеры сгорания 27, топливо самовоспламеняется или принудительно воспламеняется происходит рабочий ход. The
На фиг. 12 показана рабочая камера в положении ротора 4 на 0o ПЭВ, соответствующем ее минимальному объему, которая закрыта с обеих сторон двумя рядами уплотнительных пластин 24 и 25.In FIG. 12 shows the working chamber in the position of the
В начальный период процесса расширения и сгорания происходит интенсивное турбулентное движение рабочего заряда за счет его засасывания в расширяющиеся зазоры между рабочими поверхностями 20 и 11 ротора и корпуса, а также за счет выброса горящего рабочего заряда из камер сгорания 28 в рабочие камеры 28 при резком увеличении в них давления. Интенсивное турбулентное движение рабочего заряда происходит также за счет его движения в обратном направлении из противоположно расположенных камер сгорания 28 в среднюю часть рабочей камеры, при этом два потока устремляются навстречу друг другу, сталкиваются, интенсивно смешиваются, что способствует ускоренному догоранию топлива, и в итоге обеспечивает высокая полнота сгорания топлива практически полное сгорание топлива. In the initial period of the expansion and combustion process, an intensive turbulent movement of the working charge occurs due to its suction into the expanding gaps between the working
При дальнейшем движении ротора 4, в положении, соответствующему углу (360°+δ°) ПЭВ, когда давление газов в рабочей камере упадет, уплотнительные пластины 24 выступов 21 и 22 прекращают скользить по дугам 18 уплотнительных камер 12 и 13 рабочая камера закрыта с обеих сторон скольжением до дугам 19 по одной уплотнительной пластине 25.With further movement of the
В положении ротора 4, соответствующему углу (360°+γ°) ПЭВ, скольжение уплотнительных пластин 25 по уплотняемым поверхностям прекращается, а уплотнительная пластина 26 начинает скользить по дугам 16.In the position of the
На фиг. 13 показана рабочая камера в положении ротора 4, соответствующему углу (540°-β°) ПЭВ, при котором уплотнительная пластина 26 прекращает скользить по дуге 16 задней уплотнительной камеры 13, рабочая камера сообщается с выпускным каналом 9, начинается свободный выпуск отработавших газов.In FIG. 13 shows the working chamber in the
При дальнейшем движении ротора 4 уплотнительная пластина 26 выступа 21 на углу (540°-β°) ПЭВ, прекращает скользить по дуге 17 передней уплотнительной камеры 12, рабочая камера открывается с передней стороны и сообщается с впускным каналов 8, начинается ее продувка свежим зарядом воздуха по прямоточно-щелевой схеме.With further movement of the
В положении ротора 4 соответствующему углу (540°+β°) ПЭВ рабочие процессы повторяются.In the position of the
В нижней, правой и левой рабочих камерах рабочие процессы и газообмен осуществляют аналогично описанному выше. In the lower, right and left working chambers, work processes and gas exchange are carried out similarly to those described above.
Однако в правой и левой рабочих камерах, в отличие от выше указанного, поскольку дуги 17 срезаны на большую величину, чем дуги 16, то соответственно скольжение уплотнительных пластин по дугам 17 заканчивается раньше и начинается позже, а скольжение по дугам 16 заканчивается позже и начинается раньше. However, in the right and left working chambers, in contrast to the above, since the
В каждой рабочей камере осуществляется двухтактный рабочий цикл, рабочие циклы в рабочих камерах осуществляются поочередно, что обеспечивает в одной секции двигателя поддерживание крутящего момента двигателя на высоком уровне в течение 360o ПЭВ.In each working chamber, a two-stroke duty cycle is carried out, duty cycles in the working chambers are carried out alternately, which ensures that the engine torque is kept at a high level for 360 o SEV in one section of the engine.
Работа механизмов компенсации зазоров в уплотнениях и устройства управления этими механизмами. The work of compensation mechanisms for gaps in seals and control devices for these mechanisms.
Перед запуском двигателя медленно проворачивают силовой эксцентриковый вал 5 несколько оборотов и одновременно создают насосом давления масла в системе смазки двигателя, в том числе и в осевом канале 48 синхронизирующего эксцентрикового вала 7. При этом участки окружных канавок 44 47 на поверхности эксцентрика 43 совпадают с входными отверстиями, на поверхности втулки 42 эксцентрика, надпоршневых каналов 38 41 соответствующей своей пары уплотнительных пластин 23 26 последовательно каждой рабочей камеры. В надпоршневых пространствах 33 цилиндров 29 создается давление масла, под действием которого поршни 30 с ползунами 34 выдвигаются из цилиндров 29 сжимая пружины 32, выдвигают шток 36 и уплотнительные пластины 24 из пазов их установки и прижимают к уплотняемым поверхностям. Затем двигатель запускают. Before starting the engine, slowly turn the power
При вращении эксцентрикового вала 7 участки окружных канавок 44 47 прекращают совпадать с входными отверстиями надпоршневых каналов 38 41, масло в надпоршневых каналах 38 41 и в надпоршневых пространствах 33 отсекается от системы смазки двигателя и запирается между поршнями 30 и поверхностью эксцентрика 43, чем удерживаются неподвижно поршни 30 с ползунами 31, штока 36 и уплотнительные пластины 23 26 в своих пазах установки. При дальнейшем вращении эксцентрикового вала 7, уплотнительные пластины 23 26 продолжают скользить с обкатыванием с задней стороны по конечным участкам уплотняемых поверхностей впадин 12 15, затем движутся по своим бесконтактным траекториям и вновь начинают скользить с передней стороны по начальным участкам этих же уплотняемых поверхностей. Достигается безударное восстановление контакта уплотнительных пластин 23 26 по уплотняемым поверхностям. When the
При дальнейшем вращении эксцентрика 43, участки окружных канавок 44 47 вновь начинают совпадать с входными отверстиями надпоршневых каналов 38 41 и надпоршневые пространства 33 вновь сообщаются с осевым каналом 48 и с масляным насосом, уплотнительные пластины 23 26 получают свободу радиального перемещения и прижимаются к уплотняемым поверхностям впадин 12 15 давлением масла на поршни 30, рабочими газами, инерционными силами, действующими на штоки 36 и уплотнительных пластин 23 26. При этом выбирается износ уплотнительных пластин 23 26 и уплотняемых поверхностей впадин 12 15, температурные расширения, неточности изготовления и др. при каждом обороте силового вала. With further rotation of the eccentric 43, the sections of the
При остановке двигателя давление масла в надпоршневых пространствах 33 падает, сжатые пружины 32 перемещают поршни 30 с ползунами 31 вновь цилиндров 29, ползуны 31 взаимодействуя на головки штоков 36 втягивают уплотнительные пластины 23 26 внутрь пазов. When the engine stops, the oil pressure in the above-
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884755403A RU2076217C1 (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Rotary internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884755403A RU2076217C1 (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Rotary internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2076217C1 true RU2076217C1 (en) | 1997-03-27 |
Family
ID=21477679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884755403A RU2076217C1 (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Rotary internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2076217C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7650860B2 (en) | 2005-04-29 | 2010-01-26 | Iris Engines, Inc. | Engine with pivoting type piston |
-
1988
- 1988-07-19 RU SU884755403A patent/RU2076217C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 3990406, кл. F 02 B 55/14, 1976. 2. Патент США N 1864699, кл. F 01 C 1/04, 1932. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7650860B2 (en) | 2005-04-29 | 2010-01-26 | Iris Engines, Inc. | Engine with pivoting type piston |
| US7707975B2 (en) | 2005-04-29 | 2010-05-04 | Iris Engines, Inc. | Radial impulse engine, pump, and compressor systems, and associated methods of operation |
| US7753011B2 (en) | 2005-04-29 | 2010-07-13 | Iris Engines, Inc. | Radial impulse engine, pump, and compressor systems, and associated methods of operation |
| US7770546B2 (en) | 2005-04-29 | 2010-08-10 | Iris Engines, Inc. | Radial impulse engine, pump, and compressor systems, and associated methods of operation |
| US8100094B2 (en) | 2005-04-29 | 2012-01-24 | Iris Engines, Inc. | Radial impulse engine, pump, and compressor systems, and associated methods of operation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5352295A (en) | Rotary vane engine | |
| US6983729B2 (en) | Rotary piston machine | |
| WO2003052245A1 (en) | Sequential rotary piston engine | |
| US5596963A (en) | Stage combustion rotary engine | |
| WO2006075353A2 (en) | Cat and mouse type machine | |
| US5681156A (en) | Piston machine having a piston mounted on synchronously rotating crankshafts | |
| EP0734486B1 (en) | Rotary engine | |
| WO1996012870A1 (en) | Internal combustion engine | |
| RU2076217C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| US3872840A (en) | Rotary machine | |
| US3886910A (en) | Rotary, multi-chambered, internal combustion engine | |
| RU2737467C1 (en) | Conrod-free rotary engine | |
| US4290341A (en) | Rotary engine | |
| US5350287A (en) | Rotary engine and cam-operated working member assembly | |
| RU186583U1 (en) | ROTARY ENGINE | |
| GB2075122A (en) | Rotary positive-displacement fluid-machines | |
| US6401671B1 (en) | Draw rotary engine | |
| RU200107U1 (en) | Connecting rod rotor motor | |
| RU2829558C1 (en) | Internal combustion engine | |
| US4227506A (en) | Internal combustion engine | |
| RU2152522C1 (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
| US3612007A (en) | Oscillating piston internal combustion engine or compressor | |
| US4139336A (en) | Expansible chamber apparatus with pairs of cylindrical rollers | |
| RU2056511C1 (en) | Synchronous two-rotor piston engine | |
| EP0012781B1 (en) | Expansible chamber apparatus with pairs of cylindrical rollers |