CS209074B1

CS209074B1 - Rotary internal combustion engine with prolongated expansion

Info

Publication number: CS209074B1
Application number: CS225477A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Hrabak
Original assignee: Frantisek Hrabak
Priority date: 1977-04-05
Filing date: 1977-04-05
Publication date: 1981-10-30

Description

Předmětem vynálezu je rotační spalovací motor ( s prodlouženou expanzí, sestávající z tvarovaného kotouče, na jehož obvodu jsou vytvořeny různě velké prohlubně a z kruhového pláště, uspořádaného na společné ose s tvarovaným kotoučem a opatřeného jedním nebo více páry šoupátek dosedajících na povrch kotouče.The object of the invention is a rotary internal combustion engine (extended expansion consisting of a shaped disc having circumferentially varying recesses and a circular casing arranged on a common axis with the shaped disc and provided with one or more pairs of slides abutting the surface of the disc.

V současné době je známa celá řada rotačních motorů. K nejnovějším patří konstrukce, u níž v kruhové skříni statoru je rotor eliptického průřezu, po jehož povrchu kloužou lišty upevněné radiálně posuvně v pouzdrech kruhové skříně, ( například motor Kolletiho. V průběhu jedné otáčky rotoru se mezi dvěma vrcholy rotoru kluzně těsně dosedajícími na povrch skříně a třemi lištami vytvářejí v prostoru mezi rotorem a povrchem kruhové skříně postupně po celém obvodu skříně čtyři komory pracovního čtyřdobého cyklu odpovídající sání, kompresi, expanzi a vytlačování plynů. ^! Obdobná je i činnost dalších rotačních motorů, •jako například u motoru typu Wankel, kde jsou pracovní prostory vymezeny vrcholy excentricky uspořádaného trojbokého pístu dosedajícími na vnitřní plochu dvouobloukové skříně. U dosud j známých rotačních motorů se tudíž na vymezení proměnného objemu pracovní komory, tj. na Qhraničení prostoru mezi povrchem rotoru a kříní, (podílí alespoň jeden vrchol rotoru kluzně těsně posedající na povrch skříně. U těchto motorů není zhámo řešení, které by umožnilo dosáhnout zvětšeného expanzního poměru proti kompresnímu poměru a tím dokonalejšího spalování směsi a vyššího i koeficientu tepelné účinnosti motoru.A number of rotary motors are currently known. Recent designs include an elliptical cross-section rotor in the stator circular housing, with skirting mounted radially displaceably in the housing of the circular housing, such as a Kolleti engine, sliding over a single rotor revolution. and three bars in the space between the rotor and the surface of the circular casing gradually create four chambers of a four-cycle cycle corresponding to the suction, compression, expansion and expulsion of gases along the casing perimeter ^! similar to the operation of other rotary motors, such as Wankel the working spaces are defined by the vertices of an eccentrically arranged triangular piston abutting on the inner surface of the two-arch housing, so that in the prior art rotary motors, the space of the working chamber, i.e. the boundary between the rotor surface and the crossover, is defined; (at least one rotor apex is sliding close to the surface of the housing. There is no solution in these engines to achieve an increased expansion ratio against the compression ratio and thus a better combustion of the mixture and a higher thermal efficiency coefficient.

( Tyto nevýhody odstraňuje rotační spalovací ! motor s prodlouženou expanzí, vytvořený podle ( vynálezu. Sestává z tvarovaného kotouče, který má i něj méně čtyři souosé kruhové úseky odlišných poloměrů spojené nesouosými úseky tvarovaného kotouče zvanými svahy, přičemž středové úhly | kruhových úseků jsou menší než 95° a z kruhového pláště opatřeného nejméně dvěma šoupátky uspořádanými na obvodu pláště v úhlovém rozestupu menším než 95°, která kluzně dosedají na povrch tvarovaného kotouče a vymezují prostor pracovních komor. Povrch tvarovaného kotouče, po němž kloužou šoupátka, je dnem komory a vnitřní stěna kruhového pláště je stropem komory. Boční stěny komory může tvořit tvarovaný kotouč nebo kruhový plášť. Hloubka komory je dána rozdílem mezi poloměrem vnitřní stěny pláště a poloměrem kruhového úseku tvarovaného kotouče nacházejícího se mezi párem šoupátek. Tvarovaný kotouč může být vzhledem k ose obou kruhových těles uvnitř pláště nebo vně pláště a může být rotorem nebo statorem. Pri otáčení tvarovaného kotouče nebo pláště procházejí postupně mezi párem šou209074 pátek souosé kruhové úseky odlišných poloměrů, tj. sací, stlačovací, expanzní a vytěsňovací a vytvářejí mezi tímtéž párem šoupátek příslušné pracovní komory čtyřdobého cyklu výbušného motoru. Vhodnou volbou poloměrů kruhových úseků tvarovaného kotouče lze dosáhnout žádoucích poměrů mezi objemy nasáté pohonné směsi, stlačené pohonné směsi a-spalných zplodin po expanzi, tj. žádoucího kompresního poměru a expanzního poměru. Prostor pracovní komory mezi párem šoupátek lze mimoto při expanzi zvětšit o mimokomórový prostor umístěním přídavného šoupátka v jousedství páru hlavních šoupátek. Kruhový mqtor podle vynálezu může být konstruován jako zážehový i Vznětový a mohou v něm být spalována stejná paliva jako v zážehových a vznětových motorech pístových. Několik jednoduchých motorů sestávajících z jednoho kruhového pláště a jednoho tvarovaného kotouče může být upevněno na společné ose a vytvářet tak motor kombinovaný.(These elongations are overcome by the extended expansion rotary internal combustion engine of the present invention. It consists of a shaped disc having less than four coaxial circular sections of different radii connected by non-aligned sections of the shaped disc called slopes, the center angles of the circular sections being smaller than 95 ° and a circular casing provided with at least two sliders arranged at an angular spacing of less than 95 ° on the circumference of the casing and sliding against the surface of the shaped disc and defining the working chamber space. The side walls of the chamber may be formed by a shaped disc or a circular shell The depth of the chamber is given by the difference between the radius of the inner wall of the shell and the radius of the circular section of the shaped disc located between the pair of sliders. The rotated disc may be a rotor or stator with respect to the axis of the two circular bodies and may be a rotor or a stator.To rotate the shaped disc or skirt, circular sections of different radii, i.e. suction, compression, expansion and displacement, between the same pair of slides the respective working chambers of a four-stroke cycle of an explosive engine. By appropriately selecting the radii of the circular sections of the molded disc, the desired proportions between the volumes of the aspirated propellant, the compressed propellant and the combustion gases after expansion, i.e. the desired compression ratio and expansion ratio, can be achieved. In addition, the expansion chamber space between the pair of sliders can be increased by extra-chamber space during expansion by placing an additional slider adjacent to the pair of main sliders. The circular generator according to the invention can be designed as both positive-ignition and compression-ignition engines and can burn the same fuels as in spark-ignition and compression-ignition piston engines. Several simple motors consisting of one circular housing and one shaped disc can be mounted on a common axis to form a combined motor.

Na rozdíl od motoru Kolletiho a jemu podobných, v nichž je pracovní komora ohraničena vrcholem rotujícího pístu kluzně těsně posedajícím na povrch skříně a pracovní cykl se uskutečňuje postupně po celém obvodu skříně, v kruhovém motoru podle vynálezu se uskuteční celý pracovní cykl v prostoru mezi tvarovaným kotoučem a pláštěm ohraničeném jedním párem šoupátek. Na rozdíl od pístových spalovacích motorů i Wankelova motoru, v nichž je kompresní poměr roven expanznímu poměru, umožňuje kruhový motor se šoupátkovými komorami zvětšit expanzní poměr proti kompresnímu a zvýšit tak užitečnou práci jednoho cyklu motoru vzhledem k jednotce spotřebovaného paliva. Kromě této hlavní výhody je předností nového motoru proti pístovým motorům kruhový pohyb hnaného tvarovaného kotouče nebo pláště. Důsledkem zvětšeného expanzního poměru je také o několik set °C nižší teplota výfukových plynů než u pístového motoru a dokonalé spálení paliva. Dalšími výhodami motoru jsou jeho relativně nízká hmotnost a vyloučení výfukových ventilů, které jsou nahrazeny výfukovými otvory. Točivý moment je přitom vyšší než u pístového motoru srovnatelného výkonu.Unlike the Kolleti engine and the like, in which the working chamber is bounded by the top of the rotating piston sliding tightly against the surface of the housing and the working cycle takes place over the entire circumference of the housing, and a skirt bounded by one pair of sliders. Unlike piston engines and Wankel engines in which the compression ratio is equal to the expansion ratio, the ring motor with spool chambers allows the expansion ratio to be increased relative to the compression ratio, thus increasing the useful work of one engine cycle relative to the fuel consumption unit. In addition to this main advantage, the advantage of the new engine over the piston engines is the circular movement of the driven shaped disc or sheath. The increased expansion ratio also results in several hundred degrees Celsius lower exhaust gas temperature than a piston engine and perfect combustion of fuel. Other advantages of the engine are its relatively low weight and the elimination of exhaust valves which are replaced by exhaust ports. The torque is higher than that of a piston engine of comparable power.

Schéma kruhového výbušného motoru s šoupátkovými komorami a jeho činnost jsou objasněny v dále uvedeném popisu jeho jednotlivých variant a na přiložených výkresech.The schematic diagram of the circular internal combustion engine with slide valves and its operation is explained in the following description of its variants and in the accompanying drawings.

Na obr. 1 až 3 je varianta motoru, v níž je tvarovaný kotouč 1 uvnitř kruhového pláště 2 a vytváří boční stěny komor 5. Na obr. 1 je zevní pohled na kruhový plášť 2 s pouzdry 3 šoupátek 4 klouzající mezi okraji tvarovaného kotouče 1 umístěného uvnitř pláště 2. Obr. 2 znázorňuje řez A—A kruhovým pláštěm 2 a tvarovaným kotoučem 1 v místě vyznačeném na obr. 1. Z obr. 2 je zřejmé rozdělení obou polovin tvarovaného kotouče 1 na vytěsňovací kruhový úsek a, sací kruhový úsek c, stlačovací kruhový úsek e a expanzní kruhový úsek g s odlišnými poloměry a na spojující je svahy b, d, f, h. Ve svazích h je jednoduchými šipkami naznačeno hmístění výfukových otvorů. Na kruhovém plášti 2 jsqu, jqzpústěny tři páry radiálně posuvných šoupátek 4 v pouzdrech 3! pořadí šoupátek je označeno římskými číslicemi I až VI. Prostor mezi kruhovým pláštěm 2 a tvarovaným kotoučem 1, ohraničený jedním párem šoupátek 4, tvoří komoru 5. Velikost komory 5 se mění v závislosti na tom, jaký kruhový úsek tvarovaného kotouče 1, tj. zda vytěsňovací kruhový úsek a, sací kruhový úsek c, stlačovací kruhový úsek e nebo expanzní kruhový úsek g se nachází mezi párem šoupátek 4. Obr. 3 znázorňuje řez Β—B vyznačený na obr. 2. Na obr. 3 jsou ukázány boční stěny 6 tvarovaného kotouče 1 s vnějšími okraji 7 bočních stěn obepínajících kruhový plášť 2 a umístění šoupátka 4 v komoře 5; jeden vnější okraj bočních stěn 7 je snímatelný a umožňuje sestavení motoru. Strop komor je tvořen kruhovým pláštěm 2 a boční stěny a dno komor tvarovaným kotoučem 1. Rotorem může být jak tvarovaný kotouč 1, tak kruhový plášť 2. Vnější okraje 7 bočních stěn tvarovaného kotouče 1 a strany kruhového pláště mohou být na styku opatřeny drážkami zvyšujícími těsnost a umožňujícími mazání kluzných ploch.1 to 3 is a variant of the engine in which the shaped disc 1 is inside the circular housing 2 and forms the side walls of the chambers 5. FIG. 1 is an external view of the circular housing 2 with bushings 3 of slides 4 sliding between the edges of the shaped disc 1 inside the housing 2. FIG. 2 shows a cross-section A-A of the circular housing 2 and the molded disk 1 at the position shown in FIG. 1. FIG. 2 shows the separation of the two halves of the molded disk 1 into the displacement ring section a, suction ring section c, compression ring section e the slopes b, d, f, h are connected to the connecting g with different radii a. On slopes h the location of the exhaust ports is indicated by simple arrows. Three pairs of radially displaceable sliders 4 in the sleeves 3 are disposed on the circular housing 2. the order of the gate valves is indicated by the Roman numerals I to VI. The space between the circular casing 2 and the shaped disc 1, bounded by one pair of sliders 4, forms the chamber 5. The size of the chamber 5 varies depending on the circular section of the shaped disc 1, i.e. the compression ring section e or the expansion ring section g is located between the pair of sliders 4. FIG. 3 shows a cross-sectional view of FIG. 2. FIG. 3 shows the side walls 6 of the shaped disc 1 with the outer edges 7 of the side walls enclosing the circular housing 2 and the position of the slide 4 in the chamber 5; one outer edge of the side walls 7 is removable and allows assembly of the engine. The ceiling of the chambers is formed by a circular shell 2 and the side walls and the bottom of the chambers by a shaped disc 1. The rotor may be both a shaped disc 1 and a circular skin 2. The outer edges 7 of the side walls of the shaped disc 1 and sides of the circular skin may be and allowing lubrication of sliding surfaces.

Ňa obr. 4 je ukázán pohyb radiálního šoupátka 4 v pouzdře 3 pomocí vodicích válečků 8 uložených v kuličkových ližiskách. Řez C-C, vyznačený na obr. 4, je zobrazen na obr. 5. Znázorňuje dva profily 9 na vnější straně šoupátka, které zapadají do drážek vodicích válečků a zabezpečují rovnoměrný radiální pohyb šoupátka 4. Podélně vyvrtaný otvory 10 do šoupátka 4 snižují jeho hmotnost -a umožňují uložení přítlačných pružin opřených ; o snímatelné víčko pouzdra. Pouzdro 3 a podélné otvory šoupátka 4 mohou být zčásti naplněny • motorovým olejem a stěny pouzdra 3 chlazeny vzduchem nebo protékající kapalinou. Na obr. 6 je ukázán úhel, který svírá spodní okraj radiálního šoupátka 11 s jeho příčnou osou; musí převyšovat úhly svahů b, d, f, h tvarovaného kotouče 1. Na spodním okraji šoupátka 11 je upevněna vyměnitelná lišta 12 přečnívající jehq vnitřní stranu o 2 až mm. Tlakem působícím na převis lišty je šoupátko 4 přitlačováno ke dnu komory 5, v důsledku čehož může být zmenšena síla přítlačných pružin t umístěných v podélných otvorech 10 šoupátka 4. Vyměnitelné lišty mohou být upevněny i na bocích ¹ spodní části šoupátka 4 zasahující do komor 5; nepřečnívají okraj šoupátka 4, ale jsou od něj na vnitřní straně odděleny vertikální kónickou štěrbinou.4 shows the movement of the radial slide 4 in the housing 3 by means of guide rollers 8 mounted in ball bearings. The section CC shown in FIG. 4 is shown in FIG. 5. It illustrates two profiles 9 on the outside of the slide which engage the grooves of the guide rollers and ensure a uniform radial movement of the slide 4. The longitudinally drilled holes 10 into the slide 4 reduce its weight. and allow the support springs to be supported; o removable housing cover. The housing 3 and the longitudinal openings of the slide 4 may be partially filled with engine oil and the walls of the housing 3 cooled by air or liquid. Fig. 6 shows the angle between the lower edge of the radial slide 11 and its transverse axis; it must exceed the slope angles b, d, f, h of the shaped disc 1. At the lower edge of the slide 11, a replaceable bar 12 overhangs the inner side by 2 to mm is fixed. Pressure acting on the overhang strip, the slide 4 is pushed to the bottom of the chamber 5 can consequently be reduced thickness t of the pressure springs disposed in the elongate holes 10 of the slide 4. replaceable rails can be fastened on ^one side the bottom part of the slide 4 projecting into the chambers 5; they do not protrude from the edge of the slide 4 but are separated from it on the inside by a vertical conical slot.

Činnost varianty, znázorněné na obr. 1 až 3, v níž je tvarovaný kotouč 1 uvnitř kruhového pláště 2 a vytváří boční stěny komor 5, bude objasněna podle obr. 2 za předpokladu, že tvarovaný kotouč je rotorem a kruhový plášť 2 statorem. Sled kruhových úseků tvarovaného kotouče 1 na obr.The operation of the variant shown in FIGS. 1 to 3 in which the shaped disc 1 is inside the circular housing 2 and forms the side walls of the chambers 5 will be elucidated according to FIG. 2 provided the shaped disc is a rotor and the circular housing 2 is a stator. The sequence of circular sections of the shaped disk 1 in FIG.

odpovídá pravotočivému pohybu rotoru. Zážeh, označený hvězdičkou a sací nebo vstřikový ventil, označený dvojitou šipkou, jsou proto umístěny v blízkosti lichých šoupátek 4. Dospěje-li při pravotočivém otáčení rotoru hranice mezi vytěsňovacím kruhovým úsekem a a svahem b k lichému í šoupátku 4, otevře se sací ventil a prostor mezi párem šoupátek 4, např. pátým a šestým, se začíná plnit pohonnou směsí nebo vzduchem. V okamžii ku, kdy se mezi týmiž šoupátky 4 nachází sací kruhový úsek c, je dosaženo objemu sací komory a sací ventil se uzavře. Při pokračujícím pravotočivém otáčení rotoru je plyn mezi tímtéž párem šoupátek 4 stlačován a dosahuje objemu stlačovací komory v okamžiku, kdy se mezi šoupátky nachází stlačovací kruhový úsek e. Přibližně v tétó poloze rotoru se uskutečňuje zážeh směsi nebo vstřiknutí paliva. Liché šoupátko 4 klouže se svahu f, na nějž l působí rozpínající se spalné zplodiny a tlačí rotor doprava. Vysoký tlak spalných zplodin působí bezprostředně po spálení paliva jen na malou plochu svahu f. S posunem lichého šoupátka 4 od hranice stlačovacího kruhového úseku e a svahu f k hranici mezi svahem f a expanzním kruhovým úsekem g tlak plynů klesá, ale současně vzrůstá plocha svahu ť, čímž se pokles síly působící na svah zpomaluje ve srovnání s poklesem tlaku plynů.corresponds to the clockwise movement of the rotor. The ignition marked with an asterisk and the suction or injection valve indicated with a double arrow are therefore located near the odd sliders 4. If, when the rotor rotates clockwise, if the boundary between the displacement ring section and the slope b reaches the odd slider 4. a pair of sliders 4, e.g., the fifth and sixth, are started to be filled with fuel or air. When the suction ring section c is located between the same sliders 4, the volume of the suction chamber is reached and the suction valve is closed. As the rotor rotates clockwise, the gas between the same pair of sliders 4 is compressed and reaches the volume of the compression chamber when the compression ring section e is located between the sliders. Approximately at this rotor position, the mixture ignites or injects fuel. The odd slider 4 slides on the slope f, on which l is applied by the expanding combustion products and pushes the rotor to the right. The high combustion gas pressure acts only on a small slope area f immediately after the fuel burns. As the odd slider 4 moves away from the boundary of the compression ring section e and the slope fk the boundary between the slope f and the expansion ring section g decreases. the decrease in force on the slope slows down compared to the decrease in gas pressure.

Jakmile sjede se svahu f i sudé šoupátko 4 a mezi párem šoupátek 4 se octne expanzní kruhový úsek g, zaujímají spalné zplodiny objem expanšní komory a práci už nekonají. V následujícím úseku rotoru, svahu h, jsou proto jednoduchými šipkami znázorněny výfukové otvory, jimiž jsou plyny při dalším posunu sudého šoupátka 4 vytlačovány do výfuku. Při přechodu lichého šoupátka přes hranici vytěsňovacího kruhového úseku a a svahu b se otevře sací ventil a pracovní cykl, tj. plnění sací komory, stlačení směsi a expanze spalných zplodin, se pro daný pár šoupátek opakuje. U popisované varianty motoru podle obr. 1 až 3 se za jednu otáčku rotoru uskuteční šest pracovních cyklů. Podstatného zvětšení expanzního poměru proti kompresnímu se dosáhne umístěním přídavného šoupátka 4 za každý pár hlavních šoupátek 4 a propojením expanzní komory 5 s prostorem mezi sudým hlavním a přídavným šoupátkem. Způsob propojení je objasněn níže při popisu obr. 11. Výfukové plyny se odvádějí dutými paprsky umístěnými mezi výfukovými otvory a mezikružím na ose motoru ústícím do výfukové roury. Příčný řez dutými paprsky může být oválný a protilehlé paprsky mohou být orientovány okolo svých podélných os tak, aby vytvářely vrtuli. Vzduch nasátý na otevřené straně motoru potom účinně ochlazuje rotor i výfukové plyny a na opačné, zakryté straně rotoru, se vytlačuje do topného potrubí nebo do výfukové roury. Při instalaci krytu kolem obvodu motoru a jedné jeho strany se může prosávaného vzduchu využít i k chlazení statoru.As soon as the even slider 4 descends from the slope f and the expansion ring section g is located between the pair of sliders 4, the combustion products occupy the volume of the expansion chamber and no longer work. Therefore, in the following section of the rotor, slope h, the exhaust ports through which the gases are forced into the exhaust during further displacement of the even spool 4 are represented by simple arrows. As the odd slider crosses the border of the expulsion ring section a and slope b, the suction valve opens and the duty cycle, i.e., filling the suction chamber, compressing the mixture and expanding the exhaust gas, is repeated for the pair of sliders. In the described engine variant according to FIGS. 1 to 3, six cycles are performed per revolution of the rotor. A substantial increase in the expansion ratio over the compression is achieved by placing an additional slide 4 for each pair of main slide 4 and connecting the expansion chamber 5 to the space between the even main slide and the additional slide. The method of coupling is explained below in the description of FIG. 11. The exhaust gases are removed by hollow spokes located between the exhaust ports and the annular ring on the engine axis opening into the exhaust pipe. The cross-section of the hollow spokes may be oval and the opposing spokes may be oriented around their longitudinal axes to form a propeller. The air aspirated on the open side of the engine then effectively cools the rotor and the exhaust gases, and on the opposite, covered side of the rotor, is forced out into the heating pipe or into the exhaust pipe. When installing the cover around the motor perimeter and one side of the motor, the suction air can also be used to cool the stator.

Na obr. 7 je zobrazen řez motorem, jehož kruhový plášť 2 se šoupátky 4 se nachází uvnitř tvarovaného kotouče 1. Pouzdra 3 šoupátek 4 tvoří střední část paprsků spojujících kruhový plášť 2 δ jSěVňóu óšóu. Vnější tvarovaný kotouč 1 je opět pravotočivým rotorem se stejnou funkcí jako na obr. 2. Strany a obvod rotoru může objímatFIG. 7 shows a cross-sectional view of an engine whose circular housing 2 with sliders 4 is located inside the shaped disc 1. The bushings 3 of the sliders 4 form the central part of the rays connecting the circular housing 2. The outer shaped disk 1 is again a right-handed rotor with the same function as in Fig. 2. The sides and the periphery of the rotor can

..... I.......... I .....

kruhový kryt, z nějž na obvodu vyúsťují výfukdvé i roury. Prosávání vzduchu kolem rotoru a vytlačo\ vání spalných zplqdin z krytu do výfukových rour i se dosáhne radiálním žebrováním stěn rotoru.a circular cover from which the exhaust pipes and pipes run out on the perimeter. Suction of air around the rotor and expulsion of combustion gases from the housing into the exhaust pipes is achieved by radial ribbing of the rotor walls.

; Elektrické kabely, vzduchové a palivové potrubí jsou vedeny k plášti-statoru jeho dutou osou. i Na obr, 8 je znázorněn průřez motorem, jehož kruhový plášť 2 a pouzdra 3 šoupátek jsou stejné jako na obr. 1 až 7, ale spodní částí šoupátek 4 jsou polokruhové a pohybují se v prohlubních tvářová- , ného kotouče 1, jejichž průřez je kruhovou úsečí. Délky jednotlivých úseků tvarovaného kotouče 1 a hloubky komor jsou stejné jako na óbr. 2.; Electrical cables, air and fuel lines are routed to the stator housing through its hollow axis. Fig. 8 shows a cross-section of an engine whose circular casing 2 and spool bushings 3 are the same as in Figs. 1 to 7, but the lower part of the spools 4 are semicircular and move in recesses of the forming disk 1 whose cross-section is circular segment. The lengths of the individual sections of the shaped disk 1 and the depths of the chambers are the same as in FIG. 2.

Na obr. 9 až 11 je varianta motoru, v níž je i tvarovaný kotouč 1 uvnitř kruhového pláště 2, který tvoří strop i boční stěny komor 5. Na obr.'9 je znázorněn příčný řez expanzní komorou 5 a na obr. 10 příčný řez stlačovací komorou 5. Znázorněná pouzdra 3 šoupátek a šoupátka 4 jsou stejná jako na obr. 4 a 6 Jedna snímatelná stěna kruhového ' pláště 2 umožňuje uložení tvarovaného kotouče 1. Tvarovaný kotouč 1, tj. rotor, má na obou stranách kruhové vodicí okraje 13, které při otáčení kloužou po vnitřních okrajích 14 bočních stěn kruhového ’ i pláště 2, tj. statoru. Podstatnou výhodou dané , varianty motoru proti variantě zobrazené na obr. ί η 1 až 3 je omezení styku šoupátka 4 s rotorem jen na í spodní okraj šoupátka 4. Odlišný stator umožňuje j také účinné chlazení bočních stěn a stropu komor ! 5 protékající kapalinou.Figures 9 to 11 show a variant of the engine, in which the shaped disc 1 is also inside the circular casing 2, which forms the ceiling and the side walls of the chambers 5. Figure 9 shows a cross section of the expansion chamber 5 and Figure 10 a cross section 4 and 6. One removable wall of the circular housing 2 allows the shaped disc 1 to be accommodated. The shaped disc 1, i.e. the rotor, has circular guiding edges 13 on both sides. which, when rotated, slide on the inner edges 14 of the side walls of the circular housing 2, i.e. the stator. An essential advantage of the engine variant over the variant shown in FIGS. 1 to 3 is that the contact of the spool 4 with the rotor is limited only to the lower edge of the spool 4. A different stator also allows efficient cooling of the side walls and ceiling of the chambers! 5 flowing through the liquid.

Schéma této varianty s šesti páry hlavních i šoupátek 4, jejichž pořadí je označeno římskými číslicemi I až XII, je znázorněno na obr. 11. Obě I poloviny tvarovaného kotouče 1 jsou rozděleny na J úseky a až h podobně jako na obr. 2; ve svazích h jsou jednoduchými šipkami označeny výfukové otvory. Odvod výfukových plynů a vzdušné chlazení mohou být řešeny stejně jako u varianty na obr.A diagram of this variant with six pairs of main and slide 4, the order of which is indicated by the Roman numerals I to XII, is shown in Fig. 11. The two I halves of the shaped disc 1 are divided into J sections a to h similar to Fig. 2; on slopes h, the exhaust ports are marked with simple arrows. Exhaust exhaust and air cooling can be handled in the same way as in the variant of FIG.

2. Poblíž lichých šoupátek 4 je dvojitou šipkou i označen sací, respektive vstřikový ventil a hvězdičkou zážeh směsi. Činnost motoru je analogická výše popsané činnosti varianty podle obr. 2. Vzhledem k šesti párům šoupátek vykoná však motor za jednu otáčku rotoru dvanáct pracovních cyklů. Expanzní prostor je podstatně rozšířen ; spojením pracovní komory 5, vytvořené ohraniče: ním expanzního kruhového úseku g párem šoupátek, s mimokomorovým prostorem 5’. Spojení se uskuteční tak, že sudé šoupátko 4 se na rozhraní stlačovacího kruhového úseku e a svahu f pozvedne na úroveň vytěsňovacího kruhového úseku a a z té¹ to polohy se uvolní teprve na rozhraní svahu h a vytěsňovacího kruhového úseku a; na obr. 11 jsou v této poloze šoupátka čtvrté a dvanácté. Plynné zplodiny vzniklé spálením pohonné směsi, např. mezi šoupátky třetím a čtvrtým, adiabaticky ί expandují do takto rozšířeného prostoru mezi i šoupátky třetím a devátým a konají práci potud, j pokud je plocha svahu ť v expanzním prostoru větší j než plocha svahu h. Podle znázorněného uspořádání se proto po přechodu devátého šoupátka přes hranici stlačovacího kruhového úseku e a svahu f tvarovaného kotouče 1 octne třetí šoupátko za výfukovými otvory ve svahu h a spalné zplodiny se jimi z expanzního prostoru vytlačují.2. In the vicinity of the odd sliders 4, the suction and injection valves, respectively, and the star of the mixture ignition are marked with a double arrow i. The operation of the motor is analogous to the operation of the variant of FIG. 2 described above. However, because of the six pairs of gate valves, the motor performs twelve duty cycles per rotor revolution. The expansion space is substantially extended; by connecting the working chamber 5 formed by the boundaries of the expansion ring section g by a pair of sliders, with the extra-chamber space 5 '. Linking is accomplished so that the valve 4 even at the boundary portion of the compression ring ea slope f raises the level of displacement of the circular section ¹ AAZ the position it is released only at the interface of the slope ha and displacing the circular section; in Fig. 11, the sliders are fourth and twelfth in this position. Combustion gases, for example between the third and fourth slide valves, adiabatically expand into such an extended space between the third and ninth slide valves and do the work as long as the slope area t in the expansion space is greater than the slope area h. Therefore, after passing the ninth slide over the boundary of the compression ring section e of the slope f of the shaped disc 1, the third slide behind the exhaust openings in the slope h and the combustion gases are forced out of the expansion space.

Podobně jako v popsaném motoru s šesti páry šoupátek 4 lze rozšířit expanzní prostor i u motoru s třemi páry šoupátek 4. V daném případě je však třeba umístit za každým párem šoupátek 4 hlavních jedno šoupátko přídavné. Byly-li by na motoru znázorněném na obr. 11 jen tři páry hlavních šoupátek 4, a to první-druhé, třetí-čtvrté a pátéšesté, stala by se přídavnými šoupátka sedmé, deváté a jedenácté.Similarly to the described six-spool motor 4, the expansion space can be extended to a three-spool motor 4. However, in this case, one additional spool must be provided after each pair of 4 main spool pairs. If there were only three pairs of main sliders 4 in the engine shown in FIG. 11, namely the first-second, third-fourth and fifth-sixth, the seventh, ninth and eleventh additional sliders would become.

Na obr. 12 až 15 je znázorněn kruhový motor s jiným typem šoupátka než radiálním. Je kruhové a klouže vypouklým povrchem 15 po výřezu 16 v kruhovém plášti 2 a po vyduté čelní stěně 17 pouzdra 3. Na jeho zkoseném spodním okraji je těsnicí vyměnitelná lišta 12 s převisem; její funkce je stejná jako u radiálního šoupátka 4 na obr. 6. Kruhové šoupátko je spojeno s radiálně orientovaným opěrným ramenem 18 zakončeným ložiskovým otvorem 19. Hřídel 20, procházející ložiskem 19 opěrného ramene 18, je uložena v bočních stěnách kruhového pláště 2. Přítlačné pružiny ; šoupátka se mohou opírat o snímatelné šikmé víko 21 pouzdra. Páry šoupátek, orientovaných vypouklými otvory proti sobě, jsou rozmístěny na i kruhovém plášti 2 podobně jako šoupátka radiální ^!4. Tvarovaný kotouč 1 je stejný jako na obr. 2 a 11. Na obr. 15 je axiální řez pouzdrem kruhového šoupátka vyznačený na obr. 14.12 to 15 shows a circular motor with a different type of spool than a radial one. It is circular and slides over the convex surface 15 after the cutout 16 in the circular housing 2 and on the concave face 17 of the housing 3. On its bevelled lower edge there is a sealing replaceable lip 12 with an overhang; its function is the same as that of the radial slide 4 in Fig. 6. The circular slide is connected to a radially oriented support arm 18 terminated by a bearing bore 19. The shaft 20 extending through the bearing 19 of the support arm 18 is mounted in the side walls of the circular housing 2. ; the sliders may rest on a removable inclined lid 21 of the housing. The pairs of gate valves oriented with convex openings facing each other are distributed on the circular casing 2 similarly to the radial gate valves ^! 4. The shaped disk 1 is the same as in FIGS. 2 and 11. FIG. 15 is an axial section through the sleeve of the circular slide shown in FIG. 14.

| Na obr. 16 až 18 je ukázán jeden z možných způsobů chlazení radiálního šoupátka 4 vzduchem. Obr. 16 znázorňuje bokorys šoupátka 4 a podélný řez a obr. 17 příčný řez šoupátkem. U spodního okraje šoupátka je ústí horizontálního otvoru 22, jímž se propojí dna šesti otvorů 10, vyvrtaných podélně do šoupátka; ústí se před konečným opracováním vnějších stěn uzavře přivařením vložky. Podélnými otvory v bocích šoupátka 23 se propojí krajní podélné otvory 10 v šoupátku s kruhovými otvory 24 v bocích pouzdra 3 na obr. 18. Horní ústí krajních podélných otvorů 10 v šoupátku jsou uzavřena zátkami 25.| Figures 16 to 18 show one possible method of cooling the radial slide 4 with air. Giant. 16 shows a side view of the slide 4 and a longitudinal section, and FIG. 17 shows a cross section of the slide. At the lower edge of the spool there is an orifice of a horizontal aperture 22 through which the bottom of six apertures 10 are drilled longitudinally into the spool; the orifice is closed by welding the liner before final treatment of the outer walls. The longitudinal openings in the sides of the slide 23 connect the longitudinal openings 10 in the slide with the circular openings 24 in the sides of the housing 3 in Fig. 18. The upper mouths of the outer longitudinal openings 10 in the slide are closed by plugs 25.

Na obr. 18 je vertikální řez pouzdrem 3 šoupátkaFig. 18 is a vertical sectional view of the slide housing 3

4, šoupátkem 4 a kruhovým pláštěm 2 motoru. Ve stropu a bočních stěnách pouzdra 3 jsou kruhové otvory s ventily 26, např. membránovými nebo kuličkovými. Při pronikání šoupátka 4 do prohlubně rotoru se vytváří v prostoru pouzdra 3 podtlak, jímž se uzavřou ventily na bocích a otevřou ventily ve stropu pouzdra 3, jimiž se nasaje vzduch. Při zdvihu šoupátka 4 se mírným přetlakem v prostoru pouzdra 3 uzavřou ventily ve stropu a otevřou ventily v bocích pouzdra 3, jimiž se vytlačí ohřátý4, the slide 4 and the circular motor shell 2. In the ceiling and side walls of the housing 3 there are circular openings with valves 26, eg diaphragm or ball valves. As the slider 4 enters the rotor well, a vacuum is created in the housing 3, by which the valves on the sides are closed and the valves in the ceiling of the housing 3 are opened, by means of which air is sucked in. When the valve 4 is lifted with a slight overpressure in the space of the housing 3, the valves in the ceiling close and open the valves in the sides of the housing 3 to push out the heated

Claims

SUBJECT 1. An extended-expansion rotary internal combustion engine consisting of a circular housing provided with

Radially sliding gate valves abutting on your face! ! air. The amount of compressed air is increased several times by expanding the upper part of the opening of the housing 3 and attaching to the upper edges of the slide 4 a frame which fills the area between the edges 1 of the slide 4 and the walls of the expanded part of the housing 3. By suitably positioning the valve openings in the ceiling and walls of the housing 3, air is drawn in as the slider 4 is raised and lowered into the space below the frame; this results in continuous air extrusion in one direction during both lift and fall of the slide.

The described embodiments of the circular combustion engine with slide chambers, the duty cycle of which runs in the space between one pair of slide valves, possibly increased by the interspace chamber, and which has an increased expansion ratio against the compression, are not exhaustive variants of this engine. In order to achieve an optimal ratio between the speed of the radial movement of the slide and the speed of its sliding on the surface of the shaped disc, for example, a sequence may be used! 2, 7 and 11, as well as the radii, the circular sections of the shaped disk 1 and the width! 2, 7 and 11. Instead of the closed bushes 3 and the pressure springs of the radial slide 4, for example, the open bushes 3 'of the slide 4 and the pressed shaped ring 27 fixedly connected to the shaped disc 1 in FIG. 19. The shape of the pressure ring 27 here follows the surface of the shaped disc 1 on which the slide slides. In order to achieve greater power, several single or circular motors can be used, i.e. from a single circular housing j; 2 and one shaped disc 1, fastened to ^; common axis and assemble the combined engine. In the arrangement of the two single motor housings according to FIGS. 2 or 11, several rotors are fixedly connected to a common shaft in the combined motor. By suitably rotating each of the fixedly fixed jackets with the sliders, one achieves straight; specific force of expanding gases on the shaft during the whole revolution. The power of the combined ring motor corresponds approximately to the sum of the power of the connected single ring motors.

The calculations show that by connecting the expansion chamber 5 and the off-chamber space 5 'according to Fig. 11, the expansion ratio is increased by 2.18 times the compression ratio. With a compression ratio of 7.83 and instantaneous combustion of the propellant, this achieves a third higher economic efficiency coefficient than that of an engine with an expansion ratio of compression.

OF THE INVENTION

An inlaid disk relatively rotating relative to the housing, characterized in that the shaped disk (1) has at least four coaxial circular sections, namely a displacement ring section (a), a suction ring section (c), a compression ring section (e) and an expansion section. a circular section (g) of different radii, the center angles of the circular sections interconnected by the slopes (b, d, f, h) are less than 95 ° and the sheath (2) has at least at the periphery | two slide valves (4) arranged at an angular spacing of: less than 95 ° and sliding against the surface; shaped disc (1) and define the space of working chambers (5) of the whole four-stroke cycle and engine.

A rotary internal combustion engine according to Claim 1, characterized in that the suction ring section (c) bounded by a pair of sliders (4) forms a working chamber (5) of smaller volume than the expansion ring section (g); | a shaped disc, (1) bounded by the same pair of sliders (4).

Rotary internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the working chamber (5) is formed.

by limiting the expansion ring section (g) of the shaped disc (1) by a pair of sliders (4) it is connectable to the extra-chamber space (5) formed between the working chamber (5) and another slider (4) adjacent to it.

Rotary internal combustion engine according to Claim 1, characterized in that the shaped disk (1) is arranged inside the annular shell (2).

Rotary internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the shaped disc (1) is arranged outside the circular housing (2). !

6. A rotary internal combustion engine according to claim 1, labeled _f vy- that the shaped disc (1) is circular ja stator housing (2) is a rotor. ' ¹ 1

7. A rotary internal combustion engine according to claim 1, wherein the shaped disk (1) is a rotor; and the circular housing (2) is a stator.