HU209428B - Rotary piston engine and internal combustion engine - Google Patents
Rotary piston engine and internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- HU209428B HU209428B HU550390A HU550390A HU209428B HU 209428 B HU209428 B HU 209428B HU 550390 A HU550390 A HU 550390A HU 550390 A HU550390 A HU 550390A HU 209428 B HU209428 B HU 209428B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- rotor blade
- space
- rotary piston
- rotor
- rotary
- Prior art date
Links
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
A találmány tárgya forgódugattyús gép folyadékok és gázok térfogatkiszorítással történő szállítására vagy szivattyú-, kompresszor- és/vagy motorüzemi alkalmazásra. A találmány tárgyát képezi továbbá egy olyan belső égésű motor, amely egymással egy zárt terű égéskamra közbeiktatásával sorbakapcsolt két forgódugattyús gépet tartalmaz. A forgódugattyús gép olyan kialakítású rotorlapáttal (41) és zárótest (5) palásthoronnyal (50) rendelkezik, amelynek eredményeként a rotorlapát (41) a zárótesttel (5) a rotorlapátnak (41) a palásthomyon (50) való áthaladása közben is folytonosan tömítő módon érintkezik. Ezt a találmány szerint a rotorlapát (41) ill. a palásthorony (50) keresztmetszeti szelvényét meghatározó síkgörbe vonulat ill. burkológörbe megfelelő megválasztásával érjük el. A találmány szerint a rotorlapát (41) homlokfelületét (410) meghatározó síkgörbe szakasz a zárótest (5) egy kerületi pontjának relatív pályagörbéje egy a rotortengellyel (40) együttforgó síkon, míg a palásthorony határgörbéje a rotorlapát (41) szelvényét leíró síkgörbe szakaszok relatív pályagörbéinek burkológörbéje egy a zárótesttel (5) együttforgó síkon. HU 209 428 B A leírás terjedelme: 10 oldal (ezen belül 2 lap ábra)The present invention relates to a rotary piston machine for transporting liquids and gases by volume displacement or for pump, compressor and / or motor operation. The invention further relates to an internal combustion engine comprising two rotary piston machines coupled to each other via an enclosed combustion chamber. The rotary piston machine has a rotor blade (41) and a closing body (5) of a design having a clamping groove (50) which causes the rotor blade (41) to be permanently sealed in the passage of the rotor blade (41) through the cladding sand (50) through the closure body (5). . According to the present invention, the rotor blade (41) or the rotor blade (41) is provided. a planar curve defining the cross-sectional profile of the cladding groove (50); by choosing the appropriate envelope. According to the invention, the flat curve section defining the front face (410) of the rotor blade (41) is the relative path curve of a peripheral point of the closure body (5) in a plane rotating with the rotor axis (40), while the boundary curve of the clamping groove is the envelope curve of the relative curves of the flat curve sections describing the rotor blade (41). one in a plane rotating with the closing body (5). EN 209 428 B Description scope: 10 pages (including 2 sheets)
Description
A találmány tárgya forgódugattyús gép, amely egy homlokvégein célszerűen sík határolófalakkal tömítetten zárt házban kialakított körhengeralakú legalább egy munkateret, minden munkatérben egy-egy ennek tengelyvonalával egytengelyűén elhelyezett, a munkatér átmérőjénél kisebb átmérőjű forgathatóan ágyazott rotortengelyből és ezzel együttforgó merev, a rotortengely palástjából a munkatér palástjáig sugárirányban kinyúló, egy a rotortengely forgásirányában nézve elülső homlokfelülettel, adott esetben egy a rotortengely forgása során a munkatér palástján tömítetten elmozduló lapátvégi csúszófelülettel, valamint egy forgásirányban nézve hátsó hátfelülettel határolt, sugárirányban változó szelvényvastagságú legalább egy rotorlapátból álló forgódugattyút, a forgódugattyú(k)hoz tartozó, a háznak a munkater(ek)et átható, a megfelelő munkatér tengelyvonalával rendre térközzel párhuzamos tengelyvonalú furatában (furataiban) illesztetten és elforgathatóan elrendezett, a munkatérbe a rotortengely palástfelületét tömítetten elérő mélységig bemerülve az adott munkateret rendre a rotorlapát(ok) homlok- ill. hátfelületet(i) mindenkori helyzetével meghatározott változó térfogatú térrészekre osztó, a forgódugattyú legalább egy rotorlapátjának ütközésmentes tömített áthaladását megengedő keresztmetszeti szelvényű, a rotorlapátok mindenkori számával azonos számú és azok szögosztásával megegyező szögosztásban bemélyített alkotóirányú palásthoronnyal kiképzett zárótest(ek)et, a forgódugattyú(k) és a hozzájuk) rendelt zárótest(ek) között azonos szögsebességű ellentétes forgásirányú csúszásmentes kinematikai kapcsolódást fenntartó szerkezeti elemeket, előnyösen fogaskerékpár(oka)t, a legalább egy munkatér egyes térrészeibe ill. azokból legalább időlegesen közegáramlást megengedő közegvezető és/vagy áramlási keresztmetszet változtató csatomá(ka)t és járato(ka)t, továbbá forgató nyomatékot be- vagy elvezető, adott esetben átmeneti energiatároló, valamint egyes üzemviteli segédfunkciók, különösen hűtés, kenés, indítás, tüzelőanyag előkészítés és/vagy betáplálás, gyújtás és hasonlók ellátására, végzésére és vezérlésére alkalmas önmagukban ismert szerkezeti egységeket tartalmaz.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a rotary piston machine which comprises at least one working space having a circular cylindrical shape formed in a housing enclosed in a housing sealed with flat walls at its ends; at least one radially variable sectional width of radially extending radial width (defined by a radially protruding section) having a radially extending rotational width (defined by a forward facing surface rotating the rotor axis, having an anterior facing surface, optionally a rotatable blade sliding surface sealed on the periphery of the working space during rotation); , a axis perpendicular to the axis of the working space, passing through the working space (s) of the house, submerged in the work space to the depth of the rotor shaft (s), so that the work area is rotated by the rotor blade (s), respectively. (i) a circumferentially sloping, perpendicular, perpendicular, perpendicular, perpendicular to the rotor blade, dividing the backsheet (i) into variable volume compartments defined by its current position, allowing at least one rotor blade to rotate smoothly through the rotor blades; and structural members maintaining the same angular velocity between non-slip kinematics associated with them, preferably gear wheel (s), in each of the sections of the at least one working space. of which, at least temporarily, fluid transfer conduit (s) and / or channel (s) for varying fluid flow and / or transverse cross-section, and optionally a temporary energy storage device and certain operational auxiliary functions, in particular cooling, lubrication, starting, fuel containing units known per se for supplying, executing and controlling the preparation and / or feeding, ignition and the like.
A találmány tárgyát képezi továbbá egy olyan belső égésű motor is, amely két fenti jellegű forgódugattyús gépet tartalmaz, amelyek egy zártterű égéskamrán keresztül vannak egymással sorbakapcsolva.The invention also relates to an internal combustion engine comprising two rotary piston machines of the above type, which are connected in series with one another through a closed combustion chamber.
A térfogatkiszorítást egymáson legördülő elemek segítségével végző gépek közül a fogaskerékszivattyúk ismert módon csak folyadékszállításra alkalmasak, mert a gázszállításnál megkövetelt nagy térfogatok egy adott geometriai határméreten belül a fogszám csökkentését követelik meg, azonban ennek határt szab a fogtő alámetszésből fakadó szilárdsági korlát. A 105 983 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás egy olyan merev rotorlapátos forgódugattyús gépet ismertet, amely tulajdonképpen felfogható egy egyetlen foggal és egyetlen fogárokkal bíró fogaskerékszivattyúnak. A megoldás a fentebb jelzett problémát úgy kerüli meg, hogy a fogat ugyan nem metszi alá, de a fogat befogadó fogárkot a fog lábszélességének növekedési arányában meg kell növelnie. Ennek következtében a kompresszorként vagy szivattyúként alkalmazható forgódugattyús gép káros tere megnő, végnyomása ill. szívómagassága jelentősen leesik. Végeredményben tehát a szállítóképesség növelését a nyomásviszonyok romlásával fizeti meg.Of the machines that perform bulk displacement by means of roll-over elements, gear pumps are known to be suitable only for fluid transport because the large volumes required for gas transport require a reduction in the number of teeth within a given geometric limit, but limited by the strength of the mandrel undercut. Hungarian Patent No. 105,983 discloses a rigid rotor-blade rotary piston machine which is in fact conceived as a gear pump having a single tooth and a single tooth. The workaround avoids the above problem by not cutting the tooth, but it must increase the tooth trap to which the tooth grows as the tooth width increases. As a result, the rotating piston machine, which can be used as a compressor or a pump, increases its harmful space, its final pressure or its capacity. suction height drops significantly. In the end, it pays to increase its capacity by reducing pressure conditions.
Hasonló megoldást ismertet a 99 233 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás is, azzal a különbséggel, hogy itt a belső égésű motorként üzemelő merev rotorlapátos forgódugattyús gépben három fog-fogárok pár van kialakítva. Az elégtelenül alacsony nyomásviszonyra tekintettel ezen megoldás kompresszorként! alkalmazását nem is javasolják, a motort robbanóképes gázkeverékkel külön kompresszorról töltik meg. Könnyen belátható, hogy egy olyan szerkezet, amely nyomásviszonyai miatt motortöltésre kompresszorként használhatatlan, ugyanezen okok miatt motorkénti üzemeltetésre is alkalmatlan.A similar solution is disclosed in Hungarian Patent No. 99,233, except that in this case, a rigid rotor blade rotary piston machine operating as an internal combustion engine has three pairs of tooth-teeth. Due to the low pressure ratio, this solution is a compressor! they are not recommended, the engine is filled with an explosive gas mixture from a separate compressor. It is readily apparent that a device which, due to its pressure conditions, is unsuitable for use as a supercharger in the engine, and for the same reasons, is also unsuitable for operation as an engine.
Az ismertté vált térfogatkiszorításos forgógépek között nem ismeretes olyan szerkezeti megoldás, amely kellő nyomásviszony mellett kompresszor és motor üzemmódban egyaránt működőképes lenne. Mai ismereteink szerint ezt a követelményt csakis a turbógépek (turbókompresszorok, turbószivattyúk, turbómotorok) elégítik ki, amelyek azonban gázdinamikaiáramlástani és nem volumetrikus aíapelv szerint működnek. Ennek következtében csak magas fordulatszámon és a csúcsteljesítmény közelében működtethetők hasznosan, ami gazdaságos felhasználhatóságukat erősen behatárolja és csak néhány speciális alkalmazási területre korlátozza.Among the known volume displacement rotary machines, there is no known structural solution which can operate in both compressor and motor modes under sufficient pressure. To the present knowledge, this requirement is met only by turbochargers (turbochargers, turbochargers, turbochargers), which, however, operate on the basis of gas-flow and non-volumetric principles. As a result, they can only be used efficiently at high revs and near peak power, which greatly limits their economic usability and limits it to a few special applications.
A találmány célja olyan forgódugattyús gép kialakítása, amely széles fordulatszámtartományban és nagy nyomásviszony mellett kompresszorként és motorként egyaránt gazdaságosan működik, és megőrzi a turbinák folytonos forgómozgásának előnyös mechanikai sajátságát is.It is an object of the present invention to provide a rotary piston machine which operates economically as a compressor and motor over a wide range of revolutions and high pressures, while maintaining the advantageous mechanical property of continuous rotary motion of the turbines.
A találmány révén elérni kívánt célunk egy lengőmozgást végző szerkezeti elemektől mentes olyan új belső égésű motor kialakítása, amely a találmány szerinti forgógépek egy igen előnyös felhasználási területét alkotva alkalmas számos gyakorlati alkalmazás esetében az ismert hátrányokkal rendelkező hagyományos felépítésű belső égésű motorok helyettesítésére, kiváltására.It is an object of the present invention to provide a new internal combustion engine without oscillating structural members which, in a very advantageous application of the rotary machines according to the invention, is able to replace conventional internal combustion engines with known disadvantages in many practical applications.
A találmány alapját annak felismerése képezi, hogy a kitűzött cél, valamint még további előnyös hatások olyan merev forgólapátos forgódugattyús gép kialakításával és alkalmazásával érhetők el, amelynél a rotorlapát(ok) keresztmetszeti szelvényét és a forgódugatytyúhoz tartozó zárótest rotorlapáto(ka)t ütközésmentesen átengedő, az egy rotortengelyen elrendezett rotorlapátok számával azonos számú és az utóbbiak szögosztásának megfelelő szögosztásban kialakított palásthornyának keresztmetszeti szelvényét úgy képezzük ki, hogy a nyomott térrészek térfogatának teljes lecsökkenéséig hermetikusan tömített kapcsolódás biztosított a rotorlapát(ok) és a zárótest között, és ezáltal a káros terek miatti veszteségek elméletileg nullára, gyakorlatilag minimumra csökkenthetők, és volumetrikusThe present invention is based on the discovery that the object and further advantageous effects can be achieved by the design and use of a rigid rotary vane rotary machine in which the cross-sectional section of the rotor blade (s) and the rotor blade (s) associated with the piston forming a cross-sectional section of the peripheral groove of the same number of rotor blades arranged on a rotor shaft and formed at an angle distribution corresponding to the latter, such that a hermetically sealed connection between the rotor blade (s) and the closure body they can be reduced to zero, practically minimal, and volumetric
HU 209 428 B elven működő forgódugattyús géppel is megfelelően nagy nyomásviszonyok megvalósítása válik lehetővé igen széles fordulatszám határok között.Even with a rotary piston machine, it is possible to achieve sufficiently high pressure conditions at very wide speed limits.
A kitűzött célt tehát olyan, a bevezető bekezdésben részletezett ismert jegyekkel rendelkező forgódugatytyús gép kialakításával és alkalmazásával érjük el, amelynél a találmány új és meghatározó jellemzői szerint a rotorlapát(ok) keresztmetszeti szelvénye egy a torotlapát homlokfelületének metszetvonalát leíró első síkgörbéből, adott esetben egy annak csúszófelülete metszetvonalát leíró második síkgörbéből, valamint egy a rotorlapát hátfelületének metszetvonalát leíró harmadik síkgörbéből álló görbevonulattal van meghatározva. Az első síkgörbe a zárótest egy az utóbbit illesztetten befogadó furat tengelyvonala körül adott szögsebességgel forgatott kerületi pontja által a munkatér tengelyvonala körül azonos szögsebességgel, de ellentétes irányban forgatott síkon leírt relatív pályagörbének a rotortengely palástkörével közös érintési ponttól a munkatér palástkörével való, a rotorlapát egy belépőélét meghatározó metszéspontig terjedő szakasza, a második síkgörbe egy az említett belépőélet meghatározó metszésponttól a rotorlapát egy kilépőélét adó lapátkerületi pontjáig terjedő, a munkatér palástkörének sugarával azonos sugarú, szilárdsági követelmények alapján méretezett vagy előválasztott hosszúságú körívszakasz, és a harmadik síkgörbe egy a rotorlapát szilárdsági szempontból szükséges szelvényvastagsága, előnyösen az egyenszilárdság követelménye alapján az első síkgörbéből származtatott síkgörbének a rotorlapát kilépőélét meghatározó kerületi ponttól a rotortengely palástköréig terjedő szakasza. A zárótestbe bemélyített legalább egy palásthorony keresztmetszeti szelvénye találmányunk szerint a rotorlapát keresztmetszeti szelvényét a fentiek szerint leíró, első, második és harmadik síkgörbéből álló, a munkatér tengelyvonala körül adott szögsebességgel forgatott görbevonulatnak egy ugyanazon szögsebességgel, de ellentétes irányban a zárótestet illesztetten felvevő furat tengelyvonala körül forgó síkra történt leképzésével nyert relatív pályagörbe sereg burkológörbéjének a zárótest palástköre két kerületi pontja közötti, a zárótest palástkor belső tartományába eső szakasza.The object is thus achieved by the design and use of a rotary cam machine having known features as detailed in the introductory paragraph, wherein according to the novel and defining features of the invention the cross sectional section of the rotor blade (s) is a first plane curve is defined by a curve line consisting of a second plane curve defining its section and a third plane curve defining the rotor blade back surface. The first planar curve defines a relative point of rotation of a circumferentially tangent curve of the closure body rotated at a given angular velocity by a circumferential point of the closure receiving a hole at a given angular velocity about the axis of the working space at a similar angular velocity the second plane curve is a radius section of the intersection point from the intersection point of said entry point to the point of circumference of the rotor blade providing an exit edge of the rotor blade having the same radius as the radius of the work space, preferably on a plane curve derived from the first plane curve based on the requirement of equilibrium a portion of the rotor blade extending from the circumference which defines the exit edge of the rotor blade to the circumference of the rotor shaft. In accordance with the present invention, the cross-sectional section of the at least one peripheral groove recessed in the closure body is defined by a first, second, and third planar curves of the rotor blade as described above, is the portion of the envelope of the array of relative paths between two circumferential points of the circumference of the closure body which lies within the inner region of the closure body at the circumference.
Bizonyos esetekben kialakíthatók olyan rotorlapátok is, amelyek gyakorlatilag „csúcsosak” vagy „hegyesek”, azaz egyetlen élben végződnek. A találmány szerinti forgódugattyús gépek rotorlapátjai(i) tehát olyan(ok) is lehet(nek), hogy a rotorlapát(ok) belépőéle és kilépőéle gyakorlatilag egymással egybeesik, és a rotorlapát(ok) keresztmetszeti szelvényét leíró görbevonulat csak elhanyagolható kerületen mért hosszúságú második síkgörbe szakaszt tartalmaz.In some cases, rotor blades may be formed which are substantially "pointed" or "pointed", that is, terminated at a single edge. Thus, the rotor blades (s) of the rotary piston machines of the present invention may be such that the leading and the leading edges of the rotor blade (s) are substantially coincident with the contour of the rotor blade (s) in a second plane of negligible circumference. section.
A találmány szerinti forgódugattyús gépek lényeges szerkezeti változtatások nélkül egyaránt használhatók gáz- vagy folyadékszállító munkagépekként, tehát szivattyúkként vagy kompresszorokként, vagy gázzal (egy előnyös alkalmazásban vízgőzzel) vagy folyadékkal hajtott motorokként, tehát erőgépekként is.The rotary piston machines of the present invention can be used as gas or liquid transport machines, i.e. pumps or compressors, or gas (preferably water vapor) or liquid propulsion engines, without any major structural changes.
Találmányunk egy igen előnyös továbbfejlesztéseként végül kialakíthatók olyan új belső égésű motorok, amelyek egy zártterű égéskamra közbeiktatásával egymással sorbakapcsolt, célszerűen egy közös házban elrendezett két találmány szerinti forgódugattyús gépből állnak. Az ilyen találmány szerinti belső égésű motoroknál az első forgódugattyús gép a második forgódugattyús gép nyomatékleadó rotortengelyéről közvetlenül vagy közvetve meghajtott, levegőt vagy levegő és üzemanyag keveréket szállító forgódugattyút, továbbá a forgódugattyú munkaterét a rotorlapát homlok- ill. hátfelületének mindenkori helyzetével meghatározott változó térfogatú térrészekként egy nyomó térrészre ill. szívó térrészre osztó zárótestet tartalmaz, a nyomó térrész a rotortengely véglapjába adott sugáron és középponti szöggel a rotorlapáthoz képest meghatározott fázishelyzetben bemélyített ívelt horonyként kialakított járat közbeiktatásával nyomóoldali csatornán keresztül a zártterű égéskamrára van csatlakoztatva, míg a második forgódugattyús gép egy nyomatékleadó tengelyt képező rotortengelyű forgódugattyút és az utóbbi munkaterét a rotorlapát homlok- ill. hátfelületének mindenkori helyzetével meghatározott változó térfogatú térrészekként egy expanziós térrészre ill. fesztelenített közegkiszorító térrészre osztó zárótestet tartalmaz, ahol is az expanziós térrész egy a rotortengely véglapjába adott sugáron és középponti szöggel a rotorlapáthoz képest meghatározott fázishelyzetben bemélyített ívelt horonyként kialakított járat közbeiktatásával egy bevezető csatorna révén a zárt terű égéskamrával, míg a közegkiszorító térrész egy kivezető csatornán keresztül egy alacsony nyomású közeggyűjtő térrel, adott esetben a környező légtérrel van közvetve vagy közvetlenül összekötve. Az egymással sorbakapcsolt forgódugattyús gépekben az első gép munkaterének nyomó térrésze és az égéskamra, valamint az utóbbi és a második gép munkaterének expanziós térrésze közötti közegáramáramlási keresztmetszetek a gépek rotortengelyeinek homlokvégébe bemélyített ívelt horonyszerű járatok középponti szögeinek és a hozzájuk tartozó rotorlapáthoz viszonyított fázishelyzeteik megválasztásával vannak vezérelve.As a very advantageous development of the present invention, new internal combustion engines can be provided which consist of two rotary piston machines according to the invention, which are connected in series with one another by means of a closed combustion chamber. In such internal combustion engines according to the invention, the first rotary piston machine is a rotary piston driven directly or indirectly from the torque-releasing shaft of the second rotary machine to supply air or a mixture of air and fuel, and the rotor blade is rotatable. as variable volume compartments defined by the current position of its backsheet, to a compression compartment or compartment. comprising a divider for suction compartment, the compression space being connected to the rotary shaft via a radially engageable piston, the radial shaft being connected to the rotor shaft through a radially and centrally angled end of the rotor shaft, the latter working space with the rotor blade front and rear. as variable volume compartments defined by the current position of its back surface to an expansion volume, respectively. comprising a divider closure for dislocating fluid displacement compartment, wherein the expansion compartment is provided with a radially extending passageway through a radius and a central angle with respect to the rotor shaft end face in a defined phase position relative to the rotor blade; it is connected directly or indirectly to a low-pressure accumulation space, where appropriate to the surrounding air space. The fluid flow cross-sections between the pressurized space of the first machine working space and the expansion space of the latter and the second machine working space in rotary piston machines are centered on the central angles of the curved and perpendicular bores.
A találmány lényegét és további jellemzőit, valamint a belőle fakadó ill. az alkalmazásához fűződő előnyös hatásokat az alábbiakban kiviteli példák kapcsán a csatolt rajzra hivatkozva ismertetjük részletesebben. A rajzon azSummary of the invention the advantageous effects of its use will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings in connection with embodiments. In the drawing it is
1. ábra egy találmány szerinti forgódugattyús gép jellemző geometriai viszonyait és a forgódugattyú rotorlapátjának, valamint a zárótest palásthomyának keresztmetszeti szelvényét bemutató vonalas vázlat, aFig. 1 is a line diagram showing typical geometrical relationships of a rotary piston machine according to the invention and a cross-sectional view of a rotor blade of a rotary piston and a circumferential closure of the closure;
2. ábra egy példaképpeni, szivattyú/kompresszorként és gáz- vagy folyadékmotorként egyaránt üzemeltethető találmány szerinti forgódugattyús gép vonalas metszetvázlata, aFigure 2 is a schematic sectional diagram of an exemplary rotary piston machine of the present invention that can be operated as a pump / compressor and a gas or liquid engine;
3. ábra a 2. ábra szerinti forgódugattyús gép oldalnézete részben kitörve ill. metszve, míg aFigure 3 is a side elevational view of the rotary piston machine of Figure 2, partially broken away; engraved while the
4. ábra egy példaképpeni találmány szerinti belső égésű motor vázlatos keresztmetszete.Figure 4 is a schematic cross-sectional view of an exemplary internal combustion engine of the invention.
A csatolt rajz 1. ábráján egy találmány szerinti forgódugattyús gép jellemző geometriai viszonyai van3Figure 1 of the accompanying drawings shows typical geometrical relations of a rotary piston machine according to the invention 3
HU 209 428 B nak feltüntetve. Az ábra itt csupán érzékelteti, hogy a gép egy az ábrán nem feltüntetett házban kialakított, D10 palástátmérőjű, RIO sugarú 10 munkateret, ennek Z10 tengelyvonalával egytengelyű, a 10 munkatér D10 palástátmérőjénél kisebb D40 palástátmérőjű, R40 sugarú forgathatóan ágyazott 40 rotortengelyből és ezzel együttforgó merev, a 40 rotortengely palástjából a 10 munkatér palástjáig sugárirányban kinyúló, egy a 40 rotortengely forgásirányában nézve elülső 410 homlokfelülettel, egy a 40 rotortengely forgása során a 10 munkatér palástján tömítetten elmozduló lapátvégi 411 csúszófelülettel, valamint egy forgásirányban nézve hátsó 412 hátfelülettel határolt, sugárirányban változó S szelvény vastagságú 41 rotorlapátból álló térfogatkiszorító 4 forgódugattyút, valamint egy a háznak a 10 munkateret átható, a 10 munkatér Z10 tengelyvonalával térközzel párhuzamos Z12 tengely vonalú 12 furatában illesztetten és elforgathatóan elrendezett, a 10 munkatérbe a 40 rotortengely palástfelületét tömítetten elérő mélységig bemerülve a 10 munkateret rendre a 41 rotorlapát 410 homlokfelülete ill. 412 hátfelülete mindenkori helyzetével és egy a 40 rotortengely palástkörén fekvő O érintési pont helyzetével meghatározott változó térfogatú 101 és 102 térrészekre osztó, a 4 forgódugattyú 41 rotorlapátjának ütközésmentes tömített áthaladását megengedő keresztmetszeti szelvényű alkotóirányú 50 palásthoronnyal kiképzett D5 palástátmérőjű és R5 sugarú 5 zárótestet tartalmaz. A Z12 tengelyvonal Z10 tengelyvonaltól mért távolsága egyenlő az R40 és R5 sugarak összegével, és az 5 zárótest R5 sugara legalább akkora, mint a 10 munkatér RIO sugara. A 41 rotorlapát 1. ábrán jól látható keresztmetszeti szelvénye egy a 41 rotorlapát 410 homlokfelületének metszetvonalát leíró első síkgörbéből, egy annak 411 csúszófelülete metszetvonalát leíró második síkgörbéből, valamint egy a 41 rotorlapát 412 hátfelületének metszetvonalát leíró harmadik síkgörbéből álló görbevonulattal van meghatározva. A találmány lényeges és meghatározó jellemzői szerint az első síkgörbe az 5 zárótest egy a 12 furat Z12 tengelyvonala körül adott szögsebességgel forgatott kerületi pontja által a 10 munkatér Z10 tengelyvonala körül azonos szögsebességgel, de ellentétes irányban forgatott síkon leírt relatív pályagörbének a 40 rotortengely palástkörével közös érintési ponttól a 10 munkatér palástkörével való, a 41 rotorlapát egy 413 belépőélét meghatározó metszéspontig terjedő szakasza. A második síkgörbe egy a 413 belépőélet meghatározó metszésponttól a 41 rotorlapát egy 414 kilépőélét adó lapátkerületi pontjáig terjedő, a 10 munkatér palástkörének RIO sugarával azonos sugarú, szilárdsági követelmények alapján méretezett vagy előválasztott hosszúságú körívszakasz, míg a harmadik síkgörbe egy a 41 rotorlapát szilárdsági szempontból szükséges S szelvényvastagsága, az adott példaképpen! esetben a 41 rotorlapát egyenszilárdságának előírt követelménye alapján az első síkgörbéből származtatott síkgörbének a 41 rotorlapát 414 kilépőélét meghatározó kerületi ponttól a 40 rotortengely palástköréig terjedő szakasza. Az 5 zárótestbe bemélyített 50 palásthorony keresztmetszeti szelvénye a 41 rotorlapát keresztmetszeti szelvényét a fentiek szerint leíró, első, második és harmadik síkgörbéből álló, a 10 munkatér Z10 tengelyvonala körül adott szögsebességgel forgatott görbevonulatnak egy ugyanazon szögsebességgel, de ellentétes irányban az 5 zárótestet illesztetten felvevő 12 furat Z12 tengelyvonala körül forgó síkra történt leképzésével nyert relatív pályagörbe sereg burkológörbéjének az 5 zárótest palástköre két kerületi pontja közötti, a palástkor belső tartományába eső szakasza. A 41 rotorlapát és az 50 palásthorony ilyen találmány szerinti kialakítása maradéktalanul biztosítja, hogy a forgódugattyús gép üzemelése során a forgómozgást végző 41 rotorlapátot a vele szinkron forgó 5 zárótest 50 palásthomya ütközésmentesen átengedi, de mindvégig, ezenbelül egészen a 101 térrész térfogatának nullára csökkenéséig tömítő érintkezés áll fenn a 41 rotorlapát és az 5 zárótest között. A 41 rotorlapát áthaladása során ugyanis az 50 palásthorony belépőéli palástalkotója a 101 térrész térfogatának teljes lecsökkenéséig folyamatosan érinti a 41 rotorlapát 410 homlokfelületét. Ezt követően a továbbfordulás során a 41 rotorlapát 413 belépőéle érinti folyamatosan a kapcsolódás határpontjáig az 50 palásthorony felületét, miközben a 412 hátfelület folyamatosan legördül az 50 palásthoronynak a 41 rotorlapát kerresztmetszeti szelvénye relatív mozgása által megszabott burkológörbével határolt kivezető felületrészén. A továbbiakban a tömített zárást a 41 rotorlapát 411 csúszófelülete (amely egyetlen él, tehát gyakorlatilag elhanyagolható kiterjedésű is lehet) és a 10 munkatér palástja közötti csúszó illesztés adja. A 101 és 102 térrészeket ekkor egymástól második tömítő záróhely-.ként a 40 rotortengely palástja és az 5 zárótest palástja közötti illesztetten érintkező kapcsolódás választja el. A 41 rotorlapát és az 50 palásthorony keresztmetszeti szelvényének találmány szerinti kialakítása tehát fő előnyként azt eredményezi, hogy a találmány szerinti forgódugattyús gépekben az adott esetben kompressziótérként szolgáló 101 térrész térfogata a tömítettség folyamatos fennállása mellett gyakorlatilag nullára csökken, és ezáltal a gép alkalmas igen nagy nyomásviszonnyal való működésre is. Ehhez járulékosan még azon előny is társul, hogy az érintett szerkezeti elemek egymáson való legördülése során kizárólag csak radiális irányú csúszás lép fel, tangenciális csúszás tehát nincsen, aminek következtében fokozottan kopásálló szerkezeti kialakításhoz jutunk.EN 209 428 B. The figure here merely illustrates that the machine is a work space 10 of radius D10 of radius R10 in a housing not shown, of which it is rotatably mounted on a rotary axis 40 with a diameter of D40 less than the circumference of D10 of the work space 10, a radially extending transverse axis 12 extending radially from the periphery of the rotor shaft 40 to the periphery of the working space 10 having an anterior end face 410 viewed in the rotational direction of the rotor shaft, a volume displacement rotary piston 4 consisting of a rotor blade of thickness 41 and a bore 12 in a Z12 line extending through the housing through a working space 10 extending parallel to the axis Z10 of the chamber 10 Immersed in and rotatably disposed in the work space 10 to reach a depth sealed to the peripheral surface of the rotor shaft 40, the work space 10 is formed by the face 410 of the rotor blade 41 respectively. It has a transverse cross-sectional portion 5 and a radial sectional groove 5 having a transverse sectional diameter R 5 which divides the rotor blade 41 into a variable volume compartment 101 and 102 defined by its respective posterior surface and the position O of the circumferential axis of rotor 40. The distance of the axis Z12 from the axis Z10 is equal to the sum of the radii R40 and R5 and the radius R5 of the closing body 5 is at least equal to the radius R10 of the working space 10. 1 is a transverse sectional view of a rotor blade 41 having a first planar curve defining a sectional face of the rotor blade 41, a second planar contour of a sliding surface 411 of the rotor blade 41 and a third planar curvature of the rear surface 412 of the rotor blade 41. According to the essential and decisive features of the invention, the first planar curve defines a relative circumference of a relative rotation axis of a circumferential axis curved by a circumferential point of the closure body 5 at a given angular velocity about the axis 12 of the bore 12 at a given angular velocity a section of the working space 10 with a circumferential circumference extending to the intersection of the rotor blade 41 defining an entry edge 413. The second plane curve is an arcuate section S1 from the intersection point of the leading edge 413 to the vane periphery of the rotor blade 41 providing an exit edge 414 of the working space 10 having the same radius RIO radius as the periphery of the working space 10. section thickness, as an example! in the case of the rotor blade 41, according to the prescribed requirement for the solidity of the rotor blade 41, the plane curve derived from the first planar curve extends from the circumferential point defining the exit edge 414 of the rotor blade 41 to the periphery of the rotor shaft 40. The cross-sectional section of the peripheral groove 50 recessed in the closure body 5 has a first, second and third planar curves of the rotor blade 41, rotated at an angular velocity about the same, but opposite to The relative curve of the relative trajectory obtained by mapping the line Z12 to the axis of rotation is the portion of the envelope of the army envelope between the two circumferential points of the periphery of the closure body 5 which lies in the inner region of the mantle. Such a design of the rotor blade 41 and the peripheral groove 50 in accordance with the present invention fully ensures that the rotating blade 41 rotates the rotary blade 41 during synchronous operation of its synchronous rotating closure body 5, without impacting, but extending to the volume of the compartment 101 between the rotor blade 41 and the closing body 5. Namely, during passage of the rotor blade 41, the leading edge of the peripheral groove 50 continuously touches the front face 410 of the rotor blade 41 until the volume of the compartment 101 is completely reduced. Subsequently, during rotation, the leading edge 413 of the rotor blade 41 continuously touches the surface of the peripheral groove 50 to the point of engagement, while the rear surface 412 continuously rolls out the outer surface of the peripheral groove 50 defined by the envelope curve Further, the sealed closure is provided by the sliding fit between the sliding surface 411 of the rotor blade 41 (which may have a single edge, i.e. practically negligible), and the periphery of the working space 10. The space portions 101 and 102 are then separated from each other as a second sealing closure by an interconnected connection between the periphery of the rotor shaft 40 and the periphery of the closure body 5. The inventive design of the cross-sectional section of the rotor blade 41 and the peripheral groove 50 thus results in the main advantage being that the volume of the compartment 101 in the rotary piston machines according to the invention is practically zero while the compression is continuous, for operation. In addition, there is the advantage that only the radial slip occurs during roll-over of the structural members involved, so that there is no tangential slip, which results in a more abrasion-resistant construction.
Előnyösen számítógépes matematikai módszerrel a 41 rotorlapát keresztmetszeti szelvényét meghatározó görbevonulat és az 5 zárótest 50 palásthomya keresztmetszeti szelvényét leíró burkológörbe adatai bármely előválasztott R5, RIO és R40 sugarakra nézve számszerűen is meghatározhatók. Egy példaképpen R5 = 55 mm sugarú 5 zárótestet, R40 = 25 mm sugarú 40 rotortengelyt és RIO = 55 mm sugarú 10 munkateret tartalmazó példaképpeni találmány szerinti forgódugattyús gép esetében a 41 rotorlapát keresztmetszeti szelvényének 410 homlokfelületét meghatározó első síkgörbe szakasz számított koordinátái a Z10 tengelyvonal döféspontjába eső origójú és a 12 furat palástjához húzott érintővel egybeeső X4Preferably, the data of the curve defining the cross sectional profile of the rotor blade 41 and the envelope describing the cross sectional section of the closure body 5 can be numerically determined for any preselected radii R5, R10 and R40 by computer mathematical method. In an exemplary rotary machine of the present invention, the coordinates of the first plane curve of the first plane curve defining the end face 410 of the rotor blade 41 in the exemplary rotary blade machine 41 of the invention of origin and coinciding with the tang of the 12 holes X4
HU 209 428 B tengelyű derékszögű, az 1. ábrán látható X-Y koordinátarendszerben az alábbiak:In the X-Y coordinate system of Axis B, shown in Figure 1, the following:
gattyús gép 5 zárótestébe bemélyített 50 palásthorony keresztmetszeti szelvényét meghatározó burkológörbe szakasz számított koordinátái a Z12 tengelyvonal döféspontjába eső origójú és a 10 munkatér palástjához húzott érintővel egybeeső X’-tengelyű derékszögű, az 1. ábrán látható X’-Y’ koordinátarendszerben az alábbiak:The calculated coordinates of the envelope section defining the cross sectional groove 50 embedded in the closing body 5 of the cantilever machine are of the X'-Y coordinate shown in Fig.
Az X’ tengely alatti (a negatív Y’ tartományba eső) görbeszakasz koordinátáiThe coordinates of the curve segment under the X 'axis (in the negative Y' region)
görbeszakasz koordinátáicoordinates of curve section
Ihletek akár numerikus vezérlésű szerszámgéppel, akár hagyományos Fellow rendszerű lefejtőgépeken egyélű szerszámmal kialakíthatók.Inspirations can be made with either a numerically controlled machine tool or a conventional Fellow unpacking machine with a single-edged tool.
Egy példaképpeni egyszerű egy rotorlapátos találmány szerinti forgódugattyús gép egyszerűsített keresztmetszeti vázlata a 2. ábrán, oldalnézete a 3. ábrán látható. A gép végein 2 és 3 határolófalakkal lezárt 1 házból, ennek Z12 tengely vonalú 12 furatába illeszkedő, 50 palásthoronnyal ellátott 5 zárótestből, ez utóbbival 6 fogaskerékpár révén mechanikai kapcsolatban álló, a Z10 tengelyvonalú 10 munkatérben elhelyezkedő 40 rotortengelyű, 41 rotorlapátos 4 forgódugattyúból áll, és az 1 házban egy a 10 munkatér 102 térrészébe nyíló 13 csatorna, a 3 határolófalban pedig egy a 40 rotortengely véglapjába bemélyített ívelt horony szerű 400 járaton keresztül a 4 forgódugattyú meghatározott forgási fázishelyzetében a 10 munkatérrel összeköttetésben álló 30 csatorna van kialakítva. A példaképpeni forgódugattyús gép szivattyú/kompresszor és motor üzemben egyaránt üzemelhet.An exemplary simplified cross-sectional view of a rotary vane rotary piston machine of the present invention is shown in Figure 2, and a side view is shown in Figure 3. The housing 1 is sealed at the ends of the machine by means of walls 2 and 3, a lock body 5 with a peripheral groove 50 fitting into its 12 holes in a Z12 axis, a rotor blade 4 with a rotor shaft 41 and a rotor blade 41 mechanically connected by 6 gears. a channel 13 extending into the space 102 of the working space 10 and a channel 30 in the boundary wall 3 extending into a curved groove-like passage 400 extending into the end face of the rotor shaft 40 in a defined rotational phase position of the rotary piston. An exemplary rotary piston machine can operate in both pump / compressor and motor modes.
Szivattyú/kompresszor üzemmódban az 1 házban levő hengeres 10 munkatérben meghajtva forog a 40 rotortengelyre mereven szerelt 41 rotorlapát, és a 13 csatornán keresztül a 102 térrészbe szívja be a szállítandó közeget. A 4 forgódugattyú és a 40 rotortengely palástját tömítetten érintő, vele azonos szögsebességgel, de ellentétes forgásirányban forgó 5 zárótest és az 1 ház által határolt 101 térrészből a 41 rotoriapát térfogatkiszorítást végez a 30 csatornán keresztül egy megnövelt, fokozott nyomású közegtérbe, amelyből a közeg visszaáramlását a 40 rotortengely végfelületén kialakított 400 járat megakadályozza azzal, hogy elfordulva zárja a szabad közegáramlási keresztmetszetet a fokozott nyomású közegtér felé. Az 5 zárótesten kialakított 50 palásthorony szolgál a 4 forgódugattyú 41 rotorlapátjának ütközésmentes átvezetésére. A 40 rotortengely és az 5 zárótest azonos szögsebességű szinkronhajtását a rájuk rögzített fogaskerekekből álló 6 fogaskerékpár adja. A kompresszió energiaigényét, a hűtést, és az érintkező felületek kenését önmagukban ismert szerkezeti egységek szolgáltatják.Driven in pump / compressor mode, the cylindrical working space 10 in the housing 1 rotates the rotor blade 41 rigidly mounted on the rotor shaft 40 and draws the fluid to be transported through the channel 13 into the space 102. The rotor blade 41 is displaced through a passage 30 into a pressurized fluid space from which the rotor piston 4 and rotor shaft 40 are sealed and rotate between the space 101 and the rotational shaft 30, which is rotated by the same angular velocity but in the opposite direction of rotation. The passage 400 formed on the end face of the rotor shaft 40 prevents it from rotating to close the free fluid flow cross-section toward the pressurized fluid space. The circumferential groove 50 in the closure body 5 serves as a collision-free passage of the rotor blade 41 of the rotary piston 4. The synchronous drive of the rotor shaft 40 and the locking body 5 with the same angular speed is provided by a gear wheel 6 consisting of gears fixed thereon. The energy required for compression, cooling, and lubrication of the contact surfaces are provided by known structural units.
A 2. és 3. ábrán feltüntetett találmány- szerinti forgódugattyús gép motor üzemmódban, így például gázmotorként úgy üzemel, hogy 13 csatornán keresztülThe rotary piston machine according to the invention, shown in Figures 2 and 3, operates in engine mode, for example as a gas engine, with 13 channels
HU 209 428 B nagynyomású gázt vezetünk be az ilyenkor nyomótérként szolgáló 102 térrészbe, amelynek nyomása a 4 forgódugattyú 41 rotorlapátja közvetítésével nyomatékot kelt a 40 rotortengelyre, amely a terhelés hatására elfordul, és a 101 térrészből kiszorítja az előző ciklusban már munkát végzett gázt a 30 csatornán keresztül a szabadba. A motorüzem úgy is megvalósítható, hogy fordított irányból, a 30 csatornán keresztül a 101 térrészbe vezetjük be a nagynyomású gázt. Ekkor ellenkező irányú forgómozgást kapunk, de hasznosítjuk a 400 járatban lévő gáz expanziós munkáját is. Motor üzemmódban a munkaközeg ilyen utóbb említett bevezetési iránya a gázmotor célszerűbb, előnyösebb üzemmódját eredményezi. A 400 járatnak az áramlási keresztmetszet nyitvatartását meghatározó középponti szögét ebben az üzemmódban a tápláló gáz nyomásától és hőmérsékletétől függően 10 fok és 180 fok közötti értékre célszerű megválasztani.High pressure gas is introduced into the compartment 102, which then acts as a compression space, which, by rotating the rotor blade 41 of the piston 4, forces the rotor shaft 40 to rotate under load and displaces from the space 101 the gas already worked in the previous cycle. through the open air. Engine operation can also be accomplished by introducing high pressure gas from the reverse direction through the conduit 30 into the space 101. Then we get the opposite rotational motion, but we also utilize the expansion work of the gas in the 400 passages. In the engine mode, the latter direction of introduction of the working fluid results in a more convenient, advantageous mode of operation of the gas engine. The center angle of the passage 400 defining the flow cross-sectional opening time in this mode is preferably between 10 degrees and 180 degrees, depending on the pressure and temperature of the feed gas.
A 2. és 3. ábra szerint egyszerű kiviteli példa meggyőzően bizonyítja, hogy a találmány szerinti forgódugattyús gép szivattyú/kompresszor és motor üzemmódban egyaránt képes folyamatos forgómozgással és térfogatkiszorítással üzemelni, és lényegében egy olyan egy lapátos turbinának tekintendő, amelynek lapátjai egy tengelyükre merőleges síkban vannak, mindkettő forgómozgást végez, mechanikai nyomaték azonban csak a rotorlapátos tengelyen ébred, és ez utóbbi tölti be a szokásos turbinák forgórészének szerepét.Referring to Figures 2 and 3, a simple embodiment convincingly demonstrates that the rotary piston machine of the invention can operate in both pump / compressor and motor modes with continuous rotation and displacement, and is essentially a blade turbine having blades in a plane perpendicular to their axis. , both of which perform rotary movement, but mechanical torque is only realized on the rotor blade shaft, which plays the role of the rotor of conventional turbines.
Annak köszönhetően, hogy a találmány szerinti forgódugattyús gép kompresszorként és motorként egyaránt üzemeltethető, a találmányi gondolat meglepő továbbvitelével egy olyan új típusú belső égésű motor valósítható meg két forgódugattyús gép megfelelően szinkronizált, egy zártterű égéskamra közbeiktatásával történő sorbakapcsolásával, amelyben az egyik forgódugattyús gép kompresszor üzemmódban dolgozik, és az általa összesűrített levegőt vagy levegő és tüzelőanyag keveréket a zárt égéskamrába vezetjük, ahonnan az égés során keletkező nagynyomású, magas hőmérsékletű gázt a másik forgódugattyús gépbe vezetjük be, amely így motor üzemmódban dolgozik. Ez utóbbi nyomatékleadó tengelyéről hajtjuk meg egyrészt a kompresszorként üzemelő első forgódugattyús gépet és az üzemvitelt szolgáló segédberendezéseket amellett, hogy arról hasznos teljesítményt veszünk le.Due to the fact that the rotary piston machine according to the invention can operate as both a compressor and a motor, the present invention is surprisingly carried out by implementing a new type of internal combustion engine by sequentially switching two rotary piston machines with one closed compression chamber and supplying the compressed air or mixture of air and fuel to a closed combustion chamber, from where high pressure, high temperature gas from combustion is introduced into the other rotary piston machine, which thus operates in engine mode. The latter torque-output shaft drives the first rotary piston machine and operating auxiliaries, both of which operate as a compressor, while losing useful power.
A csatolt rajz 4. ábrája egy ilyen példaképpeni találmány szerinti belső égésű motor egyszerűsített, vonalas metszetvázlata. A 4. ábrán a kompresszorként üzemelő baloldali forgódugattyús gép szerkezeti felépítése mindenben azonos a fentebb, a 2. és 3. ábrán bemutatott és részletesen ismertetett gép felépítésével. Az azonos szerkezeti részeket ugyanazon hivatkozási számokkal láttuk el. A motor üzemmódban működő jobboldali forgódugattyús gép ennek tükörképe és szintén azonos felépítésű, ennél az azonos szerkezeti elemek hivatkozási számai elé rendre egy 1-est illesztettünk, így a példaképpeni belső égésű motor hideg állapod szerkezeti leírásából eltekinthetünk. Új elem, hogy a baloldali forgódugattyús gép 30 csatornája egy az itt közös 1 házban kialakított 7 égéskamrába nyílik, és ezen 7 égéskamra a 130 csatorna útján az 1400 járaton keresztül jobboldali gép 110 munkaterének expanziós 1101 térrészével áll (közegáramlást időszakosan megengedő) összeköttetésben.Fig. 4 of the accompanying drawings is a simplified, line sectional diagram of such an exemplary internal combustion engine according to the invention. In Figure 4, the structure of the left rotary piston machine operating as a compressor is identical in all respects to that of the machine shown and described in detail in Figures 2 and 3 above. The same reference numerals are used for like parts of the structure. The right-hand rotary piston machine operating in engine mode has a mirror image thereof and is of the same construction, with a 1 in front of the reference numerals of the same components, so that the exemplary internal combustion engine cold state structural description is omitted. A new element is that the channel 30 of the left rotary piston machine opens into a combustion chamber 7 formed in this common housing 1 and is connected via passageway 130 to the expansion space 1101 (periodically permitting fluid flow) of the working space 110 of the right machine.
A találmány szerinti példaképpeni belső égésű motor működésmódját és előnyeit az alábbiakban ismertetjük.The mode and advantages of an exemplary internal combustion engine of the present invention will be described below.
A 4. ábra szerinti motor baloldali forgódugattyús gépe a korábban már ismertetett kompresszor üzemmódban üzemel. A 30 csatornán keresztül az összesűrített levegő vagy levegő és tüzelőanyag keverék a 7 égéskamrába kerül, majd a 40 rotortengely 400 járatának továbbfordulásával a 30 csatorna elzárul. Ekkor történik önmagában ismert eszközökkel és módon a tüzelőanyag befecskendezése és/vagy a keverék meggyújtása a 7 égéskamrában. A 7 égéskamra ekkor a 101 és az 1102 térrészek felé egyaránt zárt, és benne mindaddig zárt terű égés folyik, amíg az 1400 járat a 140 rotortengely elfordulása következtében a 130 csatornán keresztül átjárhatóvá válik a 7 égéskamra felé, amelyből a nagynyomású és magas hőmérsékletű égéstermékek az expanziós 1101 térrészbe kerülnek, amelyben a 7 égéskamrából kilépő gázok expandálva nyomatékot fejtenek ki a 140 rotortengelyre, és azt forgásba hozzák. Eközben a 141 rotorlapát homlokfelülete az 1102 térrészből az előző ciklusban expandált gázt a 113 csatornán át a motorból térfogatkiszorítással eltávolítja. Az adott ciklus expanziós szakasza addig tart, amíg az 1400 járat elfordulása a 140 rotortengellyel le nem zárja a 130 csatornát a 7 égéskamra felé, ami egy legfeljebb csekély mértékű átfedéstől eltekintve akkor következik be, amikor a 400 járat a 40 rotortengellyel nyitja a 30 csatornát a 7 égéskamra felé, és az utóbbi feltöltése ciklikusan újra kezdődik.The left rotary piston machine of the engine of Figure 4 operates in the compressor mode previously described. Through the conduit 30, the compressed air or mixture of air and fuel is introduced into the combustion chamber 7, and then the conduit 30 is closed as the rotor shaft passage 400 continues to rotate. At this time, the fuel is injected and / or the mixture is ignited in the combustion chamber 7 by means and methods known in the art. The combustion chamber 7 is then closed to both the compartments 101 and 1102 and has a closed space combustion until the passage 1400, through rotation of the rotor shaft 140, becomes permeable to the combustion chamber 7, from which the high pressure and high temperature combustion products into the expansion space 1101, in which the gases exiting the combustion chamber 7, when expanded, apply torque to the rotor shaft 140 and rotate it. Meanwhile, the face of the rotor blade 141 removes expanded gas from space 1102 in the previous cycle through channel 113 by displacement of the motor. The expansion phase of a given cycle lasts until the rotation of the passage 1400 with the rotor shaft 140 closes the channel 130 towards the combustion chamber 7, which, except for a slight overlap, occurs when the passage 400 opens the channel 30 with the rotor shaft 40. 7 combustion chambers, and the latter starts to cycle again.
A belső égésű motorrá sorbakapcsolt két forgódugattyús gép megfelelő szinkronizálása tehát azt jelenti, hogy a baloldali, kompresszor üzemmódban dolgozó gép 40 rotortengelyének 400 járata az áramlási keresztmetszetet a 7 égéskamra felé akkor nyitja, amikor a motor üzemmódban dolgozó gép 140 rotortengelyének 1400 járata az áramlási keresztmetszetet a 7 égéskamra irányából zárja. A motorként üzemelő gép 1400járata a 7 égéskamra és az expanziós 1101 térrész közötti áramlási utat a gyújtást és/vagy az égést követően nyitja, és azt nyitva tartja a kompresszorként dolgozó gép 101 térrészének a 7 égéskamra felé a 400 járat révén bekövetkező áramlási összekötéséig, amely utóbbi viszont nyitott marad a komprimált levegő vagy levegő és tüzelőanyag keverék túlnyomó részének a 7 égéskamrába beáramlása idejére. Az ezt követő gyújtás és/vagy égés alatt a 7 égéskamra a kompresszor és motor'felé egyaránt zárva van.Thus, proper synchronization of the two rotary piston machines connected in series to the internal combustion engine means that the passage 400 of the rotor shaft 40 of the left-hand compressor machine opens the flow cross section toward the combustion chamber 7 when the rotor shaft 140 of the engine operating machine 140 Closes from 7 combustion chambers. The passage 1400 of the engine-driven machine opens the flow path between the combustion chamber 7 and the expansion compartment 1101 after ignition and / or combustion, and keeps it open to the flow compartment of the compressor machine space 101 to the combustion chamber 7 through the passage 400, however, it remains open for the majority of the compressed air or air / fuel mixture entering the combustion chamber 7. During subsequent ignition and / or combustion, the combustion chamber 7 is closed to both the compressor and the engine.
A találmány szerinti belső égésű motor a segédfunkciók, mint például a hűtés, kenés, tüzelőanyag ellátás, porlasztás, gyújtás és indítás ellátására önmagukban ismert szerkezeti egységekkel rendelkezik, amelyek vele egy működési egységet alkotnak.The internal combustion engine of the present invention has structural units known per se to perform auxiliary functions such as cooling, lubrication, fuel supply, atomization, ignition, and start-up, which form an operating unit therewith.
Két találmány szerinti forgódugattyús gép a fentiekben ismertetett, egymással sorbakapcsolt találmány szerinti működtetése forradalmian új és meglepőenThe operation of two rotary piston machines according to the invention, as described above, connected in series with the invention, is revolutionary and surprisingly
HU 209 428 Β hatásos belső égésű motorkonstrukciót eredményez. A meglepő hatás a motor minden lényeges paraméterén mutatkozik és abból fakad, hogy egyrészt a kompresszorként alkalmazott gép munkaterének térfogata általában nagyobb a motorként üzemelő gép munkaterének térfogatánál, és az így önmagában már feltöltéses üzemódban dolgozik, amely üzemmód a teljes fordulatszám tartományban hatásos az égéskamra kompresszor gép általi volumetrikus töltése következtében. Másrészt a külön égéskamrában az égés nem expandáló, hanem állandó térfogaton történik, így az azonos tüzelőanyag mennyiséggel elérhető gázhőmérséklet magasabb, és a hőközlés a legnagyobb nyomáson történik, aminek köszönhetően a körfolyamat hatásfoka jobb. Ugyanakkor a zárt égéskamrában az égés ideje a motoroldali átömlő csatorna nyitásával meghatározott, ami szélső esetben akár fél motorfordulatnyi idővel is követheti a gyújtást és/vagy a tüzelőanyag égéskamrába porlasztását. így a hosszú időn át és magas hőmérsékleten fennálló gáztérben a tüzelőanyag oxidációja tökéletesebb, sőt a motor munkaterébe történő áramlás miatt intenzív keveredés és utánégés is történik, amelyek eredményeként a motor károsanyag kibocsájtása lényegesen alacsonyabb a mai szokásos átlagértékeknél.EN 209 428 Β results in an effective internal combustion engine design. The surprising effect is found in all important engine parameters and is due to the fact that the working space of the machine used as a compressor is generally larger than the working space of the engine running the engine, and thus works in the filling mode itself, which operates in the full speed range due to its volumetric charge. On the other hand, the combustion in the separate combustion chamber is not expanding, but constant, so that the gas temperature reached with the same amount of fuel is higher and the heat transfer is carried out at maximum pressure, which results in better circulating efficiency. However, in a closed combustion chamber, the combustion time is determined by opening the engine side flow passage, which in extreme cases can follow the ignition and / or fuel injection into the combustion chamber for up to half an engine revolution. Thus, in the long-term and high-temperature gas field, the oxidation of the fuel is more perfect and, moreover, intensive mixing and post-combustion due to the flow into the engine working space results in substantially lower engine emission levels than today.
A találmány szerinti forgódugattyús gép, valamint az ilyenekből kialakított belső égésű motor egyszerű felépítése, magasfokú üzembiztonsága és a ma ismeretes hasonló célú berendezéseknél jobb hatásfoka és kedvezőbb környezeti hatása széleskörű felhasználást tesz lehetővé. A forgódugattyús gép kompresszor/szivattyú üzemmódban gázok és folyadékok szállítására, sűrítésére egyaránt használható, és egyidejűleg alkalmas a szállított közeg volumetrikus mérésére is. Hagyományos dugattyús motorok feltöltőjeként alkalmazva azzal az előnnyel jár, hogy a feltöltő a teljes fordulatszámtartományban hatásos.The simple construction of the rotary piston machine according to the invention and the internal combustion engine formed therefrom, its high operational safety and the higher efficiency and environmental benefit of similar devices known today allow wide application. The rotary piston machine can be used for compressing and compressing gases and liquids in compressor / pump mode and is also suitable for volumetric measurement of the fluid transported. When used as a recharger for conventional piston engines, the recharger has the advantage of being effective over the full speed range.
A forgódugattyús gép motor üzemmódban pneumatikus és hidromotorként egyaránt üzemeltethető. Emellett gőzmotorként is használható akár viszonylag alacsony energiatartalmú, csak másodlagos felhasználásra alkalmas vízgőzzel is.The rotary piston machine can be operated either as a pneumatic or as a hydraulic motor in motor mode. It can also be used as a steam engine with water vapor of relatively low energy content suitable for secondary use only.
Az új típusú találmány szerinti belsőégésű motor mindazon területeken előnyösen felhasználható, ahol ma hagyományos motorok, vagy gázturbinák üzemelnek. A motor teljesítménye nemcsak az egységek munkaterének egyszerű növelésével, hanem az adott munkaterű egységek sorbakapcsolásával, mintegy többhengeres változatok kialakításával is növelhető a mindenkor kívánt szintre. A motor forgódugattyús jellege következtében alacsony motorfordulaton is nagy nyomatékre képes, turbina jellege következtében pedig a mai dugattyús motorok üzemi fordulatszámának többszörösével is dolgozhat. A széles működési fordulatszám tartomány és a nagy nyomaték az alacsony fordulatszámokon különösen alkalmassá teszi a találmány szerinti motort közúti járművek motorjaként történő felhasználásra, különös tekintettel annak kis fajlagos tömegére, egyszerű szerkezetére, valamint kevésbé ártalmas környezeti hatásaira is.The new type of internal combustion engine according to the invention can be advantageously used in all areas where conventional engines or gas turbines are operating today. Engine performance can be increased not only by simply increasing the working space of the units, but also by sequentially switching the units in a given working area to the desired level by creating multi-cylinder variants. Thanks to its piston-like nature, the engine is capable of delivering high torque at low engine speeds and, due to its turbine nature, can operate at many times the operating speed of today's piston engines. The wide operating speed range and the high torque at low speeds make the engine of the invention particularly suitable for use as a motor in road vehicles, particularly with regard to its low specific gravity, simple structure and less harmful environmental effects.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU550390A HU209428B (en) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | Rotary piston engine and internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU550390A HU209428B (en) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | Rotary piston engine and internal combustion engine |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU905503D0 HU905503D0 (en) | 1991-02-28 |
| HUT64607A HUT64607A (en) | 1994-01-28 |
| HU209428B true HU209428B (en) | 1994-06-28 |
Family
ID=10970373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU550390A HU209428B (en) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | Rotary piston engine and internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU209428B (en) |
-
1990
- 1990-08-28 HU HU550390A patent/HU209428B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT64607A (en) | 1994-01-28 |
| HU905503D0 (en) | 1991-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4047856A (en) | Rotary steam engine | |
| US5431551A (en) | Rotary positive displacement device | |
| US4018548A (en) | Rotary trochoidal compressor | |
| US7225789B2 (en) | Sealing intersecting vane machines | |
| KR20070020364A (en) | Rotary mechanism | |
| JP2009529116A (en) | Blade type machine with stationary and rotating cylinder parts | |
| US20020028151A1 (en) | Planetary rotary machine using apertures, volutes and continuous carbon fiber reinforced peek seals | |
| CN104995384A (en) | Exhaust gas energy recovery system | |
| US4224016A (en) | Rotary positive displacement machines | |
| US3584984A (en) | Rotary device | |
| JP3488430B2 (en) | Rotary axial engine | |
| US3902829A (en) | Rotary power device | |
| JPS5870086A (en) | Vane type compressor | |
| US3863610A (en) | Rotary converters having specialized interleaving elements | |
| JP2003522889A (en) | Device with cooperating helical blade | |
| RU2346163C2 (en) | Rotary engine | |
| US20130034462A1 (en) | Fluid Energy Transfer Device | |
| US5992371A (en) | Rotary piston machine usable particularly as a thermal engine | |
| US6886528B2 (en) | Rotary machine | |
| US5375987A (en) | Rotary vane mechanical power system utilizing positive displacement | |
| JPH04501156A (en) | Rotary screw type machine for gaseous media | |
| US3843284A (en) | Rotary converters having specialized interleaving elements | |
| US4507066A (en) | Fluid expansion device | |
| EP0009915A1 (en) | Rotary positive displacement machines | |
| HU209428B (en) | Rotary piston engine and internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |