RU11269U1 - Роторный двигатель внутреннего сгорания - Google Patents

Abstract

1. Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий компрессорную и рабочую секции, установленный между секциями и связанный с ними каналами золотник, имеющий привод от вала двигателя, камеры сжатия и сгорания, рабочая секция включает корпус с цилиндрической полостью и ротор, выполненный в форме кулачка с криволинейной рабочей поверхностью, большая часть которой является цилиндрической поверхностью, концентричной поверхности полости корпуса, а меньшая часть выполнена в виде плавного выступа, контактирующего с поверхностью полости корпуса, при этом ротор кинематически связан с затвором, имеющим паз, а цилиндрическая поверхность затвора размещена в отверстии корпуса и прилегает к цилиндрической поверхности ротора, отличающийся тем, что золотник выполнен в виде цилиндра или конуса, в средней части которого расположено две полости симметрично продольной оси золотника, отделенных одна от другой перегородкой, проходящей по центру образующей его поверхности вдоль продольной оси, при этом его привод кинематически связан с ротором так, что каждая полость золотника поочередно соединена вначале с каналом компрессорной секции и выполняет роль камеры сжатия, затем - с каналом рабочей секции и выполняет роль камеры сгорания.2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что компрессорная секция выполнена в виде роторного диафрагменного насоса.3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что передаточное отношение кинематической связи между затвором и ротором равно отношению диаметра затвора к диаметру цилиндрической поверхности ротора.4. Двигатель по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что боковые поверхности выступа на роторе и па

Description

РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЕ Долезная модель относится к двигателестроению, а именно к роторным двигателям внутреннего сгорания. Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий компрессорную и рабочую секции, установленный между секциями и связанный с ними каналами золотник, имеющий аривод от вала двигателя, камеры сжатия и сгорания, рабочая секция включает корпус с цилиндрической полостью и ротор, выполненньш в форме кулачка с криволинейной рабочей поверхностью, большая часгь которой является цилиндрической поверхностью, концентричной аоверх1юсти полости кориуса, а меньшая. час:ш цы шлнена в виде плавного выступа, контактирующего с поверхностью полости корпуса, при этом ротор кинематически связан с затвором, имеющим паз, а цилиндрическая поверхность затвора размещена в отверстии корпуса и прилегаег к цилиндрической поверхности pofора /1 /. Недостатком известного двигателя является, то ,что в комгфессорной секции нер ходимо создавать давление значительно больщее чем необходимо для восоаамеиения тошшвьюй смеси, поскольку в момент досгижения i компрессорной секции максимального давления открывается золотник и объем камеры сжатия увеличивается за счет объема перепускного канала в зо ютнике. Задачей полезной модели является повышение КПД двигателя за счет сохранения давления топливной смеси от конца процесса сжатия до начала воспламенения. Поставленная задача решается за счег того , что в роторном двига еле внутреннего сгорания, содержащим компрессорную и рабочую секции, устану аленный секциями и св51занный с ними к-анаявми золотник, имеющий привод о. вала дашгахеля, камеры сжатия и сгорания, рабочая секция включаег корпус с цилиндри (еской полостью и ротор, выполненный в форъш лач1сас криволинейной рабочей пов(ерх.юсгью, болыпая F 02 В 53/00 часть которой является цилиндраческой аоверхностью, концентричной HUB XHOCIH полости корпуса, а- меньшая часть выполнена в виде плавного выступа, кон гакгирующего с поверхностью иолосги корпуса, при зюм роюр кинемагически связан с загвором, имеющим паз, а цилиндрическая поверхность затвора размещена в корпуса и прилегает к цилиндрической пов 1хиос1и ротора, согласно полеаной иодели зодцтник выполнен в виде цилиндра или конуса, в средней части которого сасасложеиа две полосга симметрично продольной оси золотника отделехшых (р.ща. от другой перегородкой, проходящей по ценфу образующей его поверхности вдоль продольной оси при этом его привод кинематически связан с ротором так, чтс каждая полость золотника поочередно соединена вначале с каналом компрессорной сек цин и вынодняет камеры сжатия, затем с каналом рабочей секции и выполняет роль кАмсры сгорания. Компрессорная секция вылолнена в виде роторного диафра1мс11ного насосд, а передаточное отнощение кинематической связи между затвором, и ротором отношению диаметра затвора к диаметру цилиндрической поверхносси . Кроме этого боковые поверхности выступа на роторе и паза нй затьоре имеют эвольвентный профиль. На-фнг. 1 изображен предлагаемый двигатель в разрезе, на фиг. 2.- разрез А-А на. фиг. 1. |Сорпус 1 двигателя разделен золотником 2 на две секции: компрессорную и рабочую. Золотник Z соединен с компрессорной секцией, каналом 3, а с рабочей секцией, каналом 4. Корпус 1 в рабочей секции имеет цилиндрическую полосгь 5, в которой установлен ротор 6, вьшолненный в форме ку.аачка с криволинейной рабочей поверхностью,, баоыиая часть которой является цилиндрической поверхностью, концентричной поверхности полости 5 корпуса L, а меньщая часть выполнена в виде плавного выступа 7, контактирующе о с поверхностью полости 5 корпуса 1. Ротор б жестко закреплен на валу двигателя и

связан icHi ематически с затвором 9 который размещен в цилиндрическом отверстии

корпуса 1. Затвс;) 9 имеет цилиндрическую поверхность, сопряженную с цилиндрической

поверхностью ротора 6. В теле загвора 9 вьшолнен паз 10 для прохода выступа 7

ротора 6. Герм гичность сопряжения затвора 9 с ротором 6 в момент прохождения его выступа 7 чере. паз 10 обеспечивается тем, что боковые поверхности выступа 7 на роторе 6 и паза 10 на затворе 9 имеют эвольвентный профиль. Кинематическая связь рочора 6 с затвором 9 включаеч шесгерню 11, установленную на загворе 9 и шестершр 12, закрепленную на валу дви1агеля. При этом передаточное отношение между шестернями 11 И.12 равно отношению диамеара затвора 9 к диаметру цилиндрической поверхности ротора 6 5оло ник 2 имеет цилиндрическую или коническую поверхность. В средней части зол )1ни I 2 расположены две полосчи 13 и14 симметрично продольной оси золотника 2. П лосги 13 и 14 огделены одна от другой перегородкой 15, проходящей по центру образ )щей золотник 2 1юверхности вдоль его продольной оси. Щ(ивод золотникп 2 к 1ематически связан с ротором 6 так, что каждая из полостей 13 и 14 поочеред j cot диняются вначале с каналом. 3 компрессорной секции и выполняют; при этом роль камеры сжачия, затем с каналюм 4 рабочей секции и выполняют роль камеры сгорания. Такая кинемачическая связь можеч быть выполнена, например с помощью кулачковою Г1|1|1вода, который состоит из кулачков 1Ъ и 17, закрепленных на валу 8 двигателя и вз, чмодейсгвующих соотвегственно с рычагами 18 и 19, жестко связанных с золоч НИКОМ 2 Кулачок 16 предназначен для установки золотника 2 в положение показанное на фиг. I основной линией, а кулачек 17- в 1юложение сюказанное там же пунктирной линией. С торцов золотник 2, ротор 6 и затвор 9 закрыты крышками 20 -рг21. Цилиндрическая полость 5 перед загвором 9 соединена с выпускным каналом. 22. В полостях 13 и14 золотника2 установлены свечи зажигания (для карбюраторного варианта двигателя) ил1 форсунки для подачи топлива (для дизельного варианта) 23,

KoMiipecct жая секция может быть выполнена , например в виде роторного дидфрагменн го насоса. Корпус 1 в компрессорной секции совместно с крышкой 24 образует сфе ическую полость 25, в которой установлен ротор, выполненный в виде эксцентрика :б, закрепленпого на валу 27. Кинематическая связь вала 27 с валом 8 двигателя мс кет быть осуществлена, например с помощью цепной передачи 28. На экрцентрике 26 подвижно установлен ролик 29, взаимодействующий с диафрагмой 30, выполненной в виде эластичной ленты. Диафрагма 30 зажата своими концами между корпусом 1 крышкой 24, а по торцам закреплена с помощью крышек 31 и 32. Сферическая олость 25 соединена с впускным каналом 33 в зоне крепления концов диафрагмы 3( .между корпусом 1 и крышкой 24.

Двш-атель работает следующим образом.

При вращ 1ИЙ вала 8 двигагеля происходит вращение ротора 6 и эксцентрика 26. Условно назс ем этот оборот нечетным. В положении показанном на фигЛ сферическая полость 25 омпрессорной секции полностью заполнена топливной смесью (для карбюраторн1 и варианга двигателя) или воздухом (для дизельного варианта). При этом по Haiipaiijiei Ю движения эксцентрика 26 происходит сжатие топливной смеси или воздуха, а в с д за эксцентриком 26 создается разряжение, обеспечивающее всасывание свежей топлр ной смеси или воздуха через впускной калал 33. Сжимаемая топливная смесь шш BO3;iyx через канал 3 поступает в полость 13 золутника 2, при этом подож;ение перегородки i показано на фиг. 1 основной линией, а сама полость 13 в этом случае выполняет роль камеры сжатия. После того как эксцентрик 26 через ролик 29 и диафрагму 30 закроет канал 3, золотник 2 совершит поворот по часовой стрелке, а перегородка 15 займет положение, показанное на фиг.1 пунктирной линией. Поворот

после пода 1 и напряжения на свечу зажигания (для карбюраторного варианта двигателя) ит топлива в форсунку для подач т топлива (для дизельного варианта) 23. Расширяющиеся продукты схорания оказывают давление на выступ 7 ротора 6 и совершают таким образом рабочий ход. С другой сгороны выступа 7 происходит вытеснение продуктов сгорания предыдущего рабочего хода через канал 22. С этого момента ус;ю1 но начинается четный оборот эксцентрика 26. При этом сжимаемая топливная сме ь или воздух через канал 3 поступает в полость 14, тогда перегородка 15 заиимаег поло чение, показанное на фиг. 1 пунктирной линией, а сама полость 14 в этом случае mpaei ноль камеры сжа;гия- После гого как эксцентрик 26 через ролик 29 и диафрагр 30 закроет канал 3, золотник 2 совершит поворот против часовой стрелки, а перегородка 15 займет положение, показанное на фиг.1 основной линией. Поворот золотника 2 в гом случае происходит с помощью кулачка 16 и рычага 18. В этот момент 7 рото| 1 6 проходит канал 4, а полость 14 начинает играть роль камеры сгорания, после подачи напряжения на свечу зажигания (для карбюраторного варианта двигателя) или Torij ва в форсунку для подачи топлива (для дизельного варианта) 23. После этого начинается нечетный повороi эксцентрика 26 и все процессы повторяются.

Таким образом за два рабочих хода ротора 6 и эксцентрика 26 полости 13 и 14 золотника 2 юочсрсдно соединяются вначале с каналом J компрессорной секции и выполняют Р( ь камеры сжатия затем с каналом 4 рабочей секции: и выполняют роль камеры cropai ш.

Источники информации

1. Патент Г ссийской Федерации № 2027S83, F 02 В 53/00. Бюл. № 3, 1995 г.

Claims (4)

1. Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий компрессорную и рабочую секции, установленный между секциями и связанный с ними каналами золотник, имеющий привод от вала двигателя, камеры сжатия и сгорания, рабочая секция включает корпус с цилиндрической полостью и ротор, выполненный в форме кулачка с криволинейной рабочей поверхностью, большая часть которой является цилиндрической поверхностью, концентричной поверхности полости корпуса, а меньшая часть выполнена в виде плавного выступа, контактирующего с поверхностью полости корпуса, при этом ротор кинематически связан с затвором, имеющим паз, а цилиндрическая поверхность затвора размещена в отверстии корпуса и прилегает к цилиндрической поверхности ротора, отличающийся тем, что золотник выполнен в виде цилиндра или конуса, в средней части которого расположено две полости симметрично продольной оси золотника, отделенных одна от другой перегородкой, проходящей по центру образующей его поверхности вдоль продольной оси, при этом его привод кинематически связан с ротором так, что каждая полость золотника поочередно соединена вначале с каналом компрессорной секции и выполняет роль камеры сжатия, затем - с каналом рабочей секции и выполняет роль камеры сгорания.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что компрессорная секция выполнена в виде роторного диафрагменного насоса.

3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что передаточное отношение кинематической связи между затвором и ротором равно отношению диаметра затвора к диаметру цилиндрической поверхности ротора.

4. Двигатель по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что боковые поверхности выступа на роторе и паза на затворе имеют эвольвентный профиль.