RU182290U1 - ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU182290U1
RU182290U1 RU2017117679U RU2017117679U RU182290U1 RU 182290 U1 RU182290 U1 RU 182290U1 RU 2017117679 U RU2017117679 U RU 2017117679U RU 2017117679 U RU2017117679 U RU 2017117679U RU 182290 U1 RU182290 U1 RU 182290U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
engine
pistons
piston
internal combustion
Prior art date
Application number
RU2017117679U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Алексеевич Золотарев
Original Assignee
Михаил Алексеевич Золотарев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Алексеевич Золотарев filed Critical Михаил Алексеевич Золотарев
Priority to RU2017117679U priority Critical patent/RU182290U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU182290U1 publication Critical patent/RU182290U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B13/00Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
    • F01B13/04Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/32Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области техники, а именно к двигателестроению. В роторном двигателе внутреннего сгорания цилиндрический ротор расположен в полости статора. Поршни, выполненные в том числе из композитных материалов, перемещаются в пазах ротора, выполненных в форме равностороннего треугольника, вписанного в окружность ротора. Поршни плоские, имеют утолщение в головке и тоньше у штока. Шток, так же выполняет функцию поршня. В статоре, симметрично, в четырех секторах по сторонам располагаются свеча зажигания, форсунка подачи воздуха, форсунка подачи топливной смеси, отверстия охлаждения, в полости находится выхлопное отверстие. Техническим результатом является упрощение конструкции, увеличение количества оборотов двигателя, уменьшение вибрации и шума, а также повышение КПД двигателя. 7 ил.The utility model relates to the field of technology, namely to engine building. In a rotary internal combustion engine, a cylindrical rotor is located in the stator cavity. Pistons, including those made of composite materials, move in the grooves of the rotor, made in the form of an equilateral triangle inscribed in the circumference of the rotor. The pistons are flat, have a thickening in the head and are thinner at the stem. The rod also performs the function of a piston. In the stator, symmetrically, in four sectors on each side are a spark plug, an air supply nozzle, a fuel mixture nozzle, a cooling hole, an exhaust hole is located in the cavity. The technical result is to simplify the design, increase the number of engine revolutions, reduce vibration and noise, as well as increase engine efficiency. 7 ill.

Description

Полезная модель относится к области техники, а именно к двигателестроению, и предназначена для повышения количества оборотов, существующих поршневых и роторно-поршневых двигателей, упрощения их конструкции, а также улучшения эксплуатационных характеристик, повышения экономичности и КПД двигателя.The utility model relates to the field of technology, namely to engine building, and is intended to increase the number of revolutions of existing piston and rotary piston engines, simplify their design, as well as improve operational characteristics, increase efficiency and engine efficiency.

Известен 4-тактный поршневой двигатель внутреннего сгорания (Техническая литература под редакцией А.С. Орлина, М.Г. Круглова «Двигатели внутреннего сгорания». - М.: Машиностроение, 1990), содержащий цилиндр, поршень, шатун, коленчатый вал, впускной и выпускной клапаны, свечу зажигания и т.д. Вращение коленчатого вала в нем происходит за счет сгорания топливной смеси в цилиндре между его дном и поршнем. Поршень движется вниз, вращая коленчатый вал через шатун. Полный цикл совершается за два оборота коленчатого вала (четыре такта). Недостатком поршневых двигателей является возвратно-поступательное движение поршней во время работы, что ограничивает количество оборотов коленчатого вала, а также надежность работы системы. Роторные двигатели, во многом лишены недостатков поршневых двигателей. История их началась с изобретения двигателя Ванкеля (Техническая литература под редакцией А.С. Орлина, М.Г. Круглова «Двигатели внутреннего сгорания». - М.: Машиностроение, 1990), представляющего собой поршень-ротор, в виде треугольника, помещенный в корпус, где с помощью специального эксцентрика он совершает сложное эпициклическое движение. Рабочий процесс осуществляется по четырехтактному циклу за счет сгорания топливной смеси в объемах, ограниченных внутренней поверхностью корпуса и каждой стороной поршня-ротора. Предлагаемая конструкция полезной модели, так же является роторным двигателем, поэтому двигатель Ванкеля можно взять за аналог. Существенными недостатками двигателя Ванкеля являются проблема герметизации внутреннего рабочего объема двигателя и низкая степень сжатия топливной смеси.Known 4-stroke piston internal combustion engine (Technical literature edited by AS Orlin, MG Kruglov, “Internal combustion engines”. - M .: Mechanical Engineering, 1990), containing a cylinder, piston, connecting rod, crankshaft, intake and exhaust valves, spark plug, etc. The rotation of the crankshaft in it occurs due to the combustion of the fuel mixture in the cylinder between its bottom and piston. The piston moves downward by rotating the crankshaft through the connecting rod. A full cycle takes place in two revolutions of the crankshaft (four cycles). The disadvantage of piston engines is the reciprocating movement of the pistons during operation, which limits the number of revolutions of the crankshaft, as well as the reliability of the system. Rotary engines are largely devoid of the disadvantages of piston engines. Their history began with the invention of the Wankel engine (Technical literature edited by AS Orlin, MG Kruglov “Internal Combustion Engines.” - M .: Mechanical Engineering, 1990), which is a piston-rotor in the form of a triangle, placed in case, where with the help of a special eccentric he makes a complex epicyclic movement. The working process is carried out in a four-cycle cycle due to the combustion of the fuel mixture in volumes limited by the inner surface of the housing and each side of the piston-rotor. The proposed design of the utility model is also a rotary engine, so the Wankel engine can be taken as an analog. Significant disadvantages of the Wankel engine are the problem of sealing the internal working volume of the engine and the low compression ratio of the fuel mixture.

Известен роторный двигатель Кузнецова (Патент РФ №2074967, F02B 53/00, 10.03.97), который содержит цилиндр с выпускным и перепускным клапанами, поршень с шатунно-кривошипным механизмом, статор с камерами сгорания, свечами и соплом выпуска сгоревших газов, ротор с размещенными в нем полостями, торцевые крышки. Вращение ротора обеспечивается за счет энергии потока газов сгоревшей топливно-воздушной смеси в камерах сгорания происходит попеременно в одной из них. Это изобретение и выберем в качестве прототипа к предлагаемой полезной модели.Known rotary engine Kuznetsov (RF Patent No. 2074967, F02B 53/00, 10.03.97), which contains a cylinder with exhaust and bypass valves, a piston with a crank mechanism, a stator with combustion chambers, candles and a nozzle for the release of burnt gases, a rotor with cavities placed in it, end caps. The rotation of the rotor is provided due to the energy of the gas flow of the burnt fuel-air mixture in the combustion chambers occurs alternately in one of them. This invention will be chosen as a prototype for the proposed utility model.

Недостатки прототипа.The disadvantages of the prototype.

1. Жесткое соединение поршневой системы и ротора ограничивает увеличение количества оборотов двигателя, уменьшает его механическую надежность и, соответственно, снижает КПД.1. The rigid connection of the piston system and the rotor limits the increase in the number of revolutions of the engine, reduces its mechanical reliability and, accordingly, reduces the efficiency.

2. Отсутствует принудительная очистка камеры сгорания от сгоревших газов, что снижает количество поступающего свежего заряда топливной смеси, поэтому, меньше будет получено полезной работы за цикл, а значит и ниже КПД.2. There is no forced cleaning of the combustion chamber of burnt gases, which reduces the amount of incoming fresh charge of the fuel mixture, therefore, less useful work will be obtained per cycle, and hence lower efficiency.

Указанная цель полезной модели достигается введением в конструкцию полезной модели поршней, находящихся непосредственно в роторе и форсунок принудительной подачи воздуха (в том числе кислорода).The indicated purpose of the utility model is achieved by introducing into the design of the utility model pistons located directly in the rotor and nozzles of forced air supply (including oxygen).

Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит статор, ротор, свечи зажигания, форсунки подачи воздуха, форсунки подачи топливной смеси, отверстия охлаждения двигателя, выхлопные отверстия, и содержит в роторе пазы на равноудаленном расстоянии в форме равностороннего треугольника, в которых расположены поршни, имеющие возможность перемещения.A rotary internal combustion engine contains a stator, a rotor, spark plugs, air supply nozzles, fuel mixture nozzles, engine cooling holes, exhaust openings, and comprises grooves in the rotor at an equidistant distance in the form of an equilateral triangle in which pistons are arranged to be moved.

Предлагаемая конструкция полезной модели является схемой роторного свободнопоршневого двигателя внутреннего сгорания представлена на фиг. 1. Неподвижная часть двигателя - статор 1 в виде цилиндра с полостью 13, в которой сделаны выхлопные отверстия 6 (фиг. 2). Закрепленный на оси вращается ротор 2. С целью увеличения износоустойчивости, увеличения количества оборотов двигателя, уменьшения механических потерь из-за шатунно-кривошипного механизма, непосредственно в ротор помещаются свободно перемещаемые поршни. Для этого в роторе сделаны пазы - рабочие камеры 9 (фиг. 3) на равноудаленном расстоянии в форме равностороннего треугольника, по которым перемещаются поршни 3 в количестве трех штук. Поршни плоские, цельные (либо составные), имеют утолщение в головке и тоньше у штока. Шток, так же выполняет функцию поршня. Поршень в том числе может быть сделан из композитных материалов. Данная схема расположения поршней позволяет использовать в качестве топливной смеси газ, в том числе и водород. В статоре, равноудаленно, в 4-х секторах располагаются свечи зажигания 5, форсунки подачи воздуха (или кислорода, при использовании водорода в качестве топливной смеси) 7 и топливной смеси (или водорода) 8, отверстия охлаждения двигателя 12, в полости находятся выхлопные отверстия 6.The proposed utility model design is a diagram of a rotary free piston internal combustion engine shown in FIG. 1. The fixed part of the engine is a stator 1 in the form of a cylinder with a cavity 13 in which exhaust openings 6 are made (Fig. 2). The rotor 2 is fixed on the axis. In order to increase wear resistance, increase the number of engine revolutions, and reduce mechanical losses due to the crank-crank mechanism, freely moving pistons are placed directly on the rotor. To do this, grooves are made in the rotor - working chambers 9 (Fig. 3) at an equidistant distance in the form of an equilateral triangle, along which three pistons 3 move. Pistons are flat, solid (or composite), have a thickening in the head and are thinner at the stem. The rod also performs the function of a piston. The piston may also be made of composite materials. This arrangement of the pistons allows the use of gas, including hydrogen, as a fuel mixture. In the stator, equally spaced, in 4 sectors there are spark plugs 5, nozzles for supplying air (or oxygen, when using hydrogen as a fuel mixture) 7 and a fuel mixture (or hydrogen) 8, cooling holes for the engine 12, there are exhaust holes in the cavity 6.

Принцип работы роторного двигателя внутреннего сгорания.The principle of operation of a rotary internal combustion engine.

На свечу зажигания 5-1 (фиг. 1) подается напряжение. Происходит разряд и воспламенение сжатой топливной смеси в камере сгорания 11-1. От давления газов поршень 3-1 начинает движение, передавая импульс силы ротору 2 посредством сжатия воздуха в демпфирующей камере 10-1 ротора 2. Ротор начинает вращаться по часовой стрелке (фиг. 4). Одновременно открывается выхлопное отверстие 6 статора 1, выходят отработанные газы. Одновременно открывается поршень 3-3 и, под действием давления газов, начинает движение против часовой стрелки, сжимая поступившую в рабочую камеру 9-3 перед поршнем топливную смесь. Одновременно начинает сжиматься топливная смесь, находящаяся за штоком поршня 3-1 в рабочей камере 9-1. Далее, ротор поворачивается еще на несколько градусов по часовой стрелке (фиг. 5). Открывается форсунка подачи воздуха 7-1. В остальных рабочих камерах 9-1, 9-3 происходит сжатие топливной смеси. Далее, ротор поворачивается еще на несколько градусов по часовой стрелке (фиг. 6). Выхлопное отверстие 6 статора 1 перекрывается. Перекрывается форсунка подачи воздуха 7-1. Открывается форсунка подачи топливной смеси 8-1. Ротор поворачивается еще (фиг. 7), перекрывается форсунка подачи топливной смеси 8-1, поршни 3-2 и 3-3 подходят к камере сгорания 11-4 и свече зажигания 5-4. Далее, происходит разряд и воспламенение сжатой топливной смеси в камере сгорания 11-4. Поршень 3-3 начинает движение по часовой стрелке. Цикл повторяется.A voltage is applied to the spark plug 5-1 (FIG. 1). There is a discharge and ignition of the compressed fuel mixture in the combustion chamber 11-1. From the gas pressure, the piston 3-1 begins to move, transmitting a force impulse to the rotor 2 by compressing the air in the damping chamber 10-1 of the rotor 2. The rotor starts to rotate clockwise (Fig. 4). At the same time, the exhaust opening 6 of the stator 1 opens, exhaust gases exit. At the same time, the piston 3-3 opens and, under the action of gas pressure, starts to move counterclockwise, compressing the fuel mixture received in the working chamber 9-3 in front of the piston. At the same time, the fuel mixture located behind the piston rod 3-1 in the working chamber 9-1 begins to compress. Further, the rotor rotates a few degrees clockwise (Fig. 5). The air nozzle 7-1 opens. In the remaining working chambers 9-1, 9-3, the fuel mixture is compressed. Further, the rotor rotates a few degrees clockwise (Fig. 6). The exhaust opening 6 of the stator 1 is blocked. The air nozzle 7-1 is shut off. The fuel mixture injector 8-1 opens. The rotor still rotates (Fig. 7), the nozzle for supplying the fuel mixture 8-1 is blocked, the pistons 3-2 and 3-3 approach the combustion chamber 11-4 and the spark plug 5-4. Further, there is a discharge and ignition of the compressed fuel mixture in the combustion chamber 11-4. The piston 3-3 starts to move clockwise. The cycle repeats.

К достоинству представленной конструкции роторного двигателя относится то, что он не имеет «мертвых точек», характерных для поршневых машин. Отсутствие преобразования одного вида движения в другое (например, возвратно-поступательное во вращательное) позволяет работать двигателю на высоких оборотах, не доступных обычным поршневым машинам, высокая степень сжатия топливной смеси делает представленный роторный двигатель экономичнее двигатели Ванкеля. Все это увеличивает КПД представленного роторного двигателя.The advantage of the design of the rotary engine is that it does not have “dead spots” characteristic of piston engines. The lack of conversion of one type of movement to another (for example, reciprocating into rotary) allows the engine to operate at high speeds not available to conventional piston engines, the high compression ratio of the fuel mixture makes the rotary engine presented more economical than Wankel engines. All this increases the efficiency of the presented rotary engine.

Claims (2)

1. Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий статор, ротор, свечи зажигания, форсунки подачи воздуха, форсунки подачи топливной смеси, отверстия охлаждения двигателя, выхлопные отверстия, отличающийся тем, что дополнительно содержит в роторе пазы на равноудаленном расстоянии в форме равностороннего треугольника, в которых расположены поршни, имеющие возможность перемещения.1. A rotary internal combustion engine comprising a stator, a rotor, spark plugs, air supply nozzles, fuel mixture nozzles, engine cooling holes, exhaust openings, characterized in that it further comprises grooves in the rotor at an equidistant distance in the form of an equilateral triangle, in which located pistons that can move. 2. Роторный двигатель внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что поршни плоские, имеют утолщение в головке и утоньшение у штока, а шток является продолжением головки.2. The rotary internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the pistons are flat, have a thickening in the head and a thinning at the rod, and the rod is a continuation of the head.
RU2017117679U 2017-05-22 2017-05-22 ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE RU182290U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017117679U RU182290U1 (en) 2017-05-22 2017-05-22 ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017117679U RU182290U1 (en) 2017-05-22 2017-05-22 ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU182290U1 true RU182290U1 (en) 2018-08-13

Family

ID=63177500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017117679U RU182290U1 (en) 2017-05-22 2017-05-22 ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU182290U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2074967C1 (en) * 1994-02-18 1997-03-10 Виктор Васильевич Кузнецов Rotary engine
US5946903A (en) * 1997-04-03 1999-09-07 Marquard; Michael Mason Internal combustion engine having a separate rotary combustion chamber
RU2293186C2 (en) * 2001-09-14 2007-02-10 Эрих ТОЙФЛЬ Piston machine with rotating cylinder

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2074967C1 (en) * 1994-02-18 1997-03-10 Виктор Васильевич Кузнецов Rotary engine
US5946903A (en) * 1997-04-03 1999-09-07 Marquard; Michael Mason Internal combustion engine having a separate rotary combustion chamber
RU2293186C2 (en) * 2001-09-14 2007-02-10 Эрих ТОЙФЛЬ Piston machine with rotating cylinder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2653694B1 (en) Rotary engine and rotor unit thereof
US3314401A (en) Two-stroke cycle rotary engine
CN106481449B (en) Ring cylinder type round rotor engine
US3861361A (en) Rotary engine with piston scavenged precombustion chambers
CA2185577A1 (en) High-efficiency explosion engine provided with a double-acting piston cooperating with auxiliary feed and inlet units
WO2024037320A1 (en) Independent gas distribution in-cylinder direct combustion circumferential stroke internal combustion engine and circumferential stroke steam turbine
CN211524953U (en) Novel piston rotor type engine
US3969894A (en) Internal combustion engine
RU182290U1 (en) ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US2647363A (en) Combined internal-combustion engine and turbine
US7520251B2 (en) Non-reciprocating internal combustion engine
CN107587936B (en) Eccentric rotor engine and combustion work-doing method thereof
WO2018217130A1 (en) Rotary internal combustion engine
WO2013041013A1 (en) Engine with torus-shaped cylinder and revolving piston
RU2297545C2 (en) Rotary engine
US20030188701A1 (en) Internal combustion engine
KR20070058719A (en) Engine
RU2235211C2 (en) Multifunctional rotary timing mechanism
CN114060144B (en) Internal combustion engine
US20030127062A1 (en) Ahn engine improved rotary engine system and method
RU2800634C1 (en) Turbine piston internal combustion engine
KR200410323Y1 (en) Engine
CN2266653Y (en) Rotoplug & rotor engine
RU2253029C2 (en) Rotary internal combustion engine
JPS6124528B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190523