RU1828502C - Многотопливный роторный двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к двигателест- роению, в частности в силовых установках различных машин, например мотоциклов, автомобилей и др.

Цель изобретени  - разработка такой конструкции, в которой возможно использование различных сортов и даже видов топлива , осуществление такого перехода с одного на другой без остановки двигател , возможность управлени  этими переходами дистанционно или с помощью автоматики, повышение эффективности работы двигател , т.е. повышение его КПД.

Цель достигаетс  тем, что всасывание рабочей смеси или воздуха осуществл етс  через отверсти  в торцевой крышке компрессионной ступени, в ней же за всасывающими отверсти ми по ходу ротора установлены несколько поворотных вставок с эксцентрично расположенными перепускными отверсти ми. Кажда  вставка имеет возможность поворачиватьс  на 360° вокруг своей оси. В зависимости от положени  этого перепускного отверсти  относительно всасывающего отверсти  в торцевой крышке статора, т.е. его рассто ни  от всасывающего отверсти  и от оси статора, мен етс  величина перепускаемого зар да от 0 до

максимальной величины Нулева  величина будет тогда, когда перепускное отверстие закрыто телом статора, а максимальное, когда это отверстие имеет максимальное рассто ние от всасывающего отверсти . Наличие нескольких вставок позвол ет широко мен ть степень сжати  Перепуск излишнего зар да производитс  во всасывающий трубопровод идущий от карбюратора или воздушного фильтра к всасывающему отверстию. Управление поворотом этих вставок производитс  с помощью шагового электродвигател  с шестеренной передачей или другого исполнительного механизма из кабины водител  или с помощью автоматики

Дл  повышени  эффективности работу двигател , т е. повышени  его КПД, ротор выполнен в виде равнобедренного треугольника с усеченными вершинами, а две лопатки имеют ось качани  вне цилиндрической части статора и такую кривизну, что обеспечиваетс  посто нный контакт рабочего конца этих лопаток с телом статора Этим ликвидируютс  мертвые зоны.

Наличие 6 выступов ротора и 4 лопаток в компрессионной и рабочей ступен х обеспечивает 3 полных цикла 4-тактного двигасл

с

со ю со

СП

о го

с

тел  за один оборот ротора, т.е. двигатель работает как 6-цилиндровый поршневой д« :гатель.

На фиг. 1 показан разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг, 1 и 2.

Двигатель состоит из двух ступеней: компрессионной и рабочей. Компрессионна  ступень состоит из статора 1, крышек 2 и 7. ротора 3, лопаток 4 с осью поворота вне цилиндрической полости статора и изогнутых так, что обеспечиваетс  посто нный контакт рабочих концов лопаток с телом ротора , поворотных вставок 10, шестерен вставок 18, центральной шестерни 19 и привода (не показан), св занного с шестерней 19. В крышке 2 имеютс  отверсти  20 дл  всасывани  рабочей смеси или воздуха, в этой же крышке установлены поворотные вставки 10 с отверсти ми 21, которые гибкими трубопроводами 14 соединены со всасывающими магистрал ми, идущими от карбюратора или воздушного фильтра к отверстию 20. В статоре 1 предусмотрены каналы 22 дл  пропуска сжатых газов к рабочей ступени.

Рабоча  ступень состоит из статора 5, крышек б и 7, ротора 8, лопаток 9 такой же конструкции как и в компрессионной ступени , маховика 15, клапанного механизма и кулачкового диска 12 и 13. В статоре 5 предусмотрены места дл  установки свечи или форсунки 11, каналы,  вл ющиес  продолжением каналов 21 компресионной ступени , и каналы 23 дл  выброса отработанных газов. Роторы 3 и 8 соединены между собой шлицевым соединением. В обеих ступен х имеютс  полости в статорах дл  охлаждени  24, уплотнени  17, подшипники 16 и опоры дл  креплени  двигател  к раме 18.

Предлагаемый двигатель может быть использован дл  разных видов топлива, т.е. как карбюраторный двигатель, так и дизельный , но дл  этого необходимо вместо карбюратора установить топливный насос, а вместо свечи форсунку.

Двигатель работает следующим образом .

Рабоча  смесь или воздух подводитс  к всасывающему отверстию 20. ротор, враща сь против часовой стрелки, своими выступами всасывает рабочую смесь в камеру, образованную статором 1, крышками 2 и 7. ротором 3 и лопатками 4. Такт всасывани  начинаетс  после того, как выступ ротора, пройд  всасывающее отверстие 20. начинает отходить от него в сторону следующей лопатки. Такт заканчиваетс , когда эти газы отсекутс  от выступа этой следующей лопаткой . По окончании такта всасывани  второй

выступ ротора начинает такт сжати . Начало такта сжати  - момент, когда отверстие 20 закроетс  телом выступа ротора. Конец такта сжати  - момент, когда эти газы отсекутс 

от выступа ротора следующей лопаткой. В случае, если топливо, используемое в данное врем , не требует степени сжати , обусловленное конструкцией двигател , то излишнее количество газов перепуститс 

через отверстие 21, вставки 10 путем ее поворота на определенный угол, вывод  это отверстие 21 из зоны закрытой телом ротора . Эти излишки по гибкому трубопроводу 14 возврат тс  в газовую магистраль от кар5 бюратора или воздушного фильтра. Враща сь , ротор сжимает оставшиес  в камере газы до требуемого давлени  и выталкивает их в канал 22 рабочей ступени, где выпуск ь газов в рабочую камеру регулируетс  кла0 панным механизмом 12. Поворотные вставки с перепускными отверсти ми при О перепуске рабочего зар да установлены так, что все перепускные отверсти  закрыты телом ротора. При необходимости перепу5 ска какого-то количества зар да шаговым эл.двигателем, поворачиваетс  центральна  шестерн  19, котора  поворачивает шестерни 18 вставок, вместе с которыми поворачиваютс  сами вставки, благодар 

0 чему перепускные отверсти  вход т в рабочую зону сжати  компрессионной ступени. В зону сжати  вход т сначала перепускные отверсти  ближних к всасывающим отверсти м вставок, а затем более удаленных.

5 Поворот вставок 10 осуществл етс  по воле водител  включением шагового электродвигател  или какого-то другого, или с помощью автоматики, которые воздействуют на поворот центральной шестерни 19, котора  по0 ворачивает шестерни вставок 18, вместе с которыми поворачиваетс  и сама вставка. В случае, если нет необходимости в регулировании степени сжати  шестерни 18 могут быть отключены от вставок. Газ, подойд  к

5 рабочей ступени, поступает в камеру сгорани  только в тот момент, когда ротор рабочей ступени примет исходное положение и откроетс  клапан клапанного механизма 12. После поступлени  в камеру сгорани  газов

0 клапан закрываетс  и на свечу подаетс  искра - начинаетс  рабочий ход. Враща сь, ротор вторым выступом производит такт вы- хлопа;

Поскольку эти лопатки подпружинены,

5 то они всегда прижаты одним своим концом к телу ротора, а другим концом - к гнезду в теле статора. При работе с одной (выпуклой) стороны лопатки возникает давление в компрессионной ступени от давлени  сжимаемых газов, а в рабочей от давлени  газов

сгорани . Это давление воспринимаетс  лопатками и чем больше давление газов, тем больше прижимаютс  лопатки одним концом к ротору, а другим - к гнезду в статоре. При скольжении лопатки по ротору происходит как бы скобление лопаткой ротора. Поэтому требование двигател  к чистоте рабочей смеси, воздуху, топливу такие-же, как дл  поршневых двигателей.

Таким образом, каждый выступ производит одновременно два такта: с одной стороны всасывание, а с другой сжатие в компрессионной ступени и рабочий ход с одной и выхлоп с другой в рабочей ступени. В целом же двигатель работает по четырехтактному циклу.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Многотопливный роторный двигатель внутреннего сгорани , содержащий корпус с внутренней цилиндрической рабочей полостью , разделенной на две части - компрессорную и рабочую, впускными и выпускными каналами, ротор с поршн ми, установленный соосно с полостью корпуса, подпружиненные лопатки,выполненные поворотными и установленные в ней с возмож0

   5

   ностью контакта с ротором, и перепускной канал с органами газораспределени , соедин ющий компрессорную и рабочую части, отличающийс  тем, что компрессорна  часть дополнительно снабжена цилиндрическими вставками, установленными в боковой стенке корпуса с возможностью поворота и на одинаковом рассто нии от оси вращени  ротора, имеющими эксцентрично расположенные отверсти , св занные перепускными каналами с впускным патрубком и выполненные с возможностью полного или частичного перекрыти  их боковой поверхностью ротора.
2. 2. Двигатель по п. 1,отличающий- с   тем. что лопатки выполнены изогнутыми, а ось их поворота расположена за пределами цилиндрической поверхности полости.
3. 3. Двигатель по п. 1,отл ича ющйй- с   тем. что отверсти  вставок компрессорной части располагаютс  под различными углами к радиальным плоскост м, проход щим через их оси вращени , а сами вставки

   св заны между собой синхронизирующим механизмом.

   21

   рц&1

   11

   i

   гв

   фиг.з

   J3