RU195334U1

RU195334U1 - Drive motor

Info

Publication number: RU195334U1
Application number: RU2019136547U
Authority: RU
Inventors: Юрий Иосипович Новицкий
Original assignee: Юрий Иосипович Новицкий
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2020-01-23

Abstract

Полезная модель относится к роторным двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение надежности. Сущность полезной модели заключается в том, что двигатель состоит из двигательной части, компрессорных частей и направляющих частей, которые разделены боковыми стенками и снабжены общими пластинами для всего двигателя. Работа осуществляется путем воздействия рабочего тела на пластины в двигательной части. Пластины контактируют с ротором только в направляющих частях, в которые предусмотрен подвод масла. Направляющие части содержат направляющие элементы, в которых выполнены вырезы для создания масляного клина. Также на концах пластин размещены вставки, посредством которых пластины контактируют с внутренней поверхностью корпуса двигателя, которая служит стенкой овального выреза, направляющей движение пластин. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.The utility model relates to rotary internal combustion engines. The technical result is to increase reliability. The essence of the utility model is that the engine consists of a motor part, compressor parts and guide parts, which are separated by side walls and provided with common plates for the entire engine. The work is carried out by the action of the working fluid on the plates in the motor part. The plates contact the rotor only in the guide parts into which the oil supply is provided. The guide parts contain guide elements in which cutouts are made to create an oil wedge. Also, inserts are placed at the ends of the plates, by means of which the plates are in contact with the inner surface of the engine casing, which serves as a wall of an oval cutout directing the movement of the plates. 8 s.p. f-ly, 5 ill.

Description

Полезная модель относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с вращающимися роторами.The utility model relates to engine building, namely to internal combustion engines with rotating rotors.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания (патент США US 2003047158), состоящий из корпуса, смещенного относительно оси вращения ротора. Лопатки присоединены к ротору шарнирно и создают отдельные камеры в двигателе. Каждая камера обладает свечей зажигания и клапанами впуска и выпуска, которые позволяют всасывать свежую смесь и удалять отработавшие газы.Known rotary internal combustion engine (US patent US 2003047158), consisting of a housing offset from the axis of rotation of the rotor. The blades are pivotally attached to the rotor and create separate chambers in the engine. Each chamber has spark plugs and intake and exhaust valves that allow you to suck in a fresh mixture and remove exhaust gases.

Недостатком двигателя является низкая надежность ввиду того, что шарнирные соединения креплений лопаток находятся в зоне сгорания топлива. Кроме того, сжатие и расширение рабочего тела происходит в одинаковых объемах, что не позволяет обеспечить полное расширение в процессе рабочего хода.The disadvantage of the engine is low reliability due to the fact that the swivel mounts of the blades are in the combustion zone of the fuel. In addition, the compression and expansion of the working fluid occurs in equal volumes, which does not allow for full expansion during the working stroke.

Известен роторно-лопаточный двигатель внутреннего сгорания (патент РФ №2413853). Двигатель состоит из корпуса с полостью, в которой размещен ротор с рабочими лопатками и копир, который установлен в корпусе с эксцентриситетом к оси ротора. Во время работы двигателя рабочие лопатки вращаются вместе с ротором и совершают радиальные перемещения, прокатываясь роликами по кольцевым дорожкам копира. Сгорание топлива происходит в рабочих камерах, разность давлений в рабочих камерах вызывает вращение ротора.Known rotary vane internal combustion engine (RF patent No. 2413853). The engine consists of a housing with a cavity in which a rotor with rotor blades and a copier are placed, which is installed in the housing with an eccentricity to the rotor axis. During engine operation, the rotor blades rotate with the rotor and perform radial movements, rolling with rollers along the annular paths of the copier. The combustion of fuel occurs in the working chambers, the pressure difference in the working chambers causes the rotor to rotate.

Недостатком данного роторно-лопаточного двигателя является низкая надежность, вызванная трением пластин в пазах ротора двигателя. Именно воздействие пластин на ротор в пазах вынуждает вращаться ротор двигателя. Поскольку взаимодействие происходит вблизи зоны сгорания топлива, температура лопаток и ротора будет очень высока, что приведет к выходу лопаток из строя.The disadvantage of this rotary vane engine is the low reliability caused by the friction of the plates in the grooves of the rotor of the engine. It is the effect of the plates on the rotor in the grooves that forces the rotor of the engine to rotate. Since the interaction takes place near the fuel combustion zone, the temperature of the blades and rotor will be very high, which will lead to failure of the blades.

Известен также быстроходный двигатель (патент РФ на полезную модель 187136). Данный двигатель принимаем за прототип. Двигатель содержит двигательную часть, соединенную с камерой сгорания, две компрессорные части, которые размещены по краям двигательной части и направляющие части, которые размещены за пределами двигательной и компрессорных частей в осевом направлении. Также двигатель содержат пластины, которые размещены в роторе и выполнены, как единое целое. Взаимодействие пластин с ротором осуществляется только в направляющих частях, где низкие температуры и давление. Это увеличивает надежность данного двигателя по сравнению с рассмотренными выше двигателями.A high-speed engine is also known (RF patent for utility model 187136). This engine is taken as a prototype. The engine contains an engine part connected to the combustion chamber, two compressor parts that are located at the edges of the engine part and guide parts that are placed outside the engine and compressor parts in the axial direction. The engine also contains plates that are placed in the rotor and are made as a whole. The interaction of the plates with the rotor is carried out only in the guide parts, where low temperatures and pressure. This increases the reliability of this engine compared to the engines discussed above.

Недостатком быстроходного двигателя является то, что возвратно-поступательное перемещение пластин осуществляется за счет наличия стержня в овальной прорези, которая расположена так, что ее сложно обеспечить смазкой. Кроме того, направляющие элементы, размещенные на роторе в направляющей части двигателя, работают в сложных условиях, именно взаимодействие пластин с ротором обеспечивает его вращение, и при отсутствии смазки направляющие элементы быстро выйдут из строя.The disadvantage of a high-speed engine is that the reciprocating movement of the plates is due to the presence of a rod in the oval slot, which is located so that it is difficult to provide lubrication. In addition, the guiding elements placed on the rotor in the guiding part of the engine operate in difficult conditions, it is the interaction of the plates with the rotor that ensures its rotation, and in the absence of lubrication the guiding elements will quickly fail.

Задачей настоящей полезной модели является создание двигателя, обладающего высокой надежностью.The objective of this utility model is to create an engine with high reliability.

Поставленная задача решается тем, что приводной двигатель, состоит из корпуса, ротора, снабженного радиальными прорезями, с размещенными в них пластинами, образующими рабочие камеры переменного объема. Кроме того, содержит двигательную часть, сообщающуюся с камерой сгорания, компрессорные части и направляющие части, имеются также овальные вырезы в боковых стенках двигателя, в которые помещены прикрепленные к пластинам стержни. Причем, овальные вырезы размещены в радиальном направлении вблизи внутренней поверхности корпуса в направляющей части двигателя, кроме того, внутренняя поверхность корпуса в направляющей части двигателя служит стенкой овального выреза. Также предусмотрено, что овальный вырез выполнен в стенке, размещенной между направляющей частью и компрессорной частью со стороны направляющей части двигателя. Кроме того, предусмотрено, что овальные вырезы выполнены в двух стенках, в боковой стенке приводного двигателя на внутренней стороне, также в стенке, размещенной между направляющей частью и компрессорной частью со стороны направляющей части двигателя. Кроме того, поверхности, всех трущихся элементов в направляющей части снабжены покрытием с низким коэффициентом трения, причем к концам в радиальном направлении пластин, размещенных в направляющих частях, прикреплены вставки, соприкасающиеся с внутренней поверхностью корпуса двигателя в направляющей части. Также, размер вставок на концах пластин в осевом направлении превышает размер пластин, причем свободные концы вставок размещены в овальных вырезах. Кроме того, в боковой стенке корпуса двигателя, также в стенке между направляющей частью и компрессорной частью, выполнены калиброванные отверстия, направленные на направляющие элементы, которые закреплены на роторе в направляющей части двигателя, причем отверстия снабжены трубами, соединенные свободным концом с масляным насосом. Кроме того, в направляющих элементах, закрепленных на роторе двигателя, в части близкой в радиальном направлении к оси ротора, выполнена прорезь в поперечном направлении, занимающая часть поперечного сечения направляющего элемента, причем размещенная напротив калиброванных отверстий. Кроме того, в направляющих элементах, размещенных в роторе двигателя, выполнен карман, протяженный в радиальном направлении, также занимающий часть поперечного сечения направляющего элемента, кроме того, соединенный с прорезью. Также, отверстие для отвода масла из корпуса направляющих элементов размещено в нижней части корпуса двигателя, на удалении в радиальном направлении от самой нижней точки корпуса, в которой размещено сливное отверстие.The problem is solved in that the drive motor consists of a housing, a rotor equipped with radial slots, with plates placed in them, forming working chambers of variable volume. In addition, it contains an engine part in communication with the combustion chamber, compressor parts and guide parts, there are also oval cutouts in the side walls of the engine, into which the rods attached to the plates are placed. Moreover, the oval cuts are placed in the radial direction near the inner surface of the housing in the guide part of the engine, in addition, the inner surface of the housing in the guide part of the engine serves as the wall of the oval cut. It is also provided that the oval cutout is made in the wall located between the guide part and the compressor part from the side of the engine guide part. In addition, it is provided that the oval cuts are made in two walls, in the side wall of the drive motor on the inside, also in the wall located between the guide part and the compressor part from the side of the engine guide part. In addition, the surfaces of all the rubbing elements in the guide part are provided with a coating with a low coefficient of friction, with inserts in contact with the inner surface of the motor housing in the guide part attached to the ends in the radial direction of the plates placed in the guide parts. Also, the size of the inserts at the ends of the plates in the axial direction exceeds the size of the plates, and the free ends of the inserts are placed in oval cuts. In addition, in the side wall of the engine housing, also in the wall between the guide part and the compressor part, there are calibrated holes directed to the guide elements that are mounted on the rotor in the engine guide part, the holes provided with pipes connected by a free end to the oil pump. In addition, in the guide elements mounted on the rotor of the engine, in the part close in the radial direction to the axis of the rotor, a slot is made in the transverse direction, occupying part of the cross section of the guide element, and placed opposite the calibrated holes. In addition, in the guide elements placed in the rotor of the engine, made pocket, extended in the radial direction, also occupying part of the cross section of the guide element, in addition, connected to the slot. Also, the hole for draining oil from the housing of the guide elements is located in the lower part of the motor housing, at a distance in the radial direction from the lowest point of the housing in which the drain hole is located.

На фиг. 1-5 представлен приводной двигатель.In FIG. 1-5 shows a drive motor.

Приводной двигатель на фиг.1 состоит из камеры сгорания 1, рабочее тело из камеры сгорания поступает в двигательную часть, в рабочие камеры 2, которые образованы пластинами 3. Пластины размещены в роторе 4, причем для двигательной части, компрессорных частей и для направляющих частей применены общие пластины. В зоне подвода рабочего тела из камеры сгорания размещены уплотнения лабиринтового типа 5, также на роторе закреплены уплотняющие элементы 6, которые не имеют контакта с пластинами. Для использования тепла уходящих газов применен регенератор 7, размещенный в выхлопном патрубке 8. Трубопровод 9 соединен с компрессорной частью двигателя, для уменьшения пульсаций сжатого воздуха применен ресивер 10. Стрелками А1 показан подвод рабочего тела, стрелками Б1 показан выхлоп уходящих газов, стрелкой С показано направление вращения ротора.The drive engine in figure 1 consists of a combustion chamber 1, the working fluid from the combustion chamber enters the engine part, into the working chambers 2, which are formed by plates 3. The plates are placed in the rotor 4, and for the engine part, compressor parts and for the guide parts are applied common plates. In the zone of supply of the working fluid from the combustion chamber, labyrinth type seals 5 are placed, and sealing elements 6 that do not have contact with the plates are fixed on the rotor. To use the heat of the exhaust gases, a regenerator 7 was used, located in the exhaust pipe 8. The pipeline 9 is connected to the compressor part of the engine, a receiver 10 is used to reduce the pulsations of compressed air. rotor rotation.

На фиг. 2 представлен фрагмент приводного двигателя, состоящий из двигательной части 11, компрессорных частей 12, которые размещены по краям двигательной части и направляющих частей 13, которые размещены за пределами компрессорных частей. Между данными частями размещены стенки 14, на которых имеются уплотняющие элементы 15.In FIG. 2 shows a fragment of a drive motor, consisting of a motor part 11, compressor parts 12, which are located at the edges of the motor part and guide parts 13, which are located outside of the compressor parts. Between these parts there are walls 14 on which there are sealing elements 15.

На фиг. 3 представлен фрагмент направляющей части, в которой в боковой стенке 16 приводного двигателя на внутренней стороне выполнен овальный вырез 17, который размещен в радиальном направлении вблизи внутренней поверхности корпуса 18 двигателя в направляющей части. Кроме того, внутренняя поверхность корпуса двигателя в направляющей части служит стенкой овального выреза. К каждой пластине в направляющей части двигателя прикреплен стержень 19, который свободным концом помещен в овальный вырез. Кроме того, поверхности, всех трущихся элементов в направляющей части снабжены покрытием с низким коэффициентом трения, причем к концам пластин, размещенных в направляющей части, прикреплены вставки 20, соприкасающиеся с внутренней поверхностью корпуса двигателя в направляющей части. Предусмотрено выполнение вставок протяженными в окружном направлении. Также, в направляющих частях, в боковой стенке корпуса двигателя и в стенке между направляющей частью и компрессорной частью, выполнены калиброванные отверстия 21, направленные на направляющие элементы 22, которые закреплены на роторе в направляющей части двигателя. Отверстия снабжены трубами 23, которые соединены свободными концами с масляным насосом. В направляющих элементах, в части близкой в радиальном направлении к оси ротора, выполнена прорезь 24 в поперечном направлении, занимающая часть поперечного сечения направляющего элемента, причем размещенная напротив калиброванных отверстий. Также, в направляющих элементах, выполнен карман 25, протяженный в радиальном направлении, и занимающий часть поперечного сечения направляющего элемента, кроме того, соединенный с прорезью. На фиг. 2 показано отверстие 26 для отвода масла из корпуса направляющих элементов, которое размещено в нижней части корпуса двигателя, на удалении в радиальном направлении от самой нижней точки корпуса, где размещено сливное отверстие 27.In FIG. 3 shows a fragment of the guide part, in which an oval cutout 17 is made on the inner side in the side wall 16 of the drive motor, which is placed in the radial direction near the inner surface of the motor housing 18 in the guide part. In addition, the inner surface of the motor housing in the guide portion serves as a wall of an oval cut. A rod 19 is attached to each plate in the guide part of the engine, which is placed with its free end in an oval cut. In addition, the surfaces of all the rubbing elements in the guide part are provided with a coating with a low coefficient of friction, and inserts 20 contacting the inner surface of the engine housing in the guide part are attached to the ends of the plates placed in the guide part. The implementation of the inserts are extended in the circumferential direction. Also, in the guide parts, in the side wall of the engine housing and in the wall between the guide part and the compressor part, calibrated holes 21 are made, directed to the guide elements 22, which are mounted on the rotor in the guide part of the engine. The holes are provided with pipes 23, which are connected by their free ends to the oil pump. In the guide elements, in the part radially close to the axis of the rotor, a slot 24 is made in the transverse direction, occupying part of the cross section of the guide element, and located opposite the calibrated holes. Also, in the guide elements, a pocket 25 is made, extended in the radial direction, and occupying part of the cross section of the guide element, in addition, connected to the slot. In FIG. 2 shows an opening 26 for draining oil from the housing of the guide elements, which is located in the lower part of the engine housing, at a distance in the radial direction from the lowest point of the housing where the drain hole 27 is located.

На фиг. 4 овальный вырез выполнен в стенке, размещенной между направляющей частью и компрессорной частью со стороны направляющей части двигателя.In FIG. 4, an oval cutout is made in a wall located between the guide part and the compressor part from the side of the engine guide part.

На фиг. 5 овальные вырезы выполнены в двух стенках, в боковой стенке приводного двигателя на внутренней стороне и в стенке, размещенной между направляющей частью и компрессорной частью со стороны направляющей части двигателя. Размер вставки на концах пластин в осевом направлении в данном двигателе превышает размер пластин, причем свободные концы вставок размещены в овальных вырезах. Стержень в этом случае заменен вставкой, такая замена предусмотрена и в двигателях, представленных на фиг. 3, 4.In FIG. 5 oval cuts are made in two walls, in the side wall of the drive motor on the inside and in the wall located between the guide part and the compressor part from the side of the engine guide part. The size of the insert at the ends of the plates in the axial direction in this engine exceeds the size of the plates, and the free ends of the inserts are placed in oval cuts. The rod in this case is replaced by an insert, such replacement is also provided in the engines shown in FIG. 3, 4.

Работа приводного двигателя осуществляется воздействием рабочего тела, выходящего из камеры сгорания 1 на пластины 3 в роторе 4. Взаимодействие пластин с ротором осуществляется только в направляющих частях 13, направляющими элементами 22. При работе данного двигателя в прорезь 24 подают масло с двух сторон через калиброванные отверстия 21. Под действием центробежных сил масло проходит в карман 25, и в нем возникают усилия способствующие возникновению зазора между направляющими элементами и ротором, что способствует созданию масляного клина между ними. Также центробежные силы отбрасывают масло к внутренней поверхности корпуса 18 двигателя, и между вставками 20 и внутренней поверхностью корпуса в направляющей части возникает масляный слой. Стержни 19 в вырезе 17 при работе двигателя создают масляный туман в полости направляющей части, что способствует уменьшению трения. При остановке двигателя овальный вырез и стержни не позволяют пластинам опускаться под действием веса. Также использование вставок, которые входят в овальные прорези вместо стержней, увеличивает площадь контакта между пластиной и внутренней поверхностью корпуса двигателя, что увеличивает надежность двигателя. Отверстие 26 для отвода масла размещено выше нижней точки в корпусе направляющей части, поэтому при остановке масляного насоса в полости остается слой масла. Это позволяет увеличить надежность работы двигателя. Полный слив масла осуществляют через сливное отверстие 27.The drive engine is operated by the action of a working fluid exiting the combustion chamber 1 onto the plates 3 in the rotor 4. The interaction of the plates with the rotor is carried out only in the guide parts 13, by the guide elements 22. When this engine is running, oil is fed from two sides into the slot 24 through calibrated holes 21. Under the action of centrifugal forces, the oil passes into the pocket 25, and there are efforts in it that contribute to the gap between the guide elements and the rotor, which contributes to the creation of an oil wedge m between them. Also, centrifugal forces drive the oil to the inner surface of the engine housing 18, and an oil layer appears between the inserts 20 and the inner surface of the housing in the guide portion. The rods 19 in the cutout 17 during engine operation create oil mist in the cavity of the guide portion, which helps to reduce friction. When the engine stops, the oval cut-out and the rods do not allow the plates to lower under the influence of weight. Also, the use of inserts that enter oval slots instead of rods increases the contact area between the plate and the inner surface of the engine housing, which increases the reliability of the engine. The hole 26 for draining the oil is placed above the lower point in the housing of the guide part, so when the oil pump stops, a layer of oil remains in the cavity. This allows you to increase the reliability of the engine. Complete drainage of oil is carried out through the drain hole 27.

Обеспечение трущихся поверхностей смазкой в направляющих частях различными способами позволит увеличить надежность работы приводного двигателя, по сравнению с прототипом.Providing rubbing surfaces with grease in the guide parts in various ways will increase the reliability of the drive motor, compared with the prototype.

Claims

1. The drive motor, consisting of a housing, a rotor equipped with radial slots, with plates placed in them, forming working chambers of variable volume, also containing a motor part in communication with the combustion chamber, compressor parts and guide parts, also oval cutouts in the side walls of the engine in which the rods attached to the plates are placed, characterized in that the oval cuts are placed in a radial direction near the inner surface of the housing in the guide part of the engine, The front surface of the housing in the engine guide serves as the wall of the oval cut.

2. The drive motor according to claim 1, characterized in that the oval cut is made in the wall located between the guide part and the compressor part from the side of the engine guide part.

3. The drive motor according to claim 1, characterized in that the oval cuts are made in two walls, in the side wall of the drive motor on the inner side, and also in the wall located between the guide part and the compressor part from the side of the engine guide part.

4. The drive motor according to claim 1, characterized in that the surfaces of all the rubbing elements in the guide part are provided with a coating with a low coefficient of friction, with inserts in contact with the inner surface of the motor housing being attached to the ends in the radial direction of the plates located in the guide parts guide part.

5. The drive motor according to claim 1, characterized in that the size of the inserts at the ends of the plates in the axial direction exceeds the size of the plates, and the free ends of the inserts are placed in oval cuts.

6. The drive motor according to claim 1, characterized in that in the side wall of the engine housing, also in the wall between the guide part and the compressor part, there are calibrated holes directed to the guide elements, which are mounted on the rotor in the guide part of the engine, and the holes are provided pipes connected by a free end to the oil pump.

7. The drive motor according to claim 1, characterized in that in the guide elements mounted on the rotor of the engine, in the part close in the radial direction to the axis of the rotor, a cut is made in the transverse direction, occupying part of the cross section of the guide element, and placed opposite to the calibrated ones holes.

8. The drive motor according to claim 1, characterized in that in the guide elements located in the rotor of the engine, there is a pocket extended in the radial direction, also occupying part of the cross section of the guide element, in addition, connected to the slot.

9. The drive motor according to claim 1, characterized in that the hole for draining oil from the housing of the guide elements is located in the lower part of the motor housing, at a distance in the radial direction from the lowest point of the housing in which the drain hole is located.