RU2008149436A - Турбо-роторный "s-v-bogotol" двигатель внутреннего сгорания - Google Patents

Abstract

1. Турбо-роторный двигатель внутреннего сгорания с эмульсионной воздушно-масляной системой смазки, циркулирующей под давлением, состоящий из цилиндрического неподвижного статора, конструктивно разделенного на четыре поперечные секции, технологически образующие между собой три рабочие зоны, две из которых - зоны рабочего хода, одна - компрессорная зона (но в зависимости от необходимой мощности, габаритов и назначения может состоять из оптимального их количества), с запрессованными в них гильзами-цилиндрами с внутренней рабочей поверхностью правильной окружности, с концентрически расположенными в этих зонах на одном валу двух плавающих турбо-роторов (в зонах рабочего хода) правильной окружности границ рабочей поверхности, позволяющей при щелевой камере рабочего хода (при полном отсутствии каких-либо подвижных радиальных элементов, кинематических устройств, планетарных механизмов, перепускных клапанов и др.) работать турбо-ротору как полноценному поршню с обеспеченной продолжительностью одного рабочего хода с углом, равным 334 град. оборота каждого турбо-ротора, из одного плавающего ротора в компрессорной зоне, со шлицевой посадкой всех трех на рабочий вал, из системы каналов, трубок высокого давления, кольцевых каналов, микроканалов, позволяющих осуществлять эффективную смазку двигателя путем организации постоянной циркуляции воздушно-масляной эмульсии через двигатель. ! 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что турбо-роторы зон рабочего хода имеют правильную окружность границ рабочей поверхности, поршни-выступы оптимальной протяженности, с окружностью, совпадающей с внутренней окружностью статора,

Claims (20)

1. Турбо-роторный двигатель внутреннего сгорания с эмульсионной воздушно-масляной системой смазки, циркулирующей под давлением, состоящий из цилиндрического неподвижного статора, конструктивно разделенного на четыре поперечные секции, технологически образующие между собой три рабочие зоны, две из которых - зоны рабочего хода, одна - компрессорная зона (но в зависимости от необходимой мощности, габаритов и назначения может состоять из оптимального их количества), с запрессованными в них гильзами-цилиндрами с внутренней рабочей поверхностью правильной окружности, с концентрически расположенными в этих зонах на одном валу двух плавающих турбо-роторов (в зонах рабочего хода) правильной окружности границ рабочей поверхности, позволяющей при щелевой камере рабочего хода (при полном отсутствии каких-либо подвижных радиальных элементов, кинематических устройств, планетарных механизмов, перепускных клапанов и др.) работать турбо-ротору как полноценному поршню с обеспеченной продолжительностью одного рабочего хода с углом, равным 334 град. оборота каждого турбо-ротора, из одного плавающего ротора в компрессорной зоне, со шлицевой посадкой всех трех на рабочий вал, из системы каналов, трубок высокого давления, кольцевых каналов, микроканалов, позволяющих осуществлять эффективную смазку двигателя путем организации постоянной циркуляции воздушно-масляной эмульсии через двигатель.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что турбо-роторы зон рабочего хода имеют правильную окружность границ рабочей поверхности, поршни-выступы оптимальной протяженности, с окружностью, совпадающей с внутренней окружностью статора, имеют прямоугольный «условный» желоб по вершине окружности рабочей поверхности турбо-ротора с боковыми вертикальными бортами по верхней окружности рабочей поверхности, с заполнением между бортами поперечными турбо-лопатками оптимального количества и размеров, с короткой образующей каждой вершины турбо-лопатки по рабочей поверхности турбо-ротора, с радиальной рабочей поверхностью каждой лопатки и с выпукло закругленной поверхностью от вершины одной лопатки к основанию другой по ходу вращения.

3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что камера сгорания зоны рабочего хода, являющаяся одним целым с пространством рабочего хода, ничем от него не отделена и имеет свободный проем (окно) по образующей внутренней поверхности статора, длиной обеспечивающей размещение в нем оптимального количества полных турбо-лопаток (в приведенном примере две).

4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что окно выхлопа отработанных газов расположено таким образом, чтобы между ним и камерой сгорания разместилось бы оптимальное количество полных турбо-лопаток (в приведенном примере три).

5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности статора зоны рабочего хода с небольшим отступом на величину вершины турбо-лопатки после камеры сгорания (по ходу вращения турбо-ротора) размещено оптимальное количество обратных турбо-лопаток (в приведенном примере три).

6. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что имеет форсунку подачи однократного объема воздуха из ресивера для продувки пространства между турбо-лопатками, расположенную в полушаге от края окна выхлопа отработанных газов по ходу вращения турбо-ротора и выключающуюся при остановке двигателя.

7. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что имеет форсунку подачи сжатого воздуха из ресивера (в необходимом объеме с необходимой степенью сжатия) в камеру сгорания сразу в начальном периоде ее перекрытия поршнем-выступом турбо-ротора с тем, чтобы обеспечить возможность воспламенения горючей смеси с необходимым опережением до «условной» ВМТ.

8. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что в компрессорной зоне на стыке двух средних секций статора размещены два диаметрально противоположных колодца, в которых размещены седловидные радиально-подвижные элементы, обеспечивающие необходимую степень сжатия воздуха для подачи в ресивер и состоящие из оптимального количества элементов (в приведенном примере 4 шт.), соединяемых между собой замком типа «ласточкин хвост» и имеющих между собой микроканалы сбора минимально необходимого объема масла для обеспечения смазкой вращения ротора.

9. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что рабочий вал двигателя имеет центральный канал подачи под давлением воздушно-масляной эмульсии, соединяющийся с радиальными каналами ступиц турбо-роторов и ротора.

10. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что турбо-роторы и ротор в ступицах имеют по два радиальных канала, по два сквозных поперечных канала, с выходом на боковые рабочие поверхности, с конусными микроканальцами на концах в сторону периферии окружности, соединенные между собой, и через которые проходит под давлением воздушно-масляная эмульсия в кольцевые полукруглого сечения каналы на каждой боковой рабочей поверхности секций статора (6 шт.).

11. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что на боковых рабочих поверхностях секций статора выполнены кольцевые полукруглого сечения каналы (6 шт.) для прохода воздушно-масляной эмульсии и кольцевые прямоугольного сечения каналы (6 шт.) для размещения в них кольцевых прямоугольного сечения выступов боковых рабочих поверхностей турбо-роторов и ротора.

12. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что на боковых рабочих поверхностях турбо-роторов и ротора выполнены кольцевые прямоугольного сечения выступы (6 шт.), входящие в кольцевые прямоугольного сечения каналы на боковых рабочих поверхностях секций статора.

13. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что на боковых рабочих поверхностях турбо-лопаток и поршня выступа турбо-ротора нанесены радиальные П-образные микроканалы оптимальной численности (в приведенном примере через одну лопатку и два на поршне-выступе) с выходом на рабочую поверхность вершин, через которые масло поступает на рабочие поверхности.

14. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что на боковых рабочих поверхностях вершин ротора нанесены радиальные микроканалы (по 3 шт.).

15. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что на рабочих поверхностях вершин ротора нанесены стреловидные микроканалы (по 3 шт.), направление которых обратное вращению ротора.

16. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что через все секции статора выполнен продольный канал (4 участка), соединяющийся с кольцевыми каналами полукруглого сечения, на боковых рабочих поверхностях секций статора, и с трубками высокого давления отводящих от двигателя сжатый воздух и излишки масла.

17. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что имеет ресивер достаточного объема и сжатия до необходимой степени воздуха, способного обеспечить

заполнение камеры сгорания в начальный период ее перекрытия выступом-поршнем турбо-ротора, воздухом необходимого объема и степени сжатия;

однократную продувку рабочего объема турбо-лопаток;

приготовление, подачу и циркуляцию воздушно-масляной эмульсии через двигатель.

18. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что имеет редукционный клапан, регулирующий подачу сжатого воздуха в камеру сгорания в зависимости от оборотов двигателя с полным перекрытием при остановке двигателя.

19. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что в составе системы смазки имеется барбатер приготовления воздушно-масляной эмульсии в комплект которого входят нижний стакан барбатера, крышка, датчик минимального уровня масла, датчик максимального уровня масла, мерная трубка уровня масла со щупом, мембрана мелкоячеистой медной сеткой (4 шт) две центрального, две перефирийного прохода воздуха, сетки мелкоячеистые медные полнопроходные (3 шт.), трубки высокого давления, соединяющие барбатер с ресивером, с двигателем, с масляным насосом.

20. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что в составе системы смазки имеется отстойник масла, возвратившегося из двигателя, в комплект которого входят нижний стакан, крышка, медные мелкоячеистые сетки (3 шт.) для очистки воздуха перед выбросом, датчик максимального уровня масла, датчик включения масляного насоса, датчик выключения масляного насоса, клапан прямого хода воздуха, масляный насос, трубки высокого давления, соединяющие отстойник с двигателем, с масляным насосом, с трактом выброса отработанных газов.