RU2011868C1

RU2011868C1 - Rotor-piston engine

Info

Publication number: RU2011868C1
Authority: RU
Inventors: Валерий Григорьевич Плуготыренко
Original assignee: Валерий Григорьевич Плуготыренко
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: engine has case 1 with outlet ports 2 provided on side walls. Three-top rotor 4 is fitted on eccentric shaft 3 within the case. Assembly of plates 5 are interposed between the adjacent tops within rotor 4 to form through passages 6 between them. Side walls of the rotor are provided with ports 7 which are intersected with outlet ports 2 provided on side walls of case 1 at the moment of discharging. Ports 7 have seals 8. Case 1 has outlet port 9 and nozzle 10. Case 1 is separated into chamber 11 wherein air is compressed and chamber 12 wherein gas is burned and expanded. EFFECT: enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено в качестве энергетической установки для любого вида транспорта, тракторов и т. д. The invention relates to mechanical engineering and is intended as a power plant for any type of transport, tractors, etc.

Известны двигатели с подогревом воздуха перед выпуском, в которых из-за подогрева воздуха перед выпуском снижается коэффициент наполнения, что снижает их мощность, и увеличиваются потери тепла вследствие дополнительного отвода тепла во время фаз выпуска и сжатия, что снижает КПД двигателя. Known engines with heating the air before the release, in which, due to the heating of the air before the release, the filling coefficient decreases, which reduces their power, and heat losses increase due to additional heat removal during the phases of the exhaust and compression, which reduces the efficiency of the engine.

Известен роторно-поршневой двигатель, имеющий трохоидальной формы корпус с вращающимся внутри него на эксцентриковом валу трехвершинным ротором. Known rotary piston engine having a trochoidal body with a three-vertex rotor rotating inside it on an eccentric shaft.

В этом роторно-поршневом двигателе трудно получить высокую степень сжатия, необходимую для возгорания при впрыске тяжелых топлив (дизельного, мазутов и т. д. ), так как в конце фазы сжатия между корпусом и ротором образуются два серповидных объема. Кроме того, ввиду меньшей эффективности компрессионных уплотнений по сравнению с поршневыми двигателями при высоких давлениях, связанных с высокой степенью сжатия, возрастут и компрессионные потери. In this rotary piston engine, it is difficult to obtain the high compression ratio necessary for ignition during injection of heavy fuels (diesel, fuel oil, etc.), since at the end of the compression phase two sickle-shaped volumes form between the housing and the rotor. In addition, due to the lower efficiency of compression seals compared to piston engines at high pressures associated with a high degree of compression, compression losses will increase.

Наиболее близким из известных к изобретению является роторно-поршневой двигатель, содержащий корпус с трохоидной полостью, впускным и выпускным окнами, установленные в полости корпуса трехвершинный ротор по меньшей мере с одним перепускным каналом, расположенным между соседними вершинами, и эксцентриковый вал. The closest known to the invention is a rotary piston engine containing a housing with a trochoid cavity, inlet and outlet windows, a three-vertex rotor with at least one bypass channel located between adjacent vertices, and an eccentric shaft installed in the body cavity.

Двигатель имеет низкую теплоотдачу от поверхности перепускного канала ротора к рабочему телу в процессе его перепуска из камеры сжатия в камеру сгорания. The engine has low heat transfer from the surface of the bypass channel of the rotor to the working fluid during its bypass from the compression chamber to the combustion chamber.

Целью изобретения является повышение эффективности работы роторно-поршневого двигателя, расширение области его использования за счет перевода на тяжелые топлива и эффективности их сгорания путем подогрева воздуха в конце фазы сжатия. The aim of the invention is to increase the efficiency of the rotary piston engine, expanding its use by switching to heavy fuels and the efficiency of their combustion by heating the air at the end of the compression phase.

На фиг. 1 изображен разрез двигателя поперек оси его вала; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a section through an engine across the axis of its shaft; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Роторно-поршневой двигатель состоит из полого трохоидного корпуса 1 с выпускными окнами 2 на боковых стенках. В корпусе 1 на эксцентриковом валу 3 установлен трехвершинный ротор 4. В трехвершинном роторе 4 между соседними вершинами размещены наборы пластин 5 с образованием между ними сквозных каналов 6. На боковых стенках ротора 4 выполнены окна 7, в момент выпуска пересекающиеся с выпускными окнами 2 на боковых стенках корпуса 1. Окна 7 имеют уплотнения 8. На корпусе 1 имеется впускное окно 9 и установлена форсунка 10. Корпус 1 разделен на камеру 11, где сжимается воздух, и камеру 12, где происходит сгорание и расширение рабочего газа. The rotary piston engine consists of a hollow trochoidal housing 1 with exhaust ports 2 on the side walls. A three-vertex rotor 4 is installed in the housing 1 on the eccentric shaft 3. In a three-vertex rotor 4, sets of plates 5 are placed between adjacent vertices with the formation of through channels 6 between them. Windows 7 are made on the side walls of the rotor 4, intersecting with the outlet windows 2 on the side at the time of release the walls of the housing 1. The windows 7 have seals 8. On the housing 1 there is an inlet 9 and a nozzle 10 is installed. The housing 1 is divided into a chamber 11, where air is compressed, and a chamber 12, where the working gas is combusted and expanded.

Роторно-поршневой двигатель работает следующим образом. A rotary piston engine operates as follows.

При вращении ротора 4 происходит всасывание воздуха через впускное окно 9 и затем после перекрытия этого окна воздух сжимается. При этом во время фазы всасывания и большую часть фазы сжатия воздух не продувается через каналы 6 и количество тепла, полученного им от горячих пластин 5, мало. В конце фазы сжатия объем камеры 12 начинает увеличиваться и воздух из камеры 11 начинает вытесняться через каналы 6, отбирая тепло у пластин 5, в камеру 12. В нагретый набором пластин 5 до необходимой для возгорания температуры воздух через форсунку 10 впрыскивается топливо. Повысившееся при сгорании давление вращает ротор 4, до пересечения окон 7 с окнами 2, и отработавший газ из камеры 12 вытесняется через каналы 6 в окна 7 и далее в выпускные окна 2, при этом газ отдает тепло пластинам 5. После этого цикл повторяется. When the rotor 4 rotates, air is sucked in through the inlet window 9 and then, after this window is closed, the air is compressed. Moreover, during the suction phase and most of the compression phase, air is not blown through the channels 6 and the amount of heat received by it from the hot plates 5 is small. At the end of the compression phase, the volume of the chamber 12 begins to increase and the air from the chamber 11 begins to be displaced through the channels 6, taking heat from the plates 5, into the chamber 12. Fuel is injected into the air heated by the set of plates 5 to the temperature necessary for ignition through the nozzle 10. The pressure increased during combustion rotates the rotor 4, until the windows 7 intersect with the windows 2, and the exhaust gas from the chamber 12 is forced out through the channels 6 into the windows 7 and then into the exhaust windows 2, while the gas gives off heat to the plates 5. After this, the cycle repeats.

Устройство выполняет функции глушителя, так как отработавший газ, отдавая тепло пластинам 5, снижает свою температуру, а следовательно, и давление. Потери же при перетекании воздуха по каналам компенсируются возвращенным пластинами теплом. The device performs the function of a muffler, since the exhaust gas, giving off heat to the plates 5, reduces its temperature, and hence the pressure. Losses during the flow of air through the channels are compensated by the heat returned by the plates.

Запуск двигателя на тяжелом топливе можно осуществить прогрев предварительно пластины 5, для чего, поочередно совмещая окна 7 и 2, подают через одно из окон 2 пламя от предпусковой форсунки. Starting the engine with heavy fuel, it is possible to preheat the plate 5, for which, by alternately combining windows 7 and 2, a flame from the pre-launch nozzle is fed through one of the windows 2.

Использование предложенного двигателя позволит расширить диапазон применяемых топлив и улучшить его эксплуатационные свойства. Using the proposed engine will expand the range of used fuels and improve its operational properties.

Claims

A ROTOR-PISTON ENGINE containing a hollow body with inlet and outlet windows, a three-vertex rotor installed in its cavity with at least one bypass channel between adjacent vertices and an eccentric shaft, characterized in that it is equipped with a recuperator made in the form of a set of arched plates located interconnected with a gap and installed in the bypass channel, the exhaust windows are made in the side wall of the housing, an additional channel is made in the rotor connecting the bypass channel and the side surface rotor and located with the possibility of combining with the exhaust window in the wall of the housing.