RU2013592C1

RU2013592C1 - Rotary internal combustion engine

Info

Publication number: RU2013592C1
Application number: SU894770395A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иосифович Шелетун
Original assignee: Владимир Иосифович Шелетун
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: automotive engineering. SUBSTANCE: rotary internal combustion engine has hollow casing with cams and hollow cylindrical rotor with bevels, shaft, and flat pistons with hinged brushes received in radial grooves of the rotor to reciprocate and form working chambers with inner walls of the casing and engage with cams. The engine also has inlet and outlet ports, ignition spark, spray nozzle communicating with fuel tank, and water cooling and lubrication systems with oil tank and oil lines. The rotor has outer brake mechanism, whereas the spray nozzle has the form of a plate with holes secured in wall of the casing at the side of working chamber in parallel with the axis of the rotor. The chamber of the spray nozzle communicates with the fuel tank by way of two fuel lines connected to either side of the chamber. Interior of the casing has closed grooves at end walls. Hinged brushes are mounted at ends of pistons for cooperating with walls of the casing and engagement with the cams received in annular grooves. Interior of the rotor communicates with oil tank by two oil lines at either side of the casing. Pistons have passages communicating with the interior of the casing and with the brushes. EFFECT: enhanced efficiency in operation. 2 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в роторно-поршневых двигателях. The invention relates to the field of engineering, in particular to internal combustion engines, and can be used in rotary piston engines.

Известен роторно-поршневой двигатель, содержащий корпус с дисковым ротором, в прорезях которого установлены поршни, систему маслоподачи и систему воздушного охлаждения. Known rotary piston engine containing a housing with a disk rotor, in the slots of which are installed pistons, oil supply system and air cooling system.

Недостатком известного устройства является то, что оно обладает малой удельной мощностью и все распределительные устройства размещены вне корпуса. A disadvantage of the known device is that it has a low specific power and all switchgears are located outside the housing.

Наиболее близким к предложенному является роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с ротором, имеющим вал и прямоугольные поршни, размещенные в нем с возможностью возвратно-поступательного движения и образующие с внутренними стенкам корпуса рабочие камеры, окна впуска и выпуска, топливную форсунку, установленную в камере, сообщенной с топливным баком, систему смазки, имеющую маслобак. Closest to the proposed one is a rotary piston internal combustion engine comprising a housing with a rotor having a shaft and rectangular pistons placed therein with the possibility of reciprocating movement and forming working chambers, intake and exhaust windows with internal walls of the housing, a fuel nozzle installed in the chamber in communication with the fuel tank, a lubrication system having an oil tank.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, низкий КПД, малый ресурс. The disadvantage of this device is the design complexity, low efficiency, low resource.

Целью изобретения является повышение КПД путем увеличения объема рабочей камеры при сохранении удельных габаритов двигателя, упрощение конструкции и повышение ресурса. The aim of the invention is to increase efficiency by increasing the volume of the working chamber while maintaining the specific dimensions of the engine, simplifying the design and increasing the resource.

Указанная цель достигается тем, что поршни выполнены плоскими, ротор снабжен внешним тормозом и выполнен в виде полого цилиндра, во внутренней полости которого на торцевых стенках выполнены пазы для установки плоских прямоугольных поршней, а на наружной поверхности между поршнями - ступенчатые срезы, образующие камеры сжатия перед моментом рабочего хода двигателя, при этом форсунка выполнена в виде пластины с отверстиями, установленной в стенке корпуса со стороны рабочей камеры параллельно оси ротора, а камера форсунки сообщена с топливным баком двумя топливопроводами, подведенными с противоположных сторон камеры, причем по внутренней полости корпуса в торцевых стенках выполнены кольцевые канавки, а поршни снабжены шарнирными щетками, установленными на их концах, примыкающих к стенкам корпуса, и кулачками, размещенными в кольцевых канавках, при этом внутренняя полость ротора сообщена с маслобаком двумя маслопроводами с противоположных сторон, а в поршнях выполнены каналы для сообщения внутренней полости ротора со щетками. This goal is achieved by the fact that the pistons are flat, the rotor is equipped with an external brake and is made in the form of a hollow cylinder, in the inner cavity of which grooves are made on the end walls for installing flat rectangular pistons, and on the outer surface between the pistons there are stepped sections forming compression chambers in front of the moment of the engine stroke, while the nozzle is made in the form of a plate with holes installed in the housing wall from the side of the working chamber parallel to the axis of the rotor, and the nozzle chamber is in communication with the fuel the tank with two fuel lines, supplied from opposite sides of the chamber, moreover, annular grooves are made along the inner cavity of the housing in the end walls, and the pistons are equipped with articulated brushes installed at their ends adjacent to the housing walls, and cams placed in the annular grooves, while the inner the rotor cavity is communicated with the oil tank by two oil lines from opposite sides, and in the pistons there are channels for communication of the inner cavity of the rotor with brushes.

Кроме того, указанная цель достигается тем, что свечи выполнены в виде свечей накаливания. In addition, this goal is achieved by the fact that the candles are made in the form of glow plugs.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема двигателя; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - схема подачи топлива и масла; на фиг. 4 - 9 - детали двигателя. In FIG. 1 shows a structural diagram of an engine; in FIG. 2 - the same side view; in FIG. 3 is a diagram of the fuel and oil; in FIG. 4 - 9 - engine parts.

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из полого корпуса 1 с фланцами 2, платы 3, окон впуска 4 и выпуска 5, отверстий 6, кожуха 7, камеры 8 форсунки, паза 9, форсунки 10, вкладышей 11, правых кулачков 12, левых 13 кулачков, винтов 14 замкнутых канавок 15, штуцеров масла 16, тына 17, свечей 18 зажигания (накаливания) отверстий 19, крепежных отверстий 20, размещенных на крышках 21. Валы ротора проходят через крышки 21 до упора кольцевых выступов 22 во вкладыши 11. Боковины 23 жестко соединены с ротором своими секторами 24 с выемками 25, образующими в роторе полость 26. Сквозные прорези 27 на боковинах 28 являются направляющими для поршней. Со стороны прорезей 27 в секторах 24 выполнены продольные канавки 29. Через отверстия 30 к боковине 23 крепится кольцо 31 с выемками 32. Между выступом 22 и кольцом 31 образуется кольцевая канавка 33, из которой тын 17 направляет масло в полость 26 через штуцер 16 и таким же образом из ротора в маслобак, при этом только в одном штуцере 16 должен быть установлен обратный клапан для создания циркуляции масла, которое поршни перекачивают за счет изменения объема между ними. The rotary piston internal combustion engine consists of a hollow body 1 with flanges 2, board 3, inlet windows 4 and exhaust 5, holes 6, casing 7, chamber 8 of the nozzle, groove 9, nozzle 10, bushings 11, right cams 12, left 13 cams, screws 14 of closed grooves 15, oil fittings 16, tyne 17, spark plugs 18 (glow plugs) of holes 19, mounting holes 20 located on the covers 21. The rotor shafts pass through the covers 21 to the stop of the annular projections 22 into the bushings 11. The sides 23 rigidly connected to the rotor by their sectors 24 with recesses 25 forming in the roto ie the cavity 26. Through the slot 27 on the sidewalls 28 are guides for the pistons. From the slots 27 in the sectors 24, longitudinal grooves 29 are made. Through the holes 30, a ring 31 with recesses 32 is attached to the sidewall 23. An annular groove 33 is formed between the protrusion 22 and the ring 31, from which tyn 17 directs the oil into the cavity 26 through the fitting 16 and in the same way, from the rotor to the oil tank, with only one fitting 16, a check valve must be installed to create oil circulation, which the pistons pump through by changing the volume between them.

Поршни 34 выполнены плоскими в виде параллелепипедов, сплошными с отверстием 35, каналом 36, прорезями 37, приваренной в желобке 38 трубкой 39 для маслоперетечек в канавки 33. Шарнирная щетка 40 с короткими трубками 41 у конца и рисками-лабиринтами 42, контактирующими с цилиндром корпуса 1, соединена шарнирно с поршнем 34 двумя стержнями водила 43, имеющими по прямоугольной головке 44, помещенной в замкнутые канавки 15. Полость ротора заполнена маслом, в прорези 27 уплотнены сальниками 45 с лабиринтами 46 и плоскими пружинами 47. Радиальные торцы поршней контактируют с кулачками 12 и 13 при одновременном их смазывании, а щетки 40 подают масло в лабиринт через отверстие 48. Ротор снабжен валом 49. The pistons 34 are made flat in the form of parallelepipeds, continuous with the hole 35, channel 36, slots 37, welded in the groove 38 with a pipe 39 for oil transfer into the grooves 33. Hinged brush 40 with short tubes 41 at the end and risk labyrinths 42 in contact with the cylinder of the housing 1, pivotally connected to the piston 34 by two carrier rods 43 having a rectangular head 44 placed in closed grooves 15. The rotor cavity is filled with oil, in the slot 27 are sealed with glands 45 with labyrinths 46 and flat springs 47. Radial ends of the piston contours they cite with cams 12 and 13 while lubricating them, and the brushes 40 supply oil to the labyrinth through the hole 48. The rotor is equipped with a shaft 49.

Работает двигатель следующим образом. The engine operates as follows.

Ротор заторможен. Подается электропитание на свечу 18 накаливания, затем из топливного бака под давлением топливо подается через регулируемый элемент в рабочую камеру двигателя, где происходит смешивание топлива с воздухом и образуется топливовоздушная смесь. Ротор растормаживается и под воздействием давления топливовоздушной смеси на поршни 34 начинает вращаться. The rotor is inhibited. Power is supplied to the glow plug 18, then fuel is supplied from the fuel tank under pressure through an adjustable element to the working chamber of the engine, where the fuel is mixed with air and an air-fuel mixture is formed. The rotor disengages and under the influence of the pressure of the air-fuel mixture on the pistons 34 begins to rotate.

Таким образом происходит самозапуск двигателя. Thus, the engine starts automatically.

Далее его работа происходит следующим образом. Further, his work is as follows.

Атмосферный воздух через окно 4 впуска поступает в рабочую камеру, при вращении ротор поршнями 34 увлекает поступивший в рабочую камеру воздух. После образования замкнутого объема между двумя поршнями 34 при дальнейшем движении ротора вследствие уменьшения объема рабочей камеры происходит сжатие воздуха, после чего через отверстия форсунки 10 впрыскивается топливо и образуется топливовоздушная смесь, которая, продолжая сжиматься, превышает давление в топливном баке и частично возвращается в него. Один из поршней 34, перекрывший отверстия форсунки 10, прогоняет смесь далее до соприкосновения с накальным элементом свечи 18. Происходит возгорание топливовоздушной смеси и, следовательно, рабочий ход двигателя. Затем отработанные горячие газы выпускаются через окно 5 выпуска. Atmospheric air through the inlet window 4 enters the working chamber, while rotating the rotor with the pistons 34 carries away the air entering the working chamber. After the formation of a closed volume between the two pistons 34 with further movement of the rotor due to a decrease in the volume of the working chamber, air is compressed, after which fuel is injected through the holes of the nozzle 10 and an air-fuel mixture is formed, which, while continuing to compress, exceeds the pressure in the fuel tank and partially returns to it. One of the pistons 34, which has blocked the openings of the nozzle 10, drives the mixture further to contact with the glow element of the plug 18. The air-fuel mixture ignites and, consequently, the engine travels. Then, the exhaust hot gases are discharged through the exhaust window 5.

Изобретение позволяет значительно повысить КПД двигателя, упростить конструкцию, повысить его долговечность. The invention can significantly increase engine efficiency, simplify the design, increase its durability.

Claims

1. A rotary piston internal combustion engine comprising a hollow body with cams and a hollow cylindrical rotor having sections, a shaft and flat pistons with hinged brushes, placed in radial grooves on the end walls of the rotor with the possibility of reciprocating movement, formation with the inner walls of the housing working chambers and interactions with cams, inlet and outlet windows, a spark plug and an injector in communication with the fuel tank, and water cooling and lubrication systems with an oil tank and oil lines, distinguishing the fact that, in order to simplify the design and increase the resource, the pistons are made in the form of rectangular parallelepipeds, the rotor is equipped with an external brake, the sections on the rotor are made stepwise with the possibility of formation of compression chambers until the moment of communication with the spark plug, the nozzle is made in the form of a plate with holes, installed in the wall of the housing from the side of the working chamber parallel to the axis of the rotor with the formation of the nozzle chamber, and the nozzle chamber is in communication with the fuel tank by two fuel lines, supplied from opposite sides chambers, moreover, closed grooves are made in the inner cavity of the housing in its end walls, articulated brushes are mounted on the ends of the pistons to adjoin the walls of the housing, and the cams are placed in closed grooves and are configured to interact with the ends of the articulated brushes, while the inner cavity of the rotor is communicated with an oil tank with two oil pipes installed from opposite ends of the housing, and in the pistons channels are made communicating with the internal cavity of the housing and with brushes.

2. The engine under item 1, characterized in that the spark plug is made in the form of a glow plug.