RU2015375C1

RU2015375C1 - Rotor internal combustion engine

Info

Publication number: RU2015375C1
Application number: SU915002767A
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Гордиенко
Original assignee: Николай Николаевич Гордиенко
Priority date: 1991-07-15
Filing date: 1991-07-15
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: combustion chamber 8 is in communication with autonomic source 9 of compressed air through air pressure regulator 10. Opening of the combustion chamber is fully overlapped by part 6 of rotor 4 surface. Member 16 for cutting off is mounted on case 1 and spring-loaded to the rotor. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к конструкции роторных двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to the field of engine building, and in particular to the design of rotary internal combustion engines.

Наиболее близким решением к изобретению является роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, ротор с профилированной рабочей поверхностью, частично взаимодействующей с поверхностью корпуса, камеру расширения и камеру сгорания, выполненную в стенке корпуса и соединенную посредством зева с камерой расширения, отсекатель, установленный на корпусе, а также источники топлива и сжатого воздуха, сообщенные с камерой сгорания. The closest solution to the invention is a rotary internal combustion engine comprising a housing with a cylindrical inner surface, a rotor with a profiled work surface partially interacting with the surface of the housing, an expansion chamber and a combustion chamber made in the wall of the housing and connected by a throat to the expansion chamber, a cutter, mounted on the housing, as well as sources of fuel and compressed air in communication with the combustion chamber.

Недостатком указанного двигателя является низкий КПД и низкая надежность. The disadvantage of this engine is its low efficiency and low reliability.

Технической задачей изобретения является повышение КПД и надежности двигателя при одновременном упрощении конструкции. An object of the invention is to increase the efficiency and reliability of the engine while simplifying the design.

Указанная техническая задача решается за счет того, что в роторном двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, ротор с профилированной рабочей поверхностью, частично взаимодействующей с поверхностью корпуса, камеру расширения, камеру сгорания, выполненную в стенке корпуса и соединенную посредством зева с камерой расширения, отсекатель, установленный на корпусе, а также источники топлива и сжатого воздуха, сообщенные с камерой сгорания, площадь поверхности ротора, взаимодействующей с поверхностью корпуса, больше площади зева камеры сгорания, а отсекатель установлен в направляющем пазу, выполненном в стенке корпуса, с возможностью поступательного перемещения и подпружинен к поверхности ротора, при этом источник сжатого воздуха снабжен автономным приводом и сообщен с камерой сгорания через редуктор. The specified technical problem is solved due to the fact that in a rotary internal combustion engine containing a housing with a cylindrical inner surface, a rotor with a profiled working surface partially interacting with the housing surface, an expansion chamber, a combustion chamber made in the wall of the housing and connected by a throat to the camera expansion, a cutter mounted on the housing, as well as sources of fuel and compressed air in communication with the combustion chamber, the surface area of the rotor interacting with erhnostyu body greater than the area of the combustion chamber throat and the cutter is mounted in the guide groove formed in the housing wall, with the possibility of translational movement and is biased towards the rotor surface, wherein the source of compressed air is provided with an independent drive and in communication with the combustion chamber via a reduction gear.

На чертеже изображен общий вид устройства (продольный разрез). The drawing shows a General view of the device (longitudinal section).

Двигатель содержит неподвижный корпус 1 с цилиндрической внутренней поверхностью 2, вращающийся на выходном валу 3 ротор 4 с профилированной рабочей поверхностью 5, часть 6 которой выполнена ответно поверхности 2 корпуса и взаимодействует с ней, камеру расширения 7, образованную между внутренней поверхностью 2 корпуса и рабочей поверхностью 5 ротора 4 в полости корпуса 1, камеру сгорания 8, выполненную в стенке корпуса 1, причем зев этой камеры имеет меньшую площадь, чем поверхность ротора, автономный источник 9 сжатого воздуха с редуктором 10, сообщенный с камерой 8 через впускные клапаны 11, дополнительную полость 12, имеющую с камерой 8 общую стенку 13, форсунку 14 для подачи топлива, свечу зажигания 15, отсекатель 16, поступательно перемещающийся в направляющем пазу 17 корпуса 1 и поджимаемый посредством пружины 18 к поверхности 5 ротора. В корпусе 1 выполнено выхлопное окно 19. В стенках ротора 4 выполнены окна 20, а в стенке вала 3 - отверстия 21 для охлаждения ротора. The engine comprises a fixed housing 1 with a cylindrical inner surface 2, a rotor 4 rotating on the output shaft 3, with a profiled working surface 5, part 6 of which is reciprocal to the housing surface 2 and interacts with it, an expansion chamber 7 formed between the inner surface 2 of the housing and the working surface 5 of the rotor 4 in the cavity of the housing 1, the combustion chamber 8, made in the wall of the housing 1, and the pharynx of this chamber has a smaller area than the surface of the rotor, an autonomous source of compressed air 9 with a gearbox 10, with communicated with the chamber 8 through the inlet valves 11, an additional cavity 12 having a common wall 13 with the chamber 8, a nozzle 14 for supplying fuel, a spark plug 15, a shut-off valve 16, translationally moving in the guide groove 17 of the housing 1 and pressed by the spring 18 to the surface 5 rotor. An exhaust window 19 is made in the housing 1. Windows 20 are made in the walls of the rotor 4, and holes 21 for cooling the rotor are made in the wall of the shaft 3.

Двигатель работает следующим образом. The engine operates as follows.

В камеру сгорания 8 от источника 9 через редуктор 10 и клапаны 11 постоянно поступает сжатый до рабочего состояния воздух. В момент, когда часть 6 поверхности ротора перекрывает зев камеры сгорания 8, т.е. камера 8 полностью изолирована от камеры 7, через форсунку 14 впрыскивается топливо и образовавшаяся топливно-воздушная смесь воспламеняется либо от энергии сжатого воздуха, если его давление достаточно велико, либо от свечи зажигания 15, которая включена постоянно, но может автоматически отключаться, когда давление в камере достаточно высокое, при этом под давлением рабочего тела в камере 8 и нагретого воздуха в полости 12 перекрываются клапаны 11. The combustion chamber 8 from the source 9 through the gearbox 10 and valves 11 constantly receives compressed to the working state of the air. At the moment when part 6 of the rotor surface overlaps the throat of the combustion chamber 8, i.e. the chamber 8 is completely isolated from the chamber 7, fuel is injected through the nozzle 14 and the resulting air-fuel mixture ignites either from the energy of compressed air, if its pressure is high enough, or from the spark plug 15, which is constantly on, but can automatically turn off when the pressure in the chamber is quite high, while under the pressure of the working fluid in the chamber 8 and the heated air in the cavity 12, the valves 11 are closed.

Ротор 4 в момент воспламенения топливно-воздушной смеси продолжает вращаться по инерции, поскольку часть 6 его поверхности в этот момент закрывает зев камеры 8 и одновременно удерживает отсекатель 16 в пазу 17, где он в этот момент охлаждается (система охлаждений не показана). При сходе части 6 поверхности с зева камеры 8 горячее рабочее тело, расширяясь, устремляется в камеру расширения 7, вращая ротор по стрелке, поскольку в противоположном направлении оно отсечено отсекателем 16, который при изменении профиля поверхности 5 выдвигается из паза 17 и поджимается к поверхности ротора усилием пружины 18. Расширение рабочего тела происходит до открытия выхлопного окна 19, что составляет до 300^о от всего рабочего цикла, т.е. практически до полной отдачи энергии рабочего тела ротору. Одновременно при уменьшении давления в камере 8 открываются клапаны 11 и сжатый воздух поступает в камеры 8 и 7, охлаждая их, а также дополнительно вращая ротор.The rotor 4 at the moment of ignition of the air-fuel mixture continues to rotate by inertia, since part 6 of its surface at this moment closes the throat of the chamber 8 and at the same time holds the cutter 16 in the groove 17, where it is cooled at that moment (cooling system not shown). When part 6 of the surface descends from the pharynx of chamber 8, the hot working fluid expands and rushes into the expansion chamber 7, rotating the rotor in the direction of the arrow, since in the opposite direction it is cut off by the cutter 16, which when changing the profile of the surface 5 is pulled out of the groove 17 and pressed against the surface of the rotor spring force 18. The expansion of the working fluid occurs before the opening of the exhaust window 19, which is up to 300 ^about the entire working cycle, i.e. almost to the full return of the energy of the working fluid to the rotor. At the same time, when the pressure in the chamber 8 decreases, the valves 11 open and the compressed air enters the chambers 8 and 7, cooling them, and also rotating the rotor.

Через окно 20 и отверстие 21 в тело ротора подают охлаждающую жидкость. Through the window 20 and the hole 21, coolant is supplied to the rotor body.

В дополнительной полости 12 обеспечивается предварительный подогрев сжатого воздуха, предназначенного для образования топливно-воздушной смеси, от камеры сгорания 8 через нагретую стенку 13, что увеличивает энергию рабочего тела. In the additional cavity 12, a preliminary heating of compressed air intended for the formation of the fuel-air mixture is provided from the combustion chamber 8 through the heated wall 13, which increases the energy of the working fluid.

Claims

A ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE, comprising a housing with a cylindrical inner surface, a rotor with a profiled working surface partially interacting with the housing surface, an expansion chamber, a combustion chamber made in the wall of the housing and connected by a throat to the expansion chamber, a cutter mounted on the housing, and sources of fuel and compressed air communicated with the combustion chamber, characterized in that the surface area of the rotor interacting with the surface of the housing is larger than the area Eva of the combustion chamber, and the cutter is installed in the guide groove made in the wall of the housing, with the possibility of translational movement and spring-loaded to the surface of the rotor, while the source of compressed air is equipped with an independent drive and communicated with the combustion chamber through the gearbox.