RU202173U1 - ROTARY ENGINE WITH EXTERNAL COMBUSTION CHAMBER - Google Patents

ROTARY ENGINE WITH EXTERNAL COMBUSTION CHAMBER Download PDF

Info

Publication number
RU202173U1
RU202173U1 RU2020125454U RU2020125454U RU202173U1 RU 202173 U1 RU202173 U1 RU 202173U1 RU 2020125454 U RU2020125454 U RU 2020125454U RU 2020125454 U RU2020125454 U RU 2020125454U RU 202173 U1 RU202173 U1 RU 202173U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
combustion chamber
flywheel
housing
engine
Prior art date
Application number
RU2020125454U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Герман Васильевич Половинкин
Original Assignee
Герман Васильевич Половинкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Герман Васильевич Половинкин filed Critical Герман Васильевич Половинкин
Priority to RU2020125454U priority Critical patent/RU202173U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU202173U1 publication Critical patent/RU202173U1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C5/00—Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion
    • F02C5/02—Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion characterised by the arrangement of the combustion chamber in the chamber in the plant
    • F02C5/04—Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion characterised by the arrangement of the combustion chamber in the chamber in the plant the combustion chambers being formed at least partly in the turbine rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C5/00—Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion
    • F02C5/06—Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion the working fluid being generated in an internal-combustion gas generated of the positive-displacement type having essentially no mechanical power output

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к двигателестроению. Техническим результатом является упрощение конструкции и технологии изготовления при сниженном расходе топлива и повышенном сроке эксплуатации двигателя. Сущность полезной модели заключается в том, что двигатель включает ротор-маховик, заключенный в цилиндрический корпус, с внешней стороны которого установлена камера сгорания, в полости которой расположен поршень, а на корпусе камеры - клапан подачи топлива. При этом полость камеры сгорания отделена от ротора-маховика подвижной перегородкой. Ротор состоит из ступицы и обода, на внешней поверхности которого выполнены полости, ограниченные двумя плоскостями, одно из которых плавно сопряжено с корпусом ротора, а вторая является его лопастью. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to engine building. The technical result is to simplify the design and manufacturing technology with reduced fuel consumption and increased engine life. The essence of the utility model lies in the fact that the engine includes a rotor-flywheel enclosed in a cylindrical body, on the outside of which a combustion chamber is installed, in the cavity of which a piston is located, and on the body of the chamber there is a fuel supply valve. In this case, the cavity of the combustion chamber is separated from the rotor-flywheel by a movable partition. The rotor consists of a hub and a rim, on the outer surface of which cavities are made, bounded by two planes, one of which is smoothly coupled with the rotor body, and the second is its blade. 2 wp f-ly, 1 dwg

Description

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус в виде полого диска, дисковый ротор, размещенный внутри корпуса, два поршня, расположенных в периферийных областях ротора, пару уплотняющих задвижек, установленных с диаметрально противоположных сторон корпуса с возможностью перемещения и взаимодействующих с поверхностью ротора с образованием камер сгорания и сжатия, ресивер с впускным и выпускным клапанами, впускные и выхлопные патрубки, при этом, максимальное поперечное сечение ротора совпадает с поперечным сечением корпуса, имеющим два кулачковых выступа, с одинаковой конфигурацией и взаимодействующими с задвижками, причем, поршни расположены в периферийных областях максимального поперечного сечения ротора, а впускные и выпускные клапаны ресивера размещены по обе стороны другой из уплотняющих задвижек пары (Патент РФ №2136924, МПК F02B 53/00, опубл. 10.09.1999).Known rotary internal combustion engine containing a housing in the form of a hollow disk, a disc rotor located inside the housing, two pistons located in the peripheral regions of the rotor, a pair of sealing valves installed on diametrically opposite sides of the housing with the ability to move and interact with the surface of the rotor to form chambers combustion and compression, receiver with inlet and outlet valves, inlet and exhaust nozzles, while the maximum cross-section of the rotor coincides with the cross-section of the body, which has two cam protrusions, with the same configuration and interacting with the valves, moreover, the pistons are located in the peripheral regions of the maximum cross-section of the rotor, and the inlet and outlet valves of the receiver are located on both sides of the other of the sealing valves of the pair (RF Patent No. 2136924, IPC F02B 53/00, publ. 09/10/1999).

Недостаткам данного двигателя с внутренней камерой сгорания, как и прочих двигателей внутреннего сгорания, является сложность конструкции и технологии его изготовления, а так же высокий расход топлива, обусловленный необходимостью использования топлива при каждом повторении газодинамического цикла.The disadvantages of this engine with an internal combustion chamber, like other internal combustion engines, are the complexity of the design and technology of its manufacture, as well as the high fuel consumption due to the need to use fuel at each repetition of the gas-dynamic cycle.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание роторного двигателя с внешней камерой сгорания простого по конструкции и технологии изготовления при сниженном расходе топлива и повышенном сроке эксплуатации двигателя.The task to be solved by the utility model is the creation of a rotary engine with an external combustion chamber, simple in design and manufacturing technology, with reduced fuel consumption and increased engine service life.

Указанный технический результат достигается тем, что роторный двигатель с внешней камерой сгорания, согласно заявленной полезной модели, включает ротор-маховик, заключенный в цилиндрический корпус, с внешней стороны которого камера сгорания, в полости которой расположен поршень, а на корпусе камеры - клапан подачи топлива, при этом полость камеры сгорания отделена от ротора-маховика подвижной перегородкой, закрепленной на корпусе ротора-маховика, состоящего из обода и крестообразной ступицы, посредством которой через втулку ротор-маховик закреплен на валу двигателя, причем на внешней поверхности обода выполнены полости, каждая из которых ограничена двумя плоскостями, одна из которых плавно сопряжена с корпусом ротора-маховика, а вторая является его лопастью. Кроме этого, на корпусе ротора-маховика установлена камера отвода газов, а на внутренней стороне корпуса за камерой сгорания по ходу ротора-маховика установлен датчик взаимосвязанный с системой управления процессом работы двигателя. При этом, концы крестообразной ступицы частично расположены против широкой части лопастей, а движения поршня вперед и закрытие перегородки осуществляется посредством электромеханического двигателя.The specified technical result is achieved by the fact that a rotary engine with an external combustion chamber, according to the claimed utility model, includes a flywheel rotor enclosed in a cylindrical housing, on the outside of which a combustion chamber, in the cavity of which a piston is located, and on the chamber housing - a fuel supply valve , while the cavity of the combustion chamber is separated from the flywheel rotor by a movable partition fixed on the housing of the flywheel rotor, consisting of a rim and a cruciform hub, by means of which the flywheel rotor is fixed on the engine shaft through the bushing, and cavities are made on the outer surface of the rim, each of which is limited by two planes, one of which is smoothly mated with the housing of the flywheel rotor, and the second is its blade. In addition, a gas exhaust chamber is installed on the housing of the flywheel rotor, and a sensor interconnected with the engine control system is installed on the inner side of the housing behind the combustion chamber along the flywheel rotor. In this case, the ends of the cruciform hub are partially located against the wide part of the blades, and the forward movement of the piston and the closing of the partition is carried out by means of an electromechanical motor.

На Фиг. 1 показан разрез двигателя.FIG. 1 shows a sectional view of the engine.

Роторный двигатель включает цилиндрический корпус 1, многолопастный ротор-маховик 2, состоящий из крестообразной ступицы 3 и обода 4, на внешней стороне которого выполнены полости 5, каждая из которых ограничена двумя плоскостями, одна из которых 6, плавно сопряжена с корпусом ротора-маховика 2, а вторая является его лопастью 7. Для увеличения прочности ротора-маховика 2 при наличии полостей 5, концы крестообразной ступицы 3 расположены частично напротив широкой части полостей 5, увеличивая толщину обода 4 в местах расположения полостей 5. Ротор-маховик 2 посредством ступицы 3 и втулки 8 закреплен на валу 9 двигателя. С внешней стороны корпуса 1 установлена внешняя камера сгорания 10 с подвижной перегородкой 11, закрепленной на корпусе 1. Камера сгорания 10 снабжена клапаном 12 подачи топливовоздушной смеси и поршнем 13 для поддержания давления в системе в процессе воздействия струи газа на лопасть 7. В корпусе 1 за камерой сгорания 10 (по ходу движения ротора-маховика 2) установлен датчик 14, взаимосвязанный с системой управления процессом. Плавное сопряжение плоскости 6 с корпусом 1 позволяет обеспечить включение датчика 14 в работу при прохождении точки сопряжения мимо датчика 14. Движение поршня 13 в сторону перегородки 11 и ее закрытие (обратный ход) осуществляется при помощи электромеханического привода (на чертеже не показан). В нижней части корпуса 1 установлена камера отвода газа 15. Ротор-маховик может быть выполнен, как в сборном варианте (ступица+обод), так и в цельнолитом.The rotary engine includes a cylindrical housing 1, a multi-blade rotor-flywheel 2, consisting of a cruciform hub 3 and a rim 4, on the outer side of which cavities 5 are made, each of which is bounded by two planes, one of which is 6, smoothly mated with the housing of the flywheel rotor 2 , and the second is its blade 7. To increase the strength of the flywheel rotor 2 in the presence of cavities 5, the ends of the cruciform hub 3 are located partially opposite the wide part of the cavities 5, increasing the thickness of the rim 4 at the locations of the cavities 5. The flywheel rotor 2 by means of the hub 3 and bushing 8 is fixed on the shaft 9 of the engine. On the outside of the housing 1, an external combustion chamber 10 is installed with a movable partition 11 fixed to the housing 1. The combustion chamber 10 is equipped with a valve 12 for supplying an air-fuel mixture and a piston 13 to maintain the pressure in the system during the action of a gas stream on the blade 7. In the housing 1 for In the combustion chamber 10 (along the direction of movement of the flywheel rotor 2), a sensor 14 is installed, which is interconnected with the process control system. The smooth mating of the plane 6 with the housing 1 allows the sensor 14 to be put into operation when the mating point passes by the sensor 14. The movement of the piston 13 towards the partition 11 and its closing (reverse stroke) is carried out using an electromechanical drive (not shown). In the lower part of the housing 1 there is a gas removal chamber 15. The rotor-flywheel can be made as a prefabricated version (hub + rim), and in one-piece.

Работа роторного двигателя осуществляется следующим способом. При неработающем двигателе одна из лопастей 7 находится на уровне датчика 14. Для запуска ротора-маховика во внешнюю камеру сгорания 10 через клапан 12 под давлением подается топливовоздушная смесь или воздух под высоким давлением. Под действием давления поршень 13 отходит назад, в это время перегородка 11 находится в закрытом состоянии. Закрытие и удержание перегородки 11 до взрыва смеси осуществляется от электродвигателя (на чертеже не показан) через систему управления и датчик 14. Далее, свечей зажигания, расположенной на камере сгорания 10 (на чертеже не показана), осуществляется поджиг топливовоздушной смеси, в результате микровзрыва под воздействием давления перегородка 11 открывается, при этом, для поддержания постоянного давления, поршень 13 через систему управления электроприводом подается вперед. Газы, отражаясь от перегородки 11, воздействуют (по ходу движения ротора-маховика 2) на лопасть 7, приводя ротор-маховик 2 в движение. При прохождении полости 5 через камеру отвода газа 15 происходит отвод отработанного газа и сброс давления. В момент прохождения задней части (по ходу движения) полости 5 мимо датчика 14 (при наличии сопряженности боковой плоскости 6 с корпусом 1) подается сигнал на систему управления для закрытия перегородки 11 и подачу топливовоздушной смеси в камеру сгорания 10 для осуществления работы следующей лопасти 7, которая к этому моменту занимает месторасположение предыдущей лопасти 7, будучи сопряженной с корпусом 1, воздействуя на датчик 14 через систему управления, включает поджиг для осуществления работы этой лопасти 7. То есть, задней частью плоскости 6 подается сигнал (при прохождении мимо датчика 14) для подачи в камеру сгорания 10 топливовоздушной смеси для работы последующей лопасти 7, а эта лопасть, занимая месторасположение предыдущей лопасти 7, включает через датчик 14 и систему управления очередной поджиг (для себя), после чего газодинамический цикл повторяется. Рабочий цикл после многократного повторения и по достижению двигателем заданной скорости, за счет накопления энергии ротора-маховика (под воздействием системы управления процессом), можно повторять через одну или две лопасти 7 или через несколько оборотов ротора-маховика, что снижает ударные нагрузки на конструкцию двигателя, при этом происходит экономия топлива и увеличивается срок эксплуатации двигателя, а при близком расположении камер 10 и 15 обеспечивается быстрый отвод газов из рабочей зоны ротора-маховика, что позволяет исключить нагрев двигателя и его деформацию при сохранении вакуума в сопряженных областях ротора-маховика 2 и корпуса 1. Для увеличения тяги двигателя можно насаждать на одном валу несколько роторных двигателей с внешней камерой сгорания.The rotary engine operates in the following way. When the engine is off, one of the blades 7 is at the level of the sensor 14. To start the flywheel rotor, an air-fuel mixture or high-pressure air is supplied to the external combustion chamber 10 through the valve 12 under pressure. Under the action of pressure, the piston 13 moves back, at this time the partition 11 is in the closed state. Closing and holding the partition 11 before the mixture explosion is carried out from the electric motor (not shown in the drawing) through the control system and the sensor 14. Further, the spark plug located on the combustion chamber 10 (not shown in the drawing) ignites the air-fuel mixture, as a result of a microexplosion under the pressure of the partition 11 opens, while, to maintain constant pressure, the piston 13 is pushed forward through the electric drive control system. Gases, reflected from the baffle 11, act (in the direction of movement of the rotor-flywheel 2) on the blade 7, setting the rotor-flywheel 2 in motion. When the cavity 5 passes through the gas removal chamber 15, the exhaust gas is removed and the pressure is released. At the moment of passage of the rear part (in the direction of travel) of the cavity 5 past the sensor 14 (in the presence of the conjugation of the lateral plane 6 with the housing 1), a signal is sent to the control system to close the partition 11 and supply the fuel-air mixture to the combustion chamber 10 for the operation of the next blade 7, which at this moment occupies the location of the previous blade 7, being mated with the housing 1, acting on the sensor 14 through the control system, turns on the ignition to carry out the operation of this blade 7. That is, the rear part of the plane 6 gives a signal (when passing by the sensor 14) for supplying a fuel-air mixture to the combustion chamber 10 for the operation of the subsequent blade 7, and this blade, occupying the location of the previous blade 7, switches on the next ignition (for itself) through the sensor 14 and the control system, after which the gas-dynamic cycle is repeated. The operating cycle after repeated repetition and after the engine reaches a given speed, due to the accumulation of energy of the rotor-flywheel (under the influence of the process control system), can be repeated through one or two blades 7 or after several revolutions of the rotor-flywheel, which reduces shock loads on the engine structure , this results in fuel savings and increases the engine's service life, and when chambers 10 and 15 are located close together, gases are quickly removed from the working area of the flywheel rotor, which makes it possible to exclude heating of the engine and its deformation while maintaining vacuum in the mating areas of the flywheel rotor 2 and housings 1. To increase the engine thrust, several rotary engines with an external combustion chamber can be mounted on one shaft.

Таким образом, использование полезной модели позволяет при простом конструктивном исполнении двигателя обеспечивать его длительную эксплуатацию при сниженном расходе топлива.Thus, the use of the utility model allows, with a simple design of the engine, to ensure its long-term operation with reduced fuel consumption.

Claims (3)

1. Роторный двигатель с внешней камерой сгорания, характеризующийся тем, что он включает ротор-маховик, заключенный в цилиндрический корпус, с внешней стороны которого установлена камера сгорания, в полости которой расположен поршень, а на корпусе камеры - клапан подачи топлива, при этом полость камеры сгорания отделена от ротора-маховика подвижной перегородкой, закрепленной на корпусе ротора-маховика, состоящего из обода и крестообразной ступицы, посредством которой через втулку ротор-маховик закреплен на валу двигателя, причем на внешней поверхности обода выполнены полости, каждая из которых ограничена двумя плоскостями, одна из которых плавно сопряжена с корпусом ротора-маховика, а вторая является его лопастью, при этом на корпусе ротора-маховика установлена камера отвода газов, а на внутренней стороне корпуса за камерой сгорания по ходу ротора-маховика установлен датчик, взаимосвязанный с системой управления процессом работы двигателя.1. A rotary engine with an external combustion chamber, characterized in that it includes a flywheel rotor enclosed in a cylindrical body, on the outside of which a combustion chamber is installed, in the cavity of which a piston is located, and on the body of the chamber there is a fuel supply valve, while the cavity the combustion chamber is separated from the flywheel rotor by a movable partition fixed on the flywheel rotor housing, consisting of a rim and a cruciform hub, by means of which the flywheel rotor is fixed on the engine shaft through the bushing, and cavities are made on the outer surface of the rim, each of which is bounded by two planes , one of which is smoothly coupled with the housing of the flywheel rotor, and the second is its blade, while a gas removal chamber is installed on the housing of the flywheel rotor, and a sensor is installed on the inner side of the housing behind the combustion chamber along the rotor-flywheel, which is interconnected with the control system the process of engine operation. 2. Роторный двигатель по п. 1, характеризующийся тем, что концы крестообразной ступицы частично расположены против широкой части лопастей.2. A rotary engine according to claim. 1, characterized in that the ends of the cruciform hub are partially located against a wide part of the blades. 3. Роторный двигатель по п. 1, характеризующийся тем, что движения поршня вперед и закрытие перегородки осуществляется посредством электромеханического двигателя.3. The rotary engine of claim. 1, characterized in that the forward movement of the piston and the closing of the partition is carried out by means of an electromechanical motor.
RU2020125454U 2020-07-23 2020-07-23 ROTARY ENGINE WITH EXTERNAL COMBUSTION CHAMBER RU202173U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125454U RU202173U1 (en) 2020-07-23 2020-07-23 ROTARY ENGINE WITH EXTERNAL COMBUSTION CHAMBER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125454U RU202173U1 (en) 2020-07-23 2020-07-23 ROTARY ENGINE WITH EXTERNAL COMBUSTION CHAMBER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU202173U1 true RU202173U1 (en) 2021-02-05

Family

ID=74550962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020125454U RU202173U1 (en) 2020-07-23 2020-07-23 ROTARY ENGINE WITH EXTERNAL COMBUSTION CHAMBER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU202173U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3434710A1 (en) * 1984-09-21 1986-05-07 Haas, Walter, Dipl.-Ing.(FH), 8720 Schweinfurt Injection rotary engine for liquid or/and gaseous fuel, mixed with air or/and oxygen
RU2210678C2 (en) * 2001-01-22 2003-08-20 Крыгин Вадим Николаевич Internal engine with moving combustion chamber of power takeoff shaft
US20090000266A1 (en) * 2006-01-25 2009-01-01 Van Der Waal Hendrikus Peter Pneumatic Operating Driving Device
RU2358126C1 (en) * 2008-05-20 2009-06-10 Валерий Богданович Ярош Internal combustion engine
RU2387851C2 (en) * 2008-06-16 2010-04-27 Курнайкин Вячеслав Валентинович Prechamber rotary ice

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3434710A1 (en) * 1984-09-21 1986-05-07 Haas, Walter, Dipl.-Ing.(FH), 8720 Schweinfurt Injection rotary engine for liquid or/and gaseous fuel, mixed with air or/and oxygen
RU2210678C2 (en) * 2001-01-22 2003-08-20 Крыгин Вадим Николаевич Internal engine with moving combustion chamber of power takeoff shaft
US20090000266A1 (en) * 2006-01-25 2009-01-01 Van Der Waal Hendrikus Peter Pneumatic Operating Driving Device
RU2358126C1 (en) * 2008-05-20 2009-06-10 Валерий Богданович Ярош Internal combustion engine
RU2387851C2 (en) * 2008-06-16 2010-04-27 Курнайкин Вячеслав Валентинович Prechamber rotary ice

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2003060299A1 (en) Internal combustion engine
US8061327B2 (en) Tangential combustion turbine
US7500462B2 (en) Internal combustion engine
RU202173U1 (en) ROTARY ENGINE WITH EXTERNAL COMBUSTION CHAMBER
RU2720879C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
US3712273A (en) Internal combustion rotary engine
RU2400115C1 (en) Female part of button fastener
RU2351780C1 (en) Rotor-piston internal combustion engine
US4662329A (en) Rotary internal combustion engine
CN110500177A (en) A kind of birotor is the same as journey internal combustion engine
CN107587936B (en) Eccentric rotor engine and combustion work-doing method thereof
RU2374464C2 (en) Rotor direct-action ice
RU2805946C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU209828U1 (en) Rotary internal combustion engine
RU2775618C1 (en) Rotary internal combustion engine
CN111441865B (en) Rotary piston gas turbine engine
RU2444635C2 (en) Rotary engine
RU2680913C1 (en) Spherical internal combustion engine
JPS6133975B2 (en)
RU182290U1 (en) ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE
KR20010053816A (en) Rotary engine
KR0181747B1 (en) Vane type rotary power plant
JPS5849692B2 (en) ninenkikan
RU41087U1 (en) ROTARY ENGINE
KR920000990B1 (en) Rotary engine