RU2067671C1

RU2067671C1 - Rotary engine

Info

Publication number: RU2067671C1
Application number: RU9393012931A
Authority: RU
Inventors: Федор Николаевич Осиповский
Original assignee: Федор Николаевич Осиповский
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1993-03-15
Publication date: 1996-10-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines. SUBSTANCE: each pair of intake and exhaust ports 8 and 9, respectively, is made in form of common slot whose plane is directed tangentially to cylindrical surface of space 2 and intersects one of its end face surfaces. EFFECT: enlarged operating capabilities. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к роторным двигателям внутреннего сгорания и системам их газораспределения. The invention relates to the field of engine building, namely to rotary internal combustion engines and their gas distribution systems.

Известен роторный двигатель, содержащий корпус с цилиндрической рабочей полостью, вал, установленный в корпусе коаксиально с рабочей полостью, цилиндрический ротор с радиальными прорезями, выполненный с диаметром, меньшим диаметра рабочей полости и установленный в последней эксцентрично ее оси, связанные с валом лопасти, контактирующие с поверхностью рабочей полости и расположенные в радиальных прорезях ротора с образованием между поверхностями рабочей полости и ротора камер переменного объема, и впускные и выпускные окна газораспределения, причем выпускные окна выполнены на цилиндрической поверхности рабочей полости, а впускные на торцевых плоских ее поверхностях, и расположены попарно симметрично поперечной плоскости симметрии рабочей полости (1). Known rotary engine containing a housing with a cylindrical working cavity, a shaft mounted coaxially with the working cavity in the housing, a cylindrical rotor with radial slots made with a diameter smaller than the diameter of the working cavity and installed in the latter eccentrically to its axis, connected with the shaft of the blade in contact with the surface of the working cavity and located in the radial slots of the rotor with the formation between the surfaces of the working cavity and the rotor of chambers of variable volume, and the inlet and outlet windows of gas distribution division, and the exhaust windows are made on the cylindrical surface of the working cavity, and the inlet on the end face of its flat surfaces, and are arranged in pairs symmetrically to the transverse plane of symmetry of the working cavity (1).

В указанном двигателе возможно создание вентиляторного эффекта при продувке за счет использования центробежных сил, воздействующих на заряд, но недостатком аналога является плохое качество очистки рабочей камеры из-за невозможности организации эжекции при выпуске. In the specified engine, it is possible to create a fan effect during purging due to the use of centrifugal forces acting on the charge, but the disadvantage of the analogue is the poor quality of cleaning the working chamber due to the impossibility of organizing ejection during release.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с выполненной в нем в виде прямого кругового цилиндра рабочей полостью, вал, установленный в корпусе коаксиально с рабочей полостью, цилиндрический ротор с радиальными прорезями, выполненный с диаметром, меньшим диаметра рабочей полости и установленный в последней эксцентрично ее оси, связанные с валом лопасти, контактирующие с поверхностью рабочей полости и расположенные в радиальных прорезях ротора с образованием между поверхностями рабочей полости и ротора камер переменного объема, и впускные и выпускные окна газораспределения, причем выпускные окна выполнены на цилиндрической поверхности рабочей полости, а впускные на торцевых плоских ее поверхностях, и расположены попарно симметрично поперечной плоскости симметрии рабочей полости с возможностью эжектирования свежего заряда отработавшими газами (2). Known rotary internal combustion engine comprising a housing with a working cavity made in it in the form of a direct circular cylinder, a shaft mounted coaxially with the working cavity in the housing, a cylindrical rotor with radial slots made with a diameter smaller than the diameter of the working cavity and installed in the latter eccentrically the axis associated with the shaft of the blade in contact with the surface of the working cavity and located in the radial slots of the rotor with the formation between the surfaces of the working cavity and the rotor of the chambers AC line volume, and intake and exhaust ports valve, the exhaust ports formed in the cylindrical surface defining the chamber and the inlet end on its flat surfaces and are arranged pairwise symmetrically with the transverse plane of symmetry of the working chamber, with a fresh charge ejecting exhaust gases (2).

Недостатком прототипа является кратковременность полученного эффекта эжекции,совмещенного с вентиляторным эффектом, из-за невозможности расположения сколько-нибудь значительного количества пар окон, связанной с несовершенством их формы. The disadvantage of the prototype is the short duration of the ejection effect, combined with a fan effect, due to the inability to arrange any significant number of pairs of windows associated with the imperfection of their shape.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки рабочей камеры и соответственно работы двигателя, а также упрощение изготовления органов газораспределения. The aim of the invention is to increase the cleaning efficiency of the working chamber and, accordingly, the engine, as well as simplifying the manufacture of gas distribution bodies.

Поставленная цель достигается тем, что в известном роторном двигателе каждая пара впускного и выпускного окон выполнена в виде единой прорези, плоскость расположения которой направлена тангенциально к цилиндрической поверхности полости и пересекает одну из ее торцевых поверхностей. This goal is achieved by the fact that in the known rotary engine, each pair of inlet and outlet windows is made in the form of a single slot, the plane of which is directed tangentially to the cylindrical surface of the cavity and intersects one of its end surfaces.

Цель достигается также тем, что плоскость расположения окон может составлять с торцевой поверхностью полости острый угол, ребро которого направлено в сторону вращения ротора. The goal is also achieved by the fact that the plane of the windows can be an acute angle with the end surface of the cavity, the edge of which is directed in the direction of rotation of the rotor.

Цель достигается тем, что камера сжатия может быть выполнена с объемом, меньшим объема камеры расширения. The goal is achieved in that the compression chamber can be made with a volume less than the volume of the expansion chamber.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез описываемого двигателя; на фиг. 2 развертка вида по А-А на окна газораспределения. In FIG. 1 shows a cross section of the described engine; in FIG. 2 scan view along AA on the gas distribution windows.

Роторный двигатель содержит корпус 1 с выполненной в нем в виде прямого кругового цилиндра рабочей полостью 2, вал 3, установленный в корпусе 1 коаксиально с рабочей полостью 2, цилиндрический ротор 4 с радиальными прорезями 5, выполненный с диаметром, меньшим диаметра рабочей полости 2,и установленный в последней эксцентрично ее оси, связанные с валом 3 лопасти 6, контактирующие с поверхностью рабочей полости 2 и расположенные в радиальных прорезях 5 ротора 4 с образованием между поверхностями рабочей полости 2 и ротора 4 камер 7 переменного объема, и впускные 8 и выпускные 9 окна газораспределения. Выпускные окна 9 выполнены на цилиндрической поверхности рабочей полости 2, а впускные 8 на торцевых плоских ее поверхностях, и расположены попарно симметрично поперечной плоскости симметрии рабочей полости 2 с возможностью эжектирования свежего заряда отработавшими газами. Каждая пара впускного 8 и выпускного 9 окон выполнена в виде единой прорези, плоскость расположения которой направлена тангенциально к цилиндрической поверхности полости 2 и пересекает одну из ее торцевых поверхностей. The rotary engine comprises a housing 1 with a working cavity 2 made in it in the form of a direct circular cylinder, a shaft 3 mounted coaxially with the working cavity 2 in the housing 1, a cylindrical rotor 4 with radial slots 5, made with a diameter smaller than the diameter of the working cavity 2, and installed in the latter eccentrically its axis, blades 6 connected to the shaft 3, in contact with the surface of the working cavity 2 and located in the radial slots 5 of the rotor 4 with the formation of a variable volume between the surfaces of the working cavity 2 and the rotor 4 of the chambers 7 MA, and inlet 8 and outlet 9 gas distribution windows. The exhaust windows 9 are made on the cylindrical surface of the working cavity 2, and the inlet 8s on its end flat surfaces, and are arranged in pairs symmetrically to the transverse plane of symmetry of the working cavity 2 with the possibility of ejecting a fresh charge with exhaust gases. Each pair of inlet 8 and outlet 9 windows is made in the form of a single slot, the plane of which is directed tangentially to the cylindrical surface of the cavity 2 and intersects one of its end surfaces.

Плоскость расположения прорезей может составлять с торцевой поверхностью полости 2 острый угол, ребро которого направлено в сторону вращения ротора 4. The plane of the location of the slots can be an acute angle with the end surface of the cavity 2, the edge of which is directed in the direction of rotation of the rotor 4.

Камера сжатия 10 может быть выполнена с объемом, меньшим объема камеры расширения 11. The compression chamber 10 can be made with a volume smaller than the volume of the expansion chamber 11.

Двигатель работает следующим образом. После запуска двигателя ротор 4 приходит во вращение и поступивший свежий заряд сжимается в камере сжатия 10 и при достижении минимального объема воспламеняется, например, от свечи зажигания 12 или при подаче топлива через форсунку (на чертеже не показана), сгорает и расширяется в камере 11 до достижения лопастью 6 кромки первой пары окон 8 и 9 газораспределения, после которого начинается процесс выпуска отработавших газов через окно 9. При этом поток газов через него вызывает эжектирование свежего заряда через впускное окно 8 последующей по ходу вращения ротора 4 пары окон газораспределения. Указанный процесс повторяется до снижения давления в камере 11. При дальнейшем движении лопасти 6 оставшиеся отработавшие газы за счет центробежных сил, действующих на них, выбрасываются в окна 9, а свежий заряд за счет тех же сил и вентиляторного эффекта поступает через окна 8 в камеру 10, создавая направленный поток газов, обеспечивающий продувку и эффективную очистку рабочей полости 2. The engine operates as follows. After the engine is started, the rotor 4 comes into rotation and the incoming fresh charge is compressed in the compression chamber 10 and, when the minimum volume is reached, it is ignited, for example, from the spark plug 12 or when fuel is supplied through the nozzle (not shown), burns and expands in the chamber 11 to when the blade 6 reaches the edge of the first pair of gas distribution windows 8 and 9, after which the process of exhaust gas discharge through the window 9 begins. In this case, the gas flow through it causes a fresh charge to be ejected through the inlet window 8 of the next at rotation of the rotor 4 pairs timing windows. The indicated process is repeated until the pressure in the chamber 11 decreases. With further movement of the blade 6, the remaining exhaust gases due to the centrifugal forces acting on them are ejected into the windows 9, and a fresh charge due to the same forces and a fan effect enters through the windows 8 into the chamber 10 , creating a directed gas flow, providing purge and efficient cleaning of the working cavity 2.

Каждая пара окон может изготавливаться за один проход рабочего инструмента, такого как цилиндрическая или коническая фреза, что значительно снижает затраты на изготовление и упрощает его, а также позволяет использовать общепринятую штатную оснастку универсальных фрезерных станков. Each pair of windows can be made in one pass of a working tool, such as a cylindrical or conical cutter, which significantly reduces manufacturing costs and simplifies it, and also allows the use of conventional standard equipment of universal milling machines.

Выполнение камер 10 и 11 с различным объемом позволяет повысить эффективность работы двигателя и эжекции отработавшими газами свежего заряда из-за относительного увеличения продолжительности процесса выпуска, вызванного снижением давления начала выпуска и увеличением относительного объема газов. The implementation of the chambers 10 and 11 with different volumes allows you to increase the efficiency of the engine and ejection of fresh charge with exhaust gases due to the relative increase in the duration of the exhaust process, caused by a decrease in the pressure of the beginning of the release and an increase in the relative volume of gases.

В предлагаемом двигателе могут устанавливаться также нагнетатели или продувочные компрессоры. In the proposed engine can also be installed blowers or purge compressors.

Таким образом предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность работы двигателя за счет улучшения качества очистки рабочей полости и использования явления предлагаемого расширения рабочего тела, при одновременном упрощении технологии изготовления двигателя. Thus, the present invention improves the efficiency of the engine by improving the quality of cleaning the working cavity and using the phenomenon of the proposed expansion of the working fluid, while simplifying the manufacturing technology of the engine.

Claims

1. A rotary internal combustion engine comprising a housing with a working cavity made in it in the form of a direct circular cylinder, a shaft mounted coaxially with the working cavity in the housing, a cylindrical rotor with radial slots made with a diameter smaller than the diameter of the working cavity and installed in the latter eccentrically its axis associated with the blade shaft in contact with the surface of the working cavity and located in the radial slots of the rotor with the formation between the surfaces of the working cavity and the rotor of the change chambers volume, and the inlet and outlet windows of the gas distribution, and the exhaust windows are made on the cylindrical surface of the working cavity, and the inlet on the end flat surfaces thereof, and are arranged in pairs symmetrically to the transverse plane of symmetry of the working cavity with the possibility of ejecting a fresh charge with exhaust gases, characterized in that each a pair of inlet and outlet windows is made in the form of a single slot, the plane of which is directed tangentially to the cylindrical surface of the cavity and intersects about well of its end faces.

2. The engine according to claim 1, characterized in that the plane of the location of the slots is an acute angle with the end surface of the cavity, the edge of which is directed in the direction of rotation of the rotor.

3. The engine according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the compression chamber is made with a volume less than the volume of the expansion chamber.