RU2078956C1 - Роторно-планетарный двигатель внутреннего сгорания - Google Patents
Роторно-планетарный двигатель внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2078956C1 RU2078956C1 RU9494010764A RU94010764A RU2078956C1 RU 2078956 C1 RU2078956 C1 RU 2078956C1 RU 9494010764 A RU9494010764 A RU 9494010764A RU 94010764 A RU94010764 A RU 94010764A RU 2078956 C1 RU2078956 C1 RU 2078956C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pistons
- rotor
- housing
- rotors
- disk
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: двигатель содержит корпус 1 с цилиндрической полостью, роторы-поршни 5 камеры сгорания-выхлопа, роторы-поршни 6 камеры всасывания-сжатия, продольные перегородки 8, 9 на корпусе, ротор-вал, состоящий из выходного вала 10, пилонов 11, дополнительной дискообразной стенки 12, пилонов 13 выходного вала 14. Каждый ротор-поршень 5, 6 выполнен с выемкой 17 для пропускания через нее продольных перегородок 8, 9 без их контакта с соответствующими роторами-поршнями. Дополнительная дискообразная стенка 12 разделяет цилиндрическую полость на рабочую и компрессорную части, рабочие объемы которых образованы наружными цилиндрическими поверхностями роторов-поршней 5, 6, боковыми поверхностями продольных перегородок 8, 9, наружными цилиндрическими поверхностями пилонов 11, 13 и внутренней поверхностью корпуса 1, а также плоскими торцевыми поверхностями дискообразных стенок 15, 16 и дополнительной дискообразной стенки 12, в теле корпуса 1 выполнен ресивер 26, который с помощью перепускных каналов 27, 28, выполненных в корпусе 1, перепускных каналов 29, 30, выполненных в стенке 12, периодически соединяется с камерой сгорания. На корпусе 1 выполнены входные окна 33 и выпускные окна 34, а также установлены устройства зажигания топливной смеси. 2 з.п. ф-лы. 3 ил.
Description
Bзобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к роторно-планетарным двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в народном хозяйстве для привода различных машин и механизмов.
Известны различные типы аналогичных устройств. Например, "Роторный двигатель внутреннего сгорания с двумя синхронно вращающимися роторами" (патент Франции N 2012466, кл. F 02 B 53/00, 1970 г.). Это устройство роторного типа, состоящее из одного статора, или картера, в котором помещены две цилиндрические камеры, расположенные параллельно и радиально соединенные между собой. Имеется также ротор-поршень, вращающийся в одной из камер и снабженный другим поршнем, расположенным радиально и проходящим в осевом направлении через отверстие тороидальной формы в роторе-поршне. Предусмотрен, кроме того, уплотнительный ротор упорного типа, расположенный внутри камеры статора, с вырезом, обеспечивающим синхронное вращение с ротором-поршнем и свободное движение поршня таким образом, что кромка выреза ротора уплотнения периодически проходит над соответствующей поверхностью поршня. При этом в двигателе предусмотрены две камеры, в одной из которых происходит всасывание и сжатие топливной смеси, а в другой ее сгорание и выхлоп. В необходимые моменты времени указанные камеры сообщаются между собой с помощью перепускных каналов, перекрываемых ротором-поршнем.
Работоспособность роторного двигателя внутреннего сгорания обеспечивается за счет применения уплотнительного ротора упорного типа, что приводит практически к двукратному увеличению габаритов и массы двигателя по сравнению с минимально необходимыми и возможными габаритами и массой двигателя, определяемых соответствующими параметрами ротора-поршня.
Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является устройство под названием "Двигатель с вращающимися поршнями" (патент Франции N 1337661, кл. F 02 B 53/00, 1962 г.).
Двигатель содержит корпус с цилиндрической полостью, продольными перегородками, входными и выпускными окнами, ротор-вал, состоящий из входного вала, пилонов, выходного вала и дискообразных стенок, роторы-поршни, планетарно расположенные между дискообразными стенками в продольных выемках пилонов и имеющие продольные выемки, механизм синхронизации вращения роторов-поршней и ротора-вала, выполненный в виде системы шестерен, устройство зажигания топливной смеси и рабочие объемы.
Рабочие объемы двигателя заключены между поверхностями выемок роторов-поршней, продольных перегородок и стенками соответствующих полостей.
При работе двигателя в результате вращения ротора-вала и роторов-поршней происходит зацепление продольных перегородок с выемками рабочих роторов-поршней, где происходят термодинамические циклы.
В этом двигателе устранены недостатки, отмеченные у описанного выше двигателя. Достигнуто это за счет введения зацепления кромок продольной выемки в каждом роторе-поршне одновременно с двумя различными боковыми поверхностями соответствующей продольной перегородки, установленной на внутренней поверхности корпуса в рабочей цилиндрической полости.
Однако такое взаимодействие кромок выемок роторов-поршней с перегородками приводит к усложнению технологии изготовления двигателя.
В основу изобретения положена задача упрощения технологии изготовления двигателя.
Это достигается тем, что роторно-планетарный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрической полостью, продольными перегородками, входными и выпускными окнами, ротор-вал, состоящий из выходного вала, пилонов, выходного вала и дискообразных стенок, роторы-поршни, планетарно расположенные между дискообразными стенками в продольных выемках пилонов и имеющие продольные выемки, механизм синхронизации вращения роторов-поршней и ротора-вала, выполненный в виде системы шестерен, устройства зажигания топливной смеси и рабочие объемы, снабжен ресивером, перепускными каналами и дополнительной дискообразной стенкой, которая разделяет продольные перегородки и роторы-поршни, образуя в цилиндрической полости рабочую и компрессорную части, рабочие объемы которых образованы наружными цилиндрическими поверхностями роторов-поршней, боковыми поверхностями продольных перегородок, наружными цилиндрическими поверхностями пилонов и внутренней поверхностью корпуса, а также плоскими торцевыми поверхностями дискообразных стенок и дополнительной дискообразной стенки, причем перепускные каналы сообщают рабочие объемы рабочей и компрессорной частей с входными и выпускными окнами, а также ресивером, при этом выемки в роторах-поршнях выполнены с возможностью пропускания через них продольных перегородок без контакта роторов-поршней с продольными перегородками.
Кроме того, для повышения коэффициента полезного действия двигателя путем предварительного подогрева топливной смеси перед ее подачей в камеру сгорания из камеры сжатия ресивер выполнен в теле корпуса.
Для регулирования давления топливной смеси, подаваемой в камеру сгорания, двигатель снабжен регулируемым клапаном, содержащим каналы, соединяющие ресивер с компрессорной частью.
В предлагаемом двигателе по сравнению с прототипом устранена необходимость обеспечения зацепления кромок выемки в роторе-поршне одновременно с двумя различными боковыми поверхностями продольной перегородки за счет разделения дополнительной дискообразной стенкой каждого ротора-поршня, продольных перегородок, ротора-вала и цилиндрической полости на компрессорную и рабочие части, что позволяет разделить процессы всасывания-сжатия и сгорания-выхлопа и дает возможность повысить технологичность двигателя. Сжатая топливная смесь поступает в ресивер из компрессорной части, подогревается за счет тепла нагретых частей корпуса и затем подается в необходимые моменты времени в камеру сгорания.
На фиг. 1 представлен роторно-планетарный двигатель, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А фиг. 1 (компрессорная часть); на фиг. 3 разрез Б-Б фиг. 1 (рабочая часть).
Роторно-планетарный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1 с цилиндрической полостью, фланец 2 с зубчатым колесом 3, фланец 4, роторы-поршни 5 камеры сгорания-выхлопа (рабочая часть), роторы-поршни 6 камеры всасывания-сжатия (компрессорная часть), шестерни 7 механизма синхронизации, продольные перегородки 8 рабочей части, продольные перегородки 9 компрессорной части, ротор-вал в сборе.
Ротор-вал в сборе образован из входного вала 10, пилонов 11 компрессорной части, дополнительной дискообразной стенки 12, пилонов 13 рабочей части и выходного вала 14. На роторе-вале в сборе планетарно установлены роторы-поршни 5, 6, продольное расположение которых ограничено торцевыми поверхностями дополнительной дискообразной стенки 12 и дискообразных стенок 15, 16 входного и выходного валов соответственно.
Каждый ротор-поршень 5, 6 выполнен в виде цилиндра с выемкой 17 и осями 18, 19 и 20, 21 соответственно, причем роторы-поршни 5 соединены с роторами-поршнями 6 с помощью шлицевого соединения соответствующих осей 19, 20.
Роторы-поршни 5, 6 установлены в продольные выемки 22, 23, образованные боковыми поверхностями пилонов 11, 13 соответственно.
Механизм синхронизации образован зубчатым колесом 3 фланца 2 и шестернями 7. Шестерни 7 установлены без возможности вращения относительно ротора-поршня 6 на оси 18, например, с помощью шпонки 24 и болта 25 и введены в зацепление с зубчатым колесом 3 фланца 2, что обеспечивает синхронизацию вращения ротора-вала в сборе и роторов-поршней 5, 6 и периодическое пропускание продольных перегородок 8, 9 через выемки 17 в роторах-поршнях 5, 6 без контакта этих продольных перегородок с соответствующими роторами-поршнями (фиг. 1). В теле корпуса 1 выполнен ресивер 26, который с помощью перепускных каналов 27 и 28, выполненных в корпусе 1, и перепускных каналов 29, 30, выполненных в стенке 12, периодически соединяется с камерой сжатия топливной смеси 31 и камерой сгорания 32.
На корпусе 1 двигателя выполнены входные окна 33 и выпускные окна 34, а в стенке 15 входного вала 10 выполнен перепускной канал 35, с помощью которого топливная смесь подается в необходимые моменты времени из выходного окна 33 в камеру всасывания 36 компрессорной части двигателя.
Регулируемый клапан образован из золотника 37, пружины 38 и штока 39, размещенных в цилиндрических каналах 40 и 41, выполненных в корпусе 1 и фланце 2 соответственно. При этом усилие от штока 39 передается на золотник 37 через пружину 38.
С помощью каналов 40, 42 и 43, выполненных в корпусе 1, и перепускного канала 35 ресивер 26 соединяется с камерой всасывания 36 компрессорной части двигателя при срабатывании регулируемого клапана.
На корпусе 1 в камере сгорания 32 установлены устройства зажигания топливной смеси 44. Фланцы 2 и 4 закреплены на противоположных торцевых поверхностях корпуса 1, например, с помощью крепежных элементов 45.
Входной вал 10 и выходной вал 14 жестко соединены (выполнены за одно целое) со стенками 15, 16 соответственно.
Дискообразные стенки 12, 16 и пилоны 13 соединены между собой крепежными элементами 46.
Дискообразные стенки 12, 15 и пилоны 11 соединены между собой крепежными элементами 47.
Продольные перегородки 8 размещены между торцевыми поверхностями дискообразных стенок 12, 16 и закреплены на внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1 с помощью, например, крепежных элементов 48. Продольные перегородки 9 размещены между торцевыми поверхностями дискообразных стенок 12, 15 и закреплены на внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1, например, с помощью крепежных элементов 48.
Ротор-вал в сборе установлен на подшипниках 49 во фланцах 2, 4, роторы-поршни 5 установлены на подшипниках 50 стенок 12 и 16, а роторы-поршни 6 установлены на подшипниках 50 стенок 12 и 15 (фиг.1, 2, 3).
Работает двигатель следующим образом. При вращении ротора-вала в сборе против часовой стрелки на фиг. 2 и фиг. 3 топливная смесь через входное окно 33, выполненное в корпусе 1, и перепускной канал 35, выполненный в стенке 15, всасывается в объем камеры всасывания 36. Топливная смесь, которая к этому времени заполнила объем камеры 31 компрессорной части на предыдущем цикле работы двигателя, сжимается за счет уменьшения величины этого объема между перегородкой 9, ротором-поршнем 6, пилоном 11, внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1, а также плоскими торцевыми поверхностями стенки 15 и дискообразной стенки 12. Как только степень сжатия топливной смеси достигнет необходимой величины, объем камеры 31 через каналы 29 и 27 соединяется с ресивером 26 и сжатая топливная смесь перекачивается из компрессора в ресивер 26. За время нахождения топливной смеси в ресивере 26 происходит более полное и равномерное испарение топлива и ее дополнительный подогрев за счет тепла нагретых частей корпуса.
Далее в необходимые моменты времени объем камеры сгорания 32 через каналы 28, 30 соединяется с ресивером 26 и после того, как будет достигнута необходимая степень заполнения объема камеры сгорания 32 сжатой смесью, каналы 28, 30 подачи топливной смеси в этот объем перекрываются дискообразной стенкой 12, смесь в этом объеме воспламеняется, например, от устройства зажигания 44. При сгорании топливной смеси давление в камере 32 повышается и образовавшиеся в процессе сгорания газообразные продукты высокого давления и температуры совершают полезную работу, воздействуя на ротор-поршень 5 и вынуждая вращаться выходной вал 14. При этом продукты сгорания, оставшиеся в объеме камеры выхлопа 51 от предыдущего цикла, выбрасываются роторами-поршнями 5 через выпускные окна 34.
После прохождения продольных перегородок 8, 9 через выемки 17 в роторах-поршнях 5, 6 без контакта и их взаимного сопряжения описанные циклы работы роторно-планетарного двигателя повторяются.
Количество топливной смеси, подаваемой в камеру сгорания 32 при работе двигателя, зависит от давления, при котором находится топливная смесь в ресивере 26. Чем выше это давление, тем большее количество топливной смеси попадает в камеру сгорания, тем большая энергия выделяется при сгорании этого заряда топливной смеси и тем выше, следовательно, мощность, развиваемая двигателем. Для регулирования давления топливной смеси в ресивере в роторно-планетарном двигателе предлагаемой конструкции предусмотрен управляемый клапан и перекрываемые им перепускные каналы 40, 42, 43. В тех случаях, когда давление топливной смеси в ресивере 26 не превышает желаемого в данный момент давления, золотник 37, размещенный в цилиндрическом канале 40, перекрывает доступ топливной смеси из ресивера 26 через канал 42 к перепускному каналу 43 и тем самым отсекает ресивер 26 от камеры всасывания 36 компрессорной части двигателя. Если же давление в ресивере 26 превышает желаемое в данный момент, то золотник 37 перемещается таким образом, что каналы 42, 40, 43 соединяются, открывая доступ топливной смеси из ресивера 26 через перепускной канал 35 в камеру всасывания 36. В результате давление в ресивере снижается, мощность двигателя падает.
При дальнейшем снижении давления в ресивере 26 золотник 37 возвращается в исходное положение. Давление, при котором золотник 37 соединяет канал 43 с каналом 40 (давление срабатывания клапана), определяется усилием, передаваемым на золотник 37 пружиной 38 от штока 39. Положение штока 39 относительно золотника 37 в исходном положении задается органами управления двигателем (на чертеже не показаны).
Двигатель позволяет упростить технологию его изготовления, улучшить эксплуатационные характеристики и управлять его мощностью в зависимости от конкретных условий применения.
Возможность управлять давлением топливной смеси в камере сгорания сообщает двигателю и такое полезное эксплуатационное качество, как способность работать на различных сортах топлива, отличающихся октановым числом, без конструктивных изменений и доработок этого двигателя.
Claims (3)
1. Роторно-планетарный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрической полостью, продольными перегородками, входными и выпускными окнами, ротор-вал, состоящий из входного вала, пилонов, выходного вала и дискообразных стенок, роторы-поршни, планетарно расположенные между дискообразными стенками в продольных выемках пилонов и имеющие продольные выемки, механизм синхронизации вращения роторов-поршней и ротора-вала, выполненный в виде системы шестерен, устройства зажигания топливной смеси и рабочие объемы, отличающийся тем, что он снабжен ресивером, перепускными каналами и дополнительной дискообразной стенкой, которая разделяет продольные перегородки и роторы-поршни, образуя в цилиндрической полости рабочую и компрессорную части, рабочие объемы которых образованы наружными цилиндрическими поверхностями роторов-поршней, боковыми поверхностями продольных перегородок, наружными цилиндрическими поверхностями пилонов и внутренней поверхностью корпуса, а также плоскими торцевыми поверхностями дискообразных стенок и дополнительной дискообразной стенки, причем перепускные каналы сообщают рабочие объемы рабочей и компрессорной частей с входными и выпускными окнами, а также ресивером, при этом выемки в роторах-поршнях выполнены с возможностью пропускания через них продольных перегородок без контакта роторов-поршней с продольными перегородками.
2. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что ресивер выполнен в теле корпуса.
3. Двигатель внутреннего сгорания по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен регулируемым клапаном, содержащим каналы, соединяющие ресивер с компрессорной частью.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9494010764A RU2078956C1 (ru) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | Роторно-планетарный двигатель внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9494010764A RU2078956C1 (ru) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | Роторно-планетарный двигатель внутреннего сгорания |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94010764A RU94010764A (ru) | 1996-03-10 |
RU2078956C1 true RU2078956C1 (ru) | 1997-05-10 |
Family
ID=20154059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9494010764A RU2078956C1 (ru) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | Роторно-планетарный двигатель внутреннего сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2078956C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999053174A1 (fr) * | 1998-04-14 | 1999-10-21 | Stanislav Miropolec | Moteur rotatif |
-
1994
- 1994-03-24 RU RU9494010764A patent/RU2078956C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент Франции N 2012466, кл. F 02 В 53/00, 1970. 2. Патент Франции № 1337661, кл. F 02 В 53/00, 1962. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999053174A1 (fr) * | 1998-04-14 | 1999-10-21 | Stanislav Miropolec | Moteur rotatif |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6886527B2 (en) | Rotary vane motor | |
US3693601A (en) | Rotary engine | |
RU2627487C2 (ru) | Роторно-поршневой двигатель | |
EP0510125B1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
JP2859739B2 (ja) | ロータリーエンジン | |
AU1812401A (en) | Apparatus using oscillating rotating pistons | |
EP0187839B1 (en) | Rotary positive displacement machine | |
US6036461A (en) | Expansible chamber device having rotating piston braking and rotating piston synchronizing systems | |
US3791352A (en) | Rotary expansible chamber device | |
US4316439A (en) | Rotary engine with internal or external pressure cycle | |
US3621820A (en) | Rotary internal combustion engine | |
US3771501A (en) | Rotary piston engine with multi explosion chambers | |
RU2325542C2 (ru) | Многороторный двигатель внутреннего сгорания | |
CA2514634A1 (en) | Toroidal engine method and apparatus | |
US4646693A (en) | Rotary engine | |
US4078526A (en) | Rotary piston engine | |
RU2078956C1 (ru) | Роторно-планетарный двигатель внутреннего сгорания | |
US3311094A (en) | Rotary engine | |
US3381670A (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU202524U1 (ru) | Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания | |
GB2071767A (en) | Rotary Positive-displacement Fluid-machines | |
RU2699864C1 (ru) | Роторная машина объемного типа | |
EP1117902A1 (en) | Rotary machine | |
WO2000012867A1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2422652C2 (ru) | Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания холодного |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090325 |