RU2093693C1

RU2093693C1 - Rotor internal combustion engine

Info

Publication number: RU2093693C1
Application number: RU95114173A
Authority: RU
Inventors: Николай Егорович Жук
Original assignee: Николай Егорович Жук
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 1997-10-20

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: combustion chamber of the engine is made up as hollows 6 and 7 of curved profile on the body of rotor 3 and on the inner side of the sleeve. Separators 14 of working spaces is the cylindrical portion of rotor 3. The cross-section of hollow 6 on the body of the rotor increases in the direction of working surface of piston 4. Hollow 7 on the sleeve is provided from the head of the combustion chamber in the direction of rotation of rotor 3. In addition rotor 3 has two opposite hollows 6 with an arc of 85-88°. The arc of hollow 7 is 85-88°. Opposite to hollow 7 is outlet valve 12. EFFECT: enhanced efficiency. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в различных энергетических установках. The invention relates to the field of engineering, in particular to engine building, and can be used in various power plants.

Известен роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, ротор с тангенциально расположенными цилиндрами, жестко связанный с входным валом, направляющий элемент в виде пазов, расположенных на боковых крышках корпуса, поршни со штоками и образованием камер сгорания, приводимые в действие направляющим элементом [1]
Недостатком такого двигателя является сложность конструкции.Known rotary piston internal combustion engine containing a housing, a rotor with tangentially arranged cylinders, rigidly connected to the input shaft, a guiding element in the form of grooves located on the side covers of the housing, pistons with rods and the formation of combustion chambers driven by a guiding element [1 ]
The disadvantage of this engine is the design complexity.

Известен также двигатель внутреннего сгорания, содержащий полый цилиндрический корпус, ротор с поршнями, разделители, установленные в полости корпуса с образованием изменяемых рабочих объемов, и устройство подачи охлаждающей жидкости [2]
Повышая КПД и снижая теплонапряженность деталей, двигатель вместе с тем имеет сложную конструкцию, что снижает его надежность.Also known is an internal combustion engine containing a hollow cylindrical body, a rotor with pistons, spacers installed in the cavity of the body with the formation of variable displacement, and a coolant supply device [2]
Increasing the efficiency and reducing the heat stress of the parts, the engine at the same time has a complex structure, which reduces its reliability.

Изобретение направлено на упрощение конструкции без снижения КПД. The invention is aimed at simplifying the design without reducing efficiency.

Это достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем полый корпус, гильзу, в которой установлен ротор с поршнями, разделители рабочих объемов и камеру сгорания, последняя выполнена в виде выемок криволинейного профиля в теле ротора и на внутренней поверхности гильзы, а разделителями является цилиндрическая часть ротора, при этом выемка в теле ротора имеет переменное сечение, увеличивающееся в направлении к рабочей поверхности поршня, а выемка в гильзе выполнена от головки камеры сгорания в направлении вращения ротора. This is achieved by the fact that in an internal combustion engine containing a hollow body, a sleeve in which a rotor with pistons, separators of working volumes and a combustion chamber are installed, the latter is made in the form of recesses of a curved profile in the rotor body and on the inner surface of the sleeve, and the separators are cylindrical part of the rotor, while the recess in the body of the rotor has a variable cross section, increasing towards the working surface of the piston, and the recess in the sleeve is made from the head of the combustion chamber in the direction of rotation of the rotor.

Кроме того, ротор имеет две оппозитно расположенные выемки с дугой 85 - 88^o каждая, дуга выемки гильзы равна 85 88^o, а выпускной клапан выполнен оппозитно выемке в гильзе. Действительно, выполнение камеры сгорания в теле ротора и гильзы и использование в качестве разделителей рабочих объемов цилиндрической части ротора позволяют исключить разделители с элементами управления ими (подвижные части), осуществлять прямую передачу работы газов на вал отбора мощности.In addition, the rotor has two opposite recesses with an arc of 85 - 88 ^o each, the arc of the recess of the sleeve is 85 88 ^o , and the exhaust valve is made opposite to the recess in the sleeve. Indeed, the implementation of the combustion chamber in the body of the rotor and the sleeve and the use of the cylindrical part of the rotor as separators of the working volumes make it possible to exclude the separators with their control elements (moving parts), to directly transfer the gas to the power take-off shaft.

Кроме того, выполнение камеры сгорания в виде выемок в теле ротора и в гильзе от головки камеры сгорания в направлении вращения ротора с дугой 85 - 88^o создает постоянный рабочий объем камеры сгорания с увеличивающимся давлением (с нарастающим давлением) при сгорании топливной смеси при движении поршня на дуге 170 176^o, что способствует более полному сжиганию смеси, с нарастающим давлением на поршень, вплоть до выпуска отработанных газов, что по крайней мере не снижает КПД двигателя.In addition, the implementation of the combustion chamber in the form of grooves in the rotor body and in the sleeve from the head of the combustion chamber in the direction of rotation of the rotor with an arc of 85 - 88 ^o creates a constant working volume of the combustion chamber with increasing pressure (with increasing pressure) during combustion of the fuel mixture when the piston moves on an arc of 170 176 ^o , which contributes to a more complete combustion of the mixture, with increasing pressure on the piston, up to the release of exhaust gases, which at least does not reduce the efficiency of the engine.

Оппозитно расположенные выемки с поршнями в теле ротора уравновешивают его на оси вращения и обеспечивают три такта: впуск, рабочий ход на дуге 170
176^o и выпуск на дуге 220 225^o вращения ротора.Oppositely located recesses with pistons in the rotor body balance it on the axis of rotation and provide three cycles: inlet, working stroke on the arc 170
176 ^o and the release on the arc 220 225 ^o rotation of the rotor.

Предлагаемая конструкция дает возможность компоновки двигателя более чем из одной секции, располагая поршни на оси относительно друг друга на 360^o/n, где n число секций. Такой двигатель с устройством регулируемой подачи топливной смеси может работать на одной из двух выемок камер сгорания каждой секции за 360^o оборота ротора (например, холостой ход, ровная дорога, уклон и т.д.), что позволит экономить топливо.The proposed design allows the layout of the engine from more than one section, placing the pistons on the axis relative to each other at 360 ^o / n, where n is the number of sections. Such an engine with a device for controlled supply of the fuel mixture can operate on one of the two recesses of the combustion chambers of each section for 360 ^o rotor rotation (for example, idling, smooth road, slope, etc.), which will save fuel.

На фиг. 1 изображен двигатель в продольном разрезе, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an engine; FIG. 2, section AA in FIG. one.

Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, гильзу 2, в которой установлен цилиндрический ротор 3 с поршнями 4, жестко связанный с валом 5, камеру сгорания, образуемую выемками 6 и 7 криволинейного профиля соответственно на роторе 5 и на гильзе 2 и полостью 8 головки 9 камеры сгорания, форсунку 10 для подачи топливной смеси, свечу зажигания 11 и выпускной клапан 12 для выпуска отработавших газов. Между корпусом 1 и гильзой 2 пространство 13 для прохода охлаждающей жидкости. Выемки 6 и 7 выполнены с дугой α 85 88^o, при этом выемки 6 имеют переменное сечение, увеличивающееся в направлении рабочей поверхности поршней 4, а выемка 7 выполнена от головки 9 камеры сгорания в направлении вращения ротора 3. Выемки 6 расположены на роторе 3 оппозитно. Цилиндрическая часть ротора 3 выполняет роль разделителей 14 рабочих объемов. Величина дуги a выемок выбрана равной 85 88^o с таким расчетом, чтобы обеспечить более полное сгорание топливной смеси в неменяющемя объеме, повышая тем самым КПД.The internal combustion engine comprises a housing 1, a sleeve 2, in which a cylindrical rotor 3 with pistons 4 is mounted, rigidly connected to the shaft 5, a combustion chamber formed by recesses 6 and 7 of a curved profile, respectively, on the rotor 5 and on the sleeve 2 and the cavity 8 of the chamber head 9 combustion, an injector 10 for supplying a fuel mixture, a spark plug 11 and an exhaust valve 12 for discharging exhaust gases. Between the housing 1 and the sleeve 2 space 13 for the passage of coolant. The recesses 6 and 7 are made with an arc of α 85 88 ^o , while the recesses 6 have a variable cross-section, increasing in the direction of the working surface of the pistons 4, and the recess 7 is made from the head 9 of the combustion chamber in the direction of rotation of the rotor 3. The recesses 6 are opposite on the rotor 3 . The cylindrical part of the rotor 3 acts as a separator 14 working volumes. The magnitude of the arc a of the recesses is chosen equal to 85 88 ^o so as to ensure a more complete combustion of the fuel mixture in an unchanged volume, thereby increasing efficiency.

Роторный двигатель работает следующим образом. Rotary engine operates as follows.

При повороте ротора 3 и подходе поршня 4 к головке 9 в полость 8 камеры сгорания через форсунку 10 подается топливная смесь, после чего она свечой 11 воспламеняется. Образовавшиеся газы, давя на поршень 4, придают вращательное движение ротору 3. Так как объем камеры сгорания длительное время (угол поворота 170 176^o) постоянен, то сгорающая топливная смесь в постоянном объеме увеличивает давление, что способствует более полному ее сжиганию и продлению использования полезной работы в более полном объеме на вращательное движение ротором 3 без снижения КПД.When the rotor 3 is rotated and the piston 4 approaches the head 9, the fuel mixture is fed into the cavity 8 of the combustion chamber through the nozzle 10, after which it is ignited by the candle 11. The gases formed, pressing on the piston 4, give a rotational movement to the rotor 3. Since the volume of the combustion chamber is constant for a long time (angle of rotation 170 176 ^o ) is constant, the burning fuel mixture in a constant volume increases pressure, which contributes to its more complete combustion and prolongation of the use of useful work more fully on the rotational movement of the rotor 3 without reducing efficiency.

Роторный двигатель, состоящий из более чем одной секции, с устройством, регулирующим подачу топлива в камеру сгорания, может работать на одном поршне 4 в каждой секции, не меняя частоту работы свечи зажигания (она просто искрит в нерабочий объем камеры сгорания, в который не подается топливная смесь). Это преимущество роторного двигателя может быть использовано при работе в облегченных условиях, например на холостом ходу, ровной дороге, при движении под уклон и т.п. что способствует экономии топлива. A rotary engine, consisting of more than one section, with a device regulating the supply of fuel to the combustion chamber, can operate on one piston 4 in each section, without changing the frequency of operation of the spark plug (it simply sparks into the non-working volume of the combustion chamber, which is not supplied fuel mixture). This advantage of a rotary engine can be used when working in light conditions, for example, at idle, smooth road, when driving on a slope, etc. which contributes to fuel economy.

Claims

1. A rotary internal combustion engine containing a hollow body, a sleeve in which a rotor with pistons is mounted, separators of working volumes and a combustion chamber, characterized in that the combustion chamber is made in the form of recesses of a curved profile in the rotor body and on the inner surface of the liner, and by separators is the cylindrical part of the rotor, while the recess in the body of the rotor has a variable cross-section, increasing towards the working surface of the piston, and the recess in the sleeve is made from the head of the combustion chamber in the direction of rotation Ia rotor.

2. The engine according to claim 1, characterized in that the rotor has two opposed recesses.

3. The engine according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the arc of the notches of the rotor and the sleeve is 85 88 ^o .

4. The engine according to claims 1 to 3, characterized in that the exhaust valve is made opposite to the recess in the sleeve.