RU2109149C1 - Rotary internal combustion engine - Google Patents
Rotary internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2109149C1 RU2109149C1 RU96104761A RU96104761A RU2109149C1 RU 2109149 C1 RU2109149 C1 RU 2109149C1 RU 96104761 A RU96104761 A RU 96104761A RU 96104761 A RU96104761 A RU 96104761A RU 2109149 C1 RU2109149 C1 RU 2109149C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- cylindrical
- cylinders
- shaft
- pistons
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для использования в транспортной технике наземного и воздушного сообщения. The invention relates to engine building and is intended for use in transport equipment of ground and air traffic.
Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий ротор с цилиндрами, сдвоенные поршни, выполненные цилиндрическими за одно целое с ползуном или жестко соединенные с последним, сидящим свободно на эксцентрике, выполненном на валу отбора мощности, ось которого параллельна оси ротора и смещена относительно ее на величину, равную величине эксцентриситета, причем на роторе и на валу отбора мощности имеются синхронизирующие шестерни внутреннего зацепления с передаточным отношением 2:1, из которых большая шестерня с внутренними зубьями жестко закреплена на роторе, а малая шестерня с наружными зубьями расположена на валу отбора мощности [1]. Known rotary internal combustion engine containing a rotor with cylinders, twin pistons made cylindrical in one piece with a slider or rigidly connected to the latter, sitting freely on an eccentric made on a power take-off shaft, the axis of which is parallel to the rotor axis and offset relative to it by an amount equal to the amount of eccentricity, and on the rotor and on the power take-off shaft there are synchronizing gears of internal gearing with a gear ratio of 2: 1, of which a large gear with internal gears Byam rigidly fixed on the rotor, and a small gear with outer toothing is located on the PTO shaft [1].
Недостаток известного двигателя заключается в сложности изготовления деталей двигателя и в недостаточной надежности и долговечности. A disadvantage of the known engine is the complexity of manufacturing engine parts and the lack of reliability and durability.
Задачей изобретения является выполнение цилиндров и поршней и поршневых колец, простых в изготовлении и обработке, и повышение эффективности уплотнения в сопряжении этих деталей, снижение нагрузки в узлах соединения поршней с другими деталями, уменьшение усилий взаимодействия цилиндров и поршней и повышение срока их службы, достижение хорошей компенсации разницы тепловых деформаций цилиндров и предупреждение перегрева поршней для повышения их надежности, устранения действия на поршни знакопеременных сил при исключении возвратно-вращательного их перемещения в абсолютном движении и повышение механического КПД механизма преобразования движения поршней во вращательное движение вала отбора мощности. В результате выполненных усовершенствований обеспечивается простота изготовления двигателя, увеличение его долговечности, повышение надежности, механического КПД, быстроходность и экономичность. The objective of the invention is to provide cylinders and pistons and piston rings that are simple to manufacture and process, and increase the sealing efficiency in conjugation of these parts, reduce the load at the nodes connecting the pistons to other parts, reduce the interaction forces of the cylinders and pistons and increase their service life, achieve good compensation of the difference in thermal deformations of the cylinders and the prevention of piston overheating to increase their reliability, eliminate the action of alternating forces on the pistons with the exception of reciprocating Carefully movement in the absolute motion and increase the mechanical efficiency of the pistons motion converting mechanism PTO shaft into a rotational movement. As a result of the improvements, it is ensured that the engine is easy to manufacture, increasing its durability, increasing reliability, mechanical efficiency, speed and efficiency.
Поставленная задача решается тем, что роторный двигатель внутреннего сгорания содержит ротор с цилиндрами, сдвоенные поршни, выполненные цилиндрическими за одно целое с ползуном или жестко соединенные с последним, сидящим свободно на эксцентрике, выполненном на валу отбора мощности, ось которого параллельна оси ротора и смещена относительно ее на величину, равную величине эксцентриситета эксцентрика, на роторе и на валу отбора мощности имеются шестерни внутреннего зацепления с передаточным отношением 2: 1, из которых большая шестерня с внутренними зубьями жестко закреплена на роторе, а малая шестерня с наружными зубьями расположена на валу отбора мощности, ротор изготовлен цилиндрическим и в нем по оси диаметра выполнены стыкующие цилиндры, образующие сквозное отверстие, в котором помещены сдвоенные поршни, на радиальной поверхности цилиндрического ротора установлено свободно цилиндрическое кольцо ротора, под которым на радиальной поверхности первого вблизи краев цилиндров установлены комплекты радиальных уплотнительных пластин, сопрягающиеся по площадкам с цилиндрическим кольцом ротора, в котором выполнены воздушные каналы охлаждения, причем последние имеются и в ползуне, малая шестерня выполнена за одно целое с валом отбора мощности, в цилиндрическом роторе топливо-продувочные каналы расположены близко к краю цилиндров, а выпускные каналы расположены намного дальше. The problem is solved in that the rotary internal combustion engine contains a rotor with cylinders, twin pistons made cylindrical in one piece with a slider or rigidly connected to the latter, sitting freely on an eccentric made on the power take-off shaft, the axis of which is parallel to the rotor axis and offset relative to its value equal to the eccentricity of the eccentric, on the rotor and on the power take-off shaft there are internal gears with a gear ratio of 2: 1, of which a large gear with the internal teeth are rigidly fixed on the rotor, and the small gear with external teeth is located on the power take-off shaft, the rotor is made cylindrical and there are made connecting cylinders along the diameter axis, forming a through hole in which the twin pistons are placed, a freely cylindrical mounted on the radial surface of the cylindrical rotor a rotor ring, under which on the radial surface of the first near the edges of the cylinders sets of radial sealing plates are installed, mating on platforms with tsil with a single rotor ring, in which the air cooling channels are made, the latter being also available in the slide, a small gear is made integrally with the power take-off shaft, in the cylindrical rotor, the fuel-purge channels are located close to the edge of the cylinders, and the exhaust channels are located much further.
На фиг. 1 показан продольный разрез двигателя:
на фиг. 2 - вид А-А фиг. 1.In FIG. 1 shows a longitudinal section of an engine:
in FIG. 2 is a view aa of FIG. 1.
Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, куда помещен цилиндрический ротор 2, в котором по оси диаметра выполнены стыкующиеся цилиндры 3, образующие сквозные отверстия, в эти цилиндры помещены цилиндрические поршни 4, соединенные промежуточным звеном-ползуном 5, выполненным с ними за одно целое и сидящим свободно на эксцентрике 6, связанном жестко или выполненным за одно целое с валом 7 отбора мощности. На цилиндрическом роторе 2 свободно установлено цилиндрическое кольцо 8 ротора, закрывающее на нем отверстие цилиндров 3 и не контактирующее с корпусом 1, закрытым передней торцовой крышкой 9 и задней торцовой крышкой 10, имеющими центральные выступы 11 и 12, на которые опирается цилиндрический ротор 2 и через которые проходит вал 7 отбора мощности, ось которого О0-О0 смещена относительно оси цилиндрического ротора 2 О-О на величину Е, равную величине эксцентриситета Е1 эксцентрика 6, имеющего ось О1-О1. На сдвоенных поршнях 4 установлено по два компрессорных кольца 13 и маслосъемное кольцо 14 и на головках этих поршней выполнены камеры 15 сгорания, а на цилиндрическом роторе 2 имеются топливопродувочные каналы 16 и на передней торцовой крышке 9 установлена форсунка 17. Топливопродувочные каналы 16 уплотнены комплектом уплотнительных пластин 18, поджимаемых к передней торцовой крышке 9 ленточными пружинами 19. А на радиальной поверхности цилиндрического ротора 2, вблизи отверстий цилиндров 3, установлены комплекты уплотнительных пластин 20, поджимаемых к цилиндрическому кольцу 8 ротора ленточными пружинами 21. На цилиндрическом роторе 2 закреплена жестко синхронизирующая шестерня с внутренними зубьями 22, а на валу 7 отбора мощности имеется малая синхронизирующая шестерня 23, и эти шестерни внутреннего зацепления имеют передаточное отношение 2:1, при этом целесообразно шестерню 23 выполнять за одно целое с валом 7 отбора мощности, чтобы не снизить жесткость последнего. На концах вала 7 отбора мощности выполнены шлицы 24 для привода вспомогательных агрегатов и схема мощности. Для уравновешивания центробежных сил сдвоенных поршней 4 и ползуна 5 на концах вала 7 отбора мощности установлены противовесы 25, закрытые крышками 26. На передней торцовой крышке 9 имеется продувочно-охладительное окно 27, продувочный воздух показан стрелкой 28, а стрелкой с крестиком 29 указаны отработанные газы. На стенках цилиндров 3 имеются выпускные каналы 30, на задней торцовой крышке 10 корпуса выполнено выпускное окно 31, выпускные каналы 30 цилиндров уплотнены комплектами пластинчатого уплотнения 32. Охлаждающий воздух показан стрелкой с ноликом 33. В ползуне выполнены воздушные каналы охлаждения 34, в цилиндрическом кольце 8 ротора имеются воздушные каналы охлаждения 35. В центральных выступах 11 и 12 передней 9 и задней 10 торцовых крышек выполнены масляные каналы охлаждения 36, в цилиндрическом роторе 2 имеются масляные каналы охлаждения 37. На торцах цилиндрического ротора 2 имеются впускные выемки воздушного охлаждения 38 и выпускные выемки воздушного охлаждения 39.The rotary internal combustion engine comprises a
Роторный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. При вращении большой синхронизирующей шестерни 22 ротора 2 и малой синхронизирующей шестерни 23 вала отбора мощности 7 (соотношение диаметров делительных окружностей этих шестерен равно 2:1) последний вращается вокруг своей оси О0-О0 в два раза быстрее цилиндрического ротора 2, а вместе с ним с такой же угловой скоростью С1 вращается его эксцентрик 6 вместе с ползуном 5 и сдвоенными цилиндрами 3 и одновременно последние вращаются на эксцентрике 6 вокруг его оси О1-О1 с угловой скоростью C2 вместе с цилиндрическим ротором 2, т. е. медленнее в два раза. В итоге цилиндрические поршни 4 с ползуном 5 совершают абсолютное планетарное движение по отношению к оси О0-О0 вала 7 отбора мощности, однако по отношению к цилиндрам 3 они совершают возвратно-поступательное движение.A rotary internal combustion engine operates as follows. When the large synchronizing gear 22 of the rotor 2 and the small synchronizing gear 23 of the power take-off
На фиг. 2 - промежуточное положение цилиндров и поршней показано штрихпунктирными линиями при повороте от первоначального положения центра О1 эксцентрика 6 на 180o, где он отражен со штрихом, т.е. в положении , совпадающем с центром 0 цилиндрического ротора 2, который повернулся на 90o, и его цилиндры заняли горизонтальное положение и такое расположение цилиндров и поршней соответствует критической точке, вывод из которой производится при помощи синхронизирующих шестерен внутреннего зацепления 22 и 23, но при выполнении в цилиндрическом роторе 2 еще цилиндров под углом 90o к имеющимся. Вывод из указанного положения будет происходить за счет создания усилий другими поршнями на стенки цилиндров, их вмещающих, однако для работы двигателя с быстрым изменением режима будут возникать большие знакопеременные нагрузки от ускорения на стенки цилиндров и это будет вызывать большой износ и снижать долговечность двигателя. Для исключения этого применены синхронизирующие шестерни. Цилиндры 3 выполнены только по одной диаметральной оси цилиндрического ротора 2 для упрощения обеспечения возможности функционирования двигателя. Проверка планетарного движения поршней была произведена на макете в металле и безупречно подтверждается графически. На фиг. 2 видно, что цилиндры 3 заняли вертикальное положение и верхний поршень 4 завершил сжатие. На фиг. 1 показано, что в это время его камера сгорания 15 совпала с топливо-продувочным каналом 16, через который в нее форсункой 17 производится впрыск топлива, и после его сгорания образовавшиеся газы будут давить на поршень 4 и последний передаст это усилие на эксцентрик 6 и вызовет его вращение вместе с валом отбора мощности 7. На фиг. 1 и 2 показано, что в нижнем цилиндре 3 завершено полное расширение газов и его топливопродувочный канал 16 совпал с продувочно-охладительным окном 27 и через них в это время в нижний цилиндр 3 подается продувочный воздух 28, который вытесняет отработанные газы 29 в выпускной канал 30 и далее - в выпускное окно 31 задней торцовой крышки 10. Так как происходит прямоточная продувка цилиндров 3 и более тяжелый продувочный холодный воздух отбрасывается центробежной силой к краю цилиндра ротора 2, то это обеспечивает хорошее охлаждение нижнего цилиндра 3 и качественное заполнение его продувочным воздухом 28. При дальнейшем вращении цилиндрического ротора 2, газораспределительные каналы этого цилиндра разъединятся и начнется сжатие воздуха и, когда этот цилиндр 3 займет верхнее положение, аналогично предыдущему на фиг. 2, то в камеру сгорания 15 его поршня 4 будет впрыснуто топливо форсункой 17 и после его сгорания газы через поршень 4 создадут давление на эксцентрик 6 и вызовут его вращение вместе с валом 7 отбора мощности.In FIG. 2 - the intermediate position of the cylinders and pistons is shown by dash-dotted lines when turning from the initial position of the center O 1 of the clown 6 by 180 o , where it is reflected with a stroke, i.e. pregnant coinciding with the center 0 of the cylindrical rotor 2, which rotated 90 o , and its cylinders took a horizontal position and this arrangement of cylinders and pistons corresponds to a critical point, the conclusion of which is carried out with the help of synchronizing gears of internal gearing 22 and 23, but when executed in a cylindrical the rotor of 2 more cylinders at an angle of 90 o to the existing ones. The withdrawal from this position will occur due to the creation of efforts by other pistons on the cylinder walls that enclose them, however, for the engine to work with a fast change of mode, large alternating loads from acceleration on the cylinder walls will arise and this will cause great wear and reduce engine life. To eliminate this, synchronizing gears are used. The
В дальнейшем все процессы будут повторяться в описанной последовательности. После завершения продувки цилиндра 3 неиспользованный продувочный воздух 28 становится охлаждающим воздухом 33, который поступает через продувочно-охладительное окно 27 передней торцовой крышки в приемные выемки воздушного охлаждения 38 одного торца цилиндрического ротора 2 и проходит через полость между сдвоенными поршнями 4 и через воздушные каналы охлаждения 34 ползуна 5 и воздушные каналы охлаждения 35 цилиндрического кольца 8 ротора, охлаждая последний и поршни 4, попадает в отводные каналы охлаждения 39 и выходит в выпускное окно 31 задней торцовой крышки 10. Охлаждение цилиндрического ротора 2 производится маслом при его прохождении по масляным каналам охлаждения 36 выступов 11 и 12 передней и задней торцовой крышек 9 и 10. Цилиндрический ротор 2 меняет свое местоположение в корпусе 1, и это позволяет избежать его местного перегрева. Subsequently, all processes will be repeated in the described sequence. After the purge of the
Роторный двигатель внутреннего сгорания имеет хорошие технико-экономические показатели. Его цилиндры, поршни и уплотнительные кольца (выполненные как в поршневом двигателе) цилиндрические и поэтому обеспечивается такая же простота их изготовления и обработки и достигается такая же эффективность работы их уплотнения, а появление дополнительного уплотнения между радиальной поверхностью цилиндрического ротора и цилиндрического кольца ротора не скажется заметно на ухудшении уплотнения, так как комплект уплотнения между ними вблизи краев цилиндров соприкасается по площадкам и он может выполняться многорядным, а на механические потери это уплотнение практически не влияет, так как сопрягающиеся детали при равномерной работе двигателя вращаются с допущением вместе. В двигателе обеспечена качественная продувка цилиндров и хорошее их охлаждение и предусмотрено охлаждение цилиндрического ротора, поршней и цилиндрического кольца ротора. В нем для уменьшения силового взаимодействия цилиндров с поршнями и ползуном обеспечена синхронизация вращения цилиндрического ротора и вала отбора мощности с помощью шестерен внутреннего зацепления. В двигателе достигается требуемая степень сжатия и создана компактная камера сгорания. В нем обеспечено планетарное движение масс. В двигателе совершается один рабочий такт при повороте вала отбора мощности на один оборот и его работа равнозначна работе одноцилиндрового двигателя Ванкеля. Этот двигатель имеет простую конструкцию и может достичь высокой быстроходности и компактности. Он обладает высоким механическим КПД и имеет высокую долговечность и экономичность. The rotary internal combustion engine has good technical and economic indicators. Its cylinders, pistons and o-rings (made as in a piston engine) are cylindrical and therefore the same simplicity of their manufacture and processing is ensured and the same efficiency of their sealing is achieved, and the appearance of an additional seal between the radial surface of the cylindrical rotor and the cylindrical rotor ring will not noticeably affect on deterioration of the seal, since the seal set between them near the edges of the cylinders is in contact on the sites and it can be multi-row, but on the mechanical This seal practically does not affect the loss, since the mating parts rotate with the assumption together with uniform operation of the engine. The engine provides high-quality purge of the cylinders and their good cooling, and provides for the cooling of the cylindrical rotor, pistons and the cylindrical ring of the rotor. In it, to reduce the force interaction of the cylinders with the pistons and the slider, the rotation of the cylindrical rotor and the power take-off shaft is synchronized by means of internal gears. The engine achieves the required compression ratio and creates a compact combustion chamber. It provides the planetary movement of the masses. In the engine, one working cycle is made when the power take-off shaft is rotated one revolution and its operation is equivalent to the operation of a single-cylinder Wankel engine. This engine has a simple design and can achieve high speed and compactness. It has high mechanical efficiency and has high durability and economy.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96104761A RU2109149C1 (en) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | Rotary internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96104761A RU2109149C1 (en) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | Rotary internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2109149C1 true RU2109149C1 (en) | 1998-04-20 |
RU96104761A RU96104761A (en) | 1998-06-20 |
Family
ID=20177933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96104761A RU2109149C1 (en) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | Rotary internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2109149C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA007694B1 (en) * | 2003-04-01 | 2006-12-29 | Эдуард Зележни | Rotating piston machine |
RU2730202C1 (en) * | 2019-04-23 | 2020-08-19 | Михаил Иванович Енов | Rodless rotary internal combustion engine |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2741166C1 (en) * | 2020-07-08 | 2021-01-22 | Михаил Иванович Енов | Balanced rotary internal combustion engine |
-
1996
- 1996-03-12 RU RU96104761A patent/RU2109149C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA007694B1 (en) * | 2003-04-01 | 2006-12-29 | Эдуард Зележни | Rotating piston machine |
RU2730202C1 (en) * | 2019-04-23 | 2020-08-19 | Михаил Иванович Енов | Rodless rotary internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wankel | Rotary piston machines | |
US3797464A (en) | Balanced rotary combustion engine | |
US5352295A (en) | Rotary vane engine | |
EP0510125B1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU2577912C2 (en) | Rotary engine and its rotor assembly | |
US4026249A (en) | Rotary cycloidal continuous toroidal chamber internal combustion engine | |
JP3301758B2 (en) | Internal combustion engine | |
US5365892A (en) | Rotary internal combustion engine | |
US3875905A (en) | Rotary engine and drive gearing therefor | |
US3340853A (en) | Rotary piston engine | |
JPS5914612B2 (en) | rotary engine | |
RU2109149C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
SK285000B6 (en) | Method for energy conversion in a rotary piston engine or machine and a rotary piston engine or machine | |
EP0734486B1 (en) | Rotary engine | |
US4553503A (en) | Rotary piston machine | |
US6186098B1 (en) | Coaxial oscillating axisymmetric engine | |
US3626911A (en) | Rotary machines | |
KR100395080B1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
EP0210960A2 (en) | A rotary internal combustion engine | |
US4730545A (en) | Axial piston machine having a plurality of mechanically actuated rotary valves | |
US4036566A (en) | Fluid displacement apparatus | |
CA1108009A (en) | Rotary axial vane mechanism | |
US3096745A (en) | Rotary engine | |
US5131359A (en) | Rotating head and piston engine | |
US3822676A (en) | Pendular piston rotary explosion engine |