RU2109966C1 - Piston-type rotary internal-combustion engine - Google Patents

Piston-type rotary internal-combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2109966C1
RU2109966C1 RU94044474A RU94044474A RU2109966C1 RU 2109966 C1 RU2109966 C1 RU 2109966C1 RU 94044474 A RU94044474 A RU 94044474A RU 94044474 A RU94044474 A RU 94044474A RU 2109966 C1 RU2109966 C1 RU 2109966C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pistons
engine
piston
gear
gears
Prior art date
Application number
RU94044474A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94044474A (en
Inventor
Борик Амбарцумович Айрапетян
Original Assignee
Борик Амбарцумович Айрапетян
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 Борик Амбарцумович Айрапетян filed Critical Борик Амбарцумович Айрапетян
Priority to RU94044474A priority Critical patent/RU2109966C1/en
Publication of RU94044474A publication Critical patent/RU94044474A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2109966C1 publication Critical patent/RU2109966C1/en

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)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

FIELD: engine manufacture. SUBSTANCE: engine has round casing provided with ignition source and two slits one of which communicates with working mixture chamber and other slit, with atmosphere; slits are arranged in casing symmetrically relative to point diametrically opposite to ignition source; casing houses four pistons arranged so that ignition source is always between two pistons and each of two other ones closes one of slits; pistons are secured in pairs on diametrically opposite sides of internal gears abutting against each other and against casing; gears have common axial line with casing and each gear is provided with device for stepless uneven rotation from common shaft of engine. EFFECT: improved design. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно производству двигателей. The invention relates to mechanical engineering, namely the production of engines.

Известен широко распространенный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, в котором крутящий момент на валу создается передачей усилия от поршня через кривошипно-шатунный механизм. Known for the widespread four-stroke internal combustion engine, in which the torque on the shaft is created by the transmission of force from the piston through the crank mechanism.

Известен двигатель Ванкеля, в котором крутящий момент на вал передается от поршня специальной формы через взаимодействие двух шестерен, одна из которых имеет внутреннее зацепление, другая - внешнее. The Wankel engine is known in which torque is transmitted to the shaft from a piston of a special shape through the interaction of two gears, one of which has internal gearing, the other external.

Известен двигатель, в котором крутящий момент на вал передается от двух пар неравномерно-вращательных поршней с помощью соответственно двух пар эллиптических шестерен, одна из которых посажена на вал, другая соединена с парой поршней. A known engine in which torque is transmitted to the shaft from two pairs of non-uniformly rotational pistons using respectively two pairs of elliptical gears, one of which is mounted on the shaft, the other is connected to a pair of pistons.

Все перечисленные двигатели обладают одним общим существенным отрицательным свойством. В каждом из них тяжело решается проблема отрицательных нагрузок при высоких оборотах двигателя. All of these engines have one common significant negative property. In each of them, the problem of negative loads at high engine speeds is hard to solve.

В качестве прототипа принят двигатель, в котором устройство обеспечения неравномерно-вращательного движения поршней выведено в сторону от габаритов корпуса, в котором расположены поршни. An engine has been adopted as a prototype, in which the device for providing non-uniform rotational movement of the pistons is moved away from the dimensions of the housing in which the pistons are located.

За счет вынесения устройства обеспечения неравномерно-вращательного движения поршней в сторону от габаритов корпуса двигатель обладает следующими основными отрицательными свойствами. Due to the removal of the device for providing non-uniform rotational movement of the pistons away from the dimensions of the housing, the engine has the following main negative properties.

1. При высоких оборотах двигателя возникают значительные отрицательные нагрузки. 1. At high engine speeds, significant negative loads occur.

2. Увеличиваются габариты двигателя. 2. The dimensions of the engine are increasing.

3. Не обеспечены условия смазки и теплоотвода шестерен. 3. The conditions of lubrication and heat removal of gears are not provided.

4. Вал отбора мощности и валы, с которыми связаны поршни, являются балками консольного типа. 4. The power take-off shaft and the shafts to which the pistons are connected are cantilever-type beams.

5. Один из валов, осуществляющих связь с поршнями, имеет место концентрации напряжения. 5. One of the shafts communicating with the pistons has a concentration of stress.

Перечисленные отрицательные свойства значительно снижают надежность работы двигателя. Улучшение условий нагружения валов и обеспечение шестерен картером приводит к значительному увеличению металлоемкости двигателя, усложнению его корпусных деталей, уменьшению удельной мощности, еще большему увеличению габаритов двигателя. These negative properties significantly reduce the reliability of the engine. Improving the loading conditions of the shafts and providing the gears with the crankcase leads to a significant increase in the metal consumption of the engine, the complexity of its body parts, a decrease in the specific power, an even larger increase in the dimensions of the engine.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции, увеличение надежности двигателя. The objective of the present invention is to simplify the design, increase engine reliability.

Указанная задача решается тем, что устройство обеспечения неравномерно-вращающегося движения для каждой из двух пар поршней выполнено в габаритах основного корпуса двигателя. This problem is solved in that the device for providing an unevenly rotating movement for each of the two pairs of pistons is made in the dimensions of the main engine body.

На фиг.1 схематически изображен вид двигателя сбоку по осевому сечению; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - общий вид двигателя со снятой крышкой. Figure 1 schematically shows a side view of the engine in axial section; in FIG. 2 - section aa in figure 1; figure 3 is a General view of the engine with the cover removed.

Двигатель содержит: цилиндр-корпус 1, закрытый с обеих сторон крышками 2 и 3. В цилиндр-корпус 1 помещены одинакового размера круглые шестерни с внутренним зацеплением 4 и 5 так, чтобы они прилегали друг к другу, к крышкам 2 и 3 и имели общую осевую линию с цилиндром-корпусом 1. The engine comprises: a cylinder-housing 1, closed on both sides by caps 2 and 3. In the cylinder-housing 1 are placed the same size round gears with internal gearing 4 and 5 so that they are adjacent to each other, to the caps 2 and 3 and have a common center line with cylinder body 1.

С шестерней 4 сцеплена круглая шестерня 6, а с шестерней 5 - круглая шестерня 7. Диаметры шестерен 6 и 7 вдвое меньше диаметров шестерен 4 и 5. Round gear 6 is engaged with gear 4, and round gear 7 is connected with gear 5. The diameters of gears 6 and 7 are half the diameters of gears 4 and 5.

С шестерней 6 жестко скреплена эллиптическая шестерня 8, а с шестерней 7 - эллиптическая шестерня 9. Шестерни 6,7 и 8,9 насажены на ось 10. With gear 6, the elliptical gear 8 is rigidly fixed, and with gear 7 the elliptical gear 9. The gears 6,7 and 8,9 are mounted on the axis 10.

С шестерней 8 сцеплена такая же эллиптическая шестерня 11, а с шестерней 9 - такая же шестерня 12. Шестерни 11 и 12 укреплены на валу двигателя 13 и развернуты относительно круга на 180o.The same elliptical gear 11 is engaged with the gear 8, and the same gear 12 is connected with the gear 9. The gears 11 and 12 are mounted on the shaft of the engine 13 and rotated 180 o relative to the circle.

Расстояние между центрами оси 10 и вала 13 равно величине большой оси эллиптических шестерен 8, 9, 11, 12. Направление большой оси шестерен 11 и 12 перпендикулярно линии, соединяющей центры оси 10 и вала 13. The distance between the centers of the axis 10 and the shaft 13 is equal to the magnitude of the major axis of the elliptical gears 8, 9, 11, 12. The direction of the major axis of the gears 11 and 12 is perpendicular to the line connecting the centers of the axis 10 and the shaft 13.

На пересечении с линией, соединяющей центры оси 10 и вала 13, в цилиндре-корпусе 1 установлен источник зажигания 14. At the intersection with the line connecting the centers of the axis 10 and shaft 13, an ignition source 14 is installed in the cylinder body 1.

На каждой из шестерен 4 и 5, между их внешней поверхностью и цилиндром-корпусом 1, на диаметрально противоположных сторонах укреплены по два одинаковых по форме поршня 15, 16 и 17, 18, плоскости торцов которых радиально направлены, перпендикулярны основанию цилиндра-корпуса 1 и поверхности которых прилегают к цилиндру-корпусу 1 и крышкам 2 и 3. On each of the gears 4 and 5, between their outer surface and the cylinder-housing 1, two pistons 15, 16 and 17, 18 of the same shape are fixed on the diametrically opposite sides, the plane of the ends of which are radially directed, perpendicular to the base of the cylinder-housing 1 and the surfaces of which are adjacent to the cylinder body 1 and the covers 2 and 3.

Поршни 15, 16, 17, 18 делят пространство между цилиндром-корпусом 1, шестернями 4 и 5 и крышками 2 и 3 на четыре камеры. Причем камеры между поршнями 15 и 17, 18 и 16 должны быть в несколько раз меньше камер между поршнями 15 и 18, 17 и 16. Размеры поршней вдоль образующей цилиндр-корпус 1 должны быт выбраны в зависимости от значения эксцентриситета эллипсов шестерен 8, 9, 11, 12 Шестерни расположены таким образом, чтобы источник зажигания 14 находился над камерой между поршнями 15 и 17. Pistons 15, 16, 17, 18 divide the space between the cylinder body 1, gears 4 and 5 and covers 2 and 3 into four chambers. Moreover, the chambers between the pistons 15 and 17, 18 and 16 should be several times smaller than the chambers between the pistons 15 and 18, 17 and 16. The dimensions of the pistons along the cylinder-housing 1 should be selected depending on the eccentricity of gear ellipses 8, 9, 11, 12 The gears are arranged so that the ignition source 14 is located above the chamber between the pistons 15 and 17.

Цилиндр-корпус 1 снабжен прорезью 19, соединенной с камерой рабочей смеси, и прорезью 20, выходящей в атмосферу. Прорези 19 и 20 расположены так, что прорезь 19 закрывается поршнем 16, а прорезь 20 - поршнем 18. The cylinder body 1 is provided with a slot 19 connected to the chamber of the working mixture, and a slot 20 that enters the atmosphere. The slots 19 and 20 are arranged so that the slot 19 is closed by the piston 16, and the slot 20 by the piston 18.

Работа двигателя осуществляется следующим образом: при вращении вала двигателя 13 по часовой стрелке поршни 18 и 16 в начальный момент имеют одинаковую скорость вращения. Затем в течение полуоборота вала 13 поршень 16 движется с большей скоростью, чем поршень 18, увеличивается объем камеры между ними, открывается прорезь 19 и через нее в камеру происходит впуск рабочей смеси. К концу полуоборота поршень 18 занимает положение поршня 16 и закрывает прорезь 19, а поршень 16 занимает положение поршня 17 и к этому моменту скорости поршней выравниваются. The operation of the engine is as follows: when the shaft of the engine 13 is rotated clockwise, the pistons 18 and 16 at the initial moment have the same rotation speed. Then, during the half-revolution of the shaft 13, the piston 16 moves at a faster speed than the piston 18, the volume of the chamber between them increases, the slot 19 opens and the working mixture is inlet through the chamber through it. By the end of the half-turn, the piston 18 takes the position of the piston 16 and closes the slot 19, and the piston 16 takes the position of the piston 17 and by this time the piston speeds are aligned.

Затем скорость поршня 18 начинает превосходить скорость поршня 16. Объем камеры между этими поршнями уменьшается, происходит сжатие рабочей смеси. К концу второго полуоборота скорости поршней выравниваются, камера между ними уменьшается до минимального объема, поршень 16 занимает первоначальное положение поршня 15, а поршень 18 - положение поршня 17. В этот момент происходит зажигание рабочей смеси источником зажигания 14. Then the speed of the piston 18 begins to exceed the speed of the piston 16. The volume of the chamber between these pistons decreases, the working mixture is compressed. By the end of the second half-turn, the piston speeds are equalized, the chamber between them decreases to a minimum volume, the piston 16 occupies the initial position of the piston 15, and the piston 18 occupies the position of the piston 17. At this moment, the working mixture is ignited by the ignition source 14.

Так как с этого момента скорость поршня 16 становится больше скорости поршня 18, и происходит это из-за того, что меняются соотношения рычагов, передающих движение поршням, то крутящий момент, передаваемый от поршня 16 на вал двигателя 13 за счет действия сил расширяющихся газов, будет больше, чем крутящий момент от поршня 18, образующийся за счет таких же по величине сил. Таким образом, на валу 13 в течение третьего полуоборота будет обеспечен положительный крутящий момент за счет сил расширяющихся газов. Since from this moment the speed of the piston 16 becomes greater than the speed of the piston 18, and this is due to the fact that the ratios of the levers transmitting the movement of the pistons change, the torque transmitted from the piston 16 to the shaft of the engine 13 due to the action of the forces of expanding gases, will be greater than the torque from the piston 18, formed due to the same magnitude of forces. Thus, a positive torque due to the forces of expanding gases will be provided on the shaft 13 during the third half-turn.

В следующий полуоборот за счет уменьшения объема камеры меду поршнями 16 и 18 и того, что откроется прорезь 20, через нее будет происходить выпуск отработанных газов. К концу четвертого полуоборота поршни займут исходное положение. In the next half-turn due to a decrease in the volume of the chamber between the pistons 16 and 18 and the opening of the slot 20, exhaust gas will be released through it. By the end of the fourth half-revolution, the pistons will take up their original position.

Со сдвигом на полуоборот описанные процессы будут происходить поочередно в камерах между поршнями 15 и 18, 17 и 15, 16 и 17 Таким образом, на валу двигателя 13 непрерывно, не считая "мертвых точек", соответствующих концу каждого полуоборота, будет обеспечен положительный крутящий момент, т.е. будет обеспечена работа описываемого двигателя. With a half-turn shift, the described processes will take place alternately in the chambers between the pistons 15 and 18, 17 and 15, 16 and 17. Thus, a positive torque will be provided on the shaft of the engine 13 continuously, not counting the “dead points” corresponding to the end of each half-turn , i.e. the operation of the described engine will be ensured.

Предлагаемая конструкция может быть использована в дизельном варианте. В этом случае источник зажигания 14 должен быть заменен на источник впрыскивания горючего, а через прорезь 19 обеспечено нагнетание воздуха. Если в цилиндре-корпусе 1 на диаметрально противоположной стороне от прорезей 19 и 20 расположить аналогичные прорези, то мы получим конструкцию компрессора. The proposed design can be used in a diesel version. In this case, the ignition source 14 must be replaced by a fuel injection source, and air injection is provided through the slot 19. If in the cylinder body 1 on the diametrically opposite side from the slots 19 and 20, similar slots are located, then we get the compressor design.

Предлагаемое решение четырехтактного двигателя внутреннего сгорания имеет ряд преимуществ перед известным двигателем, а именно:
1. Двигатель более компактный.The proposed solution of a four-stroke internal combustion engine has several advantages over the known engine, namely:
1. The engine is more compact.

2. Улучшены условия нагружения вала отбора мощности. 2. Improved loading conditions of the power take-off shaft.

3. Отсутствуют валы, с которыми скреплены поршни и которые, как и вал отбора мощности, являются в прототипе балками консольного типа, что приводит к увеличению надежности работы двигателя, уменьшению его металлоемкости, а следовательно, увеличению его удельной мощности. 3. There are no shafts with which the pistons are fastened and which, like the power take-off shaft, are cantilever type beams in the prototype, which leads to an increase in the reliability of the engine, a decrease in its metal consumption, and, consequently, an increase in its specific power.

4. Не требуется создания специального картера для теплоотвода и смазки применяемых шестерен. 4. It is not required to create a special crankcase for heat removal and lubrication of gears used.

5. Применяется меньшее количество более простых по форме деталей, что в свою очередь улучшает технологию изготовления двигателя. 5. A smaller number of simpler parts is used, which in turn improves the engine manufacturing technology.

Перечисленные преимущества обеспечивают увеличение надежности работы двигателя. These advantages provide an increase in engine reliability.

Большая удельная мощность двигателя, достигаемая за счет упрощения конструкции, позволяет значительно сократить расход материалов. A large specific power of the engine, achieved by simplifying the design, can significantly reduce the consumption of materials.

Предлагаемая конструкция позволяет при разработке действующей модели двигателя обеспечить отсутствие отрицательных нагрузок, что связано с симметричным расположением элементов двигателя. The proposed design allows the development of the current engine model to ensure the absence of negative loads, which is associated with a symmetrical arrangement of engine elements.

Claims (2)

1. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, снабженный прорезями для впуска рабочей смеси и выпуска отработанных газов, поршни, устройство зажигания, отличающийся тем, что поршни выполнены в виде четырех деталей, попарно закрепленных на расположенных в габаритах корпуса шестернях с внутренним зацеплением, каждая из которых снабжена системой обеспечения плавного неравномерно-вращательного движения. 1. A rotary piston internal combustion engine comprising a housing provided with slots for inlet of the working mixture and exhaust gas, pistons, an ignition device, characterized in that the pistons are made in the form of four parts, pairwise mounted on gears with internal engagement located in the housing dimensions , each of which is equipped with a system for ensuring smooth uneven-rotational motion. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что система обеспечения плавного неравномерно-вращательного движения шестерни цилиндрической формы выполнена в виде сцепленной с ней и имеющей вдвое меньший диаметр круглой шестерни с внешним зацеплением и двух сцепленных между собой эллиптических шестерен, одна из которых скреплена с круглой шестерней, а другая - с валом двигателя, при этом скрепленные с валом двигателя эллиптические шестерни каждой пары поршней развернуты друг относительно друга на 180o.2. The engine according to claim 1, characterized in that the system for providing smooth non-uniform rotational movement of the gear of the cylindrical shape is made in the form of a gear connected to it and having half the diameter of a circular gear with external gearing and two elliptical gears interconnected, one of which is attached with a round gear, and the other with the motor shaft, while the elliptical gears of each pair of pistons fastened to the motor shaft are rotated 180 o relative to each other.
RU94044474A 1994-12-21 1994-12-21 Piston-type rotary internal-combustion engine RU2109966C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94044474A RU2109966C1 (en) 1994-12-21 1994-12-21 Piston-type rotary internal-combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94044474A RU2109966C1 (en) 1994-12-21 1994-12-21 Piston-type rotary internal-combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94044474A RU94044474A (en) 1996-11-10
RU2109966C1 true RU2109966C1 (en) 1998-04-27

Family

ID=20163255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94044474A RU2109966C1 (en) 1994-12-21 1994-12-21 Piston-type rotary internal-combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2109966C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021130528A1 (en) * 2019-12-26 2021-07-01 Борик Айрапетян Method for increasing the reliability of engagement between non-circular wheels
RU2786838C1 (en) * 2022-08-02 2022-12-26 Алексей Валерьевич Серкин Two-rotor four-stroke combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021130528A1 (en) * 2019-12-26 2021-07-01 Борик Айрапетян Method for increasing the reliability of engagement between non-circular wheels
RU2786838C1 (en) * 2022-08-02 2022-12-26 Алексей Валерьевич Серкин Two-rotor four-stroke combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU94044474A (en) 1996-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5094890B2 (en) Internal combustion engine and method of operating the same
US3256866A (en) Internal combustion engine
US5192201A (en) Rotary engine and drive coupling
US3807368A (en) Rotary piston machine
JPS5879623A (en) Eccentric elliptic gear controlled rotary engine of sector rotor
US3875905A (en) Rotary engine and drive gearing therefor
US3964442A (en) Internal combustion engine
EP0734486B1 (en) Rotary engine
US6619244B1 (en) Expansible chamber engine
US2211292A (en) Split cycle internal combustion engine
RU2109966C1 (en) Piston-type rotary internal-combustion engine
US3626911A (en) Rotary machines
RU2113608C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
US3865086A (en) Rotary internal combustion engine
US4036566A (en) Fluid displacement apparatus
US4788952A (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2054122C1 (en) Rotor-vane engine
US4154199A (en) Reciprocating and rotary internal combustion engine
US3183898A (en) Rotary engine
US4144865A (en) Fluid displacement apparatus
RU2184254C2 (en) Internal combustion engine
RU2067187C1 (en) Torus-ring piston machine
RU2139996C1 (en) Four-stroke rotary-vane internal combustion engine
JPS6341540Y2 (en)
WO2024005667A1 (en) Rotary-piston engine