RU2113608C1 - Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания - Google Patents

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания Download PDF

Info

Publication number
RU2113608C1
RU2113608C1 RU96121281/06A RU96121281A RU2113608C1 RU 2113608 C1 RU2113608 C1 RU 2113608C1 RU 96121281/06 A RU96121281/06 A RU 96121281/06A RU 96121281 A RU96121281 A RU 96121281A RU 2113608 C1 RU2113608 C1 RU 2113608C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output shaft
pistons
shaft
housing
engine
Prior art date
Application number
RU96121281/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96121281A (ru
Inventor
Александр Яковлевич Киселев
Original Assignee
Гущин Владимир Валентинович
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 Гущин Владимир Валентинович filed Critical Гущин Владимир Валентинович
Priority to RU96121281/06A priority Critical patent/RU2113608C1/ru
Priority to AU50724/98A priority patent/AU5072498A/en
Priority to PCT/RU1997/000342 priority patent/WO1998019061A1/ru
Priority to CA002270397A priority patent/CA2270397A1/en
Priority to KR1019990703828A priority patent/KR20000052955A/ko
Priority to PCT/EP1997/006026 priority patent/WO1998019060A2/en
Priority to JP52007198A priority patent/JP2002515959A/ja
Priority to AU69095/98A priority patent/AU6909598A/en
Priority to EP97948852A priority patent/EP0938626B1/en
Priority to CN97199333A priority patent/CN1108440C/zh
Priority to US09/297,533 priority patent/US6230681B1/en
Priority to BR9712405-2A priority patent/BR9712405A/pt
Priority to DE69722430T priority patent/DE69722430D1/de
Priority to AT97948852T priority patent/ATE241759T1/de
Application granted granted Critical
Publication of RU2113608C1 publication Critical patent/RU2113608C1/ru
Publication of RU96121281A publication Critical patent/RU96121281A/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B35/00—Engines characterised by provision of pumps for sucking combustion residues from cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C3/00—Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members
    • F01C3/06—Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged otherwise than at an angle of 90 degrees
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/02—Methods of operating
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит корпус с двумя пересекающимися кольцевыми цилиндрами, в каждом из которых размещены два поршня 24, и выходной вал 9, расположенный в полости корпуса и имеющий центральную сферическую часть 10, на которой выполнены пазы 33 под углом друг к другу и к оси вала. Поршни 24 соединены с выходным валом 9 через узлы 31, каждый из которых включает секторную часть 32, расположенную с возможностью перемещения в соответствующем пазу 33 на сферической части 10 выходного вала, и палец 30, размещенный в отверстии 29 поршня 24. При взаимодействии четырех вращающихся поршней 24 внутри цилиндров образуются изменяющиеся по объему полости, в которых происходит впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск отработанных газов. В результате этого за один оборот вала совершаются четыре четырехтактных цикла. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано на транспорте.
Известен роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий два пересекающихся между собой в двух местах кольцевых цилиндра, выходной вал, вокруг которого вращаются поршни, расположенные внутри кольцевых цилиндров, и механизм передачи момента от поршней на выходной вал, состоящий из зубчатых колес [1].
Двигатель имеет сложную и недостаточно компактную конструкцию при малом количестве циклов работы за один оборот вала.
Наиболее близким к изобретению является роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с двумя пересекающимися между собой кольцевыми цилиндрами и размещенными в них двумя поршнями, две диаметрально расположенные камеры сгорания, окна впуска и выпуска, выполненные в стенках цилиндров, выходной вал, соединенный с поршнями с помощью шарниров [2]. Выходной вал выполнен с центральной сферической частью и размещен в соответствующей по форме полости корпуса. Каждый из шарниров включает цилиндрический палец и диск с отверстием, а в сферической части выходного вала выполнены сквозной паз и перпендикулярное пазу отверстие для крепления дисков.
Данный роторно-поршневой двигатель имеет более простую конструкцию, малые габариты и вес. К недостаткам двигателя относится малое количество циклов работы за один оборот выходного вала, недостаточная эффективность работы механизма передачи вращения от поршней на выходной вал и большие тепловые потери.
Задачей изобретения является повышение удельной мощности, крутящего момента, экономичности и сбалансированности двигателя.
Задача решается путем того, что в роторно-поршневом двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус с двумя пересекающимися цилиндрами, в которых размещены поршни, выходной вал, расположенный в полости корпуса, и имеющий центральную сферическую часть, в каждом цилиндре размещены два поршня, на центральной сферической части выходного вала выполнены пазы под углом друг к другу и к оси вала, а поршни соединены с выходным валом через узлы, каждый из которых включает секторную часть, расположенную с возможностью перемещения в соответствующем пазу на сферической поверхности выходного вала, и палец, размещенный в отверстии поршня.
Это позволяет увеличить количество циклов работы двигателя (впуск - сжатие - рабочий ход - выпуск) за один оборот выходного вала до четырех, т. е. в каждом цилиндре за один оборот выходного вала совершаются два четырехтактных цикла. Предлагаемый механизм передачи вращающего момента от поршней к валу является простым, надежным и компактным.
На внешних сферических поверхностях поршней могут быть выполнены направляющие выступы, что позволяет стабилизировать положение поршней во время работы двигателя, уменьшить трение между поршнями и стенками цилиндров и увеличить ресурс двигателя.
Корпус двигателя может быть выполнен разъемным, из четырех частей, что позволяет повысить технологичность конструкции.
На фиг. 1 представлен двигатель внутреннего сгорания, внешний вид; на фиг. 2 - поперечный разрез корпуса; на фиг.3 - поршни, выходной вал и узлы для передачи вращения от поршней к валу; на фиг.4 и 5 - схематичные изображения двигателя, поясняющие принцип его работы.
Двигатель содержит разъемный корпус 1 (фиг.1, 2), состоящий из четырех частей 2 - 5, соединенных между собой болтами. В корпусе 1 выполнены два пересекающихся между собой кольцевых цилиндра 6, 7, каждый из которых имеет в поперечном сечении форму усеченного сектора, меньшее основание которого обращено к центру. Если провести плоскость через точки пересечения осей кольцевых цилиндров 6, 7 и продольную ось выходного вала, то с одной стороны плоскости будут размещены холодные полости B, D, E (фиг.4,5), где происходят попеременно такты впуска и сжатия, а с другой стороны плоскости - горячие полости C, F, A, где происходят попеременно такты - рабочий ход и выпуск отработанных газов.
Внутри корпуса 1 двигателя выполнена полость 8 под выходной вал 9 (фиг. 2, 3), имеющий центральную сферическую поверхность 10 и два диаметрально противоположных цилиндрических участка 11 и 12. На сферической поверхности полости 8 выполнены два углубления под камеры сгорания 13 и 14 (фиг.4, 5), которые сообщаются с горячими полостями через окна 15 и 16. В камерах сгорания расположены свечи зажигания 17 (фиг.1). Рабочая смесь поступает в цилиндры через окна впуска 18, 19, а отработавшие газы удаляются через окна выпуска 20, 21. Окна впуска и выпуска попарно сообщаются с впускным и выпускным коллекторами 22, 23.
В кольцевых пересекающихся цилиндрах размещены четыре дугообразных поршня 24 с профилем поперечного сечения, соответствующим профилю поперечного сечения кольцевых цилиндров. Дугообразные поршни имеют боковые 25, торцевые 26, и внешние сферические 27 поверхности. На поверхностях 27 выполнены продольные направляющие выступы 28. С внутренней стороны в поршнях выполнены глухие цилиндрические отверстия 29 под пальцы 30 узлов 31 для передачи вращения от поршней к выходному валу. Цилиндрические пальцы 30 соединены с секторными частями 32.
На сферической поверхности 10 выходного вала выполнены четыре наклонных паза 33 под углом 22-23o к продольной оси выходного вала и под углом друг к другу. В пазах размещены секторные части 32 узлов 31. Каждый из пазов 33 разделен секторной частью на две полости G и K, одна из которых (G) является частью объема камеры сгорания, а другая (K) представляет собой масляную полость. Масляные полости через каналы 34 сообщаются с торцевыми сторонами цилиндрических участков 11 и 12 выходного вала. Устройство работает следующим образом.
При взаимодействии четырех вращающихся поршней 24 внутри цилиндров 6, 7 образуется шесть полостей A, B, C, D, E, F, изменяющихся по своему объему. В каждой из полостей происходит какой-либо такт работы двигателя; впуск, сжатие, рабочий ход или выпуск отработанных газов. В результате этого за один оборот выходного вала совершаются четыре четырехтактных цикла, перекрывающих друг друга со сдвигом по фазе.
При вращении поршней 24 секторные части 32 узлов 31 совершают в наклонных пазах 33 выходного вала возвратно-поступательное движение. В полостях G пазов 33 происходят попеременно впуск и сжатие рабочей смеси, а в полости К через каналы 34 поступает масло для смазки трущихся деталей и охлаждения выходного вала. Впуск рабочей смеси происходит под действием поршней 24 и секторных частей 32 узлов 31 через впускные окна 18, 19.
Такт сжатия начинается в рабочей полости В после перекрытия поршнем впускного окна и продолжается 130o поворота вала. За 40o до конца такта сжатия рабочая смесь под избыточным давлением поступает в камеру сгорания, где окончательно сжимается. Рабочий ход начинается в полости С. После воспламенения рабочей смеси в камере сгорания 13 и в соответствующей полости G наклонного паза выходного вала газы под давлением поступают через окно 15 в рабочую полость и действуют на торцевую поверхность дугообразного поршня, который с помощью узла 31 поворачивает выходной вал. Газы, находящиеся в объеме полости G, за 50o поворота вала полностью вытесняются торцом секторной части 32 соответствующего узла 31 в камеру сгорания. Это позволяет повысить индикаторное давление. Такты рабочего хода происходят каждые 90o поворота выходного вала, имеют продолжительность 140o и перекрывают друг друга по фазе. Таким образом, двигатель работает равномерно, без провалов в крутящем моменте на выходном валу.
В течение 90oC угла поворота расширяющиеся газы действуют на торцевую поверхность только одного из поршней, а остальные 50o газы действуют на торцевые поверхности двух поршней. Поворот выходного вала в это время осуществляется за счет разности площадей торцевых поверхностей поршней и за счет действия поршня, начинающего рабочий ход в другой полости.
Выпуск отработанных газов происходит из полости А под действием поршня через выпускное окно.
Удвоенное число рабочих циклов за один оборот выходного вала происходит в рабочих полостях, объемы которых в сумме превышают объемы полостей известного двигателя в 1,5 раза при тех же размерах. Эти преимущества позволят повысить удельную мощность, крутящий момент, экономичность и сбалансированность работы двигателя.
Конструкция двигателя является технологичной. Все узлы могут быть изготовлены в условиях массового производства. Двигатель может быть выполнен как с внешним, так и с внутренним смесеобразованием. Целесообразно применение двигателя на транспортных средствах.

Claims (3)

1. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с двумя пересекающимися кольцевыми цилиндрами, в которых размещены поршни, выходной вал, расположенный в полости корпуса и имеющий центральную сферическую часть, отличающийся тем, что в каждом цилиндре размещены два поршня, на центральной сферической части выходного вала выполнены пазы под углом друг к другу и к оси вала, а поршни соединены с выходным валом через узлы, каждый из которых включает секторную часть, расположенную с возможностью перемещения в соответствующем пазу на сферической части выходного вала, и пальца, размещенного в отверстии поршня.
2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что на внешних сферических поверхностях поршней выполнены направляющие выступы.
3. Двигатель по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что корпус выполнен разъемным, из четырех частей.
RU96121281/06A 1996-10-31 1996-10-31 Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания RU2113608C1 (ru)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96121281/06A RU2113608C1 (ru) 1996-10-31 1996-10-31 Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
PCT/RU1997/000342 WO1998019061A1 (fr) 1996-10-31 1997-10-30 Moteur a combustion interne a pistons et a rotor
AU50724/98A AU5072498A (en) 1996-10-31 1997-10-30 Internal combustion engine of the rotor-piston type
AT97948852T ATE241759T1 (de) 1996-10-31 1997-10-31 Brennkraftmaschine mit rotierenden kolben
PCT/EP1997/006026 WO1998019060A2 (en) 1996-10-31 1997-10-31 Rotor-reciprocating combustion engine
JP52007198A JP2002515959A (ja) 1996-10-31 1997-10-31 ロータ往復動式燃焼エンジン
CA002270397A CA2270397A1 (en) 1996-10-31 1997-10-31 Rotor-reciprocating combustion engine
EP97948852A EP0938626B1 (en) 1996-10-31 1997-10-31 Rotor-reciprocating combustion engine
CN97199333A CN1108440C (zh) 1996-10-31 1997-10-31 转子往复式内燃机
US09/297,533 US6230681B1 (en) 1996-10-31 1997-10-31 Orbital engine
BR9712405-2A BR9712405A (pt) 1996-10-31 1997-10-31 Motor de combustão de rotor alternativo
DE69722430T DE69722430D1 (de) 1996-10-31 1997-10-31 Brennkraftmaschine mit rotierenden kolben
KR1019990703828A KR20000052955A (ko) 1996-10-31 1997-10-31 로터 왕복운동식 연소기관
AU69095/98A AU6909598A (en) 1996-10-31 1997-10-31 Rotor-reciprocating combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96121281/06A RU2113608C1 (ru) 1996-10-31 1996-10-31 Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2113608C1 true RU2113608C1 (ru) 1998-06-20
RU96121281A RU96121281A (ru) 1998-11-10

Family

ID=20186974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96121281/06A RU2113608C1 (ru) 1996-10-31 1996-10-31 Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6230681B1 (ru)
EP (1) EP0938626B1 (ru)
JP (1) JP2002515959A (ru)
KR (1) KR20000052955A (ru)
CN (1) CN1108440C (ru)
AT (1) ATE241759T1 (ru)
AU (2) AU5072498A (ru)
BR (1) BR9712405A (ru)
CA (1) CA2270397A1 (ru)
DE (1) DE69722430D1 (ru)
RU (1) RU2113608C1 (ru)
WO (2) WO1998019061A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2144989C1 (ru) * 1998-09-16 2000-01-27 Гущин Владимир Валентинович Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания с устройством автоматического регулирования режимов и камерами сгорания в поршнях
US6901904B1 (en) * 2003-12-22 2005-06-07 Mechanology, Llc Sealing intersecting vane machines
US20070199536A1 (en) * 2005-08-18 2007-08-30 Doohovskoy Alexander P Methods and systems employing intersecting vane machines
CA2619050A1 (en) * 2005-08-18 2007-02-22 Mechanology, Inc. Improvements in meshing surfaces for intersecting vanes
JP4919963B2 (ja) * 2005-09-26 2012-04-18 道寛 種田 回転機械
US8136503B2 (en) * 2008-04-10 2012-03-20 Craig Louis Althen Piston valve internal combustion engine
RU2612873C1 (ru) * 2016-04-06 2017-03-13 Аскер Аскерович Гейдаров Роторный двигатель внутреннего сгорания

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR365105A (fr) * 1906-01-24 1906-09-03 Daniel Appel Moteur rotatif à explosions
SU81474A1 (ru) 1948-01-30 1948-11-30 Б.В. Горбунов Коловратный двигатель внутреннего сгорани
US3809022A (en) * 1972-11-15 1974-05-07 J Dean Rotary power translation machine
GB2062105A (en) * 1979-06-22 1981-05-20 Whitehouse R C N A Rotary Positive Displacement Fluid Machine
EP0091975A1 (de) 1982-04-16 1983-10-26 VON INGELHEIM, Peter, Graf Rotationskolbenmaschine mit zwei oder mehr parallel-, geschränkt- oder winkelachsigen Drehkolben
SU1560730A1 (ru) * 1988-01-26 1990-04-30 Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева Объемна гидромашина
RU1772382C (ru) 1989-09-07 1992-10-30 О.С.Черненко Воздушно-реактивный двигатель
FR2660364B1 (fr) 1990-03-27 1995-08-11 Kohn Elhanan Moteur thermique rotatif.
SU1767200A1 (ru) * 1990-04-17 1992-10-07 Izmalkov German Роторна машина
US5293849A (en) * 1992-11-24 1994-03-15 Huckert Louie N Continuously rotating engine apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN1235656A (zh) 1999-11-17
KR20000052955A (ko) 2000-08-25
EP0938626B1 (en) 2003-05-28
US6230681B1 (en) 2001-05-15
WO1998019061A1 (fr) 1998-05-07
EP0938626A1 (en) 1999-09-01
WO1998019060A9 (en) 1999-08-19
JP2002515959A (ja) 2002-05-28
BR9712405A (pt) 1999-08-31
CN1108440C (zh) 2003-05-14
DE69722430D1 (de) 2003-07-03
WO1998019060A2 (en) 1998-05-07
CA2270397A1 (en) 1998-05-07
AU6909598A (en) 1998-05-22
WO1998019060A3 (en) 2000-10-12
AU5072498A (en) 1998-05-22
ATE241759T1 (de) 2003-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1495217B1 (en) Internal combustion engine and method
US3492974A (en) Rotary nutating power device
EP0510125B1 (en) Rotary internal combustion engine
US6401686B1 (en) Apparatus using oscillating rotating pistons
US5224847A (en) Rotary engine
RU2113608C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
KR20010031930A (ko) 레이디얼 모터/펌프
US3777723A (en) Rotary internal combustion engine
CA2179206C (en) Rotary engine
US20030070634A1 (en) Axial piston rotary power device
US5517952A (en) Rotating shuttle engines with integral valving
US5429083A (en) Rotary internal combustion twin engine
RU2054122C1 (ru) Роторно-лопастной двигатель
RU2156869C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
US3349757A (en) Rotary positive displacement machine
CN212838062U (zh) 共轭双腔梭板转子发动机
RU2109966C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
JPH0335499B2 (ru)
RU2220308C2 (ru) Роторный двигатель (ргк)
CA1119966A (en) Internal combustion engine
RU2190770C2 (ru) Роторный двигатель внутреннего сгорания
RU2270343C2 (ru) Сферическая роторная машина с тороидальными поршнями
RU2067187C1 (ru) Торовая поршневая машина
RU2300649C2 (ru) Аксиальный роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания
KR100612910B1 (ko) 회전 피스톤 엔진

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051101

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111101