RU2115817C1

RU2115817C1 - Jet rotary engine and its feed system

Info

Publication number: RU2115817C1
Application number: RU96112945A
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Весенгириев; Наталья Михайловна Серебренникова; Андрей Михайлович Весенгириев
Original assignee: Михаил Иванович Весенгириев; Наталья Михайловна Серебренникова; Андрей Михайлович Весенгириев
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: various industries. SUBSTANCE: engine includes hollow stator with rotor mounted in stator for rotation in bearing supports. Rotor is made in form of at least two air-jet engines having combustion chambers with casings, ignition systems and nozzles extending to exhaust manifold. Stator is equipped with circular exhaust manifold located over its outer perimeter and casing. Casing forms regenerator together with exhaust manifold. Ports for intake of air and passage of it to engine rotor are located over perimeter of casing and housing on sides from exhaust manifold. Air-jet engine unit is mounted between inner and outer rings of labyrinth seal. Nozzles of air-jet engines extend to exhaust manifold through outer ring of labyrinth seal. Engine feed system includes ignition system and fuel feed system with injector located in combustion chamber, self-contained pump, main pipe line with two valves fitted on it (electromagnetic and pressure-reducing valves); engine feed system is provided with idling valve with passage adjustable in section and with engine diaphragm for operation of engine in load mode. Reducer is made as reducer-accelerator with control pedals and with eccentric idling switch. EFFECT: simplified construction of engine. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к реактивным-роторным двигателям и может широко применяться во всех отраслях народного хозяйства, взамен поршневых двигателей. The invention relates to engine building, namely to jet-rotary engines and can be widely used in all sectors of the economy, instead of piston engines.

Известен воздушно-реактивный роторный двигатель, содержащий статор, установленный на валу ротор с камерами сгорания и выхлопными соплами, системы дозированной подачи воздуха и топлива, систему зажигания. [1]. Known air-jet rotary engine containing a stator mounted on the shaft of the rotor with combustion chambers and exhaust nozzles, dosed air and fuel systems, ignition system. [1].

Недостатком данного двигателя является его сложная принципиальная схема приготовления, дозирования и подачи топливовоздушной смеси. The disadvantage of this engine is its complex circuit diagram of the preparation, dosing and supply of the air-fuel mixture.

Известен реактивный двигатель, состоящий из полого корпуса, ротора, установленного с возможностью вращения в подшипниковых опорах, камеры сгорания, системы приготовления и подачи топливовоздушной смеси, зажигания, [2]. Known jet engine, consisting of a hollow housing, a rotor mounted for rotation in bearing bearings, a combustion chamber, a system for preparing and supplying air-fuel mixture, ignition, [2].

Недостатком данного двигателя является: сложная, ненадежная конструкция приготовления и подачи в камеру сгорания топливовоздушной смеси, ее зажигание и выбрасывание реактивной струи из камеры сгорания в сопло. The disadvantage of this engine is: the complex, unreliable design of the preparation and supply of the air-fuel mixture to the combustion chamber, its ignition and the jet throwing out of the combustion chamber into the nozzle.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является реактивно-роторный двигатель, содержащий полый статор с установленным в нем на подшипниковых опорах ротором с воздушно-реактивным двигателями с воздухозаборниками, камерами сгорания, с соплами, выходящими в выхлопной коллектор, систему зажигания и систему питания [3]. Closest to the proposed invention is a jet-rotor engine containing a hollow stator with a rotor installed in it on bearing bearings with air-jet engines with air intakes, combustion chambers, with nozzles exiting the exhaust manifold, ignition system and power system [3].

Недостатком данного двигателя являются: его конструктивная непредназначенность для работы в качестве силовой установки на всех видах транспортных средств, например, на легковом автотранспорте, его сложная конструкция, большие габаритные размеры, отсутствие регенератора и т.д. The disadvantage of this engine is: its structural failure to operate as a power plant on all types of vehicles, for example, passenger cars, its complex structure, large overall dimensions, the absence of a regenerator, etc.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании простого, надежного реактивно-роторного двигателя для транспортных средств. The technical problem solved by the invention is to create a simple, reliable jet-rotary engine for vehicles.

Поставленная задача решается тем, что статор двигателя выполнен кольцеобразной полой формы с кольцевым выхлопным коллектором по внешнему своему периметру, который снабжен регенератором, выполненным в виде кожуха выхлопного коллектора, с окнами в виде отверстий по всему периметру для забора воздуха из атмосферы, причем сечения этих окон могут регулироваться кольцевой заслонкой, а забираемый воздух может очищаться воздухоочистителем или просто сеткой, и с окнами по всему периметру в полом кольцевом корпусе статора, выполненными по сторонам выхлопного коллектора для прохода этого воздуха в полость статора к ротору двигателя, который установлен в этой полости статора с возможностью свободного вращения в подшипниковых опорах и выполнен в виде блока по меньшей мере двух воздушно-реактивных двигателей, например, под сто восемьдесят градусов друг от друга, смонтированных между внутренним и внешним кольцами лабиринтного уплотнения ротора двигателя к статору, и каждый из которых работает автономно и содержит воздухозаборник, который является крепежной деталью между внешним и внутренним кольцами лабиринтного уплотнения, а также и для других деталей, выполнен в виде усеченного конуса, кожух камеры сгорания выполнен в виде стакана с глухим донышком, камеру сгорания цилиндрической формы с телескопическим компенсатором температурного расширения - расположены в полой части статора двигателя, а выхлопное сопло у которых выходит в выхлопной коллектор через тело внешнего кольца лабиринтного уплотнения. The problem is solved in that the stator of the engine is made of an annular hollow shape with an annular exhaust manifold along its outer perimeter, which is equipped with a regenerator made in the form of an exhaust manifold casing, with windows in the form of holes around the entire perimeter for air intake from the atmosphere, and the cross-sections of these windows can be regulated by an annular shutter, and the intake air can be cleaned with an air purifier or simply with a grid, and with windows around the perimeter in the hollow annular stator housing made on the side us an exhaust manifold for the passage of this air into the stator cavity to the rotor of the motor, which is installed in this stator cavity with the possibility of free rotation in bearing bearings and made in the form of a block of at least two air-jet engines, for example, at a hundred and eighty degrees from each other mounted between the inner and outer rings of the labyrinth seal of the engine rotor to the stator, and each of which works independently and contains an air intake, which is a fastener between the outer and the inner rings of the labyrinth seal, as well as for other details, is made in the form of a truncated cone, the casing of the combustion chamber is made in the form of a glass with a blind bottom, the combustion chamber is cylindrical with a telescopic compensator for thermal expansion are located in the hollow part of the engine stator, and the exhaust nozzle in which it enters the exhaust manifold through the body of the outer ring of the labyrinth seal.

Зажигание в камеру сгорания подается свечой, например, калильного действия, топливо также подается в каждую камеру сгорания форсункой, автономно работающим, например, от бортовой электросети насосом с редукционным клапаном через магистральный трубопровод, на котором последовательно установлены приборы дозирования и регулирования его подачи, на всех режимах работы двигателя - редуктор-акселератор с педалью управления им и эксцентриковым включателем для холостого хода двигателя, клапан холостого хода двигателя с регулируемым по сечению иглой каналом холостого хода двигателя и с диафрагмой работы двигателя в режимах нагрузки, электромагнитный клапан, работающий как запорное устройство. Ignition in the combustion chamber is supplied by a candle, for example, of a glow-plug action, fuel is also supplied to each combustion chamber by a nozzle that works autonomously, for example, from the on-board power supply, by a pump with a pressure reducing valve through the main pipeline, on which metering and flow control devices are installed in series, engine operating modes - a gearbox-accelerator with a pedal for controlling it and an eccentric switch for engine idling, an engine idle valve with an adjustable cross-section with a needle through the engine idle channel and with a diaphragm of engine operation under load conditions, an electromagnetic valve operating as a shut-off device.

На фиг. 1 дана общая схема двигателя и его система питания; на фиг. 2 - схематичный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схематичный разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - продольный разрез клапана холостого хода. In FIG. 1 gives a general diagram of the engine and its power system; in FIG. 2 is a schematic section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a schematic section bB in FIG. 2; in FIG. 4 is a longitudinal section through an idle valve.

Пример выполнения предлагаемого решения. An example of the implementation of the proposed solution.

Реактивно-роторный двигатель и его система питания содержат по меньшей мере один кольцеобразный, полый статор 1, выполненный с кольцевым выхлопным коллектором 2 по внешнему периметру, снабжен регенератором 3 выхлопного коллектора, выполненного в виде кожуха с окнами 4 по периметру для забора атмосферного воздуха, на который установлен воздухоочиститель, например, в виде сетки и регулятор забора воздуха в виде кольцевой заслонки 5, по сторонам от выхлопного коллектора в полом статоре выполнены окна 6 по всему периметру для прохода этого воздуха в полость статора к ротору 7 двигателя, выполненному в виде блока по меньшей мере двух воздушно-реактивных двигателей, между внутренним 8 и внешним 9 кольцами лабиринтного уплотнения ротора к статору, каждый из которых автономно работает, является элементом ротора и содержит воздухозаборник 10, кожух камеры сгорания 11, камеру сгорания 12 с компенсатором температурных расширений 13, с зоной подмеса 14 воздуха, завихритель воздуха 15, форсунку 16, зажигание 17 калильное или искровое и сопло 18, выходящее в выхлопной коллектор через внешнее кольцо лабиринтного уплотнения, кронштейн 19 крепления элементов ротора, зону горения 20, патрубок 21 для отвода отработанных газов в атмосферу. Ротор свободно вращается в подшипниковых опорах 22 на валу 23, полом с одной стороны для подводы топлива и зажигания к камерам сгорания и, например, со шпонкой с другой стороны для подключения нагрузки, ступица 24 ротора, спица 25. Система питания двигателя содержит топливный бак 26, фильтр 27 топлива, топливный насос 28 с автономным приводом 29 и редукционным клапаном 30, редуктор-акселератор 31 с педалью 32 для управления им и эксцентриковый включатель 33 для работы двигателя на холостых оборотах. Клапан 34 холостого хода двигателя, содержащий входной канал 35, входное отверстие 36 топлива под диафрагму 37, выходное отверстие 38 топлива из-под диафрагмы, выходной канал 39 топлива из клапана холостого хода двигателя, регулируемый иглой 40 по сечению канал 41 холостого хода двигателя, пружину 42 для поджатия диафрагмы, крышку 43, компенсационное отверстие 44, крепежные болты 45, электромагнитный клапан 46, работающий как запорное устройство и подключенный в электроцепь зажигания. The rotary engine and its power system contain at least one annular, hollow stator 1, made with an annular exhaust manifold 2 along the outer perimeter, equipped with a regenerator 3 of the exhaust manifold, made in the form of a casing with windows 4 around the perimeter for intake of atmospheric air, which is equipped with an air purifier, for example, in the form of a grid and an air intake regulator in the form of an annular valve 5, windows 6 are made on the sides of the exhaust manifold in the hollow stator around the entire perimeter for passage of this air the ear into the stator cavity to the rotor 7 of the engine, made in the form of a block of at least two jet engines, between the inner 8 and outer 9 rings of the labyrinth seal of the rotor to the stator, each of which works independently, is an element of the rotor and contains an air intake 10, a casing the combustion chamber 11, the combustion chamber 12 with a compensator for thermal expansions 13, with a mixture zone 14 of air, an air swirl 15, a nozzle 16, an ignition 17 ignition or spark and a nozzle 18 that exits into the exhaust manifold through an outer ring labyrinth seals, bracket 19 for fixing rotor elements, combustion zone 20, pipe 21 for exhaust gases to the atmosphere. The rotor rotates freely in the bearing bearings 22 on the shaft 23, hollow on one side for supplying fuel and ignition to the combustion chambers and, for example, with a key on the other side for connecting the load, the hub 24 of the rotor, the spoke 25. The engine power system contains a fuel tank 26 , a fuel filter 27, a fuel pump 28 with an independent drive 29 and a pressure reducing valve 30, a gearbox-accelerator 31 with a pedal 32 for controlling it and an eccentric switch 33 for idling the engine. The engine idle valve 34, comprising an inlet channel 35, a fuel inlet 36 for the diaphragm 37, a fuel outlet 38 from the diaphragm, a fuel outlet channel 39 from the engine idle valve, an idle channel 40 adjustable over the cross-section of the channel 41, the spring 42 for tightening the diaphragm, cover 43, compensation hole 44, mounting bolts 45, solenoid valve 46, acting as a locking device and connected to the ignition circuit.

Реактивно-роторный двигатель и его система питания работает следующим образом. Jet-rotary engine and its power system operates as follows.

Для пуска двигателя включают автономный привод 29 топливного насоса 28, который забирает топливо из бака 26 и через фильтр 27, с помощью редукционного клапана 30, поддерживая заданное давление, подает его в топливную магистраль двигателя, где топливо редуктором-акселератором 31 редуцируется включением эксцентрикового включателя 33 для холостого хода двигателя или дополнительным нажатием на педаль 32 редуцируется для работы двигателя в режимах нагрузки. Топливо в том и другом случае поступает в входной канал 35 клапана холостого хода 34, откуда часть его проходит через регулируемый по сечению иглой 40 канал холостого хода 41 и, дозируясь, выходит через выходной канал 39 и идет для работы двигателя на холостых оборотах, а другая часть топлива, которое редуцируется от нажатия педали 32 в большем объеме и под большим давлением из входного канала 35, через входное отверстие 36, поднимая диафрагму 37 и преодолевая усилие пружины 42, выходит через выходное отверстие 38 в выходной канал 39, откуда поступает на форсунку 16 для работы двигателя в режимах холостого хода, в режимах нагрузки и для обогащения топлива при пуске двигателя. При включении зажигания и стартера электромагнитный клапан 46 открывается, и топливо поступает на форсунку 16 в камеру сгорания 12, где разбрызгивается в поток воздуха, свеча зажигания 17 поджигает образованную топливовоздушную смесь, и расширяющиеся газы с большой скоростью выбрасываются через сопло 18 в выхлопной коллектор 2 и отталкивают ротор 7 двигателя в противоположную сторону, отработавшие газы патрубком 21 отводятся в атмосферу. Вращательное движение ротора 7 через его образующие детали передается валу 23 двигателя, опирающемуся на подшипники 22. Забор атмосферного воздуха в полость статора 1 производится через воздухоочиститель, например, в виде сетки установленного на заслонке 5 регулирования воздухозабора, затем воздух проходит через окна 4 регенератора 3 и, охлаждая выхлопной коллектор 2, сам подогревается и через окна 6 поступает в полость статора 1 к воздухозаборникам 10, где за счет скорости вращения ротора 7 между воздухозаборником 10 и кожухом камеры сгорания 11 происходит торможение воздушного потока и повышение его давления. С повышением давлением воздух поступает под кожух камеры сгорания 11, и противотоком, охлаждая стенки камеры сгорания 12, поступает в ее зону горения 20 и в зону подмешивания 14, форсунка 16 впрыскивает топливо, образовавшуюся топливовоздушную смесь поджигает свеча 17. Двигатель не имеет трущихся деталей, а следовательно, и системы смазки, что делает его экологически чистым двигателем для легкого автотранспорта, который заполнил города и залил их маслом. Для остановки двигателя выключают зажигание, электромагнитный клапан 46 перекрывает топливо, и двигатель останавливается, затем отключают топливный насос 28 и эксцентриковый включатель 33 редуктора-акселератора 31. To start the engine, an autonomous drive 29 of the fuel pump 28 is turned on, which takes fuel from the tank 26 and through the filter 27, using the pressure reducing valve 30, maintaining the set pressure, feeds it to the fuel line of the engine, where the fuel is reduced by the gearbox-accelerator 31 by turning on the eccentric switch 33 for idling the engine or by additional pressing the pedal 32 is reduced to operate the engine in load conditions. In either case, fuel enters the inlet channel 35 of the idle valve 34, from where part of it passes through the idle channel 41, which is regulated by the cross-section of the needle 40, and, dosing, exits through the outlet channel 39 and goes to idle the engine, and the other the part of the fuel, which is reduced by pressing the pedal 32 in a larger volume and under greater pressure from the inlet channel 35, through the inlet 36, raising the diaphragm 37 and overcoming the force of the spring 42, leaves through the outlet 38 into the outlet channel 39, from where it goes to nozzle 16 for engine operation in idle mode, in load conditions and for fuel enrichment when starting the engine. When the ignition and starter are turned on, the electromagnetic valve 46 opens and the fuel enters the nozzle 16 into the combustion chamber 12, where it is sprayed into the air stream, the spark plug 17 ignites the formed air-fuel mixture, and the expanding gases are ejected through the nozzle 18 into the exhaust manifold with high speed and push the rotor 7 of the engine in the opposite direction, the exhaust gases by the pipe 21 are discharged into the atmosphere. The rotational movement of the rotor 7 through its forming parts is transmitted to the motor shaft 23, which is supported by bearings 22. The intake of atmospheric air into the stator cavity 1 is made through an air cleaner, for example, in the form of a mesh mounted on the intake control flap 5, then the air passes through the windows 4 of the regenerator 3 and cooling the exhaust manifold 2, it is heated itself and through the windows 6 enters the stator cavity 1 to the air intakes 10, where due to the speed of rotation of the rotor 7 between the air intake 10 and the casing of the combustion chamber 11 air flow is inhibited and its pressure is increased. With increasing pressure, air enters under the casing of the combustion chamber 11, and countercurrently, cooling the walls of the combustion chamber 12, enters its combustion zone 20 and into the mixing zone 14, the nozzle 16 injects fuel, the resulting air-fuel mixture ignites the candle 17. The engine has no friction parts, and consequently, a lubrication system, which makes it an environmentally friendly engine for light vehicles, which filled the cities and filled them with oil. To stop the engine, turn off the ignition, the electromagnetic valve 46 shuts off the fuel, and the engine stops, then turn off the fuel pump 28 and the eccentric switch 33 of the accelerator-reducer 31.

Claims

1. A jet-rotary engine containing a hollow stator with a rotor installed in it with the possibility of rotation in the bearings, made in the form of a block of at least two air-jet engines having air intakes, combustion chambers with casings, ignition systems, nozzles that exit into exhaust manifold, characterized in that the stator is equipped with an annular exhaust manifold located along its outer perimeter, and a casing forming a regenerator with an exhaust manifold, along the perimeters of the casing and the housing on the sides of yhlopnogo collector window formed last intake air passage and the motor rotor unit jet engines mounted between the inner and the outer ring of the labyrinth seal and the nozzle jet engines formed opening into the exhaust manifold through the outer labyrinth seal ring.

2. The engine according to claim 1, characterized in that it is equipped with an annular shutter and an air cleaner mounted on the windows of the casing for air intake.

3. A power system comprising an ignition system and a fuel supply system with a nozzle located in the combustion chamber, an autonomous pump, a fuel main pipe with two valves installed on it, characterized in that the system is equipped with an idle valve with an idle channel for idling the engine and with a diaphragm of engine operation in load conditions, the gearbox is designed as a gearbox-accelerator with a pedal to control it and with an eccentric switch for idling the engine, one valve is made elec ferromagnetic and the other - a pressure relief.