RU2121066C1 - Rotary engine and method of its operation - Google Patents
Rotary engine and method of its operation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121066C1 RU2121066C1 RU97104403/06A RU97104403A RU2121066C1 RU 2121066 C1 RU2121066 C1 RU 2121066C1 RU 97104403/06 A RU97104403/06 A RU 97104403/06A RU 97104403 A RU97104403 A RU 97104403A RU 2121066 C1 RU2121066 C1 RU 2121066C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- compressor
- rotor
- stator
- stators
- Prior art date
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
Abstract
Description
Изобретение - РДК-17 является комплексным устройством, состоящим из роторного двигателя внутреннего сгорания (д.в.с.) и роторного компрессора. РДК-17 относится к моторостроительной технике, предназначенной для легковых автомобилей, мотоциклов, малой авиации (дельтопланов) и движков. Invention - RDK-17 is a complex device consisting of a rotary internal combustion engine (diesel engine) and a rotary compressor. RDK-17 refers to motor-engineering equipment designed for cars, motorcycles, small aircraft (hang gliders) and engines.
РДК-17 для своей работы может использовать любое жидкое и газообразное топливо. Пуск, работа и охлаждение РДК-17 производятся способами, позволяющими существенно уменьшить массу, стоимость изготовления и эксплуатации устройств, использующихся для этих целей в известных д.в.с., а также улучшить эксплуатационные качества д.в.с. и транспортных средств, на которых они устанавливаются. RDK-17 can use any liquid or gaseous fuel for its work. The start-up, operation and cooling of the RDK-17 are carried out in ways that significantly reduce the mass, cost of manufacturing and operation of the devices used for these purposes in the well-known airborne engines, and also improve the operational qualities of the airborne engines and the vehicles on which they are installed.
Аналогом и прототипом РДК-17 является многотопливный роторный д.в.с. по пат. SU, N 1828502, кл. P 02 B 53/00, 1993. Этот прототип имеет малую удельную мощность, обусловленную малым отношением литровой мощности к массе д.в. с., малый КПД и малый срок службы, обусловленные большими потерями на трение между ротором, статором и лопаткой в ступенях компрессионной и рабочей при допустимой утечке воздуха и газов в этих ступенях. Этот д.в.с., как и его аналог - роторный д.в.с. ВАНКЕЛЯ не подлежит ремонту уже после кратковременной эксплуатации в результате выработки его трущихся поверхностей во время его работы. The analogue and prototype RDK-17 is a multi-fuel rotary engine. according to US Pat. SU, N 1828502, cl. P 02 B 53/00, 1993. This prototype has a low specific power due to the low ratio of liter power to mass of AI C., low efficiency and short service life due to large friction losses between the rotor, stator and blade in the compression and working stages with an allowable leak of air and gases in these stages. This AE, like its counterpart, is a rotary AE. The WANKEL cannot be repaired after short-term operation as a result of the development of its rubbing surfaces during its operation.
РДК-17 не имеет недостатков, отмеченных у прототипа. Его удельная мощность превосходит в 20 раз, КПД в 2 раза и срок службы в 2-3 раза все известные мне д.в.с., благодаря в несколько раз большей камеры сжатия компрессора и камеры расширения двигателя, чем у лучших д.в.с. такой же массы, а также благодаря в 2-3 раза меньшим тепловым и механическим потерям и более простой конструкции с меньшим количеством движущихся деталей и меньшим числом клапанов. RDK-17 does not have the disadvantages noted in the prototype. Its specific power exceeds 20 times, its efficiency is 2 times, and its service life is 2-3 times all the engines that I know of, thanks to the compressor’s compression chamber and the engine’s expansion chamber several times larger than the best engines from. the same mass, as well as due to 2-3 times less thermal and mechanical losses and a simpler design with fewer moving parts and fewer valves.
Устройство РДК-17 поясняется чертежами, где на фиг. 1 дано сечение РДК-17 по А-А на фиг. 3, на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 3 газовода в увеличенном виде по сравнению с фиг. 3 и сечения по Б-Б, В-В и Г-Г на фиг. 2, на фиг. 3 - сечение по Д-Д на фиг. 1, на фиг. 4 - выноски мест Л, М, Н, О и П на фиг. 3, на фиг. 5 - сечение по Е-Е и по Ж-Ж на фиг. 3. The RDK-17 device is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a section of RDK-17 along AA in FIG. 3, in FIG. 2 is a section along AA in FIG. 3 of the gas duct in an enlarged form compared to FIG. 3 and sections along BB, BB and GG in FIG. 2, in FIG. 3 is a section along DD in FIG. 1, in FIG. 4 - callouts places L, M, H, O and P in FIG. 3, in FIG. 5 is a cross-section along EE and along FJ in FIG. 3.
РДК-17 имеет статоры двигателя и компрессора, составленные из двух цилиндрических частей соответственно 1,2 и 3,4, соединенных с помощью болтов 5 и 6. Цилиндрические поверхности 1 и 3 круговые с радиусами P1 и P2 и геометрическими осями O1 и O2, цилиндрические поверхности 2 и 4 получены из условия, что расстояние между поверхностями 1 и 2 равно расстоянию (с учетом поправки Δ) между образующими цилиндрической поверхности 1 и 2, по которым пересекается осевая плоскость заслонки 7 с катком 8 и с пружиной 9, вращающейся вокруг полуосей 10 ротора 11, а расстояние между поверхностями 3 и 4 равно расстоянию между этими поверхностями по осевой плоскости заслонки 12 с катком 13 и пружиной 14, вращающейся вокруг полуосей 15 ротора 16.RDK-17 has motor and compressor stators composed of two
Для уменьшения требований изготовления и сборки цилиндрических поверхностей статоров, заслонки имеют пластинчатые пружины 9 и 14, которые перекрывают зазоры в 1-2 мм между концами заслонок 7 и 12 и цилиндрическими поверхностями статоров. Катки 8 и 13 установлены в вилках 17 с осями вращения 18 и 19 в подшипниках 20. Вилки 17 являются продолжением заслонок 9 и 12, проходящих через окна 21 и 22, через которые свободно проходят соответственно всасываемый воздух из воздухосборника 23 и выхлопные газы в выхлопную трубу 24. Заслонки 7 и 12 перемещаются между направляющими соответственно 25 и 26, в которых установлены катки 27 и 28 и сальники 29. To reduce the requirements for the manufacture and assembly of the cylindrical surfaces of the stators, the shutters have leaf springs 9 and 14, which cover gaps of 1-2 mm between the ends of the
Катки 27 и 28 воспринимают на себя момент силы давления газов и воздуха на заслонки 7 и 12, и сальники 29 препятствуют утечке газов и воздуха в зазоры между заслонками и их направляющими. Катки 27 установлены по одному или по два на одной стороне направляющих 25 и 26, катки 29 установлены по краям другой стороны направляющих 25 и 26, на наибольшем расстоянии от катков 27. The
На статоре 4 в месте его касания поверхности ротора 16 установлен сальник 30, препятствующий утечке сжатого воздуха между поверхностями статора и ротора. On the
На статоре 1 установлен сваренный с ним по периметру корпус 31 масляного бачка 32 с отверстием для заливки машинного масла, перекрытым завинчивающейся пробкой 33. В нижней части бачка 32 в статоре 1 сделаны два ряда мелких отверстий 34, через которые масло может поступать на внутреннюю поверхность статора 1. В верхнюю часть бачка 32 через статор 1 проведена трубочка 35. Расстояние между отверстием трубочки 35 и рядом отверстий 34 в статоре 1 выбрано с таким расчетом, чтобы при прохождении конца заслонки 7 пружиной 9 отверстия трубочки 35 в бачке 32 возникало давление газов, достаточное для выхода микрокапель смазки через отверстия 34 до прохода пружиной 9 отверстий 34. После прохода пружиной 9 отверстий 34 давление газов в бачке 32 будет уменьшаться и выход масла из бачка 32 через отверстия 34 прекратится. On the
Объем масла, залитого в бачок 32, должен быть достаточен для 10 часов работы РДК-17. Аналогичное устройство имеет бачок 36 для масла, установленный на статоре 4 с отверстиями 37, трубочкой 38 и пробкой 39. The volume of oil poured into tank 32 should be sufficient for 10 hours of operation of RDK-17. A similar device has a tank 36 for oil mounted on the
Статоры 2 и 4 соединены воздуховодом 40 (фиг. 2) с окном 41 из камеры сжатия 42 компрессора и окном 43 в камеру 44 расширения двигателя. Окно 41 перекрывает дверца 45 с осью вращения 46, соединенной с пластинчатой пружиной 47, удерживающей дверцу 45 в закрытом положении. На торцевой стенке воздуховода 40 установлены форсунки 48 (сечение по Г-Г), к которым по патрубкам 49 подается топливо топливным насосом. Форсунка 48 формирует струю топлива, направленную на теплоинерционный воспламенитель 50 в его верхнюю часть, в вырезе которой установлена электросвеча 51, воспламеняющая топливо во время пуска двигателя, когда воспламенитель 50 имеет температуру, еще не достаточную для воспламенения топлива.
Теплоизоляционный воспламенитель образован наружным жаропрочным металлическим корпусом 50 и внутренним электронагревательным диском 52, разогревающим наружный корпус 50 во время пуска двигателя до температуры, достаточной для воспламенения топлива, которая определяется электродатчиком 53. The heat-insulating igniter is formed by an external heat-
Камера сжатия 42 компрессора образована между поверхностями статора 3 и 4 и ротора 16 по ходу вращения конца заслонки 12 с пружиной 14 от окна 54 воздухосборника 23 до сальника 30. Камера всасывания 55 воздуха равна камере сжатия 42, но образована по противоположную сторону конца заслонки 12 с пружиной 14, т.е. камера сжатия 42 находится перед концом заслонки 12 с пружиной 14 по ходу ее движения, а камера всасывания 55 сзади этого конца заслонки 12. A
Камера расширения 44 двигателя образована между поверхностями статора 1 и 2 и ротора 11 по ходу вращения конца заслонки 7 с пружиной 9 от пластинчатой пружины 56 (перекрывающей зазор между статором 2 и ротором 11) до окна 57 в выхлопную трубу 24. При этом в камеру расширения 44 входит воздуховод 40, который одновременно является камерой сгорания топлива в момент закрытия дверцы 45. An
Камера выхлопных газов 58 равна камере расширения 44, но образована по противоположную сторону конца заслонки 7 с пружиной 9. The
Статор 1 и 2, а также воздуховод 40, заслонка 7 и дверца 45 имеют теплоизоляцию 59, изображенную крестообразной штриховкой. Статор 3 и 4 имеет радиальные выступы 60. На нижнем выступе 60 установлен регулировочный упор 61 для пружины 47. Статоры имеют кольцевые перегородки 62, отделяющие смежные камеры 58 (44) двигателя друг от друга и торцевые перегородки 63, отделяющие смежные камеры 55 (42) компрессора друг от друга. Эти перегородки отделяют одну секцию РДК-17 от другой его секции. На фиг. 3 изображено продольное сечение РДК-17, имеющего четыре секции, занумерованные римскими цифрами. При этом в левой секции 1 дано положение заслонки 7, совпадающее с плоскостью сечения по Д-Д на фиг. 1. Это направление заслонки условно принято считать за нулевое (0o). Во второй секции заслонка 7 установлена на роторе 11 под углом 90o к направлению заслонки 7 в первой секции. В третьей секции заслонка 7 установлена под углом 180o, а в четвертой - под углом 270o относительно напряжения первой заслонки 7.The
Число секций РДК-17 может быть, например, столько же сколько цилиндров в блоке цилиндров д.в.с. При четырех и более секциях в РДК-17 нет необходимости в маховике, т. к. рабочие такты вращения заслонок 7 перекрывают друг друга в принятых режимах работы РДК-17. The number of sections of the RDK-17 may, for example, be as many as the cylinders in the engine block of the engine With four or more sections in the RDK-17, there is no need for a flywheel, because the working cycles of rotation of the
Торцы статоров имеют разъемы, совпадающие с разъемами цилиндрических частей статоров 1,2 и 3,4 и обозначены соответственно позициями 64 и 65 двигателя и компрессора. The ends of the stators have connectors that match the connectors of the cylindrical parts of the
Полуоси 10 вращения ротора 11 установлены в торцах 64 статора, полуоси 15 - в торцах 65. Торцы 64 и 65 статоров плотно (герметично) соединены с цилиндрическими частями 1 и 2 двигателя 3 и 4 компрессора. Полуоси 10 ротора 11 соединены (например, сварены) с его торцевыми стенками 66, которые в свою очередь соединены с его цилиндрической поверхностью 11. Полуоси 15 ротора 16 соединены с его торцевыми стенками 67, которые соединены с его цилиндрической поверхностью 16. Полуоси 10 и 15 установлены в подшипниках втулок 68 и 69 торцевых стенок 64 и 65. The
На цилиндрической поверхности 11 против перегородок 62 установлены круговые сдвоенные шайбы 70, соединенные между собой кольцевой перемычкой 71. Между шайбами 70 и боковыми сторонами 72 перегородок 62 образован малый зазор, который перекрывается одной из шайб 70 разностью давлений газов в камерах смежных секций, прижимающей одну из шайб 70 к боковой стороне 72. Между кольцевой перемычкой 71 и кольцевой поверхностью 73 перегородок 62 установлен минимальный зазор, обеспечивающий вращение ротора 11 без касания кольцевой перемычки 71 кольцевой поверхности 73 перегородок 62. On the
На цилиндрической поверхности 16 установлены также круговые сдвоенные шайбы 70, как и на поверхности ротора 11. Против торцевых стенок 64 и 65 статоров на краях роторов 11 и 16 установлены круговые шайбы 74 с кольцевыми основаниями 75, закрепленными на роторах 11 и 16. On the
На полуосях 10 и 15 установлены одинаковые шестерни 76 и 77, находящиеся в зацеплении между собой. On the
На кронштейнах 78 и 79 заслонок 7 и 12 установлены катки 80 и 81, предназначенные для уменьшения давления пружин 9 и 14 на статоры 1 и 3, по которым они прокатываются, под воздействием центробежных сил, прижимающих заслонки 7 и 12 к статорам 1 и 3 и сжимающих пружины 9 и 14. On the brackets 78 and 79 of the
На окнах 43, 57, 41 и 54 статоров двигателя и компрессора сделаны перемычки (мостики) для прокатки по ним катков 8, 13, 80 и 81, а также для улучшения условий прохода пружин 9 и 14 задвижек 7 и 12. Во время прокатки катов 8 и 13 по поверхности статоров 1 и 3 катки 80 и 81 не касаются поверхности статоров 2 и 4. Катки 80 с кронштейном 79 установлены на заслонках с таким расчетом, чтобы они не касались катков 27, установленных в направляющих 25 и 26 во время прохождения катками 80 и 81 соответственно пружины 56 и сальника 30. Катки 80 и 81 имеют оси вращения 82 и 83, закрепленные в кронштейнах 78 и 79, и подшипники, установленные на осях 82 и 83. On the
На статоре 2 и на роторе 11 установлены электродатчики температуры 84 их корпусов. On the
На нижнем радиаторном выступе 60 установлены регулировочные болты 85 с контргайками 86, стопорящими болты 85 в заданном положении. Болты 85 ввинчивают в выступ 60, так что их концы, не имеющие винтовой резьбы, входят в отверстие планки упора 61 и противостоят давлению пружины 47 на упор 61. На шляпке болта нанесена шкала для определения давления сжатого воздуха, поступающего из камеры сжатия 42 компрессора в воздуховод 40. На всю планку - упора для всех пружин 47 могут быть установлены два болта 85 по ее концам и один - на ее середине. Adjusting bolts 85 are installed on the
Работа РДК-17 и его эффективность. The work of RDK-17 and its effectiveness.
РДК-17 может работать на газообразном и жидком топливе. В жидкое топливо может добавляться пылевидный уголь в пропорции, при которой стабильно (надежно) работает форсунка 48. Возможность использования пылевидного угля в РДК-17 обусловлена во много раз большими зазорами между цилиндрической поверхностью статора и заслонкой, чем между поршнем и цилиндром в д.в.с. По этой причине частицы золы, образующиеся после сгорания пылевидного угля, проходят в вышеупомянутые зазоры без абразивного воздействия на цилиндрическую поверхность статора. Кроме того, при нормальном режиме работы двигателя они еще дополнительно продуваются сжатым воздухом. Использование пылевидного угля может существенно уменьшить затраты на топливо для работы РДК-17. RDK-17 can run on gaseous and liquid fuels. Pulverized coal can be added to liquid fuel in a proportion at which
Перед пуском двигателя в случае применения топлива с другим октановым числом чем ранее применявшееся, производится изменение в установке болтов 85, сжимающих пружину 47 опорной планкой 61, в соответствии с октановым числом нового топлива. При этом в воздуховод 40 будет поступать сжатый воздух от компрессора с наибольшим допустимым давлением без возникновения детонации в момент воспламенения топлива. Установка болтов 85 производится от руки по шкале, нанесенной на шляпке болта 85, выполненной в виде маховичка большого диаметра. Приданная установка болта 85 закрепляется от сбивания гайкой 86, затягиваемой гаечным ключом. Затрата времени, необходимого для установки болтов 85, соответствующей октановому числу топлива, потребуется не боле 5 минут. Возможность использования любого жидкого и газообразного топлива существенно повышает эксплуатационные свойства РДК-17 по сравнению с д.в.с. и позволяет использовать наиболее дешевое топливо из имеющихся на заправочных станциях. Before starting the engine in the case of using fuel with a different octane number than previously used, a change is made in the installation of the bolts 85, compressing the
Пуск РДК-17 может производиться при любой температуре наружного воздуха за 1-2 минуты времени. Пуск производят нажатием клавиши компьютера "пуск". При этом компьютер включает в электроцепь аккумулятора электронагреватель 52, разогревающий наружный корпус 50 теплоинерционного воспламенителя до температуры, достаточной для воспламенения топлива, которая определяется электродатчиком 53, соединенным электропроводом с компьютером. Через минуту времени, необходимого для разогрева воспламенителя 50 до заданной температуры, электронагреватель 52 выключается, включается стартер и сцепление вала 15 компрессора с валом стартера, электросвечи 51 и форсунки 48 (при использовании дизельного топлива электросвечи 51 не включаются). РДК-17 начинает работать в форсированном режиме, в режиме наибольшей мощности, при котором производится впрыск топлива через форсунку 48 при каждом обороте заслонок 7 и 12. В этом режиме происходит разогрев воспламенителя 50, статора и ротора двигателя до предельно-допустимой температуры, определяемой электродатчиком 53 и электродатчиками 84, установленными в статоре 2 и в роторе 11, и определяющими среднюю температуру статора 2 и ротора 11 за 2-3 его оборота. По достижении предельно-допустимой температуры лишь одним из электродатчиков компьютер включает форсунки 48 через один оборот ротора 11. В результате этого через один оборот ротора 11 в воздуховод 40 и в камеру расширения 44 поступает сжатый воздух из компрессора с температурой в несколько раз меньшей чем предельно-допустимая. Сжатый воздух охлаждает стенки камер, через которые он проходит, нагревается от этих стенок и производит работу по вращению ротора 11 в 2-3 раза большую, чем работа, затраченная компрессором, на его сжатие, т.к. его объем (как рабочего тела) от нагревания увеличивается в 2-4 раза по сравнению с объемом, поступающим из компрессора в двигатель. Starting RDK-17 can be performed at any outdoor temperature for 1-2 minutes. Start by pressing the computer key "start". In this case, the computer includes an
Таким способом происходит охлаждение РДК-17 без потери энергии охлаждаемых внутренних поверхностей камер 40 и 44 для полезной работы двигателя и без создания специальных устройств для такого охлаждения, увеличивающих массу и стоимость изготовления и эксплуатации известных д.в.с. При этом охлаждаются внутренние поверхности двигателя, непосредственно контактирующие с горячими газами при его работе, а не наружные, контактирующие с охлаждающей их водой или воздухом в д.в.с. Такой способ охлаждения позволил установить теплоизоляцию 59 наружных поверхностей двигателя, существенно уменьшившую его тепловые потери. Кроме того, такой способ охлаждения позволил в 2 раза снизить концентрацию ядовитых веществ в выхлопных газах двигателя, а также в 2 раза изменять мощность двигателя в результате перехода от форсированного режима его работы к нормальному режиму с подачей топлива в камеру сгорания через один оборот ротора 11. Возможность 2-х кратного изменения мощности РДК-17 позволит, в случае его установки на автомобиле, существенно упростить коробку передач и ее работу за счет 2-х кратного уменьшения числа передач скоростей. In this way, the RDK-17 is cooled without loss of energy of the cooled internal surfaces of the
Следовательно, такой способ охлаждения существенно увеличивает КПД двигателя и его удельную мощность, уменьшает стоимость изготовления и эксплуатации двигателя, а также в 2 раза уменьшает загрязнение воздуха городов выхлопными газами автотранспорта. Therefore, this method of cooling significantly increases the engine's efficiency and its specific power, reduces the cost of manufacturing and operation of the engine, and also reduces the air pollution of cities by vehicle exhaust gases by 2 times.
Способ пуска РДК-17 путем электронагрева инерционного воспламенителя 50 и кратковременного включения стартера на 2-3 оборота ротора 11 позволил не только сократить время пуска двигателя, но также уменьшить мощность стартера и потребляемую им электроэнергию аккумулятора, т.е. уменьшить массу и стоимость изготовления и эксплуатации аккумуляторов и стартера. The method of starting RDK-17 by electrically heating the
Способ работы РДК-17 в форсированном и нормальном режимах при установке РДК-17 на автотранспорте позволяет ускорить разгон автомобиля до рейсовой скорости за счет повышения в 2 раза мощности РДК-17 при форсированном режиме и за счет меньшего в 2 раза переключения коробки передач. Этот способ позволяет также кратковременным включением форсированного режима работы двигателя проходить с большей скоростью подъемы и трудно проходимые участки дороги. The way the RDK-17 operates in forced and normal modes when installing RDK-17 on vehicles allows accelerating the vehicle to accelerate to operating speed due to a 2-fold increase in power of the RDK-17 during forced mode and due to a 2-fold less gear shift. This method also allows the short-term inclusion of a forced mode of operation of the engine to pass with higher speed the ascents and difficult passable sections of the road.
Таким образом, способ работы РДК-17 имеет следующие существенные отличия от способов работы п.д.в.с.:
1. Пуск двигателя производится в результате предварительного нагрева теплоинерционного воспламенителя до температуры, достаточной для воспламенения топлива, впрыскиваемого из форсунки на воспламенитель.Thus, the method of operation of the RDK-17 has the following significant differences from the methods of operation p.d.s.:
1. The engine is started as a result of preliminary heating of the inertia igniter to a temperature sufficient to ignite the fuel injected from the nozzle onto the igniter.
2. Сжатый воздух подается через воздуховод из компрессора в двигатель в количестве, необходимом и достаточном для наиболее полного использования его давления при расширении во время рабочего хода ротора до давления менее 1 кг/см2, с которым выхлопные газы уходят из двигателя.2. Compressed air is supplied through the air duct from the compressor to the engine in an amount necessary and sufficient for the most complete use of its pressure when expanding during the working stroke of the rotor to a pressure of less than 1 kg / cm 2 with which the exhaust gases leave the engine.
3. Степень сжатия воздуха компрессором устанавливается с помощью устройства, регулирующего величину усилия пружины, приложенного к оси вращения дверцы, перекрывающей воздуховод, в зависимости от октанового числа используемого топлива. 3. The degree of air compression by the compressor is set using a device that controls the amount of spring force applied to the axis of rotation of the door overlapping the duct, depending on the octane number of the fuel used.
4. Подача топлива через форсунки производится в двух режимах работы двигателя: в форсированном режиме работы - при каждом обороте ротора двигателя и при нормальном режиме работы - через один оборот ротора двигателя. 4. Fuel is supplied through the nozzles in two engine operation modes: in forced operation — at each revolution of the engine rotor and during normal operation — through one revolution of the engine rotor.
5. Охлаждение двигателя производится сжатым воздухом, проходящим из компрессора в воздуховод и в камеру расширения двигателя, без подачи топлива через один оборот ротора двигателя, т.е. в нормальном режиме работы двигателя. 5. The engine is cooled by compressed air passing from the compressor into the duct and into the engine expansion chamber, without supplying fuel through one revolution of the engine rotor, i.e. in normal engine operation.
6. Сжатый воздух, охлаждающий двигатель, нагревается, увеличиваясь в объеме, и производит работу по вращению ротора двигателя существенно большую, чем была затрачена на работу компрессора по сжатию воздуха, поданного в воздуховод. 6. Compressed air, the cooling engine, heats up, increasing in volume, and performs the work of rotating the engine rotor significantly more than was spent on the compressor to compress the air supplied to the duct.
7. Мощность двигателя изменяется в 2 раза в процессе его работы автоматическим переключением с форсированного режима работы на нормальный компьютером по поступающим в него электросигналам от датчиков температур двигателя и с нормального режима на форсированный и наоборот - оператором. 7. The engine power is changed 2 times during its operation by automatic switching from the forced operation mode to the normal computer by the electric signals coming into it from the engine temperature sensors and from the normal mode to forced mode and vice versa - by the operator.
8. Смазка внутренних цилиндрических поверхностей статоров двигателя и компрессора производится из бачков, установленных на статорах, через два ряда отверстий в статоре, выполненных на нижней части каждого бачка, во время прохода пружины заслонки отверстия трубочки, соединяющей камеру статора с воздухом над уровнем поверхности масла в бачке. 8. The internal cylindrical surfaces of the stators of the engine and compressor are lubricated from reservoirs installed on the stators, through two rows of holes in the stator, made on the lower part of each reservoir, during the passage of the spring of the damper of the tube connecting the stator chamber with air above the oil surface level tank.
9. Перемещение заслонки в направляющих ротора производится под воздействием катков, установленных на торцевых сторонах заслонок, и прокатывающихся по цилиндрической поверхности статора во время вращения ротора. 9. The movement of the shutter in the guides of the rotor is carried out under the influence of rollers mounted on the end faces of the shutters, and rolled on the cylindrical surface of the stator during rotation of the rotor.
10. Зазоры между торцевыми сторонами заслонок роторов и цилиндрическими поверхностями статоров перекрыты пластинчатыми пружинами заслонок, скользящими по цилиндрической поверхности статоров и прижимаемыми к этим поверхностям разностью давлений газов по сторонам пластинчатых пружин во время вращения роторов (на фиг. 1 давление газов и воздуха показано пунктирной стрелкой). 10. The gaps between the end faces of the rotor shutters and the cylindrical surfaces of the stators are overlapped by leaf springs of the shutters sliding on the cylindrical surface of the stators and pressed to these surfaces by the gas pressure difference on the sides of the leaf springs during rotation of the rotors (in Fig. 1, the gas and air pressures are shown by a dashed arrow )
11. Зазор между поверхностями статора и ротора двигателя перекрыт пластинчатой пружиной статора, прижимаемой к поверхности ротора давлением газов в камере расширения двигателя во время вращения ротора. 11. The gap between the surfaces of the stator and the rotor of the motor is blocked by a leaf spring of the stator, pressed against the surface of the rotor by gas pressure in the expansion chamber of the engine during rotation of the rotor.
12. Допускается использование в качестве топлива пылевидного угля, смешиваемого с жидким топливом (например, дизельным) с концентрацией, при которой могут надежно работать форсунки для впрыска такого топлива в камеру сгорания двигателя. 12. It is allowed to use pulverized coal as fuel mixed with liquid fuel (for example, diesel) with a concentration at which nozzles can reliably operate to inject such fuel into the combustion chamber of the engine.
Эффективность эксплуатации РДК-17 обусловлена прежде всего в 2 раза большим КПД и в 20 раз большей удельной мощностью, чем у современных п.д.в. с., а также меньшей стоимостью изготовления и эксплуатации РДК-17 по сравнению c п.д.в.с. равной мощности. The operational efficiency of the RDK-17 is primarily due to 2 times greater efficiency and 20 times more specific power than modern p.d.v. with., as well as lower cost of manufacturing and operation of RDK-17 compared with p.d.v.s. equal power.
Для более точной оценки эффективности РДК-17 сравним его с бензиновым д. в. с., как имеющим наибольшую удельную мощность и по этой причине имеющим ту же область наиболее эффективного применения, что и РДК-17. В книге Ю.А.Мацкерле "Современный экономичный автомобиль", 1987 г. на стр. 119 дан поперечный разрез бензинового двигателя. Если дорисовать к этому разрезу систему водяного охлаждения (радиатор, вентилятор, насос), без которой он не может работать, но без которой работает РДК-17, то увидим что бензиновый д.в.с. большей массы, чем РДК-17, изображенный на фиг. 1 в том же масштабе. Тогда можно считать, что отношение площади камер расширения сравниваемых двигателей даст величину, близкую к отношению их удельных мощностей. Площадь камер расширения РДК-17 равна 36 см2, а площадь камер расширения п.д.в.с. равна 1,8 см2, т.е. в 20 раз меньше. При этом еще не учтены большие потери мощности п.д.в.с., чем РДК-17 на трение кривошипно-шатунного механизма. Не учтено также в 2-3 раза большее давление воздуха в камере сгорания - в воздуховоде 40 РДК-17 в момент воспламенения топливной смеси, чем в бензиновом п.д.в.с., что еще в 1,5-2 раза увеличивает удельную мощность РДК-17. Такая удельная мощность получена при условии, что за два оборота ротора РДК-17 и коленчатого вала д.в.с. происходит один рабочий ход, использующий камеру расширения д. в.с. Следовательно, РДК-17 согласно вышеизложенных расчетов обладает в 20 раз большей удельной мощностью при нормальном режиме работы и в 40 раз большей - при форсированном режиме работы.For a more accurate assessment of the effectiveness of RDK-17, we compare it with gasoline diesel engines. with., as having the greatest specific power and for this reason having the same area of the most effective application as RDK-17. In the book by Yu.A. Matskerle, "Modern economical car", 1987 on page 119, a transverse section of a gasoline engine is given. If we add to this section a water cooling system (radiator, fan, pump), without which it cannot work, but without which RDK-17 works, then we will see that the gasoline engine greater mass than RDK-17 shown in FIG. 1 on the same scale. Then we can assume that the ratio of the area of the expansion chambers of the compared engines will give a value close to the ratio of their specific capacities. The area of expansion chambers RDK-17 is 36 cm 2 , and the area of expansion chambers is p.d.v.s. equal to 1.8 cm 2 , i.e. 20 times less. At the same time, large losses of power of the air-breathing engine are not taken into account than the RDK-17 on the friction of the crank mechanism. Also, a 2-3 times higher air pressure in the combustion chamber is not taken into account - in the 40 RDK-17 duct at the time of ignition of the fuel mixture than in gasoline p.h.v.s., which increases the specific power RDK-17. This specific power was obtained under the condition that for two revolutions of the RDK-17 rotor and the engine crankshaft there is one working stroke using the extension chamber d.s. Therefore, according to the above calculations, RDK-17 has a 20 times higher specific power in normal operation and 40 times more in case of forced operation.
КПД бензинового п. д. в. с. равен 30% при 30% потерь тепловой энергии топлива в системе охлаждения д. в.с. РДК-17 не имеет системы охлаждения, следовательно он не имеет и тепловых потерь в этой системе и имеет КПД даже при прочих равных потерях в 2 раза больший, чем КПД бензинового п.д.в.с. Следует заметить, что и прочие тепловые потери у РДК-17 меньше, чем у п.д.в. с. , так у него меньше тепловые потери, чем у п.д.в.с. с выхлопными газами, которые имеют в 2-3 раза меньшую температуру, чем у п.д.в.с., меньшие тепловые потери на трение за счет отсутствия кривошипно-шатунного механизма, преобразующего в п.д.в.с. поступательное движение поршня во вращательное движение рабочего вала. Существенно увеличен КПД в РДК-17 за счет большего в 2-3 раза давления сжатого воздуха, поступающего в камеру сгорания (в воздуховод 40) от компрессора, чем допустимое сжатие воздуха для бензинового п.д.в.с. в его камере сгорания. Efficiency of gasoline p.v. from. 30% at 30% loss of thermal energy of fuel in the cooling system RDK-17 does not have a cooling system, therefore it does not have heat losses in this system and has an efficiency even with other things being equal, 2 times greater than the efficiency of a gasoline p.v.s. It should be noted that the other heat losses of RDK-17 are less than those of p.d.v. from. , so it has less heat loss than p.d.v.s. with exhaust gases that have a
Учитывая все потери п.д.в.с. и РДК-17, а также существенные отличия его конструкции от п. д.в.с. можно считать достаточно обоснованным, что РДК-17 имеет в 2 раза больший КПД и в 20 раз большую удельную мощность, чем п.д.в. с. при нормальном режиме работы и в 40 раз большую при форсированном режиме работы РДК-17. Given all the losses p.d.s. and RDK-17, as well as significant differences between its design and p.d.v.s. can be considered sufficiently justified that RDK-17 has a 2 times higher efficiency and 20 times greater specific power than p.d.v. from. during normal operation and 40 times greater during forced operation RDK-17.
К этим главным преимуществам эффективности РДК-17 следует добавить еще больший срок эксплуатации, меньшую стоимость изготовления и эксплуатации, меньшие затраты энергии и времени на пуск РДК-17 при морозе. Большое значение для городского населения имеет в 2 раза меньшее количество отравляющих веществ в выхлопных газах РДК-17, чем в п.д.в.с., приходящееся на каждый кВт мощности автомобильного транспорта. These main advantages of the RDK-17 efficiency should be added with an even longer service life, lower manufacturing and operating costs, less energy and time spent on starting the RDK-17 in cold weather. Of great importance for the urban population is 2 times less amount of toxic substances in the exhaust gases of RDK-17 than in the diesel engine emissions per each kW of motor vehicle power.
Учитывая это положительное качество РДК-17 им, прежде всего, целесообразно заменить все п.д.в.с. городского автомобильного транспорта. Если при этом использовать в качестве топлива природный газ, то воздух больших городов станет в 4-5 раз чище чем при автотранспорте, работающем на бензине п.д. в. с. К тому же себестоимость проезда на автотранспорте с РДК-17, работающим на природном газе, уменьшится в несколько раз по сравнению с ныне действующим. Given this positive quality of the RDK-17, it is, first of all, advisable to replace all the p.d.s. urban road transport. If natural gas is used as fuel, then the air in large cities will become 4-5 times cleaner than with vehicles running on gasoline p.p. in. from. In addition, the cost of travel by road with RDK-17 operating on natural gas will decrease by several times compared to the current one.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97104403/06A RU2121066C1 (en) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | Rotary engine and method of its operation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97104403/06A RU2121066C1 (en) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | Rotary engine and method of its operation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2121066C1 true RU2121066C1 (en) | 1998-10-27 |
RU97104403A RU97104403A (en) | 1999-03-10 |
Family
ID=20191029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97104403/06A RU2121066C1 (en) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | Rotary engine and method of its operation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2121066C1 (en) |
-
1997
- 1997-03-24 RU RU97104403/06A patent/RU2121066C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2460162C (en) | Reciprocating piston engine with rotating cylinder | |
US4072132A (en) | Rotary internal combustion engine | |
WO1996012878A1 (en) | Variable displacement rotary internal combustion engine | |
WO2009154511A1 (en) | Prechamber rotary internal combustion engine | |
US6325603B1 (en) | Charged cooled rotary engine | |
EP1141530B1 (en) | Rotary engine having enhanced charged cooling and lubrication | |
RU2121066C1 (en) | Rotary engine and method of its operation | |
US3692002A (en) | Rotary internal combustion engine | |
US7478619B2 (en) | Rotary engine for motor vehicles with very low consumption and pollution rate | |
CN102235234B (en) | Ignition type roll spin engine | |
EP0663984B1 (en) | Integral motor | |
RU2107174C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU2101519C1 (en) | Rotary engine | |
RU2095590C1 (en) | Rotary engine | |
CN109441580A (en) | A kind of rotor centrifugation plate power flywheel environmental protection external-burning engine series of tasks method | |
RU2117784C1 (en) | Rotary machine | |
GB2303883A (en) | Gas engine | |
RU2214927C1 (en) | Automobile with rotary-vane engine | |
RU2083383C1 (en) | Motor-electric car | |
RU2100630C1 (en) | Rotary engine | |
RU97104403A (en) | KASHEVAROV'S ROTARY ENGINE "RDK-17" AND METHOD OF ITS WORK | |
RU2118468C1 (en) | Rotary engine | |
RU2121067C1 (en) | Rotary engine рдк-18 and method of its operation | |
CA2087819A1 (en) | Internal combustion engine | |
EP1040259A1 (en) | Rotary engine having enhanced charged cooling and lubrication |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20020325 |