RU2121067C1 - Rotary engine рдк-18 and method of its operation - Google Patents

Rotary engine рдк-18 and method of its operation Download PDF

Info

Publication number
RU2121067C1
RU2121067C1 RU97106495/06A RU97106495A RU2121067C1 RU 2121067 C1 RU2121067 C1 RU 2121067C1 RU 97106495/06 A RU97106495/06 A RU 97106495/06A RU 97106495 A RU97106495 A RU 97106495A RU 2121067 C1 RU2121067 C1 RU 2121067C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
rotor
stator
steam
combustion chamber
Prior art date
Application number
RU97106495/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97106495A (en
Inventor
Ю.Б. Кашеваров
Original Assignee
Кашеваров Юрий Борисович
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 Кашеваров Юрий Борисович filed Critical Кашеваров Юрий Борисович
Priority to RU97106495/06A priority Critical patent/RU2121067C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2121067C1 publication Critical patent/RU2121067C1/en
Publication of RU97106495A publication Critical patent/RU97106495A/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

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of engines. SUBSTANCE: engine has stator with rotor and combustion chamber to which compressed air with coal dust is blown; then liquid fuel with coal dust or gaseous fuel is fed from injectors to thermoinertial igniter. Combustion products rotate rotor with working shaft and exhaust gases convert water in exhaust pipe like in heat exchanger which is delivered to tubes by means of pump into steam which is introduced into combustion chamber after ignition of fuel. Inner surfaces of chamber are cooled to 600 C and steam superheated to 500 C is mixed with combustion products forming steam-and-gas mixture which rotates rotor in expansion chamber at speed higher by many times as compared with known internal combustion engines. EFFECT: enhanced economical and operational efficiency. 7 cl, 6 dwg

Description

РДК-18 относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и предназначен для автомобилей, тракторов, тепловозов, кораблей морского и речного флотов, теплоэлектростанций (ТЭС), а также для устройств различного назначения в промышленной и сельской технике в качестве ДВС. RDK-18 refers to internal combustion engines (ICE) and is intended for cars, tractors, diesel locomotives, ships of the sea and river fleets, thermal power plants (TPP), as well as for devices for various purposes in industrial and rural equipment as ICE.

За прототип РДК-18 может быть принят поршневой дизель (БЭС, второе изд. т. 13, с. 423) или роторный двигатель (патент Великобритании N 1574549, м. кл. F 02 B 53/00 1980), который имеет малый КПД и малую удельную мощность, обусловленные большим трением заслонки о ротор и ротора о статор, а также большую утечку газов в зазоры между ротором и статором и между заслонкой и ротором и большие тепловые потери. For the prototype RDK-18, a piston diesel engine (BES, second edition, vol. 13, p. 423) or a rotary engine (UK patent N 1574549, class CL F 02 B 53/00 1980), which has a low efficiency, can be taken and low specific power due to the large friction of the shutter against the rotor and rotor against the stator, as well as a large leak of gases into the gaps between the rotor and stator and between the shutter and rotor and large heat losses.

РДК-18 не имеет этих недостатков благодаря наличию пластинчатых пружин, перекрывающих зазоры между дверцей (выполняющей роль заслонки) и ротором и между ротором и статором, а также благодаря наличию механизма движения дверцы, воспринимающего на себя давление газов, оказываемое на дверцу, и определяющего величину зазора между дверцей и ротором. Кроме того, РДК-18 имеет существенно больший объем (литрах) камеры расширения, чем роторный двигатель по патенту N 1574549, и теплоизолирующие покрытия, уменьшающие тепловые потери РДК-18. RDK-18 does not have these drawbacks due to the presence of leaf springs that overlap the gaps between the door (acting as a shutter) and the rotor and between the rotor and stator, and also due to the presence of the door movement mechanism, which receives the gas pressure exerted on the door and determines the value clearance between the door and the rotor. In addition, RDK-18 has a significantly larger volume (liters) of expansion chamber than the rotary engine according to patent N 1574549, and heat-insulating coatings that reduce heat loss of RDK-18.

Недостатки устройства по патенту N 1574549 исключили целесообразность его реализации как двигателя не конкурентно-способного поршневым ДВС. По этой причине сравнение характеристик РДК-18 произведем с дизелем. The disadvantages of the device according to patent N 1574549 excluded the feasibility of its implementation as a non-competitive engine piston ICE. For this reason, we will compare the characteristics of RDK-18 with a diesel engine.

Основные конструктивные отличия РДК-18 от дизеля состоят в следующем:
в камеру сгорания поступает воздуха, сжатый компрессором и охлажденный в баллоне, исключающий необходимость в тактах всасывания и сжатия воздуха в ДВС;
давление газов сгоревшей топливной смеси непосредственно преобразуется во вращение ротора с исключением кривошипно-шатунного механизма и коленчатого вала и заменой поршня на дверцу с механизмом ее движения;
в статоре образуются во время одного оборота ротора камеры расширения и удаления отработанных газов между внутренними поверхностями статора, наружными - ротора и боковыми поверхностями дверцы, касающейся своим торцевым краем с пружиной цилиндрической поверхности ротора, имеющего ось вращения, совпадающую с осью круговой цилиндрической поверхности статора;
дверца, вращающаяся на оси, установленной на образующей цилиндрической поверхности статора, отделяет камеру расширения от камеры отработавших выхлопных газов, в соответствии с этим по одну сторону дверцы установлена камера сгорания цилиндрической формы, соединенная отверстием с камерой расширения, по другую сторону дверцы установлена труба выхлопных газов, соединенная с камерой выхлопных газов;
камера расширения отделена от камеры выхлопных газов кроме дверцы с одной стороны еще и цилиндрической поверхностью ротора, скользящего своей пластинчатой пружиной по цилиндрической поверхности статора;
тепловая энергия выхлопных газов используется в выхлопной трубе, как в теплообменнике, для превращения воды, подаваемой водяным насосом под большим давлением (до 200 кг/см2) в трубку, установленную с помощью ее радиаторных ребер коаксиально в выхлопной трубе, в пар с температурой, близкой к температуре выхлопных газов, поступающих в выхлопную трубу из камеры расширения РДК-18;
пар высоких параметров поступает в камеру сгорания двигателя после воспламенения топливной смеси, увеличивая объем рабочего тела, поступающего в камеру расширения, и одновременно охлаждает стенки камеры сгорания и прилегающие к ней поверхности двигателя, а также уменьшает температуру продуктов сгоревшего топлива при одновременном увеличении потенциальной механической энергии парогаза сгоревшей топливной смеси и поступившего пара.The main design differences of the RDK-18 from the diesel engine are as follows:
air enters the combustion chamber, compressed by the compressor and cooled in the cylinder, eliminating the need for air intake and compression strokes in the internal combustion engine;
the gas pressure of the burnt fuel mixture is directly converted to rotor rotation with the exception of the crank mechanism and crankshaft and replacing the piston with a door with its movement mechanism;
during one revolution of the rotor, chambers of expansion and removal of exhaust gases are formed between the inner surfaces of the stator, the outer ones of the rotor and the side surfaces of the door touching its end edge with the spring of the cylindrical surface of the rotor having an axis of rotation coinciding with the axis of the circular cylindrical surface of the stator;
the door, rotating on an axis mounted on the generatrix of the cylindrical surface of the stator, separates the expansion chamber from the exhaust exhaust chamber, in accordance with this, on one side of the door there is a cylindrical combustion chamber connected by an opening to the expansion chamber, an exhaust pipe is installed on the other side of the door connected to the exhaust chamber;
the expansion chamber is separated from the exhaust chamber, in addition to the door on one side, by the cylindrical surface of the rotor sliding with its leaf spring along the cylindrical surface of the stator;
the thermal energy of the exhaust gases is used in the exhaust pipe, as in a heat exchanger, for converting the water supplied by the water pump under high pressure (up to 200 kg / cm 2 ) into a pipe installed coaxially in the exhaust pipe with its radiator fins into steam with a temperature close to the temperature of the exhaust gases entering the exhaust pipe from the expansion chamber RDK-18;
high-quality steam enters the combustion chamber of the engine after ignition of the fuel mixture, increasing the volume of the working fluid entering the expansion chamber, and at the same time cools the walls of the combustion chamber and the adjacent surfaces of the engine, and also reduces the temperature of the products of burnt fuel while increasing the potential mechanical energy of the gas burnt fuel mixture and incoming steam.

Благодаря этим существенным отличиям от ДВС РДК-18 имеет рабочий ход при каждом обороте ротора, и отношение объема камеры расширения к массе двигателя более чем в 10 раз превышающее аналогичное отношение в лучших ДВС, в результате чего удельная мощность РДК-18 более чем в 20 раз превышает удельную мощность известных ДВС, а КПД увеличивается более чем в 2 раза по сравнению с ДВС и газовыми турбинами. При этом более чем в 20 раз уменьшается стоимость изготовления РДК-18 по сравнению со стоимостью изготовления ДВС равной мощности, и одновременно повышается в 2-3 раза срок эксплуатации РДК-18 по сравнению со сроком эксплуатации ДВС. Увеличение срока эксплуатации РДК-18 обусловлено тем, что в нем давление газов непосредственно преобразуется во вращение ротора, и скорость движения дверцы в несколько раз меньше скорости движения поршня в ДВС при равной скорости вращения рабочего вала ДВС и РДК-18 с равным моментом сил его вращения. К тому же нагрузка на вал вращения ротора передается в 3-4 раза равномернее, чем нагрузка на коленчатый вал при движении поршня в четырехтактном ДВС, в результате чего в РДК-18 исключен маховик, имеющийся в ДВС. Due to these significant differences from the internal combustion engine, the RDK-18 has a stroke at each revolution of the rotor, and the ratio of the volume of the expansion chamber to the mass of the engine is more than 10 times higher than the same ratio in the best internal combustion engines, as a result of which the specific power of the RDK-18 is more than 20 times exceeds the specific power of the known ICE, and the efficiency increases by more than 2 times compared with ICE and gas turbines. At the same time, the cost of manufacturing RDK-18 is reduced more than 20 times compared with the cost of manufacturing ICE of equal power, and at the same time, the life of RDK-18 is increased by 2-3 times compared with the life of ICE. The increase in the operating life of RDK-18 is due to the fact that the gas pressure is directly converted into rotor rotation in it, and the speed of the door is several times lower than the speed of the piston in the internal combustion engine with an equal speed of rotation of the working shaft of the internal combustion engine and RDK-18 with the same angular momentum . In addition, the load on the rotor shaft is transferred 3-4 times more uniformly than the load on the crankshaft when the piston moves in a four-stroke internal combustion engine, as a result of which the flywheel in the internal combustion engine is excluded in RDK-18.

РДК-18 имеет устройство, позволяющее заменить более 50% жидкого или газообразного топлива на угольную пыль, имеющую в 2-3 раза меньшую стоимость, в результате чего существенно снизятся затраты на топливо, расходуемое ДВС, и будет совершен весьма актуальный новый шаг в уровне техники по использованию каменного угля для работы ДВС с КПД, превышающим в 2-3 раза все известные двигатели, работающие на каменноугольном топливе. РДК-18 не имеет аналога как ДВС, работающий на угольной пыли, вдуваемой в камеру сгорания, и использующий тепло выхлопных газов для получения пара высоких параметров, перегреваемого затем в камере сгорания, которую он охлаждает, и вводимого в камеру расширения двигателя для увеличения его мощности и КПД. RDK-18 has a device that allows replacing more than 50% of liquid or gaseous fuels with coal dust, which is 2-3 times lower in cost, as a result of which the cost of fuel consumed by the internal combustion engine will be significantly reduced, and a very relevant new step in the prior art will be made on the use of coal for ICE operation with an efficiency exceeding by 2-3 times all known engines operating on coal fuel. RDK-18 has no analogue as an internal combustion engine operating on coal dust blown into the combustion chamber and using the heat of exhaust gases to produce high-temperature steam, which is then overheated in the combustion chamber, which it cools, and introduced into the expansion chamber of the engine to increase its power and efficiency.

Актуальность замены жидкого и газообразного топлива в двигателях XXI века на каменный уголь определяется тем, что в XXI в. будут полностью израсходованы природные месторождения нефти и газа и в качестве углеводородного топлива будет использоваться в основном каменный уголь, природные залежи которого во много раз превосходят природные запасы нефти и газа. The relevance of replacing liquid and gaseous fuels in engines of the 21st century with coal is determined by the fact that in the 21st century. natural deposits of oil and gas will be completely used up and coal will be used as hydrocarbon fuel, the natural deposits of which are many times higher than the natural reserves of oil and gas.

Устройство РДК-18 поясняется фиг. 1 - 6, где на фиг. 1 - дано его поперечное сечение (сечение по А-А на фиг. 2); на фиг. 2 - сечение по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - сечения по В-В, Г-Г и Д-Д на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение по А-А части РДК-18 в 2 раза более крупном масштабе чем на фиг. 1 и с поворотом ротора на 30o; на фиг. 5 - сечение по Е-Е на фиг. 4; на фиг. 6 - сечение по Ж-Ж на фиг. 4.The RDK-18 device is illustrated in FIG. 1-6, where in FIG. 1 — its cross section is given (section along AA in FIG. 2); in FIG. 2 is a section along BB in FIG. 1; in FIG. 3 is a cross-section along BB, DG and DD in FIG. 2; in FIG. 4 is a section along AA of a part of RDK-18 in a 2 times larger scale than in FIG. 1 and with a rotor rotation of 30 o ; in FIG. 5 is a cross-section along EE in FIG. 4; in FIG. 6 is a section along FJ in FIG. 4.

Описание РДК-18 дано применительно к его использованию в качестве автомобильного ДВС взамен ныне используемых и в качестве ДВС для ТЭС взамен газовых и паровых турбин, ныне используемых, как имеющий лучшие технико-экономические характеристики. The description of the RDK-18 is given with reference to its use as an internal combustion engine instead of those currently used and as an internal combustion engine for thermal power plants to replace gas and steam turbines, which are now used as having the best technical and economic characteristics.

РДК-18 имеет статор 1 и ротор 2 с валом 3, ось вращения которого совпадает с геометрической осью внутренней круговой цилиндрической поверхности статора 1. Вал 3 соединен с втулкой 4 ротора 2, которая соединена радиальными пластинами 6 с цилиндрическим ободом ротора 2. Вал 3 установлен в подшипниках 5 торцевых стенок статора 1. По образующей наружной цилиндрической поверхности статора 1 установлена ось 7 вращения дверцы 8. RDK-18 has a stator 1 and rotor 2 with a shaft 3, the axis of rotation of which coincides with the geometric axis of the inner circular cylindrical surface of the stator 1. Shaft 3 is connected to the sleeve 4 of the rotor 2, which is connected by radial plates 6 to the cylindrical rim of the rotor 2. Shaft 3 is installed in the bearings 5 of the end walls of the stator 1. Along the generatrix of the outer cylindrical surface of the stator 1, an axis of rotation 7 of the door 8 is installed.

Поверхность статора 1, ротора 2 и дверцы 8 образуют камеру 9 расширения (рабочего хода ротора 2) и камеру 10 выхлопа (удаления) отработанных газов. Камера 9 отделена от камеры 10 дверцей 8 с пластинчатой пружиной 11, которая скользит по цилиндрической поверхности ротора 2, и ротором 2 с пластинчатой пружиной 12, которая скользит по цилиндрической поверхности статора 1. The surface of the stator 1, rotor 2 and door 8 form an expansion chamber 9 (working stroke of the rotor 2) and an exhaust (exhaust) exhaust chamber 10. The chamber 9 is separated from the chamber 10 by a door 8 with a leaf spring 11, which slides along the cylindrical surface of the rotor 2, and a rotor 2 with a leaf spring 12, which slides along the cylindrical surface of the stator 1.

Камеры 9 и 10 возникают в момент прохода роторной пружиной 12 дверцы 8, перекрывающей окно 13 камеры сгорания 14 в камеру 9. Камера сгорания 14 образована сферическими стенками 15 с термоизолирующим жаростойким покрытием 16. Между стенками 15 камеры установлен жаростойкий металлический корпус 17 теплоинерционного воспламенителя с электронагревательным диском 18. Теплоинерционный воспламенитель имеет устройство, аналогичное устройству нагревательного круга электроплиты. Он установлен на кронштейнах 19 в средней части камеры сгорания 14 с электропроводом нагревательного диска 18, проходящим к диску 18 в керамической изоляции 20. Камера сгорания 14 имеет клапан 21, через канал 22 которого в окна 23 камеры 14 поступает сжатый воздух из камеры 24, соединенный с баллоном для воздуха, сжатого компрессором. Клапан 21 открывается в тот момент, когда дверца 8 почти перекрывает окно 13 и закрывается в момент начала открытия дверей 8 окна 13. В этот же момент производится впрыск топлива через форсунки 25 и 26 и воспламенение топлива, микрокапли которого из форсунок 25 попадают на раскаленный корпус 17 теплоинерционного воспламенителя, в результате чего реализуется калильное зажигание всего топлива, поступившего в камеру 14 из форсунок 25 и 26. Chambers 9 and 10 arise when the rotor spring 12 passes through the door 8, which covers the window 13 of the combustion chamber 14 into the chamber 9. The combustion chamber 14 is formed by spherical walls 15 with heat-insulating heat-resistant coating 16. Between the walls 15 of the chamber there is a heat-resistant metal casing 17 of an inertial igniter with electric heating disk 18. The inertia igniter has a device similar to that of a heating circle of an electric stove. It is mounted on brackets 19 in the middle part of the combustion chamber 14 with an electric wire of the heating disk 18 passing to the disk 18 in ceramic insulation 20. The combustion chamber 14 has a valve 21, through the channel 22 of which compressed air from the chamber 24 enters the windows 23 of the chamber 14, connected with a cylinder for compressed air. The valve 21 opens at the moment when the door 8 almost closes the window 13 and closes when the doors 8 of the window 13 begin to open. At the same time, fuel is injected through the nozzles 25 and 26 and the fuel is ignited, the micro-droplets of which from the nozzles 25 fall on the hot case 17 of the heat-inertia igniter, as a result of which the fuel ignition of all the fuel entering the chamber 14 from the nozzles 25 and 26 is realized.

На стороне камеры 14, противоположной окнам 23, прорезаны окна 27, перекрытые клапаном 28, установленным между камерой 14 и паровой камерой 29. Клапан 28 имеет канал 30, соединяющий паровую камеру 29 с камерой 14 в момент открытия дверцы 8 сразу после воспламенения топлива в камере 14. В этот момент пар под давлением, близким к давлению сгоревшей топливной смеси в камере 14, начнет поступать в камеру 19 из трубочек 31, коаксиально установленных радиаторными пластинами 32 в выхлопной трубе 33, соединенной окном 34 с камерой 10. В трубочки 31 водяным насосом под давлением до 200 кг/см2 накачивается вода из бака, установленного, например, под сидением водителя автомобиля.On the side of the chamber 14 opposite the windows 23, windows 27 are cut through by a valve 28 installed between the chamber 14 and the steam chamber 29. The valve 28 has a channel 30 connecting the steam chamber 29 to the chamber 14 at the moment of opening the door 8 immediately after ignition of the fuel in the chamber 14. At this moment, steam at a pressure close to the pressure of the burnt fuel mixture in the chamber 14 will begin to enter the chamber 19 from the tubes 31 coaxially mounted by the radiator plates 32 in the exhaust pipe 33 connected by the window 34 to the chamber 10. Into the tubes 31 by a water pump under dove By pouring up to 200 kg / cm 2 water is pumped from a tank installed, for example, under the seat of a car driver.

Выхлопная труба, выполняя роль теплообменника, нагревает воду выхлопными газами, превращая ее в пар, который с температурой, близкой к температуре отработанных выхлопных газов, выходящих из двигателя, поступает в паровую камеру 29, а выхлопные газы выходят из выхлопной трубы с температурой, близкой к температуре воды, поступающей в трубочки 31. The exhaust pipe, acting as a heat exchanger, heats the water with exhaust gases, turning it into steam, which with a temperature close to the temperature of the exhaust exhaust gases leaving the engine enters the steam chamber 29, and the exhaust gases exit the exhaust pipe with a temperature close to the temperature of the water entering the tubes 31.

Паровая камера 29 имеет продольные перегородки 35, противостоящие высокому давлению пара, между которыми пар проходит от трубочек 31 до клапана 28, установленного в этих перегородках 35. The steam chamber 29 has longitudinal baffles 35, opposed to high vapor pressure, between which the steam passes from the tubes 31 to the valve 28 installed in these baffles 35.

Клапаны 21 и 28 имеют оси их вращения 36 и 37, на концах которых закреплены шестерни 38 и 39, установленные в картерной коробке 40 и находящиеся в зацеплении с сателлитной шестерней 41, которая, в свою очередь, находится в зацеплении с шестерней 42, установленной на вале. Шестерни 38, 39 и 42 имеют равные между собой диаметры и установлены (закреплены) на своих осях так, что клапан 21 соединен камеры 24 и 14 в момент перекрытия дверцей 8 окна 13. При этом сжатый воздух успевает вытеснить остатки пара и газа из камеры 14 в камеру 10, а затем заполнить камеру 14 сжатым воздухом при полностью перекрытом окне 18 дверцей 8. В этот момент электроконтакт 43 шестерни 38 касается контакта, установленного на торцевой стенке камеры 40, в результате чего срабатывают форсунки 25 и 26 с воспламенением впрыскиваемого через них топлива. В завершающий момент впрыска топлива в камеру 14 начинает открываться клапана 28, соединяя паровую камеру 29 с камерой 14. Одновременно начинает открываться окно 13 дверцей 8 в результате того, что ротор 2 освобождает дверцу 8, проходя пружиной 12 за конец пружины 11, а давление газов сгоревшего топлива создает стремительное вращение дверцы 8, скользящей своей пружиной 11 по почти плоской поверхности вращающегося ротора 2. С началом воспламенения топлива, т.е. с началом работы форсунок 25 и 26, клапан 21 перекрывает соединение камер 14 и 24, а клапан 28 начинает соединение камер 14 и 29, которое прерывается клапаном 28 после того, как ротор 2, а следовательно, и клапан 28, повернется на 1/5 - 1/6 своего рабочего хода, т.е. на 40 - 50o после освобождения пружины 11 дверцы 8.Valves 21 and 28 have axes of rotation 36 and 37, at the ends of which gears 38 and 39 are mounted, mounted in the crankcase 40 and meshed with the satellite gear 41, which, in turn, is meshed with the gear 42 mounted on Valais. The gears 38, 39 and 42 have equal diameters and are mounted (fixed) on their axes so that the valve 21 is connected to the chambers 24 and 14 at the moment of closing the door 8 of the window 13. In this case, the compressed air manages to displace the remaining steam and gas from the chamber 14 into the chamber 10, and then fill the chamber 14 with compressed air when the window 18 is completely closed by the door 8. At this moment, the electrical contact 43 of the gear 38 touches the contact mounted on the end wall of the chamber 40, as a result of which the nozzles 25 and 26 are ignited with the fuel injected through them . At the final moment of fuel injection into the chamber 14, the valve 28 begins to open, connecting the steam chamber 29 to the chamber 14. At the same time, the window 13 begins to open with the door 8 as a result of the fact that the rotor 2 releases the door 8, passing the spring 12 beyond the end of the spring 11, and the gas pressure the burnt fuel creates a rapid rotation of the door 8, sliding with its spring 11 on the almost flat surface of the rotating rotor 2. With the beginning of ignition of the fuel, i.e. when the nozzles 25 and 26 start working, valve 21 closes the connection of chambers 14 and 24, and valve 28 starts connecting chambers 14 and 29, which is interrupted by valve 28 after rotor 2, and therefore valve 28, rotates by 1/5 - 1/6 of its working stroke, i.e. 40 - 50 o after the release of the spring 11 of the door 8.

Во время заполнения камеры 14 сжатым воздухом его струя из канала 22 клапана 21 обтекает раскаленную поверхность 16 камеры 14, охлаждая ее и нагреваясь от нее до температуры 200 - 300oС за 5/6 оборота ротора 2 перед воздушным охлаждением стенок 14 камеры 14, эти стенки охлаждались паром, выходящим из канала 30 клапана 28, с температурой в 300 - 500oС, который от соприкосновения с поверхностью 16 стенок 15 камеры 14 нагревался до 600 - 700oС, удаляя газы сгоревшего топлива в камеру расширения 9 и смешиваясь с ними, поддерживает высокое давление парогаза на ротор 2 и дверцу 8. На фиг. 4 стрелками показано движение пара при открытом клапане 28 из камеры 29 в камеру 14 и далее в камеру 9 в начале рабочего хода ротора 2. Против воспламенителя 17 окна 22 и 30 перекрываются для того, чтобы выходящие из них струи сжатого воздуха и пара в меньшей мере охлаждали воспламенитель 17, чем стенки камеры 14, а также для установки по середине окон 22 и 30 осей 44 и 45 вращения клапанов 21 и 28 в муфтах 46 и 47 статора 1, воспринимающих часть давления газов и пара на клапаны 21 и 28, другая часть давления воспринимается аналогичными муфтами 46 и 47, установленными на статоре 1 по краям камеры 14 против торцевых стенок 48 и 49 статора 1.While filling the chamber 14 with compressed air, its jet from the channel 22 of the valve 21 flows around the hot surface 16 of the chamber 14, cooling it and heating from it to a temperature of 200 - 300 o C for 5/6 of the revolution of the rotor 2 before air cooling of the walls 14 of the chamber 14, these the walls were cooled by steam leaving the channel 30 of the valve 28, with a temperature of 300 - 500 o C, which from contact with the surface 16 of the walls 15 of the chamber 14 was heated to 600 - 700 o C, removing the gases of the burnt fuel into the expansion chamber 9 and mixing with them , maintains high vapor pressure on rotor 2 and engine rtsu 8. FIG. 4, the arrows show the movement of steam with the valve 28 open from the chamber 29 into the chamber 14 and then into the chamber 9 at the beginning of the working stroke of the rotor 2. Against the igniter 17, the windows 22 and 30 are closed so that the outgoing jets of compressed air and steam are at least cooled the igniter 17 than the walls of the chamber 14, and also for installing in the middle of the windows 22 and 30 the axes 44 and 45 of rotation of the valves 21 and 28 in the couplings 46 and 47 of the stator 1, which receive part of the pressure of gases and steam on the valves 21 and 28, the other part pressure is perceived by similar couplings 46 and 47 installed on the stator chamber 1 at the edges 14 against the end walls 48 and 49 of the stator 1.

В картерных коробках 50, установленных на торцевых стенках 49, помещены эксцентрики 51 и 52, установленные на вале 3, и рычаги 53 на осях 7 и 54 дверцы 8. In the crankcase boxes 50 mounted on the end walls 49, eccentrics 51 and 52 mounted on the shaft 3 and levers 53 on the axes 7 and 54 of the door 8 are placed.

Рычаг 53, установленный на оси 7 дверцы 8 и скользящий по цилиндрической поверхности левого ротора 2, скользит по цилиндрической поверхности эксцентрика 51, и рычаг 53, установленный на оси 54 дверцы 7, скользит своей пружиной 11 по правому ротору 2, скользит по эксцентрику 52. Для обеспечения скольжения рычагов 53 по своим эксцентрикам 51 и 52 в картерные коробки 50 залито машинное масло через отверстия, перекрытые пробками 55, до уровня, необходимого для его разбрызгивания во время вращения эксцентриков 51 и 53. Оси 7 и 54 стыкуются (но не соединяются) торцами в муфте, установленной над торцевой стенкой 48. Картерная коробка 40, установленная на внешней торцевой стороне картерной коробки 50 (левой или правой), также имеет машинное масло, залитое в отверстие, перекрытое завинчивающейся пробкой 56, до уровня, необходимого для его разбрызгивания при вращении шестерни 42 с целью смазки зацеплений соответствующих шестерней между собой. Картерные коробки 40 и 50 герметичны, и залитое в них масло не расходуется. Для замены летнего масла на зимнее (и наоборот) в нижней части коробок 40 и 50 имеются отверстия, перекрытые пробками, аналогичные пробкам 55 и 56. На статоре 1 установлен бачок 57 с машинным маслом, предназначенным для смазки внутренней цилиндрической поверхности статора 1. Бачок 57 имеет трубочку 58, соединяющую воздух, находящийся над уровнем масла, с камерами 9 и 10 и два ряда отверстий 59 в статоре 1, через которые масло микропорциями вытекает из бачка 57 в камеру 10 при проходе пружины 12 отверстия трубочки 58 в тот момент, когда отверстие трубочки 58 будет находиться в камере 9 с высоким давлением газов, а отверстия 59 - в камере 10 с низким давлением выхлопных газов. Бачок имеет отверстие для заливки масла, перекрытое завинчивающейся пробкой 60, герметизирующей его. A lever 53 mounted on the axis 7 of the door 8 and sliding along the cylindrical surface of the left rotor 2 slides along the cylindrical surface of the eccentric 51, and a lever 53 mounted on the axis 54 of the door 7 slides with its spring 11 along the right rotor 2, slides along the eccentric 52. To ensure that the levers 53 slide along their eccentrics 51 and 52, engine oil is poured into the crankcase 50 through openings blocked by plugs 55 to the level necessary to spray it during rotation of the eccentrics 51 and 53. Axes 7 and 54 are joined (but do not connect) end faces and in the coupling mounted above the end wall 48. The crankcase 40 mounted on the outer end side of the crankcase 50 (left or right) also has engine oil, which is poured into the hole covered by the screw plug 56, to the level necessary to spray it when rotation of the gear 42 to lubricate the gears of the respective gears with each other. The crankcase 40 and 50 are airtight, and the oil filled in them is not consumed. To replace summer oil with winter oil (and vice versa), holes at the bottom of boxes 40 and 50 are blocked by plugs, similar to plugs 55 and 56. A reservoir 57 with engine oil is installed on stator 1 for lubricating the inner cylindrical surface of stator 1. Tank 57 has a tube 58 connecting the air above the oil level with the chambers 9 and 10 and two rows of holes 59 in the stator 1, through which the oil flows out of the reservoir 57 into the chamber 10 by micro-portions when the spring 12 of the hole of the tube 58 passes when the hole tubules 58 bud It is located in the chamber 9 with a high gas pressure, and the holes 59 are in the chamber 10 with a low exhaust pressure. The tank has a hole for filling oil, blocked by a screw cap 60, which seals it.

Для уменьшения затрат на топливо в воздух, поступающий в камеру сгорания, вводится угольная пыль в количестве, например, равном количеству жидкого или газообразного топлива по его теплотворной способности. Такая концентрация угольной пыли в сжатом воздухе, вводимом в камеру 14, исключает вероятность возникновения самопроизвольного взрыва, но в 2 раза снижает расход жидкого или газообразного топлива. To reduce the cost of fuel, coal dust is introduced into the air entering the combustion chamber in an amount, for example, equal to the amount of liquid or gaseous fuel by its calorific value. This concentration of coal dust in the compressed air introduced into the chamber 14 eliminates the likelihood of a spontaneous explosion, but halves the consumption of liquid or gaseous fuel.

Угольная пыль засыпается в бункер 61, имеющий завинчивающуюся пробку для его герметизации. Из бункера 61 угольная пыль заполняет емкость 62 вращающегося дозатора 63 и при повороте его на 180o высыпается в пылевод 64 и через него в канал 22 вращающегося клапана 21. При дальнейшем повороте клапана 21 канал 22 соединит камеры 24 и 14, в результате чего сжатый воздух камеры 24 вдует всю угольную пыль из канала 22 в камеру 14.Coal dust is poured into the hopper 61, which has a screw cap to seal it. From the hopper 61, coal dust fills the container 62 of the rotating dispenser 63 and when it is rotated 180 ° it pours out into the dust collector 64 and through it into the channel 22 of the rotating valve 21. Upon further rotation of the valve 21, the channel 22 will connect the chambers 24 and 14, resulting in compressed air chamber 24 blows all the coal dust from channel 22 into chamber 14.

На правых концах оси вращения 36 клапана 21 и оси вращения 65 дозатора 63 установлены равные по величине шестерни 66 и 67, находящейся во взаимном зацеплении. При этом шестерня 67 дозатора 63 имеет шлицевое соединение с осью 65 и может быть выведена из зацепления с шестерней 66, если в бункер не засыпана угольная пыль, и работа РДК-18 будет выполняться только на жидком или газообразном топливе. At the right ends of the axis of rotation 36 of the valve 21 and the axis of rotation 65 of the dispenser 63, equal gears 66 and 67 are in mutual engagement. In this case, the gear 67 of the dispenser 63 has a spline connection with the axis 65 and can be disengaged from the gear 66 if coal dust is not filled in the hopper, and the RDK-18 operation will be performed only on liquid or gaseous fuel.

На ТЭС работа РДК-18 производится только при наличии в бункере 61 угольной пыли и по этой причине только при зацеплении шестерен 66 и 67. At TPPs, the operation of RDK-18 is carried out only if there is coal dust in the hopper 61 and for this reason only when gears 66 and 67 are engaged.

В камеру 14 через форсунки 25 и 26 поступает природный газ от магистрального газопровода. Для воспламенения природного газа в верхней части камеры 14 установлены электросвечи 68. При этом форсунки 25 направлены на электросвечи 68. In the chamber 14 through the nozzles 25 and 26 receives natural gas from the main gas pipeline. To ignite natural gas, electric candles 68 are installed in the upper part of the chamber 14. In this case, nozzles 25 are directed to electric candles 68.

Статор, ротор и паровая камера имеют теплоизолирующее покрытие 69 (как и покрытие 16), обозначенное на фиг. крестообразной штриховкой. The stator, rotor and steam chamber have a heat-insulating coating 69 (like coating 16), indicated in FIG. cross hatching.

Дверца 8 по краям имеет ребра жесткости 70 (фиг. 6). В ребре жесткости 70 выточен паз 71, в котором размещены подпружиненный вкладыш 72 с пружиной 73. Вкладыш 72 при вращении дверцы 8 скользит по торцевой поверхности 48 статора 1, перекрывая зазор в 0,1-0,2 мм между ребрами жесткости 70 и поверхностью 48 и препятствуя тем самым утечке парогаза. The door 8 at the edges has stiffeners 70 (Fig. 6). A groove 71 is grooved in the stiffener 70, in which a spring-loaded insert 72 with a spring 73 is placed. When the door 8 rotates, the insert 72 slides along the end surface 48 of the stator 1, overlapping a gap of 0.1-0.2 mm between the stiffening ribs 70 and surface 48 and thereby preventing the leakage of steam and gas.

Работа РДК-18 и его эффективность. The work of RDK-18 and its effectiveness.

РДК-18 может работать на газообразном и жидком топливе. В жидкое топливо может добавляться пылевидный каменный уголь в пропорции, при которой стабильно (надежно) работает форсунка 48. Возможность использования пылевидного угля в РДК-18 обусловлена во много раз большими зазорами между цилиндрической поверхностью статора и заслонкой, чем между поршнем и цилиндром в ДВС. По этой причине частицы золы, образующейся после сгорания пылевидного угля, проходят в вышеупомянутые зазоры без абразивного воздействия на цилиндрическую поверхность статора. Кроме того, эти частицы еще продуваются паром, поступающим в камеру 9 из паровой камеры 29 при каждом обороте ротора 2. Использование пылевидного угля, вдуваемого в камеру сгорания сжатым воздухом и добавляемого в жидкое топливо (например, в дизельное) в количестве, при котором надежно работают форсунки 25 и 26, может существенно уменьшить затраты на топливо для работы РДК-18. RDK-18 can run on gaseous and liquid fuels. Pulverized coal can be added to liquid fuel in a proportion at which nozzle 48 operates stably (reliably). The possibility of using pulverized coal in RDK-18 is caused by many times greater gaps between the cylindrical surface of the stator and the shutter than between the piston and cylinder in the internal combustion engine. For this reason, particles of ash formed after the combustion of pulverized coal pass into the aforementioned gaps without abrasive impact on the cylindrical surface of the stator. In addition, these particles are still purged with steam entering the chamber 9 from the steam chamber 29 at each revolution of the rotor 2. The use of pulverized coal, blown into the combustion chamber with compressed air and added to liquid fuel (for example, diesel) in an amount at which it is reliable nozzles 25 and 26 are working, can significantly reduce fuel costs for the operation of RDK-18.

При переходе с одного топлива на другое производят изменения в установке выпускного клапана компрессора для получения сжатого воздуха с давлением, соответствующим октановому числу применяемого топлива для работы РДК-18. When switching from one fuel to another, changes are made in the installation of the exhaust valve of the compressor to produce compressed air with a pressure corresponding to the octane number of the fuel used to operate RDK-18.

Перед пуском РДК-18 производят заполнение баков для воды и жидкого топлива или баллонов для сжиженного газа и засыпку угольной пыли в бункер 61, а также заполнение баков 57 и картерных коробок 40 и 50 машинным маслом до заданного уровня. При этом обращают внимание на герметичность баков, бункеров и картерных коробок в результате завинчивания в них пробок, перекрывающих отверстия, предназначенные для заполнения их емкостей соответствующим заполнителем. Before starting RDK-18, tanks for water and liquid fuel or cylinders for liquefied gas are filled and coal dust is filled into hopper 61, as well as tanks 57 and crankcase 40 and 50 are filled with engine oil to a predetermined level. At the same time, pay attention to the tightness of the tanks, bunkers and crankcase as a result of screwing in them plugs that overlap the holes designed to fill their containers with appropriate filler.

Пуск РДК-18 может производиться при любой температуре наружного воздуха за 1-2 мин времени нажатием клавиши "Пуск". При этом компьютер включает в электроцепь аккумулятора электронагреватель 18, разогревающий наружный корпус 17 воспламенителя до температуры, достаточной для калийного воспламенения топлива, выпускаемого из форсунок 25 на корпус 17. Через минуту времени, необходимого для разогрева корпуса 17 воспламенения, электронагреватель 18 выключается, включаются компрессор, топливный насос, стартер и форсунки 25 и 26, в результате чего РДК-18 начинает работать, а стартер автоматически выключается после 1-2 оборотов ротора 2. Через 1-2 мин работы РДК-18 включаются водяной насос и в трубочки 31 начинает поступать вода, которая, отбирая тепло от выходных газов через стенки трубочек 31 и с помощью радиаторных пластин 32, на полпути к паровой камере 29 превратится в пар высоких параметров с давлением более 100 кг/см2 и с температурой более 300oС. Этот пар из камеры 29 через канал 30 периодически открывающегося клапана 28 начнет поступать в камеру 14 после воспламенения в ней топливной смеси (из жидкого или газообразного топлива) и сжатого воздуха с угольной пылью. При этом температура пара будет повышаться от раскаленных стенок камеры 14, а стенки камеры 14 будут охлаждаться до 600oС, и пар, смешиваясь с газами сгоревшей топливной смеси, будет поступать в камеру расширения 9, увеличивая работу, совершаемую ротором 2 за свой рабочий ход.The RDK-18 can be started at any outdoor temperature for 1-2 minutes by pressing the "Start" key. In this case, the computer includes an electric heater 18 in the battery circuit, heating the outer igniter body 17 to a temperature sufficient for potassium ignition of the fuel discharged from the nozzles 25 to the housing 17. After a minute of the time required to heat the ignition housing 17, the electric heater 18 is turned off, the compressor is turned on, the fuel pump, starter and injectors 25 and 26, as a result of which the RDK-18 starts to work, and the starter automatically turns off after 1-2 revolutions of the rotor 2. After 1-2 minutes of operation, the RDK-18 Xia water pump and tube 31 begins to receive water which, taking away the heat from the exhaust gases through the ducts wall 31 and through the fins 32, midway the vapor chamber 29 will turn to steam with high parameters with pressure of more than 100 kg / cm 2 and with temperature more than 300 o C. This vapor from the chamber 29 through the channel 30 of the periodically opening valve 28 will begin to flow into the chamber 14 after ignition of the fuel mixture (from liquid or gaseous fuel) and compressed air with coal dust. In this case, the steam temperature will increase from the hot walls of the chamber 14, and the walls of the chamber 14 will be cooled to 600 o C, and the steam, mixed with the gases of the burnt fuel mixture, will enter the expansion chamber 9, increasing the work performed by the rotor 2 during its working stroke .

Существенным отличием охлаждения камеры сгорания и прилегающих к ней поверхностей РДК-18 является то, что тепловая энергия поверхностей охлаждаемых паром не теряется, а используется для получения дополнительной механической энергии движения ротора двигателя, и при этом используются те же устройства этого двигателя, что и для выработки механической энергии за счет тепловой энергии сжигаемого топлива. Существенным для повышения КПД двигателя является то, что охлаждаются паром поверхности, непосредственно подвергающиеся нагреванию раскаленными газами сгоревшего топлива, т.к. эти поверхности изолируются не теплопроводным покрытием от металлических деталей двигателя, защищая их от воздействия высоких температур. Кроме того, теплоизоляционное покрытие обладает малой теплоемкостью и для его нагревания и охлаждения требуется во много раз меньшая затрата тепловой энергии, чем для нагревания и охлаждения металла деталей, не защищенного теплоизоляцией. По данному признаку РДК-18 может конкурировать с керамическим ДВС, существенно превосходя его по всем другим технико-экономическим характеристикам. A significant difference between the cooling of the combustion chamber and the adjacent surfaces of RDK-18 is that the thermal energy of the surfaces cooled by steam is not lost, but is used to obtain additional mechanical energy for the movement of the engine rotor, and the same devices of this engine are used as for generating mechanical energy due to the thermal energy of the fuel burned. It is essential to increase the efficiency of the engine that surfaces that are directly exposed to heating by the hot gases of the burned fuel are cooled by steam, because these surfaces are not insulated with a heat-conducting coating from metal parts of the engine, protecting them from exposure to high temperatures. In addition, the heat-insulating coating has a low heat capacity and for its heating and cooling many times less heat energy is required than for heating and cooling metal parts that are not protected by thermal insulation. According to this feature, RDK-18 can compete with ceramic ICE, significantly surpassing it in all other technical and economic characteristics.

Сжатый воздух в камеру сгорания поступает из камеры 24 с температурой наружного воздуха, а стенки камеры сгорания до поступления в нее воздуха из камеры 24 были уже охлаждены паром до температуры в 500 - 600oС. По этой причине воздух, охлаждая стенки камеры 14, нагревается до 200 - 300oС, т.е. до в 2 - 3 раза меньшей температуры, чем сжатый воздух в камере сгорания ПДВС, и при равном объеме камер сгорания РДК-18 и ПДВС в камеру сгорания РДК-18 заходит в 2 - 3 раза большая масса воздуха равной степени сжатия с учетом того, что при меньшей температуре сжатого воздуха допустима большая степень его сжатия, в камеру сгорания РДК-18 будет заходить масса воздуха более чем в 2 раза превышающая массу воздуха, заходящую в камеру сгорания равного объема ПДВС.Compressed air enters the combustion chamber from the chamber 24 with the temperature of the outside air, and the walls of the combustion chamber before the air from the chamber 24 were already cooled by steam to a temperature of 500 - 600 o C. For this reason, the air, cooling the walls of the chamber 14, is heated up to 200 - 300 o C, i.e. up to 2–3 times lower temperature than compressed air in the combustion chamber of the engine, and with an equal volume of the combustion chambers RDK-18 and PDVS, the combustion chamber of the RDK-18 enters 2 to 3 times the mass of air of an equal degree of compression, taking into account that at a lower temperature of compressed air, a large degree of compression is permissible, an air mass more than 2 times the mass of air entering the combustion chamber of an equal volume of air-breathing engine will enter the RDK-18 combustion chamber.

Охлаждение сжатым воздухом камеры 14 производится до минимально-возможной температуры сжатого воздуха заполнившего камеру 14, т.к. чем ниже будет эта температура, тем ниже будет и максимальная температура горения топливной смеси и тем меньше будет ядовитых окислов азота в выхлопных газах двигателя. Меньше будут тепловые потери, меньше будет тепловое воздействие на материал стенок, соприкасающихся с раскаленными газами, меньше будет потеря тепловой энергии, расходуемой на диссоциацию (при температуре выше 2000oС водяного пара на H2 и O2 и углекислого газа на CO и O2, меньше будет затрата тепла на теплоемкость воздуха и водяного пара, возрастающая с увеличением температуры газов сгоревшего топлива. В результате этих изменений увеличивается разность температур до воспламенения топлива и после его сгорания, следовательно, увеличивается давление газов сгоревшего топлива и полезная работа, произведенная ими. Этому положительному признаку будет содействовать меньшая теплоемкость поверхности стенок, соприкасающихся с раскаленными газами, имеющие теплоизолирующее покрытие.The cooling of the chamber 14 with compressed air is carried out to the lowest possible temperature of the compressed air filling the chamber 14, because the lower this temperature, the lower the maximum combustion temperature of the fuel mixture will be and the less toxic nitrogen oxides will be in the exhaust gases of the engine. There will be less heat loss, less will be the thermal effect on the material of the walls in contact with the hot gases, less will be the loss of thermal energy spent on dissociation (at temperatures above 2000 o С water vapor on H 2 and O 2 and carbon dioxide on CO and O 2 , there will be less heat consumption for the heat capacity of air and water vapor, which increases with increasing temperature of the gases of the burned fuel .. As a result of these changes, the temperature difference increases before the ignition of the fuel and after its combustion, therefore, increases gas combustion and useful work done by them.This positive feature will contribute to the lower heat capacity of the surface of the walls in contact with the hot gases, having a heat-insulating coating.

Уменьшение температуры сжатого воздуха перед воспламенением топлива не будет препятствием для его воспламенения, т.к. оно будет происходить в результате возникновения калильного зажигания в момент попадания микрокапель топлива на теплоинерционный воспламенитель, температура корпуса 17 которого будет выше температуры воспламенения топлива. С целью уменьшения степени охлаждения воспламенителя 17 против него окна 23 и 27 перекрываются муфтами 46 и 47 (фиг. 5), и охлаждающие струи пара и воздуха проходят мимо воспламенителя 17, не охлаждая его. Reducing the temperature of the compressed air before igniting the fuel will not be an obstacle to its ignition, because it will occur as a result of the occurrence of glow ignition at the time of contact of the micro droplets of fuel on the inertia igniter, the temperature of the housing 17 of which will be above the ignition temperature of the fuel. In order to reduce the degree of cooling of the igniter 17 against it, the windows 23 and 27 are blocked by clutches 46 and 47 (Fig. 5), and the cooling jets of steam and air pass by the igniter 17 without cooling it.

Сжатие воздуха в компрессоре будет с затратой в 2-3 раза меньшей механической энергии, чем в ПДВС, т.к. в компрессоре сжимаемый воздух охлаждается корпусом статора и его радиальными ребрами, а в ПДВС сжимаемый воздух нагревается от горячих поверхностей поршня и цилиндра. В компрессоре при работе по сжатию воздуха участвуют механизмы, выполненные в расчете на мощность производимой работы в 10 раз меньшую, чем в ПДВС, в котором эту же работу по сжатию равного количества воздуха производят механизмы, рассчитанные на выполнение работы по времени рабочего хода поршня, т.е. на мощность в 10 раз большую, чем затрачиваемая в компрессоре, следовательно, и абсолютные потери энергии ПДВС в процессе сжатия воздуха будут в 10 раз больше абсолютных потерь энергии компрессора на сжатие равного количества воздуха до равного давления. При этом основным преимуществом сжатия воздуха с помощью компрессора по сравнению со сжатием воздуха в ПДВС является возможность исключить из работы ДВС этапы всасывания и сжатия воздуха и уже за счет только этого вдвое увеличить удельную мощность ДВС и существенно повысить его КПД. Кроме того, использование компрессора для сжатия воздуха дает возможность исключить декомпрессию, имеющую место в ПДВС, понизить максимальную температуру горения топливной смеси и ввести в камеру сгорания вместе со сжатым воздухом в его струе угольную пыль в качестве половины потребляемого жидкого топлива. Compression of air in the compressor will be at a cost of 2-3 times less mechanical energy than in MPE, because in the compressor, the compressible air is cooled by the stator housing and its radial ribs, and in the MPE, the compressible air is heated from the hot surfaces of the piston and cylinder. In the compressor during the work on air compression, the mechanisms involved are calculated based on the power of the work performed 10 times less than in the MPE, in which the same work on the compression of an equal amount of air is performed by mechanisms designed to perform work on the time of the piston stroke, t .e. the power is 10 times greater than that spent in the compressor, therefore, the absolute energy losses of the internal combustion engine during air compression will be 10 times greater than the absolute energy loss of the compressor to compress an equal amount of air to equal pressure. At the same time, the main advantage of compressing air with a compressor compared to compressing air in MPEs is the ability to exclude the stages of air intake and compression from ICE operation and, due to this alone, double the specific power of ICEs and significantly increase its efficiency. In addition, the use of a compressor for compressing air makes it possible to eliminate the decompression that occurs in MPEs, lower the maximum combustion temperature of the fuel mixture and introduce coal dust into the combustion chamber along with compressed air in its jet as half of the consumed liquid fuel.

Использование последней возможности реализовано в РДК-18 путем создания герметичного бункера 61, заполненного угольной пылью, верхняя часть которого соединена патрубком, перекрываемым краном, с камерой 24. Из нижней части бункера угольная пыль пересыпается в емкость 62 вращающегося дозатора 63, а затем в согласованный с помощью шестерен 66 и 67 момент времени (выноска из фиг. 1) высыпается через пылевод 64 в канал 22 клапана 21. В следующий момент времени в результате дальнейшего поворота клапана 21 канал 22 соединяет камеру 24 с камерой сгорания 14, и сжатый воздух камеры 24 в своей струе вдувает в камеру 14 всю порцию угольной пыли, засыпанной из емкости 62 дозатора 63 в канал 22 клапана 21. Дозатор 63 подает в пылевод такое количество угольной пыли, которое создает ее максимально допустимую концентрацию в воздухе, вдуваемом в камеру 14 через клапана 21, исключающую вероятность угольной пыли и обеспечивающую ее полное сгорания вместе с жидким или газообразным топливом, вводимым через форсунки в камеру 14, заполненную воздухом с угольной пылью. При этом в жидкое топливо добавляют угольную пыль в максимально допустимом количестве, исключающем нестабильную (надежную) работу форсунок 25 и 26, впрыскивающих жидкое топливо с угольной пылью в камеру 14. The use of the latter opportunity was implemented in RDK-18 by creating a sealed hopper 61 filled with coal dust, the upper part of which is connected by a nozzle, blocked by a crane, to the chamber 24. From the lower part of the hopper, coal dust is poured into a container 62 of a rotating dispenser 63, and then into the agreed with using gears 66 and 67, a moment of time (callout from Fig. 1) is poured through the dust pipe 64 into the channel 22 of the valve 21. At the next time, as a result of further rotation of the valve 21, the channel 22 connects the chamber 24 to the combustion chamber 14, and the fresh air of the chamber 24 in its jet blows into the chamber 14 the entire portion of coal dust that is poured from the container 62 of the batcher 63 into the channel 22 of the valve 21. The batcher 63 feeds into the dust duct such an amount of coal dust that creates its maximum allowable concentration in the air blown into the chamber 14 through a valve 21, which eliminates the possibility of coal dust and ensures its complete combustion along with liquid or gaseous fuel introduced through nozzles into a chamber 14 filled with air with coal dust. In this case, coal dust is added to the liquid fuel in the maximum permissible amount, excluding the unstable (reliable) operation of the nozzles 25 and 26 injecting liquid fuel with coal dust into the chamber 14.

Угольную пыль изготовляют на специализированном производстве из высококалорийных и малозольных углей с размером частиц шаровой формы не более 20 мкм, например, по технологии, разработанной к.т.н Р.Бычковым (журнал ИР N 1, 1997, с. 9). Coal dust is produced in a specialized production from high-calorie and low-ash coals with a particle size of a spherical shape of not more than 20 microns, for example, according to the technology developed by Ph.D. R. Bychkov (journal IR N 1, 1997, p. 9).

Возможность применения в РДК-18 угольной пыли в качестве топлива обусловлена зазором в 1-2 мм между поверхностями ротора 2 и статора 1, перекрытым пружиной 12, и между поверхностями ротора 2 и дверцы 8, перекрытым пружиной 11, а также продувкой камеры сгорания 14 и камеры расширения 9 паром высоких параметров. The possibility of using coal dust in RDK-18 as a fuel is due to a gap of 1-2 mm between the surfaces of the rotor 2 and stator 1, blocked by a spring 12, and between the surfaces of the rotor 2 and door 8, blocked by a spring 11, as well as by blowing the combustion chamber 14 and expansion camera 9 steam high settings.

Пар высоких параметрах получается за счет утилизации тепла выхлопных газов в трубочках 31, установленных с помощью радиаторных пластин 32 в выхлопной трубе 33, как в теплообменнике, из воды, закачиваемой в трубочки 31 водяным насосом с давлением более 100 кг/см2. При этом вода в трубочках 31 движется в направлении, противоположном направлению движения выхлопных газов в выходной трубе 33, и выходит из трубочек 31 в камеру 29 в виде пара с температурой, немного меньше (не более 50oС) температуры выхлопных газов, выходящих из камеры 9 в выхлопную трубу 33, а выхлопные газы выходят из выхлопной трубы с температурой, немного большой (не более 100oС) температуры воды, нагнетаемой в трубочки 31 водяным насосом.Vapor of high parameters is obtained due to the heat recovery of the exhaust gases in the tubes 31 installed using radiator plates 32 in the exhaust pipe 33, as in a heat exchanger, from water pumped into the tubes 31 by a water pump with a pressure of more than 100 kg / cm 2 . When this water in the tubes 31 moves in the opposite direction to the exhaust gases in the outlet pipe 33, and exits the tubes 31 into the chamber 29 in the form of steam with a temperature slightly lower (not more than 50 o C) the temperature of the exhaust gases leaving the chamber 9 into the exhaust pipe 33, and the exhaust gases exit the exhaust pipe with a temperature slightly higher (not more than 100 ° C. ) of the temperature of the water pumped into the tubes 31 by the water pump.

Пар с давлением более 100 кг/см2 и температурой более 300oС из камеры 29 через клапан 30 цилиндрического клапана 28 начинает поступать в камеру 14 в момент догорания в ней топливной смеси и совпадающий с моментом начала открывания дверцей 8 окна 13, соединяющего камеру 14 с камерой 9 в начальный момент рабочего хода (вращения) ротора 2, после прохода его пружины 12 пружины 11 дверцы 8. При этом в результате быстрого увеличения объема камеры расширения (в десятки раз быстрее, чем в ПДВС при равной скорости вращения вала от ВМТ на 10o) давление газов в камере 14 с открытием канала 30 клапана 28 станет меньше давления пара, который, проходя в камеру 9, будет поддерживать в ней высокое давление парогаза на ротор 2 и дверцу 8, увеличивая объем рабочего тела - парогаза вплоть до закрытия канала 30 поворотом цилиндрического клапана 28 на угол в 20 - 30o.Steam with a pressure of more than 100 kg / cm 2 and a temperature of more than 300 o C from the chamber 29 through the valve 30 of the cylindrical valve 28 begins to flow into the chamber 14 at the time of burning out the fuel mixture in it and coinciding with the moment the door 8 starts opening the window 13 connecting the chamber 14 with the camera 9 at the initial moment of the working stroke (rotation) of the rotor 2, after the passage of its spring 12 of the spring 11 of the door 8. In this case, as a result of a rapid increase in the volume of the expansion chamber (ten times faster than in the internal combustion engine at an equal shaft speed from TDC to 10 o ) chamber gas pressure 14 with the opening of the channel 30 of the valve 28 will become less than the vapor pressure, which, passing into the chamber 9, will maintain a high pressure of steam gas on the rotor 2 and door 8, increasing the volume of the working fluid - steam gas until the channel 30 is closed by turning the cylinder valve 28 by an angle at 20 - 30 o .

Во время открытия клапана 28 давление пара в камере 29 уменьшится в 1,5 - 2 раза, но вода, подаваемая насосом, продвинется по трубочкам 31 к камере 29, превращаясь в пар, который будет поддерживать высокое давление в камере 29. Камера 29 в этом случае выполняет роль стабилизатора давления пара, и ее объем выбирается таким, чтобы давление в ней пара не уменьшалось бы более чем в 2 раза при открытии клапана 28, а вода в трубочках не подвигалась бы более чем на половину их длины без превращения в пар. Пар, проходя через камеру 14, охлаждает ее стенки до 600 - 700oС, нагреваясь за счет охлаждения стенок камеры 14, статора, ротора и дверцы до 500 - 600oС и смешиваясь с газами сгоревшей топливной смеси, понижает их температуру без понижения давления парогаза в результате расширения пара при его нагревании и увеличения массы парогаза за счет поступления пара из камеры 29.When the valve 28 is opened, the vapor pressure in the chamber 29 will decrease by a factor of 1.5 - 2, but the water supplied by the pump will move through the tubes 31 to the chamber 29, turning into steam, which will maintain a high pressure in the chamber 29. The chamber 29 in this In this case, it plays the role of a steam pressure stabilizer, and its volume is chosen so that the pressure in it does not decrease by more than 2 times when opening valve 28, and the water in the tubes does not move more than half their length without turning into steam. The steam passing through the chamber 14 cools its walls to 600 - 700 o C, being heated by cooling the walls of the chamber 14, the stator, the rotor and the door to 500 - 600 o C and mixing with the gases of the burned fuel mixture, lowers their temperature without lowering the pressure vapor gas as a result of expansion of the steam when it is heated and an increase in the mass of the vapor gas due to the steam from the chamber 29.

Таким образом, пар, полученный за счет утилизации тепла выхлопных газов и перегретый за счет охлаждения внутренних поверхностей камер 14 и 9, соприкасающихся с раскаленными газами сгоревшего топлива, увеличивает КПД и удельную мощность РДК-18 соответственно не менее чем в 2 и в 10 раз по сравнению с ПДВС. Таким образом не только реализуется утилизация до 90% тепла, теряемого в ПДВС с выхлопными газами, но и исключается необходимость в водяном охлаждении блока цилиндров ПДВС, уносящим до 30% тепловой энергии сгоревшего топлива. Thus, the steam obtained by utilizing the heat of the exhaust gases and superheated by cooling the internal surfaces of the chambers 14 and 9 in contact with the hot gases of the burned fuel increases the efficiency and specific power of the RDK-18, respectively, by at least 2 and 10 times compared with MPE. Thus, not only is the utilization of up to 90% of the heat lost in the MPE with exhaust gases realized, but the need for water cooling of the MPE cylinder block, which takes up to 30% of the thermal energy of the burned fuel, is eliminated.

Давление парогазовой смеси на дверцу 8 при рабочем ходе левого ротора 2 передается через ее ось вращения 7 на рычаг 53, который при вращении эксцентрика 51 скользит своим концом полуцилиндрической поверхности эксцентрика 51, смазанной маслом, залитым в картерную коробку 50. Таким устройством в любой момент вращения ротора 2 между краем дверцы 8 с пружиной 11 и цилиндрической поверхностью ротора 2 сохраняется зазор в 1-2 мм, перекрытый пружиной 11, которая прижимается к поверхности ротора только давлением парогаза непосредственно на нее вне зависимости от давления парогаза на всю поверхность дверцы 8. Во время открывания дверцей 8 окна 13 большое давление парогаза на дверцу 8 создает большое давление конца рычага 53 на плоскую часть эксцентрика 51, в результате чего возникает дополнительный крутящий момент силы давления рычага 53 на эксцентрик 51, увеличивающий крутящий момент сил давления парогаза на ротор 2. The pressure of the gas-vapor mixture on the door 8 during the working stroke of the left rotor 2 is transmitted through its axis of rotation 7 to the lever 53, which, when the eccentric 51 rotates, slides its end to the semicylindrical surface of the eccentric 51, lubricated with oil, poured into the crankcase 50. Such a device at any moment of rotation of the rotor 2 between the edge of the door 8 with the spring 11 and the cylindrical surface of the rotor 2, a gap of 1-2 mm is maintained, covered by a spring 11, which is pressed against the rotor surface only by the pressure of the vapor-gas directly on it the pressure of the vapor-gas on the entire surface of the door 8. When opening the door 8 of the window 13, the high pressure of the vapor-gas on the door 8 creates a large pressure of the end of the lever 53 on the flat part of the eccentric 51, resulting in an additional torque pressure of the lever 53 on the eccentric 51, increasing torque of the vapor pressure on the rotor 2.

Зазор в 1-2 мм между ротором 2 и статором 1 перекрыт пластинчатой пружиной 12, которая прижимается к поверхности статора, по которой она скользит, только давлением на нее парогаза, достаточным для того, чтобы исключить возможность утечки парогаза между ротором и статором. При сработке пружины 12 в такой мере, что между ней и поверхностью статора образуется зазор в 0,1 - 0,2 мм возможная утечка парогаза в такой зазор не будет иметь практического (существенного) значения, т.к. струя утечки парогаза должна обогнать ротор, а этому будет препятствовать скоростной напор выхлопных газов, находящийся между ротором и статором, и слой газов, прилегающих к поверхности статора и имеющих нулевую скорость. К тому же зазор в 0,1 - 0,2 мм, возникший между пружиной 12 и поверхностью статора, исключит трение пружины 12 о статор и дальнейшую обработку этой пружины, т.е. дальнейшее увеличение зазора. Дополнительной мерой, уменьшающей трение и сработку пружины 12, служит бачок 57 с машинным маслом, смазывающим пружину 12 при каждом ее проходе через отверстия 59, из которых выдавливаются микрокапли масла давлением газов, выходящих через трубочку 58 в бачок 57 перед проходом пружины отверстия 59. A 1-2 mm gap between the rotor 2 and the stator 1 is blocked by a leaf spring 12, which is pressed against the surface of the stator, on which it slides, only by the pressure of the vapor gas on it, sufficient to exclude the possibility of leakage of the gas vapor between the rotor and the stator. When the spring 12 is triggered to such an extent that between it and the stator surface a gap of 0.1 - 0.2 mm is formed, the possible leakage of steam and gas into such a gap will not have practical (significant) value, since the steam and gas leakage stream must overtake the rotor, and this will be hindered by the high-pressure head of the exhaust gases located between the rotor and the stator, and a layer of gases adjacent to the stator surface and having zero speed. In addition, a gap of 0.1 - 0.2 mm, which occurred between the spring 12 and the stator surface, eliminates the friction of the spring 12 about the stator and further processing of this spring, i.e. further increase in clearance. An additional measure that reduces friction and the actuation of the spring 12 is a tank 57 with engine oil, which lubricates the spring 12 at each passage through the holes 59, from which microdroplets of oil are squeezed by the pressure of gases exiting through the tube 58 into the tank 57 before the spring of the hole 59 passes.

Способ работы РДК-18 имеет следующие существенные отличия от известных способов работы ДВС. The method of operation of the RDK-18 has the following significant differences from the known methods of internal combustion engine operation.

1. Пуск двигателя производится при любой температуре наружного воздуха за 1-2 мин в результате нагрева теплоинерционного воспламенителя до температуры калильного зажигания топлива, впрыскиваемого из форсунок на воспламенитель, и подачи сжатого воздуха в камеру сгорания из баллона со сжатым воздухом, поступающим от компрессора. 1. The engine is started at any outdoor temperature for 1-2 minutes as a result of heating the inertia igniter to the temperature of ignition of fuel injected from the nozzles to the igniter and supplying compressed air to the combustion chamber from a cylinder with compressed air coming from the compressor.

2. Сжатый воздух вдувается в камеру сгорания с угольной пылью в количестве, избыточным для сгорания угольной пыли и жидкого или газообразного топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания через форсунки. 2. Compressed air is blown into the combustion chamber with coal dust in an amount excessive for the combustion of coal dust and liquid or gaseous fuel injected into the combustion chamber through nozzles.

3. Тепловая энергия выхлопных газов используется в выхлопной трубе, как в теплообменнике, для получения пара высоких параметров, вводимого в камеру сгорания для охлаждения внутренних поверхностей ее стенок и одновременного перегрева пара высоких параметров, смешиваемого с газами сгоревшего топлива в камере расширения двигателя с увеличением КПД и мощности двигателя. 3. The thermal energy of the exhaust gases is used in the exhaust pipe, as in a heat exchanger, to produce a pair of high parameters introduced into the combustion chamber to cool the inner surfaces of its walls and simultaneously overheat the high-temperature steam mixed with the gases of the burned fuel in the engine expansion chamber with an increase in efficiency and engine power.

4. Сжатый воздух, вдуваемый в камеру сгорания с угольной пылью, одновременно используется для последующего охлаждения внутренних поверхностей ее стенок после охлаждения их паром высоких параметров. 4. Compressed air, blown into the combustion chamber with coal dust, is simultaneously used for subsequent cooling of the inner surfaces of its walls after cooling them with steam of high parameters.

5. В жидкое топливо, впрыскиваемое через форсунки в камеру сгорания, вводится угольная пыль в концентрации, при которой еще надежно работают эти форсунки. 5. In the liquid fuel injected through the nozzles into the combustion chamber, coal dust is introduced in a concentration at which these nozzles still operate reliably.

6. Смазка силовых устройств, воспринимающих давление парогаза на дверцу, выведена из зоны высоких температур и давлений парогаза в герметичную картерную коробку, в которой это давление воспринимается рычагом и эксцентриком со смазкой машинным маслом при нормальной температуре и давлении воздуха, исключающих расход масла. 6. Lubrication of power devices that receive steam pressure on the door is removed from the zone of high temperatures and steam pressures into a sealed crankcase in which this pressure is received by a lever and an eccentric lubricated with machine oil at normal temperature and air pressure, excluding oil consumption.

7. Смазка поверхности статора, по которой скользит пластинчатая пружина ротора, перекрывающая зазор между статором и ротором, производится из бачка с машинным маслом, установленным на статоре, микропорциями масла прим каждом обороте ротора в зоне допустимых температур для применения масла в качестве смазки. 7. Lubrication of the stator surface, on which the rotor leaf spring slides, covering the gap between the stator and the rotor, is carried out from the reservoir with machine oil mounted on the stator, micro-portions of oil for each revolution of the rotor in the permissible temperature zone for using oil as a lubricant.

8. Истирание пластинчатой пружины ротора в процессе длительной работы двигателя до величины, при которой возникает зазор между пружиной и поверхностью статора в 0,1 - 0,2 мм, исключает затем трение между пружиной и статором, заменяя ее воздушной смазкой, при которой не происходит дальнейшее истирание пружины и потерь энергии на трение, но допускается утечка парогаза, не имеющая практического значения для эффективности работы РДК-18. 8. Abrasion of the leaf spring of the rotor during prolonged operation of the engine to a value at which a gap between the spring and the stator surface of 0.1 - 0.2 mm occurs, then eliminates friction between the spring and the stator, replacing it with air grease, which does not occur further abrasion of the spring and energy losses due to friction, but steam and gas leakage is not allowed, which is not of practical importance for the efficiency of RDK-18.

Эффективность применения РДК-18 обусловлена в 2 раза большим КПД, в 20 раз большей удельной мощности, в 20 раз меньшей стоимостью изготовления двигателя равной мощностью, в 2 - 3 раза меньшей стоимостью затрачиваемого топлива на тоннокилометр транспортируемого груза при установке РДК-18 на грузовом автомобиле, в 2-3 раза меньшим загрязнением воздуха выхлопными газами при работе РДК-18 по сравнению с ПДВС равной мощности. Большое положительное значение для России имеет замена половины потребляемого жидкого топлива на каменный уголь, переход на использование которого вместо нефтепродуктов исторически неизбежен, и та сторона, которая раньше других стран реализует такую замену, будет иметь существенные технико-экономические преимущества и тем самым большие чем раньше, и в более крупных масштабах эта замена будет осуществлена. The efficiency of using RDK-18 is due to 2 times greater efficiency, 20 times more specific power, 20 times less than the cost of manufacturing an engine of equal power, 2 to 3 times less than the cost of spent fuel per tonne of transported cargo when installing RDK-18 on a truck 2-3 times less air pollution with exhaust gases during the operation of the RDK-18 compared with the MPE of equal power. Of great positive importance for Russia is the replacement of half of the liquid fuel consumed with coal, the transition to the use of which instead of petroleum products is historically unavoidable, and the party that implements such a replacement earlier than other countries will have significant technical and economic advantages and thereby greater than before. and on a larger scale, this replacement will be implemented.

Замена на РДК-18 паровых турбин с паровыми котлами в ТЭС позволит в 2 раза сократить количество потребляемого природного газа за счет использования угольной пыли и одновременно более чем в 2 раза увеличить выработку электроэнергии за счет 2 раза большего КПД РДК-18, чем у паровых турбин с паровыми котлами, работающими в базовом режиме, в то время как РДК-18 будет работать в режиме потребляемой электроэнергии, при котором станут ненужными гидроаккумулирующие станции, пожирающие до 35% перерабатываемой ими электроэнергии из ночной в дневную в соответствии с режимом ее потребления. Replacing steam turbines with steam boilers at TPPs with RDK-18 will allow a 2-fold reduction in the amount of natural gas consumed due to the use of coal dust and at the same time more than 2-fold increase in power generation due to a 2-fold higher efficiency of RDK-18 than steam turbines with steam boilers operating in the basic mode, while RDK-18 will operate in the mode of consumed electricity, in which pumped storage stations devouring up to 35% of the energy they process from night to day will be unnecessary compliance with the regime of its consumption.

Таким образом, на производство каждого кВт-ч электроэнергии потребуется в 4 раза меньше затратить природного газа, а само производство электроэнергии увеличить в 2 раза за счет в 2 раза большего КПД РДК-18. При этом может быть снижена в 2 раза стоимость кВт-ч электроэнергии и увеличена рентабельность ТЭС за счет потребления угольной пыли как более дешевого топлива, чем природный газ. Съэкономленный на ТЭС природный газ может существенно увеличить валютные поступления России от его экспорта и от экспорта электроэнергии, выработка которой на ТЭС удвоится. Thus, the production of each kWh of electricity will require 4 times less natural gas, and the production of electricity itself will be increased 2 times due to the 2 times higher efficiency of RDK-18. At the same time, the cost of kWh of electricity can be reduced by 2 times and the profitability of TPPs due to the consumption of coal dust as a cheaper fuel than natural gas can be increased. Natural gas saved at TPPs can significantly increase Russia's foreign exchange earnings from its exports and from electricity exports, the generation of which will double at TPPs.

Claims (7)

1. Роторный двигатель, содержащий статор, ротор, камеры расширения и выхлопных газов, камеры сгорания, патрубки подачи топлива и сжатого воздуха, отличающийся тем, что в статоре установлена дверца, перекрывающая окно в камеру сгорания и скользящая своей пластинчатой пружиной по цилиндрической поверхности ротора, отделяя камеру расширения от камеры выхлопных газов, на конце оси вращения дверцы установлен рычаг, скользящий по цилиндрической поверхности эксцентрика, закрепленного на валу вращения ротора в герметичной картерной коробке, установленной на торцевой стенке статора, с машинным маслом, залитым в картерную коробку до заданного уровня, на статоре установлена камера сгорания с теплоинерционным воспламенителем в ее средней части, с клапаном ввода в камеру сгорания сжатого воздуха и пара высоких параметров, при этом сжатый воздух вдувается с угольной пылью, ссыпаемой в клапан через пылевод из емкости дозатора, заполняемой при вращении дозатора угольной пылью из бункера, а пар высоких параметров вводится в камеру сгорания клапаном из паровой камеры, соединенной с трубочками, установленными в выхлопной трубе, как теплообменнике, и соединенными с насосом, поставляющих в них воду под давлением более 100 кг/см2, клапаны впуска в камеру сгорания пара и воздуха имеют на концах своих осей вращения шестерни, находящиеся в зацеплении друг с другом и через шестерню-сателлит в зацеплении с равной им шестерней, установленной на оси вращения ротора, клапан воздуха имеет еще шестерню, установленную на противоположном конце оси его вращения и находящуюся в зацеплении с равной ей шестерней, установленной на оси вращения дозатора, ротор имеет пластинчатую пружину, скользящую по цилиндрической поверхности статора, статор имеет окна в камеру сгорания и в выхлопную трубу и бачок с машинным маслом, установленный на наружной цилиндрической поверхности статора с отверстиями во внутреннюю часть статора, имеющую температуру, допустимую для использования масла как смазки для пластинчатой пружины ротора, камера сгорания, дверца, статор, ротор, паровая камера и выхлопная труба имеют теплоизолирующее покрытие, уменьшающее тепловые потери двигателя, двигатель имеет две и более камеры расширения с роторами, камерами сгорания, дверцами и другими вышеперечисленными устройствами, установленными на статоре, при этом роторы установлены на валу вращения двигателя так, что их пластинчатые пружины скользят по диаметрально противоположным цилиндрическим поверхностям статора и у каждого ротора есть свой эксцентрик с рычагом на общей оси с дверцей данного ротора.1. A rotary engine containing a stator, a rotor, expansion chambers and exhaust gases, a combustion chamber, nozzles for supplying fuel and compressed air, characterized in that the stator has a door that closes the window into the combustion chamber and slides with its leaf spring along the cylindrical surface of the rotor, separating the expansion chamber from the exhaust chamber, at the end of the axis of rotation of the door there is a lever sliding along the cylindrical surface of the eccentric mounted on the rotor shaft of the rotor in a sealed crankcase, mounted on the end wall of the stator, with engine oil filled into the crankcase to a predetermined level, the stator has a combustion chamber with a heat-inertia igniter in its middle part, with a valve for introducing compressed air and a pair of high parameters into the combustion chamber, while the compressed air is blown with coal dust poured into the valve through a dust pipe from the dispenser tank, filled with coal dust from the hopper when the dispenser is rotated, and high-quality steam is introduced into the combustion chamber by a valve from a steam chamber connected to the pipe glasses mounted in the exhaust pipe as a heat exchanger and connected to the pump supplying them with water under pressure over 100 kg / cm 2, the inlet valves to the combustion steam chamber and air are at the ends of its gear rotation axes, are meshed with each other and through the gear-satellite in meshing with an equal gear mounted on the axis of rotation of the rotor, the air valve has another gear mounted on the opposite end of the axis of rotation and in gear with an equal gear mounted on the axis of rotation I of the dispenser, the rotor has a leaf spring sliding along the cylindrical surface of the stator, the stator has windows in the combustion chamber and in the exhaust pipe and tank with engine oil mounted on the outer cylindrical surface of the stator with holes in the inner part of the stator, which has a temperature acceptable for using oil as lubricants for the leaf spring of the rotor, the combustion chamber, the door, the stator, the rotor, the steam chamber and the exhaust pipe have a heat-insulating coating that reduces the heat loss of the engine, the engine There are two or more expansion chambers with rotors, combustion chambers, doors and other devices listed above mounted on the stator, while the rotors are mounted on the motor rotation shaft so that their leaf springs slide along diametrically opposite cylindrical surfaces of the stator and each rotor has its own eccentric with a lever on a common axis with the door of this rotor. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что герметичный бункер с угольной пылью установлен над дозатором с емкостью, заполняемой при вращении дозатора угольной пылью из бункера, которая при повороте дозатора вниз емкостью высыпается через пылевод в канал клапана, который при последующем повороте клапана соединяет камеру сгорания с камерой для сжатого воздуха. 2. The engine according to claim 1, characterized in that the sealed hopper with coal dust is installed above the dispenser with a container filled with coal dust from the hopper when the dispenser is rotated, which, when the dispenser is turned down, is poured through the dust pipe into the valve channel, which, when the valve is subsequently rotated, connects the combustion chamber to the compressed air chamber. 3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что трубочки, соединяющие водяной насос с паровой камерой, установлены в выхлопной трубе с помощью радиаторных пластин, увеличивающих
поверхность теплообмена между водой, а затем паром и выхлопными газами, при этом направление движения воды, а затем и пара, в который она превращается, и выхлопных газов взаимно противоположны, каждая из трубочек, выходящих из выхлопной трубы, соединена со своей продольной частью паровой камеры, разделенной перегородками, упрочняющими паровую камеру и образующими ободы, в которых вращается клапан между паровой камерой и камерой сгорания.3. The engine according to claim 1, characterized in that the tubes connecting the water pump to the steam chamber are installed in the exhaust pipe using radiator plates increasing
the heat exchange surface between water and then steam and exhaust gases, while the direction of movement of water, and then the steam into which it turns, and exhaust gases are mutually opposite, each of the tubes exiting the exhaust pipe is connected to its longitudinal part of the steam chamber divided by partitions, reinforcing the steam chamber and forming rims in which the valve rotates between the steam chamber and the combustion chamber. 4. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что теплоинерционный воспламенитель выполнен в виде полого металлического диска, установленного в камере сгорания своей осевой плоскостью перпендикулярно осям вращения клапанов и дверцы, контактирующего с внутренним диском электронагревателя из материала с большим электрическим сопротивлением, к центральной части которого подведен электропровод в керамической изоляции, при этом наружный диск из тугоплавкого (жаропрочного) металла установлен кронштейнами в средней части камеры сгорания и через массу двигателя включен в электроцепь аккумулятора с выключателем, включающим и прерывающим эту цепь компьютером. 4. The engine according to claim 1, characterized in that the inertia igniter is made in the form of a hollow metal disk mounted in the combustion chamber with its axial plane perpendicular to the axes of rotation of the valves and the door in contact with the inner disk of the electric heater from a material with high electrical resistance, to the central part of which an electric wire is supplied in ceramic insulation, while an external disk of refractory (heat-resistant) metal is mounted by brackets in the middle of the combustion chamber and through m engine assu is included in the battery circuit with a switch that turns on and off the computer. 5. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что верхние форсунки, впрыскивающие топливо в камеру сгорания, направлены в верхнюю часть диска воспламенителя и установлены в непосредственной близости к нему, обеспечивающей возможность попадания микрокапель топлива на воспламенитель, нижние форсунки установлены с расчетом равномерного распыления топлива по всему объему камеры сгорания. 5. The engine according to claim 1, characterized in that the upper nozzles injecting fuel into the combustion chamber are directed to the upper part of the igniter disk and are installed in close proximity to it, which makes it possible for micro droplets of fuel to enter the igniter, the lower nozzles are installed with the expectation of uniform atomization fuel throughout the combustion chamber. 6. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что дверцы по боковым краям имеют ребра жесткости с пазом, в котором установлен подпружиненный вкладыш, перекрывающий зазор между поверхностью торцевой стенки статора и боковой поверхностью дверцы, что механизм, включающий дверцу с осью, рычагом и эксцентриком, обеспечивает зазор между цилиндрической поверхностью ротора и дверцей, равный 1-2 мм, перекрытый пластинчатой пружиной, и передает давление парогаза на дверцу через ось вращения дверцы на рычаг и эксцентрик, смазываемый машинным маслом в герметичной картерной коробке при нормальной температуре. 6. The engine according to claim 1, characterized in that the doors on the lateral edges have stiffening ribs with a groove in which a spring-loaded insert is installed, covering the gap between the surface of the stator end wall and the side surface of the door, which is a mechanism comprising a door with an axis, a lever and eccentric, provides a gap between the cylindrical surface of the rotor and the door, equal to 1-2 mm, covered by a leaf spring, and transfers the vapor pressure to the door through the axis of rotation of the door to the lever and the eccentric, lubricated with machine oil in the seal ary crankcase box at normal temperature. 7. Способ работы роторного двигателя, включающий пуск двигателя, его охлаждение во время работы и способ получения механической энергии за счет энергии сжигаемого топлива, отличающийся тем, что пуск двигателя производится при любой температуре наружного воздуха в результате электронагрева теплоинерционного воспламенителя до температуры калийного зажигания топлива, впрыскиваемого из форсунок на воспламенитель, что в жидкое топливо добавляется угольная пыль в количестве, при котором еще надежно работают форсунки, что сжатым воздухом вдувается в камеру сгорания угольная пыль, поставляемая из бункера с помощью дозатора в канал клапана, через который сжатым воздухом вместе с угольной пылью заполняется камера сгорания перед впрыском в нее жидкого топлива, что охлаждение камеры сгорания производится ее внутренней поверхности, покрытой теплоизоляцией, вначале с момента открытия дверцы с помощью пара высоких параметров с температурой в 350-400oC до поворота ротора на 30o, а затем с помощью сжатого воздуха с температурой наружного воздуха при заполнении камеры сгорания с момента закрытия дверцы до момента подачи топлива через форсунки в камеру сгорания, пар высоких параметров получают в результате использования тепла выхлопных газов в выхлопной трубе, как в теплообменнике, с помощью трубочек, в которые нагнетается вода насосом с давлением более 100 кг/см2, испаряясь в них за счет понижения температуры выхлопных газов с 400 - 500oC, выходящих из камеры расширения, до 100oC, выходящих из выхлопной трубы, пар высоких параметров, перегретый при охлаждении камеры сгорания до температуры в 500-600oC, поступает из камеры сгорания в камеру расширения, увеличивая полезную работу по вращению ротора двигателя, его КПД и удельную мощность, что смазка силовых устройств, воспринимающих давление парогаза на дверцу, выведена из зоны высоких температур и давлений парогаза в герметичную картерную коробку, в которой это давление воспринимается рычагом и эксцентриком со смазкой машинным маслом при нормальной температуре и давлении воздуха, исключающим расход масла, что смазка поверхности статора, по которой скользит пластинчатая пружина ротора, перекрывающая зазор между статором и ротором, производится из бачка с машинным маслом, установленным на статоре, микропорциями масла при каждом обороте ротора в зоне допустимых температур для применения масла в качестве смазки; что истирание пластинчатой пружины ротора в процессе длительной работы двигателя до величины, при которой возникает зазор между пружиной и поверхностью статора в 0,1-0,2 мм, исключает затем трение между пружиной и статором, заменяя его воздушной смазкой, при которой не происходит дальнейшее истирание пружины и потерь энергии на трение, не допускается утечка парогаза, не имеющая практического значения для эффективности работы.7. The method of operation of a rotary engine, including starting the engine, cooling it during operation, and a method for producing mechanical energy from the energy of the fuel burned, characterized in that the engine is started at any outdoor temperature as a result of electric heating of the inertia igniter to the temperature of potassium ignition of the fuel, injected from the nozzles onto the igniter, that coal dust is added to the liquid fuel in an amount at which the nozzles still operate reliably, with compressed air in coal dust is supplied into the combustion chamber, supplied from the hopper using a batcher to the valve channel, through which compressed air together with coal dust is filled with the combustion chamber before injection of liquid fuel into it, so that the combustion chamber is cooled on its internal surface covered with thermal insulation, first from the moment opening the door via a pair of high temperature settings 350-400 o C until the rotor rotation through 30 o, and then using compressed air with the outdoor air temperature when filling the combustion chamber with momen and closing the door, until the supply of fuel through the nozzle into the combustion chamber, high-parameter pairs obtained by using exhaust heat in the exhaust pipe as a heat exchanger, via tubes, to which is pumped water with a pressure exceeding 100 kg / cm 2, evaporating in them due to lowering the temperature of the exhaust gases from 400 - 500 o C, leaving the expansion chamber to 100 o C, leaving the exhaust pipe, high-temperature steam, superheated when the combustion chamber is cooled to a temperature of 500-600 o C, comes from cameras burned I’m into the expansion chamber, increasing the useful work of rotating the engine rotor, its efficiency and specific power, so that the lubrication of power devices that receive steam pressure on the door is removed from the zone of high temperatures and steam pressure in a sealed crankcase in which this pressure is received by the lever and eccentric lubricated with machine oil at normal temperature and air pressure, excluding oil consumption, that the stator surface is lubricated, along which the rotor leaf spring slides, covering the gap between the stator and rotor, is made from a tank with engine oil mounted on the stator, micro-portions of oil at each revolution of the rotor in the zone of permissible temperatures for the use of oil as a lubricant; that the abrasion of the rotor leaf spring during prolonged operation of the engine to a value at which a gap between the spring and the stator surface of 0.1-0.2 mm occurs, then eliminates friction between the spring and the stator, replacing it with air grease, at which no further abrasion of the spring and energy losses due to friction; steam and gas leakage is not allowed, which is not of practical importance for work efficiency.
RU97106495/06A 1997-04-18 1997-04-18 Rotary engine рдк-18 and method of its operation RU2121067C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97106495/06A RU2121067C1 (en) 1997-04-18 1997-04-18 Rotary engine рдк-18 and method of its operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97106495/06A RU2121067C1 (en) 1997-04-18 1997-04-18 Rotary engine рдк-18 and method of its operation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2121067C1 true RU2121067C1 (en) 1998-10-27
RU97106495A RU97106495A (en) 1999-03-27

Family

ID=20192244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97106495/06A RU2121067C1 (en) 1997-04-18 1997-04-18 Rotary engine рдк-18 and method of its operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2121067C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7080512B2 (en) Heat regenerative engine
JP5690591B2 (en) Opposite piston internal combustion engine without single block valve
US6209495B1 (en) Compound two stroke engine
US7273023B2 (en) Steam enhanced double piston cycle engine
WO2006024209A1 (en) An engine of a gas-steam turbine type
US8387570B2 (en) Coke burning engine
US3948226A (en) Internal combustion engine
US6314925B1 (en) Two-stroke internal combustion engine with recuperator in cylinder head
RU2121067C1 (en) Rotary engine рдк-18 and method of its operation
US5946903A (en) Internal combustion engine having a separate rotary combustion chamber
WO2008010971A2 (en) Engine reversing and timing control mechanism in a heat regenerative engine
CN102562298A (en) Heat-insulation internal cooling engine
CN1155618A (en) Engine with rotary piston and cam central control and bypass compression
US4498290A (en) Rotary engine
RU2435975C2 (en) Menshov internal combustion engine
RU2095590C1 (en) Rotary engine
WO2000023691A2 (en) Revolving piston rotary toroidal cylinder internal combustion, water, steam, fluid and quantum engine also pump, metering device and assist units all sizes
US20090028739A1 (en) Ring turbo-piston engine and ring turbo-piston supercharger
EP1875055A2 (en) Steam enhanced double piston cycle engine
RU2121066C1 (en) Rotary engine and method of its operation
RU2131523C1 (en) Rotary engine
RU2117784C1 (en) Rotary machine
RU2057951C1 (en) Engine
RU2126089C1 (en) Rotary-engine thermal power plant
RU2095587C1 (en) Gas producer tractor

Legal Events

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

Effective date: 20020419