RU2134357C1 - Rotary internal combustion engine - Google Patents

Rotary internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2134357C1
RU2134357C1 RU97106483A RU97106483A RU2134357C1 RU 2134357 C1 RU2134357 C1 RU 2134357C1 RU 97106483 A RU97106483 A RU 97106483A RU 97106483 A RU97106483 A RU 97106483A RU 2134357 C1 RU2134357 C1 RU 2134357C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
section
engine
sections
internal combustion
Prior art date
Application number
RU97106483A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97106483A (en
Inventor
Г.Г. Наговицын
Original Assignee
Наговицын Геннадий Георгиевич
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 Наговицын Геннадий Георгиевич filed Critical Наговицын Геннадий Георгиевич
Priority to RU97106483A priority Critical patent/RU2134357C1/en
Publication of RU97106483A publication Critical patent/RU97106483A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2134357C1 publication Critical patent/RU2134357C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Rotary Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

FIELD: ground, air and water transport and power plants. SUBSTANCE: rotor 2 in form of toothed shaft and shutoff 4 in form of splined shaft are installed in inner space of housing 3. These members form three sections, one being intake and compression section, the other, combustion section, and third, working stroke section. Engine can be furnished additionally with sections playing part of fuel pump. EFFECT: increased efficiency and simplified design. 3 dwg

Description

Роторный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) может использоваться в наземном, воздушном и водном транспорте и других силовых установках. Rotary internal combustion engine (ICE) can be used in land, air and water transport and other power plants.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания (US, патент 2977939, кл. F 01 C 1/20, 1961 г.), содержащий корпус, во внутренней полости которого установлены ротор в виде зубчатого вала и затворы в виде шлицевого вала. Эти конструктивные элементы образуют две секции - секцию впуска и секцию сжатия и камеру сгорания. Known rotary internal combustion engine (US patent 2977939, class F 01 C 1/20, 1961), comprising a housing in the inner cavity of which a rotor is installed in the form of a gear shaft and locks in the form of a splined shaft. These structural elements form two sections - the inlet section and the compression section and the combustion chamber.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания (US, патент 5605124, кл. F 02 B 53/00, 1997 г.), содержащий корпус, во внутренней полости которого расположены ротор в виде зубчатого колеса и затвор в виде шлицевого вала, при этом образующие затвора плотно касаются образующей ротора. Двигатель включает три секции, одна из которых выполняет впуск и сжатие топливной смеси, вторая служит камерой сгорания, а в третьей совершаются рабочий ход и выпуск отработанных газов. Known rotary internal combustion engine (US patent 5605124, class F 02 B 53/00, 1997), comprising a housing in the inner cavity of which is located a rotor in the form of a gear wheel and a shutter in the form of a splined shaft, while forming a shutter tightly touch the generatrix of the rotor. The engine includes three sections, one of which performs the intake and compression of the fuel mixture, the second serves as a combustion chamber, and in the third a stroke and exhaust gas flow are performed.

Задачей изобретения является повышение КПД и упрощение конструкции. The objective of the invention is to increase efficiency and simplify the design.

Технический результат достигается тем, что в роторном двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус, во внутренней полости которого установлены ротор в виде зубчатого вала, затвор в виде шлицевого вала и три секции, одна из которых - секция впуска и сжатия, вторая - сгорания, а третья - рабочего хода, все секции располагают на одной оси последовательно и сообщают между собой каналами, выполненными в роторе. При этом двигатель снабжен по меньшей мере еще одной секцией, например топливным насосом или гидронасосом, или секцией, где водяной пар, полученный от охлаждения двигателя и от тепла отработанных газов, производит дополнительную работу. The technical result is achieved in that in a rotary internal combustion engine containing a housing, in the inner cavity of which a rotor is installed in the form of a gear shaft, a shutter in the form of a spline shaft and three sections, one of which is the intake and compression section, the second is combustion, and the third - working stroke, all sections are arranged on the same axis in series and communicate with each other by channels made in the rotor. In this case, the engine is equipped with at least one more section, for example, a fuel pump or hydraulic pump, or a section where water vapor obtained from cooling the engine and from the heat of the exhaust gases performs additional work.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез роторной машины. Изображена секция, выполняющая такты работы двигателя "заполнение" и "сжатие". In FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotary machine. The section depicting the engine cycles “filling” and “compression” is depicted.

На фиг. 2 изображена вторая секция РДВС, выполняющая функцию камеры сгорания. In FIG. 2 shows the second section of the engine, which performs the function of a combustion chamber.

На фиг. 3 изображена секция РДВС, выполняющая такты "рабочий ход" и "выпуск". In FIG. 3 depicts a section of the engine, performing the "stroke" and "release".

Роторный двигатель внутреннего сгорания состоит из нескольких секций, собранных по одной оси последовательно. В корпусе 3 выполнены три полости: одна центральная полость и две затворные. Первая секция выполняет такты "заполнения" и "сжатия". Она включает в себя расположенный в центральной полости ротор 2 в виде зубчатого вала, у которого зубья 1 (количество зубьев может быть больше двух) расположены между буртиками. Зубья, выполняющие функции поршней, закреплены неподвижно и расположены симметрично относительно оси. По этой причине не требуется наличие контрмасс. A rotary internal combustion engine consists of several sections assembled on the same axis in series. In the housing 3 there are three cavities: one central cavity and two closure. The first section performs “fill” and “compression” beats. It includes a rotor 2 located in the central cavity in the form of a gear shaft, in which the teeth 1 (the number of teeth may be more than two) are located between the shoulders. The teeth performing the functions of the pistons are fixed motionless and are located symmetrically about the axis. For this reason, the presence of counter-masses is not required.

Наружный диаметр зубчатого вала равен внутреннему диаметру центральной полости. В примыкающих полостях расположены затворы (ролики) 4 в виде шлицевых валов, которые имеют впадины 5. В теле зубьев выполнены каналы 6, сообщающие первую секцию со следующей секцией. Каналы впуска топливной смеси не показаны, они расположены в наружном буртике ротора. The outer diameter of the gear shaft is equal to the inner diameter of the central cavity. In adjacent cavities are located the shutters (rollers) 4 in the form of splined shafts, which have cavities 5. In the body of the teeth channels 6 are made, communicating the first section with the next section. The fuel mixture inlet channels are not shown; they are located in the outer flange of the rotor.

В корпусе, роторе и затворах имеются каналы для охлаждающей жидкости. Вторая секция (фиг. 2) выполняет функцию камеры сгорания. Объем рабочих полостей второй секции 10 и 11 меньше объемов рабочих полостей первой секции 7 и 8 в кратность сжатия рабочей смеси. Кроме аналогичных элементов первой секции вторая секция имеет свечи зажигания 9 и иное расположение и размеры канала 12, через который газы после воспламенения топливной смеси устремляются в рабочие полости третьей секции. Третья секция (фиг. 3) имеет все элементы и их размеры аналогично первой секции и отличается расположением каналов впуска газа 14 и их выпуска 15. Ротор 2 кинематически соединен с затворами 4 через зубчатую передачу (на фигурах не показана), позволяющую вращаться ротору и затворам синхронно, но в разных направлениях. Количество затворов равно количеству зубьев. In the housing, rotor and valves there are channels for the coolant. The second section (Fig. 2) performs the function of a combustion chamber. The volume of the working cavities of the second section 10 and 11 is less than the volume of the working cavities of the first section 7 and 8 in multiplicity of compression of the working mixture. In addition to similar elements of the first section, the second section has spark plugs 9 and a different arrangement and dimensions of the channel 12, through which gases after ignition of the fuel mixture rush into the working cavity of the third section. The third section (Fig. 3) has all the elements and their sizes similar to the first section and differs by the location of the gas inlet channels 14 and their release 15. The rotor 2 is kinematically connected to the valves 4 through a gear transmission (not shown in the figures), allowing the rotor and the valves to rotate synchronously, but in different directions. The number of shutters is equal to the number of teeth.

В предлагаемой конструкции машины нет потерь энергии на трение в подшипниках от давления рабочего тела и преодоления инерции вращающихся частей при установившемся режиме работы. Конструкция машины является простой, т.к. большинство рабочих поверхностей основных деталей цилиндрической формы и отсутствуют клапаны и их механизмы. In the proposed design of the machine there is no energy loss due to friction in bearings from the pressure of the working fluid and to overcome the inertia of the rotating parts during steady-state operation. The design of the machine is simple because most of the working surfaces of the main parts are cylindrical in shape and there are no valves and their mechanisms.

Роторный двигатель внутреннего сгорания может иметь дополнительные секции, одна из которых выполняет функцию топливного насоса, другие - гидронасоса. Одна из основных задач гидронасоса - создание противодействия давлению воспламененных газов на рабочие органы двигателя. A rotary internal combustion engine may have additional sections, one of which serves as a fuel pump, the other as a hydraulic pump. One of the main tasks of the hydraulic pump is to create a counteraction to the pressure of ignited gases on the working bodies of the engine.

При работе двигателя сжатый воздух и сгораемая топливная смесь давят на ротор и затвор. Это давление при некоторых углах поворота старается раздвинуть ротор и затвор, что недопустимо при работе двигателя. Для исключения данного момента и создания необходимого количества опор ротора и затвора выполнены секции гидронасоса. При работе двигателя в этих секциях создается давление поступающей в них жидкости, которое уравновешивает силы, раздвигающие ротор и затвор. Таким образом, отсутствует давление на подшипники ротора и затвора от давления газа и воздуха при работе двигателя. Подшипники воспринимают только вес ротора и затвора, поэтому потери на трение в подшипниках незначительны. When the engine is running, compressed air and a combustible fuel mixture press on the rotor and shutter. This pressure at some angles of rotation tries to push the rotor and shutter, which is unacceptable when the engine is running. To exclude this moment and create the required number of rotor supports and shutter sections of the hydraulic pump are made. When the engine is operating in these sections, the pressure of the fluid entering them is created, which balances the forces that move the rotor and the shutter. Thus, there is no pressure on the bearings of the rotor and the shutter from the pressure of gas and air during engine operation. Bearings perceive only the weight of the rotor and shutter, so friction losses in the bearings are negligible.

В связи с тем, что в предлагаемом двигателе имеется гидронасос, нецелесообразно производить отбор мощности от вращающегося ротора. В предлагаемом двигателе отбор мощности может производиться жидкостью от гидронасосов. Жидкость через систему трубопроводов, гидроклапанов, гидравлических золотников и гидроаккумуляторов, которые широко применяются в гидросистемах различных машин, поступает к гидромоторам, приводящим в движение колеса машины. Применение гидропривода позволит исключить механическое сцепление, коробку перемены передач, механические тормоза, уменьшить износ деталей, упростить управление транспортным средством и позволит аккумулировать энергию торможения с дальнейшим использованием ее для разгона. Гидропривод позволит расположить двигатель произвольно в любом месте транспортного средства и в любом положении. Due to the fact that the proposed engine has a hydraulic pump, it is impractical to take power from a rotating rotor. In the proposed engine, power take-off can be carried out by fluid from hydraulic pumps. The fluid through a system of pipelines, hydraulic valves, hydraulic spools and hydraulic accumulators, which are widely used in hydraulic systems of various machines, enters the hydraulic motors that drive the wheels of the machine. The use of a hydraulic actuator will eliminate mechanical clutch, gear change, mechanical brakes, reduce wear on parts, simplify vehicle control and allow accumulating braking energy with its further use for acceleration. The hydraulic drive will allow you to position the engine arbitrarily anywhere in the vehicle and in any position.

Работает двигатель следующим образом. The engine operates as follows.

Первый такт. При вращении ротора 2 по часовой стрелке в первой секции (фиг. 1) в рабочих полостях 7 создается разрежение и они заполняются топливной смесью через канал впуска (не показан). Первый такт заканчивается, когда зубья ротора зайдут во впадины затворов и поверхности впадин перекроют каналы 6, а боковые поверхности затворов перекроют впускные каналы. The first beat. When the rotor 2 rotates clockwise in the first section (Fig. 1), a vacuum is created in the working cavities 7 and they are filled with the fuel mixture through the inlet channel (not shown). The first cycle ends when the rotor teeth go into the valleys of the gates and the surfaces of the valleys block the channels 6, and the side surfaces of the shutters block the inlet channels.

Второй такт. При дальнейшем вращении ротора зубья, выйдя из впадин, произведут сжатие топливной смеси, которая через открывшиеся каналы 6 перейдет в рабочие полости 10 второй секции, где произойдет ее сжатие, т.к. объемы полостей 10 в несколько крат меньше объемов полостей 8. Второй такт закончится, когда зубья вновь зайдут во впадины и поверхности затворов перекроют все каналы. The second beat. With further rotation of the rotor, the teeth coming out of the troughs will compress the fuel mixture, which through the opened channels 6 will go into the working cavities 10 of the second section, where it will be compressed, because the volume of the cavities 10 is several times smaller than the volume of the cavities 8. The second cycle will end when the teeth again go into the depressions and the surfaces of the shutters block all channels.

Третий такт. При дальнейшем вращении ротора в начальный момент происходит зажигание смеси свечами 9. Газы от воспламененной смеси из полостей 11 через каналы 12 устремляются в рабочие полости третьей секции, где, расширяясь, заставляют вращаться ротор. В данном случае помимо силы давления газов на зубья ротора действует также реактивная сила истечения газов из каналов 15. Третий такт заканчивается также заходом зубьев во впадины и перекрытием всех каналов. Third beat. With further rotation of the rotor at the initial moment, the mixture is ignited by candles 9. Gases from the ignited mixture from the cavities 11 through the channels 12 rush into the working cavities of the third section, where, expanding, the rotor is forced to rotate. In this case, in addition to the gas pressure force on the rotor teeth, the reactive force of the gas flow from the channels 15 also acts. The third cycle also ends with the teeth entering the troughs and closing all the channels.

Четвертый такт. При дальнейшем вращении ротора зубья выйдут из впадин, откроются каналы выпуска 15 и отработанные газы выйдут из рабочей полости. Fourth measure. With further rotation of the rotor, the teeth will exit the depressions, the exhaust channels 15 will open and the exhaust gases will exit the working cavity.

Как видно из прилагаемых фигур, при установившемся режиме работы все четыре такта по времени совмещены, т.е. при повороте ротора на 180 градусов все четыре такта происходят одновременно, а значит, и крутящий момент от сил давления газов в третьей и четвертой дополнительной секциях будет вращать ротор постоянно, исключая только время конца тактов. As can be seen from the attached figures, under steady-state operation, all four measures are aligned in time, i.e. when the rotor rotates 180 degrees, all four cycles occur simultaneously, which means that the torque from the gas pressure forces in the third and fourth additional sections will rotate the rotor constantly, excluding only the time of the end of the cycles.

Claims (1)

Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, во внутренней полости которого установлен ротор в виде зубчатого вала, затвор в виде шлицевого вала и три секции, одна из которых - секция впуска и сжатия, вторая - сгорания, а третья - рабочего хода, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере еще одной секцией, причем все секции расположены на одной оси последовательно и сообщены между каналами, выполненными в роторе. A rotary internal combustion engine comprising a housing, in the inner cavity of which a rotor is installed in the form of a gear shaft, a shutter in the form of a spline shaft and three sections, one of which is the intake and compression section, the second is combustion, and the third is a working stroke, characterized in that it is provided with at least one more section, and all sections are located on the same axis in series and communicated between the channels made in the rotor.
RU97106483A 1997-04-18 1997-04-18 Rotary internal combustion engine RU2134357C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97106483A RU2134357C1 (en) 1997-04-18 1997-04-18 Rotary internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97106483A RU2134357C1 (en) 1997-04-18 1997-04-18 Rotary internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97106483A RU97106483A (en) 1999-04-10
RU2134357C1 true RU2134357C1 (en) 1999-08-10

Family

ID=20192232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97106483A RU2134357C1 (en) 1997-04-18 1997-04-18 Rotary internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2134357C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003058044A1 (en) * 2002-01-08 2003-07-17 Sukharev Vladimir Alexandrovic Rotary engine
WO2007120074A2 (en) * 2006-01-27 2007-10-25 Velitsko Vladislav Turbo-piston engine and a turbo-piston supercharger

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003058044A1 (en) * 2002-01-08 2003-07-17 Sukharev Vladimir Alexandrovic Rotary engine
WO2007120074A2 (en) * 2006-01-27 2007-10-25 Velitsko Vladislav Turbo-piston engine and a turbo-piston supercharger
WO2007120074A3 (en) * 2006-01-27 2007-12-21 Vladislav Vladimirovi Velitsko Turbo-piston engine and a turbo-piston supercharger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4971002A (en) Rotary internal combustion engine
US4026249A (en) Rotary cycloidal continuous toroidal chamber internal combustion engine
RU2528796C2 (en) Internal combustion engine: six-stroke rotary engine with spinning gates, separate rotor different-purpose sections, invariable volume combustion chambers arranged in working rotors
US4437441A (en) Rotary alternating piston gas generator
JP3301758B2 (en) Internal combustion engine
GB2262965A (en) Rotary piston internal combustion engine or compressor.
US6036461A (en) Expansible chamber device having rotating piston braking and rotating piston synchronizing systems
US4419057A (en) Rotary piston motor
US3937187A (en) Toroidal cylinder orbiting piston engine
US5992371A (en) Rotary piston machine usable particularly as a thermal engine
US20060150946A1 (en) Rotary piston engine
RU2134357C1 (en) Rotary internal combustion engine
US3529909A (en) Rotary engine
JPH0623600B2 (en) Unit consisting of reciprocating piston machine and transmission
RU2477376C2 (en) Internal combustion engine: five-stroke rotary engine with rotary gates, separate working medium compression and expansion sections, and isolated invariable-volume combustion chambers
RU2441992C1 (en) Rotary diesel engine
CN113167172A (en) Rotor type internal combustion engine and method of operating the same
CN102996236A (en) Torus-shaped cylinder circumduction rotating piston engine
US5520147A (en) Rotary motor or engine having a rotational gate valve
CA1155064A (en) Multicycle rotary engine
RU2805946C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
CN212838062U (en) Conjugate double-cavity shuttle plate rotor engine
US11428156B2 (en) Rotary vane internal combustion engine
RU2068105C1 (en) Rotary four-stroke vane internal combustion engine
JPH05340262A (en) Internal combustion engine