RU2134805C1

RU2134805C1 - Rotary-piston internal combustion engine

Info

Publication number: RU2134805C1
Application number: RU97101646A
Authority: RU
Inventors: В.В. Соколов; Е.В. Красовских
Original assignee: Соколов Валерий Викторович; Красовских Евгений Витальевич
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 1999-08-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines. SUBSTANCE: rotary-piston internal combustion engine has housing 1 with covers 16 accommodating cylindrical rotor-piston 4 secured on eccentric shafts 6, blades 13, planetary mechanism, intake and outlet ports. Rotor-piston 4 is installed on at least two eccentric shafts 6 arranged at equal distance from center of housing 1. Driving shaft 8 is installed in center of housing 1. Carriers 7 with supports for eccentric shafts are rigidly secured on driving shaft 8 at outer sides of rotor- piston 4. Planet pinions 10 are fitted on ends of eccentric shafts 6. Fixed sun gears 11 are connected to covers 16 of housing 1. Number of rotor blades is odd, three minimum. EFFECT: simplified design, reduced overall dimensions and metal usage. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к двигателям внутреннего сгорания роторно-поршневого типа. The invention relates to mechanical engineering, in particular, to internal combustion engines of a rotor-piston type.

Известен двигатель внутреннего сгорания, включающий корпус, ротор-поршень, лопасти, эксцентриковый вал, впускные и выпускные окна (заявка ПНР, кл. F 02 B 53/00, N 102 242, 19.06.75). Недостатком данного двигателя являются сложность кинематики привода лопастей и действие на механизмы привода значительных сил инерции от вращающихся масс, овальная форма внутренней рабочей поверхности корпуса усложняет герметизацию рабочих камер. Known internal combustion engine, comprising a housing, a rotor-piston, blades, an eccentric shaft, intake and exhaust windows (application NDP, CL F 02 B 53/00, N 102 242, 06/19/75). The disadvantage of this engine is the complexity of the kinematics of the drive blades and the effect on the drive mechanisms of significant inertia forces from rotating masses, the oval shape of the inner working surface of the housing complicates the sealing of the working chambers.

Наиболее близким по всей технической сущности является роторно-поршневый двигатель внутреннего сгорания, включающий корпус с крышками, в котором установлен цилиндрический ротор, закрепленный на эксцентриковом валу, лопасти, планетарный механизм, впускные и выпускные окна (заявка США N 3 953 159, М. кл. F 02 B 53/00, 27.04.76). The closest in all technical essence is a rotary piston internal combustion engine, including a housing with covers, in which a cylindrical rotor is mounted, mounted on an eccentric shaft, blades, a planetary mechanism, intake and exhaust windows (US application N 3 953 159, M. cl F 02 B 53/00, 04/27/76).

Данный двигатель имеет ряд недостатков: наличие в окнах клапанного механизма газораспределения и сложного планетарного механизма привода ротора-поршня. This engine has several disadvantages: the presence of a valve timing mechanism in the windows and a complex planetary rotor-piston drive mechanism.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение конструкции, уменьшение размеров и снижение металлоемкости двигателя. The task to which the invention is directed is to simplify the design, reduce the size and reduce the metal consumption of the engine.

Поставленная задача достигается тем, что в роторно-поршневом двигателе внутреннего сгорания, включающем корпус с крышками, в котором установлен цилиндрический ротор-поршень, закрепленный на эксцентриковых валах, лопасти, планетарный механизм, впускные и выпускные окна, внутренняя поверхность корпуса выполнена цилиндрической, ротор-поршень установлен не менее чем на двух эксцентриковых валах, равноудаленных от центра корпуса, при этом в центре корпуса установлен ведущий вал, на котором с внешних сторон ротора-поршня жестко крепятся водила с опорами эксцентриковых валов, на концах эксцентриковых валов установлены сателлиты, а к крышкам корпуса прикреплены неподвижные солнечные шестерни. Количество лопастей ротора-поршня нечетное, не менее трех. The problem is achieved in that in a rotary piston internal combustion engine, including a housing with caps, in which a cylindrical rotor piston is mounted, mounted on eccentric shafts, blades, a planetary mechanism, intake and exhaust windows, the inner surface of the housing is cylindrical, the rotor the piston is mounted on at least two eccentric shafts equidistant from the center of the housing, while in the center of the housing there is a drive shaft on which water is rigidly fixed on the outside of the rotor-piston silt with supports of eccentric shafts, satellites are installed at the ends of the eccentric shafts, and fixed sun gears are attached to the housing covers. The number of rotor-piston blades is odd, at least three.

Указанные новые признаки в совокупности с известными позволяют существенно упростить конструкцию двигателя, уменьшить его габариты и металлоемкость, снизить механические потери. These new features, together with the known ones, can significantly simplify the design of the engine, reduce its dimensions and metal consumption, and reduce mechanical losses.

На фиг. 1 изображен общий вид двигателя; на фиг. 2 - разрез А-В. In FIG. 1 shows a general view of the engine; in FIG. 2 - section AB.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, имеющий цилиндрическую внутреннюю поверхность с выпускными 2 и впускными 3 окнами, внутри его расположен цилиндрический ротор-поршень 4, опирающийся на шейки 5 эксцентриковых валов 6, планетарный механизм, включающий два водила 7, жестко связанные с ведущим валом 8 и имеющие опоры 9 эксцентриковых валов 6. На эксцентриковых валах 6 закреплены шестерни-сателлиты 10, входящие в зацепление с солнечными шестернями 11. На роторе - поршне 4 в радиальных пазах 12 установлены лопасти 13. Лопасти 13 имеют выступы 14, которые входят в кольцевые проточки 15 боковых крышек 16 двигателя. В торцевых, боковых пазах лопастей 13 и в кольцевых проточках 15 ротора-поршня 4 установлены уплотнительные элементы 17. The device comprises a cylindrical housing 1 having a cylindrical inner surface with exhaust 2 and inlet 3 windows, inside it is a cylindrical rotor-piston 4, resting on the necks 5 of the eccentric shafts 6, a planetary mechanism including two carriers 7, rigidly connected to the drive shaft 8 and having bearings 9 of eccentric shafts 6. On the eccentric shafts 6 there are fixed gears-satellites 10, which engage with the sun gears 11. Blades 13 are mounted on the rotor - piston 4 in radial grooves 12. The blades 13 have projections 14, which are included in the annular grooves 15 of the side covers 16 of the engine. In the end, side grooves of the blades 13 and in the annular grooves 15 of the rotor-piston 4, sealing elements 17 are installed.

Число лопастей 13 должно быть нечетным, не менее трех. Количество впускных 3 и выпускных 2 окон и их расположение определяется числом лопастей:

где Z - количество впускных и выпускных окон системы газораспределения;
n - число (нечетное) лопастей.The number of blades 13 should be odd, at least three. The number of inlet 3 and outlet 2 windows and their location is determined by the number of blades:

where Z is the number of inlet and outlet windows of the gas distribution system;
n is the number (odd) of the blades.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы пятилопастного двигателя с двумя впускными и двумя выпускными окнами. In FIG. 1 and 2 are diagrams of a five-blade engine with two inlet and two exhaust windows.

Двигатель работает следующим образом. The engine operates as follows.

При вращении ведущего вала 8 под действием водила 7 эксцентриковые валы 6 совершают круговое движение относительно оси ведущего вала 8, при этом сателлиты 10, перекатываясь по неподвижной солнечной шестерне 11, вращают эксцентриковые валы 6 относительно их осей. У пятилопастного двигателя за один оборот ведущего вала 8 эксцентриковые валы 6 делают пять оборотов. When the drive shaft 8 is rotated by the carrier 7, the eccentric shafts 6 make a circular motion relative to the axis of the drive shaft 8, while the satellites 10, rolling along the stationary sun gear 11, rotate the eccentric shafts 6 relative to their axes. The five-bladed engine for one revolution of the drive shaft 8, the eccentric shafts 6 make five turns.

Ротор-поршень 4 совершает сложное движение, которое условно можно разделить на плоско-параллельное относительно осей эксцентриковых валов 6 и вращательное относительно оси ведущего вала 8. The rotor-piston 4 makes a complex movement, which can conditionally be divided into plane-parallel relative to the axes of the eccentric shafts 6 and rotational relative to the axis of the drive shaft 8.

Рабочие полости двигателя (количество их равно количеству лопастей) образуются цилиндрическими поверхностями корпуса 1 и ротора-поршня 4, внутренними поверхностями боковых крышек 16 и боковыми поверхностями соседних лопастей 13. The working cavities of the engine (their number is equal to the number of blades) are formed by the cylindrical surfaces of the housing 1 and the rotor-piston 4, the inner surfaces of the side covers 16 and the side surfaces of adjacent blades 13.

Каждая наружная поверхность ротора-поршня 4, заключенная между соседними лопастями 13, периодически то приближается к внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1, то удаляется от нее. При этом торцевая часть лопастей 13 перемещается относительно цилиндрической внутренней поверхности корпуса 1, периодически открывая и закрывая впускные 3 и выпускные 2 окна, что позволяет за один оборот ведущего вала 8 реализовать в каждой из пяти рабочих камер по два четырехтактных цикла двигателя внутреннего сгорания со сдвигом на 72^o по углу поворота ведущего вала двигателя.Each outer surface of the rotor-piston 4, enclosed between adjacent blades 13, periodically either approaches the inner cylindrical surface of the housing 1, then moves away from it. In this case, the end part of the blades 13 moves relative to the cylindrical inner surface of the housing 1, periodically opening and closing the inlet 3 and outlet 2 windows, which makes it possible to realize in each of the five working chambers two four-cycle cycles of the internal combustion engine with a shift of 72 ^o the angle of rotation of the drive shaft of the engine.

Claims

1. The rotary piston internal combustion engine, comprising a housing with caps, in which a cylindrical rotor piston is mounted, mounted on an eccentric shaft, blades, planetary gear, intake and exhaust windows, characterized in that the inner surface of the housing is cylindrical, the rotor piston mounted on at least two eccentric shafts equidistant from the center of the housing, while in the center of the housing there is a drive shaft on which carriers with eccentric bearings are rigidly fixed on the outer sides of the rotor-piston Rikov shafts at the ends of the eccentric shafts are installed satellites, a housing cover attached to the fixed sun gears.

2. The engine according to claim 1, characterized in that the number of rotor-piston blades is odd, at least three.