RU2158375C1 - Rotary piston internal combustion engine - Google Patents
Rotary piston internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158375C1 RU2158375C1 RU99110708/06A RU99110708A RU2158375C1 RU 2158375 C1 RU2158375 C1 RU 2158375C1 RU 99110708/06 A RU99110708/06 A RU 99110708/06A RU 99110708 A RU99110708 A RU 99110708A RU 2158375 C1 RU2158375 C1 RU 2158375C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- fingers
- internal combustion
- combustion engine
- cylindrical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкциям двигателей внутреннего сгорания, а точнее к роторно-поршневым двигателям, и может быть использовано в конструкциях самоходной техники. The invention relates to the construction of internal combustion engines, and more specifically to rotary piston engines, and can be used in the construction of self-propelled vehicles.
Известен роторно-поршневый двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус с эллиптической рабочей камерой, цилиндрический ротор с пазами для размещения разделительных пластин, снабженных механизмом взаимной фиксации и ограничителем крайних положений (см. а.с. СССР N 1451304, кл. F 02 В 53/00, 1989). Known rotary piston internal combustion engine containing a stationary housing with an elliptical working chamber, a cylindrical rotor with slots for accommodating dividing plates equipped with a mutual locking mechanism and limiter extreme positions (see AS USSR N 1451304, class F 02 B 53 / 00, 1989).
Недостаток этого решения - конструктивная сложность и недостаточная надежность работы. Кроме того, недостаточно большая полнота сгорания топлива и наличие остаточных газов снижают эффективность работы этого устройства. The disadvantage of this solution is the structural complexity and lack of reliability. In addition, the insufficiently complete combustion of the fuel and the presence of residual gases reduce the efficiency of this device.
Известен также роторно-поршневый двигатель внутреннего сгорания, содержащий полый корпус с боковыми крышками и цилиндрический ротор с рабочими цилиндрами, выполненными в виде сквозных пазов фигурного профиля, ориентированных вдоль образующей ротора, поршни, размещенные в цилиндрах и имеющие пальцы, установленные с возможностью взаимодействия с направляющими канавками, выполненными в боковых крышках (см. а.с. СССР N 1455007, кл. F 02 В 57/00, 1989). Also known is a rotary piston internal combustion engine containing a hollow body with side covers and a cylindrical rotor with working cylinders made in the form of through grooves of a shaped profile oriented along the rotor generatrix, pistons placed in cylinders and having fingers mounted for interaction with guides grooves made in the side covers (see AS USSR N 1455007, class F 02 B 57/00, 1989).
Однако это техническое решение недостаточно надежно и долговечно. Кроме того, отношение мощности двигателя к его массогабаритным характеристикам недостаточно велико. However, this technical solution is not sufficiently reliable and durable. In addition, the ratio of engine power to its overall dimensions is not large enough.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в обеспечении надежности работы двигателя и повышении отношения его мощности к массогабаритным характеристикам. The task to which the claimed invention is directed is expressed in ensuring the reliability of the engine and increasing the ratio of its power to overall dimensions.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в том, что повышается мощность двигателя и снижаются его массогабаритные характеристики. The technical result obtained by solving the problem is expressed in that the engine power is increased and its overall dimensions are reduced.
Для решения поставленной задачи роторно-поршневый двигатель внутреннего сгорания, содержащий полый корпус с боковыми крышками и цилиндрический ротор с рабочими цилиндрами, выполненными в виде сквозных пазов фигурного профиля, ориентированных вдоль образующей ротора, поршни, размещенные в цилиндрах и имеющие пальцы, установленные с возможностью взаимодействия с направляющими канавками, выполненными в боковых крышках, отличается тем, что полость корпуса двигателя выполнена цилиндрической, торцы ротора снабжены цилиндрическими крышками, диаметр которых соответствует внешнему диаметру ротора, при этом поршни выполнены в виде лопаток, предпочтительно дугообразного поперечного сечения, шириной, соответствующей толщине ротора, и установлены с возможностью поворота в цилиндре от плоскости, соответствующей внешней поверхности ротора, до дна паза, его образующего, вокруг фиксирующих пальцев, ориентированных вдоль образующей внешней поверхности ротора и зафиксированных в соответствующих отверстиях в стенках крышек ротора, кроме того, лопатки снабжены направляющими пальцами, расположенными на расстоянии от фиксирующих пальцев и параллельных им, при этом направляющие пальцы пропущены через серповидные прорези в стенках крышек ротора, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в них, а их свободные концы размещены в направляющих канавках с возможностью свободного перемещения по ним. Кроме того, свободные концы направляющих пальцев, размещенные в направляющих канавках, снабжены роликами, установленными с возможностью вращения вокруг осей пальцев. Кроме того, радиус дуги, описывающей профиль внешней поверхности ротора, соответствует радиусу дуги, описывающей профиль внешней поверхности поршня. Кроме того, число цилиндров ротора не менее двух. Кроме того, зазор между внутренними поверхностями крышек ротора, кромок полостей, образующих цилиндры, и поверхностью поршня перекрыт уплотнениями. Кроме того, зазор между внутренней поверхностью корпуса двигателя и внешней поверхностью ротора перекрыт уплотнениями предпочтительно размещенными на цилиндрической поверхности ротора. To solve the problem, a rotary piston internal combustion engine containing a hollow body with side covers and a cylindrical rotor with working cylinders made in the form of through grooves of a shaped profile oriented along the generatrix of the rotor, pistons placed in cylinders and having fingers mounted for interaction with guide grooves made in the side covers, characterized in that the cavity of the engine housing is cylindrical, the ends of the rotor are provided with a cylindrical cover the diameter of which corresponds to the outer diameter of the rotor, and the pistons are made in the form of blades, preferably an arcuate cross-section, with a width corresponding to the thickness of the rotor, and mounted to rotate in the cylinder from a plane corresponding to the outer surface of the rotor to the bottom of the groove forming it, around the fixing fingers oriented along the generatrix of the outer surface of the rotor and fixed in the corresponding holes in the walls of the rotor covers, in addition, the blades are equipped with guide fingers At the same time, the guiding fingers are passed through the sickle-shaped slots in the walls of the rotor caps, with the possibility of reciprocating movement in them, and their free ends are placed in the guide grooves with the possibility of free movement along them. In addition, the free ends of the guide fingers located in the guide grooves are provided with rollers mounted for rotation around the axes of the fingers. In addition, the radius of the arc describing the profile of the outer surface of the rotor corresponds to the radius of the arc describing the profile of the outer surface of the piston. In addition, the number of rotor cylinders is at least two. In addition, the gap between the inner surfaces of the rotor caps, the edges of the cavities forming the cylinders, and the piston surface are covered by seals. In addition, the gap between the inner surface of the motor housing and the outer surface of the rotor is covered by seals, preferably located on the cylindrical surface of the rotor.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения и признаков известных аналогов и прототипа показывает, что заявленное устройство соответствует критерию "новизна". A comparative analysis of the features of the claimed solution and the characteristics of the known analogues and prototype shows that the claimed device meets the criterion of "novelty."
Приведенные в отличительной части формулы изобретения признаки решают следующие функциональные задачи. Given in the characterizing part of the claims, the features solve the following functional tasks.
Признак "... полость корпуса двигателя выполнена цилиндрической" упрощает процесс изготовления двигателя и повышает надежность его работы. The sign "... the cavity of the engine housing is cylindrical" simplifies the manufacturing process of the engine and increases its reliability.
Признак "... торцы ротора снабжены цилиндрическими крышками, диаметр которых соответствует внешнему диаметру ротора" упрощает процесс изготовления цилиндров и способствует надежности работы двигателя. The sign "... the ends of the rotor are equipped with cylindrical caps, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the rotor" simplifies the manufacturing process of the cylinders and contributes to the reliability of the engine.
Признак "... поршни выполнены в виде лопаток, предпочтительно дугообразного поперечного сечения, шириной, соответствующей толщине ротора" упрощает изготовление поршней, поскольку снижает уровень требований к зазорам между стенками цилиндров и поршнями, кроме того, исключается возможность заклинивания поршней в цилиндрах, что повышает надежность работы двигателя. The sign "... the pistons are made in the form of blades, preferably an arcuate cross-section with a width corresponding to the thickness of the rotor" simplifies the manufacture of pistons, since it reduces the requirements for the gaps between the walls of the cylinders and the pistons, in addition, the possibility of jamming of the pistons in the cylinders is excluded, which increases engine reliability.
Признак ". .. поршни ... установлены с возможностью поворота в цилиндре от плоскости, соответствующей внешней поверхности ротора, до дна паза, его образующего, вокруг фиксирующих пальцев, ориентированных вдоль образующей внешней поверхности ротора и зафиксированных в соответствующих отверстиях в стенках крышек ротора" упрощает изготовление поршней, поскольку снижает уровень требований к зазорам между стенками цилиндров и поршнями, кроме того, исключается возможность заклинивания поршней в цилиндрах, что повышает надежность работы двигателя. The sign "... pistons ... are mounted with the possibility of rotation in the cylinder from the plane corresponding to the outer surface of the rotor to the bottom of the groove forming it around the fixing fingers oriented along the generatrix of the outer surface of the rotor and fixed in the corresponding holes in the walls of the rotor caps" simplifies the manufacture of pistons, since it reduces the requirements for the gaps between the walls of the cylinders and the pistons, in addition, eliminates the possibility of jamming of the pistons in the cylinders, which increases the reliability of the engine ator.
Признак "... лопатки снабжены направляющими пальцами, расположенными на расстоянии от фиксирующих пальцев и параллельных им" обеспечивает возможность поворота лопаток вокруг фиксирующих пальцев при взаимодействии направляющих пальцев с канавками и тем самым изменение объема поршня. The sign "... the blades are equipped with guide fingers located at a distance from the locking fingers and parallel to them" provides the ability to rotate the blades around the locking fingers when the guide fingers interact with the grooves and thereby change the volume of the piston.
Признак ". .. направляющие пальцы пропущены через серповидные прорези в стенках крышек ротора с возможностью возвратно-поступательного перемещения в них" обеспечивает возможность поворота лопаток вокруг фиксирующих пальцев при взаимодействии направляющих пальцев с канавками и тем самым изменение объема поршня. The sign "... guiding fingers are passed through the sickle-shaped slots in the walls of the rotor caps with the possibility of reciprocating movement in them" provides the ability to rotate the blades around the locking fingers when the guide fingers interact with the grooves and thereby change the volume of the piston.
Признак "... свободные концы (направляющих пальцев) размещены в направляющих канавках с возможностью свободного перемещения по ним" обеспечивает возможность заданного поворота лопаток вокруг фиксирующих пальцев при взаимодействии направляющих пальцев с канавками и тем самым заданное изменение объема поршня. The sign "... free ends (guide fingers) are placed in the guide grooves with the possibility of free movement along them" provides the possibility of a given rotation of the blades around the locking fingers during the interaction of the guide fingers with the grooves and thereby a predetermined change in the volume of the piston.
Признаки второго пункта формулы изобретения снижают силу трения при движении направляющих пальцев по канавкам. The features of the second claim reduce the frictional force when the guide fingers move along the grooves.
Признаки третьего пункта формулы изобретения обеспечивают минимизацию рабочих зазоров между поршнем и стенками цилиндра. The features of the third paragraph of the claims minimize the working gaps between the piston and the cylinder walls.
Признаки четвертого пункта формулы изобретения регламентируют минимальное количество цилиндров, при котором устройство остается работоспособным. The signs of the fourth claim regulate the minimum number of cylinders at which the device remains operational.
Признаки пятого и шестого пунктов формулы изобретения обеспечивают повышение эффективности использования давления газов сгорающей воздушно-топливной смеси. The signs of the fifth and sixth claims provide an increase in the efficiency of using the gas pressure of a combustible air-fuel mixture.
На фиг. 1 схематически показан поперечный разрез двигателя в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора; на фиг. 2 показана боковая крышка двигателя; на фиг. 3 показан вид ротора в плоскости, перпендикулярной оси его вращения; на фиг. 4 показан вид поршня в сборе с пальцами, но без уплотнений; на фиг. 5 показана цилиндрическая крышка. In FIG. 1 schematically shows a cross section of an engine in a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor; in FIG. 2 shows a side cover of an engine; in FIG. 3 shows a rotor in a plane perpendicular to the axis of rotation; in FIG. 4 shows a view of the piston assembly with fingers, but without seals; in FIG. 5 shows a cylindrical cap.
На чертежах показаны корпус 1 двигателя, боковые крышки 2 и цилиндрический ротор 3, рабочие цилиндры 4 ротора 3, поршни 5, размещенные в цилиндрах 4 и снабженные фиксирующими 6 и направляющими 7 пальцами, направляющие канавки 8, выполненные в боковых крышках 2. Кроме того, показаны цилиндрические крышки 9, снабженные отверстиями 10 и 11, обеспечивающими возможность соответствующих движений поршней 5. Кроме того, крышки 9 снабжены монтажными отверстиями 12, обеспечивающими сборку ротора. На чертежах также показаны узел 13 воспламенения горючей смеси, подшипники 14 ротора 3, выхлопное отверстие 15 и отверстие 16 для подачи топливо-воздушной смеси, отверстие 18 для прохода вала 19 ротора, стенка 20 цилиндра 4, отверстия 21 поршня 5, уплотнения 22. The drawings show the motor housing 1,
Корпус 1 двигателя выполнен в виде кожуха с цилиндрической внутренней полостью 17 и содержит сквозное отверстие, снабженное резьбой для фиксации узла 13 воспламенения горючей смеси, например свечи зажигания известной конструкции, кроме того, в корпусе выполнены сквозные отверстия - выхлопное отверстие 15 и отверстие 16 для подачи топливо-воздушной смеси. Торцы корпуса 1 снабжены боковыми крышками 2, выполненными в виде дисков, при этом по крайней мере одна из крышек снабжена сквозным отверстием 18 для прохода вала 19 ротора 3. Кроме того, в боковых крышках 2 зафиксированы подшипники 14 ротора 3. Поверхность каждой из крышек 2, обращенная к ротору 3, снабжена кольцеобразной направляющей канавкой 8. Очертания и размеры кольца, образованного канавкой 8, определяют угол поворота поршня 5 во внутрь цилиндра 4, зависят от числа рабочих цилиндров ротора 3, поэтому кольцо имеет фигурный профиль. В случае, когда ротор содержит четыре рабочих цилиндра, этой фигурой может быть эллипс. Количество и размещение по периметру корпуса 1 элементов 13, 15 и 16 также зависит от числа рабочих цилиндров ротора 3. Для упомянутых условий узел 13 воспламенения горючей смеси расположен у одного из краев эллипса на его длинной оси, а выхлопное отверстие 15 и отверстие 16 для подачи топливо-воздушной смеси расположены диаметрально ему с обеих сторон от длинной оси эллипса. Цилиндры 4 выполнены в виде сквозных пазов в теле ротора 3, их поперечное сечение имеет форму V-образного сектора. Стенки 20 цилиндров, у которых расположены свободные концы поршней 5 (перемещающиеся вверх-вниз ко дну цилиндров), выполнены криволинейными вогнутыми. Профиль дна цилиндров образован прямолинейными плоскостями. Профиль стенки цилиндра 4, расположенной у конца поршня 5, зафиксированного фиксирующими 6 пальцами, повторяет профиль этого конца, который имеет вид дуги окружности. The engine housing 1 is made in the form of a casing with a cylindrical internal cavity 17 and contains a through hole threaded to fix the ignition unit 13 of the combustible mixture, for example, a spark plug of known design, in addition, through holes are made in the housing - the exhaust hole 15 and the feed hole 16 fuel-air mixture. The ends of the housing 1 are provided with
Поршни 5 выполнены в виде лопаток, предпочтительно дугообразного поперечного сечения, шириной, соответствующей толщине ротора 3. Внешняя поверхность поршней 5 выполнена в виде цилиндрической поверхности, диаметр которой соответствует диаметру ротора 3. Лопатки (поршни 5) снабжены сквозными отверстиями 21, оси которых параллельны образующей внешней поверхности поршней 5. В этих отверстиях размещены фиксирующий 6 и направляющий 7 пальцы, каждый из которых выполнен в виде цилиндрического штока (они отличаются друг от друга только длиной - направляющие пальцы длиннее на величину, необходимую для их размещения в направляющих канавках 8), при этом фиксирующий 6 палец свободно пропущен через отверстие 21, а направляющий палец 7 зафиксирован в соответствующем ему отверстии 21. The
Концы фиксирующих 6 пальцев жестко зафиксированы в отверстиях 10 цилиндрических крышек 9. Концы направляющих пальцев 7 свободно пропущены через серповидные отверстия 11 цилиндрических крышек 9. Сами цилиндрические крышки 9 жестко скреплены с ротором 3 посредством резьбовых соединений и монтажных отверстий 12, за счет чего образуются полости цилиндров 4. The ends of the fixing 6 fingers are rigidly fixed in the
Свободные концы направляющих пальцев 7, выступающие за поверхность цилиндрических крышек 9 и размещенные в направляющих канавках 8, снабжены роликами, выполненными в виде колец (на чертежах не показаны), установленных с возможностью вращения вокруг осей пальцев 7. The free ends of the
Уплотнения 22 выполнены из упругого термостойкого материала, например металла или композитов. Seals 22 are made of an elastic heat-resistant material, such as metal or composites.
Заявленное устройство работает следующим образом. The claimed device operates as follows.
Для варианта двигателя, изображенного на фиг. 1, вращение ротора 3 происходит против часовой стрелки, при этом самый нижний (на чертеже) цилиндр 4 подходит к отверстию 16 для подачи топливо-воздушной смеси, в соседнем (по направлению вращения) цилиндре осуществляется сжатие топливо-воздушной смеси за счет соответствующего перемещения направляющих пальцев 7 поршня 5 этого цилиндра в направляющих канавках 8 и разворота поршня к внешней поверхности ротора, тогда в следующем за ним цилиндре (самом верхнем на чертеже) осуществляется возгорание сжатой топливо-воздушной смеси. Развивающееся при этом давление газов давит на стенку ротора, придавая новый импульс его вращательному движению. For the engine embodiment of FIG. 1, the rotation of the
При этом поворот ротора влечет за собой смещение поршня вовнутрь цилиндра, в процессе которого растет площадь ротора, испытывающая давление газов, при дальнейшем движении цилиндр достигает выхлопного отверстия 15 и выхлопные газы выбрасываются во внешнюю среду под действием собственного высокого давления и соответствующего поворота поршня в цилиндре. Далее все повторяется. In this case, the rotation of the rotor entails the displacement of the piston inside the cylinder, during which the area of the rotor that experiences gas pressure increases, with further movement of the cylinder reaches the exhaust port 15 and the exhaust gases are released into the external environment under the action of their own high pressure and the corresponding rotation of the piston in the cylinder. Then everything repeats.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99110708/06A RU2158375C1 (en) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Rotary piston internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99110708/06A RU2158375C1 (en) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Rotary piston internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2158375C1 true RU2158375C1 (en) | 2000-10-27 |
Family
ID=20220179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99110708/06A RU2158375C1 (en) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Rotary piston internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2158375C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451801C2 (en) * | 2010-06-22 | 2012-05-27 | Юрий Яковлевич Дьяченко | Two-axes rotary chamber ice |
CN105952527A (en) * | 2016-05-26 | 2016-09-21 | 常州大学 | Novel engine |
-
1999
- 1999-05-12 RU RU99110708/06A patent/RU2158375C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451801C2 (en) * | 2010-06-22 | 2012-05-27 | Юрий Яковлевич Дьяченко | Two-axes rotary chamber ice |
CN105952527A (en) * | 2016-05-26 | 2016-09-21 | 常州大学 | Novel engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5271375B2 (en) | Planetary rotary internal combustion engine | |
RU2511812C2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU2148721C1 (en) | Axial rotary engine | |
US6536403B1 (en) | Direct drive rotary engine | |
RU2158375C1 (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
US20060207546A1 (en) | Engine system | |
KR20080106934A (en) | Sealing system for an oscillating piston engine | |
US3796196A (en) | Rotary engine | |
RU2113608C1 (en) | Rotary-piston internal combustion engine | |
US4086039A (en) | Orbital machine with cooperating lobe and recess guide means | |
US3824968A (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU2338071C1 (en) | Rotor-piston engine sealing system | |
RU2400640C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2613012C1 (en) | Rotary piston engine | |
KR920002243B1 (en) | Rotary engine | |
RU2152522C1 (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
US20210396231A1 (en) | Rotary-vane mechanism for engines and compressors | |
RU2271457C1 (en) | Rotary-piston internal combustion engine | |
RU2278287C2 (en) | Two-rotor internal combustion engine | |
RU2109966C1 (en) | Piston-type rotary internal-combustion engine | |
RU2272164C2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU10217U1 (en) | ROTARY AXIAL ENGINE | |
RU97769U1 (en) | ROTARY ENGINE | |
RU2171896C1 (en) | Rotary vane engine | |
RU2266413C2 (en) | Internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070513 |