RU2172850C2 - Multipurpose rotary internal combustion engine - Google Patents
Multipurpose rotary internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2172850C2 RU2172850C2 RU99120529/06A RU99120529A RU2172850C2 RU 2172850 C2 RU2172850 C2 RU 2172850C2 RU 99120529/06 A RU99120529/06 A RU 99120529/06A RU 99120529 A RU99120529 A RU 99120529A RU 2172850 C2 RU2172850 C2 RU 2172850C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- spokes
- piston
- engine
- internal combustion
- 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
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, работающим на газах и химических топливах в условиях атмосферы и космоса, с метацентрическим центром вращения, с большим плечом момента силы, с большой вращательной инерционностью, и получит преимущественное применение как двигатель в летательных аппаратах нового балластно-инерционного движителя, в грузоподъемных средствах такого же типа, а также в различных отраслях народного хозяйства. The invention relates to internal combustion engines operating on gases and chemical fuels in atmospheric and space conditions, with a metacentric center of rotation, with a large shoulder of the moment of force, with a large rotational inertia, and will be primarily used as an engine in aircraft of a new ballast inertial propulsion in lifting equipment of the same type, as well as in various sectors of the economy.
Известно устройство /патент РФ N 2086785, F 01 C 1/00, 1997 г./, представляющее собой вращательный поршневой двигатель внутреннего сгорания для обеспечения высокой производительности и мощности как на высоких, так и на низких скоростях, с малым обратным давлением на выхлопе, метацентрическое расположение центра вращения придает большую инерционность, снижает гравитационные нагрузки, создает высокую угловую скорость. Установленные на спицах поршни создают хорошую балансировку и гибкую динамику, что сокращает износ двигателя. Однако указанный прототип имеет недостатки:
1) отсутствие универсальности, в качестве компонента рабочего тела и окислителя не используется атмосферный воздух;
2) отсутствие эффективного охлаждения горячих деталей двигателя.A device is known / RF patent N 2086785, F 01
1) lack of universality, atmospheric air is not used as a component of the working fluid and oxidizing agent;
2) lack of effective cooling of hot engine parts.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является придание двигателю универсальности и снижение износа, регулировка числа оборотов в больших пределах, обеспечение эффективных охлаждением горячих деталей. The technical result of the invention is to give the engine versatility and reduce wear, adjust the speed at large limits, provide efficient cooling of hot parts.
Предлагаемое изобретение как и газогенератор для турбины сможет работать как с использованием в качестве компонента рабочего тела и окислителя атмосферного воздуха, так и на двухкомпоннетном топливе. The present invention, like a gas generator for a turbine, can work both using atmospheric air as a component of the working fluid and oxidizing agent, and on two-component fuel.
По экономичности предлагаемое изобретение приближается к обычным поршневым двигателям внутреннего сгорания, а по удельной массе - к газовым турбинам. In terms of economy, the present invention approaches conventional piston internal combustion engines, and in specific gravity - to gas turbines.
Достижение данного результата осуществляется следующими средствами. Achieving this result is carried out by the following means.
В качестве источника сжатого воздуха ротор двигателя в центральной части снабжен вентиляторным воздухозаборником, сообщающимся через спицы, содержащиеся в цилиндрической полости машины сжатия, с соплами и камерами расширения. В каждой камере расширения содержатся элементы зажигания и отверстия подачи воздуха и двухкомпонентного топлива. Предложенная схема подачи воздуха в качестве топливного компонента или окислителя обеспечивает охлаждение горячих деталей. As a source of compressed air, the rotor of the engine in the central part is equipped with a fan intake, communicating through spokes contained in the cylindrical cavity of the compression machine, with nozzles and expansion chambers. Each expansion chamber contains ignition elements and openings for air and two-component fuel. The proposed scheme of air supply as a fuel component or oxidizer provides cooling of hot parts.
Для работы на двухкомпонентном топливе окислителе и горючем по типу ЖД ротор-ворот двигателя по внешнему кругу воздухозаборника содержит топливный бак для окислителя, также сообщающийся через спицы и сопла с камерами расширения. To operate on two-component oxidizer fuel and fuel, the type of railway rotor-gate of the engine along the outer circle of the air intake contains an oxidizer fuel tank, which also communicates through spokes and nozzles with expansion chambers.
Перечисленные качественные изменения прототипа позволят решить поставленную задачу. These qualitative changes of the prototype will solve the problem.
Нижеописанный вариант осуществления изобретения изображен на фиг. 1-6. The following embodiment of the invention is shown in FIG. 1-6.
На фиг. 1 - изображен вертикальный разрез двигателя;
на фиг. 2 - горизонтальный разрез;
на фиг. 3 - фрагмент системы взаимодействия воздуходувной машины с поршнем двигателя, вертикальный разрез, момент сжатия воздуха;
на фиг. 4 - фрагмент системы взаимодействия золотникового створчатого поршня воздуходувкой машины с поршнем двигателя, момент впуска воздуха в камеру сжатия спицы;
на фиг. 5 - фрагмент вертикального разреза камеры расширения и спицы в момент впрыска сжатого воздуха в камеру;
на фиг. 6 - фрагмент камеры расширения, вертикальный разрез.In FIG. 1 - shows a vertical section of the engine;
in FIG. 2 - horizontal section;
in FIG. 3 - a fragment of the system of interaction of the blower machine with the piston of the engine, a vertical section, the moment of air compression;
in FIG. 4 - a fragment of the interaction system of the slide valve of the piston of the blower of the machine with the piston of the engine, the moment of air inlet into the compression chamber of the spokes;
in FIG. 5 is a fragment of a vertical section of the expansion chamber and the spokes at the time of injection of compressed air into the chamber;
in FIG. 6 - fragment of the expansion chamber, vertical section.
Универсальный вращательный машино-двигатель внутреннего сгорания метацентрического типа содержит (см. фиг. 1, 2) корпус 1, включающий в себя орбиту шаровидных поршней-кареток - 7 (см. фиг. - 2) в виде криволинейного круга-желоба разного сегментного сечения с углублениями-выемками камер расширения 9 в виде сегментов тора, которые содержат впускные топливные каналы 21, элементы зажигания 22 и выхлопные отверстия 23. По внешнему центру орбиты поршней проходит замкнутый круг-паз 10, в центральной части корпуса 1 содержится шаровая опора 11 метацентрического центра вращения ротора 2. The metacentric universal rotary engine-combustion engine contains (see Fig. 1, 2)
В корпус соосно метацентрически (с центром вращения, расположенным выше центра тяжести вращающейся массы) на шаровую опору 11 (см. фиг. - 1), составляющую корпус 1, установлен ротор 2 с вертикальным валом 24, отличающийся от прототипа тем, что в центральной части вокруг вала содержит воздухозаборник 3 с вентилятором 4, переходящий в симметрично расположенные в полых спицах 6 воздушные сопла с отверстиями 18 (см. фиг. 3, 4), по внешнему кругу ротор 2 содержит гнезда -8 (см. фиг. - 1, 2), в которые свободно с рабочим зазором на спицы 6 установлены возвратно-поступательно ползающие поршни-каретки - 7, имеющие внешнюю форму шара. Двигатель отличается тем, что (см. фиг. - 3, 4) спицы 6 ротора в полой части содержат створчатые, складывающиеся золотниковые поршни клапаны 13, приводимые в движение через шток 16, осью 15 рабочего поршня-каретки 7, перемещающегося по поверхности спицы 6, вдоль осевой радиальной кареточной прорези 14. Отличается тем, что по внутреннему кругу, ниже воздухозаборника 3, ротор 2 (см, фиг. - 1, 2) содержит бак 5 топлива окислителя, сообщающийся через клапан 25 с соплами подачи окислителя 19 через отверстия камеры расширения. In the housing coaxially metacentrically (with the center of rotation located above the center of gravity of the rotating mass) on the ball bearing 11 (see Fig. - 1), component of the
При вращении ротора 2 шар, составляющий поршень-каретку 7, скользя по спице 6, под действием метацентрической центробежной инерционной силы закидывается в камеру 9 (см. фиг. 2), при термодинамическом процессе рабочее тело, отталкиваясь от сферической внутренней поверхности камеры 9, вытесняет поршень 7 из камеры, при этом поршень под действием кинетической энергии, взаимодействуя через спицу 6, поворачивает ротор 2, перемещаясь из вогнутой части камеры и одновременно скользя по спице 6. Ррабочий поршень 7, запасаясь потенциальной энергией, переходит на выпуклую часть камеры, составляющую орбиту движения шаров-поршней 7. When the
Во вращающемся роторе воздух, поступающий через заборник 3 (см. фиг. - 1, 2), нагнетается сначала вентилятором 4 воздуходувной машины, затем с повышенным давлением заполняет пространство спицы 6 (см, фиг. 3, 4), включая камеру нагнетания 17 компрессора, также составляющего часть воздуходувной машины, включающего золотниковый створчатый поршень-клапан 13, при этом рабочий поршень 7, скользя по спице, заходит в выемку камеры расширения 9 и, взаимодействуя через ось 15 поршня-каретки 7 и шток 16, передвигает створчатый поршень-клапан 13 в развернутом, раскрытом на все внутреннее сечение полости спицы виде, и дополнительно сжимает воздух (см. фиг. 3), который при совмещении сопла спицы 18 и соплового отверстия 20 (см. фиг. - 5, 6) впрыскивается в камеру расширения 9. In the rotating rotor, the air entering through the intake 3 (see Fig. - 1, 2) is first pumped by the
Из вогнутой части камеры поршень-каретка 7 (см. фиг. 2), вытесняясь рабочим телом, скользя по спице, выходит на выпуклую часть рабочей камеры 9 и одновременно входит до половины своего диаметра в гнездо ротора 8, перемещая при этом через ось 15, проходящую сквозь прорезь 14 (см. фиг. 3, 4) в спице 6, створчатый, в сложенном пополам виде золотниковый поршень-клапан 13, при этом воздух заполняет полностью полость и камеру спицы. From the concave part of the chamber, the piston-carriage 7 (see Fig. 2), being displaced by the working fluid, sliding along the spoke, goes to the convex part of the
При обратном движении поршня-каретки 7 (см. фиг. 4) в вогнутую часть камеры золотниковый поршень-клапан 13 раскрывается полностью и создается дополнительное сжатие воздуха, который при совмещении сопла 18 и отверстия 20 (см. фиг. - 5, 6) впрыскивается в камеру 9. During the reverse movement of the piston-carriage 7 (see Fig. 4) into the concave part of the chamber, the spool-
При работе двигателя на двухкомпонентном топливе или для обогащения сжатого воздуха кислородом открывается клапан 25 (см. фиг. 1), после чего окислитель через сопло 18 (см. фиг. 5), спицы и сопловое отверстие камеры подается в нее. When the engine is running on two-component fuel or for enriching compressed air with oxygen, valve 25 opens (see Fig. 1), after which the oxidizer through the nozzle 18 (see Fig. 5), the spokes and the nozzle hole of the chamber are fed into it.
Чем дальше от оси вращения ротора находятся на спицах рабочие поршни, т. е. чем больше диаметр ротора, тем меньшее усилие требуется на поршень со стороны рабочего тела, что придает двигателю большие экономические, экологические и конструкторские качества, возможность создания двигателя с радиусом ротора в несколько десятков метров. The farther from the rotor axis of rotation of the rotor the working pistons are located on the spokes, that is, the larger the diameter of the rotor, the less effort is required on the piston from the side of the working fluid, which gives the engine great economic, environmental and design qualities, the possibility of creating an engine with a radius of the rotor in several tens of meters.
В устройстве прототипа отсутствут подготовка и подача воздуха как окислителя. Двигатель отличается от прототипа тем, что ротор содержит воздуходувную машину в виде воздухозабороника с вентилятором и поршневого компрессора (системы золотникового поршня), а также топливный бак компонента с независимой от воздуха подачей его в камеру сгорания. In the prototype device there is no preparation and supply of air as an oxidizing agent. The engine differs from the prototype in that the rotor contains a blower machine in the form of an air intake with a fan and a reciprocating compressor (spool piston system), as well as a component fuel tank with air-independent supply to the combustion chamber.
Ввиду большой разницы рабочих площадей поршня двигателя и поршня компрессора воздуходувной машины, а также разницы плеча в разные моменты движения рабочего поршня, двигатель с небольшими нагрузками на валу может работать без горючего, только за счет вытеснения. Due to the large difference in the working areas of the piston of the engine and the piston of the compressor of the blower machine, as well as the difference in shoulder at different moments of movement of the working piston, an engine with small loads on the shaft can operate without fuel, only due to displacement.
Устройство двигателя позволяет производить в больших пределах регулировку числа оборотов вращения в сравнении с газо- и турбореактивными двигателями, более экономичен и будет обладать большей мощностью, метацентрическое расположение центра вращения обеспечивает его большой инерционностью, а также на статор будут действовать нагрузки сжатия, что обеспечивает высокую угловую скорость, и при необходимости открывается возможность создания большего момента силы, что позволит этому двигателю раскручивать и поддерживать в длительном режиме, в разных условиях работы новый движитель воздушно-космического летательного аппарата и грузоподъемного средства - балластного инерционного эквивалентного действия, а также может получить применение в вертолетах и других отраслях народного хозяйства. The device of the engine allows large-scale adjustment of the speed of rotation in comparison with gas and turbojet engines, is more economical and will have greater power, the metacentric location of the center of rotation provides it with great inertia, and compression loads will act on the stator, which ensures high angular speed, and if necessary, the opportunity opens up to create a greater moment of force, which will allow this engine to unwind and maintain for a long time IU, in different operating conditions, new propeller aerospace aircraft and lifting equipment - ballast inertia equivalent effect, and can also be used in helicopters and other sectors of the economy.
Изобретение откроет перспективу поиска и создания генератора нового типа на базе нетрадиционных материалов. The invention will open up the prospect of finding and creating a new type of generator based on unconventional materials.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99120529/06A RU2172850C2 (en) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | Multipurpose rotary internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99120529/06A RU2172850C2 (en) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | Multipurpose rotary internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2172850C2 true RU2172850C2 (en) | 2001-08-27 |
Family
ID=48231294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99120529/06A RU2172850C2 (en) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | Multipurpose rotary internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2172850C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470168C2 (en) * | 2010-12-17 | 2012-12-20 | Пётр Ефимович Ичетовкин | Rotary-pusher ice |
RU2666036C2 (en) * | 2012-11-30 | 2018-09-05 | Либралато Лтд. | Internal combustion engine of rotary type with double pivot centre |
-
1999
- 1999-09-28 RU RU99120529/06A patent/RU2172850C2/en active IP Right Revival
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470168C2 (en) * | 2010-12-17 | 2012-12-20 | Пётр Ефимович Ичетовкин | Rotary-pusher ice |
RU2666036C2 (en) * | 2012-11-30 | 2018-09-05 | Либралато Лтд. | Internal combustion engine of rotary type with double pivot centre |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9057267B2 (en) | Rotary engine swing vane apparatus and method of operation therefor | |
US8689765B2 (en) | Rotary engine vane cap apparatus and method of operation therefor | |
JP2016508558A (en) | Device for positive displacement machines, control gear mechanism for the device and use of the control gear mechanism | |
US9376914B2 (en) | Rotary machine | |
WO2006046027A1 (en) | Rotary vane engine | |
US3976037A (en) | Rotary engine | |
US20170130716A1 (en) | Revolving outer body arc vane rotary compressor or expander | |
EP1300563B1 (en) | An internal combustion engine | |
JP2017520708A (en) | Eccentric blade pump | |
CN108361109B (en) | Universal wide-energy rotary jet engine | |
CN101652546B (en) | Rotary mechanically reciprocated sliding metal vane air pump and boundary layer gas turbines integrated with a pulse gas turbine engine system | |
RU2172850C2 (en) | Multipurpose rotary internal combustion engine | |
CN102168610B (en) | Non-turbine rotor internal combustion engine with partition blade chamber | |
JPS5914612B2 (en) | rotary engine | |
CN108350743B (en) | Device for obtaining mechanical work from a non-thermal energy source | |
GB2145162A (en) | Combined i.c.engine and vapour engine | |
BG110826A (en) | GASTERWORK ENGINE | |
JPH06280603A (en) | Fuel injection internal combustion engine whose engine body rotates | |
CN101418718A (en) | Rotary engine | |
US4347034A (en) | Gas turbine | |
US4397146A (en) | Gas turbine | |
CN113167172A (en) | Rotor type internal combustion engine and method of operating the same | |
KR101654509B1 (en) | Hybrid internal combustion engine | |
EP0625629A1 (en) | Turbine | |
RU177796U1 (en) | JET ENGINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090929 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120627 |