RU2193676C2 - Rotary piston internal combustion engine - Google Patents

Rotary piston internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2193676C2
RU2193676C2 RU2001105125/06A RU2001105125A RU2193676C2 RU 2193676 C2 RU2193676 C2 RU 2193676C2 RU 2001105125/06 A RU2001105125/06 A RU 2001105125/06A RU 2001105125 A RU2001105125 A RU 2001105125A RU 2193676 C2 RU2193676 C2 RU 2193676C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotors
rotor
working
shaft
cylinder
Prior art date
Application number
RU2001105125/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Н. Токарев
Ю.А. Токарев
А.В. Сгибнев
Original Assignee
Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова
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 Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова filed Critical Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова
Priority to RU2001105125/06A priority Critical patent/RU2193676C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2193676C2 publication Critical patent/RU2193676C2/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

  • Supercharger (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: proposed engine has housing with rotors rotating of shaft. According to invention, rotors are made in form of disks secured on shaft. Radial slot is made on one or disks of larger diameter. Depth of slot steplessly increases from zero value of maximum value on first half of arc of circumference and gradually decreases from maximum value to zero value on second half-of arc. Combustion chamber is made in form of coaxial outer, middle and inner cylinders nested one inside the other. Outer cylinder is divided by plane into semicylinders first of which is rigidly secured in housing and second one being simultaneously a piston, is located in slot of larger diameter rotor for displacement relative to first semicylinder to provide adjoining of inclined bottom of second semicylinder to base of rotor slot. Middle cylinder and inner cylinder installed for rotation are provided with ports to let in working mixture into combustion chamber and bypass ports to discharge burning working mixture. EFFECT: reduced labor input in manufacture of engine. 5 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конструкции двигателя внутреннего сгорания роторно-поршневого типа. The invention relates to engine building, in particular to the design of a rotary piston type internal combustion engine.

Известен роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с двумя пересекающимися рабочими полостями, в которых размещены роторы с зубьями и впадинами циклоидального профиля, установленные на параллельно расположенных валах, связанных синхронизирующей передачей. В межзубчатых впадинах роторов выполнена камера сгорания, а в корпусе предусмотрены окна и каналы газообмена (см. авторское свидетельство СССР 370353 по М. кл. F 02 B 55/00). Known rotary piston internal combustion engine, comprising a housing with two intersecting working cavities, in which rotors with teeth and troughs of a cycloidal profile are placed, mounted on parallel shafts connected by a synchronizing gear. A combustion chamber is made in the interdental cavities of the rotors, and windows and gas exchange channels are provided in the housing (see USSR author's certificate 370353 according to M. class. F 02 B 55/00).

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности (прототипом) является роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с рабочими камерами, образованными двумя пересекающимися цилиндрическими рабочими полостями, в которых установлены взаимно сопряженные вращающиеся роторы с двумя параллельными валами, связанными синхронизирующей шестеренчатой передачей, для размещения этих взаимно сопряженных роторов - ведущего и ведомого, соответственно с зубьями и впадинами циклоидального профиля, расположенными снаружи и внутри начальных окружностей своих роторов, причем число впадин ведомого ротора больше числа зубьев ведущего ротора. Камера сгорания образована впадинами ведомого ротора. Свечи зажигания для воспламенения горючей смеси установлены в углублениях, выполненных в камере сгорания ведомого ротора или по центру зубьев ведущего ротора. В корпусе двигателя предусмотрены окна и каналы газообмена (см. патент СССР 565635, выданный иностранной фирме, по M. кл. 2 F 02 B 55/00). Closest to the claimed object by technical nature (prototype) is a rotary piston internal combustion engine containing a housing with working chambers formed by two intersecting cylindrical working cavities in which mutually coupled rotating rotors with two parallel shafts connected by a synchronizing gear transmission are installed, for the location of these mutually conjugate rotors - leading and driven, respectively, with the teeth and troughs of the cycloidal profile, are located outside and inside the initial circles of their rotors, and the number of hollows of the driven rotor is greater than the number of teeth of the driving rotor. The combustion chamber is formed by the hollows of the driven rotor. Spark plugs for igniting the combustible mixture are installed in recesses made in the combustion chamber of the driven rotor or in the center of the teeth of the driving rotor. Windows and gas exchange channels are provided in the engine casing (see USSR patent 565635, issued to a foreign company, according to M. cl. 2 F 02 B 55/00).

Существенными недостатками вышеописанных двигателей, выбранных в качестве аналога и прототипа, являются:
- сложность изготовления роторов, т.к. они различны по конфигурации и числу зубьев;
- форма и характер изменения объема рабочей камеры нерациональны в термодинамическом отношении, т.к. рабочие процессы в этих двигателях происходят на незначительном (не более 36o) угле поворота вала ротора, что не позволяет достичь требуемых коэффициентов полезного действия рабочих циклов.Significant disadvantages of the above engines, selected as an analog and prototype, are:
- the complexity of manufacturing rotors, because they vary in configuration and number of teeth;
- the form and nature of changes in the volume of the working chamber are irrational in a thermodynamic sense, because working processes in these engines occur at an insignificant (not more than 36 o ) angle of rotation of the rotor shaft, which does not allow to achieve the required efficiency of working cycles.

Предлагаемым изобретением решается задача снижения трудоемкости изготовления роторно-поршневого двигателя и получения рациональных в термодинамическом отношении формы и характера изменения объема рабочих камер. The present invention solves the problem of reducing the complexity of manufacturing a rotary piston engine and obtaining thermodynamically rational form and nature of changes in the volume of the working chambers.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом роторно-поршневом двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус с рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых установлены вращающиеся роторы, валом для размещения роторов, камерой сгорания, установленные в параллельных рабочих полостях роторы выполнены в виде параллельно закрепленных на валу дисков, в одном из которых, с большим диаметром, выполнен радиальный паз с глубиной, плавно увеличивающейся от нулевого до наибольшего значения на первой половине дуги окружности этого диска и плавно уменьшающейся от наибольшего значения до нулевого на второй половине дуги окружности этого диска, другой диск, с меньшим диаметром, снабжен выступом, имеющим возможность контакта с корпусом и подпружиненной заслонкой. Камера сгорания выполнена в виде соосных внешнего, среднего и внутреннего цилиндров, установленных друг в друге. Внешний цилиндр разделен плоскостью, проходящей через оси вала роторов и цилиндров, на полуцилиндры, первый из которых жестко закреплен в корпусе, а второй из которых, одновременно являющийся поршнем, расположен в пазу диска с большим диаметром с возможностью перемещения относительно первого полуцилиндра до прилегания наклонного днища второго полуцилиндра к основанию паза диска, средний и имеющий возможность вращения внутренний цилиндры снабжены окнами для впуска в камеру сгорания рабочей смеси и перепускными окнами для выпуска горящей рабочей смеси. To achieve the technical result in the proposed rotary piston internal combustion engine, comprising a housing with working chambers formed by working cavities in which rotating rotors are installed, a shaft for accommodating rotors, a combustion chamber mounted in parallel working cavities, the rotors are made in the form of parallel mounted on a disk shaft, in one of which, with a large diameter, a radial groove is made with a depth gradually increasing from zero to the largest value on the first floor because of the arc of the circle of this disk and gradually decreasing from the largest value to zero in the second half of the arc of the circle of this disk, another disk, with a smaller diameter, is equipped with a protrusion that is able to contact the body and the spring-loaded shutter. The combustion chamber is made in the form of coaxial outer, middle and inner cylinders installed in each other. The outer cylinder is divided by a plane passing through the axis of the shaft of the rotors and cylinders into half-cylinders, the first of which is rigidly fixed in the housing, and the second of which, simultaneously being a piston, is located in the groove of the disk with a large diameter with the possibility of movement relative to the first half-cylinder until the inclined bottom fits the second half-cylinder to the base of the groove of the disk, the middle and rotatable inner cylinders are equipped with windows for inlet of the working mixture into the combustion chamber and bypass windows for the release of burning her working mixture.

Снижение трудоемкости изготовления роторно-поршневого двигателя обеспечивается путем выполнения роторов простой формы в виде дисков, что не требует сложного технологического оборудования и квалифицированных рабочих. При этом ротор с радиальным пазом, с большим диаметром, предназначен для совершения процессов сжатия и всасывания, а ротор с меньшим диаметром - для рабочего хода и выхлопа. Reducing the complexity of manufacturing a rotary piston engine is achieved by making rotors of a simple shape in the form of disks, which does not require complex technological equipment and skilled workers. At the same time, a rotor with a radial groove, with a large diameter, is designed to perform compression and suction processes, and a rotor with a smaller diameter is used for the working stroke and exhaust.

Получение рациональных в термодинамическом отношении формы и характера изменения объема рабочих камер, образованных параллельными рабочими полостями, в которых установлены роторы, является следствием того, что форма рабочих камер заявляемого роторно-поршневого двигателя достаточно простая, кольцеобразная прямоугольного сечения, а рабочие процессы происходят на угле поворота вала роторов, равном 360o, что позволяет данной конструкции двигателя достичь высоких коэффициентов полезного действия рабочих циклов.Obtaining thermodynamically rational form and nature of the change in the volume of the working chambers formed by parallel working cavities in which the rotors are installed is a consequence of the fact that the shape of the working chambers of the inventive rotary piston engine is quite simple, ring-shaped of rectangular cross section, and the working processes occur at an angle of rotation the rotor shaft, equal to 360 o , which allows this engine design to achieve high efficiency of duty cycles.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид предлагаемого роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - разрез по линии А-А фиг. 1 роторно-поршневого двигателя; на фиг. 3 - разрез по линии Б-Б фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по линии В-В фиг. 1; на фиг. 5 - разрез по линии Г-Г фиг. 1. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of the proposed rotary piston internal combustion engine; in FIG. 2 is a section along line AA of FIG. 1 rotary piston engine; in FIG. 3 is a section along the line BB of FIG. 2; in FIG. 4 is a section along line BB of FIG. 1; in FIG. 5 is a section along the line G-D of FIG. 1.

Основой предлагаемого роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания являются два ротора 1 и 2, расположенных параллельно, жестко закрепленных на одном валу 3 на фиксированном расстоянии друг от друга и вращающихся в корпусе 4 (см. фиг. 1). Ротор 1 большего диаметра выполнен в виде круглого диска, в верхней части которого имеется паз 5 прямоугольной формы, расположенный по радиусу ротора. Паз 5 имеет разную глубину, плавно изменяющуюся от "нулевой" глубины до максимальной и обратно. Так глубина паза 5 плавно увеличивается от нулевого до наибольшего значения па первой половине дуги окружности ротора 1 и плавно уменьшается от наибольшего значения до нулевого на второй половине дуги окружности ротора 1. The basis of the proposed rotary piston internal combustion engine are two rotors 1 and 2 located in parallel, rigidly mounted on one shaft 3 at a fixed distance from each other and rotating in the housing 4 (see Fig. 1). The rotor 1 of a larger diameter is made in the form of a circular disk, in the upper part of which there is a groove 5 of a rectangular shape located along the radius of the rotor. Groove 5 has a different depth, smoothly varying from the "zero" depth to the maximum and vice versa. So the depth of the groove 5 gradually increases from zero to the largest value on the first half of the arc of the circle of the rotor 1 and gradually decreases from the highest value to zero on the second half of the arc of the circle of the rotor 1.

Ротор 2 также выполнен в виде круглого диска, но меньшего диаметра, закрепленного на валу 3 параллельно ротору 1. The rotor 2 is also made in the form of a circular disk, but of a smaller diameter, mounted on the shaft 3 parallel to the rotor 1.

Роторы 1 и 2 размещены в параллельных рабочих полостях, образующих рабочие камеры, причем рабочая камера ротора 1 образована поверхностями паза 5 ротора 1 и корпусом 4 двигателя, а рабочая камера ротора 2 - наружной поверхностью ротора 2 и корпусом 4 двигателя. Вал 3 с установленными на нем роторами 1 и 2 одновременно является и валом отбора мощности. The rotors 1 and 2 are placed in parallel working cavities forming the working chambers, and the working chamber of the rotor 1 is formed by the surfaces of the groove 5 of the rotor 1 and the motor housing 4, and the working chamber of the rotor 2 is formed by the outer surface of the rotor 2 and the motor housing 4. The shaft 3 with the rotors 1 and 2 mounted on it is also a power take-off shaft.

Между роторами 1 и 2 в корпусе 4 двигателя параллельно валу 3 роторов 1, 2 расположена камера сгорания 6, выполненная в виде трех соосных цилиндров: внешнего 7, среднего 8 и внутреннего 9, установленных друг в друге (см. фиг. 2). Between the rotors 1 and 2 in the motor housing 4 parallel to the shaft 3 of the rotors 1, 2 there is a combustion chamber 6, made in the form of three coaxial cylinders: external 7, middle 8 and internal 9 installed in each other (see Fig. 2).

Внешний цилиндр 7, имеющий наибольший диаметр и представляющий собой цилиндр с днищем, обращенным в сторону ротора 1, разделен на два полуцилиндра плоскостью, проходящей через ось вала 3 роторов 1, 2 и ось цилиндров камеры сгорания 6. Первый полуцилиндр внешнего цилиндра 7 жестко закреплен в корпусе 4 двигателя, а второй полуцилиндр 10, одновременно являющийся поршнем, плотно входит в паз 5 ротора 1 (см. фиг. 1) и имеет возможность перемещаться относительно первого неподвижного полуцилиндра внешнего цилиндра 7 до прилегания наклонного днища полуцилиндра 10 к основанию паза 5 при изменении глубины паза 5 ротора 1. Днище полуцилиндра 10 (см. фиг. 2) через кольцо 11 посредством пружины 12 прижимается к основанию паза 5 и имеет скошенность под углом α для плотного его прижатия к основанию паза 5. The outer cylinder 7, which has the largest diameter and is a cylinder with a bottom facing towards the rotor 1, is divided into two half-cylinders by a plane passing through the axis of the shaft 3 of the rotors 1, 2 and the axis of the cylinders of the combustion chamber 6. The first half-cylinder of the outer cylinder 7 is rigidly fixed in the engine casing 4, and the second half cylinder 10, which at the same time is a piston, fits tightly into the groove 5 of the rotor 1 (see Fig. 1) and has the ability to move relative to the first fixed half cylinder of the outer cylinder 7 until the inclined bottom of the half fits the cylinder 10 to the base of the groove 5 when the depth of the groove 5 of the rotor 1 changes. The bottom of the half-cylinder 10 (see Fig. 2) is pressed against the base of the groove 5 through the ring 11 through the spring 12 and has a slant at an angle α for tightly pressing it against the base of the groove 5.

Средний цилиндр 8 представляет собой цилиндр с днищем, обращенным в сторону ротора 1 и плотно входящий во внешний цилиндр 7. В днище цилиндра 8 имеется окно 13 для впуска в камеру сгорания 6 рабочей смеси, а в полости цилиндра 8 имеется перепускное окно 14 прямоугольной формы, которое расположено над ротором 2 и предназначено для выпуска горящей рабочей смеси. The middle cylinder 8 is a cylinder with a bottom facing the rotor 1 and tightly entering the outer cylinder 7. In the bottom of the cylinder 8 there is a window 13 for inlet to the combustion chamber 6 of the working mixture, and in the cavity of the cylinder 8 there is a bypass window 14 of a rectangular shape, which is located above the rotor 2 and is designed to release a burning working mixture.

Внутренний цилиндр 9 представляет собой цилиндр с днищами с обоих концов и плотно входит в средний цилиндр 8. Цилиндр 9 имеет возможность вращаться в цилиндре 8 за счет шестеренчатой передачи 15 (см. фиг. 1). В днище цилиндра 9 (см. фиг. 2), обращенной в сторону ротора 1, имеется окно 16 для впуска в камеру сгорания 6 рабочей смеси, имеющее форму, аналогичную форме окна 13 цилиндра 8 (см. фиг. 3), а в полости цилиндра 9, расположенной над ротором 2, имеется перепускное окно 17, имеющее форму, аналогичную форме окна 14 цилиндра 8, предназначенное для выпуска горящей рабочей смеси (см. фиг. 2). В днище цилиндра 9, обращенном в сторону ротора 2, имеется отверстие для свечи зажигания 18. The inner cylinder 9 is a cylinder with bottoms at both ends and fits snugly into the middle cylinder 8. The cylinder 9 is able to rotate in the cylinder 8 due to gear 15 (see Fig. 1). In the bottom of the cylinder 9 (see Fig. 2), facing the rotor 1, there is a window 16 for inlet of the working mixture into the combustion chamber 6, having a shape similar to that of the window 13 of the cylinder 8 (see Fig. 3), and in the cavity the cylinder 9, located above the rotor 2, there is a bypass window 17 having a shape similar to the shape of the window 14 of the cylinder 8, designed to release a burning working mixture (see Fig. 2). In the bottom of the cylinder 9, facing the rotor 2, there is an opening for the spark plug 18.

Часть цилиндров 8 и 9, имеющая перепускные окна 14 и 17 соответственно, располагается над ротором 2 таким образом, что выступ 19 ротора 2 (см. фиг. 4) плотно соприкасается с корпусом 4 и проходит в непосредственной близости от поверхности среднего цилиндра 8 камеры сгорания 6. A part of the cylinders 8 and 9, with overflow windows 14 and 17, respectively, is located above the rotor 2 so that the protrusion 19 of the rotor 2 (see Fig. 4) is in close contact with the housing 4 and passes in close proximity to the surface of the middle cylinder 8 of the combustion chamber 6.

В корпусе 4 двигателя над рабочей поверхностью ротора 2 расположена заслонка 20, прижимающаяся к поверхности ротора 2 пружиной 21 и имеющая возможность контакта с выступом 19 ротора 2. In the motor housing 4 above the working surface of the rotor 2 there is a shutter 20, which is pressed against the surface of the rotor 2 by a spring 21 and having the possibility of contact with the protrusion 19 of the rotor 2.

Рабочая камера ротора 1 (см. фиг. 1), образованная корпусом 4 двигателя и пазом 5 ротора 1, разделена полуцилиндром 10 (см. фиг. 5) и выступом 22 ротора 1, соответствующим нулевой глубине паза 5 (см. фиг. 1) ротора 1, на камеру впуска 23 (см. фиг. 5) и камеру сжатия 24. Рабочая камера ротора 2 (см. фиг. 4), образованная корпусом 4 двигателя и наружной поверхностью ротора 2, разделена выступом 19 и заслонкой 20 на камеру рабочего хода 25 и камеру выхлопа 26. The working chamber of the rotor 1 (see Fig. 1), formed by the motor housing 4 and the groove 5 of the rotor 1, is divided by a half cylinder 10 (see Fig. 5) and the protrusion 22 of the rotor 1 corresponding to the zero depth of the groove 5 (see Fig. 1) rotor 1, to the inlet chamber 23 (see Fig. 5) and the compression chamber 24. The working chamber of the rotor 2 (see Fig. 4), formed by the motor housing 4 and the outer surface of the rotor 2, is divided by the protrusion 19 and the shutter 20 onto the working chamber 25 and exhaust chamber 26.

В корпусе 4 двигателя имеется канал 27, соединяющий камеру выхлопа 26 с атмосферой. В корпусе 4 двигателя (см. фиг. 2) также имеется канал 28, соединяющий камеру впуска 23 (см. фиг. 5) с системой впуска двигателя внутреннего сгорания. In the housing 4 of the engine there is a channel 27 connecting the exhaust chamber 26 to the atmosphere. The engine housing 4 (see FIG. 2) also has a channel 28 connecting the intake chamber 23 (see FIG. 5) with the intake system of the internal combustion engine.

Крайнее правое положение 29 (см. фиг. 2) полуцилиндра 10 камеры сгорания 6 соответствует нулевому углублению (см. фиг. 5) паза 5 (см. фиг. 1) ротора 1. The extreme right position 29 (see Fig. 2) of the half cylinder 10 of the combustion chamber 6 corresponds to the zero recess (see Fig. 5) of the groove 5 (see Fig. 1) of the rotor 1.

Кроме этого, на чертеже дополнительно обозначено:
- стрелками на фиг. 1, 4, 5 - направление вращения роторов 1, 2;
- пунктирными линиями на фиг. 2 - возможные положения полуцилиндра 10 в пазу 5 ротора 1;
- стрелками с надписями на фиг. 2, 4 - направление движения рабочей и отработавшей соответственно смеси.In addition, the drawing further indicates:
- by the arrows in FIG. 1, 4, 5 - the direction of rotation of the rotors 1, 2;
- dashed lines in FIG. 2 - possible positions of the half cylinder 10 in the groove 5 of the rotor 1;
- arrows marked in FIG. 2, 4 - the direction of movement of the working and spent mixture, respectively.

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. A rotary piston internal combustion engine operates as follows.

За начало отсчета принимаем положение ротора 1, когда полуцилиндр 10 камеры сгорания 6 находится в крайнем правом положении, т.е. когда глубина паза 5 равна нулю (положение 29, см. фиг. 2). Вращение роторов 1, 2 происходит по часовой стрелке со стороны шестеренчатой передачи 15 (см. фиг. 1). Двигатель работает на бензине и имеет стандартный карбюратор для приготовления рабочей смеси. For the reference point, we take the position of the rotor 1 when the half-cylinder 10 of the combustion chamber 6 is in the extreme right position, i.e. when the depth of the groove 5 is zero (position 29, see FIG. 2). The rotation of the rotors 1, 2 occurs clockwise from the gear 15 (see Fig. 1). The engine runs on gasoline and has a standard carburetor for preparing the working mixture.

Рассмотрим первоначально полный рабочий цикл двигателя от такта впуска до такта выпуска, происходящий с одним зарядом рабочей смеси. Consider the initially complete engine duty cycle from the intake stroke to the exhaust stroke, occurring with one charge of the working mixture.

1 такт - впуск происходит на угле поворота вала 3 роторов 1, 2 от 0 до 360o. При вращении ротора 1 за полуцилиндром 10 создается разрежение и горючая смесь, состоящая из паров бензина и воздуха, по каналу 28 поступает в камеру впуска 23 (см. фиг. 5).1 cycle - the intake occurs at the angle of rotation of the shaft 3 of the rotors 1, 2 from 0 to 360 o . When the rotor 1 rotates behind the half-cylinder 10, a vacuum is created and a combustible mixture consisting of gasoline and air vapors enters the inlet chamber 23 through the channel 28 (see Fig. 5).

2 такт - сжатие происходит на угле поворота вала 3 роторов 1, 2 (см. фиг. 1) от 360 до 720o и заканчивается тогда, когда нулевое углубление (см. фиг. 5) паза 5 ротора 1 подойдет к полуцилиндру 10, который займет крайнее правое положение 29 (см. фиг. 2). На угле поворота вала 3 (см. фиг. 1) роторов 1, 2 от 360 до 520-540o (в зависимости от установки фаз газораспределения) рабочая смесь предварительно сжимается в камере сжатия 24 (см. фиг. 5), пока окна 13 и 16 не начнут совмещаться (см. фиг. 3). После начала совмещения окон 13 и 16 предварительно сжатая рабочая смесь начнет поступать во внутреннюю полость вращающегося цилиндра 9 (см. фиг. 2), где и будет происходить дальнейшее ее сжатие вплоть до 720o поворота вала 3 (см. фиг. 1) роторов 1, 2, т. е. когда нулевое углубление (см. фиг. 5) паза 5 ротора 1 встанет напротив камеры сгорания 6 (см. фиг. 2) и полуцилиндр 10 займет крайнее правое положение 29. Окна 13 и 16 в этот момент закроются и вся горючая смесь окажется в сжатом состоянии в цилиндре 9 камеры сгорания 6.2 cycle - compression occurs at the angle of rotation of the shaft 3 of the rotors 1, 2 (see Fig. 1) from 360 to 720 o and ends when the zero recess (see Fig. 5) of the groove 5 of the rotor 1 approaches the half cylinder 10, which will occupy the extreme right position 29 (see Fig. 2). At the angle of rotation of the shaft 3 (see Fig. 1) of the rotors 1, 2 from 360 to 520-540 o (depending on the installation of the gas distribution phases), the working mixture is pre-compressed in the compression chamber 24 (see Fig. 5), while the windows 13 and 16 will not begin to be combined (see Fig. 3). After the beginning of the combination of windows 13 and 16, the pre-compressed working mixture will begin to enter the internal cavity of the rotating cylinder 9 (see Fig. 2), where it will be further compressed up to 720 o rotation of the shaft 3 (see Fig. 1) of the rotors 1 , 2, that is, when the zero recess (see Fig. 5) of the groove 5 of the rotor 1 will stand opposite the combustion chamber 6 (see Fig. 2) and the half cylinder 10 will occupy the extreme right position 29. Windows 13 and 16 at this moment will close and the entire combustible mixture will be compressed in the cylinder 9 of the combustion chamber 6.

3 такт - расширение или рабочий ход происходит на угле поворота вала 3 (см. фиг. 1) роторов 1, 2 от 720 до 1080o. При этом, при угле поворота вала 3 роторов 1, 2, равном 720o, происходит воспламенение горючий смеси в цилиндре 9 (см. фиг. 2) камеры сгорания 6 за счет проскакивания искры в свече зажигания 18. В этот же момент начинают совмещаться перепускное окно 17 цилиндра 9 и перепускное окно 14 цилиндра 8. Через образовавшуюся и постоянно увеличивающуюся за счет вращения цилиндра 9 щель горящая рабочая смесь прорывается в камеру рабочего хода 25 (см. фиг. 4).3 cycle - expansion or working stroke occurs at the angle of rotation of the shaft 3 (see Fig. 1) of the rotors 1, 2 from 720 to 1080 o . In this case, when the angle of rotation of the shaft 3 of the rotors 1, 2 is equal to 720 o , the ignition of the combustible mixture in the cylinder 9 (see Fig. 2) of the combustion chamber 6 occurs due to the spark slipping in the spark plug 18. At that moment, the bypass the window 17 of the cylinder 9 and the bypass window 14 of the cylinder 8. Through the gap formed and constantly increasing due to the rotation of the cylinder 9, the burning working mixture breaks into the working chamber 25 (see Fig. 4).

За счет горения топливовоздушной смеси создается высокое давление, которое воздействует на выступ 19 ротора 2, заставляя ротор 2 вращаться и создавать крутящий момент на валу 3 двигателя. При вращении ротора 2 от 720 до 1080o происходит перемещение горящих газов по окружности.Due to the combustion of the air-fuel mixture, a high pressure is created that acts on the protrusion 19 of the rotor 2, causing the rotor 2 to rotate and create torque on the shaft 3 of the engine. When the rotor 2 rotates from 720 to 1080 o , the burning gases move around the circumference.

4 такт - выпуск происходит при вращении вала 3 (см. фиг. 1) роторов 1, 2 от 1080 до 1440o. При этом отработавшие газы из камеры выхлопа 26 по каналу 27 выпускаются в атмосферу.4 clock - release occurs when the shaft 3 (see Fig. 1) rotors 1, 2 from 1080 to 1440 o . In this case, the exhaust gases from the exhaust chamber 26 through the channel 27 are released into the atmosphere.

Таким образом, при угле поворота вала 3 роторов 1, 2 (см. фиг. 1), равном 1440o, заканчивается процесс выпуска, а следовательно, заканчивается полный рабочий цикл, происшедший в данном роторном двигателе с одним зарядом горючей смеси.Thus, when the angle of rotation of the shaft 3 of the rotors 1, 2 (see Fig. 1), equal to 1440 o , the exhaustion process ends, and therefore, the complete duty cycle that occurred in this rotary engine with one charge of the combustible mixture ends.

При постоянной работе двигателя происходит следующее. При вращении роторов от 0 до 360o в рабочей полости ротора 1 (см. фиг. 5) происходит одновременно сжатие (камера сжатия 24) и впуск горючей смеси (камера впуска 23), а в рабочей полости ротора 2 (см. фиг. 4) происходит одновременно рабочий ход (камера рабочего хода 25) и выхлоп (камера выхлопа 26). Таким образом полный цикл совершается на угле поворота вала 3 (см. фиг. 1) роторов 1, 2, равном 360o.With constant engine operation, the following occurs. When the rotors rotate from 0 to 360 o in the working cavity of the rotor 1 (see Fig. 5), compression occurs (compression chamber 24) and the inlet of the combustible mixture (inlet chamber 23), and in the working cavity of the rotor 2 (see Fig. 4 ) at the same time a working stroke (chamber 25) and exhaust (exhaust chamber 26). Thus the complete cycle is performed at the angle of rotation of the shaft 3 (see Fig. 1) of the rotors 1, 2, equal to 360 o .

Герметизация замкнутых объемов в двигателе обеспечивается за счет точности изготовления деталей двигателя, за счет лабиринтных уплотнений и за счет уплотняющих колец и пластин специальной конструкции. Sealing closed volumes in the engine is ensured by the accuracy of the manufacture of engine parts, due to labyrinth seals and due to the sealing rings and plates of a special design.

Двигатель позволяет использовать стандартные системы охлаждения, смазки и зажигания. Кроме того, двигатель может быть выполнен в виде нескольких однотипных секций, роторы которых установлены на общем валу. В этом случае для повышения равномерности крутящего момента необходимо смещать на некоторый угол каждую последующую пару роторов относительно предыдущей. The engine allows the use of standard cooling, lubrication and ignition systems. In addition, the engine can be made in the form of several sections of the same type, the rotors of which are mounted on a common shaft. In this case, to increase the uniformity of the torque, it is necessary to shift by a certain angle each subsequent pair of rotors relative to the previous one.

Предлагаемая схема конструкции двигателя позволяет иметь несколько камер сгорания, расположенных по окружности роторов. The proposed design of the engine allows you to have several combustion chambers located around the circumference of the rotors.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает снижение трудоемкости его изготовления, т. к. отпадает необходимость в сложном технологическом оборудовании, и возможность получения рациональных в термодинамическом отношении формы и характера изменения объема рабочих камер. Форма рабочих камер у предлагаемого двигателя простая, кольцеобразная, прямоугольного сечения. Повышается коэффициент полезного действия двигателя за счет того, что рабочие процессы двигателя совершаются на угле поворота вала роторов, равном 360o (у прототипа не более 36o).The use of the present invention reduces the complexity of its manufacture, since there is no need for sophisticated technological equipment, and the possibility of obtaining rationally thermodynamic forms and the nature of the change in the volume of the working chambers. The shape of the working chambers of the proposed engine is simple, ring-shaped, rectangular cross-section. Increases the efficiency of the engine due to the fact that the working processes of the engine are performed at an angle of rotation of the rotor shaft equal to 360 o (the prototype is not more than 36 o ).

Claims (1)

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых установлены вращающиеся роторы, валом для размещения роторов, камерой сгорания, отличающийся тем, что установленные в параллельных рабочих полостях роторы выполнены в виде параллельно закрепленных на валу дисков, в одном из которых, с большим диаметром, выполнен радиальный паз глубиной, плавно увеличивающейся от нулевого до наибольшего значения на первой половине дуги окружности этого диска и плавно уменьшающейся от наибольшего значения до нулевого на второй половине дуги окружности этого диска, другой диск, с меньшим диаметром, снабжен выступом, имеющим возможность контакта с корпусом и подпружиненной заслонкой, камера сгорания выполнена в виде соосных внешнего, среднего и внутреннего цилиндров, установленных друг в друге, причем внешний цилиндр разделен плоскостью, проходящей через оси вала роторов и цилиндров, на полуцилиндры, первый из которых жестко закреплен в корпусе, а второй из которых, одновременно являющийся поршнем, расположен в пазу диска с большим диаметром с возможностью перемещения относительно первого полуцилиндра до прилегания наклонного днища второго полуцилиндра к основанию паза диска, средний и имеющий возможность вращения внутренний цилиндры снабжены окнами для впуска в камеру сгорания рабочей смеси и перепускными окнами для выпуска горящей рабочей смеси. A rotary piston internal combustion engine comprising a housing with working chambers formed by working cavities in which rotating rotors are installed, a shaft for accommodating rotors, a combustion chamber, characterized in that the rotors installed in parallel working cavities are made in the form of disks parallel to the shaft, in one of which, with a large diameter, a radial groove is made with a depth that gradually increases from zero to the largest value on the first half of the circular arc of this disk and smoothly from the largest value to zero on the second half of the arc of the circle of this disk, another disk, with a smaller diameter, is equipped with a protrusion that is able to contact the body and the spring-loaded damper, the combustion chamber is made in the form of coaxial external, middle and internal cylinders installed in each other moreover, the outer cylinder is divided by a plane passing through the axis of the shaft of the rotors and cylinders into half-cylinders, the first of which is rigidly fixed in the housing, and the second of which, simultaneously being a piston, is located wives in a groove of a disk with a large diameter with the ability to move relative to the first half cylinder until the inclined bottom of the second half cylinder fits to the base of the groove of the disk, the middle and rotatable inner cylinders are equipped with windows for inlet of the working mixture into the combustion chamber and overflow windows for the release of the burning working mixture.
RU2001105125/06A 2001-02-21 2001-02-21 Rotary piston internal combustion engine RU2193676C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105125/06A RU2193676C2 (en) 2001-02-21 2001-02-21 Rotary piston internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105125/06A RU2193676C2 (en) 2001-02-21 2001-02-21 Rotary piston internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2193676C2 true RU2193676C2 (en) 2002-11-27

Family

ID=20246431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001105125/06A RU2193676C2 (en) 2001-02-21 2001-02-21 Rotary piston internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2193676C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478803C2 (en) * 2011-04-04 2013-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Rotary piston internal combustion engine
RU2580170C1 (en) * 2015-04-13 2016-04-10 Владимир Семенович Шишков Rotary internal combustion engine
RU2598967C1 (en) * 2015-08-03 2016-10-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Rotary piston internal combustion engine
RU2647751C1 (en) * 2016-11-08 2018-03-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Rotary piston internal combustion engine
RU2688046C1 (en) * 2018-05-11 2019-05-17 Алексей Маратович Рогульченко Three-zone multiblade rotary internal combustion engine with concentric arrangement of working zones in engine rotor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478803C2 (en) * 2011-04-04 2013-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Rotary piston internal combustion engine
RU2580170C1 (en) * 2015-04-13 2016-04-10 Владимир Семенович Шишков Rotary internal combustion engine
RU2598967C1 (en) * 2015-08-03 2016-10-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Rotary piston internal combustion engine
RU2647751C1 (en) * 2016-11-08 2018-03-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Rotary piston internal combustion engine
RU2688046C1 (en) * 2018-05-11 2019-05-17 Алексей Маратович Рогульченко Three-zone multiblade rotary internal combustion engine with concentric arrangement of working zones in engine rotor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101711778B1 (en) Rotary piston machine and controlling gear arrangement
US4548171A (en) Rotary engine
RU2478803C2 (en) Rotary piston 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
RU2407899C1 (en) Rotary piston ice
US3132632A (en) Rotary engine
US3902465A (en) Rotary engine
RU2193676C2 (en) Rotary piston internal combustion engine
US20060150946A1 (en) Rotary piston engine
RU2720879C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2351780C1 (en) Rotor-piston internal combustion engine
WO2017204683A1 (en) Six-stroke rotary-vane internal combustion engine
RU2687659C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2538990C1 (en) Rotor-piston internal combustion engine
JPH0494423A (en) Rotary engine
US4373484A (en) Rotary piston mechanism
RU2666716C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
US5429083A (en) Rotary internal combustion twin engine
ITUD20070115A1 (en) ROTARY PISTON COMBUSTION ENGINE
US3865086A (en) Rotary internal combustion engine
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
RU2477377C2 (en) Internal combustion engine: five-stroke rotary engine with one central rotary gate shared by separate working medium compression and expansion sections, and isolated invariable-volume combustion chambers
US5024192A (en) Variable compression ratio internal combustion rotating engine
RU2330973C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2271457C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine

Legal Events

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

Effective date: 20090222