RU2219357C2

RU2219357C2 - Gas rotor engine

Info

Publication number: RU2219357C2
Application number: RU2002105465/06A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Ильиных
Original assignee: Ильиных Юрий Гаврилович
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-12-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: invention relates to rotary engines with variable speed of blade rotation. According to invention, inner rotors of compressor and engine and their outer rotors are interconnected. Compressor is provided with differential valves in blades of outer rotor connected with intake channel and ball slide valves in blades of inner rotor with radial channels pointed to axis and provided with check valves. Cylinder with channels to feed air to combustion chamber is arranged in axial space. Inner and outer rotors are furnished with roller coupling with fixed outer and roller coupling with outer race connected with output shaft of engine. EFFECT: improved specific characteristics of engine. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к роторным двигателям и роторным компрессорам. The invention relates to rotary engines and rotary compressors.

Газороторный двигатель предназначен для привода различных машин с использованием жидкого или газообразного топлива. The gas rotor engine is designed to drive various machines using liquid or gaseous fuels.

Аналогами предлагаемого изобретения являются непубликуемые а.с. 183722, 210593 и заявки автора с положительными решениями: 99121104/06(022355), 99121018/06(022362). Analogs of the invention are unpublished A.S. 183722, 210593 and applications of the author with positive decisions: 99121104/06 (022355), 99121018/06 (022362).

Прототипом предполагаемого изобретения является газороторная машина по заявке автора с положительным решением 99121106/06(022353). The prototype of the alleged invention is a gas rotor machine at the request of the author with a positive decision 99121106/06 (022353).

Газороторная машина содержит компрессор и двигатель с впускными и выпускными каналами, причем каждый выполнен из двух роторов с лопастями, один из которых - внутренний, с лопастями, направленными наружу, второй ротор - наружный, с лопастями, направленными внутрь, причем внутренние роторы компрессора и двигателя соединены между собой, соединены между собой и наружные роторы, при этом каждый ротор имеет роликовую муфту, компрессор и двигатель снабжены дифференциальными клапанами, размещенными на двигателе - в лопастях наружного ротора и соединенными с выпускным каналом, двигатель снабжен также шариковыми золотниками, размещенными в лопастях внутреннего ротора с радиальными каналами. The gas rotor machine contains a compressor and an engine with inlet and outlet channels, each of which is made of two rotors with blades, one of which is internal, with blades directed outward, the second rotor is external, with blades directed inward, and the internal rotors of the compressor and engine interconnected, interconnected and the outer rotors, each rotor having a roller clutch, the compressor and the engine are equipped with differential valves located on the motor - in the blades of the outer rotor and soy dined with the exhaust channel, the engine is also equipped with ball spools located in the blades of the inner rotor with radial channels.

Недостатком прототипа является то, что двигатель-детандер работает от сжатого газа (воздуха) и не может использоваться в качестве теплового двигателя. The disadvantage of the prototype is that the expander engine is powered by compressed gas (air) and cannot be used as a heat engine.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка ближайшего аналога и создание теплового двигателя, работающего на жидком или на газообразном топливе с высокой экономичностью и экологичностью, имеющим значительно меньший удельный объем и удельную массу по сравнению с известными тепловыми двигателями. The objective of the invention is to remedy this drawback of the closest analogue and create a heat engine that runs on liquid or gaseous fuels with high efficiency and environmental friendliness, having a significantly lower specific volume and specific gravity compared to known heat engines.

Указанная задача достигается тем, что газороторный двигатель содержит роторный компрессор и роторный двигатель с впускными и выпускными каналами, причем каждый выполнен из двух роторов с лопастями, один из которых - внутренний, с лопастями, направленными наружу, второй ротор - наружный, с лопастями, направленными внутрь, причем, внутренние роторы компрессора и двигателя соединены между собой, соединены между собой и наружные роторы, при этом каждый ротор имеет роликовую муфту, компрессор и двигатель снабжены дифференциальными клапанами, размещенными на двигателе в лопастях наружного ротора и соединенных с выпускными каналами, двигатель снабжен также шариковыми золотниками, размещенными в лопастях внутреннего ротора с радиальными каналами, однако в отличие от прототипа компрессор имеет дифференциальные клапаны в лопастях наружного ротора, соединенные с впускным каналом и шариковые золотники в лопастях внутреннего ротора с радиальными каналами, направленными к оси и имеющими обратные (пластинчатые) клапаны, а в осевой полости расположен цилиндр с каналами подвода воздуха к камере сгорания с топливной форсункой, свечой воспламенения и каналами отвода газа из камеры сгорания к шариковым золотникам двигателя, цилиндр через обратные клапаны соединен с каналами подвода пускового воздуха, внутренние и наружные роторы имеют каждый роликовые муфты с неподвижной наружной обоймой и роликовые муфты с наружной обоймой, соединенной с выходным валом газороторного двигателя. This problem is achieved by the fact that the gas-rotor engine contains a rotary compressor and a rotary engine with inlet and outlet channels, each made of two rotors with blades, one of which is internal, with blades directed outward, the second rotor is external, with blades directed inward, moreover, the internal rotors of the compressor and engine are interconnected, the external rotors are interconnected, each rotor having a roller clutch, the compressor and engine are equipped with differential valves, located on the engine in the outer rotor blades and connected to the exhaust channels, the engine is also equipped with ball spools located in the inner rotor blades with radial channels, however, unlike the prototype, the compressor has differential valves in the outer rotor blades connected to the inlet channel and ball spools in the blades of the internal rotor with radial channels directed to the axis and having check valves (plate), and in the axial cavity there is a cylinder with air supply channels an ear to the combustion chamber with a fuel nozzle, a spark plug and channels for discharging gas from the combustion chamber to the ball spools of the engine, the cylinder through the check valves is connected to the inlet air supply channels, the inner and outer rotors have each roller clutch with a fixed outer cage and roller clutch with an external a cage connected to the output shaft of the gas engine.

Газороторный двигатель может быть выполнен с двухступенчатым роторным компрессором, причем лопасти первой ступени закреплены на кольце, направлены наружу и в них расположены шариковые золотники, соединенные каналами с дифференциальными клапанами в лопастях второй ступени, закрепленными на кольце и направленными внутрь, в которых расположены также шариковые золотники, соединенные выпускными каналами с полостью цилиндра и камерой сгорания, а в наружном роторе лопасти первой ступени имеют дифференциальные клапаны, внутренние полости которых соединены с впускными каналами, а лопасти второй ступени соединены с крышками наружного ротора и имеют уплотнения с кольцом и внутренним ротором. The gas-rotor engine can be made with a two-stage rotary compressor, with the first stage blades mounted on the ring, directed outward and there are ball spools connected by channels with differential valves in the second stage blades mounted on the ring and directed inward, which also have ball spools connected by exhaust channels to the cylinder cavity and the combustion chamber, and in the outer rotor of the first stage, the blades have differential valves, internal cavities to which are connected to the inlet channels, and the blades of the second stage are connected to the caps of the outer rotor and have seals with a ring and an inner rotor.

На фиг. 1 показан продольный разрез газороторного двигателя с одноступенчатым компрессором. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a single-stage compressor gas engine.

На фиг.2 показано поперечное сечение А-А с фиг.1. Figure 2 shows a cross section aa from figure 1.

На фиг.3 показано поперечное сечение Б-Б с фиг.1. Figure 3 shows a cross section bB of figure 1.

На фиг. 4 показан продольный разрез газороторного двигателя с двухступенчатым компрессором. In FIG. 4 shows a longitudinal section through a rotary engine with a two-stage compressor.

На фиг.5 показано поперечное сечение А-А с фиг.4. Figure 5 shows a cross section aa from figure 4.

На фиг.6 показано поперечное сечение Б-Б с фиг.4
Газороторный двигатель содержит компрессор 1 (фиг.1, 2) с впускными 2 и выпускными 3 каналами и двигатель 4 с впускным 5 и выпускным 6 каналами.Figure 6 shows a cross section bB of figure 4
The gas-rotor engine comprises a compressor 1 (FIGS. 1, 2) with inlet 2 and exhaust 3 channels and an engine 4 with inlet 5 and exhaust 6 channels.

Роторный компрессор 1 выполнен из двух роторов: внутреннего 7 с лопастями 8, направленными наружу и наружного ротора 9 с лопастями 10, направленными внутрь. Rotary compressor 1 is made of two rotors: internal 7 with blades 8 directed outward and external rotor 9 with blades 10 directed inward.

Роторный двигатель 4 также выполнен из двух роторов: внутреннего 11 с лопастями 12, направленными наружу и наружного ротора 13 с лопастями 14, направленными внутрь. The rotary engine 4 is also made of two rotors: the inner 11 with the blades 12 directed outward and the outer rotor 13 with the blades 14 directed inward.

Внутренний ротор 7 компрессора и внутренний ротор 11 двигателя соединены между собой шлицами 15 и имеют роликовую муфту 16. The inner rotor 7 of the compressor and the inner rotor 11 of the engine are interconnected by slots 15 and have a roller clutch 16.

Наружный ротор 9 компрессора и наружный ротор 13 двигателя также соединены между собой и имеют роликовую муфту 17. The outer rotor 9 of the compressor and the outer rotor 13 of the engine are also interconnected and have a roller clutch 17.

Обе роторные машины 1 и 4 снабжены дифференциальными клапанами: на компрессоре клапаны 18 (фиг.1, 2) с внутренними полостями 19, а на двигателе - клапаны 20 (фиг.1, 3) с полостями 21 и размещенными в лопастях. Both rotary machines 1 and 4 are equipped with differential valves: on the compressor, valves 18 (Figs. 1, 2) with internal cavities 19, and on the engine, valves 20 (Figs. 1, 3) with cavities 21 and placed in the blades.

Внутренние полости 19 клапанов компрессора соединены посредством отверстий 22 с впускными каналами 2, а внутренние полости 21 клапанов двигателя соединены с выпускными каналами 6. The internal cavities 19 of the compressor valves are connected via openings 22 to the inlet channels 2, and the internal cavities 21 of the engine valves are connected to the exhaust channels 6.

Компрессор 1 снабжен шариковыми золотниками 23, а двигатель 4 снабжен шариковыми золотниками 24, которые размещены в лопастях внутренних роторов. The compressor 1 is equipped with ball spools 23, and the engine 4 is equipped with ball spools 24, which are located in the blades of the internal rotors.

Дифференциальные клапаны 18 компрессора размещены в лопастях 10 наружного ротора 9, а дифференциальные клапаны 20 двигателя 4 расположены в лопастях 14 наружного ротора 13. The differential valves 18 of the compressor are located in the blades 10 of the outer rotor 9, and the differential valves 20 of the motor 4 are located in the blades 14 of the outer rotor 13.

Выпускные каналы 3 компрессора имеют обратные клапаны 27 (пластинчатые) (фиг.1). The exhaust channels 3 of the compressor have check valves 27 (plate) (figure 1).

В осевой полости газороторного двигателя расположен цилиндр 28 с каналами 29 подвода воздуха к камере сгорания 30, в которой расположена топливная форсунка 31, соединенная каналом 32 со штуцером 33 подвода топлива. In the axial cavity of the gas-rotor engine, a cylinder 28 is located with channels 29 for supplying air to the combustion chamber 30, in which a fuel nozzle 31 is connected, connected by channel 32 to the nozzle 33 for supplying fuel.

Камера сгорания имеет свечу воспламенения 34 и каналы 35 отвода газа из камеры сгорания к впускным каналам 5 и шариковым золотникам 24 двигателя. The combustion chamber has a spark plug 34 and channels 35 for discharging gas from the combustion chamber to inlet channels 5 and ball valves 24 of the engine.

Цилиндр 28 через обратный клапан 36 соединен с каналами 37 подвода пускового воздуха (газа). The cylinder 28 through the check valve 36 is connected to the channels 37 for supplying starting air (gas).

Внутренние и наружные роторы компрессора и двигателя имеют роликовые муфты 16 и 17 с неподвижными наружными обоймами 38 и 39, соединенные с неподвижным корпусом 40, и роликовые муфты 41 и 42 с общей наружной обоймой 43, соединенной с выходным валом 44 газороторного двигателя, на котором установлен вентилятор 45. The internal and external rotors of the compressor and engine have roller clutches 16 and 17 with fixed outer cages 38 and 39 connected to the fixed body 40, and roller clutches 41 and 42 with a common outer casing 43 connected to the output shaft 44 of the gas engine on which it is mounted fan 45.

Компрессор имеет рабочие полости 46 и 47 (фиг.2), а двигатель имеет рабочие полости 48, 49 (фиг.3). The compressor has working cavities 46 and 47 (FIG. 2), and the engine has working cavities 48, 49 (FIG. 3).

Показанный на фиг. 4, 5, 6 газороторный двигатель выполнен с двухступенчатым компрессором. Shown in FIG. 4, 5, 6, the rotary engine is made with a two-stage compressor.

Первая ступень компрессора аналогична выше описанной и отделена от второй ступени кольцом 50 с закрепленными на нем лопастями 51 внутреннего ротора, направленными наружу, в которых расположены шариковые золотники 52, соединенные каналами 53 с дифференциальными клапанами 54 в лопастях 55 внутреннего ротора принадлежащих второй ступени компрессора. The first stage of the compressor is similar to that described above and is separated from the second stage by a ring 50 with internal rotor blades 51 fixed to it and directed outwardly, in which ball spools 52 are located, connected by channels 53 to differential valves 54 in the internal rotor blades 55 of the second compressor stage.

В лопастях 55 расположены также шариковые золотники 56 (аналогичные золотникам 23 на фиг.1, 2), которые каналами 57 соединены с полостью, где расположены цилиндр 28 с каналами 29 подвода воздуха к камере сгорания 30. In the blades 55 there are also ball spools 56 (similar to the spools 23 in FIGS. 1, 2), which are connected by channels 57 to the cavity, where the cylinder 28 is located with channels 29 for supplying air to the combustion chamber 30.

Лопасти 58 наружного ротора первой ступени компрессора имеют дифференциальные клапаны 59 (аналогичные клапанам 18 на фиг.1, 2). The blades 58 of the outer rotor of the first compressor stage have differential valves 59 (similar to valves 18 in FIGS. 1, 2).

Лопасти 60 наружного ротора второй ступени компрессора не имеют дифференциальных клапанов и золотников, соединены с крышками 61, 62 и имеют радиальные уплотнения 63, 64. The blades 60 of the outer rotor of the second stage of the compressor do not have differential valves and spools, are connected to the covers 61, 62 and have radial seals 63, 64.

Первая ступень компрессора имеет рабочие полости 65, 66 (фиг.5) и вторая ступень компрессора имеет рабочие полости 67, 68. The first stage of the compressor has working cavities 65, 66 (Fig. 5) and the second stage of the compressor has working cavities 67, 68.

Работает газороторный двигатель следующим образом:
Для запуска двигателя в канал 37 подается сжатый воздух, который проходит через обратный клапан 36 в полость, где расположен цилиндр 28 с каналами 29, заполняет камеру сгорания 30, закрывает обратные клапаны 27 и через каналы 35 проходит к шариковым золотникам 24.The gas engine operates as follows:
To start the engine, compressed air is supplied to the channel 37, which passes through a check valve 36 into the cavity where the cylinder 28 with channels 29 is located, fills the combustion chamber 30, closes the check valves 27 and passes through the channels 35 to the ball valves 24.

Если полости 49 соединены с атмосферой (через дифференциальные клапаны 20 и выпускные окна 6), а полости 48 изолированы от выпускных окон 6 этими же дифференциальными клапанами 20, то давление воздуха отожмет шарики шариковых клапанов 24 в сторону пониженного давления (по часовой стрелке) и пройдет в полости 48. If the cavities 49 are connected to the atmosphere (through differential valves 20 and exhaust ports 6), and the cavities 48 are isolated from the exhaust ports 6 by the same differential valves 20, then the air pressure will press the balls of the ball valves 24 in the direction of reduced pressure (clockwise) and pass in the cavity 48.

Давление воздуха в полостях 48 стремится развернуть роторы в разные стороны, но роликовые муфты 16 внутреннего ротора и роликовые муфты 17 наружного ротора установлены так, что позволяют обоим роторам вращаться в одну сторону, например по часовой стрелке. The air pressure in the cavities 48 tends to rotate the rotors in different directions, but the roller couplings 16 of the inner rotor and the roller couplings 17 of the outer rotor are mounted so that they allow both rotors to rotate in one direction, for example clockwise.

В этом случае внутренний ротор 11 с лопастями 12 начнет поворачиваться по часовой стрелке, а наружный ротор 13 будет неподвижным. In this case, the inner rotor 11 with the blades 12 will begin to rotate clockwise, and the outer rotor 13 will be stationary.

Т. к. внутренний ротор 7 компрессора и внутренний ротор 11 двигателя соединены между собой (соединены и наружные роторы), то в полостях 47 компрессора будет разряжение и воздух через впускные каналы 2, отверстия 22 и полости 19 будет всасываться в полости компрессора 47, а в полостях 46 давление будет возрастать, шарик шарикового золотника 23 будет отжат против часовой стрелки и воздух из полостей 46 через выпускные каналы 3 будет давить на клапаны 27. Since the internal rotor 7 of the compressor and the internal rotor 11 of the engine are interconnected (external rotors are also connected), the compressor cavities 47 will have a vacuum and air through the inlet channels 2, openings 22 and cavities 19 will be sucked into the compressor cavities 47, and the pressure in the cavities 46 will increase, the ball of the ball valve 23 will be pressed counterclockwise and the air from the cavities 46 through the outlet channels 3 will press on the valves 27.

Когда давление воздуха в полостях 46 превысит давление пускового воздуха, клапаны 27 открываются и воздух из полостей 46 компрессора проходит к камере сгорания 30, одновременно через форсунку 31 подается топливо, которое воспламеняется свечой 34. When the air pressure in the cavities 46 exceeds the pressure of the starting air, the valves 27 open and air from the compressor cavities 46 passes to the combustion chamber 30, at the same time fuel is supplied through the nozzle 31, which is ignited by the candle 34.

Давление в камере сгорания 30 возрастает, возрастает крутящий момент внутреннего ротора двигателя и передаваемый им крутящий момент на компрессор и одновременно крутящий момент передается через роликовую муфту 41 наружной обойме 43 и выходному валу 44. The pressure in the combustion chamber 30 increases, the torque of the internal rotor of the engine and the torque transmitted by it to the compressor increase, and at the same time the torque is transmitted through the roller clutch 41 to the outer race 43 and the output shaft 44.

Вращение внутренних роторов будет происходить до соприкосновения шариков шариковых золотников 24 двигателя с дифференциальными клапанами 20, при этом шарики сдвинутся против часовой стрелки и газ из камеры сгорания 30 через каналы 5 пойдет в полости 49, а дифференциальные клапаны 20 сдвинутся по часовой стрелке и полости 49 будут замкнуты, давление в них будет повышаться, а полости 48 будут сообщаться через полости 21 с выпускными каналами 6, будет происходить выхлоп газа отработавшего в полостях 48. The rotation of the internal rotors will occur until the balls of the ball spools 24 of the engine come into contact with the differential valves 20, while the balls move counterclockwise and the gas from the combustion chamber 30 passes through channels 5 into the cavities 49, and the differential valves 20 move clockwise and the cavities 49 will closed, the pressure in them will increase, and the cavity 48 will communicate through the cavity 21 with the exhaust channels 6, there will be an exhaust gas exhaust in the cavities 48.

Давление в полостях 49 будет затормаживать внутренние роторы 11, но в обратную сторону им не позволяют повернуться роликовые муфты 16, а наружные роторы 13 под действием давления газа на лопасти 14 будут поворачиваться по часовой стрелке и в полостях 47 компрессора будет происходить сжатие воздуха, шарики шариковых клапанов 23 сдвинутся по часовой стрелке, а дифференциальные клапаны 18 сдвинутся против часовой стрелки. The pressure in the cavities 49 will slow down the internal rotors 11, but they are not allowed to rotate the roller couplings 16, and the outer rotors 13 will turn clockwise under the action of gas pressure on the blades 14 and air compression will occur in the compressor cavities 47, ball balls valves 23 will move clockwise, and differential valves 18 will move counterclockwise.

Давление воздуха из полостей 47 через шариковые золотники 23 и каналы 3 будет поступать через обратные клапаны 27 в полость камеры сгорания 30. The air pressure from the cavities 47 through the ball spools 23 and channels 3 will flow through the check valves 27 into the cavity of the combustion chamber 30.

Вращение наружных роторов через роликовые муфты 42 будет передаваться наружной обойме 43 и выходному валу 44. The rotation of the outer rotors through the roller clutch 42 will be transmitted to the outer race 43 and the output shaft 44.

Таким образом поочередное вращение внутренних и наружных роторов будет передаваться через роликовые муфты 41 или 42 выходному валу 44 с вентилятором 45. Thus, the alternate rotation of the inner and outer rotors will be transmitted through the roller clutch 41 or 42 to the output shaft 44 with the fan 45.

Показанный на фиг.4, 5, 6 газороторный двигатель с двухступенчатым компрессором запускается аналогичным образом как и газороторный двигатель с одноступенчатым компрессором. Shown in Figures 4, 5, 6, a rotary engine with a two-stage compressor starts in the same way as a rotary engine with a single-stage compressor.

При вращении внутренних роторов (двигателя и компрессора) например по часовой стрелке, расположенные в лопастях 51 (фиг.4, 5, 6) первой ступени компрессора шарики золотников 52 отжимаются под действием давления воздуха в полостях 65 против часовой стрелки, а дифференциальные клапаны 59 в лопастях 58 наружного ротора отожмутся по часовой стрелке. When rotating the internal rotors (engine and compressor), for example, clockwise, located in the blades 51 (Figs. 4, 5, 6) of the first compressor stage, the spool balls 52 are pressed counterclockwise under the influence of air pressure in the cavities 65, and the differential valves 59 the outer rotor blades 58 are pushed clockwise.

В полости 66 из впускных окон 2 всасывается атмосферный воздух, а сжимаемый воздух в полостях 65 проходит через каналы 53 к дифференциальным клапанам 54 второй ступени компрессора и, т.к. в полостях 67 также происходит сжатие воздуха, а в полостях 68 расширение, то из каналов 53 воздух через дифференциальные клапаны 54 проходит в полости 68. Atmosphere air is sucked into the cavity 66 from the inlet windows 2, and the compressed air in the cavities 65 passes through the channels 53 to the differential valves 54 of the second stage of the compressor and, since air compression also takes place in cavities 67, and expansion in cavities 68, then from channels 53 air passes through differential valves 54 into cavities 68.

Сжатый же воздух в полостях 67 проходит через шариковые золотники 6 и каналы 56 через обратные клапаны 27 в полость с цилиндром 28 и через клапаны 29 к камере сгорания 30. Compressed air in the cavities 67 passes through the ball spools 6 and channels 56 through the check valves 27 into the cavity with the cylinder 28 and through the valves 29 to the combustion chamber 30.

Двигатель работает аналогично вышеописанному газороторному двигателю с одноступенчатым компрессором. The engine operates similarly to the above-described gas-rotor engine with a single-stage compressor.

В предлагаемом устройстве газороторного двигателя рабочие процессы происходят поочередно: то с одной стороны, то с другой стороны лопастей, т. е. газороторный двигатель - двойного действия. In the proposed device of the rotary engine, the working processes take place alternately: then on the one hand, then on the other side of the blades, that is, the rotary engine is of double action.

Перекладка шариков в золотниках и дифференциальных клапанов в связи с их малыми габаритами и массой будет происходить с большой скоростью, причем в компрессоре масса шариков и клапанов способствует их ускоренному срабатыванию, а в двигателе они имеют меньшие размеры и большое давление также способствует их ускоренному срабатыванию, что обеспечивает практически непрерывную подачу воздуха из компрессора в камеру сгорания и при непрерывной подаче топлива процесс сгорания будет происходить непрерывно аналогично камере сгорания газотурбинных двигателей или двигателей внешнего сгорания с большим коэффициентом избытка воздуха, что обеспечивает большую полноту сгорания, а следовательно, экономичность и экологичность двигателя. Relocation of balls in the spools and differential valves due to their small size and weight will occur at a high speed, and in the compressor, the mass of balls and valves contributes to their accelerated response, and in the engine they are smaller and high pressure also contributes to their accelerated response, which provides almost continuous air supply from the compressor to the combustion chamber and during continuous supply of fuel the combustion process will occur continuously similar to the combustion chamber of a gas tour innyh engines or external combustion engines with a large excess air ratio, which provides greater combustion efficiency and, therefore, economical and environmentally friendly engine.

В предлагаемом газороторном двигателе отсутствует кривошипно-шатунный механизм или ротор аналогичный двигателю Ванкеля, что обеспечивает малые удельные габариты и массу. The proposed rotary engine does not have a crank mechanism or rotor similar to the Wankel engine, which provides small specific dimensions and weight.

В отличие от двигателя Ванкеля рабочая площадь лопастей в предлагаемом двигателе при одинаковых габаритах значительно больше, чем рабочая площадь ротора Ванкеля, рабочие процессы происходят поочередно с двух сторон лопастей, т.е. двигатель двойного действия, что обеспечивает значительно большую удельную мощность, каждый ротор может иметь по 2...4 уплотнительных элемента, которые не испытывают знакопеременных ускорений как в двигателе Ванкеля, что обеспечивает значительно больший ресурс. Unlike the Wankel engine, the working area of the blades in the proposed engine with the same dimensions is much larger than the working area of the Wankel rotor, the working processes take place alternately on both sides of the blades, i.e. a double-action engine, which provides significantly greater specific power, each rotor can have 2 ... 4 sealing elements that do not experience alternating accelerations as in a Wankel engine, which provides a significantly longer service life.

По предлагаемому устройству газороторного двигателя разработан эскизный проект опытного двигателя мощностью ≈60 л.с. с одноступенчатым компрессором с использованием роликовых муфт с двухскоростного привода двигателя Р13-300 и камеры сгорания 207.14.3.0130СБ с пускового устройства аксиально-поршневого двигателя (изделия 207) разработки ФГУП "НПП"Мотор". According to the proposed device of the gas-rotor engine, a preliminary design of an experimental engine with a capacity of ≈60 hp was developed. with a single-stage compressor using roller couplings from a two-speed drive of the P13-300 engine and a combustion chamber 207.14.3.0130СБ from the starting device of an axial piston engine (product 207) developed by FSUE NPP Motor.

Двигатель с двухступенчатым компрессором может работать при эффективном давлении от 2,5 до ≈8 МПа (25...80 кгс/см²), чего нет ни в одном из известных двигателей (максимальное давление в двухконтурных двигателях Н.Д.Климова 37 кгс/см², а в поршневых дизелях с противоположно движущимися поршнями эффективное давление 22 кгс/см²).An engine with a two-stage compressor can operate at an effective pressure of 2.5 to ≈8 MPa (25 ... 80 kgf / cm ² ), which is not found in any of the known engines (the maximum pressure in ND Klimov double-circuit engines is 37 kg / cm ² , and in piston diesels with oppositely moving pistons, the effective pressure is 22 kgf / cm ² ).

Claims

1. A gas rotor engine comprising a compressor and an engine with inlet and outlet channels, each of which is made of two rotors with blades, one of which is internal, with blades directed outward, the second rotor is external, with blades directed inward, with internal rotors the compressor and the motor are interconnected, the outer rotors are interconnected, each rotor has a roller clutch, the compressor and the motor are equipped with differential valves located on the motor in the outer rotor blades and connected to the exhaust channel, the engine is also equipped with ball spools located in the blades of the inner rotor with radial channels, characterized in that the compressor has differential valves in the blades of the outer rotor connected to the inlet channel and ball spools in the blades of the inner rotor with radial channels directed to the axis and having check valves, and in the axial cavity there is a cylinder with air supply channels to the combustion chamber with a fuel supply nozzle, a spark plug, can by means of exhaust gas from the combustion chamber to the ball spools of the engine and connected through a check valve to the inlet air supply channels, the inner and outer rotors have roller couplings with a fixed outer cage and roller couplings with an outer cage connected to the output shaft of the gas-driven engine.

2. The gas-rotor engine according to claim 1, characterized in that the compressor can be made two-stage, both stages are separated by a ring with the blades of the internal rotor of the first stage mounted on it, directed outward, in which there are ball spools connected by channels with differential valves in the blades of the second steps directed inward, in which ball spools are located, connected by exhaust channels to the cylinder cavity and the combustion chamber, and the blades of the first stage of the outer rotor have differential cial valves, the internal cavity being connected with the inlet channels and the outer blades of the second stage compressor rotor connected to the outer rotor and lids are sealed to the ring and the cylindrical portion of the inner rotor.