RU2237817C1 - Rotary vane internal combustion engine - Google Patents
Rotary vane internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237817C1 RU2237817C1 RU2003101315/06A RU2003101315A RU2237817C1 RU 2237817 C1 RU2237817 C1 RU 2237817C1 RU 2003101315/06 A RU2003101315/06 A RU 2003101315/06A RU 2003101315 A RU2003101315 A RU 2003101315A RU 2237817 C1 RU2237817 C1 RU 2237817C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- generator
- engine
- ice
- generators
- 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
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к тепловым двигателям, преобразующим тепловую энергию топлива в электрическую.The invention relates to heat engines that convert the thermal energy of fuel into electrical energy.
Давно уже известен принцип работы роторно-лопастного ДВС. Перед другими типами ДВС у него есть значительные преимущества.The principle of operation of a rotary-blade ICE has long been known. It has significant advantages over other types of ICE.
Роторно-лопастной ДВС имеет малое количество деталей - корпус и два ротора-лопасти. Все его детали прекрасно уравновешены. Газораспределение его осуществляется окнами. Места соприкосновения движущихся деталей образуются большими поверхностями, что позволяет довольно просто и надежно их уплотнять. Имеются и другие преимущества. (См. Г.Г.Гуськов. Необычные двигатели. М.: Знание, 1971 г., раздел “Роторно-лопастные двигатели внутреннего сгорания”.)The rotor-bladed ICE has a small number of parts - a body and two rotor blades. All its details are perfectly balanced. Gas distribution is carried out by windows. The contact areas of moving parts are formed by large surfaces, which makes it quite simple and reliable to seal them. There are other benefits. (See GG Guskov. Unusual engines. M.: Knowledge, 1971, section “Rotary vane internal combustion engines.”)
Известен роторно-лопастной ДВС, в котором фиксация и синхронизация роторов производится муфтами свободного хода или храповыми механизмами (см. патент US 4390327 А от 28.06.83 г.).Known rotary-bladed ICE, in which the fixing and synchronization of the rotors is made by freewheels or ratchet mechanisms (see patent US 4390327 A from 06/28/83).
Однако, несмотря на все эти преимущества, до сих пор нет надежно работающего роторно-лопастного ДВС. Причинами этого являются некоторые недостатки роторно-лопастного ДВС.However, despite all these advantages, there is still no reliable rotary-blade ICE. The reasons for this are some of the shortcomings of the rotor-blade ICE.
Основной недостаток - неравномерная скорость вращения роторов-лопастей, когда, во время рабочего хода, один ротор движется, другой должен стоять, в следующий рабочий ход, второй ротор движется, а первый ротор должен стоять, преобразовать энергию вращения роторов с неравномерной скоростью, при механической передаче, очень трудно.The main disadvantage is the uneven speed of rotation of the rotor blades, when, during the working stroke, one rotor moves, the other must stand, in the next working stroke, the second rotor moves, and the first rotor must stand, convert the rotational energy of the rotors with uneven speed, with mechanical transmission is very difficult.
Второй недостаток - необходимость синхронизировать работу роторов-лопастей между собой, т.е. нужен механизм или какое-либо устройство, которое обеспечит бесперебойное схождение и расхождение лопастей. Известно много устройств механических синхронизаторов движения лопастей, но, из-за возникновения резких переменных нагрузок и ударов, на больших оборотах двигателя, при вспышках горючей смеси, которые воспринимаются маленькими площадями контакта, на контактирующих поверхностях очень быстро появляется усталость металла, он начинает выкрошиваться и детали быстро приходят в негодность, поэтому механические синхронизаторы не могут обеспечить длительную и надежную работу роторно-лопастного ДВС.The second drawback is the need to synchronize the operation of the rotor blades with each other, i.e. need a mechanism or some kind of device that will ensure smooth convergence and divergence of the blades. There are many devices of mechanical synchronizers for the movement of blades, but, due to the occurrence of sharp variable loads and impacts, at high engine speeds, during flashes of the combustible mixture, which are perceived by small contact areas, metal fatigue very quickly appears on the contacting surfaces, it begins to crumble and details quickly deteriorate, so mechanical synchronizers can not provide long-term and reliable operation of the rotor-blade ICE.
Поставленная задача - обеспечить длительную и надежную работу роторно-лопастного ДВС.The task is to ensure long-term and reliable operation of the rotor-blade ICE.
Для этого роторно-лопастной ДВС, состоящий из корпуса двигателя и двух роторов-лопастей, которые, в положении задней стенки камеры сгорания, стопорятся стопорным устройством, предотвращающим возможность обратного движения ротора, связан с электродвигателями-генераторами, при этом ротор одного электродвигателя-генератора связан с одним ротором роторно-лопастного ДВС, а ротор другого электродвигателя-генератора связан с другим ротором роторно-лопастного ДВС, а статоры электродвигателей-генераторов связаны с корпусом роторно-лопастного ДВС. Имеются датчики положения роторов относительно корпуса. Имеется система управления электродвигателями-генераторами, которая при необходимости, включив электродвигатели-генераторы в режим электродвигателей, заставит их, при запуске, установить роторы-лопасти в определенное положение, а во время рабочего хода ротора-лопасти, переключает электродвигатель-генератор, связанный с этим ротором в режим генератора, который и преобразует энергию топлива в электрическую. При этом часть ротора электродвигателя-генератора закреплена на роторе ДВС неподвижно, а остальная часть через устройство, позволяющее продолжить движение ротора электрогенератора во время остановки ротора ДВС, таким устройством может быть, например, обгонная муфта или храповой механизм. Лопастей на каждом роторе ДВС может быть не только одна пара, а любое количество пар, но на каждом роторе должно быть такое же число пар лопастей как и на другом, пары лопастей должны быть равномерно распределены по окружности, соответственно должно быть столько же, сколько и пар лопастей на одном роторе, устройств для зажигания рабочей смеси или впрыскивания топлива, впускных и выпускных окон, так же равномерно распределенных по окружности.For this, the rotor-bladed ICE, consisting of an engine casing and two rotor blades, which, in the position of the rear wall of the combustion chamber, are locked by a locking device that prevents the possibility of reverse movement of the rotor, is connected to electric motors-generators, while the rotor of one electric motor-generator is connected with one rotor of the rotor-bladed ICE, and the rotor of another electric motor-generator is connected with another rotor of the rotor-bladed ICE, and the stators of electric motors-generators are connected with the body of the rotor-bladed about ICE. There are rotor position sensors relative to the housing. There is a control system for electric motors-generators, which, if necessary, by turning on the electric motors-generators in the electric motor mode, will force them, at startup, to set the rotor-blades in a certain position, and during the working stroke of the rotor-blades, switches the electric motor-generator associated with this rotor into generator mode, which converts the energy of fuel into electrical energy. In this case, a part of the rotor of the electric motor-generator is fixed to the ICE rotor motionlessly, and the rest through a device that allows the electric generator rotor to continue to move while the ICE rotor stops, such a device can be, for example, an overrunning clutch or a ratchet mechanism. The blades on each ICE rotor can have not only one pair, but any number of pairs, but each rotor should have the same number of pairs of blades as on the other, the pairs of blades should be evenly distributed around the circumference, respectively, should be the same as pairs of blades on one rotor, devices for ignition of the working mixture or fuel injection, inlet and outlet windows, also uniformly distributed around the circumference.
Данное сочетание роторно-лопастного ДВС с электродвигателями-генераторами, при существующих электронных системах управления электродвигателями, позволит обеспечить длительную и надежную работу роторно-лопастного ДВС.This combination of a rotary-bladed ICE with electric motors-generators, with existing electronic control systems of electric motors, will ensure long-term and reliable operation of the rotary-bladed ICE.
На фиг.1 показан в разрезе роторно-лопастной ДВС.Figure 1 shows a section of a rotary-blade ICE.
На фиг.2 показан разрез по А-А на фиг.1, разрез по Б-Б и разрез по В-В.Figure 2 shows a section along aa in figure 1, a section along bb and a section along bb.
На фиг.3 показан в разрезе роторно-лопастной ДВС с несколькими парами лопастей.Figure 3 shows a sectional view of a rotor-blade ICE with several pairs of blades.
Роторно-лопастной ДВС состоит из корпуса 1, ротора 2, с лопастью 3 и лопастью 4, ротора 5, с лопастью 6 и лопастью 7, электродвигателя-генератора 8 с ротором 9, состоящего из неподвижно закрепленной части 9а и подвижно закрепленной части 9б, и статором 10, электродвигателя-генератора 11, с ротором 12, состоящего из неподвижно закрепленной части 12а и подвижно закрепленной части 12б, и статором 13, датчика положения ротора 14 и датчика положения ротора 15, впускного окна 16, выпускного окна 17, устройства 18, для воспламенения топливной смеси или впрыскивания топлива в камеру сгорания, системы управления 19 электродвигателями-генераторами, стопорных устройств 20 и устройств 21, передающих усилие с ротора ДВС на подвижную часть ротора генератора. При этом ротор 9 связан с ротором 2, а ротор 12 связан с ротором 5, а статоры 10 и статор 13 связаны с корпусом 1.The rotor-bladed ICE consists of a
Работает такой роторно-лопастной ДВС следующим образом. (Работать роторно-лопастной ДВС может как на бензине, так и на дизельном топливе, разница будет только в устройстве 18, при работе на бензине это будет свеча зажигания, а при работе на дизельном топливе это будет форсунка, впрыскивающая топливо.) Вначале, как и любой другой ДВС, его необходимо запустить, при этом, после включения запуска, система управления 19 включает электродвигатели-генераторы 8 и 11 в режим электродвигателей, которые при запуске работают от аккумуляторов (не показаны), и заставляет ротор 9 электродвигателя 8 вращать ротор 2 так, чтобы одна из его лопастей, например лопасть 3 заняла положение передней стенки камеры сгорания, это положение фиксирует датчик 14 и дает сигнал в систему управления 19. Одновременно с электродвигателем 8 работает и электродвигатель 11, который ротором 12 вращает ротор 3 и устанавливает одну из его лопастей, например лопасть 6 в положение задней стенки камеры сгорания, в этот момент срабатывает стопор 20, предотвращающий возможность движения лопасти 6 в обратную сторону, это положение фиксирует датчик 15 и дает сигнал в систему управления 19. После получения сигналов от обоих датчиков, система управления 19 заставляет срабатывать устройство 18, после чего происходит взрыв рабочей смеси в камере сгорания и начинается рабочий ход. За счет давления рабочих газов лопасть 3 ротора 2 будет двигаться, вращая ротор 2. Электродвигатель-генератор 8, ротор 9, которого связан с ротором 2, после срабатывания устройства 18, системой управления 19, переключается в режим генератора, и преобразует часть тепловой энергии горения топлива в электрическую. Во время движения ротора 2 ротор 3 остается на месте, т.к. стопор 20 не дает ему двигаться в обратную сторону. Когда лопасть 3 совершает рабочий ход, движется и лопасть 4 ротора 2, при этом она сжимает рабочую смесь или воздух передней стенкой, а задней стенкой засасывает, через впускное окно 16, рабочую смесь или воздух для следующего цикла, когда лопасть 4 приближается к лопасти 6 ротора 5, она через сжатый газ давит на лопасть 6, заставляя ее двигаться, и когда лопасть 6 займет положение передней стенки камеры сгорания, а лопасть 4 задней стенки камеры сгорания, снова срабатывает стопор 20, уже на роторе 2, а датчики 14 и 15 дают сигнал в систему управления 19, которая заставляет срабатывать устройство 18 и в камере сгорания происходит взрыв рабочей смеси, после чего уже лопасть 6 начинает двигаться, а вместе с ней и ротор 5, связанный с ротором 12. Электродвигатель-генератор 11 преобразует тепловую энергию топлива в электрическую. При этом лопасть 6 передней стенкой вытесняет, через выпускное окно 17, оставшиеся горючие газы от предыдущего цикла, а лопасть 7 передней стенкой сжимает горючую смесь или воздух для последующего цикла, а задней стенкой засасывает, через впускное окно 16, горючую смесь или воздух для последующего за ним цикла. Теперь лопасть 7 сжатым газом продвигает лопасть 4 в положение передней стенки камеры сгорания, а сама занимает положение задней ее стенки, при этом срабатывает стопор 20, уже на роторе 5, а датчики 14 и 15 дают сигнал в систему управления 19, которая заставляет срабатывать устройство 18, происходит сгорание топлива и уже лопасть 4 с ротором 2 совершают рабочее движение, а, связанный с ротором 2, ротор 9, электродвигателя-генератора 8, двигаясь относительно статора 10, преобразует полученную им механическую энергию в электрическую. Теперь лопасть 4 передней стенкой выгоняет, через выпускное окно 17, оставшиеся горючие газы, а лопасть 3 передней стенкой сжимает рабочую смесь или воздух, впущенные ранее, а задней стенкой засасывает, через впускное окно 16, рабочую смесь или воздух для следующего цикла. И снова, теперь уже лопасть 3 сжатым газом продвигает лопасть 7, заставляя ее занимать положение передней стенки камеры сгорания, а сама занимает положение задней ее стенки, снова срабатывает стопор 20, уже на роторе 2, а датчики положения поз. 14 и 15 подают сигнал об этом в систему управления 19, которая снова после этого заставляет срабатывать устройство 18, снова происходит сгорание топлива, и уже лопасть 7 с ротором 5 совершают рабочее движение, а связанный с ним ротор 12, двигаясь относительно статора 13, преобразует механическую энергию в электрическую. Далее лопасть 7 выталкивает, через выпускное окно 17, оставшиеся горючие газы, а лопасть 6 одной стороной сжимает впущенную ранее рабочую смесь или воздух, а другой стороной засасывает, через впускное окно 16, рабочую смесь или воздух для последующего цикла. Лопасть 6 сжатым газом продвигает лопасть 3 в положение передней стенки камеры сгорания, а сама занимает положение ее задней стенки, снова срабатывает стопор 20, на роторе 5, а датчики 14 и 15 дают сигнал в систему управления 19, которая снова заставляет срабатывать устройство 18, снова происходит сгорание топлива и лопасть 3 с ротором 2 снова совершают рабочее движение, и т.д. двигатель продолжает работу. Во время работы двигателя, за каждый полный оборот, каждая лопасть совершает рабочий ход, выталкивание оставшихся от предыдущего хода рабочих газов, сжатие рабочей смеси или воздуха, для следующего цикла и всасывание рабочей смеси или воздуха, для последующего цикла, поэтому каждый ротор совершает под нагрузкой почти полный оборот, за исключением двух небольших углов α, каждый из которых равен ширине камеры сгорания и охватывающих ее лопастей. При запуске и во время работы, лопасть, образующая заднюю стенку камеры сгорания, чтобы, после взрыва топлива, не пошла в обратную сторону, вместе с ротором заторможена стопорным устройством 20. Во время работы роторно-лопастного ДВС, подвижно закрепленные части 9б и 12б роторов генераторов 8 и 11, после того как роторы 2 и 5 останавливаются, за счет того, что они связаны с роторами ДВС через устройство 21, продолжают двигаться и вырабатывать электроэнергию, т.е. электроэнергия вырабатывается непрерывно.Such a rotary-blade ICE operates as follows. (A rotary-bladed ICE can work both on gasoline and diesel fuel, the difference will be only in
Таким образом, роторно-лопастной ДВС, в сочетании с электродвигателями-генераторами, датчиками положения роторов и системой управления, преобразует часть тепловой энергии топлива в электрическую, при этом обеспечивается надежная синхронизация схождения и расхождения лопастей.Thus, a rotary-bladed ICE, in combination with electric motors-generators, rotor position sensors and a control system, converts part of the thermal energy of the fuel into electrical energy, while ensuring reliable synchronization of the convergence and divergence of the blades.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003101315/06A RU2237817C1 (en) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | Rotary vane internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003101315/06A RU2237817C1 (en) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | Rotary vane internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2237817C1 true RU2237817C1 (en) | 2004-10-10 |
RU2003101315A RU2003101315A (en) | 2004-10-20 |
Family
ID=33537501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003101315/06A RU2237817C1 (en) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | Rotary vane internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237817C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007073883A1 (en) | 2005-12-16 | 2007-07-05 | Herbert Huettlin | Hybrid oscillating piston engine comprising an internal combustion engine part and an electromotive part |
WO2016201490A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | Galin Anatoli | Electromagnetic only vane coordination of a cat and mouse engine |
CN110546359A (en) * | 2017-04-10 | 2019-12-06 | 博格丹·格罗贝尔尼 | mechanism with rotating vanes |
-
2003
- 2003-01-09 RU RU2003101315/06A patent/RU2237817C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007073883A1 (en) | 2005-12-16 | 2007-07-05 | Herbert Huettlin | Hybrid oscillating piston engine comprising an internal combustion engine part and an electromotive part |
US7681549B2 (en) | 2005-12-16 | 2010-03-23 | Herbert Huettlin | Oscillating piston engine |
CN101331295B (en) * | 2005-12-16 | 2010-09-01 | 赫伯特·许特林 | Rotary-piston engine |
WO2016201490A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | Galin Anatoli | Electromagnetic only vane coordination of a cat and mouse engine |
RU2684133C2 (en) * | 2015-06-19 | 2019-04-04 | Анатолий ГАЛИН | Electromagnetic only vane coordination of a swing-piston engine |
DE112016002757B4 (en) | 2015-06-19 | 2023-07-06 | Anatoli Galin | Electromagnetic coordination of shaft rotation in a rotary valve machine |
CN110546359A (en) * | 2017-04-10 | 2019-12-06 | 博格丹·格罗贝尔尼 | mechanism with rotating vanes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6125814A (en) | Rotary vane engine | |
US6659065B1 (en) | Flexible vane rotary engine | |
US5494014A (en) | Rotary internal combustion engine | |
EA006410B1 (en) | Internal combustion engine and method | |
US4057035A (en) | Internal combustion engines | |
PL175572B1 (en) | Rotary alternating-piston engine with detent mechanisms | |
US20120103301A1 (en) | Rotary valve continuous flow expansible chamber dynamic and positive displacement rotary devices | |
WO2013077776A2 (en) | Six-stroke rotary engine and operating method thereof | |
US6036461A (en) | Expansible chamber device having rotating piston braking and rotating piston synchronizing systems | |
US4316439A (en) | Rotary engine with internal or external pressure cycle | |
RU2237817C1 (en) | Rotary vane internal combustion engine | |
RU2325542C2 (en) | Multi rotor internal combustion engine | |
RU2235894C1 (en) | Rotary-vane internal combustion engine | |
WO2007011318A1 (en) | Vane-type rotary gearmotor or an internal combustion machine | |
RU2538990C1 (en) | Rotor-piston internal combustion engine | |
RU2643274C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
US3338220A (en) | Rotary engines | |
US20070137609A1 (en) | True rotary internal combustion engine | |
WO1996041935A1 (en) | Rotary engine | |
US3921597A (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU2295041C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU2301349C9 (en) | Rotary sector turbine engine | |
WO1991005940A1 (en) | Pump or motor | |
WO2016175636A1 (en) | Dual-turbine internal combustion engine | |
US3363606A (en) | Single-rotor type internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090110 |