RU2275507C1

RU2275507C1 - Rotary internal combustion engine

Info

Publication number: RU2275507C1
Application number: RU2004133616/06A
Authority: RU
Inventors: Игорь Васильевич Боев (RU); Игорь Васильевич Боев
Original assignee: Игорь Васильевич Боев
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-04-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engine.

SUBSTANCE: proposed engine contains fixed housing with compression and working sections, air receiver, separator-receiver and distributor. Sections accommodate movable spring-loaded pistons-partitions whose position is controlled by compressed gas. Exhaust gases are directed into separator-receiver with check valve to control position of pistons-partitions of working and compression sections. Pistons-partitions in each section are uniformly displaced from pistons-partitions of adjacent section, ends of blade are rounded off and are mated with inner shaped surface of rotor.

EFFECT: simplified design of engines.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания.The invention relates to engine building, in particular to rotary internal combustion engines.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с рабочей камерой, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими полостями, внутри которой расположены два параллельных вала, ведущий и ведомый, связанных с синхронизирующей шестеренчатой передачей и снабженных взаимно сопряженными роторами, камеру компрессора, повторяющую форму рабочей камеры, роторы которой установлены соосно с роторами двигателя, над которым размещены ресивер с всасывающим и обратным клапанами и коллектор, в полости которого установлен сбрасывающий клапан, испаритель горючего, расположенный под выхлопным коллектором рабочей камеры, и воздуховод, огибающий боковую поверхность корпуса, при этом роторы выполнены одинакового профиля с двумя и более лопастями, причем между лопастями, а также лопастями и корпусом двигателя выполнены зазоры (см. описание изобретения к патенту РФ №2126488, МПК F 02 В 55/00, публикация 20.09.1999 г.).Known rotary internal combustion engine, comprising a housing with a working chamber formed by two intersecting cylindrical cavities, inside of which are located two parallel shafts, a drive and a follower, connected with a synchronizing gear transmission and equipped with mutually conjugate rotors, a compressor chamber repeating the shape of the working chamber, the rotors of which mounted coaxially with the rotors of the engine, above which there is a receiver with suction and non-return valves and a collector in the cavity of which is installed a suction valve, a fuel evaporator located under the exhaust manifold of the working chamber, and an air duct enveloping the side surface of the housing, while the rotors are made of the same profile with two or more blades, and gaps are made between the blades, as well as the blades and the engine case (see the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2146488, IPC F 02 B 55/00, publication September 20, 1999).

Недостатком этого известного роторного двигателя является сложность выполнения уплотнения между корпусом и роторами.The disadvantage of this known rotary engine is the difficulty of performing a seal between the housing and the rotors.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус с двумя статорами, установленный в корпусе центральный вал, жестко закрепленные на валу роторы и две пары поршней, размещенные парами в соответствующих статорах с образованием кольцеобразных компрессорной и рабочей камер, связанных между собой при помощи ресивера, причем один из поршней компрессорной камеры жестко связан с одним из поршней рабочей камеры, а другой поршень компрессорной камеры закреплен на центральном валу, в статоре компрессорной камеры выполнены впускные и перепускные каналы, а в статоре рабочей камеры - перепускные и выпускные каналы; механизм синхронизации движения поршней, два полых коаксиальных вала, причем внутренний полый вал размещен коаксиально на центральном валу, а наружный - на внутреннем, связанные между собой поршни компрессорной и рабочей кольцеобразных камер размещены на внутреннем валу, а другой поршень рабочей камеры связан с наружным полым валом, перепускные каналы обеих камер расположены до внутренней мертвой точки по ходу вращения ротора, впускной канал компрессорной камеры расположен за внутренней мертвой точкой, а выпускной канал рабочей секции - до внутренней мертвой точки перед перепускным каналом, и все каналы выполнены с возможностью перекрытия их наружной поверхностью поршней (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1449681, МПК F 02 В 55/00, публикация 07.01.1989 г.).Known rotary internal combustion engine containing a stationary housing with two stators, a central shaft mounted in the housing, rotors rigidly fixed to the shaft and two pairs of pistons placed in pairs in the respective stators with the formation of ring-shaped compressor and working chambers, connected by a receiver, moreover one of the pistons of the compressor chamber is rigidly connected to one of the pistons of the working chamber, and the other piston of the compressor chamber is mounted on the central shaft, in the stator of the compressor chamber in inlet and bypass channels are made, and in the stator of the working chamber, bypass and outlet channels are made; a mechanism for synchronizing the movement of pistons, two hollow coaxial shafts, the inner hollow shaft being placed coaxially on the central shaft and the outer one on the inner one, the pistons of the compressor and working annular chambers connected to each other are placed on the inner shaft, and the other piston of the working chamber is connected to the outer hollow shaft , the bypass channels of both chambers are located up to the internal dead point along the rotor, the inlet channel of the compressor chamber is located behind the internal dead point, and the exhaust channel of the working section - to the internal dead center in front of the bypass channel, and all channels are made with the possibility of overlapping them with the outer surface of the pistons (see the description of the invention to the USSR author's certificate No. 1449681, IPC F 02 B 55/00, publication 01/07/1989).

Недостатком этого известного роторного двигателя, принятого за прототип, является сложность конструкции, недостаточная ремонтопригодность.The disadvantage of this known rotary engine, adopted as a prototype, is the complexity of the design, lack of maintainability.

Задачей заявляемого изобретения является упрощение конструкции роторного двигателя.The task of the invention is to simplify the design of a rotary engine.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что роторный двигатель внутреннего сгорания содержит неподвижный корпус с компрессорной секцией и, по крайней мере, с одной рабочей секцией, крышки корпуса с подшипниковыми опорами, в которых установлен цилиндрический ротор с как минимум одной лопастью в компрессорной секции и как минимум с одной лопастью в рабочей секции, воздушный ресивер, сепаратор-ресивер и распределитель, компрессорная и рабочая секции содержат размещенные в пазах корпуса седла, в которых с возможностью радиального перемещения расположены подпружиненные поршни-перегородки с уплотнениями, крышки седел с отверстиями подачи сжатого газа для управления положением поршней-перегородок, перепускные каналы для выравнивания давления с обеих сторон поршней-перегородок перед их радиальным перемещением, по два уплотнительных кольца в пазах ротора с каждой стороны профилированной поверхности ротора, уплотнения по каждому гребню лопасти, компрессорная секция содержит впускные каналы, каналы нагнетания сжатого воздуха с обратными клапанами, отверстия в седлах для подачи сжатого газа в подпоршневую полость для перемещения поршней-перегородок в положение "открыто", рабочая секция содержит впускные клапаны, каналы отвода выхлопных газов в сепаратор-ресивер с обратными клапанами для управления положением поршней-перегородок рабочей и компрессорной секцией, форсунки подачи топлива, каналы в поршнях-перегородках для предотвращения противодавления перед лопастями ротора, двигатель содержит воздушный ресивер, сепаратор-ресивер, распределитель, поршни-перегородки в каждой секции равномерно смещены от поршней-перегородок соседней секции, концы лопастей закруглены и сопряжены с внутренней профилированной поверхностью ротора.The essence of the claimed invention lies in the fact that the rotary internal combustion engine comprises a stationary housing with a compressor section and at least one working section, housing covers with bearing supports in which a cylindrical rotor with at least one blade in the compressor section is installed and how with at least one blade in the working section, the air receiver, the separator-receiver and distributor, the compressor and working sections contain saddles housed in the grooves, in which with the possibility of radial For movement, there are spring-loaded piston baffles with seals, seat covers with compressed gas supply openings for controlling the position of the baffle pistons, bypass channels for equalizing pressure on both sides of the baffle pistons before their radial movement, two o-rings in the rotor grooves on each side profiled rotor surface, seals on each blade ridge, the compressor section contains inlet channels, compressed air injection channels with check valves, openings in saddles for supplying compressed gas to the piston cavity to move the piston-baffles to the open position, the working section contains inlet valves, exhaust ducts to the separator-receiver with check valves for controlling the position of the piston-baffles by the working and compressor sections, fuel supply nozzles , channels in the piston baffles to prevent backpressure in front of the rotor blades, the engine contains an air receiver, a separator receiver, a distributor, piston baffles in each section uniformly o offset from the pistons-baffles of the adjacent section, the ends of the blades are rounded and mated with the inner profiled surface of the rotor.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 показан роторный двигатель, общий вид в продольном разрезе;figure 1 shows a rotary engine, a General view in longitudinal section;

на фиг.2 - то же, поперечный разрез А-А;figure 2 is the same, a transverse section aa;

на фиг.3 - то же, поперечный разрез Б-Б.figure 3 is the same, a transverse section bB.

Роторный двигатель содержит корпус 1 с компрессорной секцией I и, по крайней мере, с одной рабочей секцией II, крышки корпуса 2, 3 с подшипниковыми опорами 4, 5, в которых установлен цилиндрический ротор 6 с как минимум одной лопастью 7 в компрессорной секции и с как минимум одной лопастью 8 в рабочей секции. Компрессорная I и рабочая II секции содержат размещенные в пазах корпуса 1 седла 9, 10, в которых с возможностью радиального перемещения расположены подпружиненные поршни-перегородки 11, 12 с уплотнениями 13, крышки 14 седел 9, 10 с отверстиями 15 подачи сжатого газа для управления положением поршней-перегородок 11, 12, перепускные каналы 16, 17 для выравнивания давления с обеих сторон поршней-перегородок 11, 12 перед их радиальным перемещением, по два уплотнительных кольца 18 в пазах ротора 6 с каждой стороны профилированной поверхности ротора 6, уплотнения 19 по каждому гребню лопастей 7, 8. Компрессорная секция I содержит впускные каналы 20, каналы 21 нагнетания сжатого воздуха с обратными клапанами 22, каналы 23 в седлах 9 для подачи сжатого газа в подпоршневую полость 24 для перемещения поршней-перегородок 11, в положение "открыто". Рабочая секция II содержит впускные клапаны 25, окна 26 в седлах для выпуска выхлопных газов, каналы 27 отвода выхлопных газов с обратными клапанами 28 в сепаратор-ресивер 29 для управления положением поршней-перегородок 11, 12 компрессорной I и рабочей II секциями, форсунки 30 подачи топлива, каналы 31 в поршнях-перегородках 12 для предотвращения противодавления перед лопастями 8 ротора 6. Двигатель содержит воздушный ресивер 32, сепаратор-ресивер 29 и распределитель 33.The rotary engine comprises a housing 1 with a compressor section I and at least one working section II, housing covers 2, 3 with bearing bearings 4, 5, in which a cylindrical rotor 6 with at least one blade 7 in the compressor section and with at least one blade 8 in the working section. Compressor I and working II sections contain seats 9, 10 located in the grooves of the housing 1, in which spring-loaded piston baffles 11, 12 with seals 13, covers 14 of the seats 9, 10 with holes 15 for supplying compressed gas for position control are located with the possibility of radial movement the piston baffles 11, 12, the bypass channels 16, 17 for equalizing the pressure on both sides of the piston baffles 11, 12 before their radial movement, two o-rings 18 in the grooves of the rotor 6 on each side of the profiled surface of the rotor 6, seals 19 along each ridge of the blades 7, 8. The compressor section I contains inlet channels 20, channels 21 for injecting compressed air with check valves 22, channels 23 in the seats 9 for supplying compressed gas to the under-piston cavity 24 for moving the piston baffles 11, to the position " open". The working section II contains inlet valves 25, windows 26 in the seats for exhaust exhaust, channels 27 for exhaust gases with check valves 28 in the separator-receiver 29 for controlling the position of the piston baffles 11, 12 of the compressor I and the working II sections, nozzles 30 supply fuel channels 31 in the piston baffles 12 to prevent backpressure in front of the blades 8 of the rotor 6. The engine contains an air receiver 32, a separator-receiver 29 and a distributor 33.

Роторный двигатель работает следующим образом. При вращении ротора 6 в подшипниковых опорах 4, 5 крышек 2, 3 по впускному каналу 20 компрессорной секции I поступает воздух в полость, образованную профилированной поверхностью ротора 6 с уплотнительными кольцами 18, корпусом 1 компрессорной секции I, лопастью 7 с уплотнениями 19, поршнем-перегородкой 11 с уплотнением 13. Цикл впуска. Следующая лопасть 7 перекрывает впускной канал 20 и начинает сжатие воздуха в вышеназванной полости и вытесняет его через обратный клапан 22, канал 21 нагнетания сжатого воздуха в ресивер 32. Цикл сжатия. При приближении лопасти 7 к поршню-перегородке 11 происходит выравнивание давления с обеих сторон поршня-перегородки 11 за счет перепускного канала 16, распределитель 33 сообщает каналом 23 подпоршневую полость 24 с сепаратором-ресивером 29, а надпоршневую полость через отверстие 15 в крышке 14 седла 9 с атмосферой, что вызывает радиальное перемещение поршня-перегородки 11 в положение "открыто". После прохождения лопасти 7 распределитель 33 перекрывает подачу сжатого газа в подпоршневую полость 24 и сообщает ее с атмосферой, а надпоршневую полость сообщают с сепаратором-ресивером 29, после чего поршень-перегородка 11 перемещается в положение "закрыто". Одновременно с этим в рабочей секции II после прохождения лопастью 8 впускного клапана 25 последний открывается и происходит подача сжатого воздуха из ресивера 32 в полость, образованную внутренней профилированной поверхностью ротора 6 с уплотнительными кольцами 18, поверхностью корпуса 1 рабочей секции II, лопастью 8 с уплотнениями 19, поршнем-перегородкой 12 с уплотнением 13. Когда объем вышеназванной полости равен объему камеры сгорания, происходит закрытие впускного клапана 25 и подача топлива через форсунку 30. Начало цикла рабочего хода. После прохождения лопастью 8 канала 27 отвода выхлопных газов часть выхлопных газов через обратный клапан 28 поступает в сепаратор-ресивер 29. При приближении лопасти 8 к поршню-перегородке 12 происходит выравнивание давления с обеих сторон поршня-перегородки 12 за счет перепускного канала 17, распределитель 33 сообщает надпоршневую полость через отверстие 15 в крышке 14 седла 10 с атмосферой, в результате под воздействием давления выхлопных газов на поршень-перегородку 12 последний перемещается в положение "открыто", открыв выпускные окна 26 для выпуска выхлопных газов и освобождая проход лопасти 8. Окончание цикла рабочего хода и начало цикла выпуска. После прохождения лопасти 8 распределитель 33 соединяет надпоршневую полость с сепаратором-ресивером 29, после чего поршень-перегородка 12 возвращается в положение "закрыто". Оставшиеся выхлопные газы вытесняются лопастью 8 через канал 31 и выпускные окна 26. Окончание цикла выпуска.Rotary engine operates as follows. When the rotor 6 is rotated in the bearing bearings 4, 5 of the covers 2, 3, air enters the cavity formed by the profiled surface of the rotor 6 with sealing rings 18, the housing 1 of the compressor section I, the blade 7 with seals 19, the piston - through the inlet channel 20 of the compressor section I the baffle 11 with a seal 13. The intake cycle. The next blade 7 closes the inlet channel 20 and begins to compress the air in the above cavity and displaces it through the check valve 22, the channel 21 for injecting compressed air into the receiver 32. The compression cycle. When the blade 7 approaches the piston-baffle 11, the pressure is equalized on both sides of the piston-baffle 11 due to the bypass channel 16, the distributor 33 communicates with the channel 23 the under-piston cavity 24 with the separator-receiver 29, and the over-piston cavity through the hole 15 in the cover 14 of the seat 9 with the atmosphere, which causes a radial movement of the piston-baffle 11 in the "open" position. After the passage of the blade 7, the distributor 33 shuts off the supply of compressed gas to the under-piston cavity 24 and communicates with the atmosphere, and the over-piston cavity is communicated with the receiver-separator 29, after which the baffle 11 moves to the closed position. At the same time, in working section II, after passing through the intake valve 25 by the blade 8, the latter opens and compressed air is supplied from the receiver 32 into the cavity formed by the internal profiled surface of the rotor 6 with sealing rings 18, the housing surface 1 of the working section II, the blade 8 with seals 19 , with a piston-baffle 12 with a seal 13. When the volume of the aforementioned cavity is equal to the volume of the combustion chamber, the intake valve 25 is closed and fuel is supplied through the nozzle 30. Start of the stroke cycle. After the blade 8 passes the exhaust gas channel 27, part of the exhaust gas through the check valve 28 enters the separator-receiver 29. When the blade 8 approaches the piston-baffle 12, the pressure is equalized on both sides of the piston-baffle 12 due to the bypass channel 17, distributor 33 communicates the over-piston cavity through the hole 15 in the cover 14 of the seat 10 with the atmosphere, as a result of which, under the influence of the pressure of the exhaust gases on the piston-baffle 12, the latter moves to the "open" position, opening the outlet windows 26 for OSCAL exhaust passage and releasing the blade 8. End cycle stroke and beginning of the release cycle. After the passage of the blade 8, the distributor 33 connects the over-piston cavity to the separator-receiver 29, after which the piston-baffle 12 returns to the closed position. The remaining exhaust gases are displaced by the blade 8 through the channel 31 and the exhaust port 26. The end of the exhaust cycle.

Реализация изобретения позволит упростить конструкцию двигателя, повысить технологичность изготовления узлов и деталей, ремонтопригодность и надежность.The implementation of the invention will simplify the design of the engine, improve the manufacturability of the manufacture of components and parts, maintainability and reliability.

Claims

A rotary internal combustion engine comprising a stationary casing with a compressor section and at least one working section, housing covers with bearing bearings, in which a cylindrical rotor with at least one blade in the compressor section and at least one blade in the working section is installed, air the receiver, the separator-receiver and distributor, the compressor and working sections contain saddles housed in the grooves in which spring-loaded pistons are located with the possibility of radial movement towns with seals, seat covers with compressed gas supply openings for controlling the position of the piston baffles, bypass channels for equalizing the pressure on both sides of the baffle pistons before their radial movement, two o-rings in the rotor grooves on each side of the profiled rotor surface, seals on each blade ridge, the compressor section contains inlet channels, compressed air injection channels with check valves, openings in the seats for supplying compressed gas to the piston cavity To move the piston-baffles to the open position, the working section contains inlet valves, exhaust ducts to the separator-receiver with check valves for controlling the position of the baffle pistons by the working and compressor sections, fuel supply nozzles, channels in the baffle pistons to prevent counterpressures in front of the rotor blades, piston-baffles in each section are uniformly offset from the piston-baffles of the adjacent section, the ends of the blades are rounded and paired with the internal profiled surface Strongly rotor.