RU2285126C2 - Orbital internal combustion engine - Google Patents

Orbital internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2285126C2
RU2285126C2 RU2004130817/06A RU2004130817A RU2285126C2 RU 2285126 C2 RU2285126 C2 RU 2285126C2 RU 2004130817/06 A RU2004130817/06 A RU 2004130817/06A RU 2004130817 A RU2004130817 A RU 2004130817A RU 2285126 C2 RU2285126 C2 RU 2285126C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
hinge
drive shaft
elements
sealing
Prior art date
Application number
RU2004130817/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004130817A (en
Inventor
Юрий Валентинович Воробьев (RU)
Юрий Валентинович Воробьев
В чеслав Борисович Тетерюков (RU)
Вячеслав Борисович Тетерюков
Original Assignee
Юрий Валентинович Воробьев
Вячеслав Борисович Тетерюков
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 Юрий Валентинович Воробьев, Вячеслав Борисович Тетерюков filed Critical Юрий Валентинович Воробьев
Priority to RU2004130817/06A priority Critical patent/RU2285126C2/en
Publication of RU2004130817A publication Critical patent/RU2004130817A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2285126C2 publication Critical patent/RU2285126C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; rotary internal combustion engines.
SUBSTANCE: invention relates to rotary internal combustion engines. According to invention, rotor executes orbital motion, and blades divide working volume of engine into isolated chambers. Axes of joints installed in rotor move over circumference with radius equal to eccentricity of mounting of rotor on drive shaft. Dynamic characteristics are improved owing to connection said blades of variable length according to "slider-guide" manner to rotor and body by means of said joints. Translational motion of blades relative to joints is provided owing to the fact that center of blade is displaced by means of second disk joints arranged, like first disk joints, in side covers over circumference with radius equal to half of eccentricity of rotor mounting on drive shaft. Moreover, such design of blades makes it possible to simplify systems of sealing and lubrication and process of their manufacture.
EFFECT: improved efficiency of engine if operation.
10 cl, 24 dwg

Description

Изобретение касается двигателей внутреннего сгорания и, в частности, двигателей внутреннего сгорания роторного типа.The invention relates to internal combustion engines and, in particular, rotary type internal combustion engines.

Как известно, двигатели внутреннего сгорания роторного типа имеют ряд преимуществ перед традиционным поршневым двигателем, среди которых следует выделить: небольшие габариты и вес, отсутствие остановок ротора-поршня в крайних положениях. Помимо этого, существенной особенностью двигателей, названных орбитальными, в которых ротор совершает круговое параллельное движение, является то, что рабочий объем разделен на стационарно расположенные изолированные камеры. В каждой камере обеспечиваются наиболее благоприятные условия для протекания процесса сгорания топливной смеси. Этот процесс, в частности, может быть таким же, как в цилиндре указанного поршневого двигателя. Основными элементами роторной конструкции двигателя являются: приводной вал или, по другому, вал отбора мощности с закрепленным на нем основным эксцентриком, выполняющим роль кривошипа; ротор, совершающий орбитальное движение; средняя часть корпуса, в которой установлен ротор; боковые крышки, прилегающие с двух сторон к средней части корпуса; подвижные перегородки или, иначе, лопасти, разделяющие объем, заключенный между ротором и корпусом двигателя, на изолированные камеры. В двигателях роторного типа уплотнения выполнены, как правило, в виде планок и колец, под которыми установлены пружины, создающие небольшую силу прижатия уплотнительных элементов. Регулирование силы прижатия может осуществляться за счет использования давления газов, подводимых по специальным каналам в пространство под уплотнительными элементами.As you know, rotary type internal combustion engines have a number of advantages over a traditional piston engine, among which are: small dimensions and weight, the absence of rotor-piston stops in extreme positions. In addition, an essential feature of engines called orbital, in which the rotor performs circular parallel motion, is that the working volume is divided into stationary isolated chambers. In each chamber, the most favorable conditions for the course of the combustion process of the fuel mixture are provided. This process, in particular, may be the same as in the cylinder of said piston engine. The main elements of the rotor design of the engine are: a drive shaft or, alternatively, a power take-off shaft with a main eccentric mounted on it, acting as a crank; orbital rotor; the middle part of the housing in which the rotor is installed; side covers adjacent on both sides to the middle of the body; movable partitions or, alternatively, blades dividing the volume enclosed between the rotor and the motor housing into isolated chambers. In rotary-type engines, seals are made, as a rule, in the form of strips and rings, under which springs are installed, creating a small pressing force of the sealing elements. The control of the pressing force can be carried out by using the pressure of the gases supplied through special channels into the space under the sealing elements.

Из всех существующих типов роторных двигателей практическое применение имеет двигатель Ванкеля (Современный уровень развития двигателя «Ванкель». Журнал Maschinenbautechnik, 1970, №1, стр.10-16), и предпринимались попытки реализовать двигатель, получивший название орбитального, по патентам США: 3,703,344 (11/1972); 3,787,150 (1/1974); 4,021,160 (5/19770); 4,037,997 (7/1977); 4,079,083 (5/1978), - австралийского инженера Сейрича.Of all the existing types of rotary engines, the Wankel engine is of practical use (The current level of development of the Wankel engine. Maschinenbautechnik Magazine, 1970, No. 1, pp. 10-16), and attempts have been made to implement the engine, which received the name of the orbital, according to US patents: 3,703,344 (11/1972); 3,787,150 (1/1974); 4,021,160 (5/19770); 4,037,997 (7/1977); 4,079,083 (5/1978), - Australian engineer Seyrich.

Двигатель Ванкеля имеет наиболее простую конструкцию, однако, ему присущи три недостатка, которые трудно преодолеть или их преодоление требует больших производственных затрат. Первый недостаток состоит в том, что удлиненная камера сгорания не позволяет осуществить эффективное сгорание топливной смеси. С этим связан повышенный расход топлива. Второй недостаток заключается в том, что возникающая при планетарном движении ротора вибрация пластин радиального уплотнения приводит к интенсивному неравномерному износу эпитрохоидной поверхности средней части корпуса двигателя в виде волнообразных искажений эпитрохоиды. Третий недостаток состоит в том, что неравномерный нагрев средней части корпуса искажает эпитрохоидную поверхность корпуса.The Wankel engine has the simplest design, however, it has three drawbacks that are difficult to overcome or require large production costs to overcome. The first disadvantage is that the elongated combustion chamber does not allow efficient combustion of the fuel mixture. This is associated with increased fuel consumption. The second disadvantage is that the vibration of the radial seal plates that occurs during planetary motion of the rotor leads to intense uneven wear of the epitrochoid surface of the middle part of the motor housing in the form of wave-like distortions of the epitrochoid. The third disadvantage is that uneven heating of the middle part of the body distorts the epitrochoid surface of the body.

Однако, самым первостепенным недостатком этого двигателя является его низкая ремонтопригодность, связанная с дорогостоящим восстановлением эпитрохоидной поверхности корпуса, обработка которой составляет основную долю затрат на изготовление всего двигателя.However, the most primary drawback of this engine is its low maintainability, associated with the costly restoration of the epitrochoid surface of the body, the processing of which makes up the bulk of the cost of manufacturing the entire engine.

Орбитальный двигатель в том исполнении, которое было запатентовано Сейричем, имеет существенный конструктивный недостаток, заключающийся в том, что движение пластин, разделяющих рабочий объем двигателя на изолированные камеры, является поступательным относительно средней части корпуса, и в то же время, концы этих пластин, соединенные с ротором, совершают движение, подобное ползуну в синусном механизме. Приняв такое движение пластин, Сейрич упростил решение задачи их уплотнения в корпусе, но очень сложными, и главное, ненадежными оказались соединение и уплотнение пластин в роторе.The orbital engine in the version that was patented by Seyrich has a significant design flaw, namely, that the movement of the plates dividing the engine’s working volume into insulated chambers is translational with respect to the middle part of the body, and at the same time, the ends of these plates connected with a rotor, they make a motion similar to a slider in the sinus mechanism. Having accepted such movement of the plates, Seyrich simplified the solution of the task of sealing them in the housing, but the connection and sealing of the plates in the rotor turned out to be very unreliable.

Более работоспособные схемы двигателей, содержащие шарнирные соединения лопастей с ротором, представлены в следующих патентах: 1) патент Франции 1,366,410; 8/1963; 2) патент США 3,703,344 (11/1972); 3) патент Франции 2,180,346 (11/1973); 4) а.с. СССР №1811249 (7/1990); 5) патент СССР 1,809,857 (10/1992).More efficient engine designs containing swivel rotor blades are presented in the following patents: 1) French patent 1,366,410; 8/1963; 2) US patent 3,703,344 (11/1972); 3) French patent 2,180,346 (11/1973); 4) A.S. USSR No. 1811249 (7/1990); 5) USSR patent 1,809,857 (10/1992).

В качестве прототипа заявленного изобретения принят двигатель внутреннего сгорания орбитального типа на основании патента США 3,703,344; 11/1972. В указанном изобретении рабочий объем разделяется на изолированные камеры посредством перегородок в виде пластин, шарнирно связанных с ротором и средней частью корпуса, для чего в роторе и средней части корпуса выполнены, соответственно, первые и вторые сквозные отверстия, имеющие прорезь. При этом каждая пластина закреплена неподвижно в шарнире ротора и совершает поворотное движение, одновременно перемещаясь поступательно в пазу шарнира, установленного в средней части корпуса. Орбитальное движение ротору задается элементами в форме кривошипов, численностью не менее трех, которые расположены на одинаковом расстоянии по кругу в боковых крышках и параллельных им боковых сторонах ротора. Каждый из этих элементов представляет собой цилиндрическое тело, от одной стороны которого эксцентрично и перпендикулярно отходит цилиндрический отросток, и этот отросток устанавливается в роторе, а указанное цилиндрическое тело и второй отросток, соосный с ним, устанавливаются в боковой крышке. В такой конструкции двигателя имеются, по крайней мере, три существенных недостатка.As a prototype of the claimed invention adopted an internal combustion engine of the orbital type on the basis of US patent 3,703,344; 11/1972. In this invention, the working volume is divided into insulated chambers by means of partitions in the form of plates pivotally connected to the rotor and the middle part of the housing, for which the first and second through holes, respectively, are made in the rotor and the middle part of the housing. Moreover, each plate is fixed motionless in the hinge of the rotor and performs a pivoting movement, while moving translationally into the groove of the hinge installed in the middle part of the housing. The orbital movement of the rotor is set by elements in the form of cranks, of at least three, which are located at the same distance in a circle in the side covers and parallel to the sides of the rotor. Each of these elements represents a cylindrical body, from one side of which the cylindrical process extends eccentrically and perpendicularly, and this process is installed in the rotor, and the specified cylindrical body and the second process, coaxial with it, are installed in the side cover. There are at least three significant drawbacks to this engine design.

Первый состоит в том, что размещение указанных кривошипов в роторе приводит к значительному увеличению размеров ротора и дополнительной потере мощности на преодоление трения, кроме того, усложняется система смазки и повышаются требования к точности изготовления ротора.The first is that the placement of these cranks in the rotor leads to a significant increase in the size of the rotor and an additional loss of power to overcome friction, in addition, the lubrication system is complicated and the requirements for the accuracy of the manufacture of the rotor are increased.

Второй недостаток состоит в том, что неподвижное закрепление входящей в состав лопасти пластины в шарнире ротора заставляет перемещаться указанную пластину в пазу шарнира, установленного в средней части корпуса, на величину, равную двум эксцентриситетам постановки ротора на приводном валу, что, в свою очередь, при данной кинематической схеме двигателя приводит к большим значениям ускорений движения лопасти и, следовательно, большим силам инерции, на преодоление которых затрачивается дополнительная мощность.The second drawback is that the fixed fastening of the plate part of the blade in the rotor hinge forces the specified plate to move into the groove of the hinge installed in the middle part of the housing by an amount equal to the two eccentricities of the rotor on the drive shaft, which, in turn, when This kinematic diagram of the engine leads to large values of the accelerations of the blade and, therefore, to large inertia forces, to overcome which additional power is expended.

Третий недостаток состоит в том, что такая конструкция не позволяет выполнить уравновешивание лопастей и возникающие силы инерции воспринимаются ротором, что снижает плавность движения ротора и способствует возникновению колебательных процессов в двигателе.The third disadvantage is that such a design does not allow balancing of the blades and the resulting inertia forces are perceived by the rotor, which reduces the smoothness of the rotor and contributes to the occurrence of oscillatory processes in the engine.

Кроме перечисленных недостатков, следует указать на сложность изготовления и уплотнения лопастей.In addition to these shortcomings, it should be pointed out the complexity of the manufacture and sealing of the blades.

В заявленном изобретении поставлена техническая задача - создание двигателя внутреннего сгорания орбитального типа, позволяющего улучшить основные параметры известных роторных, и в том числе орбитальных, двигателей, и получить следующие технические результаты:In the claimed invention, the technical task is set - the creation of an internal combustion engine of orbital type, which allows to improve the main parameters of known rotary, including orbital, engines, and to obtain the following technical results:

- уменьшение размеров и веса двигателя за счет сокращения размеров ротора при соблюдении условий постановки уплотнительных и маслосъемных элементов;- reducing the size and weight of the engine by reducing the size of the rotor, subject to the conditions for setting the sealing and oil scraper elements;

- уменьшение потерь мощности на преодоление сил инерции и трения;- reduction of power losses to overcome the forces of inertia and friction;

- улучшение динамических показателей двигателя на всех режимах за счет уменьшения величин ускорений при перемещении элементов, разделяющих рабочий объем двигателя на изолированные камеры, и уравновешивания лопастей;- improving the dynamic performance of the engine in all modes by reducing the magnitude of the acceleration when moving elements that separate the working volume of the engine into isolated chambers and balancing the blades;

- повышение надежности работы двигателя за счет замкнутого уплотнительного контура ротора и лопастей, не представляющего сложности для исполнения;- improving the reliability of the engine due to the closed sealing circuit of the rotor and blades, which is not difficult to perform;

- снижение стоимости изготовления, обеспечение возможности применения металлокерамических материалов за счет однотипных деталей и упрощения формы деталей, подверженных высоким температурам.- reducing the cost of manufacture, providing the possibility of using cermet materials due to the same type of parts and simplifying the shape of parts subject to high temperatures.

Достижение первого технического результата осуществляется посредством использования шарниров, соединяющих лопасти с ротором, для придания ротору орбитального движения по окружности с радиусом, равным эксцентриситету положения центра ротора относительно оси приводного вала. С этой целью указанные шарниры своими концами входят с возможностью вращения в отверстия, выполненные несоосно в первых дисковых эксцентриковых шарнирах, установленных в боковых крышках, с эксцентриситетом, равным эксцентриситету установки ротора на приводном валу, которые вместе с основным эксцентриком на приводном валу и ротором образуют механизм параллельных кривошипов. Такое техническое решение позволяет получить минимально возможные размеры ротора, упростить его конструкцию и систему смазки, снизить потери мощности на трение.The achievement of the first technical result is achieved through the use of hinges connecting the blades with the rotor to give the rotor an orbital motion in a circle with a radius equal to the eccentricity of the position of the center of the rotor relative to the axis of the drive shaft. To this end, these hinges at their ends enter rotatably into holes made coaxially in the first disk eccentric hinges installed in the side covers, with an eccentricity equal to the eccentricity of the rotor mounting on the drive shaft, which together with the main eccentric on the drive shaft and the rotor form a mechanism parallel cranks. Such a technical solution allows to obtain the smallest possible rotor dimensions, simplify its design and lubrication system, and reduce friction power losses.

Второй и третий технические результаты наилучшим образом можно получить, реализуя конструкцию, в которой лопасти, разделяющие рабочий объем двигателя на изолированные камеры, состоят из разделительной пластины и направляющих пластин, установленных между сегментовидными шарнирными элементами, расположенными в первых и вторых сквозных отверстиях ротора и средней части корпуса. Указанные разделительные пластины перемещаются автономно в направляющих пазах, образованных направляющими пластинами и сегментовидными шарнирными элементами, что позволяет разделительным пластинам двигаться с наименьшей возможной средней скоростью.The second and third technical results can best be obtained by implementing a design in which the blades dividing the engine displacement into insulated chambers consist of a dividing plate and guide plates mounted between segment-like hinge elements located in the first and second through holes of the rotor and the middle part corps. These separation plates move autonomously in the guide grooves formed by the guide plates and segmented hinge elements, which allows the separation plates to move with the lowest possible average speed.

Длина разделительной пластины и глубина направляющих пазов в шарнирах должны быть такими, чтобы при наибольшем удалении друг от друга центров шарниров, расположенных в роторе и средней части корпуса, разделительная пластина не выходила из направляющих пазов.The length of the separation plate and the depth of the guide grooves in the hinges should be such that, at the greatest distance from each other, the centers of the hinges located in the rotor and the middle part of the housing, the separation plate does not come out of the guide grooves.

Отсутствие неподвижного закрепления разделительной пластины на каком-либо шарнире, установленном в роторе или в средней части корпуса, позволяет решить три важные задачи, определяющие динамику движения разделительной пластины: уменьшить величину ускорений ее центра масс, обеспечить передачу сил инерции на боковые крышки и осуществить полное уравновешивание лопасти.The absence of fixed fastening of the separation plate on any hinge installed in the rotor or in the middle part of the housing allows us to solve three important problems that determine the dynamics of the movement of the separation plate: reduce the acceleration of its center of mass, ensure the transfer of inertia to the side covers and complete balancing the blades.

Синхронизация движения разделительной пластины осуществляется таким образом, чтобы центр масс разделительной пластины при ее движении относительно шарнирных элементов, установленных в первых и вторых сквозных отверстиях ротора и средней части корпуса, располагался строго в середине между центрами указанных отверстий. Выполняется это решение посредством шарнирного соединения валика разделительной пластины, проходящего через ее середину параллельно оси приводного вала, со вторым дисковым эксцентриковым шарниром, установленным в боковой крышке подобно первому дисковому эксцентриковому шарниру. При этом смещение осей указанного валика разделительной пластины и указанного второго дискового эксцентрикового шарнира должно быть равно половине смещения оси ротора и оси приводного вала.The movement of the separation plate is synchronized in such a way that the center of mass of the separation plate when it moves relative to the hinge elements installed in the first and second through holes of the rotor and the middle part of the housing, is located strictly in the middle between the centers of these holes. This solution is carried out by hinging the roller of the separation plate, passing through its middle parallel to the axis of the drive shaft, with a second disk eccentric hinge installed in the side cover like the first disk eccentric hinge. In this case, the displacement of the axes of the specified roller of the separation plate and the specified second disk eccentric hinge should be equal to half the displacement of the axis of the rotor and the axis of the drive shaft.

Из трех первых технических результатов также следует возможность использования шарниров, установленных в роторе и средней части корпуса, для подвода и отвода смазки.From the first three technical results also follows the possibility of using hinges installed in the rotor and the middle part of the housing for supply and removal of grease.

Достижение четвертого технического результата осуществляется за счет создания замкнутых уплотнительных контуров ротора и лопастей, включающих направляющие и разделительные пластины. Уплотнительные средства ротора предотвращают утечку газов между торцевыми поверхностями ротора и боковыми крышками. Этими средствами являются: уплотнительные кольцевые элементы, охватывающие шарниры; уплотнительные планки, установленные между указанными уплотнительными кольцевыми элементами; центральные кольца, установленные на боковых поверхностях ротора и примыкающие ко всем уплотнительным кольцевым элементам, охватывающим шарниры. Установка уплотнительных элементов в роторе выполняется в соответствующих углублениях и пазах.The achievement of the fourth technical result is achieved by creating closed sealing circuits of the rotor and blades, including guides and dividing plates. Rotor sealing means prevent gas leakage between the end surfaces of the rotor and the side covers. These means are: sealing ring elements covering the hinges; sealing strips installed between said sealing ring elements; central rings mounted on the side surfaces of the rotor and adjacent to all sealing ring elements covering the hinges. The installation of the sealing elements in the rotor is carried out in the corresponding recesses and grooves.

Для установки уплотнительных кольцевых элементов, охватывающих шарниры, со стороны боковых поверхностей ротора растачиваются первые сквозные отверстия в роторе на глубину, равную или несколько большую толщины указанных уплотнительных кольцевых элементов, и указанные уплотнительные кольцевые элементы имеют прорезь, соответствующую прорези в указанных сквозных отверстиях. Также уплотнительные кольцевые элементы, охватывающие шарниры, имеют канавки со стороны внешних образующих, которые примыкают к боковым пазам в роторе, предназначенным для установки уплотнительных планок, и имеют выемку, в которую частично входит указанное центральное кольцо подобно тому, как это представлено в нашем а.с. №1811249, 7/1990.To install the sealing ring elements covering the hinges, from the side surfaces of the rotor, the first through holes in the rotor are bored to a depth equal to or slightly greater than the thickness of said sealing ring elements, and said sealing ring elements have a slot corresponding to a slot in said through holes. Also, the sealing ring elements covering the hinges have grooves on the side of the outer generators, which are adjacent to the side grooves in the rotor, designed to install the sealing strips, and have a recess in which the specified central ring partially enters, similar to that presented in our a. from. No. 1811249, 7/1990.

Уплотнительные средства направляющих пластин и разделительной пластины образуют замкнутый контур в виде прямоугольника с двумя противоположными сторонами, имеющими переменную длину. Уплотнительными элементами являются пластины и планки, которые размещаются в соответствующих пазах, выполненных в направляющих и разделительной пластинах. Уплотнительные элементы примыкают друг к другу непосредственно или через компенсаторы, устраняющие зазоры, и охватывают лопасть по всему контуру.The sealing means of the guide plates and the separation plate form a closed loop in the form of a rectangle with two opposite sides having a variable length. Sealing elements are plates and strips, which are placed in the corresponding grooves made in the guide and dividing plates. Sealing elements adjoin each other directly or through compensators, eliminating gaps, and cover the blade along the entire contour.

Соединение лопастей при помощи шарниров с ротором и средней частью корпуса создает хорошие возможности для упрощения конструкции уплотнений и, главное, для повышения их надежности.The connection of the blades using hinges with the rotor and the middle part of the body creates good opportunities to simplify the design of seals and, most importantly, to increase their reliability.

Уменьшение размеров двигателя в осевом направлении достигается за счет того, что привод клапанов во всех камерах сгорания осуществляется посредством всего двух кулачков, которые расположены соосно с приводным валом и вращаются с угловой скоростью, в четыре раза меньшей угловой скорости приводного вала, так как имеют по два диаметрально расположенных профиля.Axial dimensioning of the engine is achieved due to the fact that the valve drive in all combustion chambers is carried out by means of only two cams, which are aligned with the drive shaft and rotate at an angular speed four times lower than the angular speed of the drive shaft, since they have two diametrically spaced profile.

Кроме того, в каждой из указанных изолированных камер обеспечиваются наилучшие условия для перемешивания рабочей смеси и ее сгорания.In addition, in each of these isolated chambers, the best conditions are provided for mixing the working mixture and its combustion.

Камера сгорания может располагаться в средней части корпуса, или непосредственно в роторе, или в средней части корпуса и в роторе одновременно, не влияя на динамические нагрузки двигателя. Участок поверхности ротора, заключенный между шарнирно закрепленными лопастями, может иметь дополнительные углубления и выступы, которые обеспечивают лучшее перемешивание топливной смеси при всасывании. За счет этого может быть достигнута высокая экономичность двигателя.The combustion chamber can be located in the middle part of the body, or directly in the rotor, or in the middle part of the body and in the rotor at the same time, without affecting the dynamic loads of the engine. The rotor surface area enclosed between the articulated blades may have additional recesses and protrusions that provide better mixing of the fuel mixture upon suction. Due to this, high engine efficiency can be achieved.

Согласно этому заявленный двигатель внутреннего сгорания имеет корпусной элемент, образующий первую внутреннюю полость и названный средней частью корпуса, который закрыт с противоположных сторон первой и второй боковыми крышками; имеет приводной вал, проходящий через указанный корпусной элемент перпендикулярно к боковым крышкам; имеет поршневой элемент, названный ротором, расположенный внутри указанного корпусного элемента, эксцентрично поддерживаемый на эксцентриковой части приводного вала и побуждаемый к орбитальному движению без вращения, когда двигатель находится в действии; имеет множество равноудаленных перегородок, названных лопастями, простирающихся между указанным поршневым элементом и указанным корпусным элементом, которые изолированы со стороны указанных боковых крышек и определяют множество полостей, названных изолированными камерами и расположенных между указанными боковыми крышками, указанным корпусным элементом и указанным поршневым элементом; далее указанные лопасти, выполняющие функцию подвижных перегородок, являются составными и включают средства для изменения длины лопасти и одновременно для разделения указанной первой внутренней полости в корпусе на множество изолированных камер; имеет устройства для установки указанных лопастей в указанном поршневом элементе и в указанном корпусном элементе; имеет средства и устройства, которые удовлетворяют требованию постановки в них уплотнительных элементов, преграждающих утечку газов из каждой указанной изолированной камеры, и образуют непрерывный замкнутый контур с переменной длиной двух противоположных сторон, прилегающих к плоским поверхностям первой и второй боковых крышек корпуса; имеет устройства, служащие для управления движением лопастей и смонтированные в одной или обеих боковых крышках и в той части указанных лопастей, которые выполняют функцию перегородок. В связи с этим указанные лопасти состоят из трех и более продольно расположенных пластин, скользяще движущихся относительно друг друга и прилегающих совместно за счет их прижатия друг к другу или другого взаимодействия по способу «ползун - направляющая»; далее указанные устройства для управления движением лопастей должны обеспечивать перемещение их центра на величину, равную эксцентриситету указанного приводного вала. Для этого центр указанной лопасти совершает управляемое перемещение, двигаясь по окружности, радиус которой равен половине эксцентриситета приводного вала; далее указанные устройства для установки вращательно связанных с ротором и со средней частью корпуса указанных продольно расположенных пластин выполнены в виде тел вращения цилиндрической или другой формы, позволяющих поворот этих пластин вокруг осей, проходящих через ротор и среднюю часть корпуса перпендикулярно к их боковым поверхностям; далее все указанные элементы и указанные устройства имеют прорези, пазы и углубления, необходимые для размещения уплотнительных элементов и смазки.According to this, the claimed internal combustion engine has a housing element forming the first internal cavity and called the middle part of the housing, which is closed on opposite sides of the first and second side covers; has a drive shaft passing through the specified housing element perpendicular to the side covers; has a piston element called a rotor located inside the specified housing element, eccentrically supported on the eccentric part of the drive shaft and prompted to orbital movement without rotation when the engine is in action; has a plurality of equidistant baffles, called vanes, extending between said piston element and said housing element, which are isolated from the side of said side covers and define a plurality of cavities called insulated chambers and located between said side covers, said housing element and said piston element; further, these blades, performing the function of movable partitions, are composite and include means for changing the length of the blade and at the same time for dividing the specified first internal cavity in the housing into many isolated chambers; has devices for mounting said blades in said piston element and in said housing element; has means and devices that satisfy the requirement of installing sealing elements therein that block the leakage of gases from each specified insulated chamber, and form a continuous closed loop with a variable length of two opposite sides adjacent to the flat surfaces of the first and second side covers of the housing; has devices for controlling the movement of the blades and mounted in one or both side covers and in that part of these blades that serve as partitions. In this regard, these blades consist of three or more longitudinally arranged plates, slidingly moving relative to each other and adjoining together due to their pressing against each other or other interaction according to the “slide-guide” method; Further, these devices for controlling the movement of the blades must ensure the movement of their center by an amount equal to the eccentricity of the specified drive shaft. To do this, the center of the specified blade makes a controlled movement, moving around a circle whose radius is equal to half the eccentricity of the drive shaft; further, these devices for installing rotationally connected with the rotor and with the middle part of the body of the indicated longitudinally arranged plates are made in the form of cylindrical or other bodies of revolution, allowing these plates to rotate around the axes passing through the rotor and the middle part of the body perpendicular to their side surfaces; Further, all of these elements and these devices have slots, grooves and recesses necessary to accommodate the sealing elements and lubrication.

В соответствии с этим указанный ротор имеет множество первых равноотстоящих сквозных отверстий, охватывающих первые сегментовидные тела вращения, названные шарнирами ротора, из которых каждое может поворачиваться в первых сквозных отверстиях; далее имеется прорезь между указанными сегментовидными телами вращения и в этой прорези закреплена одним из известных способов первая направляющая пластина лопасти без увеличения диаметра первого сквозного отверстия. Указанная средняя часть корпуса имеет вторые равноотстоящие сквозные отверстия, охватывающие вторые сегментовидные тела вращения, названные шарнирами средней части корпуса, которые могут поворачиваться в указанном корпусном элементе и имеют такую же прорезь, что и первые сегментовидные тела вращения, и в этой прорези установлены и закреплены вторые направляющие пластины. Указанные первые и вторые направляющие пластины частично входят в разделительные пластины, которые вместе с шарнирами ротора и средней части корпуса образуют узел лопасти, при этом движение каждой разделительной пластины может быть возвратно-поступательным относительно указанных тел вращения посредством второго дискового эксцентрикового шарнира, установленного в боковой крышке и в разделительной пластине, и эти признаки будут приемлемыми для случая разделительной пластины, имеющей внешний скользящий контакт с прилегающими плоскостями указанных тел вращения или имеющей внутренний скользящий контакт с направляющими пластинами. Соединение первых и вторых сегментовидных тел вращения, разделительной и первой, и второй направляющих пластин образует узел лопасти, приспособленный для схватывания его непрерывным замкнутым контуром уплотнений с двумя противоположными сторонами, имеющими переменную длину, и примыкающим к другому замкнутому кольцевому контуру уплотнений на боковых поверхностях ротора. Далее орбитальное движение ротору придается посредством шарниров, включающих первые равноотстоящие сегментовидные тела вращения и первые дисковые эксцентриковые элементы, установленные в боковых крышках. Далее заявленный двигатель имеет вторую внутреннюю полость, ограниченную одной из указанных боковых крышек и первой наружной крышкой и дополнительной охватывающей стенкой, в которой размещаются устройства, выполняющие роль впускного и выпускного коллекторов; далее имеет третью внутреннюю полость, ограниченную второй из указанных боковых крышек и второй наружной крышкой, и дополнительной охватывающей стенкой для размещения средств, с помощью которых выполняется управление впускными и выпускными клапанами, при этом вторая и третья внутренние полости могут быть совмещены и образованы одной из указанных боковых крышек, дополнительной охватывающей стенкой и одной из указанных наружных крышек. В указанных боковых и наружных крышках имеется центральное сквозное отверстие для прохождения приводного вала, и в этих крышках, в указанной средней части корпуса и в указанных дополнительных охватывающих стенках, имеется множество отверстий для монтажа и скрепления указанных частей корпуса, также в третью полость подается смазка.Accordingly, said rotor has a plurality of first equally spaced through holes, spanning the first segmented rotation bodies, called rotor hinges, each of which can be rotated in the first through holes; then there is a slot between the indicated segment-shaped bodies of revolution and in this slot the first guide plate of the blade is fixed in one of the known methods without increasing the diameter of the first through hole. The specified middle part of the housing has second equally spaced through holes covering the second segmented body of revolution, called the hinges of the middle part of the body, which can rotate in the specified housing element and have the same slot as the first segmented body of revolution, and in this slot the second guide plates. The first and second guide plates are partially included in the separation plates, which together with the hinges of the rotor and the middle part of the body form a blade assembly, while the movement of each separation plate can be reciprocated with respect to these rotation bodies by means of a second disk eccentric hinge mounted in the side cover and in the separation plate, and these features will be acceptable for the case of the separation plate having an external sliding contact with adjacent planes the aforementioned bodies of revolution or having internal sliding contact with the guide plates. The connection of the first and second segmented bodies of revolution, the separation and the first and second guide plates forms a blade assembly, adapted for grasping by a continuous closed loop of seals with two opposite sides having a variable length, and adjacent to another closed ring contour of the seals on the side surfaces of the rotor. Further, the orbital movement of the rotor is given by means of hinges, including the first equally spaced segmented bodies of revolution and the first disk eccentric elements installed in the side covers. Further, the claimed engine has a second internal cavity bounded by one of these side covers and the first outer cover and an additional covering wall, in which the devices that act as intake and exhaust manifolds are placed; further has a third internal cavity bounded by the second of these side covers and the second outer cover, and an additional covering wall for accommodating means by which the inlet and outlet valves are controlled, while the second and third internal cavities can be combined and formed by one of these side covers, an additional female wall and one of these outer covers. In these side and outer covers there is a central through hole for passing the drive shaft, and in these covers, in the indicated middle part of the housing and in the indicated additional enclosing walls, there are many holes for mounting and fastening of these parts of the housing, and lubricant is also supplied to the third cavity.

Непрерывный замкнутый контур уплотнения лопасти образован уплотнительными элементами в виде прямолинейных и криволинейных планок, расположенных в узких углублениях соответствующей формы и выполненных в каждой лопасти таким образом, что они примыкают последовательно друг к другу и каждый уплотнительный элемент поджимается к соответствующей поверхности средней части корпуса, ротору и боковым крышкам, образуя прямоугольную рамную конструкцию; далее две противоположно лежащие продольные стороны этой рамной конструкции, соприкасающиеся с боковыми крышками корпуса, являются составными и имеют возможность продольного относительного скольжения составляющих их частей; далее одна из поперечных сторон указанной рамной конструкции соприкасается с внутренней поверхностью первого сквозного отверстия в роторе, другая поперечная сторона соприкасается с внутренней поверхностью второго сквозного отверстия в средней части корпуса; далее в указанной рамной конструкции уплотнений устанавливаются дополнительные поперечные планки, которые прижимаются по плоскостям к пластинам, входящим в состав лопастей, и уплотняют стыки частей, образующих узел лопасти.A continuous closed contour of the blade seal is formed by sealing elements in the form of rectilinear and curvilinear strips located in narrow recesses of the corresponding shape and made in each blade in such a way that they are adjacent to each other and each sealing element is pressed against the corresponding surface of the middle part of the housing, the rotor and side covers, forming a rectangular frame structure; further, two opposite longitudinal sides of this frame structure in contact with the side covers of the housing are composite and have the possibility of longitudinal relative sliding of their constituent parts; further, one of the transverse sides of the specified frame structure is in contact with the inner surface of the first through hole in the rotor, the other transverse side is in contact with the inner surface of the second through hole in the middle of the housing; Further, in the indicated frame design of the seals, additional transverse bars are installed, which are pressed along the planes to the plates included in the blades, and the joints of the parts forming the blade assembly are sealed.

Заявленный двигатель внутреннего сгорания орбитального типа работает следующим образом. Давление газов в изолированных камерах при сгорании рабочей смеси воздействует на ротор, который посредством подшипника передает силовое воздействие на основной эксцентрик, закрепленный на приводном валу, и, с другой стороны, посредством шарнира ротора - на первый дисковый эксцентриковый шарнир. Так как эксцентриситеты основного эксцентрика приводного вала и первого дискового эксцентрикового шарнира равны, то указанные ротор, приводной вал и первый дисковый эксцентриковый шарнир образуют механизм параллельных кривошипов, а ротор при вращении приводного вала получает круговое параллельное движение. При этом центры шарниров ротора будут двигаться по окружности, радиус которой равен эксцентриситету приводного вала.The claimed internal combustion engine of the orbital type operates as follows. The gas pressure in the isolated chambers during the combustion of the working mixture acts on the rotor, which, through the bearing, transmits force to the main eccentric mounted on the drive shaft, and, on the other hand, to the first disk eccentric hinge through the rotor hinge. Since the eccentricities of the main eccentric of the drive shaft and the first disk eccentric hinge are equal, these rotors, the drive shaft and the first disk eccentric hinge form a parallel crank mechanism, and the rotor receives circular parallel motion when the drive shaft rotates. In this case, the centers of the rotor hinges will move in a circle whose radius is equal to the eccentricity of the drive shaft.

Шарнир ротора, образованный сегментовидными шарнирными элементами, и соответствующая направляющая пластина приводят в движение разделительную пластину, поддерживаемую посредством второго эксцентрикового шарнира и шарнира средней части корпуса, состоящего из тех же элементов, что и шарнир ротора. При этом, если принять, что центр разделительной пластины будет совершать движение по окружности с радиусом, равным половине величины эксцентриситета основного эксцентрика приводного вала, и центр указанной окружности будет располагаться на линии, проходящей через центр первого дискового эксцентрикового шарнира и центр шарнира в средней части корпуса, то разделительная пластина в любой момент времени будет располагаться на равном расстоянии от центров шарнира ротора и шарнира средней части корпуса.The rotor hinge formed by the segmented hinge elements and the corresponding guide plate drive the separation plate supported by the second eccentric hinge and the hinge of the middle part of the housing, which consists of the same elements as the rotor hinge. Moreover, if we assume that the center of the separation plate will move in a circle with a radius equal to half the eccentricity of the main eccentric of the drive shaft, and the center of this circle will be located on the line passing through the center of the first disk eccentric hinge and the center of the hinge in the middle of the housing , then the dividing plate at any time will be located at an equal distance from the centers of the hinge of the rotor and the hinge of the middle part of the housing.

На Фиг.1 представлено изображение двигателя в разрезе поперек приводного вала с указанием всех основных деталей и узлов, обозначенных: приводной вал 1, основной эксцентрик приводного вала 2, подшипник ротора 3, ротор 4, компрессионный кольцевой элемент 5, компрессионное кольцо 6, шарнир ротора 7, шарнир средней части корпуса 8, разделительная пластина 9, средняя часть корпуса 10, изолированная камера 11, маслосъемное кольцо 12, уплотнительный кольцевой элемент 13, направляющая пластина 14, второй дисковый эксцентриковый шарнир 15 разделительной пластины 9, валик 16 разделительной пластины 9.Figure 1 presents the image of the engine in the cross section across the drive shaft with an indication of all the main parts and assemblies indicated: drive shaft 1, the main eccentric of the drive shaft 2, the bearing of the rotor 3, rotor 4, compression ring element 5, compression ring 6, rotor hinge 7, the hinge of the middle part of the housing 8, the separation plate 9, the middle part of the housing 10, the insulated chamber 11, the oil scraper ring 12, the sealing ring element 13, the guide plate 14, the second disk eccentric hinge 15 of the separation plaz ins 9, the roller 16 of the separation plate 9.

На Фиг.2 изображен узел лопасти, включающий разделительную пластину 9, направляющие пластины 14, сегментовидные элементы шарнира ротора 7 и шарнира средней части корпуса 8. Пространство, заключенное между ротором 4, средней частью корпуса 10, двумя боковыми крышками 35 и двумя разделительными пластинами 9, является рабочей изолированной камерой 11, в которой происходят все такты работы двигателя.Figure 2 shows the node of the blade, including the separation plate 9, the guide plate 14, the segment-like elements of the hinge of the rotor 7 and the hinge of the middle part of the housing 8. The space enclosed between the rotor 4, the middle part of the housing 10, two side covers 35 and two separation plates 9 , is a working insulated chamber 11, in which all clock cycles of the engine occur.

На Фиг.3 изображен уплотнительный контур лопасти, включающий торцевые уплотнительные элементы 17 разделительной пластины 9, торцевые уплотнительные элементы 18 направляющих пластин 14, продольные уплотнительные элементы 19 направляющих пластин 14.Figure 3 shows the sealing contour of the blade, including the end sealing elements 17 of the separation plate 9, the end sealing elements 18 of the guide plates 14, the longitudinal sealing elements 19 of the guide plates 14.

На Фиг.4а-4е изображены фрагменты лопасти и уплотнительных элементов: маслосборные пазы торцевых уплотнительных элементов 20 разделительной пластины 9, отверстие 21 для установки валика 16 разделительной пластины 9, боковые уплотнительные планки 22 разделительной пластины 9, боковые уплотнительные планки 23 направляющих пластин 14, маслосборный паз 24 боковой уплотнительной планки 23 направляющей пластины 14, продольные поддерживающие и маслосъемные элементы 25 шарнира 8, пазы для установки уплотнительных элементов 26, пружина 27, пружина 28, ступенчатые пазы 29 для установки пружин, пластинчатая пружина 30. Уплотнительные планки 19, 22, 23 могут иметь криволинейный профиль и переменное сечение.Figures 4a-4e show fragments of a blade and sealing elements: oil-collecting grooves of the end sealing elements 20 of the separation plate 9, an opening 21 for installing the roller 16 of the separation plate 9, side sealing strips 22 of the separation plate 9, side sealing strips 23 of the guide plates 14, oil-collecting groove 24 of the lateral sealing strip 23 of the guide plate 14, longitudinal support and oil scraper elements 25 of the hinge 8, grooves for installing the sealing elements 26, spring 27, spring 28, step The first grooves 29 for installing the springs, the leaf spring 30. The sealing strips 19, 22, 23 can have a curved profile and a variable cross-section.

На Фиг.5а-5в изображен узел торцевого уплотнения шарнира ротора и составляющих его элементов в разрезе, обозначенных: уплотнительный кольцевой элемент 31, охватывающий шарнир 7; пружина 32 уплотнительного кольцевого элемента 31; внутренний поддерживающий кольцевой элемент 33; пружина компрессионного кольцевого элемента 34.Figures 5a-5c show a section of the mechanical seal of the rotor hinge and its constituent elements, indicated by: a sealing ring element 31 covering the hinge 7; a spring 32 of the sealing ring member 31; inner support ring member 33; spring compression ring element 34.

На Фиг.6а и 6б показан узел (а) эксцентрикового шарнира, задающего орбитальное движение ротору и представлен разрез (б) эксцентрикового шарнира с уплотнительными кольцевыми элементами, из которых часть дополнительно разрезана по диагонали и работает подобно двум клиньям, при этом круговые части выполняют уплотнительные функции за счет центробежных сил, а клиновые части дополнительно прижимают эксцентриковый шарнир к уплотнительным элементам ротора и лопасти 9, и указаны: боковая крышка корпуса 35, подшипниковая опора 36 первого дискового эксцентрикового шарнира 37, первый дисковый эксцентриковый шарнир 37, концевая часть 38 первого дискового эксцентрикового шарнира 37, упорный подшипник 39, крышка упорного подшипника 40, разделяющий штифт 41, уплотнительный кольцевой элемент 42, уплотнительный клиновой элемент 43.On figa and 6b shows the node (a) of the eccentric hinge, which defines the orbital movement of the rotor and presents a section (b) of the eccentric hinge with sealing ring elements, of which the part is additionally cut diagonally and works like two wedges, while the circular parts perform sealing functions due to centrifugal forces, and the wedge parts additionally press the eccentric hinge to the sealing elements of the rotor and the blade 9, and are indicated: the side cover of the housing 35, the bearing support 36 of the first disk e the eccentric hinge 37, the first disk eccentric hinge 37, the end portion 38 of the first disk eccentric hinge 37, the thrust bearing 39, the thrust bearing cover 40, the dividing pin 41, the sealing ring element 42, the sealing wedge element 43.

На Фиг.7 изображен самоустанавливающийся шарнир ротора, входящий своими концевыми частями в отверстия первых дисковых эксцентриковых шарниров 37, расположенных в боковых крышках 35, состоящий из двух половин, вытянутых вдоль образующей, каждая из которых имеет с внутренней стороны, противоположной цилиндрической поверхности, уступ, выполненный на толщину направляющей пластины 14, при этом указанный уступ располагается только с одной стороны шарнира, а уступ, выполненный на другой половине шарнира, располагается с противоположной стороны шарнира и, таким образом, при осевом смещении указанных половин вдоль оси шарнира в противоположных направлениях под действием упорного элемента 45 и пружины 46 указанные уступы сближаются до соприкосновения с уплотнительными элементами 17 разделительной пластины 9, входящей в паз 44.Figure 7 shows a self-aligning rotor hinge, entering its end parts into the holes of the first disk eccentric hinges 37 located in the side covers 35, consisting of two halves elongated along the generatrix, each of which has an offset from the inside, opposite the cylindrical surface, made on the thickness of the guide plate 14, while the specified ledge is located only on one side of the hinge, and the ledge made on the other half of the hinge is located on the opposite side arnira and thus, with the axial displacement of said halves along the hinge axis in opposite directions under the action of the thrust element 45 and the spring 46 said converging ledges to contact with the sealing elements 17 of the partition plate 9, part of the groove 44.

На Фиг.8 схематически показано расположение эксцентрика приводного вала 2 и первых дисковых эксцентриковых шарниров 37, синхронизирующих движение ротора 4.On Fig schematically shows the location of the eccentric drive shaft 2 and the first disk eccentric joints 37, synchronizing the movement of the rotor 4.

На Фиг.9 схематически изображен узел второго дискового эксцентрикового шарнира 15 лопасти в разрезе. Разделительная пластина 9 располагается между шарнирами 7 и 8 таким образом, что при ее движении расстояние от центра указанной разделительной пластины С до центра В шарнира 7 будет равным расстоянию от указанного центра С до центра D шарнира 8, чем достигается наименьшее перемещение разделительной пластины 9 в пазах шарниров 7 и 8, и, следовательно, наименьшие скорости и ускорения, характеризующие динамику разделительной пластины 9, при этом точка Е является центром диска эксцентрикового шарнира 15, в котором со смещением расположен валик 16 разделительной пластины 9.Figure 9 schematically shows the node of the second disk eccentric hinge 15 of the blade in section. The separation plate 9 is located between the hinges 7 and 8 so that when it moves, the distance from the center of the specified separation plate C to the center B of the hinge 7 will be equal to the distance from the specified center C to the center D of the hinge 8, thereby achieving the smallest movement of the separation plate 9 in the grooves hinges 7 and 8, and therefore the lowest speeds and accelerations characterizing the dynamics of the dividing plate 9, while the point E is the center of the disk of the eccentric hinge 15, in which the roller 16 ra is displaced separating plate 9.

На Фиг.10 изображен эксцентриковый элемент 48 второго дискового эксцентрикового шарнира 15 разделительной пластины 9, установленный в подшипниковой опоре 47, в котором эксцентрично расположен валик 16 и отличительным признаком которого является наличие сменного эксцентрикового нажимного диска 49 и нажимных элементов 50, 51, 52, включающих соответственно пружину, гайку и нажимной стержень, при этом эксцентриковый элемент 48 является подвижным относительно подшипниковой опоры 47, которая фиксируется от проворачивания гайкой 55.Figure 10 shows the eccentric element 48 of the second disk eccentric hinge 15 of the separation plate 9 mounted in the bearing support 47, in which the roller 16 is eccentrically located and the distinguishing feature of which is the presence of a replaceable eccentric pressure disk 49 and pressure elements 50, 51, 52, including respectively, a spring, a nut and a pressure rod, while the eccentric element 48 is movable relative to the bearing support 47, which is fixed from turning by the nut 55.

На Фиг.11 изображен противовес 56, установленный на валике 16 для уравновешивания сил инерции, возникающих при движении разделительной пластины 9.Figure 11 shows the counterweight 56 mounted on the roller 16 to balance the inertia forces arising from the movement of the separation plate 9.

На Фиг.12 показана принципиальная схема смазки двигателя в целом с одновременным охлаждением ротора 4 и разделительных пластин 9. Смазка подается под небольшим давлением вдоль оси шарнира средней части корпуса 8 через отверстие в боковой крышке 35, перемещается по глухому каналу в соответствующей направляющей пластине 14 и выходит из нее по каналу, перпендикулярному оси шарнира, после чего попадает в полость между разделительной пластиной 9 и направляющей пластиной 14, откуда распространяется по маслосборным пазам 20 и 24, и через каналы в разделительной пластине 9 попадает в полость между разделительной пластиной 9 и направляющей пластиной 14, установленной в шарнире 7 ротора 4; далее через канал в указанной направляющей пластине, расположенный перпендикулярно оси шарнира 7, перетекает в центральный канал, расположенный вдоль оси шарнира 7, и из него по кольцевым и продольным каналам, расположенным на цилиндрической поверхности указанного шарнира ротора, попадает на поверхность эксцентрика 2 и по радиальному каналу попадает в осевой канал приводного вала 1, откуда выводится в маслосборную емкость.On Fig shows a schematic diagram of the lubrication of the engine as a whole with simultaneous cooling of the rotor 4 and the separation plates 9. The lubrication is supplied under slight pressure along the axis of the hinge of the middle part of the housing 8 through the hole in the side cover 35, moves through the blind channel in the corresponding guide plate 14 and leaves it through a channel perpendicular to the axis of the hinge, after which it enters the cavity between the separation plate 9 and the guide plate 14, from where it extends along the oil collecting grooves 20 and 24, and through the channels in the section casting plate 9 enters the cavity between the separating plate 9 and the guide plate 14 mounted in the hinge 7 of the rotor 4; then through the channel in the specified guide plate, located perpendicular to the axis of the hinge 7, flows into the Central channel, located along the axis of the hinge 7, and from it through the annular and longitudinal channels located on the cylindrical surface of the specified hinge of the rotor, falls on the surface of the eccentric 2 and along the radial the channel enters the axial channel of the drive shaft 1, from where it is output to the oil pan.

На Фиг.13а-13б изображены: а) фрагменты системы смазки эксцентриковых подшипниковых опор, установленных в боковых крышках; б) маслоотбойные кольца 57 шарниров, предотвращающие утечку масла через зазоры по торцам шарниров ротора 7 и средней части корпуса 8. Маслосборные канавки 58 для смазки цилиндрических поверхностей указанных шарниров выполняют роль дополнительных уплотнительных средств.On figa-13b depicted: a) fragments of the lubrication system of eccentric bearing bearings installed in the side covers; b) oil break rings 57 hinges that prevent oil leakage through the gaps at the ends of the hinges of the rotor 7 and the middle part of the housing 8. Oil collector grooves 58 for lubricating the cylindrical surfaces of these hinges act as additional sealing means.

На Фиг.14а и 14б изображен узел кулачков 59, 60, управляющих соответственно впускными и выпускными клапанами, и элементы привода.On figa and 14b shows the cam assembly 59, 60, controlling the inlet and outlet valves, respectively, and drive elements.

Наилучший вариант заявленного изобретения может быть осуществлен следующим образом. Шарниры, устанавливаемые в роторе и средней части корпуса, приняты одинаковыми, а их диаметр должен превышать эксцентриситет постановки ротора на приводном валу. Направляющие пластины должны входить в соответствующие пазы разделительных пластин на величину, не меньшую суммарной величины эксцентриситета постановки ротора на приводном валу и толщины разделительной пластины. Прорези в роторе и средней части корпуса, позволяющие разделительной пластине совершать поворотное движение, должны иметь ширину не более двух третей диаметра шарниров ротора и средней части корпуса. Приводной вал и ротор желательно устанавливать в опорах качения. Зазоры между боковыми крышками и боковыми сторонами ротора не должны превышать 0,3 мм. Для уравновешивания ротора противовесы целесообразно размещать на шкиве и на обращенной к двигателю стороне маховика. Число камер, на которые разделяется рабочий объем двигателя, должно быть нечетным. Остальные элементы двигателя имеют чисто конструктивный характер.The best version of the claimed invention can be carried out as follows. The hinges installed in the rotor and the middle part of the housing are the same, and their diameter must exceed the eccentricity of the rotor on the drive shaft. The guide plates should be included in the corresponding grooves of the separation plates by an amount not less than the total value of the eccentricity of the setting of the rotor on the drive shaft and the thickness of the separation plate. The slots in the rotor and the middle part of the housing, allowing the separation plate to rotate, should have a width of not more than two-thirds of the diameter of the hinges of the rotor and the middle part of the housing. The drive shaft and rotor are preferably mounted in rolling bearings. The gaps between the side covers and the sides of the rotor must not exceed 0.3 mm. To balance the rotor, counterweights should be placed on the pulley and on the side of the flywheel facing the engine. The number of chambers into which the engine displacement is divided must be odd. The remaining engine elements are purely structural in nature.

Сборка двигателя может производиться в следующем порядке: в ротор 4 устанавливается приводной вал 1 и подшипник 3, образуя роторную группу. Одна из боковых крышек 35 располагается в горизонтальной плоскости и на нее устанавливается роторная группа, которая центрируется опорным подшипником, установленным в боковой крышке 35, и средняя часть корпуса 10, которая центрируется штифтами. Затем собираются узлы лопастей, включающие разделительную пластину 9, шарниры 7, 8, и со стороны, свободной для монтажа, устанавливаются соответствующие уплотнительные элементы. Если длина шарниров 7 и 8 больше ширины ротора 4 и средней части корпуса 10, то выступающие концы шарниров 8 устанавливаются в отверстиях в боковых крышках 35, а концы шарниров 7 в соответствующих отверстиях первых дисковых эксцентриковых шарниров. Сверху устанавливается другая боковая крышка 35, которая фиксируется относительно ротора 4 и средней части корпуса 10 тем же способом, что и предыдущая боковая крышка 35. Затем собранная конструкция переворачивается так, чтобы верхняя боковая крышка 35 была внизу, и устанавливаются все уплотнительные элементы роторной группы и узлов лопастей.The engine can be assembled in the following order: a drive shaft 1 and a bearing 3 are installed in the rotor 4, forming a rotor group. One of the side covers 35 is located in a horizontal plane and a rotor group is mounted on it, which is centered by a thrust bearing installed in the side cover 35, and the middle part of the housing 10, which is centered by pins. Then the nodes of the blades are assembled, including the separation plate 9, hinges 7, 8, and from the side free for installation, the corresponding sealing elements are installed. If the length of the hinges 7 and 8 is greater than the width of the rotor 4 and the middle part of the housing 10, then the protruding ends of the hinges 8 are installed in the holes in the side covers 35, and the ends of the hinges 7 in the corresponding holes of the first disk eccentric hinges. Another side cover 35 is installed on top, which is fixed relative to the rotor 4 and the middle part of the housing 10 in the same way as the previous side cover 35. Then, the assembled structure is turned so that the upper side cover 35 is at the bottom, and all the sealing elements of the rotor group are installed and nodes of the blades.

Claims (10)

1. Орбитальный двигатель внутреннего сгорания, содержащий приводной вал, выполненный в виде кривошипного или эксцентрикового вала, ротор, размещенный посредством подшипника качения или скольжения на эксцентрике приводного вала и имеющий вид круглого или многостороннего овального диска или многоугольника с выполненными первыми сквозными равноотстоящими цилиндрической формы отверстиями для установки первых шарнирных элементов, среднюю часть корпуса с выполненными вторыми сквозными равноотстоящими цилиндрической формы отверстиями для установки вторых шарнирных элементов, боковые крышки, плотно прилегающие к средней части корпуса, далее, первые и вторые сквозные отверстия имеют сквозные прорези в осевом направлении, ширина которых меньше диаметра указанных сквозных отверстий, далее, указанные боковые крышки, указанная средняя часть корпуса и указанный ротор образуют внутреннюю полость, разделенную на изолированные камеры перегородками, совершающими движение подобно лопастям и названными в дальнейшем лопастями, и в указанной внутренней полости ротор совершает круговое параллельное движение, названное орбитальным, позволяющее изменять объем каждой указанной изолированной камеры от максимальной до минимальной величины, отличающийся тем, что лопасти поддерживаются посредством шарниров, установленных в роторе и средней части корпуса, и каждая лопасть переменной длины состоит из разделительной пластины, первой и второй направляющих пластин, первых и вторых сегментовидных шарнирных элементов, установленных в первых и вторых сквозных отверстиях таким образом, что боковые стороны указанных направляющих пластин и плоские стороны указанных сегментовидных шарнирных элементов образуют пазы, в которых частично размещена двумя противоположными сторонами с возможностью поступательного перемещения разделительная пластина, охватывающая посредством других пазов первую и вторую направляющие пластины с возможностью углового перемещения вместе с указанными направляющими пластинами в пределах ширины прорези указанных сквозных отверстий, при этом длина указанных направляющих пластин может быть больше указанного сквозного отверстия, и в указанных направляющих пластинах, разделительной пластине и сегментовидных шарнирных элементах выполнены углубления и уступы для установки и фиксации маслосъемных и уплотнительных элементов, образующих замкнутый уплотнительный контур.1. An orbital internal combustion engine containing a drive shaft made in the form of a crank or eccentric shaft, a rotor placed by means of a rolling or sliding bearing on the eccentric of the drive shaft and having the form of a round or multilateral oval disk or polygon with openings made for the first through equally spaced cylindrical holes for the installation of the first hinge elements, the middle part of the housing with the second through holes made equally spaced cylindrical in shape To install the second hinge elements, side covers that fit snugly to the middle part of the body, then the first and second through holes have through axial cuts whose width is less than the diameter of these through holes, then these side covers, the indicated middle part of the body and the specified the rotor form an internal cavity, divided into insulated chambers by partitions that move like blades and hereinafter referred to as blades, and in the indicated internal cavity the rotor makes to angular parallel motion, called orbital, which allows you to change the volume of each specified insulated chamber from maximum to minimum, characterized in that the blades are supported by hinges installed in the rotor and the middle part of the housing, and each blade of variable length consists of a separation plate, the first and second guide plates, first and second segment-like hinge elements installed in the first and second through holes so that the sides of said of the laminating plates and the flat sides of these segmented hinged elements form grooves in which a separation plate is partially placed with two opposite sides with the possibility of translational movement, covering the first and second guide plates by means of other grooves with the possibility of angular movement together with these guide plates within the width of the slot of said through holes, the length of these guide plates may be greater than the specified through hole, and in said guide plates, separation plate, and segment-like hinged elements, recesses and steps are made for installing and fixing the oil scraper and sealing elements forming a closed sealing circuit. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что положение указанной разделительной пластины лопасти относительно центров указанных первых и вторых сквозных отверстий стабилизируется так, чтобы средняя точка обращенной к боковой крышке торцевой поверхности разделительной пластины перемещалась по окружности, имеющей радиус, равный половине величины эксцентриситета установки ротора на приводном валу.2. The engine according to claim 1, characterized in that the position of the specified dividing plate of the blade relative to the centers of the first and second through holes is stabilized so that the midpoint facing the side cover of the end surface of the dividing plate moves in a circle having a radius equal to half the amount of eccentricity rotor mounting on the drive shaft. 3. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что движение каждой разделительной пластины управляется посредством соответствующего второго дискового эксцентрикового шарнира, установленного в боковой крышке, и валика, установленного несоосно в указанном шарнире и одновременно в разделительной пластине, ось которого проходит перпендикулярно через указанную среднюю точку торцевой поверхности разделительной пластины, при этом одна поверхность второго дискового эксцентрикового шарнира совмещается с поверхностью соответствующей боковой крышки со стороны разделительной пластины, и расстояние между осью указанного валика и осью указанного второго дискового эксцентрикового шарнира равно половине величины эксцентриситета установки ротора на приводном валу, а центр второго дискового эксцентрикового шарнира располагается в середине расстояния между центром первого дискового эксцентрикового шарнира, управляющего движением ротора, и центром второго сквозного отверстия в средней части корпуса.3. The engine according to claim 2, characterized in that the movement of each dividing plate is controlled by a corresponding second disc eccentric hinge mounted in the side cover and a roller mounted misaligned in the specified hinge and simultaneously in the dividing plate, the axis of which passes perpendicularly through the specified middle point of the end surface of the separation plate, while one surface of the second disk eccentric hinge is aligned with the surface of the corresponding side cover from the side of the dividing plate, and the distance between the axis of the specified roller and the axis of the specified second disk eccentric hinge is equal to half the magnitude of the eccentricity of the rotor installation on the drive shaft, and the center of the second disk eccentric hinge is located in the middle of the distance between the center of the first disk eccentric hinge that controls the movement of the rotor, and the center of the second through hole in the middle of the housing. 4. Двигатель по п.3, отличающийся тем, что радиальные уплотнения первых и вторых дисковых эксцентриковых шарниров выполнены в виде составных колец, разделенных на множество секторов и размещенных в круговых пазах, выполненных в указанных дисковых эксцентриковых шарнирах, и также в них установлен штифт, приводящий составное кольцо во вращательное движение.4. The engine according to claim 3, characterized in that the radial seals of the first and second disk eccentric joints are made in the form of composite rings divided into many sectors and placed in circular grooves made in these disk eccentric joints, and a pin is also installed in them, bringing the composite ring into rotational motion. 5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что замкнутый уплотнительный контур лопасти образован уплотнительными элементами в виде прямолинейных и криволинейных планок, расположенных в узких углублениях соответствующей формы, выполненных в разделительной пластине и направляющих пластинах так, что они примыкают последовательно друг к другу, образуя прямоугольную рамную конструкцию, в которой две противоположно лежащие стороны, соприкасающиеся с боковыми крышками корпуса, имеют переменную длину за счет продольного относительного перемещения, при этом одна из поперечных сторон указанной рамной конструкции соприкасается с внутренней поверхностью первого сквозного отверстия, а другая поперечная сторона соприкасается с внутренней поверхностью второго сквозного отверстия, и в указанной рамной конструкции устанавливаются дополнительные поперечные планки, которые соприкасаются с плоскими поверхностями направляющих и разделительных пластин.5. The engine according to claim 1, characterized in that the closed sealing contour of the blade is formed by sealing elements in the form of rectilinear and curvilinear strips located in narrow recesses of the corresponding shape, made in the separation plate and guide plates so that they adjoin sequentially to each other, forming a rectangular frame structure, in which two opposite sides, in contact with the side covers of the housing, have a variable length due to the longitudinal relative displacement 1, while one of the transverse sides of said frame structure is in contact with the inner surface of the first through hole, and the other transverse side is in contact with the inner surface of the second through hole, and additional transverse bars are installed in said frame structure that are in contact with the flat surfaces of the guide and dividing plates . 6. Двигатель по п.5, отличающийся тем, что уплотнительные планки, устанавливаемые в узких продольных углублениях в разделительной и направляющих пластинах, имеют Т-образное поперечное сечение наподобие тавра, или сечение, получаемое посредством сборки из двух деталей Г-образной формы, и в средней части полки указанной тавровой планки имеется продольный желоб, а для указанной сборной конструкции составляющие ее элементы имеют также продольный желоб или фаски в месте стыковки, и указанные желоба соединяются поперечными к ним канавками с полостью, заключенной между нерабочими торцевыми поверхностями разделительной и направляющих пластин, в которой постоянно присутствует смазка и откуда она импульсно нагнетается через указанные поперечные канавки в указанные желоба при сближении разделительной и направляющих пластин.6. The engine according to claim 5, characterized in that the sealing strips installed in narrow longitudinal recesses in the dividing and guide plates have a T-shaped cross section like a brand, or a section obtained by assembling from two parts of an L-shaped shape, and in the middle part of the flange of the indicated T-bar there is a longitudinal gutter, and for the specified prefabricated structure, its constituent elements also have a longitudinal gutter or chamfers at the point of joining, and these gutters are connected by grooves transverse to them with awn enclosed between the inoperative and the separating end faces of the guide plates, wherein the lubricant is always present and where it is pulsed injected through said transverse grooves into said trough during the approach and separation of the guide plates. 7. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что уплотнительный контур ротора образован уплотнительными элементами, установленными в роторе со стороны боковых его поверхностей, из которых уплотнительные кольцевые элементы охватывают концевые части первых шарнирных элементов, имеют прорези и установлены в углублениях кольцевой формы, диаметр которых соответствует внешнему диаметру указанных уплотнительных кольцевых элементов и которые с внешних сторон, не противолежащих указанной прорези, имеют углубления на неполную свою ширину и в эти углубления входят своими концами другие уплотнительные элементы в виде планок прямолинейной или криволинейной формы, эти уплотнительные элементы располагаются в соответствующих углублениях, пересекающих указанные углубления кольцевой формы, и имеется одно полностью кольцевое углубление, которое частью своей ширины пересекает указанное углубление кольцевой формы со стороны, противолежащей прорези, а в уплотнительных элементах неполной кольцевой формы имеется соответствующая выемка и в это углубление и выемку устанавливается уплотнительное кольцо, далее, все указанные кольца с прорезью, уплотнительное кольцо и уплотнительные элементы в виде планок образуют на торцевой поверхности ротора замкнутый контур уплотнений и прижаты одним из способов к боковым крышкам корпуса.7. The engine according to claim 1, characterized in that the sealing contour of the rotor is formed by sealing elements installed in the rotor from the side of its lateral surfaces, of which the sealing ring elements cover the end parts of the first hinge elements, have slots and are installed in recesses of a ring shape, diameter which corresponds to the outer diameter of the indicated sealing ring elements and which on the outside, not opposite to the specified slot, have recesses to an incomplete width in these corners the beats enter their ends with other sealing elements in the form of strips of a rectilinear or curvilinear shape, these sealing elements are located in the corresponding recesses intersecting the indicated recesses of the annular shape, and there is one completely annular recess which part of its width intersects the indicated recess of the annular form from the side of the opposite slot , and in the sealing elements of an incomplete annular shape there is a corresponding recess and a seal is installed in this recess and recess Flax ring, further, all said rings with a slit sealing ring and the sealing elements in the form of splines formed on an end surface of the rotor seals and a closed loop are pressed by one of the methods to the side cover. 8. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что орбитальное движение ротору придается за счет того, что концы указанных первых сегментовидных шарнирных элементов проходят в обе боковые крышки и одновременно помещаются в первых дисковых эксцентриковых шарнирах, установленных с возможностью вращения в боковых крышках так, что одна поверхность каждого первого дискового эксцентрикового шарнира совмещается с поверхностью соответствующей боковой крышки со стороны ротора, и расстояние между осью каждого первого сквозного отверстия в роторе и осью первого дискового эксцентрикового шарнира, установленного в каждой боковой крышке, равно радиусу кривошипа или величине эксцентриситета эксцентрика приводного вала и, таким образом, приводной вал, ротор, установленный эксцентрично на приводном валу, указанный каждый первый дисковый эксцентриковый шарнир, установленный в боковой крышке, и указанный каждый первый шарнирный элемент, установленный в роторе, образуют механизм параллельных кривошипов, задающий круговое параллельное движение ротору, названное орбитальным.8. The engine according to claim 1, characterized in that the orbital movement of the rotor is given due to the fact that the ends of these first segmented hinge elements extend into both side covers and are simultaneously placed in the first eccentric disk hinges mounted rotatably in the side covers so that one surface of each first disk eccentric hinge is aligned with the surface of the corresponding side cover on the rotor side, and the distance between the axis of each first through hole in the rotor and the axis the first disk eccentric hinge installed in each side cover is equal to the radius of the crank or the eccentricity of the eccentric drive shaft and, thus, the drive shaft, the rotor mounted eccentrically on the drive shaft, each first disk eccentric hinge installed in the side cover, and the specified each first hinge element mounted in the rotor forms a parallel crank mechanism defining a circular parallel motion to the rotor, called orbital. 9. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что смазка двигателя подается через боковую крышку в канал, выполненный во второй направляющей пластине вдоль второго сквозного отверстия, и посредством других каналов и углублений в шарнирных и уплотнительных элементах, разделительной пластине, первой и второй направляющих пластинах, роторе, эксцентриковой части приводного вала и приводном валу, выполненных параллельно и перпендикулярно к указанному входному каналу, выводится за пределы корпуса двигателя, при этом сечение каналов в разделительной пластине выбирается таким образом, чтобы при сближении разделительной и направляющих пластин в полостях между нерабочими поверхностями указанных пластин создавалось дополнительное импульсное давление, нагнетающее смазку в каналы первой направляющей пластины и в центральный канал приводного вала.9. The engine according to claim 1, characterized in that the lubricant of the engine is fed through the side cover into a channel made in the second guide plate along the second through hole, and through other channels and recesses in the hinge and sealing elements, the separation plate, the first and second guides plates, rotor, eccentric part of the drive shaft and the drive shaft, made in parallel and perpendicular to the specified input channel, is displayed outside the motor housing, while the cross-section of the channels in the separation the plate is selected so that when the separation and guide plates come closer in the cavities between the non-working surfaces of these plates, an additional pulse pressure is created that injects lubricant into the channels of the first guide plate and into the central channel of the drive shaft. 10. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что впускные и выпускные клапаны во всех изолированных камерах независимо от их числа приводятся в движение двумя плоскими кулачками, имеющими профильные участки на диаметрально расположенных сторонах и вращающимися в направлении, противоположном приводному валу, с частотой вращения, в четыре раза меньшей частоты вращения приводного вала.10. The engine according to claim 1, characterized in that the intake and exhaust valves in all insulated chambers, regardless of their number, are driven by two flat cams having profile sections on diametrically located sides and rotating in the opposite direction to the drive shaft with a rotation speed four times lower rotational speed of the drive shaft.
RU2004130817/06A 2004-10-22 2004-10-22 Orbital internal combustion engine RU2285126C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004130817/06A RU2285126C2 (en) 2004-10-22 2004-10-22 Orbital internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004130817/06A RU2285126C2 (en) 2004-10-22 2004-10-22 Orbital internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004130817A RU2004130817A (en) 2006-04-10
RU2285126C2 true RU2285126C2 (en) 2006-10-10

Family

ID=36458478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004130817/06A RU2285126C2 (en) 2004-10-22 2004-10-22 Orbital internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2285126C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2664725C1 (en) * 2017-05-12 2018-08-22 Михаил Владимирович Давыдов Rotary piston engine
RU199656U1 (en) * 2020-04-03 2020-09-11 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации SPACER PLATE FOR ROTARY COMBUSTION ENGINE BLADE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2664725C1 (en) * 2017-05-12 2018-08-22 Михаил Владимирович Давыдов Rotary piston engine
RU199656U1 (en) * 2020-04-03 2020-09-11 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации SPACER PLATE FOR ROTARY COMBUSTION ENGINE BLADE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004130817A (en) 2006-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1711686B1 (en) Rotary mechanism
US10221690B2 (en) Rotary engine with intake and exhaust through rotor shaft
EP2419608B1 (en) Rotary machine with roller controlled vanes
US3863611A (en) Rotary engine
RU2285126C2 (en) Orbital internal combustion engine
US6210135B1 (en) Internal combustion rotary engine
RU2313694C2 (en) Radial piston rotary machine
US5350287A (en) Rotary engine and cam-operated working member assembly
RU2285127C2 (en) Valves orbital engine
PL180814B1 (en) Work performing machine in particular a cat-and-mouse engine
CN101852123A (en) Cycloid rotor engine
RU2693550C1 (en) Internal combustion rotor engine with asymmetric compression and expansion
AU2004269045B2 (en) Rotary mechanism
RU2260697C1 (en) Rotary machine
RU2140543C1 (en) Rotary internal combustion engine
RU2117766C1 (en) Rotary machine
RU2206759C2 (en) Double-rotor multichamber internal combustion engine
RU2222704C2 (en) Internal combustion engine without connecting rods
RU133202U1 (en) ROTARY-VEINED INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU131813U1 (en) TWO-LOT MACHINE
MXPA06002013A (en) Rotary mechanism
BG109707A (en) Rotor symmetric motor
UA30162C2 (en) Rotor combustion engine

Legal Events

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

Effective date: 20071023