RU2285127C2 - Valves orbital engine - Google Patents

Valves orbital engine Download PDF

Info

Publication number
RU2285127C2
RU2285127C2 RU2004135212/06A RU2004135212A RU2285127C2 RU 2285127 C2 RU2285127 C2 RU 2285127C2 RU 2004135212/06 A RU2004135212/06 A RU 2004135212/06A RU 2004135212 A RU2004135212 A RU 2004135212A RU 2285127 C2 RU2285127 C2 RU 2285127C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
blades
grooves
cylindrical
shaft
Prior art date
Application number
RU2004135212/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004135212A (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 RU2004135212/06A priority Critical patent/RU2285127C2/en
Publication of RU2004135212A publication Critical patent/RU2004135212A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2285127C2 publication Critical patent/RU2285127C2/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

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; rotary internal combustion engines.
SUBSTANCE: according to invention, rotor is installed eccentrically on power takeoff shaft. Blades execute translational motion in slots of cylindrical joints installed in rotor and in middle part of body. Center of each blade moves over circumference with radius equal to half of eccentricity of rotor mounting. This motion is conveyed to blades by means of plates-stabilizers and is converted into orbital movement of rotor. Disk, coaxial with power takeoff shaft and provided with slots made over arcs of circumferences of different radii, plays part of timing mechanism. Disk rotates in direction opposite to rotation of power takeoff shaft at least two-times slower and realizes cyclogram of operation of engine with odd number of combustion chambers.
EFFECT: reduced overall dimensions of engine, noise level, vibrations and power losses.
9 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к роторным машинам, но в большей мере к двигателям внутреннего сгорания орбитального типа. Вместо поршня, совершающего возвратно-прямолинейное движение с остановками, имеется ротор, который совершает круговое параллельное движение, называемое орбитальным, при этом ротор не имеет неподвижных положений. Рабочий объем двигателя разделен на отдельные изолированные камеры. В каждой камере обеспечиваются благоприятные условия для протекания процесса сгорания топливной смеси. Этот процесс, в частности, может быть таким же, как в цилиндре поршневого двигателя. Основными элементами конструкции орбитального двигателя являются: вал отбора мощности с закрепленным на нем эксцентриком, выполняющим роль кривошипа; ротор, совершающий орбитальное движение; средняя часть корпуса, в которой размещен ротор; боковые крышки, прилегающие с двух сторон к средней части корпуса; лопасти, разделяющие объем, заключенный между ротором и корпусом двигателя на изолированные камеры. Орбитальное движение ротора позволяет изменять объем каждой изолированной камеры от максимального до минимального так же, как в традиционном поршневом двигателе. Автономные условия смазки позволяют располагать вал отбора мощности горизонтально, вертикально и наклонно. Камера сгорания может располагаться в средней части корпуса или в роторе, или в средней части корпуса и в роторе одновременно. В машинах роторного типа уплотнения выполнены, как правило, в виде пластин и колец, под которыми установлены пружины, обеспечивающие первоначально небольшую силу прижатия уплотнительных элементов. Регулирование силы прижатия может осуществляться за счет подвода давления, создаваемого в изолированных камерах, по специальным каналам в пространство под уплотнительными элементами.The invention relates to rotary machines, but to a greater extent to internal combustion engines of the orbital type. Instead of a piston that performs a rectilinear motion with stops, there is a rotor that performs a circular circular motion, called orbital, while the rotor does not have fixed positions. Engine displacement is divided into separate isolated chambers. In each chamber, favorable conditions are provided for the course of the combustion process of the fuel mixture. This process, in particular, may be the same as in a piston engine cylinder. The main structural elements of the orbital engine are: a power take-off shaft with an eccentric fixed to it, which acts as a crank; orbital rotor; the middle part of the housing in which the rotor is located; side covers adjacent on both sides to the middle of the body; blades dividing the volume enclosed between the rotor and the motor housing into insulated chambers. The orbital movement of the rotor allows you to change the volume of each insulated chamber from maximum to minimum in the same way as in a traditional piston engine. Autonomous lubrication conditions allow the power take-off shaft to be positioned horizontally, vertically and obliquely. The combustion chamber may be located in the middle of the housing or in the rotor, or in the middle of the housing and in the rotor at the same time. In machines of rotary type, seals are made, as a rule, in the form of plates and rings, under which springs are installed, providing initially a small compressive force of the sealing elements. The control of the pressing force can be carried out by applying pressure created in the isolated chambers through special channels into the space under the sealing elements.

Орбитальное движение ротора в известных конструкциях осуществляется, как правило, за счет установки дополнительных эксцентриков, которые одновременно размещены в углублениях боковых крышек и в углублениях на боковых сторонах ротора.The orbital movement of the rotor in known constructions is carried out, as a rule, due to the installation of additional eccentrics, which are simultaneously located in the recesses of the side covers and in the recesses on the sides of the rotor.

Из всех существующих типов роторно-поршневых двигателей практическое применение имеет двигатель Ванкеля, также предпринимались попытки реализовать двигатель, получивший название орбитального, по американскому патенту Серича №3787150, 1974 г. Главное преимущество двигателя Ванкеля - малые размеры при заданной мощности. В двигателе вдвое меньше движущихся частей, чем в поршневом, и, следовательно, он потенциально надежнее и дешевле в производстве. Особенность двигателя - применение планетарного движения ротора (поршня), размещенного внутри корпуса, поверхность которого выполнена по эпитрохоиде. Такая конструкция позволяет осуществить 4-тактный цикл без применения специального механизма газораспределения. Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаемыми к корпусу центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами.Of all the existing types of rotary piston engines, the Wankel engine has practical application, and attempts have been made to implement the engine, which is called the orbital, according to the American patent of Serich No. 3787150, 1974. The main advantage of the Wankel engine is its small size at a given power. The engine has half the number of moving parts than the piston, and therefore it is potentially more reliable and cheaper to manufacture. A feature of the engine is the use of the planetary motion of the rotor (piston) located inside the housing, the surface of which is made according to the epitrochoid. This design allows for a 4-stroke cycle without the use of a special gas distribution mechanism. The sealing of the chambers is ensured by radial and end sealing plates pressed against the body by centrifugal forces, gas pressure and belt springs.

Однако ему присущи три основных недостатка, которые трудно преодолеть или их преодоление требует больших затрат. Первый недостаток заключается в том, что удлиненная камера сгорания не позволяет осуществить эффективное сгорание топливной смеси. С этим связан повышенный расход топлива. Второй недостаток состоит в том, что возникающая при движении ротора вибрация пластин радиального уплотнения приводит к интенсивному износу эпитрохоидной внутренней поверхности корпуса в виде волнообразных искажений эпитрохоиды. Третий недостаток состоит в том, что неравномерный нагрев корпуса, связанный с перемещением камеры сгорания относительно корпуса, создает температурные напряжения, искажающие эпитрохоиду.However, it has three main disadvantages, which are difficult to overcome or to overcome them is expensive. 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 plates of the radial seal resulting from the movement of the rotor leads to intense wear of the epitrochoidal inner surface of the body in the form of wave-like distortions of the epitrochoid. The third disadvantage is that the uneven heating of the casing, associated with the movement of the combustion chamber relative to the casing, creates temperature stresses that distort the epitrochoid.

Орбитальный двигатель в том исполнении, которое было запатентовано Серичем, также имеет существенный конструктивный недостаток, заключающийся в том, что движение лопастей, разделяющих рабочий объем двигателя на изолированные камеры, является поступательным относительно корпуса. В то же время концы этих лопастей, закрепленные в роторе, совершают движение, подобное ползуну в синусном механизме. Такое движение лопастей позволило Серичу наиболее просто обеспечить уплотнение лопастей в корпусе, но очень сложным и, главное, ненадежным оказался способ закрепления и уплотнения лопастей в роторе.The orbital engine, in the version that was patented by Serich, also has a significant design flaw, namely that the movement of the blades dividing the working volume of the engine into isolated chambers is translational with respect to the housing. At the same time, the ends of these blades, fixed in the rotor, make a movement similar to a slider in the sinus mechanism. This movement of the blades allowed Serich to most easily ensure the sealing of the blades in the housing, but the method of fixing and sealing the blades in the rotor turned out to be very complicated and, most importantly, unreliable.

Попытка заменить дополнительные эксцентрики, участвующие в сообщении ротору кругового параллельного движения и создающие в случае допущенных неточностей при изготовлении и установке нежелательные упругие деформации, предприняты в патентах DE 2825071 С3 (11.12.80), US 4,037,997 (26.07.77), ЕР 0601 218 81 (27.11.92).An attempt to replace the additional eccentrics involved in communicating to the rotor of circular parallel motion and creating undesired elastic deformations in the event of inaccuracies in the manufacture and installation is made in patents DE 2825071 C3 (11.12.80), US 4,037,997 (26.07.77), EP 0601 218 81 (11/27/92).

В патенте DE 2828071 С3 задача решается за счет того, что в зоне действия ротора-поршня находится множество пружинящих стержней, расположенных таким образом, что каждый стержень простирается в направлении эксцентрика, закрепленного на валу отбора мощности, через отверстие, ось которого параллельна оси вала отбора мощности и которое примыкает к шарниру, установленному в роторе так, что указанный шарнир частично пересекает указанное отверстие; один конец упругого стержня входит в указанный шарнир, а другой конец заходит внутрь отверстия значительно меньшего диаметра, чем первое, расположенного ближе к оси вала отбора мощности. Всего на ротор действуют упругие силы от 21 стержня, которые за счет изгиба удерживают ротор-поршень. Сложность такого механизма и малая надежность очевидны.In the patent DE 2828071 C3 the problem is solved due to the fact that in the area of action of the rotor-piston there are many spring rods arranged so that each rod extends in the direction of the eccentric mounted on the power take-off shaft, through an opening whose axis is parallel to the axis of the take-off shaft power and which is adjacent to the hinge installed in the rotor so that the specified hinge partially intersects the specified hole; one end of the elastic rod enters the specified hinge, and the other end enters the hole of a much smaller diameter than the first, located closer to the axis of the power take-off shaft. In total, elastic forces from 21 rods act on the rotor, which, due to bending, hold the rotor-piston. The complexity of such a mechanism and low reliability are obvious.

В патенте ЕР 062121881 двигатель имеет два подвижных ротора: внешний и внутренний. Оси их вращения смещены относительно друг друга. Движение роторов синхронизируется лопастными пластинами, закругленные концы которых двигаются по контуру кривых, выполненных во внутреннем и внешнем роторах и, таким образом поддерживают указанные роторы. Как и в предыдущем патенте, рассмотренная конструкция отличается сложностью и малой надежностью.In patent EP 062121881 the engine has two movable rotors: external and internal. The axes of their rotation are offset relative to each other. The movement of the rotors is synchronized by the blade plates, the rounded ends of which move along the contour of the curves made in the inner and outer rotors and, thus, support these rotors. As in the previous patent, the considered construction is notable for its complexity and low reliability.

Более простой вариант стабилизации движения ротора содержится в патенте US 4,037,997. Стабилизирующая пластина размещается с возможностью вращения на эксцентрике вала отбора мощности, несущем поршневой элемент. Эта пластина посредством четырех шарниров соединена с кривошипами, радиус которых равен эксцентриситету установки пластины-стабилизатора на валу отбора мощности. Указанная пластина имеет шип на ее периферии, выступающий наружу, и этот шип со значительным зазором размещается в пазу поршневого элемента. Фактически рассмотренная конструкция дублирует стабилизацию ротора посредством дополнительных эксцентриков-кривошипов, установленных в боковых крышках, с той разницей, что позволяет компенсировать дефекты изготовления и сборки.A simpler version of the stabilization of the movement of the rotor is contained in the patent US 4,037,997. The stabilizing plate is rotatably mounted on an eccentric of the power take-off shaft carrying the piston element. This plate is connected through four hinges to cranks, the radius of which is equal to the eccentricity of the stabilizer plate on the power take-off shaft. The specified plate has a spike on its periphery, protruding outward, and this spike with a significant gap is placed in the groove of the piston element. In fact, the design considered duplicates the stabilization of the rotor by means of additional eccentric cranks installed in the side covers, with the difference that allows you to compensate for manufacturing and assembly defects.

Вопросы уплотнения шарниров и смазки в роторных машинах с орбитальным движением ротора рассмотрены в наших авторских свидетельствах СССР № 1811249 (7/1990) и патенте СССР 1,809,857 (10/1992).Joint sealing and lubrication in rotary machines with orbital motion of the rotor are discussed in our copyright certificates of the USSR No. 1811249 (7/1990) and USSR patent 1,809,857 (10/1992).

В патенте US 3,703,344 предложена конструкция бесклапанного двигателя, в котором орбитальное движение ротора задано посредством трех дополнительных эксцентриков-кривошипов, шипы которых входят в отверстия, выполненные в боковых крышках и в роторе, недостатки которых были указаны выше; впуск и выпуск осуществляются посредством каналов и выемок через эксцентрик вала отбора мощности, шарниры, установленные в роторе, лопастные пластины, шарниры, установленные в корпусе, и корпус. Данная система ограничивает возможности газораспределения и постановки уплотнительных элементов, предотвращающих утечки.US Pat. No. 3,703,344 proposes a valveless motor design in which the orbital movement of the rotor is defined by three additional crank eccentrics, the spikes of which enter holes made in the side covers and in the rotor, the drawbacks of which were indicated above; inlet and outlet are carried out by means of channels and recesses through an eccentric of the power take-off shaft, hinges installed in the rotor, blade plates, hinges installed in the housing, and the housing. This system limits the possibilities of gas distribution and the installation of sealing elements that prevent leakage.

Актуальной остается задача создания двигателя внутреннего сгорания роторного типа, позволяющего улучшить все основные параметры традиционного поршневого двигателя - уменьшить размеры и вес, увеличить коэффициент полезного действия, снизить расход топлива и содержание окиси углерода в отработавших газах, улучшить плавность работы двигателя, бесшумность и при этом обеспечить более высокую надежность и ремонтопригодность.The challenge remains to create a rotary-type internal combustion engine, which allows to improve all the basic parameters of a traditional reciprocating engine - reduce size and weight, increase efficiency, reduce fuel consumption and carbon monoxide content in exhaust gases, improve engine smoothness, noiselessness and at the same time ensure higher reliability and maintainability.

В изобретении поставлена техническая задача: совместить в одном устройстве стабилизацию движения ротора и лопастей, а также разработать бесклапанную механическую систему газораспределения применительно к круговому параллельному движению ротора, чем достигаются следующие технические результаты:The invention has the technical task: to combine in one device the stabilization of the movement of the rotor and the blades, as well as to develop a valveless mechanical gas distribution system as applied to the circular parallel movement of the rotor, which achieves the following technical results:

- уменьшаются габаритные размеры двигателя;- overall dimensions of the engine are reduced;

- снижаются потери на трение;- friction losses are reduced;

- упрощается конструкция;- simplified design;

- существенно снижаются затраты мощности на привод механизма газораспределения по сравнению с клапанным вариантом;- significantly reduced power costs for the drive of the gas distribution mechanism in comparison with the valve version;

- снижаются шумы и вибрации.- noise and vibration are reduced.

Достижение указанных технических результатов осуществляется по двум направлениям. Первое направление предусматривает разработку устройства, которое должно управлять движением лопасти таким образом, чтобы лопасти при любом положении ротора занимали среднее положение между центрами шарниров, установленных в роторе и средней части корпуса. При этом движение лопасти не должно зависеть от движения ротора, то есть должно быть автономным. В этом случае положение каждой лопасти будет определяться нахождением одного ее конца в пазу шарнира, установленного только с возможностью углового перемещения, в средней части корпуса, и, одновременно, положением центра лопасти, задаваемым другим устройством. В свою очередь положение лопасти будет однозначно определять положение шарнира ротора, в пазу которого находится другая концевая часть лопасти. Положение ротора в целом будет зависеть от положения шарнира, установленного в роторе, и положения центра ротора относительно оси вала отбора мощности. Для получения кругового параллельного движения ротора достаточно, чтобы центр лопасти автономно перемещался по траектории, соответствующей окружности с радиусом, равным половине эксцентриситета установки ротора на валу отбора мощности, а центр этой окружности располагался в середине отрезка, соединяющего центр шарнира, установленного в средней части корпуса, с центром окружности, по которой перемещается центр шарнира, установленного в роторе. Чтобы выполнить перечисленные требования, достаточно, во-первых, передать движение посредством лопасти шарниру, установленному в роторе, и одновременно от вала отбора мощности центру ротора таким образом, чтобы и центр указанного шарнира и центр ротора двигались по траектории одного радиуса, равного эксцентриситету установки ротора на валу отбора мощности, и, во-вторых, передать движение от вала отбора мощности центру лопасти посредством промежуточного элемента, у которого по крайней мере две точки двигались бы по траектории, соответствующей окружности с радиусом, равным половине указанного эксцентриситета.The achievement of these technical results is carried out in two directions. The first direction involves the development of a device that should control the movement of the blades so that the blades at any position of the rotor occupy a middle position between the centers of the hinges installed in the rotor and the middle part of the housing. In this case, the movement of the blade should not depend on the movement of the rotor, that is, it should be autonomous. In this case, the position of each blade will be determined by the location of one of its ends in the groove of the hinge, installed only with the possibility of angular movement, in the middle part of the body, and, at the same time, by the position of the center of the blade specified by another device. In turn, the position of the blade will uniquely determine the position of the hinge of the rotor, in the groove of which is the other end part of the blade. The position of the rotor as a whole will depend on the position of the hinge installed in the rotor and the position of the center of the rotor relative to the axis of the power take-off shaft. To obtain a circular parallel motion of the rotor, it is sufficient that the center of the blade move autonomously along a path corresponding to a circle with a radius equal to half the eccentricity of the rotor installation on the power take-off shaft, and the center of this circle is located in the middle of the segment connecting the center of the hinge installed in the middle part of the housing, with the center of the circle along which the center of the hinge mounted in the rotor moves. To fulfill the above requirements, it is enough, firstly, to transmit the movement through the blade to a hinge installed in the rotor, and simultaneously from the power take-off shaft to the center of the rotor so that both the center of the specified hinge and the center of the rotor move along a path of the same radius equal to the eccentricity of the rotor installation on the power take-off shaft, and, secondly, transmit the movement from the power take-off shaft to the center of the blade by means of an intermediate element in which at least two points would move along the path, respectively uyuschey circle with a radius equal to half of said eccentricity.

Второе направление предусматривает разработку устройства золотникового типа с использованием одного вращающегося диска и возможностью наиболее простой реализации циклограммы работы камер двигателя, а также определение направления вращения диска по отношению к скорости вращения вала отбора мощности. Требования, предъявляемые к циклограмме двигателя, заключаются в том, чтобы при вращении диска в одну сторону было последовательное равномерное чередование тактов впуска и выпуска при переходе от одной камеры к другой. Указанные требования выполняются в том случае, если число изолированных камер, в которых осуществляются такты впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска, будет нечетным. Вращение золотникового диска должно осуществляться в направлении, противоположном вращению вала отбора мощности с частотой вращения, в два раза меньшей частоты вращения вала отбора мощности.The second direction involves the development of a spool-type device using one rotating disk and the possibility of the simplest implementation of the engine operation sequence diagram, as well as determining the direction of rotation of the disk relative to the rotation speed of the power take-off shaft. The requirements for the engine cyclogram are that when the disk rotates in one direction, there is a consistent uniform alternation of the intake and exhaust strokes when moving from one camera to another. These requirements are met if the number of isolated chambers in which the intake, compression, stroke and exhaust strokes are odd. The rotation of the spool disk should be in the opposite direction to the rotation of the power take-off shaft with a speed twice as low as the speed of the power take-off shaft.

В соответствии с этим рассматриваемый двигатель включает: вал отбора мощности с неподвижно закрепленным на нем или выполненным заодно с указанным валом первым эксцентриком, эксцентриситет которого равен половине хода ротора-поршня, и неподвижно закрепленным вторым эксцентриком, ориентированным на валу отбора мощности подобно первому эксцентрику и имеющему эксцентриситет, равный половине величины эксцентриситета первого эксцентрика; подшипник качения или скольжения, установленный на первом эксцентрике; ротор, установленный посредством указанного подшипника на первом эксцентрике и побуждаемый им к совершению кругового параллельного движения, далее контур указанного ротора очерчен дугами окружности или другими линиями так, что он представляет собой диск или равносторонний многоугольник с нечетным числом сторон, далее по периферии указанного ротора в виде диска на равном расстоянии или в местах расположения вершин в случае многоугольника с криволинейными или прямолинейными сторонами выполнено множество первых сквозных цилиндрической формы отверстий, оси которых параллельны осям ротора, а со стороны, противоположной центру ротора, вдоль образующих этих отверстий выполнены сквозные прорези, ширина которых соответствует центральному углу меньше 180°, а контур указанного сквозного отверстия представляет собой неполную окружность с центральным углом больше 180°; среднюю часть корпуса, охватывающую указанный ротор таким образом, что между внешней поверхностью ротора и внутренней поверхностью средней части корпуса образована первая полость с монотонно изменяющимся по ширине полости сечением вследствие дезаксиального расположения ротора, далее в средней части корпуса со стороны ее внутренней поверхности выполнено множество вторых равноотстоящих сквозных цилиндрической формы отверстий, в которых со стороны указанной первой полости выполнены прорези, идентичные прорезям в первых сквозных отверстиях, далее в средней части корпуса с одной из ее торцевых поверхностей выполнены под углом или по криволинейной траектории третьи и четвертые сквозные отверстия, простирающиеся от указанной торцевой поверхности до указанной первой полости, расположенные на разных уровнях по отношению к внутреннему контуру средней части корпуса и служащие для впуска смеси и выпуска отработанных газов; первые и вторые цилиндрические шарниры ротора и средней части корпуса, имеющие паз, простирающийся на глубину не менее половины величины эксцентриситета первого эксцентрика и ориентированный вдоль оси указанных шарниров, и устанавливаемые соответственно в первых и вторых сквозных отверстиях с возможностью углового перемещения и имеющие на торцах и на цилиндрической поверхности канавки и выемки для установки уплотнительных элементов, а также каналы для смазки; лопасти в виде пластин, входящие своими концевыми частями с возможностью прямолинейного движения в пазы первых и вторых цилиндрических шарниров, прилегающие торцевыми поверхностями к первой и второй боковым крышкам и разделяющие таким образом первую полость на изолированные камеры, объем которых изменяется при перемещении ротора и в которых осуществляются все фазы рабочего процесса, далее указанные лопасти имеют на торцевых поверхностях или, по крайней мере, на одной из них канавки для установки уплотнительных элементов и имеют канавки для смазки сопряженных поверхностей, далее в указанных лопастях выполнены внутренние каналы для циркуляции смазки при сближении и удалении друг от друга первых и вторых цилиндрических шарниров, далее имеется сквозное отверстие или глухие отверстия с каждой из торцевых поверхностей, оси которых параллельны оси вала отбора мощности и в которых расположены валики, далее концевые части валиков выходят за пределы указанной лопасти и входят в указанные эксцентрично расположенные отверстия в первых и вторых дисковых шарнирах, установленных в первой и второй боковых крышках, и, по крайней мере, с одной стороны выступают за пределы указанного первого или второго дискового шарнира, далее в пазах цилиндрических шарниров, направляющих поступательное движение лопасти, целесообразно установить упругие элементы таким образом, чтобы они на тактах рабочего хода и впуска накапливали энергию, а на тактах сжатия и выпуска ее отдавали, и указанные упругие элементы будут выполнять двоякую функцию - дополнительно стабилизировать движение лопасти и ротора и выравнивать вращение вала отбора мощности; первую и вторую боковые крышки, изолирующие с торцов указанную первую полость, и через указанную первую полость и указанные боковые крышки проходит вал отбора мощности, далее в указанных крышках выполнено множество пятых и шестых сквозных отверстий, оси которых параллельны оси вала отбора мощности, и в первой боковой крышке, расположенной со стороны предполагаемого впускного коллектора, указанные пятые отверстия могут быть глухими; далее в указанной первой боковой крышке выполнены седьмые и восьмые сквозные отверстия, служащие продолжением третьих и четвертых сквозных отверстий, выполненных в средней части корпуса, и простирающиеся под углом к осевой линии, проходящей через центр указанной крышки, или параллельно указанной осевой линии, далее в первой боковой крышке также могут быть выполнены сквозные отверстия, дублирующие или заменяющие третье и четвертое сквозные отверстия, далее со стороны торцевой поверхности первой боковой крышки противолежащей поверхности, ограничивающей в осевом направлении первую полость, выполнены три кольцевые выемки для установки кольцевых уплотнительных элементов, одна из указанных кольцевых выемок разделяет третьи и четвертые сквозные отверстия, а две другие кольцевые выемки выполнены по отношению к указанным третьим и четвертым сквозным отверстиям внешним и внутренним образом; первые и вторые дисковые шарниры, установленные с возможностью вращательного движения соответственно в указанных пятых и шестых отверстиях, выполненных в первой и второй боковых крышках; далее каждый дисковый шарнир имеет эксцентрично расположенное отверстие, ось которого параллельна оси диска и смещена относительно указанной оси на величину, равную величине эксцентриситета второго эксцентрика; первую торцевую часть корпуса, примыкающую к первой боковой крышке и образующую вместе с ней вторую полость, далее в указанной первой торцевой части корпуса со стороны первой боковой крышки выполнены девятые и десятые сквозные отверстия, расположенные напротив третьих и четвертых сквозных отверстий, выполненных в первой боковой крышке, и три кольцевых выемки, идентичные указанным кольцевым выемкам в первой боковой крышке, далее указанные девятые и десятые сквозные отверстия простираются до каналов, выполненных в указанной первой торцевой части корпуса и осуществляющих функции впускной и выпускной систем; золотниковый диск, расположенный во второй полости соосно с валом отбора мощности и имеющий первую и вторую криволинейные прорези, ограниченные дугами окружностей, длина и взаимное расположение которых выбираются в соответствии с расположением указанных третьих, четвертых, шестых и седьмых сквозных отверстий и циклограммой работы двигателя; передаточный механизм, расположенный во второй полости, зубчатого или иного типа, преобразующий вращательное движение вала отбора мощности во вращательное движение золотникового диска противоположного направления с понижением частоты вращения в два раза; торцевую крышку, закрывающую указанные каналы впускной и выпускной систем и, одновременно, служащую дли монтажа на ней устройств для подачи топливной смеси и отвода отработанных газов; вторую торцевую часть корпуса, примыкающую ко второй боковой крышке и образующую вместе с ней третью полость так, что указанный второй эксцентрик, закрепленный на валу отбора мощности, располагается полностью или частично в указанной третьей полости; стабилизирующая пластина круглой или более сложной формы, имеющая центральное отверстие, посредством которого она установлена на указанном эксцентрике соосно с ним с возможностью вращательного движения, и в указанной пластине-стабилизаторе выполнены отверстия, равноудаленные друг от друга и размещенные на окружности с радиусом, равным расстоянию от оси вала отбора мощности до оси указанного дискового шарнира, далее в каждое указанное отверстие указанной пластины-стабилизатора входят своими концами валики, установленные в указанных лопастях и проходящие сквозь вторые дисковые шарниры, или отростки цилиндрической формы, выполненные на указанных дисковых шарнирах, соосные с указанными валиками, далее также дублирующие пластины-стабилизаторы могут располагаться во второй полости и в этом случае на валу отбора мощности должен быть неподвижно закреплен третий эксцентрик, идентичный второму эксцентрику, и пятые отверстия в первой боковой крышке должны быть сквозными. Такое конструктивное решение способствует лучшей передаче сил и снижает упругие деформации, вызывающие вибрационные процессы в кинематической цепи вал отбора мощности - стабилизирующая пластина - дисковый шарнир - лопасть - ротор.In accordance with this, the engine under consideration includes: a power take-off shaft with a first eccentric fixedly mounted on it or made integral with the specified shaft, the eccentricity of which is equal to half the stroke of the piston-rotor, and a second eccentric fixedly oriented on the power take-off shaft, similar to the first eccentric and having eccentricity equal to half the eccentricity of the first eccentric; a rolling or sliding bearing mounted on the first eccentric; a rotor mounted by means of the indicated bearing on the first eccentric and prompted by it to perform circular parallel motion, then the contour of the indicated rotor is outlined by circular arcs or other lines so that it is a disk or an equilateral polygon with an odd number of sides, then around the periphery of the specified rotor in the form the disk at equal distance or at the locations of the vertices in the case of a polygon with curved or rectilinear sides made many of the first through cylindrical of the th form of holes, the axes of which are parallel to the rotor axes, and from the side opposite to the center of the rotor, through cuts are made along the generatrices of these holes, the width of which corresponds to the central angle of less than 180 °, and the contour of the specified through hole is an incomplete circle with a central angle of more than 180 ° ; the middle part of the casing, covering the specified rotor in such a way that between the outer surface of the rotor and the inner surface of the middle part of the casing a first cavity is formed with a section monotonically varying along the width of the cavity due to the deaxial arrangement of the rotor, then in the middle part of the casing from the side of its inner surface there are many second equally spaced through cylindrical holes, in which slots are made on the side of said first cavity, identical to the slots in the first through holes Then, in the middle part of the body from one of its end surfaces, the third and fourth through holes are made at an angle or along a curved path, extending from the specified end surface to the specified first cavity, located at different levels with respect to the inner contour of the middle part of the body and serving for mixture inlet and exhaust gas; the first and second cylindrical hinges of the rotor and the middle part of the housing having a groove extending to a depth of at least half the eccentricity of the first eccentric and oriented along the axis of these hinges, and installed respectively in the first and second through holes with the possibility of angular movement and having ends and ends the cylindrical surface of the grooves and recesses for installing sealing elements, as well as channels for lubrication; blades in the form of plates entering their end parts with the possibility of rectilinear movement in the grooves of the first and second cylindrical hinges, adjacent by end surfaces to the first and second side covers and thus dividing the first cavity into insulated chambers, the volume of which changes when the rotor moves and in which all phases of the working process, further these blades have grooves on the end surfaces or at least on one of them for installing sealing elements and have grooves and for lubricating the mating surfaces, then in these blades there are internal channels for lubricating circulation when the first and second cylindrical joints are brought closer together, then there is a through hole or blind holes from each of the end surfaces whose axes are parallel to the axis of the power take-off shaft and in which the rollers are located, then the end parts of the rollers extend beyond the specified blade and enter the specified eccentrically located holes in the first and second disk hinges installed x in the first and second side covers, and at least on one side protrude beyond the specified first or second disk hinge, then in the grooves of the cylindrical hinges guiding the translational motion of the blade, it is advisable to install elastic elements so that they are on the working cycles of the stroke and intake accumulated energy, and during compression and release it was given, and these elastic elements will have a dual function - to further stabilize the movement of the blade and rotor and to align the rotation of the shaft power ora; the first and second side covers isolating from the ends of the specified first cavity, and through the specified first cavity and these side covers passes the power take-off shaft, then in these covers a lot of fifth and sixth through holes are made, the axes of which are parallel to the axis of the power take-off shaft, and in the first a side cover located on the side of the intended intake manifold, said fifth holes may be blind; further, in the said first side cover, the seventh and eighth through holes are made, which serve as a continuation of the third and fourth through holes made in the middle of the casing, and extending at an angle to the center line passing through the center of the specified cover, or parallel to the specified center line, then in the first through holes can also be made through holes duplicating or replacing the third and fourth through holes, then from the end surface of the first side cover of the opposite surface and, axially limiting the first cavity, three annular recesses are provided for installing the annular sealing elements, one of said annular recesses separates the third and fourth through holes, and the other two annular recesses are made in relation to the said third and fourth through openings, externally and internally ; the first and second disk hinges mounted with the possibility of rotational movement, respectively, in the specified fifth and sixth holes made in the first and second side covers; further, each disk hinge has an eccentrically located hole, the axis of which is parallel to the axis of the disk and offset relative to the specified axis by an amount equal to the eccentricity of the second eccentric; the first end part of the housing adjacent to the first side cover and forming a second cavity with it, then in the specified first end part of the housing from the side of the first side cover there are ninth and tenth through holes located opposite the third and fourth through holes made in the first side cover and three annular recesses identical to the indicated annular recesses in the first side cover, then the indicated ninth and tenth through holes extend to the channels made in the specified first end howling of the body and performing the functions of the intake and exhaust systems; a spool disc located in the second cavity coaxially with the power take-off shaft and having the first and second curved slots bounded by circular arcs, the length and relative position of which are selected in accordance with the location of the indicated third, fourth, sixth and seventh through holes and the engine operation sequence diagram; a transmission mechanism located in the second cavity, gear or other type, converting the rotational movement of the power take-off shaft into the rotational movement of the spool disc of the opposite direction with a decrease in the rotational speed by half; an end cover that covers the indicated channels of the intake and exhaust systems and, at the same time, serves to install devices for supplying the fuel mixture and exhaust gas on it; the second end part of the housing adjacent to the second side cover and forming a third cavity with it so that the specified second eccentric mounted on the power take-off shaft is located completely or partially in the specified third cavity; a stabilizing plate of a circular or more complex shape, having a Central hole, through which it is mounted on the specified eccentric coaxially with it with the possibility of rotational movement, and in the specified stabilizer plate holes are made equidistant from each other and placed on a circle with a radius equal to the distance from the axis of the power take-off shaft to the axis of the indicated disk hinge, then, at each specified hole of the indicated stabilizer plate, the ends of the rollers installed in these casing and passing through the second disk hinges, or processes of a cylindrical shape, made on these disk hinges, coaxial with the indicated rollers, then also duplicate stabilizer plates can be located in the second cavity and in this case a third eccentric must be fixedly mounted on the power take-off shaft, identical to the second eccentric, and the fifth holes in the first side cover should be through. Such a constructive solution contributes to a better transfer of forces and reduces elastic deformations that cause vibration processes in the kinematic chain of the power take-off shaft - stabilizing plate - disk hinge - blade - rotor.

Конструктивные особенности рассматриваемого двигателя позволяют применить двухпоточную систему смазки с вводом через дисковые шарниры к лопастям и далее к цилиндрическим шарнирам, установленным в роторе и в средней части корпуса, с последующим выводом смазки через каналы, выполненные в средней части корпуса и в осевом направлении вала отбора мощности. Такое разветвление подаваемой смазки позволяет снизить давление в системе или перераспределить его посредством редукционных клапанов, устанавливаемых в лопастях в местах разветвления входного потока.The design features of the engine under consideration allow the use of a two-threaded lubrication system with input through disk hinges to the blades and then to cylindrical hinges installed in the rotor and in the middle part of the housing, with subsequent withdrawal of lubricant through channels made in the middle part of the housing and in the axial direction of the power take-off shaft . This branching of the supplied lubricant allows to reduce the pressure in the system or to redistribute it by means of pressure reducing valves installed in the blades at the points of branching of the input stream.

Уплотнительный контур состоит из торцевых уплотнительных элементов лопасти в виде уплотнительных вкладышей Т-образного профиля, фиксируемых в продольном направлении уступами вырезов, выполненных на торцах лопасти перпендикулярно оси отверстия, служащего для установки валика, также торцевых уплотнительных пластин, встроенных в указанные цилиндрические шарниры таким образом, что они являются продолжением боковых стенок направляющих пазов. Указанные торцевые уплотнительные пластины одной стороной прилегают к указанным торцевым уплотнительным вкладышам, другой стороной - к продольным уплотнительным планкам, простирающимся вдоль образующих цилиндрических шарниров и установленных в соответствующих канавках. Все уплотнительные элементы поджимаются к сопряженным поверхностям одним из известных способов.The sealing circuit consists of end sealing elements of the blade in the form of sealing inserts of a T-shaped profile, fixed in the longitudinal direction by ledges of cutouts made on the ends of the blade perpendicular to the axis of the hole used to install the roller, as well as end sealing plates integrated in these cylindrical joints in such a way that they are a continuation of the side walls of the guide grooves. The specified end sealing plates are adjacent to the specified end sealing liners on one side and to the longitudinal sealing strips on the other side, extending along the generatrix of the cylindrical joints and installed in the corresponding grooves. All sealing elements are pressed to the mating surfaces by one of the known methods.

Рассматриваемый двигатель работает следующим образом (Фиг.1, 4 и 5). В конце такта сжатия в каждой изолированной камере 13 воспламеняется топливная смесь, давление расширяющегося рабочего тела передается на ротор 4 и затем на первый эксцентрик 2, побуждая таким образом вал отбора мощности 1 совершать вращательное движение. Вместе с ним совершает вращение второй эксцентрик 36, который, в свою очередь, передает движение стабилизирующей пластине 38, воздействующей на валики лопастей 11 или цилиндрические отростки дисковых шарниров 16, эксцентричные относительно оси соответствующего дискового шарнира 16, вследствие чего дисковые шарниры 16 совершают вращательное движение синхронно с валом отбора мощности 1. Посредством этого средняя точка каждой торцевой поверхности лопасти 11 движется по окружности с радиусом, равным половине величины эксцентриситета первого эксцентрика 2. Часть лопасти 11, размещенная в пазу 14 первого цилиндрического шарнира 8, поддерживает указанный шарнир, а вместе с ним ротор 4 таким образом, чтобы центр шарнира 8 перемещался по окружности с радиусом, равным величине эксцентриситета первого эксцентрика 2, заставляя ротор 4 совершать «орбитальное» движение. Рассмотренная передача движения осуществляется подобно кулисному механизму, в состав которого входят: в качестве ведущего звена - дисковый шарнир 16, в качестве кулисы - лопасть 11, в качестве направляющей - второй цилиндрический шарнир 9.The engine in question operates as follows (Figs. 1, 4, and 5). At the end of the compression stroke in each insulated chamber 13, the fuel mixture ignites, the pressure of the expanding working fluid is transferred to the rotor 4 and then to the first cam 2, thereby causing the power take-off shaft 1 to rotate. Together with it, a second eccentric 36 rotates, which, in turn, transmits the movement to the stabilizing plate 38, acting on the rollers of the blades 11 or the cylindrical processes of the disk hinges 16, eccentric relative to the axis of the corresponding disk hinge 16, as a result of which the disk hinges 16 rotate synchronously with a power take-off shaft 1. Through this, the midpoint of each end surface of the blade 11 moves in a circle with a radius equal to half the magnitude of the eccentricity of the first centric 2. The part of the blade 11, placed in the groove 14 of the first cylindrical hinge 8, supports the specified hinge, and with it the rotor 4 so that the center of the hinge 8 moves in a circle with a radius equal to the eccentricity of the first eccentric 2, forcing the rotor 4 to make "Orbital" movement. The considered motion transmission is carried out like a rocker mechanism, which includes: a disk hinge 16 as a leading link, a blade 11 as a link, and a second cylindrical hinge 9 as a guide.

При указанных соотношениях эксцентриситетов первого и второго эксцентриков, положения оси отверстия дискового шарнира, служащего для размещения валика лопасти, и положения оси дискового шарнира точка, лежащая на кулисе или ее продолжении и совпадающая в каждый момент времени с центром первого цилиндрического шарнира, движется по окружности с радиусом, вдвое большим длины ведущего звена.With the indicated ratios of the eccentricities of the first and second eccentrics, the position of the axis of the hole of the disk hinge, which serves to accommodate the roller of the blade, and the position of the axis of the disk hinge, the point lying on the wings or its extension and coinciding at each moment in time with the center of the first cylindrical hinge moves in a circle with radius twice the length of the leading link.

Рассмотренное устройство, стабилизирующее движение лопасти и ротора, работает в режиме циркуляции мощности, что существенно снижает энергетические затраты.The considered device, stabilizing the movement of the blade and rotor, works in the power circulation mode, which significantly reduces energy costs.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг.1 изображен двигатель в разрезе поперек оси вала отбора мощности, включающий: 1 - вал отбора мощности; 2 - первый эксцентрик; 3 - подшипник; 4 - ротор; 5 - первые сквозные отверстия; 6 - маслосъемные кольца; 7 - уплотнительные планки; 8 - первые цилиндрические шарниры; 9 - вторые цилиндрические шарниры; 10 - вторые сквозные отверстия; 11 - лопасти; 12 - среднюю часть корпуса; 13 - изолированные камеры; 14 - направляющие пазы в цилиндрических шарнирах; 15 - каналы для вывода смазки; 16 - дисковые шарниры; 17 - отверстия для соединения средней части корпуса с боковыми крышками; 18 - свечи зажигания; 19 - уплотнительные кольца.Figure 1 shows the engine in cross section across the axis of the power take-off shaft, including: 1 - power take-off shaft; 2 - the first clown; 3 - bearing; 4 - rotor; 5 - the first through holes; 6 - oil scraper rings; 7 - sealing strips; 8 - the first cylindrical hinges; 9 - second cylindrical hinges; 10 - second through holes; 11 - blades; 12 - the middle part of the body; 13 - isolated cameras; 14 - guide grooves in cylindrical joints; 15 - channels for outputting lubricant; 16 - disk hinges; 17 - holes for connecting the middle part of the body with side covers; 18 - spark plugs; 19 - sealing rings.

На Фиг.2 схематично изображен в разрезе узел лопасти, включающий упругие элементы 20, выполняющие дополнительные функции стабилизаторов движения ротора 4.Figure 2 schematically shows in section a node of the blade, including elastic elements 20 that perform additional functions of the stabilizers of the motion of the rotor 4.

На Фиг.3 схематично изображен в разрезе узел лопасти, включающий упругие элементы 20, плунжеры 21, стержни 22, закрепленные в цилиндрических шарнирах 8 и 9 одним из известных способов, например 23, выполняющие функции дополнительной стабилизации лопасти 11 и рекуперации энергии во время рабочего хода и впуска с последующей отдачей энергии при выпуске и сжатии.Figure 3 schematically shows in section a node of the blade, including elastic elements 20, plungers 21, rods 22, mounted in cylindrical hinges 8 and 9 by one of the known methods, for example 23, performing the functions of additional stabilization of the blade 11 and energy recovery during the working stroke and inlet with subsequent release of energy during the release and compression.

На Фиг.4 изображен двигатель в разрезе вдоль оси вала отбора мощности, включающий: 24 - первую боковую крышку; 25 - вторую боковую крышку; 26 - шкив; 27 - маховик; 28 - валик; 29 - первую торцевую часть корпуса; 30 - вторую полость; 31 - уплотнительный диск в виде пластины; 32 - золотниковый диск в виде пластины; 33 - торцевую крышку; 34 - вторую торцевую часть корпуса; 35 - третью полость; 36 - второй эксцентрик; 37 - стабилизирующую пластину; 38 - третье сквозное отверстие для впуска рабочей смеси; 39 - седьмое сквозное отверстие для впуска рабочей смеси; 40 - отверстие, дублирующее четвертое сквозное отверстие для выпуска отработанных газов; 41 - фрагмент впускного патрубка; 42 - фрагмент выпускного патрубка.Figure 4 shows the engine in section along the axis of the power take-off shaft, including: 24 - the first side cover; 25 - the second side cover; 26 - a pulley; 27 - flywheel; 28 - roller; 29 - the first end part of the housing; 30 - the second cavity; 31 - a sealing disk in the form of a plate; 32 - spool disc in the form of a plate; 33 - end cover; 34 - the second end part of the housing; 35 - the third cavity; 36 - second eccentric; 37 - stabilizing plate; 38 - the third through hole for the inlet of the working mixture; 39 - seventh through hole for the inlet of the working mixture; 40 - hole duplicating the fourth through hole for exhaust; 41 - fragment of the inlet pipe; 42 is a fragment of the exhaust pipe.

На Фиг.5 (а, б, в, г, д, е) изображен узел лопасти, который включает цилиндрические шарниры 8 и 9, лопасть 11, валик 28, торцевые уплотнительные пластины 43 цилиндрических шарниров 8 и 9, продольную уплотнительную планку 44, торцевой уплотнительный вкладыш 45 лопасти 11, выемки 46 для периферийной циркуляции смазки, внутренние каналы 47 для циркуляции смазки, прорези 48 для установки торцевых уплотнительных вкладышей 45, вырезы 49 для установки торцевых уплотнительных вкладышей 45, отверстия 50 для установки валика 28, осевое отверстие 51 для ввода смазки, радиальные отверстия 52.Figure 5 (a, b, c, d, d, e) shows the blade assembly, which includes cylindrical joints 8 and 9, the blade 11, the roller 28, the end sealing plates 43 of the cylindrical joints 8 and 9, the longitudinal sealing strip 44, end sealing liner 45 of blade 11, recesses 46 for peripheral lubrication circulation, internal channels 47 for lubricating circulation, slots 48 for installing end sealing liners 45, cutouts 49 for installing end sealing liners 45, holes 50 for installing roller 28, axial hole 51 for grease input nye opening 52.

На Фиг.6 изображен узел стабилизации движения лопасти 11 и ротора 4, установленного на первом эксцентрике 2.Figure 6 shows the node stabilizing the movement of the blade 11 and the rotor 4 mounted on the first eccentric 2.

На Фиг.7 изображен золотниковый диск 32 с криволинейной прорезью 53 для впуска топливной смеси и криволинейной прорезью 54 для выпуска отработанных газов.7 shows a spool disc 32 with a curved slot 53 for inlet of the fuel mixture and a curved slot 54 for exhaust gas.

На Фиг.8 (а, б) изображена система смазки двигателя с подачей смазки через осевые отверстия 51 валиков 28, циркуляцией смазки по каналам 55, 56, 57, 58 и выводом смазки через каналы 15 и 59.Fig. 8 (a, b) shows an engine lubrication system with the supply of lubricant through the axial holes 51 of the rollers 28, the circulation of lubricant through channels 55, 56, 57, 58 and the output of lubricant through channels 15 and 59.

На Фиг.9 (а, б, в) изображены циклограммы чередования тактов работы двигателя по углу поворота вала отбора мощности для трехкамерного, четырехкамерного и пятикамерного исполнения.Fig. 9 (a, b, c) shows cyclograms of alternating engine clock cycles along the angle of rotation of the power take-off shaft for three-chamber, four-chamber and five-chamber execution.

Наилучший вариант исполнения двигателя будет получен, если принять число изолированных камер нечетным и не менее трех, так как в этом случае такты, соответствующие рабочему ходу, будут следовать друг за другом с одним и тем же интервалом или одинаково перекрывать друг друга, тем самым повышая крутящий момент и плавность работы двигателя. Из других способов следует отметить следующие: первый предусматривает привод посредством стабилизирующих пластин всех дисковых шарниров, установленных в первой и второй боковых крышках, что повышает плавность работы двигателя; второй предусматривает установку подшипников качения, по крайней мере, на первом эксцентрике для снижения сопротивления перемещению ротора относительно первого эксцентрика, на который приходится наибольшая нагрузка, и облегчает, таким образом, стабилизацию движения ротора по круговой траектории; третий заключается в том, что часть двигателя, в которой непосредственно реализуется рабочий процесс, выполняется в виде отдельной сборочной единицы; четвертый предусматривает создание уплотнительного контура, имеющего рамную конструкцию с взаимным перекрытием прилегающих друг к другу уплотнительных планок, установленных в лопастях, первом и втором цилиндрических шарнирах. В целях экономии конструкционных материалов с высокой износостойкостью, упрощения технологии и повышения точности изготовления в первой торцевой части корпуса целесообразно разместить диск с тремя кольцевыми канавками, предназначенными для установки уплотнительных элементов.The best version of the engine will be obtained if we take the number of isolated chambers as odd and not less than three, since in this case the strokes corresponding to the working stroke will follow each other at the same interval or overlap each other equally, thereby increasing the torque engine torque and smoothness. Of the other methods, the following should be noted: the first involves the drive by means of stabilizing plates of all disk hinges installed in the first and second side covers, which increases the smoothness of the engine; the second involves the installation of rolling bearings, at least on the first eccentric to reduce the resistance to movement of the rotor relative to the first eccentric, which has the greatest load, and thus facilitates the stabilization of the rotor along a circular path; the third is that the part of the engine in which the workflow is directly implemented is performed as a separate assembly unit; the fourth involves the creation of a sealing circuit having a frame structure with mutual overlap of adjacent adjacent sealing strips installed in the blades, the first and second cylindrical joints. In order to save structural materials with high wear resistance, simplify technology and improve manufacturing accuracy, it is advisable to place a disk with three annular grooves in the first end part of the housing for installing sealing elements.

Реализация бесклапанного варианта орбитального двигателя возможна только при нечетном числе камер вследствие того, что в этом случае при вращении золотникового диска в направлении, противоположном вращению вала отбора мощности, имеет место последовательность тактов впуска и выпуска с одинаковым интервалом по углу поворота указанного вала, например, для трехкамерного двигателя интервал составляет 60°, для пятикамерного 108°, для четырехкамерного двигателя циклический интервал отсутствует.The implementation of the valveless version of the orbital engine is possible only with an odd number of chambers due to the fact that in this case, when the spool disk rotates in the opposite direction to the rotation of the power take-off shaft, a sequence of intake and exhaust strokes takes place with the same interval along the rotation angle of the specified shaft, for example, for a three-chamber engine, the interval is 60 °, for a five-chamber 108 °, for a four-chamber engine there is no cyclic interval.

Сборка двигателя может производиться в следующем порядке. В ротор устанавливаются вал отбора мощности и подшипник, образуя роторную группу. Одна из боковых крышек располагается на горизонтальной поверхности и на нее устанавливается роторная группа, которая центрируется одним из опорных подшипников, находящихся в боковой крышке, и средняя часть корпуса, которая центрируется штифтами. Затем собираются узлы лопастей, включающие лопасти, шарниры, а также имеющиеся уплотнительные элементы. Шарниры одновременно устанавливаются соответственно в роторе и средней части корпуса. Сверху устанавливается другая боковая крышка, которая фиксируется относительно ротора и средней части корпуса тем же способом, что и предыдущая боковая крышка.Engine assembly can be performed in the following order. A power take-off shaft and a bearing are installed in the rotor, forming a rotor group. One of the side covers is located on a horizontal surface and a rotor group is installed on it, which is centered by one of the thrust bearings located in the side cover, and the middle part of the housing, which is centered by pins. Then the nodes of the blades are assembled, including blades, hinges, as well as existing sealing elements. The hinges are simultaneously mounted respectively in the rotor and in the middle of the housing. Another side cover is installed on top, which is fixed relative to the rotor and the middle part of the housing in the same way as the previous side cover.

Claims (9)

1. Бесклапанный орбитальный двигатель, содержащий вал отбора мощности с выполненными или закрепленными неподвижно на нем первым и вторым эксцентриками; ротор, размещенный посредством подшипника скольжения или качения на указанном первом эксцентрике и имеющий вид круглого или многостороннего с прямолинейными или овальными сторонами диска; среднюю часть корпуса; цилиндрические шарниры, установленные по периферии ротора и средней части корпуса с возможностью вращательного движения и имеющие глубокие пазы в радиальном направлении; лопасти, установленные своими концами в пазах указанных цилиндрических шарниров и поддерживаемые валиками, проходящими через середины лопастей; валики, проходящие через лопасти параллельно оси вала отбора мощности; боковые крышки, плотно прилегающие к торцевым поверхностям средней части корпуса; дисковые шарниры, размещенные с возможностью вращения в указанных боковых крышках и имеющие по одному сквозному отверстию, эксцентричному относительно оси шарнира, и указанное отверстие может быть заменено глухим отверстием со стороны первой полости и соосным с ним цилиндрическим выступом, далее, указанные боковые крышки, указанная средняя часть корпуса и указанный ротор образуют первую полость, разделенную указанными лопастями на изолированные камеры, и в указанной первой полости ротор совершает круговое параллельное движение, названное орбитальным, позволяющее изменять объем каждой указанной изолированной камеры от некоторой максимальной до некоторой минимальной величины; первую торцевую часть корпуса, образующую с одной из указанных боковых крышек вторую полость, в которой размещены средства для реализации бесклапанного газораспределения; вторую торцевую часть корпуса, в которой размещены средства для реализации системы стабилизации движения лопастей и ротора, отличающийся тем, что в средней части корпуса и боковой крышке, отделяющей вторую полость от первой, выполнены каналы, соединяющие камеры сгорания со второй полостью, при этом соответствующие указанным каналам отверстия со стороны второй полости расположены на двух радиальных уровнях, и отверстия, расположенные на одном из указанных уровней, являются впускными, а отверстия, расположенные на другом уровне, выпускными, и в указанной боковой крышке со стороны указанных отверстий выполнены концентрические канавки так, что одни из них охватывают отверстия одного уровня, наиболее удаленные от оси вала отбора мощности, другие проходят между отверстиями разных уровней, третьи проходят ниже отверстий второго уровня, в указанных канавках установлены уплотнительные кольца с возможностью осевого перемещения, далее, имеются каналы в первой торцевой части корпуса, входные отверстия которых расположены напротив указанных отверстий в боковой крышке, и на внутренней плоской поверхности указанной торцевой части корпуса имеются канавки, расположенные по такому же принципу, что и в указанной боковой крышке, далее, между указанной боковой крышкой и указанной поверхностью первой торцевой части корпуса имеется диск, центрально расположенный относительно оси вала отбора мощности с возможностью осевого перемещения и в указанном диске выполнены сквозные дугообразные прорези, одна из которых охватывает в радиальном направлении отверстия, расположенные на наиболее удаленном от оси вала отбора мощности уровне, другая прорезь охватывает в радиальном направлении отверстия, расположенные на втором уровне, далее, указанные прорези смещены относительно друг друга по угловой координате и простираются в окружном направлении в соответствии с принятыми фазами газораспределения, далее, указанный диск приводится во вращение одним из способов в направлении, противоположном вращению вала отбора мощности с угловой скоростью, равной половине угловой скорости указанного вала.1. A valveless orbital engine comprising a power take-off shaft with first and second eccentrics made or fixed motionless on it; a rotor placed by means of a sliding or rolling bearing on said first eccentric and having the form of a circular or multilateral disk with rectilinear or oval sides; the middle part of the body; cylindrical joints mounted on the periphery of the rotor and the middle part of the housing with the possibility of rotational movement and having deep grooves in the radial direction; blades installed at their ends in the grooves of these cylindrical joints and supported by rollers passing through the middle of the blades; rollers passing through the blades parallel to the axis of the power take-off shaft; side covers that fit tightly to the end surfaces of the middle part of the body; disk hinges arranged to rotate in said side covers and having one through hole eccentric with respect to the axis of the hinge, and said hole may be replaced by a blind hole from the side of the first cavity and a cylindrical projection coaxial thereto, further, said side covers, said middle part of the housing and said rotor form a first cavity divided by said blades into insulated chambers, and in the said first cavity, the rotor performs a circular circular motion, called Goes orbital allowing to change the volume of each said isolated chamber from a maximum to a minimum value; the first end part of the housing, forming from one of these side covers a second cavity in which the means for realizing valveless gas distribution are located; the second end part of the housing, in which the means for implementing the stabilization system of the blades and rotor are located, characterized in that in the middle part of the housing and the side cover separating the second cavity from the first, channels are made connecting the combustion chambers with the second cavity, while corresponding to the indicated openings on the second cavity side are located at two radial levels, and openings located at one of these levels are inlet, and openings located at another level are outlet and, and in said side cover, concentric grooves are made on the side of said holes so that some of them cover holes of one level farthest from the axis of the power take-off shaft, others pass between holes of different levels, others pass below holes of the second level, in said grooves O-rings are installed with the possibility of axial movement, further, there are channels in the first end part of the housing, the inlet openings of which are located opposite these openings in the side cover, and on the inside There are grooves on the same flat surface of the indicated end part of the housing, which are located on the same principle as in the specified side cover, then, between the specified side cover and the specified surface of the first end part of the housing, there is a disk centrally located relative to the axis of the power take-off shaft with the possibility of axial movement and in said disk, through arcuate slots are made, one of which covers in the radial direction holes located at the most distant from the axis of the power take-off shaft at the same level, another slot covers in the radial direction the holes located on the second level, further, these slots are offset relative to each other in the angular coordinate and extend in the circumferential direction in accordance with the adopted valve timing, then, the specified disk is rotated in one of the ways the direction opposite to the rotation of the power take-off shaft with an angular velocity equal to half the angular velocity of the specified shaft. 2. Орбитальный двигатель по п.1, отличающийся тем, что второй эксцентрик ориентирован так же, как первый эксцентрик, и имеется установленная на втором эксцентрике с возможностью вращения пластина-стабилизатор в виде диска, на периферии которого выполнены равноотстоящие друг от друга отверстия, расположенные на одном и том же диаметре, и в указанные отверстия входят своими концами указанные валики или указанные цилиндрические выступы дисковых шарниров, и таким образом вращательное движение вала преобразуется в поступательное перемещение лопастей в пазах указанных цилиндрических шарниров, установленных в роторе и в средней части корпуса и посредством пластины-стабилизатора и первого и второго эксцентриков ротор и лопасти совершают синхронные движения от одного ведущего звена.2. The orbital engine according to claim 1, characterized in that the second eccentric is oriented in the same way as the first eccentric, and there is a stabilizer plate mounted on the second eccentric with the possibility of rotation in the form of a disk, on the periphery of which there are equally spaced openings located on the same diameter and in said holes, said rollers or said cylindrical protrusions of disk joints enter their ends, and thus the rotational movement of the shaft is converted into translational movement the blades in the grooves of these cylindrical hinges installed in the rotor and in the middle part of the housing and through the stabilizer plate and the first and second eccentrics, the rotor and the blades perform synchronous movements from one leading link. 3. Орбитальный двигатель по п.2, отличающийся тем, что ротор совершает круговое параллельное движение за счет того, что эксцентриситеты указанного второго эксцентрика и указанных отверстий в дисковых шарнирах равны половине эксцентриситета первого эксцентрика, а центры окружностей, по которым перемещаются центры указанных валиков и которые совпадают с центрами соответствующих дисковых шарниров, расположены в середине отрезков, соединяющих центры цилиндрических шарниров, расположенных в средней части корпуса, с центрами окружностей, радиусы которых равны эксцентриситету первого эксцентрика и которые отстоят от оси вала отбора мощности на величину, равную расстоянию от центра ротора до центра цилиндрических шарниров, установленных в роторе.3. The orbital engine according to claim 2, characterized in that the rotor performs circular parallel motion due to the fact that the eccentricities of the specified second eccentric and the indicated holes in the disk joints are equal to half the eccentricity of the first eccentric, and the centers of the circles along which the centers of these rollers move and which coincide with the centers of the corresponding disk hinges, are located in the middle of the segments connecting the centers of the cylindrical hinges located in the middle of the body with the centers of the circles, p radii are equal to the eccentricity of the first eccentric and which are spaced from the power shaft axis by an amount equal to the distance from the rotor center to center cylindrical hinges installed in the rotor. 4. Орбитальный двигатель по п.1, отличающийся тем, что смазка под небольшим давлением подается в дисковые шарниры и по каналам, продольно и поперечно выполненным в указанных валиках и лопастях, поступает в полости, образованные лопастями и цилиндрическими шарнирами, откуда посредством импульсного воздействия, создаваемого лопастями в пазах цилиндрических шарниров, через другие каналы, радиально выполненные в цилиндрических шарнирах, поступает в кольцевые канавки, выполненные на цилиндрической поверхности указанных шарниров и сообщающиеся с продольно выполненными канавками по обе стороны от указанной продольной уплотнительной планки, далее, в средней части корпуса по каналам с входными отверстиями, расположенными напротив указанных кольцевых канавок, поступает во внешний трубопровод, сообщающийся с емкостью, в которой установлен маслонасос, и одновременно по каналам в роторе с входными отверстиями, расположенными таким же образом, поступает в кольцевую канавку, выполненную на цилиндрической поверхности первого эксцентрика, и затем в продольные канавки, примыкающие к кольцевой канавке, далее, через радиально расположенные в первом эксцентрике каналы поступает в центральный канал вала отбора мощности, откуда поступает во внешний трубопровод.4. The orbital engine according to claim 1, characterized in that the lubricant under low pressure is supplied to the disk hinges and through the channels longitudinally and transversely made in these rollers and blades, it enters the cavities formed by the blades and cylindrical hinges, whence by impulse action, created by the blades in the grooves of cylindrical hinges, through other channels radially made in cylindrical hinges, enters into annular grooves made on the cylindrical surface of these hinges and communicating with grooves made longitudinally on both sides of the specified longitudinal sealing strip, then, in the middle part of the housing, through channels with inlet openings located opposite these annular grooves, it enters an external pipeline that communicates with the tank in which the oil pump is installed and simultaneously through the channels in the rotor with inlets located in the same way, enters an annular groove made on the cylindrical surface of the first eccentric, and then into the longitudinal grooves adjacent to the annular groove, further, through the channels radially located in the first eccentric, it enters the central channel of the power take-off shaft, from where it enters the external pipeline. 5. Орбитальный двигатель по п.4, отличающийся тем, что вдоль поверхностей трения уплотнительных планок и уплотнительных вкладышей выполнены канавки малого сечения, которые заполняются смазкой, поступающей в полости, образованные лопастями и цилиндрическими шарнирами.5. The orbital engine according to claim 4, characterized in that along the friction surfaces of the sealing strips and sealing liners, grooves of small cross section are made, which are filled with grease entering the cavities formed by the blades and cylindrical joints. 6. Орбитальный двигатель по п.1, отличающийся тем, что вдоль образующей каждого цилиндрического шарнира ротора на цилиндрической поверхности указанного шарнира со стороны, противолежащей дну указанного паза, выполнена канавка, простирающаяся до торцевых поверхностей ротора, и в указанную канавку устанавливается продольная уплотнительная планка, примыкающая своими торцами к боковым крышкам.6. The orbital engine according to claim 1, characterized in that along the generatrix of each cylindrical hinge of the rotor on the cylindrical surface of the hinge from the side opposite the bottom of the specified groove, a groove is made that extends to the end surfaces of the rotor, and a longitudinal sealing strip is installed in the specified groove, adjoining its ends to the side covers. 7. Орбитальный двигатель по п.1, в котором на торцевых поверхностях цилиндрических шарниров по обе стороны паза, служащего для установки лопастей, выполнены ступенчатые канавки, примыкающие к соответствующим стенкам указанного паза, и в этих канавках установлены торцевые уплотнительные планки.7. The orbital engine according to claim 1, wherein on the end surfaces of the cylindrical hinges on both sides of the groove used to install the blades, step grooves are made adjacent to the corresponding walls of the groove, and end sealing strips are installed in these grooves. 8. Орбитальный двигатель по п.1, отличающийся тем, что указанные лопасти имеют на торцевых поверхностях, обращенных к боковым крышкам, или, по крайней мере, на одной из них канавки и вырезы для установки уплотнительных элементов в виде уплотнительных вкладышей, и ширина полки указанного вкладыша равна толщине лопасти, а сам уплотнительный вкладыш не выходит за пределы плоскостей лопасти.8. The orbital engine according to claim 1, characterized in that the said blades have grooves and cutouts on the end surfaces facing the side covers, or at least on one of them, for installing sealing elements in the form of sealing inserts, and the width of the shelf the specified liner is equal to the thickness of the blade, and the sealing liner itself does not extend beyond the planes of the blade. 9. Орбитальный двигатель по п.8, отличающийся тем, что указанные уплотнительные вкладыши, указанные торцевые уплотнительные планки и указанные продольные уплотнительные планки образуют непрерывный уплотнительный контур узла лопасти.9. The orbital engine of claim 8, wherein said sealing liners, said end sealing strips, and said longitudinal sealing strips form a continuous sealing contour of the blade assembly.
RU2004135212/06A 2004-12-02 2004-12-02 Valves orbital engine RU2285127C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004135212/06A RU2285127C2 (en) 2004-12-02 2004-12-02 Valves orbital engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004135212/06A RU2285127C2 (en) 2004-12-02 2004-12-02 Valves orbital engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004135212A RU2004135212A (en) 2006-05-20
RU2285127C2 true RU2285127C2 (en) 2006-10-10

Family

ID=36657946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004135212/06A RU2285127C2 (en) 2004-12-02 2004-12-02 Valves orbital engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2285127C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009022888A1 (en) * 2007-08-16 2009-02-19 Vasilii Sibov Rotary-vane internal combustion engine
RU2467183C1 (en) * 2011-03-16 2012-11-20 Алексей Александрович Соболев Method of operating rotary piston engine and its design
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
RU2786844C1 (en) * 2022-02-21 2022-12-26 Олег Анатольевич Джусь Rotary power unit for general ground handling facilities

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009022888A1 (en) * 2007-08-16 2009-02-19 Vasilii Sibov Rotary-vane internal combustion engine
RU2467183C1 (en) * 2011-03-16 2012-11-20 Алексей Александрович Соболев Method of operating rotary piston engine and its design
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
RU2786844C1 (en) * 2022-02-21 2022-12-26 Олег Анатольевич Джусь Rotary power unit for general ground handling facilities

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004135212A (en) 2006-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10221690B2 (en) Rotary engine with intake and exhaust through rotor shaft
EP1711686B1 (en) Rotary mechanism
RU2343290C2 (en) Rotor-type internal combustion engine
WO2014166431A1 (en) Rotation device and corresponding fluid motor, engine, compressor and pump thereof
EA001670B1 (en) Improvements in axial piston rotary engines
CN107709703B (en) Single-chamber multi-independent profile rotary machine
RU2285127C2 (en) Valves orbital engine
WO2017204683A1 (en) Six-stroke rotary-vane internal combustion engine
RU2416032C2 (en) Rotary internal combustion engine
RU186583U1 (en) ROTARY ENGINE
RU2285126C2 (en) Orbital internal combustion engine
WO2007054106A1 (en) Internal combustion rotary orbital engine
RU2541059C1 (en) Rotary and plate device
EP3612720A1 (en) Pressure reducer for rotary internal combustion engine
RU2393361C2 (en) Single-cylinder multi-piston ice (blatov's torus)
AU2004269045B2 (en) Rotary mechanism
RU2099540C1 (en) Rotor engine
RU2072433C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU165001U1 (en) ROTOR-PISTON ENGINE
RU133202U1 (en) ROTARY-VEINED INTERNAL COMBUSTION ENGINE
WO1988001696A1 (en) Trochoidal gas processing devices
CN103758633A (en) Flexible rolling type rotary engine
RU2297534C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2134806C1 (en) Impeller-type rotary internal combustion
RU2091596C1 (en) Rotary-piston internal combustion entire

Legal Events

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

Effective date: 20091203