RU2294444C1 - Rotary-vane internal combustion engine - Google Patents

Rotary-vane internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2294444C1
RU2294444C1 RU2005126219/06A RU2005126219A RU2294444C1 RU 2294444 C1 RU2294444 C1 RU 2294444C1 RU 2005126219/06 A RU2005126219/06 A RU 2005126219/06A RU 2005126219 A RU2005126219 A RU 2005126219A RU 2294444 C1 RU2294444 C1 RU 2294444C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
stator
blades
point
engine
Prior art date
Application number
RU2005126219/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Николаевич Дротенко (RU)
Павел Николаевич Дротенко
Original Assignee
Павел Николаевич Дротенко
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 Павел Николаевич Дротенко filed Critical Павел Николаевич Дротенко
Priority to RU2005126219/06A priority Critical patent/RU2294444C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2294444C1 publication Critical patent/RU2294444C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines.
SUBSTANCE: proposed rotary-vane internal combustion engine has stator and rotor with movable vanes. Stator has point of friction contact with rotor and dividing roller dividing space between rotor and stator into three-dimensional parts with holes to let in working mixture and let out exhaust gases in which thermodynamic processes of expansion and compression of working mixture take place. Movable are synchronized by gearing either directly or through idler gears. Closed chutes-grooves are made on inner surface of end face covers of stator providing fitting of vane edge to surface of stator and position of vanes depending on position of rotor at rotation. Body of rotor is arranged on axle of rotation (on shaft). Vanes of rotor passing point of friction contact when rotating on rotor axle or moving along arc from one extreme position to the other, limiting by two faces volume of compressed gas between vane and body of stator transfer gas through point of friction contact from compression area into combustion and expansion area.
EFFECT: provision of higher power-to-torque ratio relative to total mass of set, increased efficiency.
2 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в качестве силового агрегата в автотранспорте и других передвижных и стационарных силовых установках.The invention relates to engine building, namely to rotary vane internal combustion engines, and can be used as a power unit in vehicles and other mobile and stationary power plants.

Известен классический поршневой двигатель внутреннего сгорания, состоящий из корпуса-картера с рабочими камерами (цилиндрами), поршней и кривошипно-шатунного механизма. В сравнении с предлагаемой конструкцией ДВС, основным недостатком поршневого двигателя с кривошипно-шатунным механизмом является наличие возвратно-поступательного движения поршня и шатуна при работе двигателя, что влечет за собой постоянное движение с ускорением данных деталей и, как следствие, значительные потери на трение и на саму динамику механизма в целом.A classic piston internal combustion engine is known, consisting of a housing-crankcase with working chambers (cylinders), pistons and a crank mechanism. Compared with the proposed ICE design, the main disadvantage of a piston engine with a crank mechanism is the presence of reciprocating motion of the piston and connecting rod during engine operation, which entails constant movement with acceleration of these parts and, as a result, significant friction losses and the very dynamics of the mechanism as a whole.

Известен также роторно-поршневой ДВС конструкции Ф.Ванкеля, состоящий из неподвижного статора-картера и трехгранного ротора-поршня, движущегося по эпитрохоиде и отсекающего при своем движении между статором и ротором полости переменного объема. Недостатком такой конструкции является неравномерность движения ротора, влекущая за собой быстрый износ деталей, в результате чего траектория ротора перестает соответствовать сложной кривой эпитрохоиде, нарушается герметичность отсекаемых объемов и пропадает компрессия.Also known is the rotor-piston internal combustion engine of the design of F. Wankel, consisting of a fixed stator-crankcase and a trihedral rotor-piston moving along the epitrochoid and cutting off during its movement between the stator and the rotor of the cavity of variable volume. The disadvantage of this design is the uneven movement of the rotor, entailing rapid wear of parts, as a result of which the rotor trajectory ceases to correspond to a complex epitrochoid curve, the tightness of the cut-off volumes is broken, and the compression disappears.

Технической задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков, а именно недостатков кривошипно-шатунного механизма, в котором тепловая энергия сгорания топлива сначала преобразуется в прямолинейное движение поршня, а уже затем со значительными потерями во вращательное движение коленчатого вала. В предлагаемом устройстве энергия сгорания топлива сразу преобразуется во вращательную энергию вала ротора, благодаря чему достигается значительное снижение механических потерь, повышение надежности, устранение шума и вибрации. При работе двигателя в его рабочей полости происходят те же химические процессы, что и в рабочей полости цилиндра четырехтактного ДВС, так же присутствует процесс впуска, происходящий при разрежении относительно атмосферного давления, процесс сжатия рабочей смеси, вызывающий ее разогрев, процесс воспламенения от электрической искры и расширение с совершением работы и процесс выпуска отработанных газов путем их выталкивания из рабочей полости в выхлопную систему. Изобретение позволяет с помощью применения новой кинематической схемы и конструкции получить более высокое соотношение мощности и крутящего момента к общей массе агрегата, а также получить более высокий КПД.An object of the invention is to eliminate the above drawbacks, namely, the drawbacks of the crank mechanism, in which the thermal energy of fuel combustion is first converted into a linear motion of the piston, and then with significant losses in the rotational movement of the crankshaft. In the proposed device, the combustion energy of the fuel is immediately converted into rotational energy of the rotor shaft, thereby achieving a significant reduction in mechanical losses, improving reliability, eliminating noise and vibration. When the engine is operating in its working cavity, the same chemical processes occur as in the working cavity of the cylinder of a four-stroke internal combustion engine, there is also an intake process that occurs during rarefaction relative to atmospheric pressure, the compression of the working mixture, causing it to heat up, the process of ignition from an electric spark and expansion with the completion of work and the process of releasing exhaust gases by pushing them from the working cavity into the exhaust system. The invention allows using a new kinematic scheme and design to obtain a higher ratio of power and torque to the total mass of the unit, as well as to obtain a higher efficiency.

Техническая задача достигается тем, что в роторно-лопастном двигателе внутреннего сгорания, содержащем статор и ротор с подвижными лопастями, согласно изобретению, статор имеет точку фрикционного контакта с ротором и разделительный ролик, разделяющие пространство между ротором и статором на объемные части, с отверстиями для поступления рабочей смеси и удаления отработанных газов, в которых происходят термодинамические процессы расширения и сжатия рабочей смеси. Подвижные лопасти синхронизированы между собой посредством шестеренчатого зацепления непосредственно или через промежуточные шестерни. На внутренней поверхности торцевых крышек статора выполнены замкнутые желоба-канавки, обеспечивающие прилегание кромки лопасти к поверхности статора и положение лопастей в зависимости от положения ротора при вращении. Тело ротора располагается на оси вращения (на валу), а лопасти ротора при прохождении точки фрикционного контакта, вращаясь на оси ротора или передвигаясь по дуге из одного крайнего положения в другое, ограничивая двумя гранями сжатый объем газа между собой и телом статора, переносят его через точку фрикционного контакта из области сжатия в область сгорания и расширения.The technical problem is achieved in that in a rotary vane internal combustion engine containing a stator and a rotor with movable blades, according to the invention, the stator has a friction contact point with the rotor and a separation roller dividing the space between the rotor and the stator into volumetric parts, with openings for entry working mixture and exhaust gas removal, in which thermodynamic processes of expansion and compression of the working mixture take place. The moving blades are synchronized with each other by gearing directly or via intermediate gears. On the inner surface of the end caps of the stator, closed grooves-grooves are made to ensure that the blade edges fit to the stator surface and the position of the blades depending on the position of the rotor during rotation. The rotor body is located on the axis of rotation (on the shaft), and the rotor blades when passing the point of friction contact, rotating on the axis of the rotor or moving along an arc from one extreme position to another, limiting the compressed volume of gas between each other and the stator body by two faces, transfer it through point of frictional contact from the compression region to the region of combustion and expansion.

Чертежи, поясняющие изобретение:Drawings illustrating the invention:

фиг.1 - роторно-лопастной двигатель - поперечный разрез;figure 1 - rotary vane engine - cross section;

фиг.2, 3, 4, 5 - поперечные разрезы различных вариантов ротора двигателя;figure 2, 3, 4, 5 - cross sections of various variants of the rotor of the engine;

фиг.6 - схема, поясняющая принцип работы двигателя;6 is a diagram explaining the principle of operation of the engine;

фиг.7, 8, 9, 10 - роторно-лопастной двигатель при различных положениях ротора - поперечный разрез;7, 8, 9, 10 - rotary vane engine at different positions of the rotor is a transverse section;

фиг.11 - второй вариант роторно-лопастного двигателя - поперечный и продольный осевой разрезы.11 is a second variant of a rotary vane engine - transverse and longitudinal axial sections.

На фиг.1 изображена общая схема двигателя. Двигатель содержит корпус-картер (статор) 1, в цилиндрической усеченной полости которого располагается ротор 2 с осью вращения. В свою очередь ротор 2 содержит две серповидные плавающие в теле ротора лопасти 3, соединенные между собой посредством зубчатого зацепления, для синхронизации выполненного во внутренней части ротора. Двигатель имеет разделительный ролик 4, вал которого соединен с валом ротора внешними синхронизирующими шестернями с передаточным отношением 2/1. По обеим сторонам от разделительного ролика в статоре 1 выполнены отверстия 5, которые служат для подачи горючей смеси и выпуска отработанных газов соответственно. Двигатель центрально-симметричен, в верхней части имеется точка фрикционного контакта 6 между статором 1 и ротором 2, разделяющая пространство между ротором и статором на камеры 7 и 8 сверху, и разделительным роликом 4 снизу. При вращении ротора 2 по часовой стрелке камера 7 будет камерой сжатия, а камера 8 камерой сгорания. Цилиндрический ролик 4 без проскальзывания катится по телу ротора 2 и имеет два продольных паза 9, которые служат для пропуска лопастей ротора 3. На фиг.2 представлено осевое сечение внутренней части ротора 2. Серповидные лопасти 3, внутри ротора 2, катаются в симметричных дугообразных пазах 10 и в нижней своей части имеют между собой жесткое зубчатое зацепление 11, которое служит для синхронизации положения лопастей друг относительно друга. Таким образом, ротор представляет собой полый цилиндр, внутри которого находится механизм качения и шестеренчатого сопряжения лопастей ротора.Figure 1 shows a General diagram of the engine. The engine contains a housing-crankcase (stator) 1, in the cylindrical truncated cavity of which is located the rotor 2 with the axis of rotation. In turn, the rotor 2 contains two crescent-shaped floating blades 3 in the rotor body, interconnected by gearing, for synchronization made in the inner part of the rotor. The engine has a dividing roller 4, the shaft of which is connected to the rotor shaft by external synchronizing gears with a gear ratio of 2/1. Holes 5 are made on both sides of the separation roller in the stator 1, which serve to supply the combustible mixture and exhaust the exhaust gases, respectively. The motor is centrally symmetrical, in the upper part there is a point of frictional contact 6 between the stator 1 and the rotor 2, dividing the space between the rotor and the stator into chambers 7 and 8 from the top, and the separation roller 4 from the bottom. When the rotor 2 is rotated clockwise, the chamber 7 will be a compression chamber, and the chamber 8 will be a combustion chamber. A cylindrical roller 4 rolls over the body of the rotor 2 without slipping and has two longitudinal grooves 9, which serve to pass the blades of the rotor 3. Figure 2 shows the axial section of the inner part of the rotor 2. Crescent blades 3, inside the rotor 2, are rolled in symmetrical arcuate grooves 10 and in their lower part they have between themselves a rigid gearing 11, which serves to synchronize the position of the blades relative to each other. Thus, the rotor is a hollow cylinder, inside of which there is a rolling mechanism and gear pairing of the rotor blades.

На фиг.3, 4 и 5 представлены другие варианты конструктивного выполнения ротора, или точнее роторно-лопастного механизма. На фиг.3 показан вариант ротора, у которого лопасти представляют собой два усеченных цилиндра, имеющих между собой зубчатое синхронизирующее зацепление 11 и проворачивающихся на осях 13 тела ротора 2. Лопасти-цилиндры ротора 2 с наружной стороны имеют продольные выточки в виде полумесяца в поперечном сечении, образуя в объеме выточки, камеру сгорания, а краем выточки образуя вершину лопасти. На фиг.4 показан вариант ротора 2 с вращающимися на осях тела ротора 2 цилиндрическими лопастями такой же формы, как и на фиг.3, зубчатое зацепление 11 которых выполнено через две промежуточные шестерни 12, благодаря чему удалось увеличить соотношение диаметра ротора 2 и диаметра цилиндрической лопасти 3. На фиг.5 представлено осевое сечение ротора 2, лопастями 3 которого служат прямоугольные пластины, которые при работе двигателя совершают возвратно-поступательные передвижения по желобам ротора 2. Для их синхронного перемещения служат цилиндрические шестерни 12. На оси ротора 2, в месте взаимного пересечения, прямоугольные лопасти 3 имеют центральные выточки, которая входит одна в другую.Figure 3, 4 and 5 show other options for the structural design of the rotor, or rather the rotor-blade mechanism. Figure 3 shows a variant of the rotor, in which the blades are two truncated cylinders, having a synchronized toothed gear 11 and rotating on the axes 13 of the body of the rotor 2. The rotor blades of the rotor 2 on the outside have longitudinal recesses in the form of a crescent in cross section forming a combustion chamber in the volume of the undercut, and forming the top of the blade with the edge of the undercut. Figure 4 shows a variant of the rotor 2 with cylindrical blades rotating on the axes of the body of the rotor 2 of the same shape as in figure 3, the gearing 11 of which is made through two intermediate gears 12, due to which it was possible to increase the ratio of the diameter of the rotor 2 and the diameter of the cylindrical blades 3. Figure 5 shows the axial section of the rotor 2, the blades 3 of which are rectangular plates, which, when the engine is running, reciprocate along the grooves of the rotor 2. For their synchronous movement, a cylinder cal gear 12. On the rotor shaft 2 in place of mutual intersection, rectangular blades 3 have central recesses, which includes one to another.

На фиг.6 схематично показаны различные положения ротора во время работы. Особенностью и явным преимуществом данной конструкции по сравнению с другими ДВС является отсутствие какого бы то ни было газораспределительного механизма. Вся система газораспределения состоит из впускного отверстия и отверстия для выпуска отработанных газов в теле статора 1. Автор исходит из того, что для работы двигателя необходима такая же горючая смесь, как и для поршневых ДВС, поэтому система подготовки горючей смеси в данном описании не рассматривается. Внутренняя поверхность статора 1 по форме представляет собой усеченный сверху цилиндр. Внутренняя стенка статора выполнена из высоколегированной жаропрочной стали, обработана и отполирована с высокой точностью, чтобы при скольжении по ней кромки лопасти ротора обеспечить максимальное ее прилегание для получения наибольшей компрессии. На внутренней поверхности торцевых крышек статора 1 выполнены замкнутые желоба-канавки такой формы, при скольжении по которым направляющих штифтов 20 лопастей ротора обеспечивается прилегание кромки лопасти к поверхности статора и нужное положение лопастей в зависимости от положения ротора при вращении.6 schematically shows the various positions of the rotor during operation. A feature and a clear advantage of this design in comparison with other internal combustion engines is the absence of any gas distribution mechanism. The entire gas distribution system consists of an inlet and an exhaust outlet in the stator body 1. The author proceeds from the fact that the engine needs the same combustible mixture as for piston ICEs; therefore, the system for preparing the combustible mixture is not considered in this description. The inner surface of the stator 1 in shape is a top-truncated cylinder. The inner wall of the stator is made of high alloy heat-resistant steel, machined and polished with high accuracy, so that when sliding along the edges of the rotor blade to ensure its maximum fit to obtain the greatest compression. On the inner surface of the end caps of the stator 1, closed grooves of this shape are made, when the guide pins 20 of the rotor blades slide on them, the edge of the blade adheres to the stator surface and the desired position of the blades depends on the position of the rotor during rotation.

Двигатель работает следующим образом: на фиг.7 изображен момент, при котором рабочий объем двигателя разделен на четыре части. При движении ротора по часовой стрелке объемное пространство 14 между ротором и статором является расширяющимся и в него через отверстие 5 в статоре 1 поступает рабочая смесь. Объемное пространство 15, ограниченное ротором, статором, лопастью и точкой фрикционного контакта 6, уменьшается и в нем происходит сжатие рабочей смеси, которая поступила в рабочее пространство двигателя через впускное отверстие 5 при предварительном полуобороте ротора. Объем 16 расширяется и в нем при данном положении ротора происходит сгорание рабочей смеси или рабочий ход. Объем 17 является уменьшающимся и в нем происходит выброс отработанных газов через выпускное отверстие статора. Таким образом, двигатель является четырехтактным ДВС и работает за счет тех же химических процессов окисления топлива, что и классический поршневой ДВС.The engine operates as follows: Fig. 7 shows the moment at which the engine displacement is divided into four parts. When the rotor moves clockwise, the volume space 14 between the rotor and the stator is expanding and the working mixture enters through the hole 5 in the stator 1. The volume space 15, limited by the rotor, the stator, the blade and the point of friction contact 6, decreases and it compresses the working mixture, which entered the working space of the engine through the inlet 5 during a preliminary half-turn of the rotor. The volume 16 expands and in it at a given position of the rotor combustion of the working mixture or stroke occurs. The volume 17 is decreasing and exhaust gas is emitted through the stator outlet. Thus, the engine is a four-stroke internal combustion engine and operates due to the same chemical processes of fuel oxidation as the classic piston internal combustion engine.

На фиг.8 изображен момент, при котором ротор провернулся до положения, когда левая лопасть своей верхней контактной кромкой, которая при предварительном положении ротора находилась с ним на одном уровне, достигла точки фрикционного контакта 6, а нижней контактной кромкой достигла места, в котором внутренняя поверхность статора цилиндрической формы изменяется в месте усечения. При этом правая лопасть ротора выступающей контактной кромкой вошла в выточку ролика 4. Таким образом, горючая смесь объема 15 оказалась полностью сжатой и подготовленной для воспламенения и при данном положении ротора она вся сосредоточена в объеме камеры сгорания, образованной серповидной выемкой лопасти 3. Также при данном положении ротора, фиг.8, в объеме 16 закончилась фаза рабочего хода, и сгоревшая смесь при своем дальнейшем расширении устремилась в выхлопную систему двигателя через выхлопное отверстие 5 статора. В сравнении с фиг.7, на фиг.8 объем 17 перестал существовать, а в объеме 14 завершилась фаза наполнения свежей горючей смесью. Также важно отметить, что до момента, изображенного на фиг.8, серповидные лопасти 3 относительно ротора 2 были неподвижны и в момент времени, следующий за моментом, изображенным на фиг.8, они обе синхронно приходят в движение благодаря скольжению направляющих штифтов лопастей по замкнутым желобам-канавкам в торцевых крышках статора. Этот момент изображен на фиг.9. При этом рабочая смесь, подготовленная к воспламенению, продолжает находиться в объеме 15, а точка фрикционного контакта 6, на время прохождения через нее лопасти, перестает существовать. На фиг.10 изображен момент, при котором лопасти 3 прекратили свое движение относительно друг друга и ротора и оказались во втором своем крайнем положении, при этом контактная кромка верхней лопасти, которая при предварительном полуобороте ротора скользила по левой поверхности статора 1, достигла точки фрикционного контакта 6, и в следующий момент времени происходит ее отрыв от поверхности статора. При этом вторая кромка данной лопасти продолжает скользить и быть прижатой к правой части внутренней поверхности статора, а в точке фрикционного контакта 6 опять происходит скольжение тела ротора по телу статора. В момент времени, изображенный на фиг.10, в объеме 15 происходит воспламенение горючей смеси с помощью искры, проскакивающей между электродами свечи зажигания, смесь воспламеняется, давление резко возрастает, газы давят на лопасть 3 ротора, заставляя его вращаться и совершать положительную работу. При этом объем 16 уменьшается и из двигателя происходит выброс отработанных газов в выхлопную систему. В объеме 14 начинает происходить сжатие предварительно наполненной рабочей смеси и подготовка ее к следующему такту. При дальнейшем повороте ротора он оказывается в положении, изображенном на фиг.7, и рабочий цикл роторно-лопастного двигателя оказывается завершенным. Таким образом, полный рабочий цикл двигателя совершается при повороте ротора на 180 градусов, и цикличность двигателя составляет пол-оборота.Fig. 8 shows the moment at which the rotor turned to the position where the left blade with its upper contact edge, which, when the rotor was in the preliminary position, was at the same level with it, reached the point of frictional contact 6, and the lower contact edge reached the point where the inner the surface of the cylindrical stator changes at the truncation site. In this case, the right rotor blade with the protruding contact edge entered the groove of the roller 4. Thus, the combustible mixture of volume 15 was completely compressed and prepared for ignition, and at this position of the rotor it is all concentrated in the volume of the combustion chamber formed by the crescent-shaped recess of the blade 3. Also, with this the position of the rotor, Fig. 8, in the volume 16, the phase of the working stroke ended, and the burnt mixture rushed into the exhaust system of the engine through the exhaust outlet 5 of the stator with its further expansion. In comparison with Fig. 7, in Fig. 8, volume 17 ceased to exist, and in volume 14, the phase of filling with a fresh combustible mixture was completed. It is also important to note that until the moment shown in Fig. 8, the crescent-shaped blades 3 relative to the rotor 2 were stationary and at the time following the moment shown in Fig. 8, they both simultaneously move due to the sliding of the guide pins of the blades in closed grooves in the stator end caps. This moment is depicted in Fig.9. At the same time, the working mixture prepared for ignition continues to be in the volume 15, and the point of friction contact 6, for the time the blades pass through it, ceases to exist. Figure 10 shows the moment at which the blades 3 stopped their movement relative to each other and the rotor and were in their second extreme position, while the contact edge of the upper blade, which during the preliminary half-turn of the rotor slid along the left surface of the stator 1, reached the point of friction contact 6, and at the next instant of time, it detaches from the stator surface. In this case, the second edge of this blade continues to slide and be pressed to the right side of the inner surface of the stator, and at the point of friction contact 6, the rotor body glides along the stator body again. At the time point shown in Fig. 10, in the volume 15, the combustible mixture ignites with the help of a spark slipping between the electrodes of the spark plug, the mixture ignites, the pressure rises sharply, the gases press on the rotor blade 3, causing it to rotate and do a positive job. In this case, the volume 16 is reduced and the exhaust gas is released from the engine into the exhaust system. In volume 14, compression of the pre-filled working mixture begins and its preparation for the next measure. With further rotation of the rotor, it is in the position shown in Fig.7, and the duty cycle of the rotor-blade engine is completed. Thus, a full engine duty cycle occurs when the rotor rotates 180 degrees, and the engine is cyclic half a turn.

На фиг.11 изображен вариант двигателя без разделительного ролика 4. Преимуществом данной схемы по сравнению с вариантами, изображенными на фиг.1-10, является еще большая компактность, меньшее количество движущихся деталей. В данной компоновке ротор и статор имеют две точки фрикционного контакта 6. Лопасти 3 ротора 2 в осевом сечении имеют форму центрально-симметричного четырехугольника, серповидные стороны которого представлены равными дугами. При работе двигателя лопасти 3 проворачиваются на валах 13 тела ротора 2. Отличие данной конструкции от описанных выше заключается в том, что по кинематической схеме двигатель симметричен и лопасти 2 проходят точки фрикционного контакта 6 симметрично, проворачиваясь при этом синхронно в разные стороны на 90 градусов. Для их синхронизации на роторе выполнен механизм с цилиндрическими шестернями 18 и 19. Шестерни 19 валов лопастей 13 соединены между собой через промежуточную шестерню 18, осью которой служит непосредственно вал ротора 2. На вершинах лопастей, на боковой поверхности, имеются выступы 20, которые при вращении скользят в направляющих желобах крышек статора 1, обеспечивая нужное положение лопасти в зависимости от положения ротора 2. Внутренняя поверхность статора 1, между боковой цилиндрической поверхностью и точками фрикционного контакта 6, имеет форму закругления такого вида, чтобы обеспечивалось контактное скольжение двух кромок лопастей одновременно при проходе лопасти через точку 6 и повороте ее в роторе. В конструкции, изображенной на фиг.11, целесообразно, для увеличения срока службы конструкции в местах фрикционного контакта 6 установить цилиндрические ролики, которые бы без проскальзывания катились по поверхности ротора 2. Также двигатель может иметь различные варианты механизма обеспечения положения и проворота лопастей, отличные от предложенной здесь конструкции с направляющими штифтами 20, скользящими в желобах торцевых крышек статора 1, что не отражается на общем принципе его работы.In Fig.11 shows a variant of the engine without the separation roller 4. The advantage of this scheme compared with the options shown in Fig.1-10, is even more compact, fewer moving parts. In this arrangement, the rotor and stator have two frictional contact points 6. The blades 3 of the rotor 2 in the axial section have the shape of a centrally symmetrical quadrangle, the crescent sides of which are represented by equal arcs. When the engine is running, the blades 3 rotate on the shafts 13 of the body of the rotor 2. The difference between this design and those described above is that the motor is symmetrical in the kinematic scheme and the blades 2 pass the points of friction contact 6 symmetrically, while turning 90 degrees synchronously in different directions. For their synchronization, a mechanism with cylindrical gears 18 and 19 is made on the rotor. The gears 19 of the shafts of the blades 13 are interconnected via an intermediate gear 18, the axis of which is the rotor shaft 2 directly. At the tops of the blades, on the side surface, there are protrusions 20 that rotate slide in the guide grooves of the covers of the stator 1, providing the desired position of the blade depending on the position of the rotor 2. The inner surface of the stator 1, between the lateral cylindrical surface and the points of friction contact 6, has a rounding shape of such a type that contact sliding of two edges of the blades is ensured simultaneously when the blade passes through point 6 and rotates it in the rotor. In the design depicted in FIG. 11, it is advisable to increase cylindrical rollers in the places of frictional contact 6 to increase the service life of the structure, which would slip on the surface of the rotor 2 without slipping. The engine may also have different versions of the mechanism for ensuring the position and rotation of the blades, different from the design proposed here with guide pins 20, sliding in the grooves of the end caps of the stator 1, which does not affect the general principle of its operation.

Таким образом, в предложенном двигателе работа воспламененной, сгорающей горючей смеси направлена непосредственно на совершение простого вращательного движения, что позволяет уйти от таких негативных процессов, присутствующих в традиционных двигателях, как вибрация или ударные воздействия, что в конечном итоге значительно увеличивает срок их службы. Соотношение литровой мощности к массе и габаритам двигателя значительно более выгодное, чем у поршневых двигателей и роторных конструкций Ф.Ванкеля. Двигатель, по сравнению с традиционными поршневыми, имеет малое количество деталей, что снижает себестоимость его производства, упрощает эксплуатацию и ремонт.Thus, in the proposed engine, the operation of the ignited, burning combustible mixture is aimed directly at performing a simple rotational movement, which allows avoiding such negative processes present in traditional engines as vibration or shock, which ultimately significantly increases their service life. The ratio of liter power to mass and size of the engine is much more favorable than that of piston engines and rotary structures of F. Wankel. The engine, in comparison with traditional piston engines, has a small number of parts, which reduces the cost of its production, simplifies operation and repair.

Claims (2)

1. Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, содержащий статор и ротор с подвижными лопастями, отличающийся тем, что статор имеет точку фрикционного контакта с ротором и разделительный ролик, разделяющие пространство между ротором и статором на объемные части, с отверстиями для поступления рабочей смеси и удаления отработанных газов, в которых происходят термодинамические процессы расширения и сжатия рабочей смеси, подвижные лопасти синхронизированы между собой посредством шестеренчатого зацепления непосредственно или через промежуточные шестерни, на внутренней поверхности торцевых крышек статора выполнены замкнутые желоба-канавки, обеспечивающие прилегание кромки лопасти к поверхности статора и положение лопастей в зависимости от положения ротора при вращении.1. A rotary vane internal combustion engine comprising a stator and a rotor with movable blades, characterized in that the stator has a frictional contact point with the rotor and a separation roller dividing the space between the rotor and the stator into volumetric parts, with openings for the input of the working mixture and removal exhaust gases, in which the thermodynamic processes of expansion and contraction of the working mixture take place, the moving blades are synchronized with each other by gearing directly or through intermediate gears, closed grooves-grooves are made on the inner surface of the end caps of the stator, which ensure that the blade edges fit to the stator surface and the position of the blades depending on the position of the rotor during rotation. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что тело ротора располагается на оси вращения (на валу), а лопасти ротора при прохождении точки фрикционного контакта, вращаясь на оси ротора или передвигаясь по дуге из одного крайнего положения в другое, ограничивая двумя гранями сжатый объем газа между собой и телом статора, переносят его через точку фрикционного контакта из области сжатия в область сгорания и расширения.2. The engine according to claim 1, characterized in that the rotor body is located on the axis of rotation (on the shaft), and the rotor blades when passing the point of friction contact, rotating on the axis of the rotor or moving along an arc from one extreme position to another, limiting with two faces the compressed volume of gas between itself and the stator body, transfer it through the point of friction contact from the compression region to the region of combustion and expansion.
RU2005126219/06A 2005-08-18 2005-08-18 Rotary-vane internal combustion engine RU2294444C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005126219/06A RU2294444C1 (en) 2005-08-18 2005-08-18 Rotary-vane internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005126219/06A RU2294444C1 (en) 2005-08-18 2005-08-18 Rotary-vane internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2294444C1 true RU2294444C1 (en) 2007-02-27

Family

ID=37990708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005126219/06A RU2294444C1 (en) 2005-08-18 2005-08-18 Rotary-vane internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2294444C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4971002A (en) Rotary internal combustion engine
RU2528796C2 (en) Internal combustion engine: six-stroke rotary engine with spinning gates, separate rotor different-purpose sections, invariable volume combustion chambers arranged in working rotors
KR20070119689A (en) Radial axis, spherical based rotary machines
RU2392460C2 (en) Rotary-piston internal combustion engine
WO2003052245A1 (en) Sequential rotary piston engine
US3902465A (en) Rotary engine
US3902829A (en) Rotary power device
US3435808A (en) Rotary engine
US10920589B2 (en) Six-stroke rotary-vane internal combustion engine
RU2294444C1 (en) Rotary-vane internal combustion engine
WO2008079039A1 (en) Rotary-vane internal combustion engine
RU2477376C2 (en) Internal combustion engine: five-stroke rotary engine with rotary gates, separate working medium compression and expansion sections, and isolated invariable-volume combustion chambers
RU2699864C1 (en) Volumetric type rotary machine
RU2477377C2 (en) Internal combustion engine: five-stroke rotary engine with one central rotary gate shared by separate working medium compression and expansion sections, and isolated invariable-volume combustion chambers
RU2054122C1 (en) Rotor-vane engine
RU2422652C2 (en) Rotary-bladed cold internal combustion engine
RU2539412C1 (en) Rotary two-chamber internal combustion engine
RU2754834C1 (en) Rotary detonation engine
RU9263U1 (en) CONTINUOUS COMBUSTION ROTARY ENGINE
RU2799697C1 (en) Rotary piston internal combustion engine with variable compression rate
RU2693550C1 (en) Internal combustion rotor engine with asymmetric compression and expansion
RU2220308C2 (en) Rotary engine
RU2602938C1 (en) Rotary internal combustion engine
JPH028121B2 (en)
US4227506A (en) Internal combustion engine

Legal Events

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

Effective date: 20070819