RU2315189C2 - Rotary internal combustion engine (versions) - Google Patents
Rotary internal combustion engine (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2315189C2 RU2315189C2 RU2005133276/06A RU2005133276A RU2315189C2 RU 2315189 C2 RU2315189 C2 RU 2315189C2 RU 2005133276/06 A RU2005133276/06 A RU 2005133276/06A RU 2005133276 A RU2005133276 A RU 2005133276A RU 2315189 C2 RU2315189 C2 RU 2315189C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- engine
- shaft
- section
- housing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Description
Роторный ДВС двухсекционный с двумя камерами сжатия, накрест расположенными над корпусом и запирающимися с двух сторон клапанами; с трехслойным раздвижным шибером, предотвращающим пропуски газов между шибером и корпусом; с П-образным уплотнителем, предотвращающим пропуски газов между ротором и корпусом; с газораспределительным механизмом, включающим кулачковый распредвал, два опорных валика с коромыслами, клапаны и золотники. В каждой секции двигателя совершаются все рабочие процессы двигателя.Two-section rotary ICE with two compression chambers, located crosswise above the body and valves that can be locked on both sides; with a three-layer sliding gate, preventing the passage of gases between the gate and the housing; with a U-shaped seal that prevents the passage of gases between the rotor and the housing; with gas distribution mechanism including cam camshaft, two support rollers with rocker arms, valves and spools. In each section of the engine, all engine work processes are performed.
Второй вариант двигателя также с двумя камерами сжатия, параллельно размещенными в утолщенной части корпуса и запирающимися с обеих сторон клапанами; с теми же шибером, П-образным уплотнителем и газораспределительным механизмом, но без золотников. Двигатель может быть использован как реверсивный при сблокировании систем всасывания и выхлопа путем взаимного их переключения. Рабочие процессы разделены по секциям.The second version of the engine also has two compression chambers, located in parallel in the thickened part of the body and valves that can be locked on both sides; with the same gate, U-shaped seal and gas distribution mechanism, but without spools. The engine can be used as a reversible one when interlocking the intake and exhaust systems by switching between them. Workflows are divided into sections.
В обоих двигателях достигается возможность получения высокой степени сжатия и надежной экономичной работы.Both engines achieve the possibility of obtaining a high degree of compression and reliable economical operation.
Изобретение относится к машиностроению роторных ДВС.The invention relates to mechanical engineering of rotary engine.
Известен роторный ДВС, патент RU 2161708. Двигатель имеет неподвижный корпус с впускными и выпускными окнами, ротор, камеры переменного объема.Known rotary ICE, patent RU 2161708. The engine has a fixed housing with inlet and outlet windows, a rotor, cameras of variable volume.
Недостатками названного двигателя являются: перетекание газов из камер переменного объема с большим давлением в камеры с меньшим давлением через зазоры соприкасающихся торцевых поверхностей ротора с корпусом; через зазоры между выступами-поршнями ротора с корпусом; через линейный контакт соприкосновения заслонок с ротором; через зазоры между заслонками и торцевыми поверхностями корпуса; через зазоры между заслонками и их камерами; малый ход ротора при расширении газов; потребность очень жестких пружин к заслонкам для непрерывного контакта заслонок с ротором при переходе выступами-поршнями кромок заслонок, что вызывает большую силу трения, значительный износ соприкасающихся поверхностей и затрату энергии на преодоление трения и сжатие пружин. При слабых пружинах заслонка будет создавать ударные действия, что также влечет разрушение поверхностей и смешивание воспламененных газов с газами зоны сжатия. Таким образом, в конструкции невозможно создать высокую степень сжатия, проблематична возможность работы, а если и заработает, то неэкономично.The disadvantages of this engine are: the flow of gases from chambers of variable volume with high pressure into chambers with less pressure through the gaps of the contacting end surfaces of the rotor with the housing; through the gaps between the protrusions-pistons of the rotor with the housing; through the linear contact of the contact of the shutters with the rotor; through the gaps between the shutters and the end surfaces of the housing; through the gaps between the dampers and their cameras; small stroke of the rotor during gas expansion; the need for very stiff springs to the dampers for continuous contact of the dampers with the rotor when the protrusions-pistons go over the edges of the dampers, which causes a large friction force, significant wear of the contacting surfaces and energy consumption for overcoming friction and compressing the springs. With weak springs, the damper will create impact actions, which also entails the destruction of surfaces and mixing of ignited gases with the gases of the compression zone. Thus, it is impossible to create a high degree of compression in the design, the ability to work is problematic, and if it works, then it is uneconomical.
Известен роторный ДВС, патент RU 2056512, состоящий из двух секций, каждая из которых включает одну из двух цилиндрических частей ротора, соединенных общей осью, и содержит рабочую полость вокруг ротора, разделяемую на две камеры переменного объема зоной сопряжения окружности ротора и корпуса и поршнем, выдвигающимся из тела ротора.Known rotary ICE, patent RU 2056512, consisting of two sections, each of which includes one of two cylindrical parts of the rotor connected by a common axis, and contains a working cavity around the rotor, divided into two chambers of variable volume by the interface between the circumference of the rotor and the housing and the piston, protruding from the body of the rotor.
Недостатками этого двигателя являются: невозможность получения стабильного высокого давления в камере сжатия, т.к. газы из этой камеры будут постоянно перетекать в обе секции через перепускной канал, а в секциях - в камеры переменного объема с меньшим давлением через зазоры между ротором и корпусом по торцевым поверхностям и по цилиндрической образующей линии их соприкосновения; а также пропуски газов будут через неплотности контактов поршня, разделяющего рабочую зону на камеры переменного объема, с корпусом, и также по торцевым поверхностям и по цилиндрической образующей линии их контакта из камеры переменного объема с большим давлением в камеру с меньшим давлением. Кроме падения давления газов они будут смешиваться. Пружины в поршнях работать не будут из-за высоких температур. Следовательно, не только экономичность, но работоспособность конструкции сомнительна.The disadvantages of this engine are: the inability to obtain a stable high pressure in the compression chamber, because gases from this chamber will constantly flow into both sections through the bypass channel, and in sections into the chambers of variable volume with lower pressure through the gaps between the rotor and the housing along the end surfaces and along the cylindrical generatrix of their contact line; as well as gas passes will be through the leaks of the contacts of the piston dividing the working area into chambers of variable volume, with the housing, and also along the end surfaces and along the cylindrical generatrix of their contact line from the chamber of variable volume with high pressure into the chamber with lower pressure. In addition to the gas pressure drop, they will mix. The springs in the pistons will not work due to high temperatures. Therefore, not only profitability, but the performance of the design is doubtful.
Цель изобретения - создание работоспособного и надежного двигателя с высоким КПД.The purpose of the invention is the creation of a workable and reliable engine with high efficiency.
Цель достигается в роторном двигателе внутреннего сгорания, содержащем цилиндрический корпус, разделенный поперечной перегородкой на две секции с впускными и выпускными окнами; двухсекционный ротор с радиальными пазами, жестко объединенный общим валом и размещенный в соответствующих секциях с поверхностным контактом в торцевых и линейным в цилиндрической частях корпуса; элемент разделения рабочей камеры между корпусом и ротором - шибер, установленный в радиальном пазу каждого ротора с возможностью радиального перемещения, для образования камер переменного объема соответственно для впуска, сжатия, расширения и выпуска газов. Согласно изобретению двигатель имеет две камеры сжатия, накрест расположенные одна над другой, с двусторонним отсечением их от соответствующих камер переменного объема с помощью регулируемых на открытие-закрытие клапанов; кулачковый распредвал с приводом от вала отбора мощности через зубчатую передачу; два опорных валика с коромыслами; золотники в виде круглого стержня с вырезом для впуска и выпуска газов в каждой секции с зубчатыми секторами, рычагами и пружинами; трехслойные раздвижные шиберы с лабиринтным уплотнением; П-образные уплотнители в корпусе в зоне постоянного линейного касания ротора с корпусом по цилиндрической образующей и продолжением по торцевым поверхностям с обеих сторон к валу ротора; в каждой секции совершаются все рабочие процессы двигателя за два оборота вала. Шибер может состоять из трех пластин, составленных из восьми элементов, имеющий возможность перемещаться комплектами элементов как в осевом, так и в радиальном направлении, а также раздвигаться между отдельными элементами, обеспечивая непроницаемость газов через контакт шибера с корпусом благодаря наличию постоянного трехлинейного контакта элементов шибера с корпусом как по цилиндрической образующей, так и по торцевым поверхностям, и при любом положении ротора, образуя в местах соприкосновения с корпусом лабиринтное уплотнение. П-образный уплотнитель может состоять из горизонтального и двух вертикальных уплотнителей в виде прямоугольных стержней с лабиринтными канавками, подвижно взаимодействующих между собой; горизонтальный уплотнитель с каждого конца имеет жестко соединенный с ним под прямым углом рычаг с наклонным окном, с входящим в последнее штырем вертикального уплотнителя, для перемещения вертикального уплотнителя к торцу ротора при опускании горизонтального уплотнителя после выхода из контакта шибера с уплотнителями; в месте стыкования уплотнителей имеются каналы для прохода газов из камер переменного объема в пазы уплотнителей и воздействия этих газов на уплотнители с тыльной стороны с целью прижатия их к поверхностям ротора; горизонтальный уплотнитель имеет клиновидный двухлепестковый рычаг-подъемник, а вертикальные уплотнители имеют скос для плавного вхождения в контакт шибера с уплотнителями и вдавливания их в свои пазы на время перехода через них шибера.The goal is achieved in a rotary internal combustion engine comprising a cylindrical body divided by a transverse partition into two sections with inlet and outlet windows; a two-section rotor with radial grooves, rigidly connected by a common shaft and placed in the corresponding sections with surface contact in the end and linear in the cylindrical parts of the housing; the separation element of the working chamber between the housing and the rotor is a gate mounted in the radial groove of each rotor with the possibility of radial movement to form chambers of variable volume, respectively, for the inlet, compression, expansion and exhaust of gases. According to the invention, the engine has two compression chambers, crosswise located one above the other, with two-sided clipping them from the respective chambers of variable volume by means of valves adjustable for opening and closing; camshaft driven by a power take-off shaft through a gear transmission; two support rollers with rocker arms; spools in the form of a round rod with a cutout for the inlet and outlet of gases in each section with gear sectors, levers and springs; three-layer sliding gates with a labyrinth seal; U-shaped seals in the housing in the area of constant linear contact of the rotor with the housing along the cylindrical generatrix and continued along the end surfaces from both sides to the rotor shaft; in each section, all engine work processes are completed in two shaft rotations. The gate can consist of three plates made up of eight elements, which can be moved by sets of elements in both axial and radial directions, and also can be moved apart between the individual elements, ensuring the impermeability of gases through the gate contact with the housing due to the constant three-linear contact of the gate elements with the housing both along the cylindrical generatrix and along the end surfaces, and at any position of the rotor, forming a labyrinth seal at the points of contact with the housing. A U-shaped seal can consist of horizontal and two vertical sealants in the form of rectangular rods with labyrinth grooves, movably interacting with each other; the horizontal seal at each end has a lever rigidly connected to it at right angles with an inclined window, with the vertical seal included in the last pin, to move the vertical seal to the rotor end when lowering the horizontal seal after exiting the gate contact with the seals; at the docking point of the seals there are channels for the passage of gases from the chambers of variable volume into the grooves of the seals and the impact of these gases on the seals from the back in order to press them to the surfaces of the rotor; the horizontal seal has a wedge-shaped two-leaf lift arm, and the vertical sealants have a bevel for smoothly entering the gate into contact with the gaskets and pressing them into their grooves while the gate passes through them.
В другом варианте цель достигается в роторном двигателе внутреннего сгорания, содержащем цилиндрический корпус, разделенный поперечной перегородкой на две секции с впускными и выпускными окнами; двухсекционный ротор с радиальными пазами, жестко объединенный общим валом и размещенный в соответствующих секциях с поверхностным контактом в торцевых и линейным в цилиндрической частях корпуса; элемент разделения рабочей камеры между корпусом и ротором - шибер, установленный в радиальном пазу каждого ротора с возможностью радиального перемещения, для образования камер переменного объема соответственно для впуска, сжатия, расширения и выпуска газов. Согласно другому варианту изобретения двигатель имеет две параллельные между собой камеры сжатия, размещенные в утолщенной части корпуса, с двусторонним отсечением их от соответствующих камер переменного объема с помощью регулируемых на открытие-закрытие клапанов; кулачковый распредвал с приводом от вала отбора мощности через зубчатую передачу; два опорных валика с коромыслами; трехслойные раздвижные шиберы с лабиринтным уплотнителем; П-образные уплотнители в корпусе в зоне постоянного линейного касания ротора с корпусом по цилиндрической образующей и продолжением по торцевым поверхностям с обеих сторон к валу ротора. Клапаны камер сжатия могут быть расположены два в одной секции на линии, параллельной оси вала, и два в другой секции на симметричной относительно вертикальной оси двигателя линии и также параллельной оси вала. При переключении окон двигателя с подвода воздуха или горючей смеси на трубу выхлопа в одной секции, а в другой - окна с трубой выхлопа на подвод свежего заряда двигатель будет работать с вращением вала в противоположном направлении, т.е. двигатель становится реверсивным, причем без других дополнительных переключений газораспределительных клапанов.In another embodiment, the goal is achieved in a rotary internal combustion engine comprising a cylindrical body divided by a transverse partition into two sections with inlet and outlet windows; a two-section rotor with radial grooves, rigidly connected by a common shaft and placed in the corresponding sections with surface contact in the end and linear in the cylindrical parts of the housing; the separation element of the working chamber between the housing and the rotor is a gate mounted in the radial groove of each rotor with the possibility of radial movement to form chambers of variable volume, respectively, for the inlet, compression, expansion and exhaust of gases. According to another embodiment of the invention, the engine has two parallel compression chambers located in the thickened part of the housing, with two-sided cutting them from the respective chambers of variable volume by means of valves that are adjustable for opening and closing; camshaft driven by a power take-off shaft through a gear transmission; two support rollers with rocker arms; three-layer sliding gates with a labyrinth seal; U-shaped seals in the housing in the area of constant linear contact of the rotor with the housing along the cylindrical generatrix and continued along the end surfaces from both sides to the rotor shaft. The valves of the compression chambers can be located two in one section on a line parallel to the axis of the shaft, and two in another section on a line symmetrical with respect to the vertical axis of the engine and also parallel to the axis of the shaft. When switching the engine windows from supplying air or a combustible mixture to the exhaust pipe in one section, and in the other window with the exhaust pipe to supplying a fresh charge, the engine will work with the shaft rotating in the opposite direction, i.e. the engine becomes reversible, without any other additional switching of the gas distribution valves.
Сущность изобретения. У цилиндрического двухсекционного корпуса, наружная и внутренняя окружности которого эксцентричны, имеются две камеры сжатия, накрест расположенные одна над другой и запирающиеся с обеих сторон клапанами. В пазу каждого ротора трехслойный составной шибер, плотно прилегающий трехлинейно с лабиринтом к поверхностям рабочей камеры как по цилиндрической образующей, так и по торцевым поверхностям, предотвращающий пропуски газов между шибером и корпусом. Для устранения пропуска газов между ротором и корпусом по цилиндрической образующей их касания и по торцевым поверхностям в пазу корпуса устанавливается П-образный уплотнитель. Двигатель имеет газораспределительный механизм с кулачковым распредвалом, двумя опорными валиками с коромыслами, клапанами и золотниками. В каждой секции двигателя происходят все рабочие процессы ДВС за два оборота вала.SUMMARY OF THE INVENTION The cylindrical two-section housing, the outer and inner circles of which are eccentric, has two compression chambers, located crosswise one above the other and locked by valves on both sides. In the groove of each rotor there is a three-layer composite gate that fits tightly three-linearly with the labyrinth to the surfaces of the working chamber along the cylindrical generatrix and along the end surfaces, which prevents the passage of gases between the gate and the housing. To eliminate the passage of gases between the rotor and the housing along the cylindrical generatrix of their touch and along the end surfaces, a U-shaped seal is installed in the groove of the housing. The engine has a gas distribution mechanism with cam camshaft, two support rollers with rocker arms, valves and spools. In each section of the engine, all the internal combustion engine working processes take place over two shaft turns.
В другом варианте двигателя две камеры сжатия параллельно расположены в утолщенной части корпуса и запираются с обеих сторон клапанами. Рабочие процессы в секциях разделены и постоянны, что хотя и вызывает неравномерный нагрев по секциям, но предлагаемый двигатель наряду с достоинствами первого варианта по уплотнениям соприкасающихся поверхностей может быть использован как реверсивный при сблокировании систем всасывания и выхлопа для переключения их на взаимно обратное движение газов и противоположное вращение вала. Причем газораспределение проще без золотников с их секторами и рычагами. Цель достигается в результате надежного разделения камер переменного объема трехлинейным шибером с лабиринтными каналами с плотным прилеганием его к рабочим поверхностям корпуса и в радиальном и в осевом направлениях, а также надежного контакта без зазоров по линии касания ротора с цилиндрической образующей корпуса и в продолжении этой линии под прямым углом в торцевых поверхностях к валу ротора благодаря П-образному уплотнителю и также с лабиринтами, достигается возможность получения высокой степени сжатия, а в сочетании с запирающимися с двух сторон клапанами камер сжатия и регулируемым газораспределением получения надежной и экономичной работы двигателя в обоих вариантах.In another embodiment of the engine, two compression chambers are located in parallel in the thickened part of the housing and are locked on both sides by valves. The working processes in the sections are divided and constant, which, although it causes uneven heating in the sections, but the proposed engine along with the advantages of the first option for sealing contact surfaces can be used as a reversible one when interlocking the suction and exhaust systems to switch them to mutually reverse gas movement and vice versa shaft rotation. Moreover, gas distribution is easier without spools with their sectors and levers. The goal is achieved as a result of reliable separation of chambers of variable volume by a three-linear gate with labyrinth channels with a snug fit to the working surfaces of the housing in both radial and axial directions, as well as reliable contact without gaps along the contact line of the rotor with the cylindrical generatrix of the housing and in the continuation of this line under Due to the U-shaped seal and also with labyrinths, a right angle in the end surfaces to the rotor shaft allows achieving a high compression ratio, and in combination with locking Mixing from two sides with valves of compression chambers and variable gas distribution for reliable and economical operation of the engine in both versions.
Перечень фигур:List of figures:
фиг.1 - двигатель с разрезом правой секции;figure 1 - engine with a cut of the right section;
фиг.2 - двигатель, вид сверху;figure 2 - engine, top view;
фиг.3 - двигатель, вид на передаточный механизм распредвала и золотников. Сечение А-А;figure 3 - engine, view of the transmission mechanism of the camshaft and spools. Section AA;
фиг.4 - двигатель, поперечный разрез. Сечение Б-Б и В-В;figure 4 - engine cross section. Section BB and BB;
фиг.5 - шибер в сборе;figure 5 - the gate assembly;
фиг.6 и 7 - половинки наружной пластины шибера;6 and 7 - halves of the outer plate of the gate;
фиг.8-11 - элементы средней пластины шибера;8-11 - elements of the middle plate of the gate;
фиг.12 - П-образный уплотнитель в сборе;Fig - U-shaped seal assembly;
фиг.13 - горизонтальный уплотнитель;Fig - horizontal seal;
фиг.14 - вертикальный уплотнитель /левый/;Fig - vertical seal / left /;
фиг.15 - 19 - изображен второй вариант двигателя;Fig - 19 - shows a second variant of the engine;
фиг.19 - вид на двигатель сверху, на камеры сжатия без крышки;Fig - view of the engine from above, on the compression chamber without a cover;
фиг.20 - выступы в пазу ротора для пазов шибера. Сечение Г-Г показано без шибера.Fig - protrusions in the groove of the rotor for the grooves of the gate. The cross section GG is shown without a gate.
Предлагаемый двигатель (вариант первый) состоит из цилиндрического двухсекционного неподвижного корпуса 1, наружная и внутренняя окружности которого эксцентричны, разделенного по секциям перегородкой 2, закрытого с обоих торцов крышками 3, с двумя камерами сжатия 4 и 5; в каждой секции размещается эксцентрично относительно внутренней окружности корпуса ротор 6, в пазу которого подвижно помещается шибер 7, разделяющий рабочую камеру между поверхностями ротора и корпуса на две камеры переменного объема 8 и 9. Вал 10 роторов обеих секций имеет соединение между собой шлицевым или вильчатым способом в районе перегородки и опирается на подшипники качения в торцевых крышках корпуса и в перегородке 2. Продолжением вала ротора является вал отбора мощности. Механизм газораспределения включает кулачковый распредвал 11 с зубчатой передачей 12, два опорных валика 13 с коромыслами, клапаны 14 и 15 впуска газов в камеры сжатия, клапаны 16 и 17 выпуска газов из камер сжатия, золотники 18 в виде круглых стержней с вырезами в районе окон корпуса для впуска свежего заряда и 19 для выпуска отработанных газов с соответствующими рычагами привода и зубчатыми секторами 20.The proposed engine (option one) consists of a cylindrical two-sectional
Для предотвращения пропуска газов через зазоры и неплотности сопряженных деталей двигатель имеет уплотнительные устройства - составной шибер и П-образный уплотнитель, оба с лабиринтами из выступов с канавками.To prevent the passage of gases through the gaps and leaks of the mating parts, the engine has sealing devices - a composite gate and a U-shaped seal, both with labyrinths from protrusions with grooves.
Шибер 7 состоит из трех составных пластин, которые образованы из восьми элементов, и все они взаимно перекрывают места стыковки как в осевом, так и в радиальном направлении, т.е. соединены между собой подвижным замковым способом, фиг.5-11. Каждая половинка наружных пластин имеет окно 21 с входящим в это окно штифтом 22 средней пластины. Средняя пластина состоит из четырех частей. Две верхние при рассмотрении шибера над осью ротора вместе с половинками наружных объединены в два пакета по три элемента с помощью штифтов 22. Эти пакеты могут перемещаться как в радиальном, так и в осевом направлении. В осевом направлении они перемещаются на величину износа пластин шибера и торцевых поверхностей корпуса, вместе с нижними частями /элементами/ средней пластины, фиг.10, 11, для чего в утолщениях имеются пазы 23 и выступы 24, фиг.20, у ротора 6, не допускающие перемещения нижних частей средней пластины в радиальном направлении. Причем все наружные половинки пластин могут смещаться относительно средних в радиальном направлении в обе стороны, для чего окна 21 имеют овальную форму, допускающие такие смещения.The
Шибер 7 перемещается в пазу ротора 6 в радиальном направлении под действием центробежных сил инерции и давления газов рабочей камеры на наружные пластины со стороны оси ротора 6 к периферии, куда газы проникают по установленному каналу 25 между половинками наружных пластин. Те же газы действуют на те же наружные пластины в канале 25 и в осевом направлении, т.е. раздвигают эти половинки, а следовательно, и оба пакета элементов пластин, составляющих шибер, обеспечивая плотное подвижное соприкосновение всех элементов шибера с поверхностями рабочей камеры при любом положении ротора 6.The
Сборка шибера 7 с ротором 6. Устанавливаются половинки нижней части средней пластины, фиг.10, 11, 20, с вхождением в пазы 23 выступов 24 в пазах ротора 6 с обеих сторон ротора. Затем собранные два активно-подвижных пакета наружных и верхних частей средней пластины, объединенных штифтом 22, фиг.6-9, устанавливаются в паз ротора 6 сверху. После чего собранный ротор 6 с шибером 7 устанавливается в рабочую камеру корпуса 1.The assembly of the
В двигателях большей мощности в местах касания ротора с цилиндрической образующей корпуса и в направлении к оси вала 10 в торцевых поверхностях устанавливается в пазах корпуса П-образный уплотнитель, фиг.12, содержащий горизонтальный уплотнитель, фиг.13, и два вертикальных, фиг.14. Горизонтальный имеет уклон от параллельности с шибером 7 на величину своей ширины и клиновидный двухлепестковый подъемник 26. Вертикальные имеют скос 27, уменьшающийся по мере удаления от вала 10. Подъемник 26 и скосы 27 служат для плавного вдавливания уплотнителей на величину зазора между ротором и корпусом, в свои пазы шибером 7 на время прохождения его через уплотнители. Уклон горизонтального уплотнителя служит для исключения заклинивания его с шибером и от разрушения их. Лабиринты служат для предотвращения утечки газов через соприкасающиеся поверхности из камер переменного объема с большим давлением в камеры с меньшим давлением.In engines of higher power, in the places where the rotor touches the cylindrical generatrix of the housing and in the direction to the axis of the
Горизонтальный уплотнитель, фиг.13, с обеих сторон имеет жестко соединенные с ним под прямым углом рычаги с наклонным окном 28, для входящего в это окно штыря 29 вертикального уплотнителя, служащее для перемещения вертикального уплотнителя к торцу ротора при опускании горизонтального уплотнителя после выхода из контакта с ним шибера 7. В месте стыкования уплотнителей, горизонтального с вертикальным, имеются каналы 30 для прохода газов из камер переменного объема в пазы уплотнителей и воздействия этих газов на уплотнители с тыльной стороны, с целью прижатия их к поверхностям ротора. Горизонтальный уплотнитель действует и собственным весом.The horizontal seal, Fig. 13, on both sides has levers rigidly connected to it at right angles with an
Конструктивный минимальный угол в проекции поперечного сечения двигателя, между клапанами впуска газов в камеру сжатия и выпуска из нее, при работе двигателя особенно на тяжелом топливе зависит от оптимальной быстроходности двигателя и от качества применяемого топлива по необходимой величине задержки самовоспламенения топлива. Максимальный угол ограничивается в небольшой степени экономичностью.The design minimum angle in the projection of the cross section of the engine between the gas inlet and exhaust valves of the compression chamber when the engine is operating especially on heavy fuel depends on the optimal engine speed and on the quality of the fuel used according to the required amount of fuel self-ignition delay. The maximum angle is limited to a small extent by efficiency.
Двигатель (вариант второй) содержит корпус 31, разделенный перегородкой 32, закрытый с обоих торцов крышками 33, и имеет две камеры сжатия 34 и 35, располагающиеся параллельно между собой в утолщенной части корпуса 31; ротор 36, в пазу которого подвижно помещается шибер 37, разделяющий рабочую камеру между поверхностями ротора и корпуса на две камеры переменного объема 38 и 39; вал 40. Механизм газораспределения включает кулачковый распредвал 41 с зубчатой передачей 42, два опорных валика с коромыслами, клапаны 44 и 45 в одной секции двигателя, расположенные на одной линии, параллельной оси вала, а также и клапаны 46 и 47 в другой секции, но по другую сторону от вертикальной оси симметрии двигателя, в проекции поперечного сечения двигателя; отсутствуют золотники с их секторами и рычагами, т.к. окна для впуска свежего заряда в одной секции и выпуска отработанных газов в другой не перекрываются. Конструкция проще.The engine (second option) contains a
Двигатель (вариант первый) работает следующим образом. При вращении вала и ротора 6 в камерах переменного объема /КПО/ происходят процессы: в первой секции в КПО 8 - всасывание, в КПО 9 - выхлоп, в другой секции соответственно - рабочий ход и сжатие. При этом открыты клапаны 15, 16 и золотники 18, 19 первой секции. В первой секции свежий заряд в КПО 8 поступает через открытый золотник 18, а из КПО 9 вытесняются отработанные газы через золотник 19. Во второй секции газы или газовая смесь из КПО 9 через открытый клапан 15 поступают в камеру сжатия /КС/ 5, а газы из КС 4 через открытый клапан 16 поступают в КПО 8.The engine (option one) works as follows. When the shaft and
При прохождении шиберами 7 в обеих секциях через окна клапанов 14, 15 и золотников 19 в обеих секциях закрывается клапан 15, после чего открывается золотник 19 второй секции, через который начинается выхлоп. Клапаны 14 и 17 закрыты, а 16 открыт. Золотники 18 и 19 первой секции открыты, а 18 второй секции закрыт. В КС 5 подается порция топлива через форсунку или искра зажигания.When the
При прохождении шиберами 7 окон клапанов 16, 17 и золотников 18 в обеих секциях закрываются золотники 18, 19 первой секции и клапан 16 второй секции, после чего открываются клапаны 14, 17 и золотник 18 второй секции. Клапан 15 закрыт, а золотник 19 второй секции открыт. Воспламененные газы в КС 5 через открытый клапан 17 устремляются в КПО 8, где и происходит расширение газов, т.е. рабочий ход. В КПО 9 происходит вытеснение газов в КС 4 через клапан 14 - процесс сжатия. Во второй секции в КПО 8 - процесс всасывания через золотник 18, а в КПО 9 - выпуск отработанных газов через золотник 19 второй секции - выхлоп.When the
При прохождении шиберами 7 окон клапанов 14, 15 и золотников 19 закрывается клапан 14, после чего открывается золотник 19 первой секции для выхлопа. Открыты клапан 17 и золотники 18, 19 второй секции. Закрыты клапаны 15, 16 и золотник 18 первой секции. В КС 4 подается топливо или искра.When the
При происхождении шиберами 7 окон клапанов 16, 17 и золотников 18 закрываются клапан 17 и золотники 18, 19 второй секции, после чего открываются клапаны 16, 15 и золотник 18 первой секции. Клапан 14 закрыт, золотник 19 первой секции открыт. У первой секции в КПО 8 происходит процесс всасывания через золотник 18, а в КПО 9 - выхлоп через золотник 19. Во второй секции в КПО 8 - рабочий ход, газы поступают из КС 4 через клапан 16, а в КПО 9 - сжатие и вытеснение газов в КС 5 через клапан 15.When the
Далее действия и процессы повторяются. Нагнетание свежего заряда, т.е. газов или смеси, в КС происходит из одной секции, а выпуск воспламененных в ней газов в другую. В последующий оборот вала нагнетание свежего заряда из другой секции во вторую КС, а воспламененные в ней газы выходят в первую секцию и т.д. Так, за два оборота вала в каждой секции совершаются все процессы ДВС. И за каждый оборот эти процессы совершаются в обеих секциях.Further actions and processes are repeated. Forcing a fresh charge, i.e. gases or mixtures in KS comes from one section, and the release of gases ignited in it to another. In the subsequent rotation of the shaft, the injection of fresh charge from another section into the second compressor station, and the gases ignited in it, exit to the first section, etc. So, for two turns of the shaft in each section, all ICE processes are performed. And for each revolution, these processes occur in both sections.
При вращении ротора соприкосновение шибера 7 с внутренней поверхностью корпуса 1 площадь их контакта меняется от максимальной ширины шибера до линейной. Предлагаемая конструкция шибера позволяет увеличить этот контакт в три раза, т.к. все три пластины шибера постоянно имеют такой контакт при любом положении ротора, имея возможность смещения наружных пластин относительно средних в обе стороны благодаря наличию окон 21 в наружных пластинах, фиг.6, 7, для штифтов 22, фиг.8, 9, с зазором на такое смещение, а образованный между пластинами лабиринт еще более увеличивает надежность непроницаемости газов через контактирующие поверхности шибера с корпусом.When the rotor rotates, the contact of the
При износе торцевых поверхностей шибера 7 и корпуса 1 появление зазора исключается раздвижением половинок шибера в осевом направлении, для чего у нижних частей /элементов/ средних пластин шибера образованы пазы 23, фиг.10, 11, для входящих в них выступов 24 ротора 6, фиг.20.When the end surfaces of the
Взаимодействие уплотнительных элементов. При сближении шибера 7 с П-образным уплотнителем, фиг.12, шибер набегает на клиновидный двухлепестковый подъемник 26 горизонтального уплотнительного и на скосы 27 вертикальных уплотнителей, плавно отжимает эти уплотнители в свои пазы на величину зазора между ротором и корпусом. После сбегания шибера с уплотнителей горизонтальный уплотнитель, фиг.13, опускается до соприкосновения с ротором под действием собственного веса и давления газов, проникающих в тыльную часть уплотнителей по каналам 30, фиг.12, со стороны КПО 9; одновременно прижимаются к торцам ротора и вертикальные уплотнители, т.к. при опускании горизонтального уплотнителя наклонные окна 28 в его вертикальных рычагах воздействуют на штыри 29 вертикальных уплотнителей, а также под действием давления газов с тыльной стороны из тех же каналов 30, прижимающих их к ротору.The interaction of the sealing elements. When approaching the
Работа двигателя по второму варианту - отличительные особенности. При вращении вала 40, фиг.15-19, в КПО происходят процессы: в первой секции в КПО 38 - расширение газов, в КПО 39 - выхлоп, в другой секции соответственно в КПО 38 - всасывание, в КПО 39 - сжатие. При этом открыты клапаны 46 в первой секции и 45 во второй. Свежий заряд во второй секции в КПО 38 постоянно поступает через окно 48, а отработанные газы в первой секции из КПО 39 выходят через окно 49, и также постоянно. Клапаны 44 и 47 закрыты.The operation of the engine in the second embodiment is distinguishing features. When the
При прохождении шибером 37 через окна клапанов 44 и 45 второй секции и окно 49 первой секции закрывается клапан 45, соединяющий КС 35 с КПО 39 второй секции. Клапаны 47 и 44 закрыты. В КС 35 подается топливо или искра зажигания.When the
При прохождении шибером 37 через окна клапанов 46 и 47 первой секции и окно 48 второй секции закрывается клапан 46 и открывается клапан 47, выпускающий воспламененные газы из КС 35 в КПО 38 первой секции, где происходит рабочий ход, и клапан 44, соединяющий КС 34 с КПО 39 второй секции, где происходит сжатие газов или горючей смеси.When the
При прохождении шибером 37 окон клапанов 44 и 45 и окон 49 закрывается клапан 44. В КС 34 подается топливо или искра зажигания.When the
При прохождении шибером 37 окон клапанов 46, 47 и окон 48 закрывается клапан 47 и открываются клапан 46, выпускающий воспламененные газы из КС 34 в КПО 38, где газы расширяются, и клапан 45, соединяющий КС 35 с КПО 39 второй секции, где происходит сжатие.When
Далее действия повторяются. Свежий заряд воздуха или горючей смеси нагнетается из одной секции в камеры сжатия, чередующиеся через каждый оборот вала, а воспламененные газы из камер сжатия поступают в другую секцию, затем после расширения вытесняются, т.е. происходит выхлоп. Таким образом, процессы в секции постоянны, за каждый оборот вала в одной секции происходят всасывание и сжатие одновременно, в другой - расширение и выхлоп.Further actions are repeated. A fresh charge of air or a combustible mixture is pumped from one section into the compression chambers, alternating through each revolution of the shaft, and the ignited gases from the compression chambers enter the other section, then are displaced after expansion, i.e. exhaust occurs. Thus, the processes in the section are constant, for each revolution of the shaft in one section there is suction and compression at the same time, in the other - expansion and exhaust.
Двигатель такой конструкции можно сделать реверсивным, сблокировав всасывающий и выхлопной коллекторы, всего лишь для переключения подвода свежего заряда от одной секции на другую, т.е. к выхлопному окну, а выхлопной трубопровод другой секции на предыдущую, т.е. к окну всасывания. И камеры сжатия будут работать также в обратном порядке. Например, при рассмотренном направлении вращения вала 40 клапаны 46 и 47 первой секции выпускают воспламененные в камерах сжатия газы в КПО 38, а клапаны 44 и 45 второй секции пропускают свежий заряд в эти КС из КПО 39, при переключении, т.е. при перемене направления вращения вала на противоположное, клапаны 46 и 47 будут впускать свежий заряд в камеры сжатия из КПО 38, а клапаны 44 и 45 выпускать воспламененные газы из камер сжатия в КПО 39 второй секции. Причем каких-либо иных переключений клапанов газораспределения не требуется. Прост не только реверс, но и конструкция проще. При сочетании с остальными конструктивными предложениями первого варианта, т.е. положительными достоинствами, двигатель и по второму варианту найдет свое применение.An engine of this design can be made reversible by blocking the intake and exhaust manifolds, just to switch the supply of fresh charge from one section to another, i.e. to the exhaust window, and the exhaust pipe of another section to the previous one, i.e. to the suction window. And compression cameras will also work in reverse order. For example, with the considered direction of rotation of the
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005133276/06A RU2315189C2 (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Rotary internal combustion engine (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005133276/06A RU2315189C2 (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Rotary internal combustion engine (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005133276A RU2005133276A (en) | 2007-05-10 |
RU2315189C2 true RU2315189C2 (en) | 2008-01-20 |
Family
ID=38107565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005133276/06A RU2315189C2 (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Rotary internal combustion engine (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2315189C2 (en) |
-
2005
- 2005-10-31 RU RU2005133276/06A patent/RU2315189C2/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005133276A (en) | 2007-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7594492B2 (en) | Rotary valve system and engine using the same | |
US8523546B2 (en) | Cycloid rotor engine | |
US7563086B2 (en) | Oscillating piston machine | |
US7866284B2 (en) | Oscillating piston engine | |
CN113374571A (en) | External pressure type rotor engine | |
US5681156A (en) | Piston machine having a piston mounted on synchronously rotating crankshafts | |
RU2315189C2 (en) | Rotary internal combustion engine (versions) | |
WO1996012870A1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2737467C1 (en) | Conrod-free rotary engine | |
US20050268881A1 (en) | O'Connor/Price rotary engine | |
RU2741166C1 (en) | Balanced rotary internal combustion engine | |
RU200107U1 (en) | Connecting rod rotor motor | |
WO2014135908A2 (en) | Excentric motor | |
RU2310083C2 (en) | Two-section rotary internal combustion engine | |
RU93461U1 (en) | ROTARY-VAN ENGINE G.P. KRAYUSHKINA | |
RU2301346C1 (en) | Timing mechanism of internal combustion engine | |
RU2076217C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU2737460C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine with a conrod-free mechanism | |
US11066985B2 (en) | Rotary roller motor (RRM) | |
RU2272910C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
US20220243648A1 (en) | Erez Engine - An Internal Combustion Rotary Engine | |
RU2298651C1 (en) | Rotary vane engine | |
RU2133840C1 (en) | Rotary engine and method of delivering fuel mixtures into its combustion chamber | |
RU2307944C1 (en) | Rotary internal combustion diesel engine | |
RU2099555C1 (en) | Rotor internal combustion engine |