RU2337249C2 - Two-section rotor-piston engine with planetary opposed rotors - Google Patents

Two-section rotor-piston engine with planetary opposed rotors Download PDF

Info

Publication number
RU2337249C2
RU2337249C2 RU2006138936/06A RU2006138936A RU2337249C2 RU 2337249 C2 RU2337249 C2 RU 2337249C2 RU 2006138936/06 A RU2006138936/06 A RU 2006138936/06A RU 2006138936 A RU2006138936 A RU 2006138936A RU 2337249 C2 RU2337249 C2 RU 2337249C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
rotors
stator
sections
gear
Prior art date
Application number
RU2006138936/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006138936A (en
Inventor
дченко Николай Петрович Д (RU)
Николай Петрович Дядченко
Original Assignee
Николай Петрович Дядченко
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 Николай Петрович Дядченко filed Critical Николай Петрович Дядченко
Priority to RU2006138936/06A priority Critical patent/RU2337249C2/en
Publication of RU2006138936A publication Critical patent/RU2006138936A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2337249C2 publication Critical patent/RU2337249C2/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

  • Rotary Pumps (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: two-section rotor-piston modular engine with planetary opposed rotors incorporates at least a pair of rotor sections with a common output shaft with rotors-pistons fitted thereon and opposite to it and a stator casing. The stator casing features a cylindrical inner surface. The aforesaid two rotor sections are linked together by a reduction gear or a torsion shaft with a cantilever, inner gearing wheel in mesh with the external gearing wheel of appropriate rotor. Every rotor revolving in opposition around appropriate gear wheel features a hypocycloid generating line of the sides, two ledges and a central angle α≤45° and an appropriate circular generating line of the stator part inner surface.
EFFECT: improved manufacturability of rotor and stator.
2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к роторно-поршневым двигателям внутреннего сгорания.The invention relates to mechanical engineering, namely to rotary piston internal combustion engines.

Для осуществления в двигателе процесса с воспламенением от сжатия, как известно /Н.С.Ханин, С.Б.Чистозвонов. Автомобильные роторно-поршневые двигатели. М., Машгиз, 1964, 184 с./, степень сжатия необходимо довести по крайней мере до 14. Чтобы повысить степень сжатия в роторно-поршневом двигателе с планетарным движением ротора, дополнительно следует заменить круглый профиль боковых сторон ротора более сложными профилями, которые представляют собой огибающие совокупности положений профиля статора на плоскости, связанной с ротором. Применение ротора с тремя выступами теоретически позволяет получить достаточно высокую степень сжатия (до 15,5). При дальнейшем увеличении числа выступов ротора наибольшая степень сжатия быстро снижается. Уменьшение числа выступов ротора до 2 дает возможность увеличить степень сжатия до 140. В этом случае, однако, увеличивается степень неравномерности вращения вала двигателя, а необходимая для осуществления цикла поршневого двигателя последовательность работы отсеков не может быть обеспечена без применения золотниковых механизмов.For the implementation of the compression ignition process in the engine, as is known / N.S. Khanin, S.B.Chistozvonov. Automotive rotary piston engines. M., Mashgiz, 1964, 184 pp. /, The compression ratio must be brought up to at least 14. To increase the compression ratio in a rotary piston engine with planetary motion of the rotor, it is additionally necessary to replace the round profile of the sides of the rotor with more complex profiles that represent They are the envelopes of the set of positions of the stator profile on a plane connected with the rotor. The use of a rotor with three protrusions theoretically allows to obtain a fairly high compression ratio (up to 15.5). With a further increase in the number of protrusions of the rotor, the greatest compression ratio rapidly decreases. Reducing the number of rotor protrusions to 2 makes it possible to increase the compression ratio to 140. In this case, however, the degree of uneven rotation of the motor shaft increases, and the sequence of compartments necessary for the piston engine cycle cannot be ensured without the use of slide mechanisms.

Тем не менее, наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является, по мнению заявителя, роторно-поршневой двигатель /патент РФ №2141044 (кл. F02B 53/08) от 04.07.1997/, содержащий, по крайней мере, пару роторных секций с общим выходным валом, оппозитно которому установлены роторы - поршни в виде трехгранной призмы, при этом с одной стороны внутренней криволинейной поверхности статора в каждой секции выполнены газовые впускное и выпускное окна, которые на внешней поверхности корпуса статора выходят в жестко укрепленные на нем газовые каналы с трубчатыми стенками, причем находящийся в корпусе статора объем рабочей полости двигателя содержит постоянные по объему камеры сгорания и снабжен двумя взаимно перекрещивающимися газовыми перепускными каналами, образующими собой общий для них рекуперативный теплообменник.However, the closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is, according to the applicant, a rotary piston engine / RF patent No. 2141044 (CL F02B 53/08) dated 07/04/1997 /, containing at least , a pair of rotor sections with a common output shaft, opposite to which rotors are installed - pistons in the form of a trihedral prism, while on the one side of the inner curved surface of the stator in each section there are gas inlet and outlet windows, which are on the outer surface of the stator housing go to rigidly reinforced gas channels thereon with tubular walls, wherein in the housing of the stator working cavity volume constant on the engine comprises a combustion chamber volume and is provided with two mutually intersecting gas passageways, forming a total for their regenerative heat exchanger.

Недостаток известного технического решения состоит в технологической сложности выполнения профиля ротора в виде криволинейного треугольника и соответствующего ему эпитрохоидного профилирования внутренней поверхности статора, что следует, в частности, из работы /Дружинский И.А. Методы обработки сложных поверхностей на металлорежущих станках. М. - Л., «Машиностроение», 1965, 600 с./.A disadvantage of the known technical solution is the technological complexity of performing the rotor profile in the form of a curved triangle and the corresponding epitrochoid profiling of the inner surface of the stator, which follows, in particular, from the work / I. Druzhinsky. Methods for processing complex surfaces on metal cutting machines. M. - L., "Engineering", 1965, 600 pp. /.

Задачей изобретения является улучшение технологичности изготовления ротора и статора роторно-поршневого двигателя высокой степени сжатия.The objective of the invention is to improve the manufacturability of the manufacture of the rotor and stator of a rotary piston engine with a high degree of compression.

Указанная задача достигается тем, что двухсекционный роторно-поршневой двигатель с планетарным движением встречно вращающихся роторов, содержащий, по крайней мере, пару роторных секций с общим выходным валом, оппозитно которому установлены роторы - поршни этих секций, корпус статора, согласно изобретению, двигатель выполнен в модульном исполнении, а корпус статора - с цилиндрической внутренней поверхностью, при этом две роторные секции с общим выходным валом сопряжены друг с другом посредством редукторного узла или торсионного вала, имеющих закрепленную консольно шестерню внутреннего зацепления с зубчатым колесом внешнего зацепления соответствующего ротора, а каждый из встречно вращающихся вокруг соответствующей шестерни роторов с двумя выступами выполнен с гипоциклоидной образующей сторон при центральном угле α≤45° и соответствующей круговой образующей внутренней поверхности статорной части.This task is achieved in that a two-section rotary piston engine with planetary motion of counter-rotating rotors, containing at least a pair of rotor sections with a common output shaft, opposite which rotors are installed - the pistons of these sections, the stator housing, according to the invention, the engine is made modular design, and the stator housing with a cylindrical inner surface, while two rotor sections with a common output shaft are mated to each other by means of a gear unit or a torsion shaft, guides attached cantilevered internal gear with external gear corresponding to the rotor, and each of the oppositely rotating about a respective gear rotors with two projections configured gipotsikloidnoy sides forming a central angle with α≤45 ° and corresponding to the circular generatrix of the inner surface of the stator part.

Изобретение поясняется фиг.1 и 2.The invention is illustrated in figures 1 and 2.

Принципиальная схема роторно-поршневого двигателя предлагаемой конструкции показана на фиг.1, где 1 - корпус статора с цилиндрической внутренней поверхностью, 2 и 3 - отверстия для впуска горючей смеси и выпуска продуктов сгорания, 4 - ротор с двумя выступами 5 и 6 (уплотнения не показаны), 7 - зубчатое колесо внешнего зацепления ротора 4, 8 - шестерня внутреннего зацепления, закрепленная консольно на выходном валу редукторного узла (поз.9 фиг.2) или торсионном валу.A schematic diagram of a rotary piston engine of the proposed design is shown in Fig. 1, where 1 is a stator housing with a cylindrical inner surface, 2 and 3 are openings for inlet of a combustible mixture and exhaust of combustion products, 4 is a rotor with two protrusions 5 and 6 (seals are not shown), 7 - the gear wheel of the external gearing of the rotor 4, 8 - the gear of the internal gearing, mounted cantilever on the output shaft of the gear unit (pos. 9 of Fig. 2) or the torsion shaft.

Принципиальная схема зубчатого зацепления роторно-поршневого двигателя предлагаемой конструкции показана на фиг.2, где 4 и 10 - роторы, 7 и 11 - зубчатые колеса внешнего зацепления роторов, 8 и 12 - шестерни внутреннего зацепления, закрепленные консольно на выходном валу редукторного узла 9 или терсионного вала (не показан), 13 и 14 - эксцентриковые валы соответственно секций I и II.A schematic diagram of the gearing of a rotary piston engine of the proposed design is shown in figure 2, where 4 and 10 are the rotors, 7 and 11 are the gears of the external gearing of the rotors, 8 and 12 are the internal gears mounted cantilever on the output shaft of the gear unit 9 or torsion shaft (not shown), 13 and 14 are eccentric shafts of sections I and II, respectively.

Работает двухсекционный роторно-поршневой двигатель с планетарным движением встречно вращающихся роторов следующим образом.Works two-section rotary piston engine with planetary motion of counter-rotating rotors as follows.

При синхронном вращении встречно вращающихся роторов 4 и 10 вокруг соответствующих шестерен 8 и 12, консольно закрепленных на выходном валу редукторного узла 9 или эквивалентного ему торсионного вала (который на фиг. не показан), происходит расчетное удваивание крутящего момента на общем выходном валу двигателя. При этом двигатель работает более равномерно, чем однороторный, в силу предлагаемой схемы синхронизирующих шестерен 8 и 12 и общей модульной компоновки двигателя. При этом каждый из роторов 4 и 10 в предлагаемом техническом решении вращается вокруг своей оси, которая, в свою очередь, синхронно вращается вокруг оси вала соответственно 13 и 14 отбора мощности. Такое движение роторов обеспечивается путем дезаксиального расположения их на эксцентриковых валах и использования пар синхронизирующих шестерен соответственно 7 и 8 и 11 и 12, объединенных посредством, например, редукторного узла 9 или торсионного вала (на фиг. не показан).With the synchronous rotation of counter-rotating rotors 4 and 10 around the corresponding gears 8 and 12, cantileverly mounted on the output shaft of the gear unit 9 or the equivalent torsion shaft (which is not shown in Fig.), The calculated doubling of the torque on the common output shaft of the engine occurs. In this case, the engine operates more uniformly than the single-rotor engine, due to the proposed scheme of synchronizing gears 8 and 12 and the general modular layout of the engine. Moreover, each of the rotors 4 and 10 in the proposed technical solution rotates around its axis, which, in turn, synchronously rotates around the shaft axis, respectively 13 and 14 power take-offs. This movement of the rotors is ensured by their de-axial arrangement on the eccentric shafts and the use of pairs of synchronizing gears, respectively 7 and 8 and 11 and 12, combined by, for example, a gear unit 9 or a torsion shaft (not shown in Fig.).

При вращении роторов объем отсеков между боковыми сторонами ротора и внутренней рабочей поверхностью статора (см. фиг.1) в каждой из секций непрерывно циклически меняется от максимального значения до минимального синхронно в силу объединения секций посредством, например, редукторного узла 9 или торсионного вала (на фиг. не показан).When the rotors rotate, the volume of the compartments between the sides of the rotor and the inner working surface of the stator (see Fig. 1) in each section continuously changes cyclically from the maximum value to the minimum synchronously due to the combination of the sections by, for example, a gear unit 9 or a torsion shaft (on Fig. not shown).

Изготовление роторов и статоров для предлагаемой конструкции двухсекционного роторно-поршневого двигателя возможно на широко распространенных станках с ЧПУ с большой степенью точности и с использованием простых программ, что повышает общий уровень технологичности роторно-поршневых двигателей высокой степени сжатия.The manufacture of rotors and stators for the proposed design of a two-section rotary piston engine is possible on widely used CNC machines with a high degree of accuracy and using simple programs, which increases the overall technological level of rotary piston engines with a high degree of compression.

Claims (1)

Двухсекционный роторно-поршневой двигатель с планетарным движением встречно вращающихся роторов, содержащий, по крайней мере, пару роторных секций с общим выходным валом, оппозитно которому установлены роторы - поршни этих секций, корпус статора, отличающийся тем, что двигатель выполнен в модульном исполнении, а корпус статора - с цилиндрической внутренней поверхностью, при этом две роторные секции с общим выходным валом сопряжены друг с другом посредством редукторного узла или торсионного вала, имеющих закрепленную консольно шестерню внутреннего зацепления с зубчатым колесом внешнего зацепления соответствующего ротора, а каждый из встречно вращающихся вокруг соответствующей шестерни роторов с двумя выступами выполнен с гипоциклоидной образующей сторон при центральном угле α≤45° и соответствующей круговой образующей внутренней поверхности статорной части.A two-section rotary piston engine with planetary motion of counter-rotating rotors, containing at least a pair of rotor sections with a common output shaft, the opposite of which are installed rotors - pistons of these sections, the stator housing, characterized in that the engine is made in a modular design, and the housing the stator - with a cylindrical inner surface, while two rotor sections with a common output shaft are mated to each other by means of a gear unit or a torsion shaft having a fixed cantilever gear internal gearing with a gear wheel of the external gearing of the corresponding rotor, and each of the rotors counter-rotating around the corresponding gear with two protrusions is made from the hypocycloid generatrix of the sides with a central angle α≤45 ° and the corresponding circular generatrix of the inner surface of the stator part.
RU2006138936/06A 2006-11-03 2006-11-03 Two-section rotor-piston engine with planetary opposed rotors RU2337249C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006138936/06A RU2337249C2 (en) 2006-11-03 2006-11-03 Two-section rotor-piston engine with planetary opposed rotors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006138936/06A RU2337249C2 (en) 2006-11-03 2006-11-03 Two-section rotor-piston engine with planetary opposed rotors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006138936A RU2006138936A (en) 2008-05-10
RU2337249C2 true RU2337249C2 (en) 2008-10-27

Family

ID=39799745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006138936/06A RU2337249C2 (en) 2006-11-03 2006-11-03 Two-section rotor-piston engine with planetary opposed rotors

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2337249C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006138936A (en) 2008-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3396632A (en) Volumetric maching suitable for operation as pump, engine, or motor pump
RU2439333C1 (en) Rotary piston machine of volumetric expansion
JPS5821082B2 (en) Rotating engines and pumps with gearless rotor guides
WO2007084376A2 (en) Rotary scissors action machine
CN101196124A (en) Vane type cavity capability changing device, vane type gas engine and vane compressor
JPS6147967B2 (en)
US4136661A (en) Rotary engine
US20070062469A1 (en) Rotary radial internal combustion piston engine
US9528585B2 (en) Piston engine
US3268156A (en) Engine or power driven machine with the rotary piston
RU2337249C2 (en) Two-section rotor-piston engine with planetary opposed rotors
US3744941A (en) Mechanism for rotary engine
CA2162678A1 (en) Rotary vane mechanical power system
WO2009040733A2 (en) Device for converting energy
US3348529A (en) Rotary piston machine
US3849037A (en) Combination apex and corner seal spring for rotary engine
US3523003A (en) Gearing system for rotary engine
CZ306225B6 (en) Rotary engine with geared transmission for use of the compressible medium drive
US3776202A (en) Rotary engine with sun gear drive
US3784336A (en) Power transmission
KR101073159B1 (en) Dual unequal rotational volumetric suction and discharging device
Garside A new Wankel-type compressor and vacuum pump
CZ2008465A3 (en) Rotary-piston engine for compressible media
RU154633U1 (en) ROTARY DEVICE
KR101406286B1 (en) Using an eccentric rotary piston pump