RU2338904C1

RU2338904C1 - Rotary-plate ice

Info

Publication number: RU2338904C1
Application number: RU2007112886/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Познер (RU); Александр Евгеньевич Познер
Original assignee: Александр Евгеньевич Познер
Priority date: 2007-04-06
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2008-11-20

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: rotary-plate internal combustion engine incorporates a fixed housing with end face covers and inlet and outlet openings, the first rotor with radially moving plate and the second rotor with axially moving plate. The aforesaid fixed housing is made up of two parts with cylindrical chambers, their inner surface, designed to move, being divided by a partition and closed by end face covers on its both sides. A shaft is arranged running in bearings fitted in the aforesaid end face covers off-center relative to the first and second chambers and passed through the partition opening. The first and second rotors are fitted on the shaft in the first and second chambers, respectively, furnished with the axially moving plate to form a variable-volume working chambers. The aforesaid partition is provided with a by-pass opening arranged to be periodically aligned with the grooves made in the rotor slots for radially moving plates and representing blank slots formed by the inclined plane and open on the by-pass opening side. The inlet and outlet openings are arranged on the end face covers.

EFFECT: higher efficiency and reliability.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано при проектировании ротационно-пластинчатых машин.The invention relates to power engineering and can be used in the design of rotary vane machines.

Известен ротационно-пластичатый двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками и впускным и выпускным окнами, выполненными в первой и четвертой четвертях рабочей полости соответственно и сообщенными с одноименными патрубками, эксцентрично установленный в корпусе ротор с пластинами и узел подачи топлива со свечой зажигания, впускное отверстие которого расположено в третьей четверти рабочей полости, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде элементов угольного сечения, соединенных по торцам дисками с образованием крестообразного паза под пластины (патент №2059077 F01C 1/344, F02B 53/00).Known rotary-plastic internal combustion engine containing a cylindrical body with end caps and inlet and outlet windows made in the first and fourth quarters of the working cavity, respectively, and communicated with the same pipes, an eccentrically mounted rotor with plates and a fuel supply unit with a spark plug, the inlet of which is located in the third quarter of the working cavity, characterized in that the rotor is made in the form of carbon section elements connected at the ends of the di with the formation of a cross-shaped groove under the plate (patent No. 2059077 F01C 1/344, F02B 53/00).

Недостатком этого двигателя является невысокая надежность элементов ротора и низкий кпд двигателя за счет низкой степени сжатия топливной смеси.The disadvantage of this engine is the low reliability of the rotor elements and low engine efficiency due to the low compression ratio of the fuel mixture.

Задачей изобретения является повышение надежности ротора и кпд двигателя за счет увеличения степени сжатия топливной смеси.The objective of the invention is to increase the reliability of the rotor and engine efficiency by increasing the compression ratio of the fuel mixture.

Для решения поставленной задачи в ротационно-пластинчатый двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус с торцевыми крышками и впускным и выпускным окнами, первый ротор с радиально подвижной пластиной, введен второй ротор с радиально подвижной пластиной, неподвижный корпус выполнен состоящим из двух частей с цилиндрическими полостями компрессора и декомпрессора, внутренняя поверхность которых выполнена подвижной, с возможностью движения по окружности, разделенный перегородкой, закрытый с двух сторон торцевыми крышками, в которых на подшипниках, эксцентрично первой и второй полости через отверстие в перегородке установлен вал, на котором в первой и второй полостях закреплены первый и второй роторы с радиально подвижными пластинами соответственно и образуют рабочие камеры переменного объема, причем в перегородке выполнено перепускное окно, расположенное с возможностью периодического совмещения с выборками, выполненными в пазах роторов для радиально перемещающихся пластин, в виде открытых в сторону перепускного окна глухих пазов, образованных наклонной плоскостью, а впускное и выпускное окна выполнены на торцевых крышках.To solve this problem, a rotary vane internal combustion engine containing a fixed body with end caps and intake and exhaust windows, a first rotor with a radially movable plate, a second rotor with a radially movable plate, a stationary case made of two parts with cylindrical compressor cavities and a decompressor, the inner surface of which is movable, with the possibility of movement around the circumference, divided by a partition, closed on both sides by end caps in which, on bearings, an eccentric of the first and second cavity, a shaft is installed through the hole in the partition, on which the first and second rotors with radially movable plates are fixed in the first and second cavities, respectively, and form working chambers of variable volume, and a bypass window is made in the partition, located with the possibility of periodic alignment with the samples made in the grooves of the rotors for radially moving plates, in the form of blind grooves open towards the bypass window, formed by the pubic plane, and the inlet and outlet windows are made on the end caps.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение надежности за счет использование в конструкции двигателя только по одной подвижной пластине в роторах компрессора и декомпрессора, а также повышение кпд за счет увеличения компрессии воздушной смеси до величины, достаточной для воспламенения от сжатия.The technical result achieved by the present invention is to increase reliability due to the use of only one movable plate in the rotor of the compressor and decompressor in the engine design, as well as to increase the efficiency by increasing the compression of the air mixture to a value sufficient to ignite from compression.

Заявляемое устройство ротационно-пластинчатого двигателя внутреннего сгорания отвечает всем критериям патентоспособности изобретения.The inventive device rotary vane internal combustion engine meets all the criteria of patentability of the invention.

Оно ново, т.к. аналогичные известные из уровня техники решения не обладают тождественной совокупностью признаков.It is new, because similar solutions known from the prior art do not have an identical set of features.

Заявляемое устройство соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. сущность этого решения для специалиста явным образом не следует из уровня техники и не выявлены признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого изобретения.The inventive device meets the criterion of "inventive step", because The essence of this decision for a specialist does not explicitly follow from the prior art and no signs have been identified that match the distinguishing features of the claimed invention.

Заявляемое изобретение является промышленно применимым, поскольку оно работоспособно и может быть воспроизведено из известных в промышленности деталей.The claimed invention is industrially applicable, since it is workable and can be reproduced from parts known in the industry.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых фиг.1 - поперечный разрез двигателя с совмещением сечений А-А, В-В, С-С, D-D, Е-Е со стороны торцевой крышки двигателя, на которой показаны точки касания роторов о стенки корпуса компрессора и декомпрессора в положении около момента воспламенения смеси, фиг.2 - торцевая крышка ротационно-пластинчатого двигателя внутреннего сгорания (далее - двигателя), фиг.3 - продольный разрез двигателя (сечение F-F), фиг.4 - ротор компрессора и декомпрессора с пазом для перемещения радиально подвижной пластины с наклонными выборками.The invention is illustrated by drawings, in which figure 1 is a transverse section of the engine with the combination of sections aa, bb, cc, dd, ee from the side of the engine end cover, which shows the points of contact of the rotors against the walls of the compressor casing and a decompressor in a position near the moment of ignition of the mixture, FIG. 2 - end cap of a rotary vane internal combustion engine (hereinafter referred to as the engine), FIG. 3 is a longitudinal section of the engine (section FF), FIG. 4 is a rotor of the compressor and decompressor with a groove for moving radially movable plate with slanted samples.

Двигатель содержит неподвижный корпус, состоящий из двух частей, компрессора 1 и декомпрессора 2. Внутренние полости компрессора 1 и декомпрессора 2 выполнены цилиндрическими, внутренняя поверхность которых выполнена подвижной, перемещающейся по окружности. Для выполнения этого условия в цилиндрическую полость компрессора 1 и декомпрессора 2 вставлены подшипники 3 и 4. Внутренние полости компрессора 1 и декомпрессора 2 расположены эксцентрично по отношению друг к другу. Компрессор 1 и декомпрессор 2 между собой разделены перегородкой 5, а на внешних сторонах установлены крышки 6 и 7. В крышках 6 и 7 посредством подшипников 8 и 9 и через отверстие в перегородке 5 установлен вал 10. Вал 10 установлен эксцентрично по отношению к внутренним полостям компрессора 1 и декомпрессора 2. На валу 10 в полости компрессора 1 и декомпрессора 2 закреплены цилиндрические роторы 11 и 12 соответственно. В роторах 11 и 12 выполнены радиальные пазы 13 и 14 соответственно для радиально подвижных пластин 15 и 16. В пазах роторов 11 и 12 выполнены выборки 17 (см. фиг.4) в виде глухих пазов, образованных наклонной полостью. Выборки 17 направлены по направлению к перегородке 5. На перегородке 5 выполнено перепускное окно 18, которое расположено таким образом, чтобы в определенный момент работы двигателя было возможно совмещение выборок 17 роторов 11 и 12 и перепускного окна. Форма сечения перепускного окна идентична сечению выборок 17 в полости торцов роторов, направленных к перегородке 5, и выполняют функции клапана, пропускающего смесь в камеру декомпрессора 2 и закрывающегося после окончания пересечения выборок 17 и перепускного окна 18.The engine comprises a fixed casing consisting of two parts, a compressor 1 and a decompressor 2. The internal cavities of the compressor 1 and the decompressor 2 are cylindrical, the inner surface of which is movable, moving around the circumference. To fulfill this condition, bearings 3 and 4 are inserted into the cylindrical cavity of the compressor 1 and decompressor 2. The internal cavities of the compressor 1 and decompressor 2 are eccentric with respect to each other. Compressor 1 and decompressor 2 are separated by a partition 5, and covers 6 and 7 are installed on the outer sides. Shafts 10 are installed in the covers 6 and 7 and a shaft 10 is installed through the hole in the partition 5. Shaft 10 is mounted eccentrically with respect to the internal cavities compressor 1 and decompressor 2. On the shaft 10 in the cavity of the compressor 1 and decompressor 2 are mounted cylindrical rotors 11 and 12, respectively. In the rotors 11 and 12, radial grooves 13 and 14 are made, respectively, for radially movable plates 15 and 16. In the grooves of the rotors 11 and 12, samples 17 (see Fig. 4) are made in the form of blind grooves formed by an inclined cavity. Samples 17 are directed towards the partition 5. On the partition 5, a bypass window 18 is made, which is located so that at a certain moment of engine operation it is possible to combine the samples 17 of the rotors 11 and 12 and the bypass window. The shape of the cross section of the bypass window is identical to the cross section of the samples 17 in the cavity of the ends of the rotors directed to the partition 5, and they serve as a valve passing the mixture into the chamber of the decompressor 2 and closing after the intersection of the samples 17 and the bypass window 18.

Двигатель работает следующим образом.The engine operates as follows.

Топливно-воздушная смесь засасывается в рабочий объем компрессора через впускное окно 19, далее она сжимается за счет перемещения радиально подвижной пластины в пазу 13. При уменьшении объема камеры, возрастании давления топливовоздушной смеси она воспламеняется, и при совмещении выборки 17 компрессора 1 перепускного отверстия перегородки 5 и выборки 17 ротора 12 декомпрессора 2 сжатая и подожженная смесь с огромной скоростью, близкой к скорости звука, перемещается в камеру декомпрессора 2. В камере декомпрессора 2 смесь догорает и, расширяясь, производит вращение ротора 12 декомпрессора 2. При изменении объема камеры декомпрессора продукты горения через выпускное окно 20 переходят в атмосферу. Незначительное количество продуктов горения (около 5%), остающееся в полости выборки 17 ротора компрессора 1, поступает в полость сегмента всасывания компрессора 1, где происходит их смешение с новой порцией топливно-воздушной смеси. За один оборот вала 10 двигателя происходят последовательно все фазы работы двигателя внутреннего сгорания: впуск, сжатие - поджог, сгорание - расширение или рабочий ход, выпуск.The air-fuel mixture is sucked into the compressor working volume through the inlet window 19, then it is compressed by moving the radially movable plate into the groove 13. When the chamber volume decreases, the air-fuel mixture pressure increases, it ignites, and when sampling 17 of compressor 1 of the bypass partition 5 is aligned and sample 17 of the rotor 12 of the decompressor 2, the compressed and ignited mixture with a huge speed close to the speed of sound moves into the chamber of the decompressor 2. In the chamber of the decompressor 2, the mixture burns out and expands , rotates the rotor 12 of the decompressor 2. When the volume of the chamber of the decompressor changes, the combustion products pass through the exhaust window 20 into the atmosphere. A small amount of combustion products (about 5%) remaining in the sampling cavity 17 of the compressor 1 rotor enters the cavity of the compressor suction segment 1, where they are mixed with a new portion of the air-fuel mixture. For one revolution of the shaft 10 of the engine, all phases of the internal combustion engine work sequentially: inlet, compression - arson, combustion - expansion or working stroke, exhaust.

При вращении ротора 11 компрессора 1 пластина 15 торцом прижимается к внутренней поверхности компрессора 1 и последняя вращается в том же направлении, что и ротор 11. Поскольку пластина взаимодействует с вращающейся в ту же сторону внутренней поверхностью полости компрессора, то значительно снижается износ пластин по их внешнему торцу.When the rotor 11 of the compressor 1 rotates, the end plate 15 is pressed against the inner surface of the compressor 1 and the latter rotates in the same direction as the rotor 11. Since the plate interacts with the inner surface of the compressor cavity rotating in the same direction, the wear of the plates on their outer side is significantly reduced butt.

Таким образом, повышается надежность двигателя за счет снижения трения скольжения и уменьшения износа пластин и увеличение кпд двигателя за счет увеличения степени сжатия топливной смеси до воспламенения, поскольку происходит сжатие топливовоздушной смеси в полном объеме компрессора.Thus, the reliability of the engine is improved by reducing sliding friction and reducing wear on the plates and an increase in engine efficiency by increasing the compression ratio of the fuel mixture to ignition, since the air-fuel mixture is compressed in the full volume of the compressor.

Claims

A rotary vane internal combustion engine comprising a stationary body with end caps and inlet and outlet windows, a first rotor with a radially movable plate, characterized in that a second rotor with a radially movable plate is introduced, the stationary case is made up of two parts with cylindrical cavities, the inner the surface of which is movable, divided by a partition, closed on both sides by end caps, in which the bearings are eccentric to the first and second cavities through the opening In the partition, a shaft is mounted on which the first and second rotors with a radially movable plate are fixed in the first and second cavities, respectively, and form working chambers of variable volume, and a bypass window is arranged in the partition, which can be periodically aligned with the samples made in the grooves of the rotors for radially moving plates, in the form of blind grooves open towards the bypass window, formed by an inclined plane, and the inlet and outlet windows are made on the end caps.