RU2345225C1 - Multisectional rotary-vane engine - Google Patents
Multisectional rotary-vane engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2345225C1 RU2345225C1 RU2007112998/06A RU2007112998A RU2345225C1 RU 2345225 C1 RU2345225 C1 RU 2345225C1 RU 2007112998/06 A RU2007112998/06 A RU 2007112998/06A RU 2007112998 A RU2007112998 A RU 2007112998A RU 2345225 C1 RU2345225 C1 RU 2345225C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- engine
- shaft
- guides
- gear
- 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
- Supercharger (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с неравномерным движением рабочих органов в кольцевой рабочей камере, его наилучшее применение в качестве секции многосекционного двигателя внутреннего сгорания, оно может также использоваться как роторная машина объемного типа, пневмо- и гидромашина, при создании насосов, компрессоров, гидроприводов.The invention relates to internal combustion engines with uneven movement of the working bodies in an annular working chamber, its best use as a section of a multi-section internal combustion engine, it can also be used as a rotary machine of volume type, pneumatic and hydraulic machines, when creating pumps, compressors, hydraulic drives.
Известна роторно-лопастная машина, содержащая неподвижный корпус, внутри которого вращаются лопастные роторы с изменяющейся скоростью, так что объемы, на которые разделен корпус роторами, изменяются циклически. Роторы закреплены на соосных валах, имеющих на свободных концах водила. Механизм периодического изменения скоростей выполнен в виде установленного на внутреннем конце выходного вала водила со свободно вращающимися на полуосях зубчатыми колесами, на дисках которых установлены полуоси, и неподвижного зубчатого колеса, входящего в зацепление с этими зубчатыми колесами. Водила на концах валов с роторами имеют радиальный паз, сквозь который проходит полуось, установленная на диске зубчатого колеса.A rotary vane machine is known, comprising a fixed casing, inside of which vane rotors rotate at a varying speed, so that the volumes into which the casing is divided by the rotors change cyclically. The rotors are mounted on coaxial shafts having a carrier at the free ends. The mechanism of the periodic change of speeds is made in the form of a carrier mounted on the inner end of the output shaft with gears freely rotating on the half shafts, on the disks of which the half shafts are mounted, and a fixed gear, which engages with these gears. The carriers at the ends of the shafts with rotors have a radial groove through which the axle shaft mounted on the gear wheel passes.
Данный механизм имеет неуравновешенные водила, что сопровождается вибрацией механизма, кроме того, степень сжатия механизма зависит от минимального расстояния между полуосью, проходящей через радиальные пазы водил, и осью вращения центрального вала, которое в данном механизме ограничивается расстоянием, необходимым для их крепления, уменьшение этого расстояния приводит к уменьшению жесткости крепления водил и снижению надежности, кроме того, длинные водила предложенного механизма подвергаются воздействию крутящих сил, направленных перпендикулярно их оси, что ведет к уменьшению надежности предложенного механизма (RU 2175720 С2, МПК F01C 1/00, F04C 2/00 10.11.2001).This mechanism has an unbalanced carrier, which is accompanied by vibration of the mechanism, in addition, the degree of compression of the mechanism depends on the minimum distance between the axle shaft passing through the carrier radial grooves and the axis of rotation of the central shaft, which in this mechanism is limited by the distance necessary for their fastening, reducing this the distance leads to a decrease in the rigidity of the carrier and lower reliability, in addition, long carriers of the proposed mechanism are exposed to torque forces perpendicular to their axis, which leads to a decrease in the reliability of the proposed mechanism (RU 2175720 C2, IPC F01C 1/00,
За прототип принят патент, содержащий кольцевую рабочую камеру с впускными и выпускными отверстиями, торцовые крышки, выходной вал и две пары лопастных роторов, разделяющих внутренний объем камеры на изолированные друг от друга сектора, свечу зажигания и механизм периодического изменения скоростей, который выполнен в виде зубчатой передачи с внешним или внутренним зацеплением, передаточным числом два, колесо которой жестко связано с лопастным ротором, а шестеренка располагается с торца двигателя, имеет неподвижную ось вращения и жестко связана с кривошипом, на полуоси которого крепится ползун, скользящий по направляющей, жестко закрепленной на валу, который имеет неподвижную ось вращения, находящуюся между осью шестеренки и полуосью кривошипа, и кинематическое соединение с ведущим валом (RU №2292463 С2, 18.07.2005).A patent is adopted for the prototype, which contains an annular working chamber with inlet and outlet openings, end caps, an output shaft, and two pairs of rotor blades dividing the internal volume of the chamber into sectors isolated from each other, a spark plug, and a gear of periodic speed variation, which is made in the form of a gear gears with external or internal gearing, gear ratio two, the wheel of which is rigidly connected with the blade rotor, and the gear is located at the end of the engine, has a fixed axis of rotation and is rigidly associated with the crank, which is mounted on the half-slider sliding along the rail is rigidly fixed to a shaft which has a fixed rotational axis, located between the axis of the crank gear and the semiaxis, and kinematic connection to the drive shaft (RU №2292463 C2, 18.07.2005).
Одним из недостатков прототипа двигателя является невысокая износостойкость шестеренок механизма периодического изменения скоростей, которые подвергаются периодическим нагрузкам противоположного направления.One of the disadvantages of the prototype engine is the low wear resistance of the gears of the mechanism of periodic changes in speeds, which are subjected to periodic loads of the opposite direction.
Второй недостаток двигателя - его малая мощность, которая ограничивается мощностью шестеренок механизма и инерционностью деталей, вращающихся со знакопеременным ускорением, что также ограничивает скорость вращения выходного вала.The second drawback of the engine is its low power, which is limited by the power of the gears of the mechanism and the inertia of the parts rotating with alternating acceleration, which also limits the speed of rotation of the output shaft.
Задачей изобретения является увеличение износостойкости шестеренок механизма, уменьшение инерционности деталей, вращающихся со знакопеременным ускорением, увеличение ресурса работы двигателя, увеличение мощности двигателя, уменьшение вибрации корпуса, возникающей в результате ускорения лопастных ротора.The objective of the invention is to increase the wear resistance of the gears of the mechanism, reduce the inertia of parts rotating with alternating acceleration, increase the service life of the engine, increase engine power, reduce vibration of the housing resulting from the acceleration of the rotor blades.
Данная задача решается в двигателе, содержащем секции двухтактных двигателей, каждая из которых имеет кольцевую рабочую камеру, свечу зажигания, два лопастных ротора, выполненных с возможностью вращения относительно центральной оси двигателя, впускные и выпускные клапана и механизм периодического изменения скорости лопастных роторов, включающий кривошип, на полуоси которого закреплен ползун, скользящий по направляющей, закрепленной на валу направляющих, в котором лопастные роторы выполнены на втулках и/или дисках, и каждый из них жестко связан с кривошипом, расположенным с торца секции, валы направляющих через зубчатую передачу соединены с общим для лопастных роторов секции внешним валом, причем ось вращения валов направляющих находится между двумя противоположными точками на окружности, описываемой полуосью кривошипа, и смещена от центральной оси двигателя, а кривошипы находятся в противофазе друг к другу.This problem is solved in an engine containing sections of two-stroke engines, each of which has an annular working chamber, a spark plug, two rotor blades configured to rotate relative to the central axis of the engine, intake and exhaust valves and a mechanism for periodically changing the speed of the rotor rotors, including a crank, on the semiaxis of which a slider is fixed, sliding along a guide fixed to the shaft of the guides, in which the blade rotors are made on bushings and / or disks, and each of them is a gesture connected with the crank located at the end of the section, the shafts of the guides through a gear transmission are connected to a common external shaft for the blade rotors of the section, and the axis of rotation of the shafts of the guides is between two opposite points on the circle described by the half shaft of the crank and is offset from the central axis of the engine, and cranks are in antiphase to each other.
Кроме того, внешний вал расположен вне секции двигателя и имеет шестеренки, входящие в зацепление с шестеренками валов направляющих.In addition, the outer shaft is located outside the engine section and has gears engaged with gears of the guide shafts.
Кроме того, положение кривошипов, находящихся в противофазе, соответствует их одновременному положению в двух мертвых точках, создаваемых механизмом.In addition, the position of the cranks in antiphase corresponds to their simultaneous position at the two dead points created by the mechanism.
Кроме того, корпуса многосекционного двигателя жестко соединены друг с другом, причем при торцовом соединении секций их лопастные роторы выполнены вращающимися в противоположных направлениях, а шестеренка внешнего вала одной секции входит в зацепление с шестеренкой внешнего вала другой секции или шестеренка вала направляющих одной секции входит в зацепление с шестеренкой вала направляющих другой секции.In addition, the multi-section engine housings are rigidly connected to each other, and when the sections are end-joined, their blade rotors are made to rotate in opposite directions, and the gear of the outer shaft of one section is meshed with the gear of the outer shaft of another section or the gear of the shaft of the guides of one section is engaged with gear shaft of guides of another section.
Кроме того, шестеренки вала направляющих выполнены по периметру цилиндра, в котором со стороны кривошипа имеется диагональный вырез, выполняющий функцию направляющих, а сам цилиндр выполняет функцию маховика секции.In addition, the guide shaft gears are made around the perimeter of the cylinder, in which there is a diagonal cutout on the side of the crank, which performs the function of the guides, and the cylinder itself performs the function of a section flywheel.
Различие двигателей состоит в том, что теперь кривошип жестко связан с лопастными роторами, а вал направляющих имеет кинематическую связь с выходным валом, в результате чего появилась возможность увеличить диаметр полуоси кривошипа и мощность зубчатых передач без увеличения инерционности деталей, вращающихся со знакопеременным ускорением лопастных роторов и кривошипов.The difference between engines is that now the crank is rigidly connected to the rotor blades, and the guide shaft has a kinematic connection with the output shaft, as a result of which it is possible to increase the diameter of the crank shaft and the power of the gears without increasing the inertia of the parts rotating with alternating acceleration of the rotor rotors and cranks.
Увеличение мощности зубчатой передачи связано с увеличением диаметра зубчатых колес и ширины зацепления зубцов. Такое увеличение мощности реализуется совмещением направляющих с шестеренкой, при этом ширину шестеренок и зубчатого зацепления можно значительно увеличить, при этом инерционная масса таких шестеренок выполняет функцию маховика.The increase in gear power is associated with an increase in the diameter of the gears and the mesh width of the teeth. This increase in power is realized by combining the guides with the gear, while the width of the gears and gearing can be significantly increased, while the inertial mass of such gears serves as a flywheel.
При таком строении двигателя и механизма периодического изменения скоростей имеется возможность значительно уменьшить инерционности деталей, вращающихся со знакопеременным ускорением. Уменьшение связано как с отсутствием шестеренок, вращающихся со знакопеременным ускорением, так и с возможностью уменьшить диаметр внутреннего цилиндра кольцевой камеры, причем последнее не ведет к потере жесткости крепления лопастных роторов, так как их ширина и площадь крепления на втулках может быть увеличена по сравнению с прототипом за счет уменьшения количества лопастных роторов в камере.With this structure of the engine and the mechanism of periodic changes in speeds, it is possible to significantly reduce the inertia of parts rotating with alternating acceleration. The decrease is associated both with the absence of gears rotating with alternating acceleration, and with the ability to reduce the diameter of the inner cylinder of the annular chamber, and the latter does not lead to a loss of stiffness of the blade rotors, since their width and the mounting area on the bushes can be increased in comparison with the prototype by reducing the number of blade rotors in the chamber.
Таким образом, такое строение механизма периодического изменения скоростей и строение камеры позволяет увеличить износостойкость шестеренок, уменьшить инерционность деталей, вращающихся со знакопеременным ускорением, что ведет к увеличению ресурса работы двигателя.Thus, such a structure of the mechanism of periodic changes in speeds and the structure of the chamber allows to increase the wear resistance of gears, reduce the inertia of parts rotating with alternating acceleration, which leads to an increase in the service life of the engine.
Такое увеличение площади крепления лопастных роторов на втулке и мощности шестеренок, а также уменьшение инерционности деталей, вращающихся со знакопеременным ускорением, увеличивает скорость вращения выходного вала и мощность двигателя.Such an increase in the area of attachment of rotor blades on the sleeve and the power of gears, as well as a decrease in the inertia of parts rotating with alternating acceleration, increases the speed of rotation of the output shaft and engine power.
На Фиг.1 представлен пример схемы расположения узлов механизма периодического изменения скоростей, способ соединения валов направляющих, при этом содержимое секции, лопасти и механизм периодического изменения скоростей лопастных роторов обведен (пунктирной линией).Figure 1 presents an example of the arrangement of nodes of the mechanism of the periodic change of speeds, the method of connecting the shafts of the guides, while the contents of the section, blades and the mechanism of the periodic change of speeds of the rotor rotors circled (dashed line).
На Фиг.2 представлена схема расположения лопастных роторов, попеременно меняющих скорость и одновременно двигающихся в одном направлении, а также положение свечи зажигания и клапанов.Figure 2 presents the location of the blade rotors, alternately changing speed and simultaneously moving in the same direction, as well as the position of the spark plug and valves.
На Фиг.3 представлен пример схемы соединения двух секций, при котором шестеренка внешнего вала одной секции входит в зацепление с шестеренкой внешнего вала другой секции, при этом содержимое секций представлено схематически (пунктирной линией).Figure 3 presents an example of a connection scheme of two sections, in which the gear of the outer shaft of one section engages with the gear of the outer shaft of the other section, while the contents of the sections are represented schematically (dashed line).
На Фиг.4 представлен пример схемы соединения двух секций, при котором шестеренка вала направляющих одной секции входит в зацепление с шестеренкой вала направляющих другой секции, при этом содержимое секций представлено схематически (пунктирной линией).Figure 4 shows an example of a connection scheme for two sections, in which the gear of the shaft of the guides of one section engages with the gear of the shaft of the guides of the other section, while the contents of the sections are represented schematically (dashed line).
Многосекционный роторно-лопастной двигатель составляется из секций двухтактных двигателей (Фиг.1 и 2), каждая из которых имеет кольцевую рабочую камеру 1, свечу зажигания 2, два лопастных ротора 3, выполненных с возможностью вращения относительно центральной оси двигателя 13, для чего лопастные роторы могут крепиться на втулках и/или дисках 4, впускные и выпускные клапана 5 и механизм периодического изменения скоростей лопастных роторов (в дальнейшем - механизм), в котором каждый лопастной ротор 3 жестко связан с кривошипом 6, расположенным с торца секции, на полуоси которого 7 крепится ползун 8, скользящий по направляющей 9, закрепленной на валу направляющих 10, который через зубчатую передачу, шестеренки 11 и 16 соединяется с общим для лопастных роторов секции внешним валом 12, причем ось вращения валов направляющих 10 находится между двумя противоположными точками на окружности, описываемой полуосью кривошипа 7, и смещена от центральной оси двигателя 13, а кривошипы находятся в противофазе друг к другу.A multi-section rotary vane engine is composed of sections of two-stroke engines (Figs. 1 and 2), each of which has an annular working chamber 1, a
Механизм секции обеспечивает движение лопастных роторов в одном направлении 14. Многосекционный двигатель собирается минимум из двух секций 15 (Фиг.3 и 4). Для компенсации колебаний каждой секции они соединены в линию, при этом корпуса многосекционного двигателя жестко соединяются друг с другом, их лопастные роторы вращаются в противоположных направлениях, а шестеренка внешнего вала 11 одной секции входит в зацепление с шестеренкой внешнего вала 11 другой секции (Фиг.3) или шестеренка вала направляющих одной секции 16 входит в зацепление с шестеренкой вала направляющих другой секции 16 (Фиг.4).The mechanism of the section provides the movement of the blade rotors in one
Каждая секция двигателя работает по двухтактному циклу, при этом лопастные роторы секции, двигаясь в одном направлении, плавно меняют скорость вращения, то сближаясь, на минимальное расстояние, в точке камеры, где расположены клапана и свеча зажигания, то удаляясь друг от друга.Each engine section operates in a two-stroke cycle, while the blade rotors of the section, moving in one direction, smoothly change the speed of rotation, then approaching, to a minimum distance, at the point of the chamber where the valves and spark plug are located, then moving away from each other.
Такое движение лопастных роторов обеспечивает механизм секции. В двигателе предусмотрены свеча зажигания 2 и клапана 5, через которые происходит подача горючей смеси или воздуха и удаление отработанных газов.This movement of the blade rotors provides a section mechanism. The engine has a
Лопастные роторы имеют мертвую точку, в которой их скорости равны. Угол между лопастными роторами в этой точке минимальный.The rotor blades have a dead center at which their speeds are equal. The angle between the blade rotors at this point is minimal.
После прохождения мертвой точки одна пара лопастных роторов снижает угловую скорость до минимальной, а другая плавно набирает скорость.After passing the dead center, one pair of blade rotors reduces the angular velocity to a minimum, and the other smoothly picks up speed.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112998/06A RU2345225C1 (en) | 2007-04-09 | 2007-04-09 | Multisectional rotary-vane engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112998/06A RU2345225C1 (en) | 2007-04-09 | 2007-04-09 | Multisectional rotary-vane engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007112998A RU2007112998A (en) | 2008-10-20 |
RU2345225C1 true RU2345225C1 (en) | 2009-01-27 |
Family
ID=40040867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007112998/06A RU2345225C1 (en) | 2007-04-09 | 2007-04-09 | Multisectional rotary-vane engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2345225C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU169997U1 (en) * | 2016-10-11 | 2017-04-11 | Александр Николаевич Черноштанов | The communication device of the blades of a rotary vane engine |
RU215714U1 (en) * | 2022-08-10 | 2022-12-22 | Александр Дмитриевич Крупин | ROTARY PISTON ENGINE |
-
2007
- 2007-04-09 RU RU2007112998/06A patent/RU2345225C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU169997U1 (en) * | 2016-10-11 | 2017-04-11 | Александр Николаевич Черноштанов | The communication device of the blades of a rotary vane engine |
RU215714U1 (en) * | 2022-08-10 | 2022-12-22 | Александр Дмитриевич Крупин | ROTARY PISTON ENGINE |
RU2816772C1 (en) * | 2022-11-14 | 2024-04-05 | Кузьменко Сергей Михайлович | Rotary machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007112998A (en) | 2008-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1495217B1 (en) | Internal combustion engine and method | |
US5123394A (en) | Rotary reciprocating internal combustion engine | |
US20070062469A1 (en) | Rotary radial internal combustion piston engine | |
CN103423150A (en) | Rotor fluid mechanical transfiguration mechanism | |
RU2345225C1 (en) | Multisectional rotary-vane engine | |
JP4521785B1 (en) | Rotating piston machine | |
CN106121810B (en) | A kind of Wankel engine of Ratios | |
RU2257476C1 (en) | Internal combustion rotary vane engine | |
RU94025915A (en) | ROTARY BLANK MOTOR | |
RU2358127C2 (en) | Multiple-section rotor-blade internal combustion engine | |
RU2292463C2 (en) | Rotary-vane engine | |
US4051819A (en) | Rotary block engine | |
RU2072426C1 (en) | Rotary-piston machine | |
RU2100653C1 (en) | Rotary-vane machine | |
RU2271451C2 (en) | Rotary machine | |
RU2225513C2 (en) | Rotary-vane internal combustion engine | |
CN202597086U (en) | Mechanical rotor fluid capacity variable mechanism | |
RU2260697C1 (en) | Rotary machine | |
RU2247248C2 (en) | Vibratory internal combustion engine | |
RU2397326C1 (en) | Rotary machine | |
CN1164610A (en) | Principle of rotor explosive motor | |
RU2136925C1 (en) | Piston machine | |
RU2070646C1 (en) | Rotary-vane engine | |
RU2222705C2 (en) | Internal combustion engine without connecting rods | |
CN201269135Y (en) | Rotary piston type engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090410 |