RU2355899C1

RU2355899C1 - Internal combustion engine

Info

Publication number: RU2355899C1
Application number: RU2008100601/06A
Authority: RU
Inventors: Виктор Трофимович Доронин (RU); Виктор Трофимович Доронин
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2009-05-20

Abstract

FIELD: automotive industry. ^ SUBSTANCE: invention is intended for automobile engine engineering industry. The internal combustion engine includes cylindrical hosing installed on axle so that the above axle can rotate with regard to housing creating hollow between inner surface of the cylindrical housing and outer surface of axle. The partition separates the above mentioned hollow into two toroidal operating cavities. The rotor piston and choke split the first operating cavity into combustion chamber and exhaust chamber. The rotor piston and choke split the second cavity into suction chamber and compressor chamber. The engine is provided with inlet valve, outlet opening, bypass header with valves installed in the housing between operating cavities, injector and spark plug. The chokes are implemented as rotor pistons. All rotor pistons are installed on common axle so that they can rotate with regard to axle and periodically connect to the above axle. In addition the engine is provided with rotor piston position sensors and rotor piston position holders, installed in the above pistons. ^ EFFECT: improved efficiency factor and power characteristics, reduced weight of engine. ^ 5 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано в автомобильном моторостроении.The invention relates to internal combustion engines and can be used in automotive motor industry.

Известен двигатель внутреннего сгорания Скрипова, который содержит корпус с перегородкой, поршни, заслонки, ось, всасывающую камеру, компрессорную камеру, камеру сгорания, выхлопную камеру, перепускные коллекторы, клапаны, форсунку и свечу зажигания. Корпус выполнен в виде неподвижного моноблока, перегородка образована стенками впускного коллектора и перепускной камеры, а рабочие полости выполнены цилиндрической формы. Поршни выполнены в виде цилиндров и связаны стержнем. Имеется кривошипная камера, внутри которой установлен кривошипный механизм. В первый ход поршней верхний поршень под действием давления горящего в камере сгорания топлива совершает рабочий ход и идет вниз. В это время под верхним поршнем в первой компрессорной камере имеется воздух, который сжимается, при достижении определенного давления при закрытом клапане между впускным коллектором и первой компрессорной камерой открывает клапан между первой компрессорной камерой и перепускным коллектором и перетекает в перепускной коллектор. В первый ход поршней при движении вниз нижний поршень создает разрежение над нижним поршнем во второй компрессорной камере. Во вторую компрессорную камеру через клапан между впускным коллектором и второй компрессорной камерой засасывается воздух из впускного коллектора при закрытом клапане между второй компрессорной камерой и перепускным коллектором. При первом ходе поршней одновременно происходят рабочий ход верхнего поршня, вытеснение воздуха из первой компрессорной камеры в перепускной коллектор, впуск воздуха в камеру сгорания из перепускного коллектора и вытеснение воздуха из кривошипной камеры в перепускной коллектор. Когда верхний поршень открывает выпускное отверстие камеры сгорания, давление в камере сгорания резко падает, открывается клапан из перепускного коллектора в камеру сгорания и благодаря избыточному давлению воздух из перепускного коллектора перетекает в камеру сгорания, продувая камеру сгорания от отработавших газов. Во второй ход поршней верхний поршень и нижний поршень следуют вверх. Над нижним поршнем во второй компрессорной камере повышается давление, закрывается клапан между впускным коллектором и второй компрессорной камерой, открывается клапан между второй компрессорной камерой и перепускным коллектором, находящийся над нижним поршнем во второй компрессорной камере воздух выжимается в перепускной коллектор. В это же время во второй ход поршней подается воздух из впускного коллектора в первую компрессорную камеру под верхним поршнем через клапан между впускным коллектором и первой компрессорной камерой при закрытом клапане между впускным коллектором и второй компрессорной камерой. Во второй ход поршней при движении поршней вверх в камере сгорания верхний поршень повышает давление. При этом за счет открытия клапана, находящегося между перепускным коллектором и камерой сгорания, давление в камере сгорания становится таким же, как в перепускном коллекторе. Именно тогда через форсунку происходят впрыскивание топлива в камеру сгорания и поджигание распыленного топлива с помощью свечи зажигания. Из-за резкого повышения давления горящего топлива в камере сгорания клапан между перепускным коллектором и камерой сгорания закрывается. Верхний поршень под действием давления продуктов сгорания топлива в камере сгорания вместе с соединительным элементом и вторым поршнем начинает повторять первый рабочий ход и идет вниз. Далее цикл повторяется (Александров М. И все-таки он заработал / М.Александров // Энергия - ENERGY. - 1999. - №6. - С.38-39).Known internal combustion engine Skripov, which contains a housing with a baffle, pistons, dampers, an axis, a suction chamber, a compressor chamber, a combustion chamber, an exhaust chamber, bypass manifolds, valves, nozzle and spark plug. The housing is made in the form of a fixed monoblock, the partition is formed by the walls of the intake manifold and the bypass chamber, and the working cavities are made of a cylindrical shape. Pistons are made in the form of cylinders and are connected by a rod. There is a crank chamber, inside of which a crank mechanism is installed. In the first piston stroke, the upper piston under the pressure of the fuel burning in the combustion chamber makes a stroke and goes down. At this time, there is air under the upper piston in the first compressor chamber, which is compressed, when a certain pressure is reached with the valve closed between the intake manifold and the first compressor chamber, opens the valve between the first compressor chamber and the bypass manifold and flows into the bypass manifold. In the first piston stroke, when moving down, the lower piston creates a vacuum above the lower piston in the second compressor chamber. Air is drawn into the second compressor chamber through the valve between the intake manifold and the second compressor chamber from the intake manifold with the valve closed between the second compressor chamber and the bypass manifold. During the first piston stroke, the upper piston moves simultaneously, air is displaced from the first compressor chamber to the bypass manifold, air is admitted to the combustion chamber from the bypass manifold, and air is displaced from the crank chamber to the bypass manifold. When the upper piston opens the outlet of the combustion chamber, the pressure in the combustion chamber drops sharply, the valve opens from the bypass manifold to the combustion chamber and due to overpressure, air from the bypass manifold flows into the combustion chamber, purging the combustion chamber from the exhaust gases. In the second piston stroke, the upper piston and the lower piston follow up. Above the lower piston in the second compressor chamber, the pressure rises, the valve between the intake manifold and the second compressor chamber closes, the valve between the second compressor chamber and the bypass manifold opens, air is squeezed above the lower piston in the second compressor chamber into the bypass manifold. At the same time, air is introduced into the second piston stroke from the intake manifold into the first compressor chamber under the upper piston through a valve between the intake manifold and the first compressor chamber with the valve closed between the intake manifold and the second compressor chamber. In the second piston stroke, when the pistons move upward in the combustion chamber, the upper piston increases the pressure. In this case, due to the opening of the valve located between the bypass manifold and the combustion chamber, the pressure in the combustion chamber becomes the same as in the bypass manifold. It is then that fuel is injected into the combustion chamber through the nozzle and the atomized fuel is ignited using the spark plug. Due to a sharp increase in the pressure of the burning fuel in the combustion chamber, the valve between the bypass manifold and the combustion chamber closes. The upper piston under the action of the pressure of the products of combustion of fuel in the combustion chamber together with the connecting element and the second piston begins to repeat the first stroke and goes down. Next, the cycle repeats (Alexandrov M. And yet he earned / M. Aleksandrov // Energy - ENERGY. - 1999. - No. 6. - P.38-39).

Недостатками описанного двигателя внутреннего сгорания являются: низкий коэффициент полезного действия из-за затрат энергии на возвратно-поступательное перемещение деталей кулачкового и кривошипного механизмов и вращение коленчатого вала; малая мощность двигателя из-за отсутствия возможности подачи должного количества воздуха и топлива в камеру сгорания в момент высокого давления в ней; значительный вес двигателя, обусловленный кривошипным механизмом и коленчатым валом с большим количеством подшипников.The disadvantages of the described internal combustion engine are: low efficiency due to energy costs for the reciprocating movement of the parts of the cam and crank mechanisms and the rotation of the crankshaft; low engine power due to the inability to supply the proper amount of air and fuel to the combustion chamber at the time of high pressure in it; significant engine weight due to the crank mechanism and crankshaft with a large number of bearings.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) к заявляемому изобретению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус, установленный на оси с возможностью вращения оси относительно корпуса, с образованием полости между внутренней поверхностью цилиндрического корпуса и наружной поверхностью оси, перегородку, роторные поршни, заслонки, перепускные коллекторы с клапанами, установленными в корпусе между рабочими полостями, форсунку и свечу зажигания. Полость корпуса разделена перегородкой на первую и вторую рабочие полости тороидальной формы. Каждая из заслонок установлена в прорези цилиндрического корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри своей рабочей полости для разделения и сообщения камер. Первым роторным поршнем, соединенным с осью, и заслонкой в выдвинутом положении первая рабочая полость разделена на камеру сгорания и выхлопную камеру. Вторым роторным поршнем, соединенным с осью, и другой заслонкой в выдвинутом положении вторая рабочая полость разделена на всасывающую камеру и компрессорную камеру. Каждая утопленная в прорези корпуса заслонка приводит к сообщению камер. Возвратно-поступательное перемещение заслонок внутри своих рабочих полостей должно быть обеспечено соответствующими приводными механизмами перемещения заслонок (патент RU 2260129, МПК F02B 53/02).The closest in technical essence and the achieved result (prototype) to the claimed invention is an internal combustion engine comprising a cylindrical housing mounted on an axis with the possibility of rotation of the axis relative to the housing, with the formation of a cavity between the inner surface of the cylindrical housing and the outer surface of the axis, a baffle, rotary pistons , dampers, bypass manifolds with valves installed in the housing between the working cavities, nozzle and spark plug. The body cavity is divided by a partition into the first and second working cavities of a toroidal shape. Each of the shutters is installed in the slots of the cylindrical body with the possibility of reciprocating movement inside its working cavity for separation and communication of cameras. The first rotary piston connected to the axis and the shutter in the extended position, the first working cavity is divided into a combustion chamber and an exhaust chamber. The second rotary piston connected to the axis and the other shutter in the extended position, the second working cavity is divided into a suction chamber and a compressor chamber. Each flap recessed in the slot in the housing leads to camera communication. The reciprocating movement of the shutters inside their working cavities should be provided by the appropriate drive mechanisms for moving the shutters (patent RU 2260129, IPC F02B 53/02).

Однако этот двигатель внутреннего сгорания не имеет достаточно высокого коэффициента полезного действия из-за затрат мощности на привод возвратно-поступательного перемещения заслонок; не имеет высокую мощность из-за невозможности внесения большего количества топливной смеси в камеру сгорания при наличии в ней значительного количества отработанных газов, попадающих при утопленной заслонке. Кроме того, двигатель имеет значительный вес, обусловленный использованием заслонок с приводным механизмом их перемещения.However, this internal combustion engine does not have a sufficiently high efficiency due to power consumption for the reciprocating movement of the shutters; It does not have a high power due to the impossibility of introducing a larger amount of the fuel mixture into the combustion chamber if it contains a significant amount of exhaust gases entering the recessed damper. In addition, the engine has a significant weight due to the use of dampers with a drive mechanism for moving them.

Задачей изобретения является повышение коэффициента полезного действия, мощности двигателя внутреннего сгорания и снижение его веса.The objective of the invention is to increase the efficiency, power of the internal combustion engine and reduce its weight.

Поставленная задача решается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем цилиндрический корпус, установленный на оси с возможностью вращения оси относительно корпуса, с образованием полости между внутренней поверхностью цилиндрического корпуса и наружной поверхностью оси, с перегородкой, разделяющей полость на первую и вторую рабочие полости тороидальной формы, роторным поршнем и заслонкой, разделяющими первую рабочую полость на камеру сгорания и выхлопную камеру, роторным поршнем и заслонкой, разделяющими вторую рабочую полость на всасывающую и компрессорную камеры, впускным клапаном, выпускным отверстием, перепускными коллекторами с клапанами, установленными в корпусе между рабочими полостями, форсункой и свечой зажигания, заслонки выполнены в виде роторных поршней, все роторные поршни установлены на общей оси с возможностью вращения относительно оси и периодического соединения с осью. Двигатель дополнительно снабжен датчиками положения роторных поршней и фиксаторами положения роторных поршней, установленными в этих роторных поршнях.The problem is solved in that in an internal combustion engine containing a cylindrical housing mounted on an axis with the possibility of rotation of the axis relative to the housing, with the formation of a cavity between the inner surface of the cylindrical housing and the outer surface of the axis, with a partition dividing the cavity into the first and second working cavity toroidal forms, a rotary piston and a damper separating the first working cavity into a combustion chamber and an exhaust chamber, a rotary piston and a damper separating the second working a cavity on the suction and compressor chambers, an inlet valve, an outlet, bypass manifolds with valves installed in the housing between the working cavities, the nozzle and the spark plug, the shutters are made in the form of rotor pistons, all rotor pistons are mounted on a common axis with the possibility of rotation about the axis and periodic connection with the axis. The engine is additionally equipped with rotary piston position sensors and rotary piston position detectors installed in these rotary pistons.

Повышение коэффициента полезного действия двигателя внутреннего сгорания обусловлено исключением затрат мощности на возвратно-поступательное перемещение заслонок путем выполнения заслонок в виде роторных поршней при согласовании движения роторных поршней посредством введенных в двигатель датчиков положения роторных поршней относительно других роторных поршней и фиксаторов положения роторных поршней.The increase in the efficiency of the internal combustion engine is due to the exclusion of power consumption for reciprocating movement of the shutters by making shutters in the form of rotary pistons when coordinating the movement of the rotary pistons by means of rotary piston position sensors introduced into the engine relative to other rotary pistons and rotary piston position clamps.

Повышение мощности двигателя внутреннего сгорания объясняется внесением большего количества топливной смеси на место остаточных отработанных газов в камере путем выполнения заслонок в виде роторных поршней, перекрывающих путь отработанным газам в камеру сгорания.The increase in the power of the internal combustion engine is explained by the introduction of a larger amount of the fuel mixture in place of the residual exhaust gases in the chamber by making shutters in the form of rotary pistons, blocking the path of the exhaust gases into the combustion chamber.

Снижение веса двигателя внутреннего сгорания обусловлено отсутствием необходимости использования механизма перемещения заслонок за счет введения датчиков положения роторных поршней и фиксаторов положения роторных поршней для согласованного осуществления кругового движения роторных поршней, причем фиксаторы положения роторных поршней могут быть как механическими, так и электромагнитными.The weight reduction of the internal combustion engine is due to the lack of the need to use the mechanism for moving the shutters due to the introduction of rotary piston position sensors and rotary piston position clamps for coordinated circular motion of rotary pistons, and the rotary piston position clamps can be either mechanical or electromagnetic.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена схема двигателя внутреннего сгорания, на фиг.2 изображен двигатель внутреннего сгорания в разрезе, на фиг.3 - сечение А-А фиг.2, на фиг.4 - сечение Б-Б фиг.2, на фиг.5 - схема расположения роторных поршней на оси.The invention is illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows a diagram of an internal combustion engine, Fig. 2 shows a sectional view of an internal combustion engine, Fig. 3 is a section A-A of Fig. 2, Fig. 4 is a section B-B of Fig. 2, figure 5 - arrangement of rotary pistons on the axis.

Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, перегородку 2, ось 3, поршни и заслонки, выполненные в виде роторных поршней 4, 5, 6, 7. Корпус 1 выполнен цилиндрическим, установлен стационарно на оси 3, проходящей через перегородку 2 и имеющей возможность вращения относительно корпуса 1 и относительно перегородки 2. Между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью оси 3 образована полость. Между внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1, между торцевыми поверхностями перегородки 2 и наружной поверхностью оси 3 образованы первая и вторая рабочие полости тороидальной формы. Таким образом, полость между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью оси 3 разделена на первую и вторую рабочие полости. Эти рабочие полости разделяются роторными поршнями 4, 5, 6, 7 на всасывающую камеру 8, компрессорную камеру 9, камеру 10 сгорания и выхлопную камеру 11.The internal combustion engine comprises a housing 1, a baffle 2, an axis 3, pistons and dampers, made in the form of rotary pistons 4, 5, 6, 7. The housing 1 is cylindrical, mounted stationary on an axis 3 passing through the baffle 2 and having rotation relative to the housing 1 and relative to the partition 2. Between the inner surface of the housing 1 and the outer surface of the axis 3, a cavity is formed. Between the inner cylindrical surface of the housing 1, between the end surfaces of the partition 2 and the outer surface of the axis 3, the first and second working cavities of a toroidal shape are formed. Thus, the cavity between the inner surface of the housing 1 and the outer surface of the axis 3 is divided into first and second working cavities. These working cavities are separated by rotary pistons 4, 5, 6, 7 on the suction chamber 8, the compressor chamber 9, the combustion chamber 10 and the exhaust chamber 11.

Двигатель также содержит впускной клапан 12, выпускное отверстие 13, перепускной коллектор 14 с клапанами 15 и 16, перепускной коллектор 17 с клапанами 18 и 19, клапаны 20 и 21, форсунку 22, свечу 23 зажигания, фиксаторы 24, 25, 26, 27 положения роторных поршней 4, 5, 6, 7 и датчики 28, 29, 30, 31 положения роторных поршней 4, 5, 6, 7. Роторные поршни 4, 5, 6, 7 установлены с возможностью жесткого соединения с корпусом 1 или жесткого соединения с осью 3 с помощью фиксаторов 24, 25, 26, 27 положения роторных поршней 4, 5, 6, 7 по сигналу от датчиков 28, 29, 30, 31 положения роторных поршней 4, 5, 6, 7. Эти фиксаторы 24, 25, 26, 27 положения роторных поршней 4, 5, 6, 7 могут быть как механическими, так и электромагнитными. Перепускные коллекторы 14 и 17 и клапаны 15, 16, 18, 19, 20, 21 установлены в перегородке 2 между рабочими полостями. При этом всасывающая камера 8 снабжена впускным клапаном 12, компрессорная камера 9 - выпускным клапаном 20, камера 10 сгорания - клапаном 21 для впуска сжатого воздуха, форсункой 22 и свечой 23 зажигания, а выхлопная камера 11 - выпускным отверстием 13. Клапаны 20 и 21 являются общими для перепускных коллекторов 14, 17. При этом клапан 20 установлен в начале воздуховода 32, а клапан 21 - в конце воздуховода 33.The engine also includes an inlet valve 12, an outlet 13, an overflow manifold 14 with valves 15 and 16, an overflow manifold 17 with valves 18 and 19, valves 20 and 21, an injector 22, a spark plug 23, position latches 24, 25, 26, 27 rotor pistons 4, 5, 6, 7 and sensors 28, 29, 30, 31 of the position of the rotor pistons 4, 5, 6, 7. The rotor pistons 4, 5, 6, 7 are installed with the possibility of rigid connection with the housing 1 or rigid connection with axis 3 using the clamps 24, 25, 26, 27 of the position of the rotor pistons 4, 5, 6, 7 by the signal from the sensors 28, 29, 30, 31 of the position of the rotor pistons 4, 5, 6, 7. This and the latches 24, 25, 26, 27 of the position of the rotor pistons 4, 5, 6, 7 can be either mechanical or electromagnetic. Bypass manifolds 14 and 17 and valves 15, 16, 18, 19, 20, 21 are installed in the partition 2 between the working cavities. In this case, the suction chamber 8 is equipped with an inlet valve 12, the compressor chamber 9 is equipped with an exhaust valve 20, the combustion chamber 10 is equipped with a compressed air inlet valve 21, the nozzle 22 and the spark plug 23, and the exhaust chamber 11 is provided with an outlet 13. Valves 20 and 21 are common to the bypass manifolds 14, 17. In this case, the valve 20 is installed at the beginning of the duct 32, and the valve 21 at the end of the duct 33.

Роторные поршни 6, 7 установлены на оси 3 с возможностью вращения относительно оси 3, вращения роторного поршня 6 вместе с осью 3, вращения роторного поршня 7 вместе с осью 3, вращения роторных поршней 6, 7 вместе с осью 3 с помощью фиксаторов 26, 27 положения роторных поршней 6, 7. Роторные поршни 6, 7 разделяют первую тороидальную рабочую полость на камеру 10 сгорания топлива и выхлопную камеру 11. Роторные поршни 4, 5 установлены также на оси 3 с возможностью вращения относительно оси 3. Роторные поршни 4, 5 установлены также с возможностью вращения роторного поршня 4 вместе с осью 3, роторного поршня 5 вместе с осью 3, роторных поршней 4 и 5 вместе с осью 3. Роторные поршни 4, 5 совершают вращательное движение внутри второй рабочей полости, при жестком соединении с осью 3 с помощью фиксаторов 24 и 25 положения роторных поршней и разделяют вторую рабочую полость на всасывающую камеру 8 и компрессорную камеру 9. Роторные поршни 4, 5 выполнены в виде лопаток, приваренных к дискам с отверстиями для оси 3, и определяют одними широкими сторонами лопаток размер всасывающей камеры 8, а другими широкими сторонами лопаток определяют размер компрессорной камеры 9. Роторные поршни 6, 7 также выполнены в виде лопаток, приваренных к дискам с отверстиями для оси 3, и определяют одними широкими сторонами лопаток размер камеры 10 сгорания, а другими широкими сторонами лопаток - размер выхлопной камеры 11. Фиксатор 24 положения роторного поршня 4 и датчик 28 положения роторного поршня 4 установлены в роторном поршне 4 вблизи перегородки 2 и оси 3. Фиксатор 25 положения роторного поршня 5 и датчик 29 положения роторного поршня 5 установлены в роторном поршне 5 вблизи корпуса 1 и оси 3. Фиксатор 26 положения роторного поршня 6 и датчик 30 положения роторного поршня 6 установлены в роторном поршне 6 вблизи корпуса 1 и оси 3. Фиксатор 27 положения роторного поршня 7 и датчик 31 положения роторного поршня 7 установлены в роторном поршне 7 вблизи перегородки 2 и оси 3. При этом роторный поршень 4 выполнен с возможностью жесткого соединения с перегородкой 2 с помощью фиксатора 24 положения роторного поршня 4 по электрическому сигналу от датчика 28 положения роторного поршня 4. Роторный поршень 4 выполнен с возможностью снятия фиксации роторного поршня 4 относительно перегородки 2 и последующего жесткого соединения с осью 3 с помощью фиксатора 24 положения роторного поршня 4 по электрическому сигналу от датчика 29 положения роторного поршня 5 относительно корпуса 1 и перегородки 2. Роторный поршень 5 выполнен с возможностью жесткого соединения с корпусом 1 с помощью фиксатора 25 положения роторного поршня 5 по электрическому сигналу от датчика 29 положения роторного поршня 5. Роторный поршень 5 выполнен также с возможностью снятия фиксации роторного поршня 5 относительно корпуса 1 и последующего жесткого соединения с осью 3 с помощью фиксатора 25 положения роторного поршня 5 по электрическому сигналу от датчика 28 положения роторного поршня 4. Роторный поршень 6 выполнен с возможностью жесткого соединения с корпусом 1 с помощью фиксатора 26 положения роторного поршня 6 по электрическому сигналу от датчика 30 положения роторного поршня 6. Роторный поршень 6 выполнен также с возможностью снятия фиксации относительно корпуса 1 и последующего жесткого соединения с осью 3 с помощью фиксатора 26 положения роторного поршня 6 по электрическому сигналу от датчика 31 положения роторного поршня 7. Роторный поршень 7 выполнен с возможностью жесткого соединения с перегородкой 2 с помощью фиксатора 27 положения роторного поршня 7 по электрическому сигналу от датчика 31 положения роторного поршня 7. Роторный поршень 7 выполнен также с возможностью снятия фиксации роторного поршня 7 относительно корпуса 1 и последующего жесткого соединения с осью 3 с помощью фиксатора 27 положения роторного поршня 7 по электрическому сигналу от датчика 30 положения роторного поршня 6.Rotary pistons 6, 7 are mounted on axis 3 with rotation relative to axis 3, rotation of rotary piston 6 together with axis 3, rotation of rotary piston 7 together with axis 3, rotation of rotary pistons 6, 7 together with axis 3 using clamps 26, 27 the positions of the rotor pistons 6, 7. The rotor pistons 6, 7 divide the first toroidal working cavity into the fuel combustion chamber 10 and the exhaust chamber 11. The rotor pistons 4, 5 are also mounted on the axis 3 with the possibility of rotation relative to the axis 3. The rotor pistons 4, 5 are installed also rotatable about the piston 4 together with the axis 3, the rotary piston 5 together with the axis 3, the rotary pistons 4 and 5 together with the axis 3. The rotary pistons 4, 5 rotate inside the second working cavity, when they are rigidly connected to the axis 3 using the clamps 24 and 25 positions of the rotor pistons and divide the second working cavity into the suction chamber 8 and the compressor chamber 9. The rotor pistons 4, 5 are made in the form of blades welded to disks with holes for the axis 3, and determine the size of the suction chamber 8 with one wide sides of the blades and others broad sides l molasses determine the size of the compressor chamber 9. The rotor pistons 6, 7 are also made in the form of blades welded to disks with holes for the axis 3 and determine the size of the combustion chamber 10 with the wide sides of the blades and the size of the exhaust chamber with the other wide sides of the blades 11. Lock The 24 positions of the rotor piston 4 and the rotary piston 4 position sensor 28 are installed in the rotor piston 4 near the baffle 2 and the axis 3. The rotary piston 5 position lock 25 and the rotary piston 5 position sensor 29 are installed in the rotor piston 5 near the housing and 1 and axis 3. The latch 26 of the position of the rotor piston 6 and the sensor 30 of the position of the rotor piston 6 are installed in the rotor piston 6 near the housing 1 and the axis 3. The latch 27 of the position of the rotor piston 7 and the sensor 31 of the position of the rotor piston 7 are installed in the rotor piston 7 near the baffle 2 and the axis 3. In this case, the rotor piston 4 is made with the possibility of rigid connection with the baffle 2 using the clamp 24 of the position of the rotor piston 4 by an electrical signal from the sensor 28 of the position of the rotary piston 4. The rotary piston 4 is made with the possibility of removing the fix rotational piston 4 relative to the baffle 2 and the subsequent rigid connection with the axis 3 using the retainer 24 of the position of the rotary piston 4 by an electric signal from the sensor 29 of the position of the rotary piston 5 relative to the housing 1 and the baffle 2. The rotary piston 5 is made with the possibility of rigid connection with the housing 1 using the lock 25 of the position of the rotor piston 5 by an electrical signal from the sensor 29 of the position of the rotor piston 5. The rotor piston 5 is also made with the possibility of releasing the fixation of the rotor piston 5 relative to the housing 1 and the subsequent rigid connection with the axis 3 using the clamp 25 of the position of the rotor piston 5 by an electrical signal from the sensor 28 of the position of the rotary piston 4. The rotary piston 6 is made with the possibility of hard connection with the housing 1 using the clamp 26 of the position of the rotor piston 6 by an electrical signal from the sensor 30 of the position of the rotor piston 6. The rotor piston 6 is also made with the possibility of releasing the fixation relative to the housing 1 and subsequent rigid connection with the axis 3 using the clamp 26 of the position of the rotor pore Piston 6 according to the electric signal from the sensor 31 for the position of the rotary piston 7. The rotor piston 7 is made with the possibility of hard connection with the baffle 2 using the clamp 27 of the position of the rotor piston 7 according to the electric signal from the sensor 31 for the position of the rotor piston 7. The rotary piston 7 is also made with the possibility removing the fixation of the rotor piston 7 relative to the housing 1 and the subsequent rigid connection with the axis 3 using the retainer 27 of the position of the rotor piston 7 by an electric signal from the sensor 30 of the position of the rotor piston 6.

Принято, что на фиг.1, 3 и 4 направление вращения роторных поршней 4, 5, 6, 7 осуществляется по часовой стрелке.It is accepted that in figures 1, 3 and 4, the direction of rotation of the rotor pistons 4, 5, 6, 7 is clockwise.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. Используется четырехтактный цикл: всасывание; сжатие; горение и расширение; выхлоп. При этом вторая рабочая полость используется на впуск воздуха через впускной клапан 12 во всасывающую камеру 8, на одновременное с впуском воздуха во всасывающую камеру 8 сжатие находящегося в компрессорной камере 9 воздуха и вытеснение сжимаемого воздуха через клапан 20 и воздуховод 32 в перепускные коллекторы 14 и 17.The internal combustion engine operates as follows. The four-cycle cycle is used: absorption; compression; burning and expansion; exhaust. In this case, the second working cavity is used for air inlet through the inlet valve 12 into the suction chamber 8, while simultaneously compressing the air in the compressor chamber 9 with the air inlet to the suction chamber 8 and forcing the compressed air through the valve 20 and the air duct 32 into the bypass manifolds 14 and 17 .

Такт всасывания. Всасывание осуществляется во время кругового движения роторного поршня 4, фиксированного на оси 3 с помощью фиксатора 24 положения роторного поршня 4 по сигналу от датчика 29 положения роторного поршня 5. Всасывание осуществляется при фиксированном относительно корпуса 1 роторном поршне 5 с помощью фиксатора 25 положения роторного поршня 5 по сигналу от датчика 29 положения роторного поршня 5. При всасывании через впускной клапан 12 во всасывающую камеру 8, расположенную между лопатками роторных поршней 4 и 5, поступает воздух из атмосферы.Suction stroke. The suction is carried out during the circular motion of the rotor piston 4, fixed on the axis 3 with the clamp 24 of the position of the rotor piston 4 by the signal from the sensor 29 of the position of the rotor piston 5. Suction is carried out when the rotor piston 5 is fixed relative to the housing 1, using the clamp 25 of the position of the rotor piston 5 according to the signal from the sensor 29 of the position of the rotor piston 5. When sucking through the intake valve 12, air from the atmosphere enters the suction chamber 8 located between the blades of the rotor pistons 4 and 5.

Такт сжатия. В компрессорной камере 9 присутствует воздух, который сжимается с помощью движущегося по кругу роторного поршня 4, фиксированного относительно оси 3 с помощью фиксатора 24 положения роторного поршня 4 при фиксированном относительно корпуса 1 роторном поршне 5 с помощью фиксатора 25 положения роторного поршня 5. При повышенном давлении воздуха в компрессорной камере 9 открывается клапан 20 и воздух по воздуховоду 32 с помощью роторного поршня 4 нагнетается из компрессорной камеры 9 через клапан 15 в перепускной коллектор 14. Роторный поршень 4 вращается, вытесняет воздух из компрессорной камеры 9, лопатка роторного поршня 4 удаляется от одной широкой стороны лопатки роторного поршня 5 и в результате вращения приближается к другой широкой стороне лопатки роторного поршня 5. Затем по сигналу от датчика 28 положения роторного поршня 4, относительно перегородки 2 и корпуса 1, с помощью фиксатора 25 роторного поршня 5 роторный поршень 5 снимается с фиксации относительно корпуса 1 и сразу же фиксируется относительно оси 3. Далее роторный поршень 5 вращается по часовой стрелке вместе с осью 3 и одновременно со следующим за ним роторным поршнем 4, оставляя роторному поршню 4 место своей прежней фиксации относительно корпуса 1. После прохождения лопаткой роторного поршня 4 пути около клапана 20 и впускного клапана 12, роторный поршень 4 по сигналу от датчика 28 с помощью фиксатора 24 освобождается от фиксации относительно оси 3 и фиксируется относительно перегородки 2 на месте прежней фиксации роторного поршня 5 относительно корпуса 1. Роторный поршень 5 вместе с осью 3 продолжает круговое движение, впускной клапан 12 и клапан 20 открываются. К моменту открытия клапанов 12 и 20 лопатки роторных поршней 4 и 5 поменялись местами в расположении относительно клапанов 12 и 20, а всасывающая камера 8 и компрессорная камера 9 вернулись в изначальное состояние. В результате смены положений лопаток роторных поршней 4 и 5 относительно впускного клапана 12 и относительно клапана 20 такты всасывания и сжатия готовы к повторению. Воздух будет снова всасываться в камеру 8 и сжиматься в камере 9, но уже с помощью роторного поршня 5 при фиксированном относительно перегородки 2 положении роторного поршня 4. Из компрессорной камеры 9 сжатый воздух будет подаваться через клапан 20, воздуховод 32 и клапан 18 в перепускной коллектор 17 и там накапливаться. Из перепускных коллекторов 14 или 17 попеременно и соответственно через клапан 16 или 19 сжатый воздух по воздуховоду 33 подается в камеру 10 сгорания через клапан 21.Compression stroke Air is present in the compressor chamber 9, which is compressed by means of a rotary piston 4 moving in a circle, fixed relative to the axis 3 using the rotor piston 4 position lock 24 with the rotor piston 5 fixed relative to the housing 1, and the rotor piston 5 position lock 25. of air in the compressor chamber 9 opens the valve 20 and air through the duct 32 using the rotary piston 4 is pumped from the compressor chamber 9 through the valve 15 into the bypass manifold 14. The rotary piston 4 rotates It displaces air from the compressor chamber 9, the blade of the rotor piston 4 is removed from one wide side of the blade of the rotary piston 5 and, as a result of rotation, approaches the other wide side of the blade of the rotary piston 5. Then, by a signal from the sensor 28 of the position of the rotary piston 4, relative to the partition 2 and the housing 1, using the lock 25 of the rotor piston 5, the rotor piston 5 is released from the fixing relative to the housing 1 and immediately fixed relative to the axis 3. Then, the rotor piston 5 rotates clockwise with the axis 3 and one temporarily with the rotary piston 4 following it, leaving the rotary piston 4 the place of its previous fixation relative to the housing 1. After the rotary piston 4 passes the path near the valve 20 and the intake valve 12, the rotary piston 4 is released from the sensor 28 by means of the latch 24 from fixing relative to the axis 3 and is fixed relative to the partition 2 in place of the previous fixing of the rotary piston 5 relative to the housing 1. The rotary piston 5 together with the axis 3 continues circular motion, the intake valve 12 and the valve 20 open. By the time the valves 12 and 20 are opened, the blades of the rotary pistons 4 and 5 have changed places in relation to the valves 12 and 20, and the suction chamber 8 and the compressor chamber 9 have returned to their original state. As a result of the change of position of the blades of the rotor pistons 4 and 5 relative to the intake valve 12 and relative to the valve 20, the suction and compression cycles are ready for repetition. The air will again be sucked into the chamber 8 and compressed in the chamber 9, but already using the rotor piston 5 with the position of the rotor piston 4 fixed relative to the baffle 2. Compressed air will be supplied from the compressor chamber 9 through valve 20, air duct 32, and valve 18 to the bypass manifold 17 and accumulate there. From the bypass manifolds 14 or 17 alternately and respectively through the valve 16 or 19, compressed air is supplied through the duct 33 to the combustion chamber 10 through the valve 21.

Такт горения и расширения. Топливо в камеру 10 сгорания подается через форсунку 22. Вторая рабочая полость используется на горение и расширение топливной смеси в камере 10 сгорания и на одновременный с горением и расширением топливной смеси выхлоп находящихся в выхлопной камере 11 отработавших газов. К началу горения и расширения топливной смеси роторный поршень 7 снят с фиксации относительно оси 3 с помощью фиксатора 27 роторного поршня 7 по сигналу от датчика 31 положения роторного поршня 7 относительно перегородки 2 и фиксирован относительно перегородки 2. Во время кругового движения роторного поршня 6, скрепленного с осью 3 фиксатором 26 положения роторного поршня 6, и понижения давления в камере 10 сгорания в камеру 10 сгорания поступает сжатый воздух из перепускного коллектора 14 от клапана 16 по воздуховоду 33 через открытый клапан 21. В этот же момент в камеру 10 сгорания впрыскивается достаточное количество топлива через форсунку 22, и топливная смесь поджигается от свечи 23 зажигания. Повышенное давление горящих газов в камере 10 сгорания заставляет роторный поршень 6 активно вращаться по часовой стрелке вместе с осью 3 при фиксированном положении роторного поршня 6 относительно оси 3 и фиксированном положении роторного поршня 7 относительно перегородки 2 и корпуса 1. Лопатка роторного поршня 6 при вращении удаляется от одной широкой стороны лопатки роторного поршня 7 и приближается к другой широкой стороне лопатки роторного поршня 7, фиксированного относительно перегородки 2. По сигналу от датчика 30 положения роторного поршня 6 относительно перегородки 2 и корпуса 1 с помощью фиксатора 27 положения роторного поршня 7 роторный поршень 7 снимается с фиксации относительно перегородки 2 и фиксируется относительно оси 3. Затем роторный поршень 7 поворачивается по часовой стрелке одновременно с осью 3 и со следующим за ним роторным поршнем 6, оставляя роторному поршню 6 место своей прежней фиксации относительно корпуса 1 и перегородки 2 для фиксации роторного поршня 6 относительно корпуса 1 и перегородки 2. После прохождения лопаткой роторного поршня 6 пути около выпускного отверстия 13 и сразу после прохождения лопатки мимо клапана 21 роторный поршень 6 освобождается от фиксации относительно оси 3 и фиксируется относительно корпуса 1. Роторный поршень 6 фиксируется относительно корпуса 1 с помощью фиксатора 26 роторного поршня 6 по сигналу от датчика 30 положения роторного поршня 6 относительно корпуса 1 на месте прежней фиксации роторного поршня 7 относительно перегородки 2. Роторный поршень 7 вместе с осью 3 продолжают круговое движение, впускной клапан 21 открывается, выпускное отверстие 13 открыто. К моменту открытия клапана 21 и выпускного отверстия 13 лопатки роторных поршней 6 и 7 поменялись местами в расположении относительно клапана 21 и выпускного отверстия 13, а камера 10 сгорания и выхлопная камера 11 вернулись в изначальное состояние. В выхлопной камере 11 такт выхлопа осуществлялся одновременно с тактом горения в камере 10 сгорания.Combustion and expansion. Fuel is supplied to the combustion chamber 10 through the nozzle 22. The second working cavity is used for burning and expanding the fuel mixture in the combustion chamber 10 and simultaneously with the combustion and expansion of the fuel mixture exhaust from the exhaust gases 11. To the beginning of combustion and expansion of the fuel mixture, the rotor piston 7 is removed from fixing relative to the axis 3 using the retainer 27 of the rotor piston 7 by a signal from the sensor 31 of the position of the rotor piston 7 relative to the partition 2 and is fixed relative to the partition 2. During the circular motion of the rotor piston 6, fastened with axis 3, the retainer 26 of the position of the rotor piston 6, and lowering the pressure in the combustion chamber 10, compressed air enters the combustion chamber 10 from the bypass manifold 14 from the valve 16 through the duct 33 through the open valve 21. This the same point in the combustion chamber 10 sufficient fuel is injected through the nozzle 22 and the fuel mixture is ignited by the spark plug 23. The increased pressure of the burning gases in the combustion chamber 10 causes the rotary piston 6 to actively rotate clockwise together with the axis 3 with a fixed position of the rotary piston 6 relative to axis 3 and a fixed position of the rotary piston 7 relative to the partition 2 and the housing 1. The blade of the rotary piston 6 is removed during rotation from one wide side of the blade of the rotor piston 7 and approaches the other wide side of the blade of the rotor piston 7, fixed relative to the partition 2. According to the signal from the sensor 30 of the position of the rotor p Piston 6 relative to the partition 2 and housing 1 using the retainer 27 of the position of the rotor piston 7, the rotor piston 7 is removed from the fixing relative to the partition 2 and is fixed relative to the axis 3. Then the rotor piston 7 is rotated clockwise simultaneously with the axis 3 and with the following rotary piston 6, leaving the rotor piston 6 the place of its previous fixation relative to the housing 1 and the baffle 2 for fixing the rotor piston 6 relative to the housing 1 and the baffle 2. After the rotary piston 6 passes the path near the outlet of the hole 13 and immediately after the passage of the blade past the valve 21, the rotor piston 6 is released from fixing relative to the axis 3 and is fixed relative to the housing 1. The rotary piston 6 is fixed relative to the housing 1 by means of the retainer 26 of the rotary piston 6 by the signal from the sensor 30 of the position of the rotary piston 6 relative to housing 1 in place of the previous fixation of the rotor piston 7 relative to the baffle 2. The rotor piston 7 together with the axis 3 continue circular motion, the intake valve 21 opens, the outlet 13 is open. By the time the valve 21 and the outlet 13 are opened, the blades of the rotor pistons 6 and 7 have changed places relative to the valve 21 and the outlet 13, and the combustion chamber 10 and the exhaust chamber 11 have returned to their original state. In the exhaust chamber 11, the exhaust stroke was carried out simultaneously with the combustion stroke in the combustion chamber 10.

Такт выхлопа. Одновременно с тактом горения и расширения осуществляется такт выхлопа. В выхлопной камере 11 имеются отработанные газы, которые вытесняются роторным поршнем 6 из выхлопной камеры 11 через выпускное отверстие 13. При подходе лопатки роторного поршня 6 к лопатке роторного поршня 7 роторный поршень 7 по сигналу от датчика 30 положения роторного поршня 6 относительно корпуса 1 с помощью фиксатора 27 положения роторного поршня 7 снимается с фиксации относительно перегородки 2, фиксируется относительно оси 3 и начинает свое движение. При обмене выполняемых функций роторного поршня 6 и роторного поршня 7 идет кратковременное смешение отработанных к этому моменту газов камеры 10 сгорания и оставшихся газов выхлопной камеры 11. После прохождения лопаткой роторного поршня 6 пути около выпускного отверстия 13 и клапана 21 роторный поршень 6 освобождается от фиксации относительно оси 3. После этого поршень 6 сразу фиксируется относительно корпуса 1 с помощью фиксатора 26 положения роторного поршня 6 по сигналу от датчика 30 положения роторного поршня 6 относительно корпуса 1 на месте прежней фиксации роторного поршня 7 относительно перегородки 2. Вторая рабочая полость готова к повторению такта горения и расширения топливной смеси и такта выхлопа, а двигатель внутреннего сгорания готов к повторению четырехтактного цикла работы. Повторение цикла работы будет осуществляться с использованием заготовленного к этому времени в перепускном коллекторе 17 сжатого воздуха.Exhaust cycle At the same time as the combustion and expansion stroke, the exhaust stroke is carried out. In the exhaust chamber 11 there are exhaust gases that are displaced by the rotor piston 6 from the exhaust chamber 11 through the outlet 13. When the blades of the rotor piston 6 approach the blades of the rotor piston 7, the rotor piston 7 is received from the sensor 30 of the position of the rotor piston 6 relative to the housing 1 using the retainer 27 of the position of the rotor piston 7 is removed from the fixing relative to the baffle 2, is fixed relative to the axis 3 and begins to move. When exchanging the functions of the rotor piston 6 and the rotor piston 7, there is a short-term mixing of the exhaust gases of the combustion chamber 10 and the remaining gases of the exhaust chamber 11. The rotary piston 6 is released from fixing relative to the outlet opening 13 and the valve 21 by the blade of the piston 6. axis 3. After that, the piston 6 is immediately fixed relative to the housing 1 using the retainer 26 of the position of the rotor piston 6 by a signal from the sensor 30 of the position of the rotor piston 6 relative to the housing 1 for a month e previous fixing rotary piston 7 relative to the partition 2. The second working chamber is ready to repeat the cycle of combustion and expansion of the fuel mixture and exhaust stroke, and the internal combustion engine is ready to repeat the cycle of four stroke operation. The repetition of the work cycle will be carried out using the compressed air prepared by this time in the bypass manifold 17.

Двигатель внутреннего сгорания имеет следующие преимущества:The internal combustion engine has the following advantages:

- повышенный коэффициент полезного действия вследствие исключения затрат мощности на возвратно-поступательное перемещение заслонок путем выполнения заслонок в виде роторных поршней, снабженных датчиками положения относительно других поршней и фиксаторами;- increased efficiency due to the exclusion of power costs for reciprocating movement of the shutters by making shutters in the form of rotary pistons equipped with position sensors relative to other pistons and clamps;

- повышенную мощность вследствие внесения большего количества топливной смеси на место остаточных отработанных газов в камере сгорания путем выполнения заслонок в виде роторных поршней, перекрывающих путь отработанным газам в камеру сгорания;- increased power due to the introduction of a larger amount of the fuel mixture in place of the residual exhaust gases in the combustion chamber by making dampers in the form of rotary pistons, blocking the path of the exhaust gases into the combustion chamber;

- снижение веса вследствие выполнения заслонок в виде роторных поршней при отсутствии необходимости в приводном механизме их возвратно-поступательного перемещения.- weight reduction due to the implementation of the valves in the form of rotary pistons in the absence of the need for a drive mechanism for their reciprocating movement.

Claims

An internal combustion engine comprising a cylindrical housing mounted on an axis with the possibility of rotation of the axis relative to the housing, with the formation of a cavity between the inner surface of the cylindrical housing and the outer surface of the axis, with a partition dividing the cavity into the first and second working cavities of a toroidal shape, a rotary piston and a shutter, dividing the first working cavity into the combustion chamber and the exhaust chamber, a rotary piston and a shutter, dividing the second working cavity into the suction and compressor to amers, inlet valve, outlet, bypass manifolds with valves installed in the housing between the working cavities, nozzle and spark plug, characterized in that the shutters are made in the form of rotary pistons, all rotary pistons are mounted on a common axis with the possibility of rotation about the axis and periodic connection with this axis, and the engine is additionally equipped with rotary piston position sensors and rotary piston position detectors mounted in these pistons.