RU2371592C1

RU2371592C1 - Internal combustion engine

Info

Publication number: RU2371592C1
Application number: RU2008105134/06A
Authority: RU
Inventors: Виктор Трофимович Доронин (RU); Виктор Трофимович Доронин
Priority date: 2008-02-11
Filing date: 2008-02-11
Publication date: 2009-10-27
Also published as: RU2008105134A

Abstract

FIELD: engines and pumps. ^ SUBSTANCE: internal combustion engine comprises housing, rotor-type pistons, intake valves, exhaust orifices, jet, spark plug, rotor-type position pickups and stops. Aforesaid pistons share one shaft mounted in one operating chamber to revolve thereon to periodically dividing operating chamber into four chambers. Intake valve and exhaust orifice communicate with working chamber formed between housing inner surface and shaft outer surface. Piston position pickups are fitted in pistons and on shaft. Piston position stops are fitted in pistons, housing and on shaft. ^ EFFECT: higher efficiency, specific output and reduced engine volume. ^ 3 dwg

Description

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

Известен двухлопастной двигатель внутреннего сгорания, основанный на принципе изменения рабочего объема между двумя лопастными роторами, вращающимися с переменной скоростью в одном направлении в рабочей полости. Компактность и высокая мощность двухлопастного двигателя внутреннего сгорания достигаются одновременной работой двух поверхностей лопасти в кольцевой рабочей камере и другим, отличным от поршневого двигателя, режимом работы. В двухлопастном двигателе внутреннего сгорания применяется четырехтактный цикл и используется механизм синхронизации роторных лопастей. Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус с перегородкой, разделяющей полость на первую и вторую рабочие полости, две поршневые лопасти, разделяющие первую рабочую полость на две камеры, и другие две поршневые лопасти, разделяющие вторую рабочую полость также на две камеры, впускной клапан и выпускное отверстие, форсунку и свечу зажигания. Корпус выполнен в виде цилиндра, установленного на оси с возможностью вращения оси относительно корпуса. Полость образована между внутренней поверхностью цилиндра и наружной поверхностью оси, рабочие полости выполнены тороидальной формы. Двигатель снабжен специальной электронной системой, в режиме реального времени отслеживающей процессы, протекающие в двигателе. Электронная система позволяет точно подстраивать время открытия и закрытия клапанов. Система управления клапанами двигателя внутреннего сгорания существует в виде экспериментальной компьютерной модели [Гридин В.В. Двухлопастной двигатель внутреннего сгорания (ДВС) общего применения роторно-лопастного типа. / Независимый научно-технический портал. - Электрон, дан. - 10.01.2008. - Режим доступа: http://WWW.NTPO.COM - Загл. с экрана].A two-bladed internal combustion engine is known, based on the principle of changing the working volume between two blade rotors rotating at a variable speed in one direction in the working cavity. The compactness and high power of a two-bladed internal combustion engine are achieved by the simultaneous operation of two surfaces of the blade in an annular working chamber and by a different operating mode other than a piston engine. In a two-bladed internal combustion engine, a four-cycle cycle is used and a rotor blade synchronization mechanism is used. The internal combustion engine comprises a housing with a partition separating the cavity into the first and second working cavities, two piston blades separating the first working cavity into two chambers, and the other two piston blades separating the second working cavity into two chambers, an inlet valve and an outlet nozzle and spark plug. The housing is made in the form of a cylinder mounted on an axis with the possibility of rotation of the axis relative to the housing. The cavity is formed between the inner surface of the cylinder and the outer surface of the axis, the working cavity is made of a toroidal shape. The engine is equipped with a special electronic system that real-time monitors the processes in the engine. The electronic system allows you to fine-tune the valve opening and closing times. The valve control system of an internal combustion engine exists in the form of an experimental computer model [Gridin V.V. Two-bladed internal combustion engine (ICE) of general application of the rotor-blade type. / Independent scientific and technical portal. - Electron, given. - January 10, 2008. - Access mode: http://WWW.NTPO.COM - Zagl. from the screen].

Недостатками двухлопастного двигателя являются невысокий коэффициент полезного действия из-за затрат энергии на две рабочие полости; невысокая удельная мощность из-за использования двух рабочих полостей и установки роторных заслонок в двух рабочих полостях. Кроме того, двигатель имеет значительный вес, обусловленный большим объемом корпуса.The disadvantages of a two-bladed engine are the low efficiency due to energy costs for two working cavities; low specific power due to the use of two working cavities and the installation of rotary dampers in two working cavities. In addition, the engine has significant weight due to the large volume of the body.

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 С2, MПK⁷ F02B 53/08).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 dampers 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 must be provided by the appropriate drive mechanisms for moving the shutters (patent RU 2260129 C2, MPK ⁷ F02B 53/08).

Однако этот двигатель внутреннего сгорания не имеет достаточно высокого коэффициента полезного действия из-за затрат энергии на возвратно-поступательное перемещение заслонок; двигатель имеет невысокую удельную мощность из-за необходимости иметь две рабочих полости и объемистые перепускные коллекторы с клапанами, а также иметь заслонки и роторные поршни в двух рабочих полостях. Кроме того, двигатель имеет значительный вес, обусловленный большим объемом корпуса и использованием заслонок с приводным механизмом их перемещения.However, this internal combustion engine does not have a sufficiently high efficiency due to energy costs for reciprocating movement of the shutters; the engine has a low specific power due to the need to have two working cavities and voluminous bypass manifolds with valves, as well as to have dampers and rotor pistons in two working cavities. In addition, the engine has a significant weight due to the large body volume and the use of dampers with a drive mechanism for their movement.

Задачей изобретения является повышение коэффициента полезного действия, удельной мощности двигателя внутреннего сгорания, уменьшение объема и снижение веса двигателя.The objective of the invention is to increase the efficiency, specific power of the internal combustion engine, reducing the volume and reducing the weight of the engine.

Поставленная задача решается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус, установленный на оси с возможностью вращения оси относительно корпуса, с образованием полости тороидальной формы между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью оси, роторные поршни и заслонки для разделения полости на рабочие камеры, впускной клапан, выпускное отверстие, форсунку и свечу зажигания, заслонки выполнены в виде роторных поршней, все роторные поршни установлены в одной рабочей полости на общей оси с возможностью вращения относительно оси, периодического соединения с осью и корпусом и разделения рабочей полости на четыре рабочие камеры, впускной клапан и выпускное отверстие связаны с этой рабочей полостью, причем двигатель дополнительно снабжен датчиками положения роторных поршней, установленными в корпусе, в роторных поршнях и в оси, и фиксаторами положения роторных поршней, установленными в роторных поршнях, в корпусе и в оси. Поставленная задача решается тем, что двухлопастной двигатель внутреннего сгорания, имеющий две рабочие полости, и двигатель с роторным поршнем и заслонкой, имеющий две рабочие полости, заменяются роторным четырехлопастным двигателем внутреннего сгорания.The problem is solved in that in an internal combustion engine containing a housing mounted on an axis with the possibility of rotation of the axis relative to the housing, with the formation of a cavity of a toroidal shape between the inner surface of the housing and the outer surface of the axis, rotary pistons and shutters for separating the cavity into working chambers, inlet valve, outlet, nozzle and spark plug, shutters are made in the form of rotary pistons, all rotary pistons are installed in one working cavity on a common axis with the possibility of rotation relative to the axis, periodically connecting to the axis and the housing and dividing the working cavity into four working chambers, the inlet valve and the outlet are connected to this working cavity, the engine being further provided with rotary piston position sensors installed in the housing, in the rotor pistons and in the axis, and rotary piston position retainers installed in the rotor pistons, in the housing, and in the axis. The problem is solved in that a two-bladed internal combustion engine having two working cavities, and an engine with a rotary piston and a shutter having two working cavities are replaced by a rotary four-bladed internal combustion engine.

Повышение коэффициента полезного действия обусловлено выполнением заслонок в виде роторных поршней, все роторные поршни установлены в одной рабочей полости на общей оси с возможностями вращения относительно оси, периодического соединения с осью и корпусом и разделения рабочей полости на четыре рабочие камеры, впускной клапан и выпускное отверстие связаны с этой рабочей полостью. Это приводит к исключению затрат энергии на вторую рабочую полость и на перепускные коллекторы с клапанами. Причем двигатель дополнительно снабжен датчиками положения роторных поршней, установленными в корпусе, в роторных поршнях и в оси, и фиксаторами положения роторных поршней, установленными в роторных поршнях, в корпусе и в оси, что приводит к более экономичному режиму работы двигателя.The increase in efficiency is due to the implementation of rotary piston dampers, all rotary pistons are mounted in one working cavity on a common axis with rotation possibilities relative to the axis, periodic connection with the axis and the housing and separation of the working cavity into four working chambers, the inlet valve and the outlet with this working cavity. This leads to the exclusion of energy costs for the second working cavity and the bypass manifolds with valves. Moreover, the engine is additionally equipped with rotary piston position sensors installed in the housing, in the rotor pistons and in the axis, and rotary piston position detectors installed in the rotor pistons, in the housing and in the axis, which leads to a more economical engine operation mode.

Повышение удельной мощности достигнуто вследствие того, что в двигателе исключена необходимость в перегородке и перепускных коллекторах с клапанами, поскольку заслонки выполнены в виде роторных поршней, все роторные поршни установлены в одной рабочей полости на общей оси с возможностями вращения относительно оси, периодического соединения с осью и корпусом и разделения рабочей полости на четыре рабочие камеры, впускной клапан и выпускное отверстие связаны с этой рабочей полостью.The increase in specific power is achieved due to the fact that the engine eliminates the need for a baffle and bypass manifolds with valves, since the shutters are made in the form of rotary pistons, all rotary pistons are installed in the same working cavity on a common axis with rotation capabilities relative to the axis, periodic connection with the axis and housing and the separation of the working cavity into four working chambers, the inlet valve and the outlet are connected with this working cavity.

Снижение веса и уменьшение объема достигнуто вследствие того, что в двигателе отсутствуют перегородка и перепускные коллекторы с клапанами. Поскольку заслонки выполнены в виде роторных поршней, все роторные поршни установлены в одной рабочей полости на общей оси с возможностями вращения относительно оси, периодического соединения с осью и корпусом и разделения рабочей полости на четыре рабочие камеры, впускной клапан и выпускное отверстие связаны с этой рабочей полостью, то в двигателе отсутствует вторая рабочая полость и, следовательно, уменьшен вес двигателя и его объем.Weight reduction and volume reduction was achieved due to the absence of a baffle and bypass manifolds with valves in the engine. Since the shutters are made in the form of rotary pistons, all rotary pistons are installed in one working cavity on a common axis with rotation possibilities about the axis, periodic connection with the axis and the housing and separation of the working cavity into four working chambers, the inlet valve and the outlet are connected with this working cavity , then the second working cavity is absent in the engine and, consequently, the engine weight and its volume are reduced.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен двигатель внутреннего сгорания, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1, на фиг.3 - расположение роторных поршней на оси.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows an internal combustion engine, Fig.2 is a section aa of Fig.1, Fig.3 is the location of the rotary pistons on the axis.

Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, ось 2, поршни и заслонки, выполненные в виде роторных поршней 3, 4, 5, 6. Корпус 1 выполнен цилиндрическим, установлен стационарно на оси 2, имеющей возможность вращения относительно корпуса 1. Между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью оси 2 образована рабочая полость тороидальной формы. Полость между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью оси 2 разделяется роторными поршнями 3, 4, 5, 6 на всасывающую камеру 7, компрессорную камеру 8, камеру 9 сгорания и выхлопную камеру 10.The internal combustion engine comprises a housing 1, an axis 2, pistons and shutters made in the form of rotary pistons 3, 4, 5, 6. The housing 1 is cylindrical, mounted stationary on an axis 2, which can rotate relative to the housing 1. Between the inner surface of the housing 1 and a toroidal working cavity is formed on the outer surface of axis 2. The cavity between the inner surface of the housing 1 and the outer surface of the axis 2 is divided by rotary pistons 3, 4, 5, 6 into the suction chamber 7, the compressor chamber 8, the combustion chamber 9 and the exhaust chamber 10.

Двигатель также содержит впускной клапан 11, выпускное отверстие 12, форсунку 13, свечу 14 зажигания, фиксаторы 15, 16, 17, 18 положения роторных поршней 3, 4, 5, 6 и датчики 19, 20, 21, 22 положения роторных поршней 3, 4, 5, 6. Роторные поршни 3, 4, 5, 6 установлены с возможностью жесткого соединения с корпусом 1 или жесткого соединения с осью 2 с помощью фиксаторов 15, 16, 17, 18 положения роторных поршней 3, 4, 5, 6 по сигналу от датчиков 19, 20, 21, 22 положения роторных поршней 3, 4, 5, 6. Датчики 19, 20, 21, 22 положения роторных поршней 3, 4, 5, 6 и фиксаторы 15, 16, 17, 18 положения роторных поршней 3, 4, 5, 6 установлены с возможностью предотвращения одновременного зацепления какого-либо ротора с корпусом и осью и обеспечения безопасной работы двигателя. Эти фиксаторы 15, 16, 17, 18 положения роторных поршней 3, 4, 5, 6 могут быть как механическими, так и электромагнитными. При этом всасывающая камера 7 снабжена впускным клапаном 11, выхлопная камера 10 снабжена выпускным отверстием 12, камера 9 сгорания снабжена форсункой 13 и свечой 14 зажигания, а выхлопная камера 10 - выпускным отверстием 12.The engine also includes an inlet valve 11, an outlet 12, a nozzle 13, a spark plug 14, latches 15, 16, 17, 18 of the position of the rotor pistons 3, 4, 5, 6 and sensors 19, 20, 21, 22 of the position of the rotor pistons 3, 4, 5, 6. Rotor pistons 3, 4, 5, 6 are mounted with the possibility of rigid connection with the housing 1 or rigid connection with the axis 2 using the clamps 15, 16, 17, 18 of the position of the rotor pistons 3, 4, 5, 6 the signal from the sensors 19, 20, 21, 22 of the position of the rotor pistons 3, 4, 5, 6. Sensors 19, 20, 21, 22 of the position of the rotor pistons 3, 4, 5, 6 and the latches 15, 16, 17, 18 of the position of the rotor pistons 3, 4, 5, 6 are installed with the possibility of preventing the simultaneous engagement of any rotor with the housing and the axis and ensure the safe operation of the engine. These latches 15, 16, 17, 18 of the position of the rotor pistons 3, 4, 5, 6 can be either mechanical or electromagnetic. In this case, the suction chamber 7 is provided with an inlet valve 11, the exhaust chamber 10 is provided with an outlet 12, the combustion chamber 9 is equipped with a nozzle 13 and a spark plug 14, and the exhaust chamber 10 is provided with an outlet 12.

Роторные поршни 3, 4, 5, 6 установлены на оси 2 с возможностью вращения любого роторного поршня 3, 4, 5, 6 относительно оси 2 и с возможностью вращения любого роторного поршня 3, 4, 5, 6 вместе с осью 2. Порядок расположения роторных поршней 3, 4, 5, 6 на оси 2 показан на фиг.2 и фиг.3. Роторные поршни 3, 4, 5, 6 установлены на оси 2 с возможностью вращения роторных поршней 3,4 вместе с осью 2 с помощью фиксаторов 15, 16 положения роторных поршней 3,4; вращения роторных поршней 4, 5 вместе с осью 2 с помощью фиксаторов 16, 17 положения роторных поршней 4, 5; вращения роторных поршней 5, 6 вместе с осью 2 с помощью фиксаторов 17, 18 положения роторных поршней 5, 6; вращения роторных поршней 6, 3 вместе с осью 2 с помощью фиксаторов 18, 15 положения роторных поршней 6, 3. Роторные поршни 3, 4, 5, 6 разделяют рабочую полость на всасывающую камеру 7, компрессорную камеру 8, камеру 9 сгорания и выхлопную камеру 10. Роторные поршни 3, 4, 5, 6 выполнены в виде лопаток, приваренных к дискам, каждый диск имеет отверстие для оси 2. Широкие стороны лопаток роторных поршней определяют изменяющийся размер всасывающей камеры 7, компрессорной камеры 8, камеры 9 сгорания, выхлопной камеры 10. Фиксатор 15 положения роторного поршня 3 и датчик 19 положения роторного поршня 3 установлены в роторном поршне 3 вблизи корпуса 1 и оси 2. Фиксатор 16 положения роторного поршня 4 и датчик 20 положения роторного поршня 4 установлены в роторном поршне 4 вблизи корпуса 1 и оси 2. Фиксатор 17 положения роторного поршня 5 и датчик 21 положения роторного поршня 5 установлены в роторном поршне 5 вблизи корпуса 1 и оси 2. Фиксатор 18 положения роторного поршня 6 и датчик 22 положения роторного поршня 6 установлены в роторном поршне 6 вблизи корпуса 1 и оси 2. Датчики 19, 20, 21, 22 положения роторных поршней 3, 4, 5, 6 и фиксаторы 15, 16, 17, 18 положения роторных поршней 3, 4, 5, 6 можно размещать также в корпусе 1, в оси 2 и в роторных поршнях 3, 4, 5, 6.Rotary pistons 3, 4, 5, 6 are mounted on axis 2 with the possibility of rotation of any rotary piston 3, 4, 5, 6 relative to axis 2 and with the possibility of rotation of any rotary piston 3, 4, 5, 6 together with axis 2. Ordering rotary pistons 3, 4, 5, 6 on the axis 2 is shown in figure 2 and figure 3. Rotary pistons 3, 4, 5, 6 are mounted on the axis 2 with the possibility of rotation of the rotor pistons 3,4 together with the axis 2 using the latches 15, 16 of the position of the rotor pistons 3,4; rotation of the rotor pistons 4, 5 together with the axis 2 using the latches 16, 17 of the position of the rotor pistons 4, 5; rotation of the rotor pistons 5, 6 together with the axis 2 using the latches 17, 18 of the position of the rotor pistons 5, 6; rotation of the rotor pistons 6, 3 together with the axis 2 using the clamps 18, 15 of the position of the rotor pistons 6, 3. The rotor pistons 3, 4, 5, 6 divide the working cavity into a suction chamber 7, a compressor chamber 8, a combustion chamber 9 and an exhaust chamber 10. The rotor pistons 3, 4, 5, 6 are made in the form of blades welded to the disks, each disk has an opening for the axis 2. The wide sides of the rotor piston blades determine the varying size of the suction chamber 7, compressor chamber 8, combustion chamber 9, exhaust chamber 10. The latch 15 position of the rotor piston 3 and the sensor IR 19 of the position of the rotary piston 3 is installed in the rotary piston 3 near the housing 1 and the axis 2. The lock 16 of the position of the rotary piston 4 and the sensor 20 of the position of the rotary piston 4 are installed in the rotary piston 4 near the housing 1 and the axis 2. The lock 17 of the position of the rotary piston 5 and the sensor 21 of the position of the rotary piston 5 is installed in the rotary piston 5 near the housing 1 and the axis 2. The latch 18 of the position of the rotary piston 6 and the sensor 22 of the position of the rotary piston 6 are installed in the rotary piston 6 near the housing 1 and the axis 2. Sensors 19, 20, 21, 22 positions of rotor pistons 3, 4, 5, 6 and fi Satoru 15, 16, 17, 18 position rotary pistons 3, 4, 5, 6 can also be placed in the housing 1, a 2 axis and a rotary pistons 3, 4, 5, 6.

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

При этом роторный поршень 3 выполнен с возможностью жесткого соединения с корпусом 1 с помощью фиксатора 15 положения роторного поршня 3 по электрическому сигналу от датчика 19 положения роторного поршня 3, а также с возможностью снятия фиксации роторного поршня 3 относительно корпуса 1 и последующего жесткого соединения с осью 2 с помощью фиксатора 15 положения роторного поршня 3 по электрическому сигналу от датчика 20 положения роторного поршня 4 относительно корпуса 1. Роторный поршень 4 выполнен с возможностью жесткого соединения с корпусом 1 с помощью фиксатора 16 положения роторного поршня 4 по электрическому сигналу от датчика 20 положения роторного поршня 4, а также с возможностью снятия фиксации роторного поршня 4 относительно корпуса 1 и последующего жесткого соединения с осью 2 с помощью фиксатора 16 положения роторного поршня 4 по электрическому сигналу от датчика 21 положения роторного поршня 5. Роторный поршень 5 выполнен с возможностью жесткого соединения с корпусом 1 с помощью фиксатора 17 положения роторного поршня 5 по электрическому сигналу от датчика 21 положения роторного поршня 5, а также с возможностью снятия фиксации относительно корпуса 1 и последующего жесткого соединения с осью 2 с помощью фиксатора 17 положения роторного поршня 5 по электрическому сигналу от датчика 22 положения роторного поршня 6. Роторный поршень 6 выполнен с возможностью жесткого соединения с корпусом 1 с помощью фиксатора 18 положения роторного поршня 6 по электрическому сигналу от датчика 22 положения роторного поршня 6, а также с возможностью снятия фиксации роторного поршня 6 относительно корпуса 1 и последующего жесткого соединения с осью 2 с помощью фиксатора 18 положения роторного поршня 6 по электрическому сигналу от датчика 19 положения роторного поршня 3. Все роторные поршни 3, 4, 5, 6 установлены в одной рабочей полости на общей оси 2 с возможностью вращения относительно оси 2, периодического соединения с осью 2 и корпусом 1 и разделения рабочей полости на четыре рабочие камеры 7, 8, 9, 10.In this case, the rotor piston 3 is made with the possibility of rigid connection with the housing 1 using the latch 15 of the position of the rotor piston 3 by an electric signal from the sensor 19 of the position of the rotor piston 3, as well as with the possibility of removing the fixation of the rotor piston 3 relative to the housing 1 and subsequent rigid connection with the axis 2 using the clamp 15 of the position of the rotor piston 3 by an electrical signal from the sensor 20 of the position of the rotor piston 4 relative to the housing 1. The rotary piston 4 is made with the possibility of rigid connection with the housing 1 by means of a clamp 16 of the position of the rotor piston 4 by an electric signal from the sensor 20 of the position of the rotor piston 4, and also with the possibility of releasing the fixation of the rotor piston 4 relative to the housing 1 and subsequent rigid connection with the axis 2 by means of the clamp 16 of the position of the rotor piston 4 by the electric signal from the sensor 21 of the position of the rotor piston 5. The rotor piston 5 is made with the possibility of rigid connection with the housing 1 using the latch 17 position of the rotor piston 5 by an electrical signal from the sensor 21 of the roto piston 5, as well as with the possibility of releasing the fixation relative to the housing 1 and the subsequent rigid connection with the axis 2 using the clamp 17 of the position of the rotor piston 5 by an electric signal from the sensor 22 of the position of the rotor piston 6. The rotary piston 6 is made with the possibility of rigid connection with the housing 1 using the clamp 18 of the position of the rotor piston 6 by an electric signal from the sensor 22 of the position of the rotor piston 6, as well as with the possibility of removing the fixation of the rotor piston 6 relative to the housing 1 and the subsequent rigid connection relations with axis 2 using the clamp 18 of the position of the rotor piston 6 according to an electrical signal from the sensor 19 of the position of the rotor piston 3. All rotor pistons 3, 4, 5, 6 are installed in one working cavity on a common axis 2 with the possibility of rotation relative to axis 2, periodic connection with the axis 2 and the housing 1 and the separation of the working cavity into four working chambers 7, 8, 9, 10.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. Объяснение ведется по статическому положению составляющих конструкции двигателя, которое показано на фиг.1. В основу работы двигателя положен принцип одновременного изменения объема между каждыми двумя соседними роторными поршнями 3 и 4, 4 и 5, 5 и 6, 6 и 3 из четырех роторных поршней 3, 4, 5, 6, вращающихся с переменной скоростью в одном направлении в одной рабочей полости. Компактность, высокая мощность и высокая удельная мощность достигаются одновременной работой двух поверхностей каждого из четырех роторного поршня 3, 4, 5, 6. Используется четырехтактный цикл: всасывание; сжатие; горение и расширение; выхлоп. При этом рабочая полость используется на впуск воздуха через впускной клапан 11 во всасывающую камеру 7 и на одновременное с впуском воздуха во всасывающую камеру 7 сжатие находящегося в компрессорной камере 8 воздуха. Всасывающей камерой 7 является часть рабочей полости, ограниченная двумя соседними роторными поршнями 3 и 4, или 4 и 5, или 5 и 6, или 6 и 3 при открытом впускном клапане 11 и вращении роторных поршней 3, 4, 5, 6 по часовой стрелке. Компрессорной камерой 8 является часть рабочей полости, ограниченная двумя соседними роторными поршнями 6 и 3, или 3 и 4, или 4 и 5, или 5 и 6 на время сжатия втянутого воздуха. Камерой 9 сгорания является часть рабочей полости, ограниченная двумя соседними роторными поршнями 5 и 6, или 6 и 3, или 3 и 4, или 4 и 5 на время нахождения в ней форсунки 13 и свечи 14 зажигания. Рабочая полость используется также на горение и расширение топливной смеси в камере 9 сгорания и на одновременное с горением и расширением вытеснение ранее отработанных газов из выхлопной камеры 10 через выпускное отверстие 12. Содержимое между каждыми двумя соседними лопатками роторных поршней 3, 4, 5, 6 последовательно переносится по кругу через четыре рабочих камеры для выполнения четырехтактного рабочего цикла.The internal combustion engine operates as follows. The explanation is based on the static position of the components of the engine structure, which is shown in figure 1. The engine is based on the principle of simultaneous volume change between each two adjacent rotary pistons 3 and 4, 4 and 5, 5 and 6, 6 and 3 of the four rotary pistons 3, 4, 5, 6, rotating at a variable speed in one direction in one working cavity. Compactness, high power and high power density are achieved by the simultaneous operation of two surfaces of each of the four rotor pistons 3, 4, 5, 6. A four-cycle cycle is used: suction; compression; burning and expansion; exhaust. In this case, the working cavity is used for air inlet through the inlet valve 11 into the suction chamber 7 and for simultaneously compressing the air in the compressor chamber 8 with the air inlet into the suction chamber 7. The suction chamber 7 is a part of the working cavity bounded by two adjacent rotor pistons 3 and 4, or 4 and 5, or 5 and 6, or 6 and 3 with the intake valve 11 open and the rotation of the rotor pistons 3, 4, 5, 6 clockwise . The compressor chamber 8 is a part of the working cavity bounded by two adjacent rotary pistons 6 and 3, or 3 and 4, or 4 and 5, or 5 and 6 for the duration of the compressed air compression. The combustion chamber 9 is a part of the working cavity bounded by two adjacent rotary pistons 5 and 6, or 6 and 3, or 3 and 4, or 4 and 5 while the nozzle 13 and the spark plug 14 are in it. The working cavity is also used for burning and expanding the fuel mixture in the combustion chamber 9 and simultaneously displacing previously exhaust gases from the exhaust chamber 10 through the outlet 12 simultaneously with combustion and expansion. The contents between each two adjacent rotor piston blades 3, 4, 5, 6 are sequentially transferred in a circle through four working chambers to perform a four-stroke duty cycle.

Такт всасывания. Всасывание, в рассматриваемое на фиг.1 время, осуществляется при круговом движении роторного поршня 3, несколько ранее снятого с фиксации относительно корпуса 1 и сразу же фиксированного на оси 2 с помощью фиксатора 15 положения роторного поршня 3 по сигналу от датчика 20 положения роторного поршня 4. Всасывание осуществляется при фиксированном относительно корпуса 1 роторном поршне 4 с помощью фиксатора 16 положения роторного поршня 4 по сигналу от датчика 20 положения роторного поршня 4. При всасывании через впускной клапан 11 во всасывающую камеру 7, расположенную в этот момент между лопатками роторных поршней 3 и 4, поступает воздух из атмосферы.Suction stroke. Suction, at the time considered in FIG. 1, is carried out with the circular movement of the rotor piston 3, somewhat previously removed from the fixation relative to the housing 1 and immediately fixed on the axis 2 using the clamp 15 of the position of the rotor piston 3 by the signal from the sensor 20 of the position of the rotor piston 4 The suction is carried out when the rotary piston 4 is fixed relative to the housing 1 with the help of the lock 16 of the position of the rotary piston 4 by a signal from the sensor 20 of the position of the rotary piston 4. When sucking through the inlet valve 11 into the suction chamber Step 7, located at this moment between the blades of the rotary pistons 3 and 4, air enters from the atmosphere.

Такт сжатия. В компрессорной камере 8, расположенной в рассматриваемое время между лопаткой роторного поршня 3 и лопаткой роторного поршня 6, присутствует воздух, втянутый ранее в то время, когда поршень 6 находился на месте поршня 3 и поршень 3 находился на месте поршня 4. Воздух сжимается с помощью лопатки движущегося по кругу роторного поршня 3, фиксированного ранее относительно оси 2 с помощью фиксатора 15 положения роторного поршня 3, при фиксированном относительно корпуса 1 роторном поршне 6 с помощью фиксатора 18 положения роторного поршня 6. Повышая давление воздуха в компрессорной камере 8, лопатка роторного поршня 3 удаляется от лопатки роторного поршня 4 и в результате вращения приближается к лопатке роторного поршня 6. Затем по сигналу от датчика 19 положения роторного поршня 3 относительно корпуса 1, с помощью фиксатора 18 роторного поршня 6 роторный поршень 6 снимается с фиксации относительно корпуса 1 и сразу же фиксируется относительно оси 2. Далее роторный поршень 6 вращается по часовой стрелке вместе с осью 2 и одновременно со следующим за ним роторным поршнем 3, оставляя роторному поршню 3 место прежней фиксации роторного поршня 6 относительно корпуса 1. После прохождения лопаткой роторного поршня 3 короткого пути около свечи 14 зажигания и форсунки 13, роторный поршень 3 по сигналу от датчика 19 с помощью фиксатора 15 освобождается от фиксации относительно оси 2 и фиксируется относительно корпуса 1 на месте прежней фиксации роторного поршня 6 относительно корпуса 1. В результате замены лопатки роторного поршня 6 лопаткой роторного поршня 3 подготовлены условия для повторения такта сжатия в компрессорной камере 8. В результате замены лопатки роторного поршня 6 лопаткой роторного поршня 3 подготовлены также условия для повторения такта горения и расширения топливной смеси в камере 9 сгорания. Такт горения и расширения начинается практически одновременно с выполнением трех других тактов.Compression stroke In the compressor chamber 8, located at the considered time between the blade of the rotor piston 3 and the blade of the rotary piston 6, there is air drawn earlier while the piston 6 was in place of the piston 3 and piston 3 was in place of the piston 4. Air is compressed by vanes of a rotary piston 3 moving in a circle, previously fixed relative to the axis 2 using the clamp 15 of the position of the rotary piston 3, with the rotary piston 6 fixed relative to the housing 1 using the clamp 18 of the position of the rotary piston 6. Increasing yes air flow in the compressor chamber 8, the blade of the rotary piston 3 is removed from the blade of the rotary piston 4 and, as a result of rotation, approaches the blade of the rotary piston 6. Then, by a signal from the sensor 19 of the position of the rotary piston 3 relative to the housing 1, using the lock 18 of the rotary piston 6 the piston 6 is removed from the fixing relative to the housing 1 and immediately fixed relative to the axis 2. Next, the rotary piston 6 rotates clockwise with the axis 2 and simultaneously with the next rotary piston 3, leaving the rotary pore Shnuu 3 place of the previous fixation of the rotor piston 6 relative to the housing 1. After the rotor piston 3 passes a short path near the spark plug 14 and the nozzle 13, the rotor piston 3 is released from the sensor 19 by means of a latch 15 and is fixed relative to the housing 2 1 in place of the previous fixation of the rotor piston 6 relative to the housing 1. As a result of replacing the blades of the rotor piston 6 with the blades of the rotor piston 3, conditions are prepared for repeating the compression stroke in the compressor chamber 8. As a result replacement vane rotary piston of the rotary piston 6 scapula 3 prepared as the conditions for repeating the combustion and expansion stroke of the fuel mixture in the combustion chamber 9. The cycle of burning and expansion begins almost simultaneously with the execution of three other cycles.

Такт горения и расширения. Объяснение ведется по тому статическому положению составляющих двигателя, которое показано на фиг.1. Сжатый воздух используется в камере 9 сгорания в такте горения и расширения. Когда лопатка роторного поршня 3 только начинала свое движение по сжатию воздуха в компрессорной камере 8, в камеру 9 сгорания впрыскивалась топливная смесь через форсунку 13 и зажигалась свечой 14 зажигания. К началу горения и расширения топливной смеси роторный поршень 6 был снят с фиксации относительно оси 2 и был фиксирован относительно корпуса 1. К началу горения и расширения топливной смеси роторный поршень 5 был снят с фиксации относительно корпуса 1 с помощью фиксатора 17 роторного поршня 5 по сигналу от датчика 22 положения роторного поршня 6 и фиксирован относительно оси 2. Повышенное давление на лопатку роторного поршня 5 приводит роторный поршень 5 во вращательное движение, а вместе с роторным поршнем 5 приводится во вращательное движение ось 2. Роторный поршень 5 вращается при фиксированном положении роторного поршня 5 относительно оси 2, при фиксированном положении роторного поршня 4 относительно корпуса 1 и фиксированном положении роторного поршня 6 относительно корпуса 1. Лопатка роторного поршня 5 при вращении удаляется от лопатки роторного поршня 6 и приближается к лопатке роторного поршня 4. По сигналу от датчика 21 положения приближающегося роторного поршня 5 относительно корпуса 1 с помощью фиксатора 16 положения роторного поршня 4 роторный поршень 4 снимается с фиксации относительно корпуса 1 и фиксируется относительно оси 2. Затем роторный поршень 4 поворачивается по часовой стрелке одновременно с осью 2 и со следующим за ним роторным поршнем 5, оставляя роторному поршню 5 место прежней фиксации роторного поршня 4 относительно корпуса 1 для фиксации роторного поршня 5 относительно корпуса 1. После прохождения лопаткой роторного поршня 5 пути около выпускного отверстия 12 и сразу после прохождения лопатки роторного поршня 5 мимо выпускного отверстия 12, роторный поршень 5 освобождается от фиксации относительно оси 2 и фиксируется относительно корпуса 1. Роторный поршень 5 фиксируется относительно корпуса 1 с помощью фиксатора 17 роторного поршня 5 по сигналу от датчика 21 положения роторного поршня 5 относительно корпуса 1 на месте прежней фиксации роторного поршня 4 относительно корпуса 1. Роторный поршень 4 вместе с осью 2 продолжают круговое движение, впускной клапан 11 открывается, выпускное отверстие 12 открыто. К моменту открытия впускного клапана 11 и выпускного отверстия 12 камера 9 сгорания приходит в изначальное состояние. За один оборот роторных поршней 3, 4, 5, 6 в камере 9 сгорания двигателя четыре раза осуществляется такт горения и расширения.Combustion and expansion. The explanation is based on the static position of the engine components, which is shown in figure 1. Compressed air is used in the combustion chamber 9 in a combustion and expansion stroke. When the blade of the rotary piston 3 was just starting its movement to compress the air in the compressor chamber 8, the fuel mixture was injected into the combustion chamber 9 through the nozzle 13 and ignited by the spark plug 14. By the beginning of combustion and expansion of the fuel mixture, the rotor piston 6 was removed from the fixation relative to the axis 2 and was fixed relative to the housing 1. By the beginning of combustion and expansion of the fuel mixture, the rotor piston 5 was removed from the fixation relative to the housing 1 using the lock 17 of the rotor piston 5 by a signal from the sensor 22 of the position of the rotor piston 6 and is fixed relative to the axis 2. The increased pressure on the blade of the rotor piston 5 causes the rotor piston 5 to rotate, and together with the rotor piston 5 is rotated axis 2. Rotary piston 5 rotates with a fixed position of the rotary piston 5 relative to axis 2, with a fixed position of the rotary piston 4 relative to the housing 1 and a fixed position of the rotary piston 6 relative to the housing 1. The blade of the rotary piston 5 is removed from the rotor piston 6 blade and rotates to the blade of the rotary piston 4. At the signal from the sensor 21 of the position of the approaching rotary piston 5 relative to the housing 1 using the lock 16 of the position of the rotary piston 4, the rotary piston 4 is removed from the fixation and relative to the housing 1 and is fixed relative to the axis 2. Then the rotary piston 4 rotates clockwise simultaneously with the axis 2 and the next rotary piston 5, leaving the rotor piston 5 the place of the previous fixation of the rotary piston 4 relative to the housing 1 for fixing the rotary piston 5 relative to of the housing 1. After the rotor piston 5 passes the path near the outlet 12 and immediately after the rotor piston 5 passes past the outlet 12, the rotor piston 5 is released from fixing but the axis 2 is fixed relative to the housing 1. The rotary piston 5 is fixed relative to the housing 1 using the lock 17 of the rotary piston 5 by a signal from the sensor 21 of the position of the rotary piston 5 relative to the housing 1 in place of the previous fixing of the rotary piston 4 relative to the housing 1. The rotary piston 4 together with the axis 2 continue the circular motion, the inlet valve 11 opens, the outlet 12 is open. By the time of opening the inlet valve 11 and the outlet 12, the combustion chamber 9 comes to its original state. For one revolution of the rotary pistons 3, 4, 5, 6 in the combustion chamber 9 of the engine four times the cycle of combustion and expansion.

Такт выхлопа. Одновременно с тактом горения и расширения осуществлялся такт выхлопа. В выхлопной камере 10 имеются отработанные газы, которые вытесняются из выхлопной камеры 10 роторным поршнем 5 через выпускное отверстие 12. При подходе лопатки роторного поршня 5 к лопатке роторного поршня 4, роторный поршень 4, по сигналу от датчика 21 положения роторного поршня 5 относительно корпуса 1, с помощью фиксатора 16 положения роторного поршня 4 снимается с фиксации относительно корпуса 1, фиксируется относительно оси 2 и начинает свое вращательное движение. После прохождения лопаткой роторного поршня 5 пути около выпускного отверстия 12 роторный поршень 5 освобождается от фиксации относительно оси 2. После этого роторный поршень 5 сразу фиксируется относительно корпуса 1, на месте прежней фиксации роторного поршня 4 относительно корпуса 1, с помощью фиксатора 17 положения роторного поршня 5, по сигналу от датчика 21 положения роторного поршня 5 относительно корпуса 1. В результате выхлопная камера 10 становится подготовленной к повторению такта выхлопа. В конце следующего такта выхлопа на месте роторного поршня 5 будет фиксирован относительно корпуса 1 роторный поршень 6 с помощью фиксатора 18 положения роторного поршня 6 по сигналу от датчика 22 положения роторного поршня 6. При этом выхлопная камера 10 будет снова подготовлена к повторению такта выхлопа и двигатель внутреннего сгорания готов к повторению четырехтактного цикла работы. За один оборот роторных поршней 3, 4, 5, 6 в рабочей полости двигателя четыре раза осуществляется четырехтактный цикл работы.Exhaust cycle At the same time as the combustion and expansion stroke, the exhaust stroke was carried out. In the exhaust chamber 10 there are exhaust gases that are displaced from the exhaust chamber 10 by the rotary piston 5 through the exhaust hole 12. When the rotor piston blade 5 approaches the rotary piston blade 4, the rotary piston 4, by a signal from the rotary piston 5 position sensor 21 relative to the housing 1 , using the lock 16 of the position of the rotor piston 4 is removed from the fixing relative to the housing 1, is fixed relative to the axis 2 and begins its rotational movement. After the blade passes the path of the rotary piston 5 near the outlet 12, the rotary piston 5 is released from fixing relative to the axis 2. After that, the rotary piston 5 is immediately fixed relative to the housing 1, in place of the previous fixing of the rotary piston 4 relative to the housing 1, using the lock 17 of the position of the rotary piston 5, according to the signal from the sensor 21 of the position of the rotary piston 5 relative to the housing 1. As a result, the exhaust chamber 10 becomes prepared to repeat the exhaust cycle. At the end of the next exhaust stroke, the rotary piston 6 will be fixed in place of the rotor piston 5 with the help of the rotor piston 6 position lock 18 according to the signal from the rotor piston position sensor 22. In this case, the exhaust chamber 10 will again be prepared to repeat the exhaust cycle and the engine internal combustion ready for a repetition of a four-cycle cycle of work. For one revolution of the rotary pistons 3, 4, 5, 6 in the working cavity of the engine four times a four-cycle cycle is carried out.

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

- повышенный коэффициент полезного действия вследствие исключения затрат энергии на перепускные коллекторы, на рабочую полость и на возвратно-поступательное перемещение заслонок путем выполнения заслонок в виде роторных поршней, установленных в одной рабочей полости на общей оси с возможностями вращения относительно оси, периодического соединения с осью и корпусом и разделения рабочей полости на четыре рабочие камеры. Причем двигатель дополнительно снабжен датчиками положения роторных поршней, установленными в корпусе, в роторных поршнях и в оси, и фиксаторами положения роторных поршней, установленными в роторных поршнях, в корпусе и в оси, что делает работу двигателя более экономичной;- increased efficiency due to the exclusion of energy costs for bypass manifolds, for the working cavity and for the reciprocating movement of the shutters by making shutters in the form of rotary pistons installed in one working cavity on a common axis with the possibility of rotation about the axis, periodic connection with the axis and housing and separation of the working cavity into four working chambers. Moreover, the engine is additionally equipped with rotary piston position sensors installed in the housing, in the rotor pistons and in the axis, and rotary piston position detectors installed in the rotor pistons, in the housing and in the axis, which makes the engine more economical;

- повышенную удельную мощность вследствие того, что в двигателе отсутствуют перегородка и перепускные коллекторы с клапанами, заслонки выполнены в виде роторных поршней, все роторные поршни установлены в одной рабочей полости на общей оси и этим уменьшен объем и вес;- increased specific power due to the fact that the engine does not have a baffle and bypass manifolds with valves, the shutters are made in the form of rotary pistons, all rotary pistons are installed in one working cavity on a common axis and this reduces the volume and weight;

- снижение веса вследствие того, что заслонки выполнены в виде роторных поршней, все роторные поршни установлены в одной рабочей полости на общей оси с возможностями вращения относительно оси, периодического соединения с осью и корпусом и разделения рабочей полости на четыре рабочие камеры. В двигателе весь четырехтактный цикл работы осуществляется в одной рабочей полости, поэтому нет необходимости во второй полости и в перегородке между рабочими полостями.- weight reduction due to the fact that the shutters are made in the form of rotary pistons, all rotary pistons are installed in one working cavity on a common axis with rotation possibilities about the axis, periodic connection with the axis and the housing and the separation of the working cavity into four working chambers. In the engine, the entire four-cycle cycle of work is carried out in one working cavity, so there is no need for a second cavity and a partition between the working cavities.

Claims

An internal combustion engine comprising a housing, rotary pistons mounted in one working cavity on a common axis, rotatably relative to the axis, periodically connecting to the axis and dividing the working cavity into four working chambers, an outlet connected to the working cavity, an spark plug and latches the position of the rotor pistons, characterized in that the working cavity is formed between the inner surface of the housing and the outer surface of the axis, the engine includes an inlet valve associated with the working cavity, and the nozzle, all rotary pistons are mounted with the possibility of periodic connection with the housing, the engine is additionally equipped with rotary piston position sensors installed in the housing, in the rotor pistons and in the axis, and rotary piston position clamps are installed in the rotary pistons, in the housing and in the axis.