RU2425233C1 - Rotary-piston internal combustion engine - Google Patents

Rotary-piston internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2425233C1
RU2425233C1 RU2010112080/06A RU2010112080A RU2425233C1 RU 2425233 C1 RU2425233 C1 RU 2425233C1 RU 2010112080/06 A RU2010112080/06 A RU 2010112080/06A RU 2010112080 A RU2010112080 A RU 2010112080A RU 2425233 C1 RU2425233 C1 RU 2425233C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working
rotor
combustion chamber
engine
ring
Prior art date
Application number
RU2010112080/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Токарев (RU)
Александр Николаевич Токарев
Михаил Юрьевич Токарев (RU)
Михаил Юрьевич Токарев
Владимир Викторович Нешатаев (RU)
Владимир Викторович Нешатаев
Александр Владимирович Шубаро (RU)
Александр Владимирович Шубаро
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2010112080/06A priority Critical patent/RU2425233C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2425233C1 publication Critical patent/RU2425233C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: rotary-piston internal combustion engine includes housing with operating ring having cylindrical surface the axes of which are offset. Operating chambers of engine are formed with working cavities in which the first rotating rotor performing the function of compressor rotor and the second rotating rotor performing the function of turbine rotor is installed on shaft. Spring-loaded operating valve gate is installed in the first rotor. Housing of combustion chamber, which is made in the form of cylinder, is rigidly fixed in engine housing, has inlet opening for working medium and outlet opening for working medium and arranged in the opening of the widest part of operating ring. The first rotor is built between external and internal side cheeks inside operating ring. Engine is equipped with gas distributing shell, L-shaped spring-loaded operating gate valve and L-shaped spring-loaded sealing plates. Gas-distributing shell interacts with combustion chamber and has rotating shaft rigidly attached to its bottom and connected to engine shaft. Additional outlet opening with ignition channel is made in operating ring in front of outlet working medium opening in the direction of rotor rotation. Filament intended for ignition of working medium in ignition channel is installed in ignition channel. At feed system with fuel injection the combustion chamber is equipped with atomiser installed in its edge.
EFFECT: higher reliability and efficiency of engine operation.
5 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к роторно-поршневым двигателям внутреннего сгорания, а именно к двигателям турбокомпрессорного типа.The invention relates to engine building, in particular to rotary piston internal combustion engines, and in particular to turbocharger type engines.

Предложенный роторно-поршневой двигатель обладает свойством газовой турбины, так как снабжен компрессором, камерой сгорания и турбиной, а по принципу действия является поршневым двигателем внутреннего сгорания с четырьмя тактами работы: впуском, сжатием, рабочим ходом и выпуском.The proposed rotary piston engine has the property of a gas turbine, as it is equipped with a compressor, a combustion chamber and a turbine, and according to the principle of operation, it is a piston internal combustion engine with four cycles of operation: inlet, compression, working stroke and exhaust.

Известен роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых установлены вращающиеся первый и второй роторы, выполненные в виде параллельных закрепленных на валу дисков, в одном из которых, первом с большим диаметром, выполнен радиальный паз с глубиной, плавно увеличивающейся от нулевого до наибольшего значения на первой половине дуги окружности этого диска и плавно уменьшающейся от наибольшего значения до нулевого на второй половине дуги окружности этого диска. Между роторами расположена камера сгорания, выполненная в виде соосных внешнего, среднего и внутреннего цилиндров, установленных друг в друге. Внешний цилиндр разделен плоскостью, проходящей через оси вала роторов и цилиндров, на полуцилиндры, первый из которых, являющийся корпусом камеры сгорания, жестко закреплен в корпусе двигателя, а второй из которых, одновременно являющийся поршнем, расположен в пазу диска с большим диаметром с возможностью перемещения относительно первого полуцилиндра до прилегания наклонного днища второго полуцилиндра к основанию радиального паза диска. Средний цилиндр и имеющий возможность вращения внутренний цилиндр снабжены окнами для впуска в камеру сгорания рабочей смеси и перепускными окнами для выпуска горящей рабочей смеси. Диск с меньшим диаметром снабжен выступом, имеющим возможность контакта с корпусом и подпружиненной заслонкой. Свеча зажигания установлена в днище внутреннего цилиндра, обращенном в сторону второго ротора меньшего диаметра. В данном роторно-поршневом двигателе осуществляется сжатие топлива в первом роторе, одновременно - перемещение рабочей смеси в камеру сгорания, где смесь и сгорает. Тепловая энергия передается на второй ротор, где и превращается в механическую (см. патент RU 2193676 С2, МПК7 F02B 53/08).Known rotary piston internal combustion engine containing a housing with working chambers formed by the working cavities in which the rotating first and second rotors are installed, made in the form of parallel disks mounted on the shaft, in one of which, the first with a large diameter, a radial groove is made with depth gradually increasing from zero to the largest value on the first half of the circular arc of this disk and gradually decreasing from the highest value to zero on the second half of the circular arc this about the disk. Between the rotors there is a combustion chamber made in the form of coaxial external, middle and internal cylinders installed in each other. The outer cylinder is divided by a plane passing through the axis of the shaft of the rotors and cylinders into half-cylinders, the first of which, which is the housing of the combustion chamber, is rigidly fixed in the engine housing, and the second of which, simultaneously being the piston, is located in the groove of the disk with a large diameter with the possibility of movement relative to the first half-cylinder until the inclined bottom of the second half-cylinder fits to the base of the radial groove of the disk. The middle cylinder and the rotatable inner cylinder are provided with windows for admitting the working mixture into the combustion chamber and bypass windows for discharging the burning working mixture. A disk with a smaller diameter is provided with a protrusion having the ability to contact the body and the spring-loaded flap. The spark plug is installed in the bottom of the inner cylinder, facing the second rotor of a smaller diameter. In this rotary piston engine, fuel is compressed in the first rotor, while the working mixture is moved to the combustion chamber, where the mixture burns. Thermal energy is transmitted to the second rotor, where it turns into mechanical (see patent RU 2193676 C2, IPC 7 F02B 53/08).

Основным недостатком этого двигателя является невысокая долговечность вследствие сложности с обеспечением длительной работоспособности элементов камеры сгорания, поскольку ее внутренний цилиндр, подверженный влиянию высоких температур, выполнен вращающимся.The main disadvantage of this engine is its low durability due to the difficulty in providing long-term performance of the elements of the combustion chamber, since its inner cylinder, subject to the influence of high temperatures, is made rotating.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус двигателя с являющимся его частью рабочим кольцом, имеющим цилиндрические внутреннюю и внешнюю поверхности, оси которых смещены в противоположных направлениях относительно оси вращения вала двигателя на величину, не позволяющую этим поверхностям пересекаться, рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых параллельно на валу двигателя установлены вращающийся первый ротор, выполняющий функцию ротора компрессора, выполненный в виде диска со сквозным радиальным прямоугольным пазом, образованным от оси вращения вала двигателя до наружной поверхности этого ротора по ширине последнего, в котором установлена подпружиненная рабочая заслонка с возможностью возвратно-поступательного перемещения в пазу первого ротора и прилегания ее торца к внутренней цилиндрической поверхности рабочего кольца шириной, равной ширине первого ротора, вращающийся второй ротор, выполняющий функцию ротора турбины, выполненный виде стакана с жестко закрепленным на валу днищем, имеющего утолщение в направлении оси вращения вала двигателя шириной, равной ширине первого ротора, на боковой поверхности стакана над камерой сгорания, корпус которой, выполненный в виде цилиндра и жестко закрепленный в корпусе двигателя, с окном для впуска рабочего тела, а именно рабочей смеси, и выпускным окном для рабочего тела, а именно горящей рабочей смеси, размещен в отверстии наиболее широкой части рабочего кольца, внешней и внутренней боковыми щеками, между которыми внутри рабочего кольца встроен первый ротор, газораспределительный стакан, взаимодействующий с камерой сгорания, имеющий жестко прикрепленный к его днищу вращающийся вал, связанный с валом двигателя, встроенный между корпусом камеры сгорания и рабочим кольцом и оборудованный перепускным окном, конфигурация которого аналогична конфигурациям окна корпуса камеры сгорания для впуска рабочего тела, а именно рабочей смеси, выпускного окна корпуса камеры сгорания для рабочего тела, а именно горящей рабочей смеси, окна в рабочем кольце для впуска рабочего тела, а именно рабочей смеси, и выпускного окна в рабочем кольце для рабочего тела, а именно горящей рабочей смеси, причем перепускное окно установлено с возможностью совмещения с названными окнами, Г-образную подпружиненную рабочую заслонку, установленную в утолщении второго ротора с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в утолщении второго ротора на одном конце заслонки по направлению вращения роторов впереди второго конца заслонки и прилегания другим концом к цилиндрической внешней поверхности рабочего кольца, Г-образную подпружиненную уплотняющую пластину, установленную в рабочем кольце в области камеры сгорания с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в рабочем кольце по направлению движения роторов позади ее граней, и прилегания гранью к цилиндрической внешней поверхности первого ротора, Г-образную подпружиненную уплотняющую пластину, установленную в рабочем кольце в области камеры сгорания с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в рабочем кольце по направлению движения роторов впереди ее граней, и прилегания гранью к внутренней поверхности утолщения второго ротора. В корпусе камеры сгорания установлена свеча зажигания. Рабочие полости двигателя образованы боковыми щеками, рабочим кольцом и роторами. Сжатие рабочей смеси осуществляется первоначально в первом роторе, выполняющем функцию ротора компрессора, с последующим ее перемещением в камеру сгорания, где смесь и воспламеняется от свечи зажигания и далее поступает в рабочую камеру второго ротора, выполняющего функцию ротора турбины. Тепловая энергия, получаемая при сгорании топлива, передается на второй ротор, выполняющий функцию турбины, где и превращается в механическую (см. патент RU 2351780 С1, МПК7 F02B 53/08).The closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result (prototype) is a rotary piston internal combustion engine containing an engine casing with a working ring that is part of it, having cylindrical inner and outer surfaces, the axes of which are offset in opposite directions relative to the axis of rotation of the engine shaft by an amount that does not allow these surfaces to intersect, by working chambers formed by working cavities in which parallel to the motor shaft a rotating first rotor is installed, which performs the function of a compressor rotor, made in the form of a disk with a through radial rectangular groove formed from the axis of rotation of the motor shaft to the outer surface of this rotor along the width of the latter, in which a spring-loaded working shutter is installed with the possibility of reciprocating movement in the groove of the first the rotor and the fit of its end to the inner cylindrical surface of the working ring with a width equal to the width of the first rotor, a rotating second rotor performing turbine rotor function, made in the form of a glass with a bottom fixed to the shaft, having a thickening in the direction of the axis of rotation of the engine shaft with a width equal to the width of the first rotor, on the side surface of the glass above the combustion chamber, the casing of which is made in the form of a cylinder and rigidly fixed in the engine casing , with a window for the inlet of the working fluid, namely the working mixture, and an exhaust window for the working fluid, namely the burning working mixture, is placed in the hole of the widest part of the working ring, the outer and inner side panels with jets between which the first rotor is integrated inside the working ring, a gas distribution cup interacting with the combustion chamber, having a rotating shaft rigidly attached to its bottom, connected to the engine shaft, integrated between the combustion chamber housing and the working ring and equipped with a bypass window, the configuration of which is similar to the configurations windows of the housing of the combustion chamber for the inlet of the working fluid, namely the working mixture, the exhaust window of the housing of the combustion chamber for the working fluid, namely the burning working mixture, the windows in the working ring for the inlet of the working fluid, namely the working mixture, and the exhaust window in the working ring for the working fluid, namely the burning working mixture, and the bypass window is installed with the possibility of combining with these windows, a L-shaped spring-loaded working flap installed in the thickening of the second rotor with the possibility of rotational movement around its axis, fixed in a thickening of the second rotor at one end of the shutter in the direction of rotation of the rotors in front of the second end of the shutter and fit the other end a cylindrical outer surface of the working ring, a L-shaped spring-loaded sealing plate mounted in the working ring in the area of the combustion chamber with the possibility of a reciprocating movement around its axis, mounted in the working ring in the direction of movement of the rotors behind its faces, and fitting face to the cylindrical outer surface of the first rotor, a L-shaped spring-loaded sealing plate mounted in the working ring in the area of the combustion chamber with the possibility of a rotational movement around g of its axis, fixed in the working ring in the direction of movement of the rotors in front of its faces, and the face of the face to the inner surface of the thickening of the second rotor. A spark plug is installed in the body of the combustion chamber. The working cavities of the engine are formed by the side cheeks, the working ring and the rotors. Compression of the working mixture is carried out initially in the first rotor, which serves as the compressor rotor, with its subsequent movement into the combustion chamber, where the mixture is ignited by the spark plug and then enters the working chamber of the second rotor, which performs the function of the turbine rotor. Thermal energy obtained during the combustion of fuel is transferred to a second rotor that performs the function of a turbine, where it turns into mechanical (see patent RU 2351780 C1, IPC 7 F02B 53/08).

Однако в качестве недостатков вышеуказанного двигателя можно отметить следующее:However, the following can be noted as disadvantages of the above engine:

- пониженная надежность, обусловленная невысокой надежностью деталей газораспределительного механизма, вызванной резким возрастанием нагрузки на газораспределительный стакан, возникающей при сгорании рабочего тела в камере сгорания, что вызывает деформацию газораспределительного стакана механизма газораспределения и прижатие его к стенкам рабочего кольца и в свою очередь приводит к возрастанию сопротивления вращению газораспределительного стакана и к возможности его заклинивания, то есть ведет к возникновению отказа;- reduced reliability due to the low reliability of the parts of the gas distribution mechanism caused by a sharp increase in the load on the gas distribution cup that occurs when the working fluid is burned in the combustion chamber, which causes the gas distribution cup to deform and press against the walls of the working ring and, in turn, leads to an increase in resistance the rotation of the gas distribution cup and the possibility of its jamming, that is, leads to failure;

- пониженная эффективность работы из-за потерь энергии, возникающих вследствие воспламенения рабочего тела в камере сгорания и ее последующего проталкивания через узкий канал в рабочую полость второго ротора, выполняющего функцию турбины.- reduced operating efficiency due to energy losses resulting from ignition of the working fluid in the combustion chamber and its subsequent pushing through a narrow channel into the working cavity of the second rotor that performs the function of a turbine.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности и эффективности работы двигателя путем первоначального воспламенения рабочего тела в камере рабочего хода второго ротора, выполняющего функции ротора турбины, с последующим его воспламенением в камере сгорания, что позволяет уменьшить давление в камере сгорания в момент воспламенения в ней рабочего тела и обеспечить возможность работы двигателя на более «бедном» рабочем теле, так как оно воспламеняется от постоянно нагретой до высокой температуры, достаточной для воспламенения рабочего тела, нити накаливания.The present invention solves the problem of improving the reliability and efficiency of the engine by initially igniting the working fluid in the working chamber of the second rotor, which acts as a turbine rotor, followed by its ignition in the combustion chamber, which allows to reduce the pressure in the combustion chamber at the time of ignition of the working fluid and to provide the possibility of engine operation on a “poorer” working fluid, since it ignites from constantly heated to a high temperature, sufficient to ignite Menenius working fluid filament.

Поставленная задача решается тем, что у роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащего корпус с являющимся его частью рабочим кольцом, имеющим цилиндрические внутреннюю и внешнюю поверхности, оси которых смещены в противоположных направлениях относительно оси вращения вала двигателя на величину, не позволяющую этим поверхностям пересекаться, рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых параллельно на валу двигателя установлены вращающийся первый ротор, выполняющий функцию ротора компрессора, выполненный в виде диска со сквозным радиальным прямоугольным пазом, образованным от оси вращения вала двигателя до наружной поверхности этого ротора по ширине последнего, в котором установлена подпружиненная рабочая заслонка с возможностью возвратно-поступательного перемещения в пазу первого ротора и прилегания ее торца к внутренней цилиндрической поверхности рабочего кольца шириной, равной ширине первого ротора, вращающийся второй ротор, выполняющий функцию ротора турбины, выполненный в виде стакана с жестко закрепленным на валу днищем, имеющего утолщение в направлении оси вращения вала двигателя шириной, равной ширине первого ротора, на боковой поверхности стакана над камерой сгорания, корпус которой, выполненный в виде цилиндра и жестко закрепленный в корпусе двигателя, с окном для впуска рабочего тела и выпускным окном для рабочего тела размещен в отверстии наиболее широкой части рабочего кольца, внешней и внутренней боковыми щеками, между которыми внутри рабочего кольца встроен первый ротор, газораспределительный стакан, взаимодействующий с камерой сгорания, имеющий жестко прикрепленный к его днищу вращающийся вал, связанный с валом двигателя, встроенный между корпусом камеры сгорания и рабочим кольцом и оборудованный перепускным окном, конфигурация которого аналогична конфигурациям окна корпуса камеры сгорания для впуска рабочего тела, выпускного окна корпуса камеры сгорания для рабочего тела, окна в рабочем кольце для впуска рабочего тела и выпускному окну в рабочем кольце для рабочего тела, причем перепускное окно установлено с возможностью совмещения с названными окнами, Г-образную подпружиненную рабочую заслонку, установленную в утолщении второго ротора с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в утолщении второго ротора на одном конце заслонки по направлению вращения роторов впереди второго конца заслонки, и прилегания другим концом к цилиндрической внешней поверхности рабочего кольца, Г-образную подпружиненную уплотняющую пластину, установленную в рабочем кольце в области камеры сгорания с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в рабочем кольце по направлению движения роторов позади ее граней, и прилегания гранью к цилиндрической внешней поверхности первого ротора, Г-образную подпружиненную уплотняющую пластину, установленную в рабочем кольце в области камеры сжатия-сгорания с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в рабочем кольце по направлению движения роторов впереди ее граней, и прилегания гранью к внутренней поверхности утолщения второго ротора, согласно изобретению в рабочем кольце перед выпускным окном для рабочего тела по направлению вращения роторов выполнено дополнительное выпускное окно с каналом воспламенения, в котором установлена нить накаливания, предназначенная для воспламенения рабочего тела в канале воспламенения, а при системе питания с впрыском топлива камера сгорания снабжена форсункой, установленной в ее торце.The problem is solved in that for a rotary piston internal combustion engine containing a housing with a working ring being a part thereof having cylindrical inner and outer surfaces, the axes of which are offset in opposite directions relative to the axis of rotation of the engine shaft by an amount that does not allow these surfaces to intersect, working chambers formed by working cavities in which a rotating first rotor is installed on the motor shaft in parallel, performing the function of a compressor rotor, Nominal in the form of a disk with a through radial rectangular groove formed from the axis of rotation of the motor shaft to the outer surface of this rotor along the width of the latter, in which a spring-loaded working flap is installed with the possibility of reciprocating movement in the groove of the first rotor and the fit of its end to the inner cylindrical surface of the working rings with a width equal to the width of the first rotor, a rotating second rotor that performs the function of a turbine rotor, made in the form of a glass with a bottom rigidly fixed to the shaft having a thickening in the direction of the axis of rotation of the motor shaft with a width equal to the width of the first rotor, on the side surface of the glass above the combustion chamber, the casing of which is made in the form of a cylinder and rigidly fixed in the engine casing, with a window for the inlet of the working fluid and an exhaust window for the working fluid placed in the opening of the widest part of the working ring, the outer and inner side cheeks, between which inside the working ring is integrated the first rotor, a gas distribution cup interacting with the combustion chamber, a rotating shaft rigidly attached to its bottom, connected to the engine shaft, built between the combustion chamber housing and the working ring and equipped with a bypass window, the configuration of which is similar to the configurations of the combustion chamber housing window for the inlet of the working fluid, the exhaust window of the combustion chamber housing for the working fluid, windows in the working ring for the inlet of the working fluid and the exhaust window in the working ring for the working fluid, and the bypass window is installed with the possibility of combining with these windows, L-shaped back suppressed working flap installed in the thickening of the second rotor with the possibility of a rotational motion around its axis, fixed in the thickening of the second rotor at one end of the flap in the direction of rotation of the rotors in front of the second end of the flap, and fitting with the other end to the cylindrical outer surface of the working ring, G- a shaped spring-loaded sealing plate mounted in the working ring in the area of the combustion chamber with the possibility of reciprocating rotation around its axis, fixed in the working m ring in the direction of movement of the rotors behind its faces, and abutting a face to the cylindrical outer surface of the first rotor, a L-shaped spring-loaded sealing plate mounted in the working ring in the area of the compression-combustion chamber with the possibility of a reverse-rotational movement around its axis, fixed in the working ring in the direction of movement of the rotors in front of its faces, and the face of the face to the inner surface of the thickening of the second rotor, according to the invention in the working ring in front of the outlet window for the working fluid and in the direction of rotation of the rotors, an additional exhaust window is made with an ignition channel, in which an incandescent thread is installed, designed to ignite the working fluid in the ignition channel, and with a fuel injection system, the combustion chamber is equipped with a nozzle installed in its end.

Повышение надежности работы предлагаемого двигателя обеспечивается тем, что сгорание рабочего тела в камере сгорания происходит после его частичного выпуска через канал воспламенения в камеру рабочего хода второго ротора, выполняющего функцию ротора турбины и первоначального воспламенения в канале воспламенения от нити накаливания, а следовательно, с уменьшением объема рабочего тела в камере сгорания, что позволяет снизить давление в камере сгорания при последующем воспламенении рабочего тела в камере сгорания, а также повысить надежность работы газораспределительного стакана. Кроме того, надежность работы двигателя повышается вследствие увеличения надежности работы системы зажигания путем замены свечи зажигания на нить накаливания при отказе от традиционной системы зажигания.Improving the reliability of the proposed engine is ensured by the fact that the combustion of the working fluid in the combustion chamber occurs after its partial release through the ignition channel into the working chamber of the second rotor, which serves as the turbine rotor and the initial ignition in the ignition channel from the filament, and therefore, with a decrease in volume the working fluid in the combustion chamber, which allows to reduce the pressure in the combustion chamber during subsequent ignition of the working fluid in the combustion chamber, as well as increase above zhnosti operation timing of the glass. In addition, the reliability of the engine is increased due to an increase in the reliability of the ignition system by replacing the spark plug with an incandescent filament when a conventional ignition system is rejected.

Повышение эффективности работы предлагаемого двигателя обеспечивается тем, что рабочая смесь первоначально воспламеняется в камере рабочего хода второго ротора, выполняющего функции ротора турбины, от нити накаливания, а в последующем - и в камере сгорания. Это позволяет воспламенять более «бедное» рабочее тело и, следовательно, существенно снизить расход топлива, повысив тем самым эффективность работы двигателя.Improving the efficiency of the proposed engine is ensured by the fact that the working mixture is initially ignited in the working chamber of the second rotor, which acts as the turbine rotor, from the filament, and subsequently in the combustion chamber. This allows you to ignite a poorer working fluid and, therefore, significantly reduce fuel consumption, thereby increasing engine efficiency.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид предлагаемого роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 - разрез по линии А-А фиг.1; на фиг.3 - разрез по линии Б-Б фиг.2; на фиг.4 - увеличенный вид камеры сгорания; на фиг.5 - разрез по линии В-В фиг.4.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the proposed rotary piston internal combustion engine; figure 2 is a section along the line aa of figure 1; figure 3 is a section along the line BB of figure 2; figure 4 is an enlarged view of the combustion chamber; figure 5 is a section along the line bb In figure 4.

Основой предлагаемого роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания являются два ротора 1 и 2, расположенных параллельно, закрепленных на одном валу 3 на фиксированном расстоянии друг от друга и вращающихся вместе с валом 3 в корпусе 4 (см. фиг.1). Ротор 1, выполняющий функцию ротора компрессора, выполнен в виде круглого диска и встроен в рабочее кольцо 5 с возможностью вращения внутри последнего.The basis of the proposed rotary piston internal combustion engine are two rotors 1 and 2 located in parallel, mounted on one shaft 3 at a fixed distance from each other and rotating together with the shaft 3 in the housing 4 (see figure 1). The rotor 1, which performs the function of the compressor rotor, is made in the form of a circular disk and is integrated in the working ring 5 with the possibility of rotation inside the latter.

Рабочее кольцо 5, являющееся частью корпуса 4 двигателя, имеет две рабочие цилиндрические поверхности, а именно внутреннюю, обращенную в сторону ротора 1, и внешнюю, обращенную в сторону ротора 2. Оси цилиндрических внутренней и внешней поверхностей рабочего кольца 5 смещены в противоположных направлениях относительно оси вращения вала 3 двигателя на величину ΔН, не позволяющую поверхностям рабочего кольца 5 пересекаться (см. фиг.2). Ширина рабочего кольца 5 равна ширине ротора 1.The working ring 5, which is part of the housing 4 of the engine, has two working cylindrical surfaces, namely the inner, facing the rotor 1, and the outer, facing the rotor 2. The axes of the cylindrical inner and outer surfaces of the working ring 5 are displaced in opposite directions relative to the axis rotation of the motor shaft 3 by a value ΔH, not allowing the surfaces of the working ring 5 to intersect (see figure 2). The width of the working ring 5 is equal to the width of the rotor 1.

В роторе 1 выполнен сквозной радиальный прямоугольный паз 6, образованный от оси вращения вала 3 двигателя до наружной поверхности ротора 1 по ширине последнего.In the rotor 1 there is a through radial rectangular groove 6 formed from the axis of rotation of the shaft 3 of the engine to the outer surface of the rotor 1 along the width of the latter.

В пазу 6 размещена рабочая заслонка 7, снабженная пружиной 8 и имеющая возможность возвратно-поступательного перемещения внутри этого паза. Торец заслонки 7 под действием пружин 8 имеет возможность плотного прилегания к внутренней цилиндрической поверхности рабочего кольца 5.In the groove 6 there is a working shutter 7, equipped with a spring 8 and having the possibility of reciprocating movement inside this groove. The end face of the shutter 7 under the action of the springs 8 has the ability to snugly fit to the inner cylindrical surface of the working ring 5.

Ротор 2, выполняющий функцию ротора турбины, выполнен в виде стакана, днище которого жестко закреплено на валу 3 двигателя (см. фиг.1). На боковой поверхности стакана выполнено в направлении оси вращения вала двигателя 3 диаметральное утолщение по ширине, равной ширине ротора 1. Это утолщение расположено над цилиндрической внешней поверхностью рабочего кольца 5. В утолщении ротора 2 установлена Г-образная рабочая заслонка 9, имеющая возможность возвратно-вращательного движения вокруг своей оси 10 (см. фиг.2). Ось 10 закреплена в утолщении ротора 2 на одном конце Г-образной рабочей заслонки 9 по направлению вращения роторов 1 и 2 впереди второго конца этой заслонки. Торец второго конца заслонки 9 установлен с возможностью плотного прилегания к цилиндрической внешней поверхности рабочего кольца 5 посредством пружины 11. Заслонка 9 расположена таким образом, что ее ось 10 находится справа от ее второго конца со стороны ротора 1.The rotor 2, performing the function of the turbine rotor, is made in the form of a cup, the bottom of which is rigidly fixed to the shaft 3 of the engine (see figure 1). On the side surface of the glass, a diametrical thickening is made in the direction of the axis of rotation of the motor shaft 3 in width equal to the width of the rotor 1. This thickening is located above the cylindrical outer surface of the working ring 5. In the thickening of the rotor 2, a L-shaped working shutter 9 is installed, with the possibility of a rotary movement around its axis 10 (see figure 2). The axis 10 is fixed in the thickening of the rotor 2 at one end of the L-shaped working flap 9 in the direction of rotation of the rotors 1 and 2 in front of the second end of this flap. The end face of the second end of the shutter 9 is installed with the possibility of tight fit to the cylindrical outer surface of the working ring 5 by means of the spring 11. The shutter 9 is located so that its axis 10 is to the right of its second end from the side of the rotor 1.

В рабочем кольце 5, в месте наибольшей высоты кольца, то есть в его наиболее широкой части, имеется отверстие, предназначенное для установки камеры сгорания 12. Ротор 1, утолщение ротора 2 и рабочее кольцо 5 расположены между двумя рабочими боковыми щеками: внешней 13 и внутренней 14, стянутыми болтами 15 и являющимися вместе с рабочим кольцом 5 основой корпуса 4 двигателя (см. фиг.1). В этих щеках 13 и 14 на подшипниках 16 установлен вал 3 двигателя. Таким образом, ротор 1, встроенный внутри рабочего кольца 5 между внешней 13 и внутренней 14 боковыми щеками, имеет возможность вращения в полости, образованной цилиндрической внутренней поверхностью рабочего кольца 5 и внешней 13 и внутренней 14 боковыми щеками; ротор 2 с утолщением, расположенным над камерой сгорания 12, имеет возможность вращения в полости, образованной цилиндрической внешней поверхностью рабочего кольца 5 и внешней 13 и внутренней 14 боковыми щеками.In the working ring 5, in the place of the highest height of the ring, that is, in its widest part, there is an opening for installing the combustion chamber 12. The rotor 1, the thickening of the rotor 2 and the working ring 5 are located between two working side cheeks: external 13 and internal 14, tightened by bolts 15 and which, together with the working ring 5, are the basis of the housing 4 of the engine (see figure 1). In these cheeks 13 and 14, the motor shaft 3 is mounted on the bearings 16. Thus, the rotor 1, built inside the working ring 5 between the outer 13 and inner 14 side cheeks, has the ability to rotate in the cavity formed by the cylindrical inner surface of the working ring 5 and the outer 13 and inner 14 side cheeks; the rotor 2 with a bulge located above the combustion chamber 12, has the possibility of rotation in the cavity formed by the cylindrical outer surface of the working ring 5 and the outer 13 and inner 14 side cheeks.

Камера сгорания 12, расположенная между роторами 1 и 2 под утолщением ротора 2, снабжена корпусом 17, выполненным в виде цилиндра и размещенным в отверстии наиболее широкой части рабочего кольца 5 (см. фиг.3). На боковой поверхности корпуса 17 расположены окно 18 для впуска рабочего тела и выпускное окно 19 для рабочего тела, имеющие прямоугольную форму. Корпус 17 жестко закреплен в корпусе 4 двигателя, то есть во внешней щеке 13, посредством крышки 20. В торце камеры сгорания 12, в центре крышки 20, имеется отверстие 21, в котором при системе питания с впрыском топлива в камеру сгорания 12 установлена топливная форсунка 22 (см. фиг.1, 3). При системе питания с карбюратором в торце камеры сгорания 12 отверстие 21 отсутствует (на чертеже не показано).The combustion chamber 12, located between the rotors 1 and 2 under the thickening of the rotor 2, is equipped with a housing 17 made in the form of a cylinder and placed in the hole of the widest part of the working ring 5 (see figure 3). On the side surface of the housing 17 there is a window 18 for inlet of the working fluid and an outlet window 19 for the working fluid having a rectangular shape. The housing 17 is rigidly fixed in the engine housing 4, that is, in the outer cheek 13, by means of a cover 20. At the end of the combustion chamber 12, in the center of the cover 20, there is an opening 21 in which a fuel nozzle is installed in the fuel injection system into the combustion chamber 12 22 (see figures 1, 3). When the power system with a carburetor in the end of the combustion chamber 12, the hole 21 is missing (not shown in the drawing).

Между отверстием в рабочем кольце 5, предназначенном для установки камеры сгорания 12, и наружной поверхностью корпуса 17 встроен газораспределительный стакан 23 механизма газораспределения, взаимодействующий с камерой сгорания 12 (см. фиг.3). К днищу стакана 23 со стороны ротора 2 жестко прикреплен вал 24, проходящий в отверстие внутренней боковой щеки 14. Вал 24 вместе со стаканом 23 имеет возможность вращения посредством механического редуктора 25 от вала 3 двигателя (см. фиг.1, 3).Between the hole in the working ring 5, intended for installation of the combustion chamber 12, and the outer surface of the housing 17, a gas distribution cup 23 of the gas distribution mechanism interacting with the combustion chamber 12 is integrated (see FIG. 3). A shaft 24 is fixed to the bottom of the cup 23 from the rotor 2 side, passing into the hole of the inner side cheek 14. The shaft 24 together with the cup 23 can be rotated by a mechanical gearbox 25 from the motor shaft 3 (see Figs. 1, 3).

Боковая поверхность газораспределительного стакана 23 оборудована перепускным окном 26 механизма газораспределения, имеющим возможность совмещения с окном 18 для впуска рабочего тела и с окном 27 в рабочем кольце 5 для впуска рабочего тела, обращенным в сторону ротора 1, а также с выпускным окном 19 для рабочего тела и с выпускным окном 28 в рабочем кольце 5 для рабочего тела, обращенным в сторону ротора 2 (см. фиг.3). Окна 18, 19, 26, 27 и 28 выполнены прямоугольной формы, то есть конфигурации этих окон совпадают, что позволяет им совмещаться друг с другом для перепуска рабочего тела и рабочей смеси согласно фазам газораспределения.The side surface of the gas distribution cup 23 is equipped with a bypass window 26 of the gas distribution mechanism, which can be combined with a window 18 for inlet of the working fluid and with a window 27 in the working ring 5 for inlet of the working fluid, facing toward the rotor 1, and also with an exhaust window 19 for the working fluid and with an outlet window 28 in the working ring 5 for the working fluid facing toward the rotor 2 (see figure 3). Windows 18, 19, 26, 27 and 28 are made in a rectangular shape, that is, the configurations of these windows are the same, which allows them to be combined with each other to bypass the working fluid and the working mixture according to the gas distribution phases.

Перед выпускным окном 28 для рабочего тела по направлению вращения роторов 1 и 2 в рабочем кольце 5 выполнено дополнительное выпускное окно 29 такой же прямоугольной конфигурации, как и окна 18, 19, 26, 27 и 28, но имеющее суженное со стороны камеры сгорания 12 входное сечение и предназначенное для первоначального выпуска рабочей смеси из камеры сгорания 12 в канал 30 воспламенения (см. фиг.5). В канал 30 воспламенения встроена нить накаливания 31, предназначенная для воспламенения рабочей смеси, выходящей из камеры сгорания 12 через дополнительное выпускное окно 29, в канале воспламенения 30. Один конец нити накаливания 31 через изолятор 32, установленный в наружной щеке 13, выведен за пределы корпуса 4 двигателя, а второй конец нити накаливания 31 соединен с корпусом 4 двигателя.In front of the exhaust window 28 for the working fluid in the direction of rotation of the rotors 1 and 2 in the working ring 5, an additional exhaust window 29 is made of the same rectangular configuration as the windows 18, 19, 26, 27 and 28, but having an inlet narrowed from the side of the combustion chamber 12 cross-section and intended for the initial release of the working mixture from the combustion chamber 12 into the ignition channel 30 (see figure 5). An incandescent filament 31 is built into the ignition channel 30, designed to ignite the working mixture exiting the combustion chamber 12 through an additional exhaust window 29, in the ignition channel 30. One end of the filament 31 through the insulator 32 installed in the outer cheek 13 is led outside the housing 4 of the engine, and the second end of the filament 31 is connected to the housing 4 of the engine.

Для уплотнения рабочих объемов в рабочем кольце 5 в области камеры сгорания 12 установлены две уплотняющие пластины: уплотняющая пластина 33 ротора 1 и уплотняющая пластина 34 ротора 2 (см. фиг.4). Обе пластины имеют возможность возвратно-вращательного движения вокруг своих осей, расположенных на одном конце каждой пластины, и имеют ширину, равную ширине ротора 1. Оси уплотняющих пластин 33 и 34 расположены слева от их вторых концов со стороны топливной форсунки 22. Ось пластины 33 закреплена в рабочем кольце 5 по направлению движения роторов позади граней этой пластины. Ось пластины 34 закреплена в рабочем кольце 5 по направлению движения роторов впереди граней этой пластины. Пластина 33 установлена с возможностью плотного прилегания посредством пружины своей гранью к цилиндрической внешней поверхности ротора 1, а пластина 34 установлена с возможностью плотного прилегания посредством пружины своей гранью к внутренней поверхности утолщения ротора 2.To seal the working volumes in the working ring 5 in the area of the combustion chamber 12, two sealing plates are installed: a sealing plate 33 of the rotor 1 and a sealing plate 34 of the rotor 2 (see figure 4). Both plates have the ability to rotate around their axes located at one end of each plate, and have a width equal to the width of the rotor 1. The axis of the sealing plates 33 and 34 are located to the left of their second ends from the side of the fuel injector 22. The axis of the plate 33 is fixed in the working ring 5 in the direction of movement of the rotors behind the faces of this plate. The axis of the plate 34 is fixed in the working ring 5 in the direction of movement of the rotors in front of the faces of this plate. The plate 33 is installed with the possibility of tight fit by means of a spring with its face to the cylindrical outer surface of the rotor 1, and the plate 34 is installed with the possibility of tight fit by means of a spring with its face to the inner surface of the thickening of the rotor 2.

Выпускное окно 28 в рабочем кольце 5 для рабочей смеси, предназначенное для выпуска из камеры сгорания 12 рабочей смеси, содержит несколько расположенных друг за другом окон, последовательно включающихся в работу по мере открывания перепускного окна 26 механизма газораспределения.The outlet window 28 in the working mixture ring 5 for discharging the working mixture from the combustion chamber 12 contains several windows one after the other, sequentially switched on as the bypass window 26 of the gas distribution mechanism opens.

Рабочие полости двигателя образованы боковыми щеками 13 и 14, рабочим кольцом 5 и роторами 1 и 2 (см. фиг.1).The working cavities of the engine are formed by the side cheeks 13 and 14, the working ring 5 and the rotors 1 and 2 (see figure 1).

Рабочая камера ротора 1, образованная наружной поверхностью ротора 1, цилиндрической внутренней поверхностью рабочего кольца 5 и боковыми щеками 13 и 14, разделена заслонкой 7 и уплотняющей пластинкой 33 на камеру впуска 35 и камеру предварительного сжатия 36 (см. фиг.1, 4).The working chamber of the rotor 1, formed by the outer surface of the rotor 1, the cylindrical inner surface of the working ring 5 and the side cheeks 13 and 14, is divided by the shutter 7 and the sealing plate 33 into the inlet chamber 35 and the pre-compression chamber 36 (see Figs. 1, 4).

Рабочая камера ротора 2, образованная наружной цилиндрической поверхностью рабочего кольца 5, цилиндрической внутренней поверхностью утолщения ротора 2 и боковыми щеками 13 и 14, разделена Г-образной заслонкой 9 и уплотняющей пластиной 34 на камеру рабочего хода 37 и камеру выпуска 38 (см. фиг.4). Внутри рабочего кольца 5 образованы полости 39 для рубашки системы охлаждения (см. фиг.2).The working chamber of the rotor 2, formed by the outer cylindrical surface of the working ring 5, the cylindrical inner surface of the thickening of the rotor 2 and the side cheeks 13 and 14, is divided by a L-shaped shutter 9 and a sealing plate 34 into the working chamber 37 and the exhaust chamber 38 (see Fig. four). Inside the working ring 5, cavities 39 are formed for the jacket of the cooling system (see FIG. 2).

Во внешней боковой щеке 13 выполнены канал 40, предназначенный для соединения камеры впуска 35 с впускным трактом системы впуска рабочего тела, и канал 41, предназначенный для соединения рабочей полости камеры выпуска 38 с атмосферой (см. фиг.1, 4).A channel 40 is provided in the outer side jaw 13 for connecting the inlet chamber 35 to the inlet of the working fluid inlet system, and a channel 41 for connecting the working cavity of the exhaust chamber 38 to the atmosphere (see FIGS. 1, 4).

Положение заслонки 7, когда она находится на наименьшем расстоянии от камеры сгорания 12, принимается за начало работы роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания (см. фиг.2).The position of the shutter 7, when it is at the smallest distance from the combustion chamber 12, is taken as the start of operation of the rotary piston internal combustion engine (see figure 2).

В качестве рабочего тела могут быть использованы атмосферный воздух при системе питания с впрыском топлива или рабочая смесь, состоящая из паров топлива и воздуха, при карбюраторной системе питания.As a working fluid, atmospheric air can be used with a fuel injection system or a working mixture consisting of fuel vapor and air with a carburetor feed system.

Кроме этого, на чертеже дополнительно обозначено:In addition, the drawing further indicates:

- стрелками на фиг.2 - направление вращения роторов 1, 2;- arrows in figure 2 - the direction of rotation of the rotors 1, 2;

- пунктирными линиями на фиг.2, 4 - канал, предназначенный для соединения камеры впуска с впускным трактом системы впуска рабочего тела, и канал, предназначенный для соединения рабочей полости камеры выпуска с атмосферой;- dashed lines in Fig.2, 4 - channel designed to connect the inlet chamber with the intake path of the intake system of the working fluid, and the channel designed to connect the working cavity of the exhaust chamber with the atmosphere;

- стрелками на фиг.4 - направления движения рабочего тела и отработавших газов.- arrows in figure 4 - the direction of movement of the working fluid and exhaust gases.

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.A rotary piston internal combustion engine operates as follows.

За начало отсчета принимаем положение ротора 1, когда его рабочая заслонка 7 расположена по центру камеры сгорания 12 в наименьшем расстоянии от нее (см. фиг.2). Вращение роторов 1, 2 происходит по часовой стрелке со стороны топливной форсунки 22 (см. фиг.1). Двигатель работает на жидком или газообразном топливе и имеет стандартную систему питания.For the reference point, we take the position of the rotor 1 when its working shutter 7 is located in the center of the combustion chamber 12 at the smallest distance from it (see figure 2). The rotation of the rotors 1, 2 occurs clockwise from the side of the fuel nozzle 22 (see figure 1). The engine runs on liquid or gaseous fuels and has a standard power system.

Рассмотрим первоначально полный рабочий цикл двигателя от такта впуска до такта выпуска, происходящий с одним зарядом рабочей смеси.Consider the initially complete engine duty cycle from the intake stroke to the exhaust stroke, occurring with one charge of the working mixture.

1 такт - впуск - происходит на угле поворота вала 3 двигателя от 0° до 360°. При вращении ротора 1 за рабочей заслонкой 7 создается разряжение, и рабочее тело (атмосферный воздух - при системе питания с впрыском топлива или рабочая смесь, состоящая из паров топлива и воздуха - при карбюраторной системе питания) по каналу 40 поступает в камеру впуска 35 (см. фиг.2, 4).1 cycle - inlet - occurs at the angle of rotation of the shaft 3 of the engine from 0 ° to 360 °. When the rotor 1 rotates behind the working shutter 7, a vacuum is created and the working fluid (atmospheric air - with a fuel injection system or a working mixture consisting of fuel vapor and air - with a carburetor feed system) enters inlet chamber 35 through channel 40 (see Fig. 2, 4).

2 такт - сжатие - происходит на угле поворота вала 3 двигателя от 360° до 700°-710° и заканчивается тогда, когда заслонка 7 подойдет вплотную к впускному окну 27. В этот момент газораспределительным стаканом 23 перекроется окно 27 в рабочем кольце 5, соединяющее камеру предварительного сжатия 36 с камерой сгорания 12. На угле поворота вала 3 двигателя от 360° до 520°-540° (в зависимости от установки фаз газораспределения) рабочее тело предварительно сжимается в камере предварительного сжатия 36, пока окна 26 и 27 не начнут совмещаться. После начала совмещения окон 26 и 27 предварительно сжатое рабочее тело начнет поступать в камеру сгорания 12. В этот момент совершается впрыск топлива форсункой 22 в заполняющуюся воздухом камеру сгорания 12, в результате чего происходит процесс приготовления рабочей смеси, то есть процесс смешивания воздуха с топливом. Приготовленная таким образом рабочая смесь будет и дальше сжиматься в камере сгорания 12 вплоть до 700°-710° поворота вала 3 двигателя, то есть до момента перекрытия газораспределительным стаканом 23 окна 27. В этот момент почти вся порция воздуха, перемешанная с топливом, окажется в сжатом состоянии в камере сгорания 12.2 cycle - compression - occurs at an angle of rotation of the shaft 3 of the engine from 360 ° to 700 ° -710 ° and ends when the shutter 7 comes close to the inlet window 27. At this moment, the gas distribution cup 23 closes the window 27 in the working ring 5, connecting a pre-compression chamber 36 with a combustion chamber 12. At an angle of rotation of the engine shaft 3 from 360 ° to 520 ° -540 ° (depending on the installation of the gas distribution phases), the working fluid is pre-compressed in the preliminary compression chamber 36 until the windows 26 and 27 begin to align . After the beginning of the combination of windows 26 and 27, the pre-compressed working fluid will begin to enter the combustion chamber 12. At this point, fuel is injected by the nozzle 22 into the combustion chamber 12 filling with air, as a result of which the process of preparing the working mixture, i.e. the process of mixing air with fuel, takes place. Thus prepared working mixture will continue to be compressed in the combustion chamber 12 up to 700 ° -710 ° of rotation of the engine shaft 3, that is, until the gas distribution cup 23 closes the window 27. At this point, almost the entire portion of the air mixed with the fuel will be in compressed state in the combustion chamber 12.

3 такт - рабочий ход - происходит на угле поворота вала 3 двигателя от 720°-1080°. При этом при угле поворота вала 3 двигателя, равном 700°, начинают совмещаться перепускное окно 26 газораспределительного стакана 23 с выпускным окном 19 корпуса камеры сгорания и с дополнительным выпускным окном 29. Через окно 29 в канал воспламенения 30 устремляется под большим давлением рабочая смесь, которая, проходя через канал 30, соприкасается с постоянно нагретой до высокой температуры нитью накаливания 31 и воспламеняется (см. фиг.4, 5). Первоначально рабочая смесь горит в канале воспламенения 30 и в камере рабочего хода 37, не воспламеняясь в камере сгорания 12 из-за высокой скорости движения рабочей смеси в канале 30, возникающей из-за большого давления в камере сгорания 12 и из-за наличия узкого входного сечения канала воспламенения 30. Далее, при вращении вала 3 двигателя происходит открытие выпускного окна 28, и рабочая смесь, попадая через них в камеру рабочего хода 37, воспламеняется от факельного зажигания канала воспламенения 30 и горит первоначально в камере рабочего хода 37, а затем при снижении давления в камере сгорания 12 и увеличении площади открытия выпускного окна 28 загорается и в самой камере сгорания 12 (см. фиг.3, 4).3 cycle - working stroke - occurs at the angle of rotation of the shaft 3 of the engine from 720 ° -1080 °. At the same time, with an angle of rotation of the engine shaft 3 equal to 700 °, the bypass window 26 of the gas distribution cup 23 begins to combine with the exhaust window 19 of the combustion chamber body and with an additional exhaust window 29. Through the window 29, the working mixture rushes under high pressure, which passing through the channel 30, comes into contact with an incandescent filament 31 constantly heated to a high temperature and ignites (see Figs. 4, 5). Initially, the working mixture burns in the ignition channel 30 and in the working chamber 37, not igniting in the combustion chamber 12 due to the high speed of the working mixture in the channel 30, which arises due to the high pressure in the combustion chamber 12 and due to the presence of a narrow inlet section of the ignition channel 30. Further, when the engine shaft 3 is rotated, the exhaust window 28 is opened, and the working mixture, getting through them into the working chamber 37, is ignited by the flare ignition of the ignition channel 30 and burns initially in the working chamber 3 7, and then, when the pressure in the combustion chamber 12 decreases and the opening area of the exhaust window 28 increases, the combustion chamber 12 also lights up in the combustion chamber 12 (see FIGS. 3, 4).

За счет горения рабочей смеси создается высокое давление, которое воздействует на Г-образную рабочую заслонку 9, расположенную в утолщении ротора 2, заставляя ротор 2 вращаться и создавать крутящий момент на валу 3 двигателя.Due to the combustion of the working mixture, a high pressure is created, which acts on the L-shaped working flap 9 located in the thickening of the rotor 2, causing the rotor 2 to rotate and create torque on the shaft 3 of the engine.

4 такт - выпуск - происходит при вращении вала 3 двигателя от 1080° до 1440°. При этом отработавшие газы из камеры выпуска 38 по каналу 41 выпускаются в атмосферу.4 cycle - release - occurs when the shaft 3 of the engine rotates from 1080 ° to 1440 °. In this case, the exhaust gases from the exhaust chamber 38 through the channel 41 are released into the atmosphere.

Таким образом, при угле поворота вала 3 двигателя, равном 1440°, заканчивается процесс выпуска, а следовательно, заканчивается полный рабочий цикл, происшедший в данном роторно-поршневом двигателе с одним зарядом рабочего тела.Thus, when the angle of rotation of the shaft 3 of the engine is equal to 1440 °, the exhaust process ends, and therefore, the complete duty cycle that occurs in this rotary piston engine with one charge of the working fluid ends.

При постоянной работе двигателя происходит следующее. При вращении роторов от 0° до 360° в рабочей полости ротора 1 (см. фиг.2, 4) происходит одновременно сжатие (камера предварительного сжатия 36) и впуск рабочего тела (камера впуска 35), а в рабочей полости ротора 2 происходит одновременно рабочий ход (камера рабочего хода 37) и выпуск (камера выпуска 38). Таким образом, полный цикл совершается на угле поворота вала 3 двигателя, равном 360°.With constant engine operation, the following occurs. When the rotors rotate from 0 ° to 360 ° in the working cavity of the rotor 1 (see Fig. 2, 4), compression occurs (precompression chamber 36) and the inlet of the working fluid (inlet chamber 35), and simultaneously occurs in the working cavity of the rotor 2 the stroke (chamber of the stroke 37) and the release (chamber of release 38). Thus, a complete cycle is performed at an angle of rotation of the shaft 3 of the engine, equal to 360 °.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает более надежную работу двигателя из-за возможности воспламенения рабочей смеси в камере рабочего хода ротора, выполняющего функцию ротора турбины, что позволяет снизить давление в камере сгорания в момент воспламенения в ней рабочей смеси и тем самым повысить надежность работы ее деталей, а также более эффективную работу двигателя из-за возможности его работы на более «бедной» рабочей смеси, так как она воспламеняется не от искры зажигания, а от постоянно нагретой до высокой температуры, достаточной для воспламенения рабочей смеси, нити накаливания. Кроме этого, повышаются надежность системы зажигания из-за отказа от свечи зажигания и воспламенения рабочей смеси из-за его воспламенения от нити накаливания.The use of the present invention provides more reliable engine operation due to the possibility of ignition of the working mixture in the working chamber of the rotor, acting as a turbine rotor, which allows to reduce the pressure in the combustion chamber at the time of ignition of the working mixture and thereby improve the reliability of its parts, and also more efficient operation of the engine due to the possibility of its operation on a poorer working mixture, since it is ignited not from an ignition spark, but from constantly heated to high temperatures bang, sufficient to ignite the working mixture, filament. In addition, the reliability of the ignition system is increased due to the rejection of the spark plug and the ignition of the working mixture due to its ignition from the filament.

Claims (1)

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус двигателя с являющимся его частью рабочим кольцом, имеющим цилиндрические внутреннюю и внешнюю поверхности, оси которых смещены в противоположных направлениях относительно оси вращения вала двигателя на величину, не позволяющую этим поверхностям пересекаться, рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых параллельно на валу двигателя установлены вращающийся первый ротор, выполняющий функцию ротора компрессора, выполненный в виде диска со сквозным радиальным прямоугольным пазом, образованным от оси вращения вала двигателя до наружной поверхности этого ротора по ширине последнего, в котором установлена подпружиненная рабочая заслонка с возможностью возвратно-поступательного перемещения в пазу первого ротора и прилегания ее торца к внутренней цилиндрической поверхности рабочего кольца шириной, равной ширине первого ротора, вращающийся второй ротор, выполняющий функцию ротора турбины, выполненный в виде стакана с жестко закрепленным на валу днищем, имеющего утолщение в направлении оси вращения вала двигателя шириной, равной ширине первого ротора, на боковой поверхности стакана над камерой сгорания, корпус которой, выполненный в виде цилиндра и жестко закрепленный в корпусе двигателя, с окном для впуска рабочего тела и выпускным окном для рабочего тела, размещен в отверстии наиболее широкой части рабочего кольца, внешней и внутренней боковыми щеками, между которыми внутри рабочего кольца встроен первый ротор, газораспределительный стакан, взаимодействующий с камерой сгорания, имеющий жестко прикрепленный к его днищу вращающийся вал, связанный с валом двигателя, встроенный между корпусом камеры сгорания и рабочим кольцом и оборудованный перепускным окном, конфигурация которого аналогична конфигурациям окна корпуса камеры сгорания для впуска рабочего тела, выпускного окна корпуса камеры сгорания для рабочего тела, окна в рабочем кольце для впуска рабочего тела и выпускному окну в рабочем кольце для рабочего тела, причем перепускное окно установлено с возможностью совмещения с названными окнами, Г-образную подпружиненную рабочую заслонку, установленную в утолщении второго ротора с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в утолщении второго ротора на одном конце заслонки по направлению вращения роторов впереди второго конца заслонки, и прилегания другим концом к цилиндрической внешней поверхности рабочего кольца, Г-образную подпружиненную уплотняющую пластину, установленную в рабочем кольце в области камеры сгорания с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в рабочем кольце по направлению движения роторов позади ее граней, и прилегания гранью к цилиндрической внешней поверхности первого ротора, Г-образную подпружиненную уплотняющую пластину, установленную в рабочем кольце в области камеры сжатия-сгорания с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в рабочем кольце по направлению движения роторов впереди ее граней, и прилегания гранью к внутренней поверхности утолщения второго ротора, отличающийся тем, что в рабочем кольце перед выпускным окном для рабочего тела по направлению вращения роторов выполнено дополнительное выпускное окно с каналом воспламенения, в котором установлена нить накаливания, предназначенная для воспламенения рабочего тела в канале воспламенения, а при системе питания с впрыском топлива камера сгорания снабжена форсункой, установленной в ее торце. A rotary piston internal combustion engine comprising an engine casing with a working ring which is part of it, having cylindrical inner and outer surfaces, the axes of which are displaced in opposite directions relative to the axis of rotation of the engine shaft by an amount that does not allow these surfaces to intersect, by working chambers formed by working cavities in which in parallel on the motor shaft a rotating first rotor is installed, performing the function of a compressor rotor, made in the form of a disk with a through a radial rectangular groove formed from the axis of rotation of the motor shaft to the outer surface of this rotor along the width of the latter, in which a spring-loaded working flap is installed with the possibility of reciprocating movement in the groove of the first rotor and the fit of its end to the inner cylindrical surface of the working ring with a width equal to the width of the first a rotor, a rotating second rotor that performs the function of a turbine rotor, made in the form of a cup with a bottom rigidly fixed to the shaft, having a thickening in the direction the axis of rotation of the engine shaft with a width equal to the width of the first rotor, on the side surface of the cup above the combustion chamber, the casing of which is made in the form of a cylinder and rigidly fixed in the engine casing, with a window for the inlet of the working fluid and an exhaust window for the working fluid, the widest part of the working ring, the outer and inner side cheeks, between which inside the working ring there is a first rotor, a gas distribution cup interacting with the combustion chamber, which is rigidly attached to it the bottom of the rotating shaft connected to the engine shaft, built between the combustion chamber housing and the working ring and equipped with a bypass window, the configuration of which is similar to the configurations of the combustion chamber housing window for the inlet of the working fluid, the exhaust window of the combustion chamber housing for the working fluid, the window in the working ring for inlet the working fluid and the exhaust window in the working ring for the working fluid, and the bypass window is installed with the possibility of combining with these windows, the L-shaped spring-loaded working flap, Installed in the thickening of the second rotor with the possibility of a reverse-rotational movement around its axis, fixed in the thickening of the second rotor at one end of the shutter in the direction of rotation of the rotors in front of the second end of the shutter, and fit the other end to the cylindrical outer surface of the working ring, L-shaped spring-loaded sealing plate installed in the working ring in the area of the combustion chamber with the possibility of a rotational motion around its axis, mounted in the working ring in the direction of movement I rotors behind its faces, and face-to-face contact with the cylindrical outer surface of the first rotor, L-shaped spring-loaded sealing plate mounted in the working ring in the area of the compression-combustion chamber with the possibility of reciprocating rotation around its axis, fixed in the working ring in the direction of movement rotors in front of its faces, and abutment of the face to the inner surface of the thickening of the second rotor, characterized in that in the working ring in front of the outlet window for the working fluid in the direction of rotation of the roto s is satisfied with the additional outlet port ignition channel in which a filament set, intended for a working medium of ignition in the ignition channel, and when the power supply system with a fuel injection nozzle provided with the combustor installed in its end.
RU2010112080/06A 2010-03-29 2010-03-29 Rotary-piston internal combustion engine RU2425233C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010112080/06A RU2425233C1 (en) 2010-03-29 2010-03-29 Rotary-piston internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010112080/06A RU2425233C1 (en) 2010-03-29 2010-03-29 Rotary-piston internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2425233C1 true RU2425233C1 (en) 2011-07-27

Family

ID=44753598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010112080/06A RU2425233C1 (en) 2010-03-29 2010-03-29 Rotary-piston internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2425233C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10968820B2 (en) Method of combusting fuel in a rotary internal combustion engine with pilot subchamber and ignition element
RU2478803C2 (en) Rotary piston internal combustion engine
JP2007522369A (en) Planetary rotary internal combustion engine
WO2012057838A2 (en) Rotary valve continuous flow expansible chamber dynamic and positive displacement rotary devices
RU2351780C1 (en) Rotor-piston internal combustion engine
RU2720879C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2687659C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2538990C1 (en) Rotor-piston internal combustion engine
WO2009103210A1 (en) Ratchet-wheel type rotary engine
RU2427716C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2425233C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
US20140190446A1 (en) Fixed vane rotary abutment engine
RU202524U1 (en) Rotary vane internal combustion engine
RU2666716C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU186706U1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2698993C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
CN208778093U (en) A kind of rotor-reciprocating engine
RU2330973C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2659639C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2805946C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2706092C2 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2598967C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2411375C2 (en) Two-stroke internal combustion engine
RU2647751C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2755758C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160330