RU2506438C2 - Crank-free variable-power rotary piston ice - Google Patents

Crank-free variable-power rotary piston ice Download PDF

Info

Publication number
RU2506438C2
RU2506438C2 RU2012105705/06A RU2012105705A RU2506438C2 RU 2506438 C2 RU2506438 C2 RU 2506438C2 RU 2012105705/06 A RU2012105705/06 A RU 2012105705/06A RU 2012105705 A RU2012105705 A RU 2012105705A RU 2506438 C2 RU2506438 C2 RU 2506438C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
housing
compression
valves
engine
Prior art date
Application number
RU2012105705/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012105705A (en
Inventor
Анатолий Андреевич Гах
Original Assignee
Анатолий Андреевич Гах
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 Анатолий Андреевич Гах filed Critical Анатолий Андреевич Гах
Priority to RU2012105705/06A priority Critical patent/RU2506438C2/en
Publication of RU2012105705A publication Critical patent/RU2012105705A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2506438C2 publication Critical patent/RU2506438C2/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to propulsion engineering. Crank-free variable-power rotary piston ICE comprises housing to accommodate rotor. The latter comprises up to sox sealed piston. Said rotor is arranged to make expansion and compression chambers in the housing definite sectors with pistons sliding over housing inner surface. Said compression and expansion chambers incorporate compression reduction valves and switch to shut off fuel feed to combustion chamber. Said valves and switch interact in preset routine to allow shutting off of up to eleven working cycles per one revolution of rotor.
EFFECT: higher efficiency, no-polluting design.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в автомобилестроении, судостроении, авиастроении и в виде движетеля для пневмоинструмента.The invention relates to internal combustion engines, in particular to rotary internal combustion engines, and can be used in the automotive industry, shipbuilding, aircraft manufacturing and in the form of a propulsor for pneumatic tools.

Известен двигатель Ванкеля с пятигранным ротором и двумя рабочими камерами, содержащий корпус, ротор и кривошипный механизм, обеспечивающий движение ротора по эпитрохоидной поверхности корпуса, в котором существует возможность отключения одной из рабочих камер. Прототипом заявленного роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания является бескривошипный роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания Гаха по патенту RU 2263215 C1, МПК 7 F02B 53/00, в корпусе которого установлено до шести поршней. Недостатками как аналогов, так и прототипа является невозможность изменения мощности двигателя в широких пределах. Двигатель Ванкеля имеет сложный механизм для создания камер расширения и сжатия, в составе которого присутствует кривошипный механизм. Бескривошипный роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания Гаха при возможности отключения одной из рабочих камер не обеспечивает регулировку мощности двигателя в широких пределах.Known Wankel engine with a five-sided rotor and two working chambers, comprising a housing, a rotor and a crank mechanism that provides the movement of the rotor along the epitrochoid surface of the housing, in which it is possible to turn off one of the working chambers. The prototype of the inventive rotary piston internal combustion engine is a Gacha crankless rotary piston internal combustion engine according to patent RU 2263215 C1, IPC 7 F02B 53/00, in the housing of which up to six pistons are installed. The disadvantages of both analogues and prototype is the inability to change engine power over a wide range. The Wankel engine has a complex mechanism for creating expansion and compression chambers, which includes a crank mechanism. Gakha's crankless rotary piston internal combustion engine, if one of the working chambers can be turned off, does not provide for wide engine power adjustment.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение экономичности и экологичности двигателя.The task of the invention is to ensure the efficiency and environmental friendliness of the engine.

Указанные задачи обеспечиваются тем, что в бескривошипном роторно-поршневом двигателе внутреннего сгорания изменяемой мощности, содержащем корпус, в котором ротор, имеющий до шести поршней с уплотнениями, установлен так, что при скольжении поршней по внутренней поверхности корпуса в определенных секторах корпуса образуются камеры расширения и сжатия. В камерах расширения и сжатия установлены клапаны для уменьшения компрессии, а также переключающий элемент, отключающий подачу топлива в камеру сгорания. При этом клапаны и переключающий элемент взаимодействуют по заданной программе таким образом, что позволяют отключить до одиннадцати рабочих циклов за один оборот ротора двигателя. Таким образом осуществляется уменьшение мощности двигателя порядка в 12 раз, что при установившихся режимах нагрузки двигателя обеспечивает существенную экономию топлива и, соответственно, повышенную экологичность предлагаемого двигателя.These tasks are ensured by the fact that in a crankless rotary piston internal combustion engine of variable power, comprising a housing, in which a rotor having up to six pistons with seals is installed so that when the pistons slide along the inner surface of the housing, expansion chambers are formed in certain sectors of the housing and compression. In expansion and compression chambers, valves are installed to reduce compression, as well as a switching element that turns off the fuel supply to the combustion chamber. At the same time, the valves and the switching element interact according to a predetermined program in such a way that they can disable up to eleven operating cycles per revolution of the motor rotor. Thus, the engine power is reduced by a factor of 12, which, under steady-state load conditions of the engine, provides significant fuel savings and, accordingly, increased environmental friendliness of the proposed engine.

На фиг.1 показана конструкция предлагаемого двигателя. На фиг.2 показан вариант переключающего устройства. На фиг.3 показан вид А-А фиг.2.Figure 1 shows the design of the proposed engine. Figure 2 shows a variant of a switching device. Figure 3 shows a view aa of figure 2.

Двигатель содержит корпус 1, в котором установлен ротор 2, на котором установлено до шести поршней 3 с уплотнениями, обеспечивающих при скольжении по внутренней поверхности корпуса 1 в определенных секторах корпуса 1 камеры расширения 4 и сжатия 5. На корпусе 1 установлены топливные форсунки 6, обеспечивающие впрыск топлива во время рабочих циклов, а также клапана 7, обеспечивающие уменьшение компрессии в камерах расширения 4 и сжатия 5 во время нерабочих циклов. Воздушная заслонка 8 соединена с датчиком поворота воздушной заслонки 9. The engine comprises a housing 1, in which a rotor 2 is installed, on which up to six pistons 3 with seals are installed, providing, when sliding along the inner surface of the housing 1, in certain sectors of the housing 1 of the expansion chamber 4 and compression 5. Fuel nozzles 6 are installed on the housing 1, providing fuel injection during operating cycles, as well as valve 7, providing compression reduction in expansion chambers 4 and compression 5 during non-working cycles. The choke 8 is connected to the rotation sensor of the choke 9.

Переключающий элемент 10 может быть выполнен, как изображено на фиг.2. На шлицевой части вала 11 двигателя установлены кулачковая втулка 12 и кулачковая втулка 13, способные перемещаться под воздействием электромагнитов 14 и 15 в заданных пределах. Шток 16 с одной стороны опирается на втулку 12, а с другой стороны на коромысло 17, нажимающее на клапан 7. Блок управления 18 определяет параметры нагрузки на валу 11 двигателя, а также параметры датчика поворота воздушной заслонки 9 и по заданной программе отключает до одиннадцати рабочих циклов за один оборот ротора двигателя, причем во время нерабочих циклов отключает подачу топлива через топливную форсунку 6.The switching element 10 can be performed as shown in figure 2. A cam sleeve 12 and a cam sleeve 13 are mounted on the spline portion of the motor shaft 11 of the engine, capable of moving under the influence of electromagnets 14 and 15 within predetermined limits. The rod 16 on the one hand rests on the sleeve 12, and on the other hand on the rocker 17, pressing the valve 7. The control unit 18 determines the load parameters on the shaft 11 of the engine, as well as the parameters of the rotation sensor of the air damper 9 and shuts off up to eleven workers according to a given program cycles per revolution of the rotor of the engine, and during idle cycles cuts off the fuel supply through the fuel injector 6.

Работа предлагаемого двигателя происходит следующим образом. При повороте ротора 2 от φ=0° до φ=45° обеспечивается такт впуска топливовоздушной смеси, отThe operation of the proposed engine is as follows. When the rotor 2 is turned from φ = 0 ° to φ = 45 °, the intake stroke of the air-fuel mixture is ensured, from

φ=45° до φ=90° - такт сжатия и зажигания топливовоздушной смеси: от φ=90° до φ=135° - такт расширения и от φ=135° до φ=180° обеспечивается такт выпуска отработавших газов. Стрелками на фиг.1 показано направление впуска топливовоздушной смеси и выпуска отработавших газов. Мертвые точки поршень 3 проходит при углах поворота ротора 2, равных 0°, 45°, 90°, 135°, 180°. При установке в корпус 1 до шести поршней 3 за один оборот ротора 2 обеспечивается до 12 рабочих циклов при работе двигателя на полной мощности, при этом шток 16 скользит по кольцевой части втулки 12 и клапан 7 закрыт. При снижении нагрузки на валу 11 двигателя при установившимся режиме блок управления 18 циклически включает электромагнит 15, который перемещает по шлицевой части вала 11 втулку 13, при этом шток 16 начинает взаимодействовать с втулкой 13 и клапаны 7 начинают периодически открываться, уменьшая компрессию при прохождении ротора 2 тактов впуска и расширения, при этом во время отключения рабочих циклов отключается впрыск топлива форсункой 6. Блок управления 18, отключая электромагнит 15 по заданной программе, позволяет отключить до 11 рабочих циклов за один оборот ротора 2 и обеспечивает изменение регулировки оборотов двигателя в некоторых пределах при этом режиме. При увеличении оборотов двигателя при повышении нагрузки на вал 11 двигателя датчик поворота воздушной заслонки 9 передает сигнал в блок управления 18, который отключает электромагнит 15 и двигатель переходит в режим максимальной мощности. При максимальном закрытии воздушной заслонки 8 датчик поворота воздушной заслонки 9 передает сигнал в блок управления 18, который включает электромагнит 14, который по шлицевой части вала 7 перемещает втулку 12, при этом кулачковая втулка 12 взаимодействует со штоком 16, открывая периодически клапаны 7, уменьшая компрессию при прохождении ротора 2 тактов впуска и расширения, при этом во время отключения рабочих циклов отключается впрыск топлива форсункой 6. Кулачковая втулка 12 может иметь определенный участок без выступа и при прохождении которого клапаны 7 закрыты, при этом происходит впрыск топлива форсункой 6. Таким образом, за один оборот ротора 2 двигателя обеспечивается два рабочих цикла, осуществляя работу двигателя на холостых оборотах. При открытии воздушной заслонки электромагнит 14 отключается и двигатель переходит в режим максимальной мощности.φ = 45 ° to φ = 90 ° - the compression and ignition cycle of the air-fuel mixture: from φ = 90 ° to φ = 135 ° - the expansion cycle and from φ = 135 ° to φ = 180 ° the exhaust gas cycle is provided. The arrows in figure 1 show the direction of the intake of the air-fuel mixture and exhaust. Dead points the piston 3 passes at rotational angles of the rotor 2 equal to 0 °, 45 °, 90 °, 135 °, 180 °. When installing in the housing 1 up to six pistons 3 for one revolution of the rotor 2, up to 12 operating cycles are provided when the engine is running at full power, while the rod 16 slides along the annular part of the sleeve 12 and the valve 7 is closed. When the load on the motor shaft 11 is reduced during steady state, the control unit 18 cyclically turns on the electromagnet 15, which moves the sleeve 13 along the splined part of the shaft 11, while the stem 16 begins to interact with the sleeve 13 and the valves 7 begin to open periodically, reducing compression during the passage of the rotor 2 the intake and expansion strokes, while during the shutdown of the operating cycles, fuel injection by the nozzle 6 is turned off. The control unit 18, turning off the electromagnet 15 according to the specified program, allows you to disable up to 11 working cycles and one revolution of the rotor 2 and provides a change in the adjustment of the engine speed within certain limits in this mode. With an increase in engine speed with an increase in the load on the motor shaft 11, the rotation sensor of the air damper 9 transmits a signal to the control unit 18, which turns off the electromagnet 15 and the engine goes into maximum power mode. At the maximum closure of the air damper 8, the rotation sensor of the air damper 9 transmits a signal to the control unit 18, which includes an electromagnet 14, which moves the sleeve 12 along the splined part of the shaft 7, while the cam sleeve 12 interacts with the stem 16, periodically opening the valves 7, reducing compression when the rotor passes 2 intake and expansion cycles, while during the shutdown of the operating cycles, the fuel injection by the nozzle 6 is turned off. The cam sleeve 12 may have a certain section without a protrusion and when passing the valves 7 are closed, while the fuel is injected by the nozzle 6. Thus, for one revolution of the rotor 2 of the engine provides two duty cycles, carrying out the engine at idle. When the air damper is opened, the electromagnet 14 is turned off and the engine goes into maximum power mode.

При выполнении бескривошипного роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания изменяемой мощности в соответствии с изобретением повышение технических и эксплуатационных характеристик достигается за счет обеспечения количества рабочих циклов за один оборот ротора двигателя в соответствии с изменением нагрузки на валу двигателя.When performing a crankless rotary piston internal combustion engine of variable power in accordance with the invention, the increase in technical and operational characteristics is achieved by ensuring the number of operating cycles per revolution of the engine rotor in accordance with the change in the load on the motor shaft.

Claims (1)

Бескривошипный роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания изменяемой мощности, содержащий корпус, в котором ротор, имеющий до шести поршней с уплотнениями, установлен так, что при скольжении поршней по внутренней поверхности корпуса в определенных секторах корпуса образуются камеры расширения и сжатия, отличающийся тем, что в камерах расширения и сжатия установлены клапаны для уменьшения компрессии, а также переключающий элемент, отключающий подачу топлива в камеру сгорания, при этом клапаны и переключающий элемент взаимодействуют по заданной программе таким образом, что позволяют отключить до одиннадцати рабочих циклов за один оборот ротора двигателя. A crankless rotary piston internal combustion engine of variable power, comprising a housing in which a rotor having up to six pistons with seals is installed so that when the pistons slide along the inner surface of the housing in certain sectors of the housing, expansion and compression chambers are formed, characterized in that expansion and compression chambers are equipped with valves to reduce compression, as well as a switching element that turns off the fuel supply to the combustion chamber, while the valves and the switching element interact comfort for a given program in a way that allow you to disable to eleven cycles per rotor revolution.
RU2012105705/06A 2012-02-09 2012-02-09 Crank-free variable-power rotary piston ice RU2506438C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012105705/06A RU2506438C2 (en) 2012-02-09 2012-02-09 Crank-free variable-power rotary piston ice

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012105705/06A RU2506438C2 (en) 2012-02-09 2012-02-09 Crank-free variable-power rotary piston ice

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012105705A RU2012105705A (en) 2013-08-20
RU2506438C2 true RU2506438C2 (en) 2014-02-10

Family

ID=49162601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012105705/06A RU2506438C2 (en) 2012-02-09 2012-02-09 Crank-free variable-power rotary piston ice

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2506438C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3832134A1 (en) * 1988-03-15 1990-04-05 Kuehner Hubert Utilisation of energy from the cylinder head walls of axial flow rotary engines with partially shut-off fuel feed
RU2159342C1 (en) * 1999-09-13 2000-11-20 Савин Георгий Алексеевич Rotary-vane internal combustion engine (versions), vane swinging mechanism, vane sealing member unit and vane swinging mechanism bearing support
RU2230911C2 (en) * 2000-09-12 2004-06-20 Соколов Геннадий Дмитриевич Adjustable power output rotary-piston internal combustion engine
RU2263215C1 (en) * 2004-01-14 2005-10-27 Гах Анатолий Андреевич Internal combustion rotary piston axial engine
CN101598068A (en) * 2009-07-01 2009-12-09 姚天锡 A kind of method of reducing standby power consumption of internal combustion automobile engine and device thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3832134A1 (en) * 1988-03-15 1990-04-05 Kuehner Hubert Utilisation of energy from the cylinder head walls of axial flow rotary engines with partially shut-off fuel feed
RU2159342C1 (en) * 1999-09-13 2000-11-20 Савин Георгий Алексеевич Rotary-vane internal combustion engine (versions), vane swinging mechanism, vane sealing member unit and vane swinging mechanism bearing support
RU2230911C2 (en) * 2000-09-12 2004-06-20 Соколов Геннадий Дмитриевич Adjustable power output rotary-piston internal combustion engine
RU2263215C1 (en) * 2004-01-14 2005-10-27 Гах Анатолий Андреевич Internal combustion rotary piston axial engine
CN101598068A (en) * 2009-07-01 2009-12-09 姚天锡 A kind of method of reducing standby power consumption of internal combustion automobile engine and device thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012105705A (en) 2013-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100192916A1 (en) Reciprocating piston sleeve valve engine
RU2387851C2 (en) Prechamber rotary ice
KR20100015415A (en) Split cycle variable capacity rotary spark ignition engine
JP2008128227A (en) Super-high efficiency four-cycle internal combustion engine
US20190323622A1 (en) Control valve and air starting system
RU2361093C2 (en) Internal combustion engine
US7451726B1 (en) Peter Sporea's fuel injector rotary motor
RU2506438C2 (en) Crank-free variable-power rotary piston ice
JP2007009777A (en) Intake/exhaust structure of internal combustion engine
JP4927157B2 (en) Hybrid engine
RU2550234C2 (en) Internal combustion engine
WO2008018845A1 (en) Operating method for pneumatic hybrid engine (working with compressed air)
US20060102130A1 (en) Rotary valve
US8875672B2 (en) Engine system having dedicated cylinder-to-cylinder connection
CN103147851A (en) Four-stoke rotor engine with controlled rotor blocks
TW201428175A (en) Air engine with rotatable intake-exhaust mechanism
RU2444635C2 (en) Rotary engine
RU2451802C1 (en) Optimising combustion product expansion in piston engine cylinder with working medium feed from free-piston gas generator with external combustion chamber
KR100241371B1 (en) One body device for intake-exhaust valve of a vehicle engine
CN103343709A (en) Controlled rotor block reciprocating four-stroke Wankel engine
RU2482300C1 (en) Mechanism of gas distribution of phases of internal combustion rotor engine
RU2561808C1 (en) Reciprocating internal combustion engine
JP2024061550A (en) A variable compression length four-stroke reciprocating engine with a pipe shutter valve whose rotation phase can be changed.
TWI412659B (en) Engine of variable power and its apparatus
JP5759512B2 (en) Control device for internal combustion engine