RU2564175C1 - Rotary piston engine - Google Patents

Rotary piston engine Download PDF

Info

Publication number
RU2564175C1
RU2564175C1 RU2014141498/06A RU2014141498A RU2564175C1 RU 2564175 C1 RU2564175 C1 RU 2564175C1 RU 2014141498/06 A RU2014141498/06 A RU 2014141498/06A RU 2014141498 A RU2014141498 A RU 2014141498A RU 2564175 C1 RU2564175 C1 RU 2564175C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
rotor
pistons
oil
chambers
Prior art date
Application number
RU2014141498/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Чепелев
Original Assignee
Николай Иванович Чепелев
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 Николай Иванович Чепелев filed Critical Николай Иванович Чепелев
Priority to RU2014141498/06A priority Critical patent/RU2564175C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2564175C1 publication Critical patent/RU2564175C1/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

  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: rotary piston ICE comprises stator, side covers, rotor, ignition system, atomizer, compressor or turbosupercharger system, oil pump, cooling system and seals. Stator inner surface cross-section is an ellipse. Rotor cross-section is shaped to Reuleaux triangle. U-like vanes shaped to rectangular pistons are fitted in the grooves of rotor vertices. Volumes between inner surface of the pistons, rotor and side covers make an invariable total oil volume. Constant pressure is maintained in said total volume by oil injection by oil pump. Wear-proof inserts are fitted at tops of pistons. Atomizer is fitted in the stator on stator working opening vertical mirror axis. Ignition system is composed of two spark plugs is arranged in the stator first and fourth quarters (at counting clockwise from stator working opening vertical mirror axis. Discharge opening is made at second half of the stator third quarter. Compressed air injection opening is made at the stator fourth quarter second half.
EFFECT: simplified design, higher reliability and engine longer life.
2 cl, 9 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано во всех отраслях, где применяются двигатели внутреннего сгорания.The invention relates to engine building and can be used in all industries where internal combustion engines are used.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известен роторно-поршневой двигатель (см. патент US 4018191 А, F02B 55/14, 1977) [1]. Двигатель содержит статор (наружный корпус), всасывающее и выхлопное отверстия на статоре для газообмена в камерах сгорания, ротор, вал, установленный на подшипниках, расположенных в боковых крышках статора, систему зажигания. В статоре отверстие выполнено сквозным, а по форме в виде эллипса, и введена боковая крышка статора. В отверстие статора встроен цилиндрический ротор, в который встроены лопатки, выполненные с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения.Known rotary piston engine (see patent US 4018191 A, F02B 55/14, 1977) [1]. The engine contains a stator (outer casing), suction and exhaust openings on the stator for gas exchange in the combustion chambers, a rotor, a shaft mounted on bearings located in the side covers of the stator, an ignition system. In the stator, the hole is made through, and in the form of an ellipse, and the side cover of the stator is introduced. A cylindrical rotor is built into the stator hole, in which blades are mounted, made with the possibility of radial reciprocating movement.

При этом лопатки делят отверстие статора на камеры с переменным объемом. В статоре в первой его половине четверти (по направлению вращения ротора) выполнено всасывающее отверстие. Система зажигания (свеча) для воспламенения рабочей смеси в камере выполнена в третьей четверти статора, а выхлопное отверстие - в четвертой четверти статора.In this case, the blades divide the stator hole into chambers with a variable volume. In the stator in its first half quarter (in the direction of rotation of the rotor) a suction hole is made. The ignition system (candle) for igniting the working mixture in the chamber is made in the third quarter of the stator, and the exhaust hole in the fourth quarter of the stator.

Двигатель по патенту [1] работает следующим образом. При симметричном расположении лопаток относительно вертикальной оси симметрии статора камера имеет минимальный объем и очищена от отработанных газов. После пересечения вершиной первой лопатки камеры всасывающего отверстия в статоре камера начнет всасывать в себя рабочую смесь. Всасывание рабочей смеси будет продолжаться до тех пор, пока вершина второй лопатки данной камеры не отсечет всасывающее отверстие от данной камеры. Ввиду того, что отверстие статора выполнено в виде эллипса, начнется сжатие рабочей смеси в данной камере. Наибольшее сжатие рабочей смеси в камере произойдет тогда, когда первая и вторая лопатки данной камеры расположатся симметрично относительно вертикальной оси симметрии статора.The engine of the patent [1] works as follows. With a symmetrical arrangement of the blades relative to the vertical axis of symmetry of the stator, the chamber has a minimum volume and is cleaned of exhaust gases. After the apex of the first blade crosses the suction port in the stator, the chamber will begin to suck in the working mixture. The suction of the working mixture will continue until the top of the second blade of this chamber cuts off the suction hole from this chamber. Due to the fact that the stator hole is made in the form of an ellipse, compression of the working mixture in this chamber will begin. The greatest compression of the working mixture in the chamber will occur when the first and second blades of this chamber are located symmetrically relative to the vertical axis of symmetry of the stator.

После пересечения вершиной первой лопатки данной камеры отверстия со свечой и воспламенения свечой рабочей смеси в камере давление газа от сгорания рабочей смеси на рабочую площадь первой лопатки преобразуется в крутящий момент и во вращательное движение ротора. При дальнейшем вращении ротора первая лопатка начнет утопать в ротор, а объем камеры начнет уменьшаться и при пересечении первой лопаткой выхлопного отверстия отработанная рабочая смесь будет выжиматься уменьшающимся объемом камеры через выхлопное отверстие. Затем цикл повторяется. Аналогично происходит цикл и в остальных камерах.After the apex of the first blade crosses the opening of the chamber with the candle and the spark plugs ignite the working mixture in the chamber, the gas pressure from the combustion of the working mixture onto the working area of the first blade is converted into torque and rotational motion of the rotor. With further rotation of the rotor, the first blade will begin to sink into the rotor, and the chamber volume will begin to decrease, and when the first blade crosses the exhaust hole, the spent working mixture will be squeezed out by the decreasing chamber volume through the exhaust hole. Then the cycle repeats. Similarly, the cycle occurs in the remaining chambers.

Недостатком данного двигателя является следующее: а) ротор сборный и сложный как конструктивно, так и технологически и состоит из двух половин ротора с шейками под подшипники. Сами половинки ротора стянуты болтами друг с другом; б) камеры двигателя не имеют герметизации, поэтому большая потеря рабочей смеси в двигателе, а отсюда и потеря мощности; в) нет подачи масла для смазки соприкасающихся поверхностей лопаток и внутренней рабочей поверхности статора, в результате чего появятся царапины и задиры, а при повышенных оборотах возможно и сваривание трущихся поверхностей лопаток с внутренней рабочей поверхностью статора.The disadvantage of this engine is the following: a) the rotor is assembled and complex both structurally and technologically and consists of two halves of the rotor with necks for bearings. The rotor halves themselves are bolted together; b) the engine chambers are not sealed, therefore a large loss of the working mixture in the engine, and hence the loss of power; c) there is no oil supply for the lubrication of the contacting surfaces of the blades and the inner working surface of the stator, as a result of which scratches and scuffing will appear, and at higher speeds it is possible to weld the rubbing surfaces of the blades with the inner working surface of the stator.

Известен роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (см. патент RU 2358125 С2, F02B 53/04, 10.06.2009) [2]. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит статор (наружный корпус), всасывающее и выхлопное отверстия на статоре для газообмена в камерах сгорания, систему зажигания в статоре, систему герметизации, в статоре рабочее отверстие выполнено сквозным, а по форме в виде эллипса. В рабочем отверстии статора встроен цилиндрический ротор, посаженный на неподвижную посадку на цилиндрический вал, установленный на подшипниках, расположенных в боковых крышках статора.Known rotary piston internal combustion engine (see patent RU 2358125 C2, F02B 53/04, 06/10/2009) [2]. The rotary piston internal combustion engine contains a stator (outer casing), a suction and exhaust openings on the stator for gas exchange in the combustion chambers, an ignition system in the stator, a sealing system, the working opening in the stator is made through, and in the form of an ellipse. A cylindrical rotor is mounted in the working hole of the stator, mounted on a fixed fit on a cylindrical shaft mounted on bearings located in the side covers of the stator.

В цилиндрический ротор равномерно по окружности встроены лопатки, выполненные с возможностью радиального возвратно-поступательного движения. Лопатки подпружинены и содержат на осях ролики на подшипниках, имеющие кинематическую связь с поверхностью замкнутого паза, выполненного в виде эллипса в боковых крышках статора. Система зажигания (свеча) для воспламенения рабочей смеси в камере выполнена в первой половине третьей четверти статора, а во второй половине четвертой четверти выполнены последовательно друг за другом два выхлопных отверстия.In the cylindrical rotor, uniformly built-in blades are made with the possibility of radial reciprocating motion. The blades are spring-loaded and contain on the axes rollers on bearings having a kinematic connection with the surface of a closed groove made in the form of an ellipse in the side covers of the stator. The ignition system (candle) for igniting the working mixture in the chamber is made in the first half of the third quarter of the stator, and in the second half of the fourth quarter two exhaust openings are made sequentially one after another.

Двигатель по патенту [2] работает следующим образом. При симметричном расположении лопаток камеры в статоре относительно вертикальной оси симметрии статора (во время вращения ротора) камера имеет минимальный объем и очищена от выхлопных газов. После пересечения первой лопаткой камеры всасывающего отверстия, данная камера начнет всасывать в себя рабочую смесь. Наибольший объем всасывания рабочей смеси произойдет тогда, когда первая и вторая лопатки данной камеры расположатся симметрично относительно горизонтальной оси симметрии статора.The engine of the patent [2] works as follows. With a symmetrical arrangement of the blades of the chamber in the stator relative to the vertical axis of symmetry of the stator (during rotation of the rotor), the chamber has a minimum volume and is cleaned of exhaust gases. After the first blade crosses the suction port chamber, this chamber will begin to suck in the working mixture. The largest volume of suction of the working mixture will occur when the first and second blades of this chamber are located symmetrically relative to the horizontal axis of symmetry of the stator.

При дальнейшем вращении ротора сначала начнет утопать в ротор первая лопатка камеры, а затем и вторая. Объем камеры начнет уменьшаться. Наибольшее сжатие рабочей смеси в камере произойдет тогда, когда первая и вторая лопатки данной камеры расположатся симметрично относительно вертикальной оси симметрии статора.With further rotation of the rotor, the first blade of the chamber will begin to sink into the rotor, and then the second. The volume of the camera will begin to decrease. The greatest compression of the working mixture in the chamber will occur when the first and second blades of this chamber are located symmetrically relative to the vertical axis of symmetry of the stator.

После пересечения вершиной первой лопатки данной камеры отверстия со свечой и воспламенения свечой рабочей смеси давление газов на рабочую площадь первой лопатки преобразуется в крутящий момент и во вращательное движение ротора. При этом лопатки всех камер от центробежных сил и усилия пружин у лопатки будут перемещаться вдоль радиального паза ротора и одновременно их вершины будут описывать внутреннюю рабочую поверхность статора с зазором в сотых долях миллиметра, так как радиальное перемещение всех лопаток ограничено двумя роликами, встроенными в каждую лопатку.After the apex intersects the aperture with the apex of the first blade of the chamber and ignites the working mixture with a candle, the gas pressure on the working area of the first blade is converted into torque and rotational motion of the rotor. In this case, the blades of all chambers from centrifugal forces and spring forces at the blades will move along the radial groove of the rotor and at the same time their vertices will describe the inner working surface of the stator with a gap in hundredths of a millimeter, since the radial movement of all blades is limited by two rollers built into each blade .

При дальнейшем вращении ротора сначала первая лопатка начнет утопать в ротор, объем камеры начнет уменьшаться и при пересечении первой лопаткой первого и второго выхлопного отверстия отработанная рабочая смесь будет выжиматься уменьшающимся объемом камеры через выхлопные отверстия.With further rotation of the rotor, first the first blade starts to sink into the rotor, the chamber volume begins to decrease, and when the first blade crosses the first and second exhaust holes, the spent working mixture will be squeezed out by the decreasing chamber volume through the exhaust holes.

Аналогично происходит рабочий цикл в остальных камерах.Similarly, the duty cycle in the remaining chambers.

Недостатком данной схемы двигателя является следующее. Вершины лопаток будут описывать внутреннюю рабочую поверхность статора с зазором в сотых долях миллиметра, так как радиальное перемещение ограничено двумя роликами, встроенными в каждую лопатку. Так как нет подвода масла для смазки роликов и замкнутого паза в виде эллипса, то замкнутый паз и ролики будут подвержены повышенному износу, между ними появится увеличивающийся зазор, который приведет к утопанию лопатки в ротор во время взрыва рабочей смеси в камере и увеличению зазора между вершиной лопатки и внутренней рабочей поверхностью статора.The disadvantage of this engine circuit is the following. The tops of the blades will describe the inner working surface of the stator with a gap in hundredths of a millimeter, since the radial movement is limited by two rollers built into each blade. Since there is no oil supply for lubricating the rollers and the closed groove in the form of an ellipse, the closed groove and the rollers will be subject to increased wear, an increasing gap will appear between them, which will cause the vanes to sink into the rotor during the explosion of the working mixture in the chamber and increase the gap between the apex the blades and the inner working surface of the stator.

Все это приводит к прорыву горящих газов от взрыва рабочей смеси в соседние камеры и, как следствие, преждевременному воспламенению рабочей смеси в соседних камерах, детонации и разрушению деталей двигателя. Поэтому никаких зазоров между вершинами лопаток и внутренней рабочей поверхностью статора во время работы двигателя быть не должно.All this leads to a breakthrough of burning gases from the explosion of the working mixture into neighboring chambers and, as a consequence, premature ignition of the working mixture in neighboring chambers, detonation and destruction of engine parts. Therefore, there should be no gaps between the tops of the blades and the inner working surface of the stator during engine operation.

Известен роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (см. патент RU 2414610 C1, F02B 53/08, 20.03.2011) [3]. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит статор (наружный корпус), ротор, вал, систему зажигания (свечу) и компрессор. В статоре рабочее отверстие выполнено в виде эллипса. В отверстии статора встроен цилиндрический ротор. В ротор равномерно по окружности встроены подпружиненные лопатки с возможностью радиального перемещения. Лопатки ротора делят отверстие статора на камеры. Ротор посажен на неподвижную посадку на цилиндрический вал. Лопатки содержат на осях ролики на подшипниках. Ролики имеют кинематическую связь с замкнутым пазом в виде эллипса в боковых крышках статора.Known rotary piston internal combustion engine (see patent RU 2414610 C1, F02B 53/08, 03/20/2011) [3]. The rotary piston internal combustion engine contains a stator (outer casing), a rotor, a shaft, an ignition system (spark plug) and a compressor. In the stator, the working hole is made in the form of an ellipse. A cylindrical rotor is built into the bore of the stator. In the rotor, spring-loaded blades with the possibility of radial movement are uniformly integrated around the circumference. The rotor blades divide the stator hole into cameras. The rotor is mounted on a fixed fit on a cylindrical shaft. The blades contain rollers on bearings on the axes. The rollers have a kinematic connection with a closed groove in the form of an ellipse in the side covers of the stator.

В первой половине первой и третьей четверти статора (по направлению вращения ротора) встроены форсунки для вспрыскивания топлива в камеры, а затем там же рядом встроены свечи для воспламенения рабочей смеси в камерах. Во второй половине второй и четвертой четверти статора выполнены выхлопные отверстия, там же рядом выполнены отверстия для подвода сжатого воздуха в камеры. Рабочее колесо компрессора посажено на вал-шестерню, имеющую кинематическую связь с валом ротора. Компрессор через обратные клапаны с помощью воздухопроводов соединен с баллоном. Баллон через воздушные электроклапаны соединен с отверстиями для подвода воздуха в камеры статора.In the first half of the first and third quarters of the stator (in the direction of rotation of the rotor), nozzles are built in to inject fuel into the chambers, and then candles are installed nearby to ignite the working mixture in the chambers. In the second half of the second and fourth quarters of the stator, exhaust holes are made, and holes for supplying compressed air to the chambers are also made nearby. The impeller of the compressor is mounted on a gear shaft having a kinematic connection with the rotor shaft. The compressor through the check valves using air ducts connected to the cylinder. The cylinder through air solenoid valves is connected to the holes for supplying air to the stator chambers.

Двигатель по патенту [3] работает следующим образом.The engine of the patent [3] works as follows.

За один оборот ротора в данном двигателе осуществляется в каждой камере четырехтактный цикл в следующей последовательности:For one revolution of the rotor in this engine, a four-stroke cycle is carried out in each chamber in the following sequence:

1. Всасывание; 2. Сжатие; 3. Рабочий ход; 4. Выхлоп.1. Suction; 2. Compression; 3. Working stroke; 4. The exhaust.

При этом одновременно работающих камер должно быть две, симметрично расположенных относительно оси вращения ротора и противорасположенных относительно друг друга. Для этого необходимо циклы всасывания и сжатия объединить в один цикл, т.е. подать в камеры после выхлопа из них отработанной рабочей смеси сжатый воздух со стороны другого объекта с целью очистки камер от отработанной рабочей смеси, охлаждения камер, а затем произвести заполнение и запирание камер и дожимание воздуха в камерах при симметричном расположении лопаток камер относительно вертикальной оси симметрии статора.At the same time, there must be two chambers operating simultaneously, symmetrically located relative to the axis of rotation of the rotor and opposite to each other. To do this, it is necessary to combine the suction and compression cycles in one cycle, i.e. to supply compressed air from the side of another object to the chambers after exhausting the spent working mixture from them in order to clean the chambers of the spent working mixture, cooling the chambers, and then filling and locking the chambers and compressing the air in the chambers with a symmetrical arrangement of the camera blades relative to the vertical axis of symmetry of the stator .

Такое конструктивное расположение на статоре выхлопных отверстий, отверстий для подвода сжатого воздуха от баллона компрессора, расположение на статоре двух форсунок и двух свечей обуславливает попарную синхронную работу двух симметричных и взаимно противорасположенных камер, где рабочий цикл в камерах длится в течение полуоборота, а затем за остальные полуоборота ротора совершается второй рабочий цикл. Т.е. за один оборот ротора в каждой камере двигателя совершается рабочий цикл дважды. Все это повышает мощность данной схемы двигателя по сравнению с ближайшим аналогом.Such a constructive arrangement on the stator of the exhaust holes, openings for supplying compressed air from the compressor cylinder, the location on the stator of two nozzles and two candles determines the pairwise synchronous operation of two symmetrical and mutually opposed chambers, where the working cycle in the chambers lasts for a half-turn, and then for the rest half-turn of the rotor, the second duty cycle. Those. for one revolution of the rotor in each chamber of the engine a duty cycle is performed twice. All this increases the power of this engine circuit compared to the closest analogue.

Эта конструкция двигателя и принята за прототип.This engine design is taken as a prototype.

Недостатком данной схемы двигателя является следующее.The disadvantage of this engine circuit is the following.

Радиальное перемещение лопаток происходит за счет встроенных в них роликов, которые перемещаются по замкнутому пазу в виде эллипса в боковых крышках статора. Чтобы ролики не заклинивали, перемещаясь по замкнутому пазу, они должны иметь зазор между стенками паза, который увеличивается по мере износа роликов и замкнутого паза во время работы двигателя. Во время взрыва рабочей смеси в камере зазор между роликами и стенками паза схлопывается от резкого повышения давления в камере, при этом лопатки утопают в ротор на величину зазора, а между вершинами лопаток и внутренней рабочей поверхностью статора появляется зазор. В связи с ударной нагрузкой на лопатки пружины не удержат их от перемещения в ротор.The radial movement of the blades occurs due to the rollers built into them, which move along a closed groove in the form of an ellipse in the side covers of the stator. To prevent the rollers from jamming when moving along a closed groove, they must have a gap between the walls of the groove, which increases as the rollers and the closed groove wear during engine operation. During the explosion of the working mixture in the chamber, the gap between the rollers and the walls of the groove collapses from a sharp increase in pressure in the chamber, while the blades are buried in the rotor by the amount of the gap, and a gap appears between the tops of the blades and the inner working surface of the stator. Due to the shock load on the blades, the springs will not deter them from moving into the rotor.

Появление зазора между вершиной лопатки и внутренней рабочей поверхностью статора приводит к прорыву горящих газов от взрыва рабочей смеси в соседние камеры и, как следствие, преждевременное воспламенение рабочей смеси в соседних камерах, детонация и разрушение деталей двигателя.The appearance of a gap between the top of the blade and the inner working surface of the stator leads to a breakthrough of burning gases from the explosion of the working mixture into neighboring chambers and, as a result, premature ignition of the working mixture in neighboring chambers, detonation and destruction of engine parts.

Кроме того, наличие двух противорасположенных камер сгорания приводит к повышению интенсивности нагрева всех деталей двигателя и, в особенности, ротора при его вращении на повышенных оборотах.In addition, the presence of two opposed combustion chambers leads to an increase in the intensity of heating of all engine parts and, in particular, the rotor when it rotates at high speeds.

Задача изобретения - упрощение конструкции роторно-поршневого двигателя, повышение его надежности и долговечности.The objective of the invention is to simplify the design of a rotary piston engine, increasing its reliability and durability.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий статор (наружный корпус) с внутренним рабочим отверстием в виде эллипса, боковые крышки статора, нагнетающее и выхлопное отверстия на статоре для газообмена в камерах сгорания, ротор, расположенный в статоре, посаженный на неподвижную посадку на цилиндрический вал, который установлен на опорных подшипниках, расположенных в боковых крышках статора. В пазах ротора встроены П-образные лопатки, выполненные с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения.The problem is achieved in that the proposed rotary piston internal combustion engine containing a stator (outer casing) with an internal working hole in the form of an ellipse, side stator covers, a discharge and exhaust holes on the stator for gas exchange in the combustion chambers, a rotor located in the stator, seated on a fixed fit on a cylindrical shaft, which is mounted on thrust bearings located in the side covers of the stator. In the grooves of the rotor are built U-shaped blades made with the possibility of radial reciprocating movement.

При этом лопатки ротора делят эллипсное рабочее отверстие статора на камеры с переменным объемом. Двигатель содержит также систему зажигания (две свечи) для воспламенения топливовоздушной смеси, форсунку для вспрыскивания в распыленном виде топлива в камеры, компрессор или систему турбонаддува для нагнетания сжатого воздуха в камеры, масляный насос для смазки и работы двигателя, систему охлаждения двигателя, уплотнительные элементы, встроенные в ротор и лопатки для обеспечения герметизации камер переменного объема.In this case, the rotor blades divide the ellipse working opening of the stator into chambers with variable volume. The engine also contains an ignition system (two candles) for igniting the air-fuel mixture, a nozzle for spraying fuel in a sprayed form into the chambers, a compressor or a turbocharging system for injecting compressed air into the chambers, an oil pump for lubricating and operating the engine, an engine cooling system, sealing elements, Integrated in the rotor and vanes to ensure the sealing of variable volume chambers.

В поперечном сечении ротор выполнен треугольным с выпуклыми сторонами в виде треугольника Рело, в вершинах ротора равномерно друг от друга под 120 градусов выполнены три паза, а в пазах размещены П-образные лопатки в виде прямоугольных поршней, которые могут быть, как вариант, подпружинены либо в пазах ротора размещены ролики. Объемы между внутренними поверхностями поршней, ротором и боковыми крышками статора заполнены масляной жидкостью под давлением, причем эти внутренние объемы трех поршней соединены между собой каналами для перетекания масла и образуют суммарный объем масла, который сохраняется неизменным в любом положении ротора при его вращении в статоре и радиальном возвратно-поступательном движении поршней в роторе.In the cross section, the rotor is made triangular with convex sides in the form of a Relo triangle, three grooves are made uniformly from each other at 120 degrees at the tops of the rotor, and U-shaped blades are placed in the grooves in the form of rectangular pistons, which can, alternatively, be spring-loaded or in the grooves of the rotor placed rollers. The volumes between the inner surfaces of the pistons, the rotor and the side covers of the stator are filled with oil under pressure, and these internal volumes of the three pistons are interconnected by channels for the flow of oil and form the total volume of oil, which remains unchanged in any position of the rotor during its rotation in the stator and radial reciprocating movement of the pistons in the rotor.

В боковой крышке статора выполнен канал для поддержания в суммарном объеме постоянного давления путем нагнетания масла (по мере его убывания) через обратный клапан во внутренние объемы поршней от масляного насоса. В вершинах поршней по скользящей посадке с зазором либо запрессованные, но изготовленные из пористого материала, размещены износостойкие вставки, выполненные в поперечном сечении в виде трапеций. Износостойкие вставки поршней контактируют при вращении ротора с внутренней рабочей поверхностью статора. В вершине каждого поршня выполнены каналы, которые подведены к поверхности износостойкой вставки для просачивания под определенным давлением масла через микрозазоры по боковой поверхности вставки либо через поры в материале вставки для смазки скользящих поверхностей износостойких вставок поршней и внутреннего рабочего отверстия статора.A channel is made in the side cover of the stator to maintain constant pressure in the total volume by pumping oil (as it decreases) through a non-return valve into the internal volumes of the pistons from the oil pump. At the tops of the pistons along a sliding fit with a gap or pressed in, but made of a porous material, wear-resistant inserts are placed, made in the cross section in the form of trapeziums. Wear-resistant piston inserts contact during rotation of the rotor with the inner working surface of the stator. At the top of each piston, channels are made that are connected to the surface of the wear-resistant insert for seeping under a certain pressure of oil through micro-gaps along the side surface of the insert or through the pores in the material of the insert to lubricate the sliding surfaces of the wear-resistant piston inserts and the stator inner working hole.

Уплотнительные элементы встроены в торцы поршней и ротора. Форсунка размещена в статоре на вертикальной оси симметрии внутреннего рабочего отверстия статора, а именно на большой оси эллипса. Система зажигания (две свечи) размещена в первой и второй четвертях статора (если вести отсчет от вертикальной оси симметрии рабочего отверстия статора по часовой стрелке). Выхлопное отверстие выполнено во второй половине третьей четверти статора. Отверстие для нагнетания сжатого воздуха в камеры выполнено во второй половине четвертой четверти статора. Отверстие для нагнетания масла во внутренние объемы поршней выполнено в боковой крышке на вертикальной оси симметрии внутреннего рабочего отверстия статора.Sealing elements are integrated in the ends of the pistons and rotor. The nozzle is placed in the stator on the vertical axis of symmetry of the internal working hole of the stator, namely on the major axis of the ellipse. The ignition system (two candles) is placed in the first and second quarters of the stator (if counted from the vertical axis of symmetry of the working stator opening clockwise). The exhaust hole is made in the second half of the third quarter of the stator. A hole for injecting compressed air into the chambers is made in the second half of the fourth quarter of the stator. The hole for pumping oil into the internal volumes of the pistons is made in the side cover on the vertical axis of symmetry of the internal working hole of the stator.

Возможно выполнение предлагаемого двигателя таким образом, что на боковых поверхностях каждого поршня выполнены масляные канавки для смазки трущихся боковых поверхностей поршня и боковых поверхностей паза ротора при радиальном возвратно-поступательном движении поршней в роторе.It is possible to perform the proposed engine in such a way that oil grooves are made on the lateral surfaces of each piston to lubricate the friction lateral surfaces of the piston and the side surfaces of the rotor groove during the radial reciprocating movement of the pistons in the rotor.

Возможно выполнение предлагаемого двигателя таким образом, что в каждом поршне меньшее основание трапеции износостойкой вставки, контактирующее с поверхностью внутреннего рабочего отверстия статора в поперечном сечении, выполнено округленной.It is possible to perform the proposed engine in such a way that in each piston the smaller base of the trapezoid of the wear-resistant insert in contact with the surface of the stator's internal working hole in cross section is rounded.

Известно, что в эллипсе сумма величин трех радиусов, которые расположены под углом 120 градусов друг к другу по окружности, есть величина постоянная для данного вида эллипса при любом расположении этой конфигурации радиусов в эллипсе. Это правило подходит для любого вида эллипса как вытянутого так и приближающегося к окружности. В предлагаемом двигателе это означает, что суммарный объем между внутренними поверхностями поршней, ротором и боковыми крышками статора, который заполнен масляной жидкостью, сохраняется неизменным в любом положении ротора при его вращении в статоре. При вращении ротора поршни совершают возвратно-поступательные движения вдоль боковых сторон пазов ротора, а масляная жидкость по каналам перетекает из поршня в поршень, сохраняя, тем самым, постоянным давление масла в поршнях и в суммарном объеме.It is known that in an ellipse the sum of the values of three radii, which are located at an angle of 120 degrees to each other around the circumference, is a constant value for a given type of ellipse for any arrangement of this configuration of radii in the ellipse. This rule is suitable for any type of ellipse, both elongated and approaching a circle. In the proposed engine, this means that the total volume between the inner surfaces of the pistons, the rotor and the side covers of the stator, which is filled with oil fluid, remains unchanged in any position of the rotor when it rotates in the stator. When the rotor rotates, the pistons reciprocate along the sides of the rotor grooves, and the oil flows through the channels from the piston to the piston, thereby preserving the oil pressure in the pistons and in the total volume.

Поскольку жидкость в виде масла в замкнутом суммарном объеме и благодаря обратному клапану несжимаема, то никакие ударные силы при взрыве топливовоздушной смеси в камере не могут образовать зазор между вершиной поршня и внутренней рабочей поверхностью статора, поэтому износостойкие вставки поршней перемещаются по эллипсной рабочей поверхности статора без зазоров, при этом прорыв горящих газов в соседние камеры невозможен. Все это улучшает динамику и повышает надежность двигателя.Since the liquid in the form of oil in the closed total volume and due to the non-return valve is incompressible, no shock forces during the explosion of the air-fuel mixture in the chamber can form a gap between the piston top and the inner working surface of the stator, therefore wear-resistant piston inserts move along the ellipse working surface of the stator without gaps , while the breakthrough of burning gases into neighboring chambers is impossible. All this improves dynamics and increases engine reliability.

Поршни в роторе могут быть, как вариант, подпружинены, однако с одними пружинами в поршнях работа двигателя будет затруднена, так как возможен прорыв горящих газов от взрыва топливовоздушной смеси в соседние камеры. Поэтому поршни должны быть заполнены еще и масляной жидкостью, чтобы исключить прорыв горящих газов в соседние камеры за счет несжимаемости жидкости.Pistons in the rotor can, as an option, be spring-loaded, however, with some springs in the pistons, the engine will be difficult to operate, since burning gases from the explosion of the air-fuel mixture can break into neighboring chambers. Therefore, the pistons must also be filled with oil fluid to prevent the breakthrough of burning gases in neighboring chambers due to the incompressibility of the fluid.

В пазах ротора взамен поршней, как вариант, могут быть размещены ролики, при этом ролики и пазы ротора должны быть выполнены с высокой точностью, а материалы роликов и ротора должны иметь одинаковый температурный коэффициент линейного расширения.Alternatively, rollers can be placed in the grooves of the rotor instead of the pistons, while the rollers and grooves of the rotor must be made with high accuracy, and the materials of the rollers and rotor must have the same linear expansion temperature coefficient.

В вершине каждого поршня выполнены каналы, которые подведены к поверхности износостойкой вставки для просачивания под определенным давлением масла через микрозазоры по боковой поверхности вставки либо через поры в материале вставки для смазки скользящих поверхностей износостойких вставок поршней и внутреннего рабочего отверстия статора. Просачивание масла через микрозазоры по боковой поверхности вставки либо через ее поры возможно только при достижении определенной величины давления в суммарном объеме масла.At the top of each piston, channels are made that are connected to the surface of the wear-resistant insert for seeping under a certain pressure of oil through micro-gaps along the side surface of the insert or through the pores in the material of the insert to lubricate the sliding surfaces of the wear-resistant piston inserts and the stator inner working hole. Oil leakage through micro-gaps along the side surface of the insert or through its pores is possible only when a certain pressure is reached in the total oil volume.

На боковых поверхностях каждого поршня выполнены масляные канавки, причем к средней канавке подведены каналы для поступления в нее масла. Все это необходимо для смазки скользящих боковых поверхностей поршня и боковых поверхностей паза ротора при радиальном возвратно-поступательном движении поршней в роторе.Oil grooves are made on the lateral surfaces of each piston, with channels for the oil entering the middle groove. All this is necessary to lubricate the sliding lateral surfaces of the piston and the lateral surfaces of the groove of the rotor during radial reciprocating motion of the pistons in the rotor.

Кроме того, боковые стороны П-образных поршней расположены в пазах ротора в сжатом упругом состоянии, а также под давлением масла в суммарном объеме боковые стороны П-образных поршней по мере их износа подвергаются упругой деформации и постоянно прижимаются к боковым поверхностям пазов ротора. Таким образом, между боковыми поверхностями поршней и пазами ротора нет зазоров в течение всего периода работы двигателя. Все это повышает надежность и долговечность двигателя.In addition, the sides of the U-shaped pistons are located in the grooves of the rotor in a compressed elastic state, and also under oil pressure in the total volume, the sides of the U-shaped pistons undergo elastic deformation as they wear and are constantly pressed to the side surfaces of the rotor grooves. Thus, between the side surfaces of the pistons and the grooves of the rotor there are no gaps during the entire period of operation of the engine. All this increases the reliability and durability of the engine.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид (поперечный разрез) двигателя; на фиг. 2 - продольный разрез Α-A на фиг. 1; на фиг. 3 - общий вид двигателя, вариант с подпружиненными поршнями; на фиг. 4 - общий вид, вариант с размещенными в пазах ротора роликами; на фиг. 5, 6, 7, 8, 9 - общие виды, поясняющие принцип работы двигателя. Двигатель состоит из статора 1 (наружного корпуса), ротора 2 (см. фиг. 1), установленного на вал 19 (см. фиг. 2) и зафиксированного на нем шпонкой 17. Вал 19 установлен на опорных подшипниках 20, расположенных в боковых крышках 22, 23. В роторе 2 расположены П-образные прямоугольные поршни 3, 4, 5 (см. фиг. 1), выполненные с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения в роторе 2. Поршни 3, 4, 5 и каналы 8 заполнены масляной жидкостью 7. В вершинах поршней 3, 4, 5 размещены износостойкие вставки 6.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view (cross section) of an engine; in FIG. 2 is a longitudinal section Α-A in FIG. one; in FIG. 3 - a general view of the engine, a variant with spring-loaded pistons; in FIG. 4 is a general view, an embodiment with rollers placed in the grooves of the rotor; in FIG. 5, 6, 7, 8, 9 - general views explaining the principle of engine operation. The engine consists of a stator 1 (outer casing), a rotor 2 (see Fig. 1) mounted on a shaft 19 (see Fig. 2) and fixed on it with a key 17. The shaft 19 is mounted on thrust bearings 20 located in the side covers 22, 23. In the rotor 2 there are U-shaped rectangular pistons 3, 4, 5 (see Fig. 1), made with the possibility of radial reciprocating movement in the rotor 2. Pistons 3, 4, 5 and channels 8 are filled with oil fluid 7. At the tops of the pistons 3, 4, 5, wear-resistant inserts 6 are placed.

Статор 1 содержит нагнетающий канал 9 для подачи сжатого воздуха в камеры через штуцер 11. На боковых поверхностях поршней 3, 4, 5 выполнены масляные канавки 10. В статоре 1 размещена форсунка 12 для вспрыскивания в распыленном виде топлива в камеры. Статор 1 содержит также свечи зажигания 13, 14. В боковой крышке 23 выполнено отверстие 15 для нагнетания масла во внутренние объемы поршней. В статоре 1 выполнено выхлопное отверстие 16 и канал для отвода отработанных газов. В вершине каждого поршня выполнены каналы 18, которые подведены к поверхности износостойкой вставки 6 для смазки вставок 6 поршней и рабочей поверхности статора 1. Боковые крышки 22 и 23 содержат крышки 21 для защиты подшипников 20 от пыли и грязи (см. фиг. 2).The stator 1 contains a discharge channel 9 for supplying compressed air to the chambers through the nozzle 11. Oil grooves are made on the lateral surfaces of the pistons 3, 4, 5 10. In the stator 1 there is a nozzle 12 for spraying fuel into the chambers. The stator 1 also contains spark plugs 13, 14. An opening 15 is made in the side cover 23 for injecting oil into the internal volumes of the pistons. In the stator 1, an exhaust hole 16 and a channel for exhaust gases are made. At the top of each piston, channels 18 are made, which are connected to the surface of the wear-resistant insert 6 for lubricating the piston inserts 6 and the working surface of the stator 1. Side covers 22 and 23 contain covers 21 to protect the bearings 20 from dust and dirt (see Fig. 2).

Статор 1 и боковые крышки 22 и 23 соединены между собой болтами и штифтами 24. В боковой крышке 23 размещен штуцер 25 со встроенным в него обратным клапаном для нагнетания масла во внутренние объемы поршней. Внутри поршней 3, 4, 5 размещены пружины 26 (см. вариант на фиг. 3). В пазах ротора 2 взамен поршней размещены ролики 27 (см. вариант на фиг. 4).The stator 1 and the side covers 22 and 23 are interconnected by bolts and pins 24. In the side cover 23 there is a fitting 25 with a check valve integrated in it for pumping oil into the internal volumes of the pistons. Inside the pistons 3, 4, 5 springs 26 are placed (see the variant in Fig. 3). In the grooves of the rotor 2, instead of the pistons, rollers 27 are placed (see the variant in Fig. 4).

На фиг. 5 изображен общий вид двигателя и образованная между поршнями 3 и 4 камера 28 в момент вспрыскивания в нее топлива форсункой 12 и нагнетания сжатого воздуха из канала 9. На фиг. 6 показан общий вид и расположенная между поршнями 3, 4 камера 29, в которой начинается процесс сжатия топливовоздушной смеси. На фиг. 7 изображен общий вид двигателя в момент воспламенения сжатой топливовоздушной смеси в камере 30 от срабатывания свечей зажигания 13 и 14. На фиг. 8 показан общий вид и расположенная между поршнями 3 и 4 камера 31 с отработанной рабочей смесью, которая затем удаляется через выхлопной канал 16. На фиг. 9 изображен общий вид двигателя и расположенная между поршнями 3 и 4 камера 32 в момент, при котором происходит ее продувка от остатков отработанной рабочей смеси сжатым воздухом из канала 9 в выхлопной канал 16. Уплотнительные элементы (на чертежах не показаны) встроены в торцы ротора 2 вдоль боковых поверхностей его пазов и в торцы поршней.In FIG. 5 shows a general view of the engine and the chamber 28 formed between the pistons 3 and 4 at the time of injection of fuel into the nozzle 12 and injection of compressed air from the channel 9. FIG. 6 shows a general view and a chamber 29 located between the pistons 3, 4, in which the compression process of the air-fuel mixture begins. In FIG. 7 shows a general view of the engine at the time of ignition of the compressed air-fuel mixture in the chamber 30 from the operation of the spark plugs 13 and 14. FIG. 8 shows a general view and a chamber 31 between the pistons 3 and 4 with the spent working mixture, which is then removed through the exhaust channel 16. In FIG. 9 shows a general view of the engine and the chamber 32 located between the pistons 3 and 4 at the moment at which it is purged from the remains of the spent working mixture with compressed air from channel 9 to exhaust channel 16. Sealing elements (not shown in the drawings) are built into the ends of the rotor 2 along the lateral surfaces of its grooves and at the ends of the pistons.

Принцип работы роторно-поршневого двигателя.The principle of operation of a rotary piston engine.

Работу двигателя рассмотрим на примере цикла рабочей камеры 28, образованной между поршнями 3 и 4, поверхностью ротора 2 и внутренней рабочей поверхностью статора 1 (см. фиг. 5). При вращении ротора 2 по часовой стрелке и расположении поршней 3, 4 в верхней части статора 1 симметрично относительно вертикальной оси статора, в камеру 28 вспрыскивается в распыленном виде топливо форсункой 12, а также в камеру продолжает нагнетаться сжатый воздух из канала 9, тем самым совершается такт образования топливовоздушной смеси в камере. При дальнейшем вращении ротора 2 и перемещении рабочей камеры в первую четверть статора 1, поз. 29 (см. фиг. 6), объем камеры начинает уменьшаться, а топливовоздушная смесь начинает сжиматься.We consider the operation of the engine as an example of the cycle of the working chamber 28 formed between the pistons 3 and 4, the surface of the rotor 2 and the inner working surface of the stator 1 (see Fig. 5). When the rotor 2 is rotated clockwise and the pistons 3, 4 are located in the upper part of the stator 1 symmetrically with respect to the vertical axis of the stator, fuel is sprayed into the chamber 28 in atomized form by the nozzle 12, and the compressed air from the channel 9 continues to be pumped into the chamber, thereby the cycle of formation of the air-fuel mixture in the chamber. With further rotation of the rotor 2 and the movement of the working chamber in the first quarter of the stator 1, pos. 29 (see FIG. 6), the chamber volume begins to decrease, and the air-fuel mixture begins to shrink.

Дальнейшее вращение ротора 2 перемещает рабочую камеру в первую и вторую четверти статора 1, поз. 30 (см. фиг. 7), при этом топливовоздушная смесь в камере окончательно сжимается, а давление и температура ее повышаются, совершается такт сжатия. В этот момент на электроды свечей зажигания 13, 14 подается высокое напряжение и возникающие искры воспламеняют сжатую в камере сгорания 30 топливовоздушную смесь, при этом давление газов от их сгорания передается на поршни 3 и 4.Further rotation of the rotor 2 moves the working chamber into the first and second quarters of the stator 1, pos. 30 (see Fig. 7), while the air-fuel mixture in the chamber is finally compressed, and its pressure and temperature increase, a compression stroke is performed. At this moment, a high voltage is supplied to the electrodes of the spark plugs 13, 14 and the resulting sparks ignite the air-fuel mixture compressed in the combustion chamber 30, while the pressure of the gases from their combustion is transmitted to the pistons 3 and 4.

В этот момент вершина поршня 4 более удалена от оси вращения ротора, чем вершина поршня 3, т.е. рабочая площадь поршня 4 больше рабочей площади поршня 3 и давление газов на рабочую площадь поршня 4 преобразуется в крутящий момент и во вращательное движение ротора 2 с валом 19, начинается рабочий ход.At this moment, the top of the piston 4 is more distant from the axis of rotation of the rotor than the top of the piston 3, i.e. the working area of the piston 4 is greater than the working area of the piston 3 and the gas pressure on the working area of the piston 4 is converted into torque and into the rotational movement of the rotor 2 with the shaft 19, the stroke begins.

Дальнейшее вращение ротора 2 перемещает рабочую камеру во вторую и третью четверти статора 1, поз. 31, совершается такт - рабочий ход (см. фиг. 8). Рабочая камера 31 достигает максимального объема расширения и при пересечении ее с отверстием выхлопного канала 16, осуществляется такт выпуска отработанных газов. Вращаясь вместе с ротором 2, уменьшающийся объем камеры 31 будет выжимать отработанную рабочую смесь из камеры через отверстие выхлопного канала 16.Further rotation of the rotor 2 moves the working chamber into the second and third quarters of the stator 1, pos. 31, a beat is made — a working stroke (see Fig. 8). The working chamber 31 reaches the maximum expansion volume and when it intersects with the opening of the exhaust channel 16, the exhaust gas cycle is performed. Rotating together with the rotor 2, the decreasing volume of the chamber 31 will squeeze the spent working mixture out of the chamber through the opening of the exhaust channel 16.

Дальнейшее вращение ротора 2 перемещает рабочую камеру в третью и четвертую четверти статора 1, поз. 32 (см. фиг. 9). При этом вершина поршня 4 пересекает отверстие нагнетательного канала 9 и сжатый воздух из канала 9 устремляется в камеру 32, происходит ее продувка от остатков отработанных газов в выхлопной канал 16, а также осуществляется при этом охлаждение камеры, поршней и ротора. Таким образом, рабочая камера очищается от отработанных газов. Далее, при вращении ротора 2, вершина поршня 3 пересекает отверстие выхлопного канала 16 и рабочая камера начнет заполняться чистым сжатым воздухом из нагнетательного канала 9.Further rotation of the rotor 2 moves the working chamber into the third and fourth quarters of the stator 1, pos. 32 (see Fig. 9). In this case, the top of the piston 4 crosses the opening of the discharge channel 9 and the compressed air from the channel 9 rushes into the chamber 32, it is purged from the residual exhaust gases into the exhaust channel 16, and the chamber, pistons and rotor are also cooled. Thus, the working chamber is cleaned of exhaust gases. Further, when the rotor 2 is rotated, the top of the piston 3 crosses the opening of the exhaust channel 16 and the working chamber will begin to fill with clean compressed air from the discharge channel 9.

Дальнейшее вращение ротора 2 перемещает рабочую камеру в исходную позицию в четвертую и первую четверти статора 1, поз. 28 (см. фиг. 5), затем рабочий цикл повторяется. Аналогично происходит рабочий цикл и в остальных камерах между поршнями 4,5 и 5,3. В каждой из камер с момента вспрыскивания в нее топлива и нагнетании сжатого воздуха за один оборот ротора 2 совершается четырехтактный рабочий цикл, а ротор 2 и вал 19 от каждой камеры нагружаются крутящим моментом, что приводит во вращательное движение ротор 2 с валом 19.Further rotation of the rotor 2 moves the working chamber to its original position in the fourth and first quarters of the stator 1, pos. 28 (see FIG. 5), then the duty cycle is repeated. Similarly, the duty cycle occurs in the remaining chambers between the pistons 4,5 and 5,3. In each of the chambers, from the moment of injection of fuel into it and injection of compressed air for one revolution of the rotor 2, a four-cycle duty cycle is performed, and the rotor 2 and shaft 19 from each chamber are loaded with torque, which rotates rotor 2 with shaft 19.

Охлаждение статора двигателя осуществляется за счет прокачки охлаждающей жидкости через полости, выполненные в наружном корпусе и в боковых крышках статора. Охлаждение ротора и поршней осуществляется за счет продувки и нагнетания камер сжатым воздухом, а также теплоотводом через масляную жидкость в охлаждаемые боковые крышки статора.The stator of the engine is cooled by pumping coolant through the cavities made in the outer casing and in the side covers of the stator. The rotor and pistons are cooled by blowing and forcing the chambers with compressed air, as well as by heat removal through the oil fluid to the cooled side covers of the stator.

Предлагаемая схема двигателя позволяет наращивать его мощность путем увеличения размера двигателя по диаметру и по длине, а также путем наращивания секций из двигателей.The proposed engine design allows you to increase its power by increasing the size of the engine in diameter and length, as well as by building sections of the engines.

Роторно-поршневой двигатель отличается простотой конструкции и содержит меньшее количество деталей, чем в аналогах и прототипе.The rotary piston engine is simple in design and contains fewer parts than in analogues and prototype.

Таким образом, роторно-поршневой двигатель позволяет обеспечить выполнение всех задач изобретения.Thus, the rotary piston engine allows you to perform all the tasks of the invention.

Предложенный роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания найдет применение в автомобилестроении, авиастроении и в других отраслях, где требуются компактные и надежные двигатели.The proposed rotary piston internal combustion engine will find application in the automotive, aircraft and other industries that require compact and reliable engines.

Claims (2)

1. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий наружный корпус - статор с внутренней рабочей поверхностью, выполненной в поперечном сечении в виде эллипса, боковые крышки статора, нагнетающее и выхлопное отверстия на статоре для газообмена в камерах сгорания, ротор, расположенный в статоре, посаженный на неподвижную посадку на цилиндрический вал, который установлен на подшипниках, расположенных в боковых крышках статора, в пазах ротора встроены П-образные лопатки, выполненные с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения, при этом лопатки ротора делят рабочее отверстие статора на камеры с переменным объемом, систему зажигания в виде двух свечей для воспламенения топливовоздушной смеси, форсунку для вспрыскивания топлива в камеры, компрессор или систему турбонаддува для нагнетания сжатого воздуха в камеры, масляный насос для смазки и работы двигателя, систему охлаждения двигателя, уплотнительные элементы, встроенные в ротор и лопатки для обеспечения герметизации камер переменного объема, отличающийся тем, что в поперечном сечении ротор выполнен треугольным с выпуклыми сторонами в виде треугольника Рело, в вершинах ротора равномерно друг от друга под 120 градусов выполнены три паза, а в пазах размещены П-образные лопатки в виде прямоугольных поршней, или прямоугольных подпружиненых поршней, а объемы между внутренней поверхностью поршней, ротором и боковыми крышками статора заполнены масляной жидкостью под давлением, причем эти внутренние объемы трех поршней соединены между собой каналами для перетекания масла и образуют суммарный объем масла, который сохраняется неизменным в любом положении ротора при его вращении в статоре и радиальном возвратно-поступательном движении поршней в роторе, в боковой крышке статора выполнен масляный канал для поддержания в суммарном объеме постоянного давления путем нагнетания масла через обратный клапан во внутренние объемы поршней от масляного насоса, в вершинах поршней размещены износостойкие вставки, изготовленные из пористого материала, выполненные в поперечном сечении в виде трапеций, которые контактируют при вращении ротора с рабочей поверхностью статора, в вершине каждого поршня выполнены каналы, которые подведены к поверхности износостойкой вставки для просачивания под определенным давлением масла через микрозазоры по боковой поверхности вставки и через поры в материале вставки, для смазки скользящих поверхностей износостойких вставок поршней и внутреннего рабочего отверстия статора, уплотнительные элементы встроены в торцы поршней и ротора, форсунка размещена в статоре на вертикальной оси симметрии внутреннего рабочего отверстия статора, система зажигания в виде двух свечей размещена в первой и второй четвертях статора (если вести отсчет от вертикальной оси симметрии рабочего отверстия статора по часовой стрелке), выхлопное отверстие выполнено во второй половине третьей четверти статора, отверстие для нагнетания сжатого воздуха в камеры выполнено во второй половине четвертой четверти статора, а отверстие для нагнетания масла во внутренние объемы поршней выполнено в боковой крышке.1. A rotary piston internal combustion engine, comprising an outer casing — a stator with an inner working surface made in cross section in the form of an ellipse, stator side covers, discharge and exhaust openings on the stator for gas exchange in the combustion chambers, a rotor located in the stator, mounted for a fixed landing on a cylindrical shaft, which is mounted on bearings located in the side covers of the stator, U-shaped blades are made in the grooves of the rotor, made with the possibility of radial reciprocating displacement, while the rotor blades divide the stator working hole into chambers with a variable volume, an ignition system in the form of two candles for igniting the air-fuel mixture, a nozzle for injecting fuel into the chambers, a compressor or a turbocharging system for injecting compressed air into the chambers, an oil pump for lubrication and engine operation, engine cooling system, sealing elements integrated in the rotor and vanes to provide sealing of variable volume chambers, characterized in that in cross section the rotor is made triangular with convex sides in the form of a Triangle, at the tops of the rotor three grooves are evenly spaced at 120 degrees, and U-shaped blades are arranged in the grooves in the form of rectangular pistons, or rectangular spring-loaded pistons, and the volumes between the inner surface of the pistons, the rotor and the side covers of the stator are filled with oil fluid under pressure, and these internal volumes of the three pistons are interconnected by channels for the flow of oil and form the total volume of oil that is stored unchanged in any position of the rotor during its rotation in the stator and radial reciprocating motion of the pistons in the rotor, an oil channel is made in the side cover of the stator to maintain constant pressure in the total volume by pumping oil through a check valve into the internal volumes of the pistons from the oil pump, at the vertices the pistons housed wear-resistant inserts made of porous material, made in cross section in the form of trapezoidal contacts, which contact when the rotor rotates with the working surface a, at the top of each piston, channels are made that are connected to the surface of the wear-resistant insert for seeping under a certain pressure of oil through micro-gaps along the side surface of the insert and through the pores in the insert material, for lubricating the sliding surfaces of the wear-resistant piston inserts and the stator’s inner working hole, sealing elements are integrated at the ends of the pistons and rotor, the nozzle is placed in the stator on the vertical axis of symmetry of the internal working hole of the stator, the ignition system in the form of two spark plugs is located in the first and second quarters of the stator (counting from the vertical axis of symmetry of the stator working hole clockwise), the exhaust hole is made in the second half of the third quarter of the stator, the hole for pumping compressed air into the chambers is made in the second half of the fourth quarter of the stator, and the hole for pumping oil into the internal volumes of the pistons is made in the side cover. 2. Роторно-поршневой двигатель по п. 1, отличающийся тем, что на боковых поверхностях каждого поршня выполнены масляные канавки для смазки скользящих боковых поверхностей поршня и боковых поверхностей паза ротора при радиальном возвратно-поступательном движении поршней в роторе. 2. The rotary piston engine according to claim 1, characterized in that oil grooves are made on the lateral surfaces of each piston to lubricate the sliding lateral surfaces of the piston and the lateral surfaces of the rotor groove during radial reciprocating motion of the pistons in the rotor.
RU2014141498/06A 2014-10-14 2014-10-14 Rotary piston engine RU2564175C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014141498/06A RU2564175C1 (en) 2014-10-14 2014-10-14 Rotary piston engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014141498/06A RU2564175C1 (en) 2014-10-14 2014-10-14 Rotary piston engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2564175C1 true RU2564175C1 (en) 2015-09-27

Family

ID=54250984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014141498/06A RU2564175C1 (en) 2014-10-14 2014-10-14 Rotary piston engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2564175C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613012C1 (en) * 2016-04-15 2017-03-14 Николай Иванович Чепелев Rotary piston engine
CN106930826A (en) * 2016-08-19 2017-07-07 唐翊翃 Rotary engine
CN110344964A (en) * 2019-07-04 2019-10-18 西北工业大学 Rotary engine apex combustion seal and rotary engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4018191A (en) * 1975-10-14 1977-04-19 Lloyd L Babcock Rotary internal combustion engine
RU2386823C1 (en) * 2008-09-02 2010-04-20 Нулид Зуберович Нехай Rotary internal combustion engine
RU2414610C1 (en) * 2009-07-16 2011-03-20 Василий Иванович Муратов Rotary-piston internal combustion engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4018191A (en) * 1975-10-14 1977-04-19 Lloyd L Babcock Rotary internal combustion engine
RU2386823C1 (en) * 2008-09-02 2010-04-20 Нулид Зуберович Нехай Rotary internal combustion engine
RU2414610C1 (en) * 2009-07-16 2011-03-20 Василий Иванович Муратов Rotary-piston internal combustion engine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613012C1 (en) * 2016-04-15 2017-03-14 Николай Иванович Чепелев Rotary piston engine
CN106930826A (en) * 2016-08-19 2017-07-07 唐翊翃 Rotary engine
US10774735B2 (en) 2016-08-19 2020-09-15 Yihong TANG Rotary engine and power output method
CN110344964A (en) * 2019-07-04 2019-10-18 西北工业大学 Rotary engine apex combustion seal and rotary engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5429084A (en) Axial vane rotary device and sealing system therefor
US5509793A (en) Rotary device with slidable vane supports
US10995660B2 (en) Method of manufacturing a rotary engine casing
RU2564175C1 (en) Rotary piston engine
RU187136U1 (en) QUICK MOTOR
US20030010312A1 (en) Internal combustion four cycle rotary engine based on a rotary movement that can be used to make a compressor, a vacuum pump, a steam engine and a high pressure water motor
US10920589B2 (en) Six-stroke rotary-vane internal combustion engine
RU2638117C2 (en) Engine with pivoting multiangular piston
RU2613012C1 (en) Rotary piston engine
CA2857737C (en) Rotary internal combustion engine with static oil seal
JP2009527679A (en) Vibration piston engine seal system
RU2414610C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
GB2075122A (en) Rotary positive-displacement fluid-machines
CN1548703A (en) Multi-arc cylinder body sliding sheet rotor positive displacement machinery
RU2541059C1 (en) Rotary and plate device
EA030441B1 (en) Seal assembly for rotary piston internal combustion engine
RU2444635C2 (en) Rotary engine
RU2374454C2 (en) Design of piston machine and method of designing its working chamber for thermodynamic cycle
US4456441A (en) Rotary machine
US4227506A (en) Internal combustion engine
RU2467183C1 (en) Method of operating rotary piston engine and its design
JP6039426B2 (en) engine
RU2451801C2 (en) Two-axes rotary chamber ice
KR20160046527A (en) An oval pistons ceiling structure of the rotor in Internal combustion engine with cylinder of triangle
RU2209317C2 (en) Rptary piston onternal combustion engine