RU2565940C1 - Rotary-vane internal combustion engine - Google Patents
Rotary-vane internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2565940C1 RU2565940C1 RU2014132333/06A RU2014132333A RU2565940C1 RU 2565940 C1 RU2565940 C1 RU 2565940C1 RU 2014132333/06 A RU2014132333/06 A RU 2014132333/06A RU 2014132333 A RU2014132333 A RU 2014132333A RU 2565940 C1 RU2565940 C1 RU 2565940C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- shaft
- housing
- pair
- windows
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания (РЛДВС).The invention relates to the field of engine construction, in particular to rotary vane internal combustion engines (RLDV).
Известен РЛДВС, содержащий статор, в котором в зонах, соответствующих положению камер сгорания в конце фаз сжатия рабочей смеси, размещены свечи зажигания. Статор имеет жидкостную или воздушную систему охлаждения. В статоре размещен ротор, содержащий внутренний полый вал, жестко соединенный с парой диаметрально расположенных лопастей. На внутренний вал установлен на скользящей посадке внешний вал с установленной на нем другой парой лопастей. Внешний вал является ведущим, а внутренний вал, который «пульсирует» относительно внешнего, является ведомым валом. Внутрь ведомого вала помещена полая цилиндрическая втулка, жестко скрепленная со статором, на основе которой выполнена система газораспределения в виде двух групп отверстий, размещенных во втулке и на внутреннем валу в зоне камер сгорания. Зона цилиндрической втулки разделена осепоперечной перегородкой на канал впуска рабочей смеси и канал выпуска отработанных газов. Между ведущими и ведомыми лопастями образуются переменные объемы (камеры сгорания). Ведущие лопасти и ведущий вал вращаются в статоре вокруг его центральной оси, а ведомые лопасти - вокруг центральной оси статора и одновременно совершают колебательные движения относительно ведущих лопастей. Синхронизация работы валов и их лопастей обеспечивается кулисно-рычажным механизмом (см. патент РФ 2023184, F02B 53/00, 1994).Known radar internal combustion engine containing a stator, in which in the areas corresponding to the position of the combustion chambers at the end of the compression phases of the working mixture, spark plugs are placed. The stator has a liquid or air cooling system. A rotor is located in the stator, containing an internal hollow shaft rigidly connected to a pair of diametrically located blades. An external shaft with another pair of blades mounted on it is mounted on a sliding shaft on an internal shaft. The external shaft is the drive shaft, and the internal shaft, which "pulsates" relative to the external, is the driven shaft. Inside the driven shaft is placed a hollow cylindrical sleeve rigidly fastened to the stator, on the basis of which the gas distribution system is made in the form of two groups of holes located in the sleeve and on the internal shaft in the area of the combustion chambers. The area of the cylindrical sleeve is divided by a cross-sectional partition into the working mixture inlet channel and the exhaust gas outlet channel. Between the leading and driven blades, variable volumes are formed (combustion chambers). The driving blades and the driving shaft rotate in the stator around its central axis, and the driven blades rotate around the central axis of the stator and at the same time oscillate with respect to the leading blades. The synchronization of the operation of the shafts and their blades is provided by a linkage mechanism (see RF patent 2023184, F02B 53/00, 1994).
Известный двигатель имеет следующие недостатки. Так как обе пары лопастей вращаются внутри статора, они создают повышенный коэффициент трения. Малая масса ротора не достаточна для выполнения роли маховика, требуется дополнительный маховик. Из-за размещения рабочих лопастей в неподвижном статоре рабочие такты привязаны к определенным зонам, следующим за свечами зажигания. Неравномерный нагрев приводит к деформации статора, что требует интенсивного охлаждения. При использовании в качестве синхронизатора кулисно-рычажного механизма неизбежны потери на разгон и торможение кулисы и повышенный износ подшипников скольжения кулисы. Из-за большого количества газообменных окон увеличиваются размеры двигателя в осевом направлении и увеличиваются, соответственно, термические потери и потери на газообмен. Все эти факторы снижают КПД двигателя.The known engine has the following disadvantages. Since both pairs of blades rotate inside the stator, they create an increased coefficient of friction. The small mass of the rotor is not sufficient to fulfill the role of a flywheel; an additional flywheel is required. Due to the placement of the working blades in a fixed stator, the working cycles are tied to certain zones following the spark plugs. Uneven heating leads to stator deformation, which requires intensive cooling. When using the rocker-lever mechanism as a synchronizer, losses on acceleration and braking of the wings are inevitable and increased wear of the bearings of the sliding wings. Due to the large number of gas exchange windows, the dimensions of the engine in the axial direction increase and, accordingly, the thermal and gas exchange losses increase. All these factors reduce engine efficiency.
Наиболее близким к заявляемому по совокупности сходных признаков и достигаемому результату является РЛДВС, который содержит ротор, состоящий из внутренней и внешней частей, установленных на трубчатую ось с возможностью неравномерного вращения относительно друг друга. Внешняя часть выполняет роль корпуса. Пара диаметрально противоположных лопастей на внутренней части закреплена на трубчатой оси, а на внешней части закреплена непосредственно на корпусе. Внутренняя полость трубчатой оси, представляющая собой коллектор с осепоперечной перегородкой с двумя рядами окон в ней и на внутреннем валу, составляют канал впуска рабочей смеси и канал выпуска отработанных газов. Синхронизатор выполнен на основе цилиндрических и эллиптических шестерен (см. патент РФ 2139996, F02B 53/00,1997 г.).The closest to the claimed by the combination of similar features and the achieved result is the radar, which contains a rotor consisting of internal and external parts mounted on a tubular axis with the possibility of uneven rotation relative to each other. The outer part acts as a body. A pair of diametrically opposed blades on the inner part is fixed on the tubular axis, and on the outer part is fixed directly to the body. The internal cavity of the tubular axis, which is a collector with a special transverse partition with two rows of windows in it and on the inner shaft, make up the inlet of the working mixture and the exhaust channel. The synchronizer is made on the basis of cylindrical and elliptical gears (see RF patent 2139996, F02B 53 / 00.1997).
Известный РЛДВС усовершенствовал аналог устранением статора и связанных с ним недостатков. Усовершенствована конструкция синхронизатора. Однако он также имеет ряд недостатков. Так как внешняя и внутренняя части ротора вращаются, совершая колебательные движения, большие потери на трение неизбежны из-за непрерывного разгона и торможения обеих пар лопастей с большими инерционными массами относительно друг друга. Большая нагрузка на синхронизатор по этой же причине. Для уменьшения колебаний выходного вала потребуется дополнительный маховик. Большое количество газообменных окон увеличивают размеры двигателя в осевом направлении и увеличивают, соответственно, термические потери и потери на газообмен.The well-known RLDVS improved the analog by eliminating the stator and its associated disadvantages. Improved synchronizer design. However, it also has several disadvantages. Since the outer and inner parts of the rotor rotate, making oscillating movements, large friction losses are inevitable due to the continuous acceleration and braking of both pairs of blades with large inertial masses relative to each other. A large load on the synchronizer for the same reason. An additional flywheel will be required to reduce output shaft vibrations. A large number of gas exchange windows increase the size of the engine in the axial direction and increase, respectively, thermal losses and losses on gas exchange.
Поставлена задача повысить КПД двигателя и улучшить габаритные размеры.The task is to increase engine efficiency and improve overall dimensions.
Технический результат достигается тем, что корпус (внешняя часть ротора) с жестко закрепленной на нем первой парой лопастей вращается на ведущем валу с постоянной угловой скоростью, а внутренняя часть со второй парой лопастей ускоряется на ведомом валу со знаком плюс или минус относительно первой. Улучшена система газообмена за счет использования лопастей в качестве клапанов для открытия и закрытия каналов впуска рабочей смеси и выпуска отработанных газов.The technical result is achieved by the fact that the housing (the outer part of the rotor) with the first pair of blades rigidly fixed on it rotates on the drive shaft with a constant angular velocity, and the inner part with the second pair of blades is accelerated on the driven shaft with a plus or minus sign relative to the first. The gas exchange system has been improved due to the use of blades as valves for opening and closing the channels of the intake of the working mixture and the release of exhaust gases.
Поставленная задача достигается тем, что в РЛДВС, содержащем ротор, состоящий из корпуса (внешней части) с жестко закрепленной на нем парой лопастей, установленных на полом валу, внутренней части со второй парой лопастей, установленной на валу соосно с полым валом с возможностью совершения колебательных движений, коллектора с каналами впуска рабочей смеси и выпуска отработанных газов, установленного в осевом направлении, и синхронизатора, согласно изобретению, корпус установлен с возможностью вращения с постоянной угловой скоростью, а коллектор выполнен, как минимум, с двумя окнами и установлен неподвижно во внутренней части с возможностью поочередного открытия и закрытия окон лопастями.The problem is achieved in that in the radar engine containing a rotor, consisting of a housing (outer part) with a pair of blades rigidly fixed on it mounted on a hollow shaft, an inner part with a second pair of blades mounted on the shaft coaxially with the hollow shaft with the possibility of oscillating movements, a manifold with channels for the intake of the working mixture and exhaust gas installed in the axial direction, and the synchronizer, according to the invention, the housing is mounted for rotation with constant angular velocity, and to llektor formed at least with two windows and is fixedly positioned in the inner portion with possibility of alternately opening and closing windows blades.
Поставленная задача достигается также тем, что корпус выполнен с ребрами охлаждения.The task is also achieved by the fact that the housing is made with cooling fins.
Поставленная задача достигается также тем, что свеча зажигания установлена в коллекторе.The task is also achieved by the fact that the spark plug is installed in the manifold.
На фиг. 1, 2 представлено схематическое изображение расположения деталей ротора и синхронизатора в аксонометрии.In FIG. 1, 2 shows a schematic representation of the location of the parts of the rotor and synchronizer in a perspective view.
На фиг. 3 - ротор в разрезе в осевом направлении.In FIG. 3 - sectional rotor in axial direction.
На фиг. 4 - ротор, разрез по А-А.In FIG. 4 - rotor, a section along AA.
Двигатель по фиг. 1-3 содержит корпус 1 (внешнюю часть ротора), в котором жестко закреплена первая пара лопастей 2-2′. Корпус 1 состоит из двух частей, одна из которых снабжена полым валом 3, другая часть выполнена с полостью для неподвижной установки в ней коллектора 4. Корпус одновременно выполняет роль маховика. Внутренняя часть ротора представляет собой вторую пару лопастей 5-5′, выполненную заодно с валом 6, который установлен на подшипниках (на чертеже не показаны) внутри полого вала 3. В коллекторе 4 перегородка 7 формирует каналы впуска рабочей смеси через окно 8 и выпуска отработанных газов через окно 9 и отсек 10 для установки свечи зажигания. Коллектор 4 установлен в осевом направлении так, чтобы окна 8, 9 перекрывались попеременно непосредственно лопастями 2-2′ и 5-5′. Корпус 1 выполнен с ребрами воздушного охлаждения 11 (на фиг. 1 показана правая половина корпуса 1). Синхронизация работы валов и их лопастей обеспечивается синхронизатором 12, который для заявляемого двигателя выполнен по патенту на изобретение (см. пол. решение от 20.03.2014 по заявке №2013100688 от 09.01.2013 «Механизм преобразования движения»). В синхронизаторе 12 кронштейн 13 с роликами 14 соединен с валом отбора мощности 15 и полым валом 3. Кронштейн 16 с роликами 17 соединен с валом 6. Синхронизатор 12 со свободным качением роликов 18 по профилированной дорожке качения 19 позволяет осуществить рабочий процесс, изменяя объемы в межлопастном пространстве.The engine of FIG. 1-3 contains a housing 1 (the outer part of the rotor), in which the first pair of blades 2-2 ′ is rigidly fixed. The
Заявляемый РЛДВС работает следующим образом. При запуске корпус 1 начинает вращаться с постоянной угловой скоростью совместно с лопастями 2-2′. Лопасти 5-5′ по отношению к лопастям 2-2′ совершают колебательные движения, то замедляясь, то ускоряясь, образуя между лопастями камеры переменного объема. Через окно 9 коллектора 4 происходит всасывание рабочей смеси, например, в камеру I. В камере II происходит сжатие рабочей смеси с последующим воспламенением от свечи зажигания. В камере III происходит процесс расширения и превращения тепловой энергии в механическую (рабочий ход). В камере IV происходит выпуск отработанных газов через окно 8. Таким образом за один оборот вала отбора мощности происходит четыре рабочих такта. Далее процесс повторяется. Открытие и закрытие окон 8, 9 осуществляется поочередно лопастями 2-2′ и 5-5′, при этом коллектор 4 неподвижен.The inventive radar works as follows. When starting, the
Заявляемый РЛДВС имеет по сравнению с прототипом следующие преимущества. Простота конструкции, уменьшены габаритные размеры за счет компактной конструкции коллектора с двумя окнами. Уменьшены потери на трение и нагрузка на синхронизатор благодаря равномерному вращению первой пары лопастей. По этой же причине уменьшены колебания выходного вала, поэтому не требуется дополнительного маховика. Благодаря совмещению осевого расположения коллектора и расположению окон коллектора в непосредственной близости от рабочих камер I-IV, возникает компрессорный эффект при всасывании и турбинный эффект при выхлопе, что повышает индикаторный КПД двигателя и экономит горючее. Наличие ребер охлаждения на постоянно и равномерно вращающемся корпусе создает условия равномерного охлаждения из-за постоянного его омывания воздушным потоком. По этой причине снижается тепловая нагрузка и напряженность на детали РЛДВС и исключается необходимость принудительного охлаждения. В результате повышен КПД и уменьшены габаритные размеры РЛДВС.The inventive radar has compared with the prototype the following advantages. Simplicity of design, overall dimensions are reduced due to the compact design of the collector with two windows. Friction losses and synchronizer load are reduced due to uniform rotation of the first pair of blades. For the same reason, the fluctuations of the output shaft are reduced, so an additional flywheel is not required. Due to the combination of the axial location of the collector and the location of the windows of the collector in close proximity to the working chambers I-IV, a compressor effect occurs during suction and a turbine effect during exhaust, which increases the indicator engine efficiency and saves fuel. The presence of cooling fins on a constantly and uniformly rotating casing creates conditions for uniform cooling due to its constant washing with an air stream. For this reason, the thermal load and tension on the radar engine parts are reduced and the need for forced cooling is eliminated. As a result, the efficiency is increased and the overall dimensions of the radar engine are reduced.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014132333/06A RU2565940C1 (en) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Rotary-vane internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014132333/06A RU2565940C1 (en) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Rotary-vane internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2565940C1 true RU2565940C1 (en) | 2015-10-20 |
Family
ID=54327473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014132333/06A RU2565940C1 (en) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Rotary-vane internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2565940C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU168351U1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Высокие технологии инжиниринг" | ROTARY-VEINED INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2023184C1 (en) * | 1993-06-07 | 1994-11-15 | Александр Васильевич Шатов | Rotary internal combustion engine |
RU2139996C1 (en) * | 1997-10-24 | 1999-10-20 | Шефер Георгий Сократович | Four-stroke rotary-vane internal combustion engine |
US7156068B2 (en) * | 2002-05-15 | 2007-01-02 | Yueksel Galip | Rotary combustion engine |
-
2014
- 2014-08-05 RU RU2014132333/06A patent/RU2565940C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2023184C1 (en) * | 1993-06-07 | 1994-11-15 | Александр Васильевич Шатов | Rotary internal combustion engine |
RU2139996C1 (en) * | 1997-10-24 | 1999-10-20 | Шефер Георгий Сократович | Four-stroke rotary-vane internal combustion engine |
US7156068B2 (en) * | 2002-05-15 | 2007-01-02 | Yueksel Galip | Rotary combustion engine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU168351U1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-01-30 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Высокие технологии инжиниринг" | ROTARY-VEINED INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2245269B1 (en) | Reciprocating combustion engine | |
WO2006046027A1 (en) | Rotary vane engine | |
RU2565940C1 (en) | Rotary-vane internal combustion engine | |
KR101993433B1 (en) | Oscillating piston engine having a polygonal piston | |
JP2016053367A (en) | Rotary machine for compression and decompression | |
ITPR20070071A1 (en) | DEVICE TO CONVERT ENERGY. | |
WO2016201551A1 (en) | Compound engine assembly with exhaust pipe nozzle | |
RU2538990C1 (en) | Rotor-piston internal combustion engine | |
US10125609B2 (en) | Device for obtaining mechanical work from a non-thermal energy source (variants) | |
RU2403414C2 (en) | Method to up engine efficiency by complex thermal cycle, rotary piston engine to implement said method and rotary piston engine shaft rpm regulator | |
US3935841A (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU2699864C1 (en) | Volumetric type rotary machine | |
RU2441992C1 (en) | Rotary diesel engine | |
RU2422652C2 (en) | Rotary-bladed cold internal combustion engine | |
CN113167172A (en) | Rotor type internal combustion engine and method of operating the same | |
RU2451191C2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU2380556C1 (en) | Internal combustion engine | |
CZ2021557A3 (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU154798U1 (en) | "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 73 | |
RU2300647C2 (en) | Continuous combustion rotary engine | |
AU2011200942B2 (en) | Rotary Engine | |
US8684714B2 (en) | Internal orbital engine | |
RU2397326C1 (en) | Rotary machine | |
KR20060027834A (en) | Rotary piston engine | |
GB2258013A (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: 20180806 |