RU2598967C1

RU2598967C1 - Rotary piston internal combustion engine

Info

Publication number: RU2598967C1
Application number: RU2015132400/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Токарев; Михаил Юрьевич Токарев
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2016-10-10

Abstract

FIELD: engines.

SUBSTANCE: invention relates to engine construction. Rotary piston internal combustion engine comprises a housing with a working ring, working chambers and combustion chambers, a locking mechanism and ignition plugs. In the working chambers in parallel on the motor shaft there are a compressor rotor and a turbine rotor. Both combustion chambers separated by a partition have rectangular or ellipse section and are arranged in the housing made in the form of a segment. Segment is inscribed in the dimensions of the widest part of the working ring and is rigidly fixed in it. Gas-distributing mechanism is composed of the upper and the lower spring-loaded gas-distributing plates with bypass windows. Upper gas-distributing plate is equipped with a central projection contacting with the partition within its limits. Gas-distributing plates are installed in slots of the combustion chambers housing with the possibility of back-and-forth movement in their slots, alternate aligning with inlet and outlet through elements and with the combustion chambers. Through elements are made in the form of channels in the combustion chambers housing. Locking mechanism makes it possible to install the gas-distributing plates in a specified position.

EFFECT: technical result is higher engine efficiency.

1 cl, 5 dwg

Description

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

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

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

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

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус двигателя с являющимся его частью рабочим кольцом, имеющим цилиндрические внутреннюю и внешнюю поверхности, оси которых смещены в противоположных направлениях относительно оси вращения вала двигателя на величину, не позволяющую этим поверхностям пересекаться, рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых параллельно на валу двигателя установлены вращающийся ротор компрессора, выполненный в виде диска со сквозным радиальным прямоугольным пазом, образованным от оси вращения вала двигателя до наружной поверхности этого ротора по ширине последнего, в котором установлена подпружиненная рабочая заслонка, выполненная в виде уплотнительной пластины, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в пазу ротора компрессора и прилегания ее торца к внутренней цилиндрической поверхности рабочего кольца шириной, равной ширине ротора компрессора, вращающийся ротор турбины, выполненный в виде стакана с жестко закрепленным на валу днищем, имеющего утолщение в направлении оси вращения вала двигателя шириной, равной ширине ротора компрессора, на боковой поверхности стакана над камерой сгорания. Корпус камеры сгорания, выполненный в виде цилиндра и жестко закрепленный в корпусе двигателя, с впускными и выпускными сквозными элементами, выполненными в виде прямоугольных полостей, предназначенными для впуска рабочей смеси и выпуска горящей рабочей смеси соответственно, размещен в отверстии наиболее широкой части рабочего кольца. Ротор компрессора встроен между внешней и внутренней боковыми щеками внутри рабочего кольца. Газораспределительный механизм, выполненный в виде стакана, встроенный между корпусом камеры сгорания и рабочим кольцом, взаимодействующий с камерой сгорания и рабочими полостями, снабжен жестко прикрепленным к его днищу вращающимся валом, связанным с валом двигателя, и оборудован перепускным окном, конфигурация которого аналогична конфигурациям впускного и выпускного сквозных элементов, выполненных в виде прямоугольных полостей в корпусе камеры сгорания и в рабочем кольце, причем перепускное окно установлено с возможностью совмещения с названными сквозными элементами. В утолщении ротора турбины установлена Г-образная подпружиненная рабочая заслонка, имеющая возможность возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в утолщении ротора турбины на одном конце заслонки по направлению вращения роторов впереди второго конца заслонки, и прилегания другим концом к цилиндрической внешней поверхности рабочего кольца. В рабочем кольце в области камеры сгорания установлен уплотнительный элемент, выполненный в виде Г-образной подпружиненной уплотнительной пластины, имеющей возможность возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в рабочем кольце по направлению движения роторов позади ее граней, и прилегания гранью к цилиндрической внешней поверхности ротора компрессора. В рабочем кольце в области камеры сгорания также установлен уплотнительный элемент, выполненный в виде Г-образной подпружиненной уплотнительной пластины, имеющей возможность возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в рабочем кольце по направлению движения роторов впереди ее граней, и прилегания гранью к внутренней поверхности утолщения ротора турбины. В корпусе камеры сгорания установлена свеча зажигания. Рабочие полости двигателя образованы боковыми щеками, рабочим кольцом и роторами. Сжатие рабочей смеси осуществляется первоначально в роторе компрессора, с последующим ее перемещением в камеру сгорания, где смесь и воспламеняется от свечи зажигания и далее поступает в рабочую камеру ротора турбины. Тепловая энергия, получаемая при сгорании топлива, передается на ротор турбины, где и превращается в механическую (патент RU 2351780 С1, МПК F02B 53/08 (2006.01), F02B 55/14 (2006.01), F01C 1/32 (2006.01)).The closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result (prototype) is a rotary piston internal combustion engine containing an engine casing with a working ring that is part of it, having cylindrical inner and outer surfaces, the axes of which are offset in opposite directions relative to the axis of rotation of the engine shaft by an amount that does not allow these surfaces to intersect, by working chambers formed by working cavities in which parallel to the motor shaft a rotating compressor rotor is installed, made in the form of a disk with a through radial rectangular groove formed from the axis of rotation of the motor shaft to the outer surface of this rotor along the width of the latter, in which a spring-loaded working shutter, made in the form of a sealing plate, with the possibility of reciprocating movement in the groove of the compressor rotor and the fit of its end to the inner cylindrical surface of the working ring with a width equal to the width of the compressor rotor, a rotating rotor tour bins, made in the form of a cup with a bottom rigidly fixed to the shaft, having a thickening in the direction of the axis of rotation of the motor shaft with a width equal to the width of the compressor rotor, on the side surface of the cup above the combustion chamber. The housing of the combustion chamber, made in the form of a cylinder and rigidly fixed in the engine housing, with inlet and outlet through elements made in the form of rectangular cavities, designed to inlet the working mixture and release the burning working mixture, respectively, is placed in the hole of the widest part of the working ring. The compressor rotor is integrated between the outer and inner side cheeks inside the working ring. A gas-distributing mechanism, made in the form of a cup, built-in between the combustion chamber body and the working ring, interacting with the combustion chamber and working cavities, is equipped with a rotating shaft rigidly attached to its bottom and connected to the engine shaft, and is equipped with a bypass window, the configuration of which is similar to the intake and exhaust through elements made in the form of rectangular cavities in the housing of the combustion chamber and in the working ring, and the bypass window is installed with the possibility of combining niya with the named through elements. In the thickening of the turbine rotor, a L-shaped spring-loaded working flap is installed, which has the ability to rotate around its axis, fixed in the thickening of the turbine rotor at one end of the flap in the direction of rotation of the rotors in front of the second end of the flap, and fit with the other end to the cylindrical outer surface of the working ring . In the working ring in the area of the combustion chamber, a sealing element is installed, made in the form of a L-shaped spring-loaded sealing plate, having the possibility of a reciprocating movement around its axis, fixed in the working ring in the direction of movement of the rotors behind its faces, and fitting the face to the cylindrical outer surface compressor rotor. In the working ring in the area of the combustion chamber, a sealing element is also made, made in the form of a L-shaped spring-loaded sealing plate, with the possibility of a reciprocating movement around its axis, fixed in the working ring in the direction of movement of the rotors in front of its faces, and fitting face to the inner surface thickening of the turbine rotor. A spark plug is installed in the body of the combustion chamber. The working cavities of the engine are formed by the side cheeks, the working ring and the rotors. Compression of the working mixture is carried out initially in the compressor rotor, followed by its movement into the combustion chamber, where the mixture is ignited by the spark plug and then enters the working chamber of the turbine rotor. The thermal energy received during fuel combustion is transferred to the turbine rotor, where it is converted into mechanical (patent RU 2351780 C1, IPC F02B 53/08 (2006.01), F02B 55/14 (2006.01), F01C 1/32 (2006.01)).

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

- большие потери мощности из-за малого проходного сечения впускного и выпускного сквозных элементов, выполненных в виде прямоугольных полостей в корпусе камеры сгорания и в рабочем кольце, соединяющих камеру сгорания с рабочей полостью турбины, что не позволяет максимально использовать наибольшее давление горящих газов на такте рабочего хода;- large power losses due to the small inlet section of the inlet and outlet through elements made in the form of rectangular cavities in the housing of the combustion chamber and in the working ring connecting the combustion chamber to the working cavity of the turbine, which does not allow the maximum use of the highest pressure of the burning gases on the working cycle course;

- пониженные технико-экономические показатели работы двигателя вследствие того, что рабочий ход совершается на угле поворота вала двигателя, равном 180°, так как в этот момент закрываются впускные сквозные элементы механизма газораспределения.- reduced technical and economic performance of the engine due to the fact that the working stroke is made at an angle of rotation of the engine shaft equal to 180 °, since at this moment the inlet through elements of the gas distribution mechanism are closed.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения мощности и технико-экономических показателей работы роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания.The present invention solves the problem of increasing the power and technical and economic indicators of the rotary piston internal combustion engine.

Поставленная задача решается тем, что роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус двигателя с являющимся его частью рабочим кольцом, имеющим цилиндрические внутреннюю и внешнюю поверхности, оси которых смещены в противоположных направлениях относительно оси вращения вала двигателя на величину, не позволяющую этим поверхностям пересекаться, рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых параллельно на валу двигателя установлены вращающийся ротор компрессора, выполненный в виде диска, в пазу которого установлена подпружиненная рабочая заслонка в виде уплотнительных пластин, по крайней мере одной, шириной, равной ширине ротора компрессора, и вращающийся ротор турбины, выполненный виде стакана с жестко закрепленным на валу днищем, имеющего утолщение в направлении оси вращения вала двигателя шириной, равной ширине ротора компрессора, на боковой поверхности стакана над камерой сгорания, корпус которой жестко закреплен в корпусе двигателя и размещен в наиболее широкой части рабочего кольца, внешней и внутренней боковыми щеками, между которыми внутри рабочего кольца встроен ротор компрессора, газораспределительный механизм, взаимодействующий с камерой сгорания и рабочими полостями, встроенный в рабочее кольцо, свечу зажигания, Г-образную подпружиненную рабочую заслонку, установленную в утолщении ротора турбины с возможностью возвратно-вращательного движения вокруг своей оси, закрепленной в утолщении ротора турбины на одном конце заслонки по направлению вращения роторов впереди второго конца заслонки, и прилегания другим концом к цилиндрической внешней поверхности рабочего кольца, уплотнительные элементы, связанные с рабочим кольцом как в роторе компрессора, так и в роторе турбины, согласно изобретению снабжен дополнительной камерой сгорания, причем обе камеры сгорания, разделенные перегородкой, имеют прямоугольное или эллипсовидное сечение и размещены в корпусе, выполненном в виде сегмента, вписанного в габариты наиболее широкой части рабочего кольца и жестко закрепленного в нем. Газораспределительный механизм выполнен в виде двух взаимосвязанных подпружиненных газораспределительных пластин, верхней и нижней, имеющих перепускные окна, конфигурация которых аналогична конфигурациям впускного и выпускных сквозных элементов, выполненных в виде каналов в корпусе камер сгорания, а также конфигурации поперечного сечения камер сгорания. Верхняя газораспределительная пластина снабжена центральным выступом, контактирующим с перегородкой в ее пределах. При этом газораспределительные пластины установлены в пазах корпуса камер сгорания с возможностью возвратно-поступательного перемещения в своих пазах, поочередного совмещения с впускным и выпускными сквозными элементами, выполненными в виде каналов в корпусе камер сгорания, и с камерами сгорания. Роторно-поршневой двигатель также снабжен фиксирующим механизмом, позволяющим установить газораспределительные пластины в заданном положении, и дополнительной свечой зажигания.The problem is solved in that the rotary piston internal combustion engine containing the engine casing with its working ring having cylindrical inner and outer surfaces, the axes of which are offset in opposite directions relative to the axis of rotation of the engine shaft by an amount that does not allow these surfaces to intersect, working chambers formed by working cavities in which a rotating compressor rotor, made in the form of a disk, is installed in a groove in parallel to the motor shaft a spring-loaded working damper in the form of sealing plates with at least one width equal to the width of the compressor rotor, and a rotating turbine rotor made in the form of a cup with a bottom rigidly fixed to the shaft, having a thickening in the direction of the axis of rotation of the motor shaft with a width equal to the width of the rotor compressor, on the side surface of the cup above the combustion chamber, the housing of which is rigidly fixed in the engine housing and is located in the widest part of the working ring, the outer and inner side cheeks, m By means of which a compressor rotor is integrated inside the working ring, a gas distribution mechanism interacting with the combustion chamber and working cavities, integrated into the working ring, spark plug, L-shaped spring-loaded working valve installed in the thickening of the turbine rotor with the possibility of rotational movement around its axis, fixed in the thickening of the turbine rotor at one end of the shutter in the direction of rotation of the rotors in front of the second end of the shutter, and fit with the other end to the cylindrical outer surface According to the invention, it is provided with an additional combustion chamber, both combustion chambers separated by a partition, have a rectangular or ellipsoidal cross-section and are housed in a housing made in the form of a housing ring, sealing elements associated with the working ring both in the compressor rotor and in the turbine rotor a segment inscribed in the dimensions of the widest part of the working ring and rigidly fixed in it. The gas distribution mechanism is made in the form of two interconnected spring-loaded gas distribution plates, the upper and lower, having bypass windows, the configuration of which is similar to the configurations of the inlet and outlet through elements made in the form of channels in the housing of the combustion chambers, as well as the configuration of the cross section of the combustion chambers. The upper gas distribution plate is provided with a central protrusion in contact with the partition within it. In this case, gas distribution plates are installed in the grooves of the housing of the combustion chambers with the possibility of reciprocating movement in their grooves, alternately combining with inlet and outlet through elements made in the form of channels in the housing of the combustion chambers, and with combustion chambers. The rotary piston engine is also equipped with a locking mechanism that allows you to install the gas distribution plates in a given position, and an additional spark plug.

Повышение мощности роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания обусловлено повышением эффективности его работы путем выполнения газораспределительного механизма в виде взаимосвязанных подпружиненных газораспределительных пластин, перемещающихся возвратно-поступательно в корпусе камер сгорания, с сечением перепускных окон, аналогичных поперечному сечению впускных и выпускных сквозных элементов и поперечному сечению камер сгорания.The increase in the power of a rotary piston internal combustion engine is due to an increase in its efficiency by performing a gas distribution mechanism in the form of interconnected spring-loaded gas distribution plates moving reciprocally in the housing of the combustion chambers, with a cross section of the bypass windows similar to the cross section of the inlet and outlet through elements and the cross section of the chambers combustion.

Повышение технико-экономических показателей работы предлагаемого двигателя обеспечивается введением дополнительной камеры сгорания и, таким образом, использованием двух камер сгорания, в пазах корпуса которых установлены газораспределительные пластины, что позволяет наиболее эффективно использовать полученную при сгорании топливной смеси тепловую энергию.Improving the technical and economic performance of the proposed engine is ensured by the introduction of an additional combustion chamber and, thus, the use of two combustion chambers, in the grooves of the body of which gas distribution plates are installed, which allows the most efficient use of the thermal energy obtained during the combustion of the fuel mixture.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид предлагаемого роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - разрез по линии А-А фиг. 1; на фиг. 3 - увеличенный вид камер сгорания, разрез по линии А-А фиг. 1; на фиг. 4 - увеличенный вид камер сгорания, разрез по линии Б-Б фиг. 3; на фиг. 5 - схема перемещения газораспределительных пластин, вид по стрелке В фиг. 4.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a General view of the proposed rotary piston internal combustion engine; in FIG. 2 is a section along line AA of FIG. one; in FIG. 3 is an enlarged view of the combustion chambers, a section along the line AA of FIG. one; in FIG. 4 is an enlarged view of the combustion chambers, a section along the line BB of FIG. 3; in FIG. 5 is a diagram of the movement of gas distribution plates, view along arrow B of FIG. four.

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

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

В роторе 1 компрессора над осью вращения вала 3 двигателя выполнен прямоугольный паз 6, доходящий одним концом до наружной поверхности ротора 1 компрессора, шириной, равной ширине ротора 1 компрессора.In the compressor rotor 1, a rectangular groove 6 is made above the axis of rotation of the motor shaft 3, extending at one end to the outer surface of the compressor rotor 1 with a width equal to the width of the compressor rotor 1.

В пазу 6 размещена рабочая заслонка 7, имеющая возможность возвратно-поступательного перемещения в этом пазу. Заслонка 7 под действием пружин 8 своим торцом имеет возможность плотного прилегания к цилиндрической внутренней поверхности рабочего кольца 5. Рабочая заслонка 7 выполнена, в частности, в виде первой уплотнительной пластины 9 и второй уплотнительной пластины 10. Ширина каждой из уплотнительных пластин равна ширине ротора 1 компрессора. Рабочая заслонка 7 может быть выполнена в виде, по крайней мере, одной уплотнительной пластины (на чертеже не показано).In the groove 6 there is a working shutter 7, which has the possibility of reciprocating movement in this groove. The damper 7 under the action of the springs 8 with its end face has the ability to fit snugly against the cylindrical inner surface of the working ring 5. The damper 7 is made, in particular, in the form of a first sealing plate 9 and a second sealing plate 10. The width of each of the sealing plates is equal to the width of the compressor rotor 1 . The working shutter 7 can be made in the form of at least one sealing plate (not shown in the drawing).

Ротор 2 турбины выполнен в виде стакана, днище которого жестко закреплено на валу 3 двигателя (см. фиг. 1). На боковой поверхности стакана выполнено в направлении оси вращения вала 3 двигателя диаметральное утолщение по ширине, равной ширине рабочего кольца 5 и ширине ротора 1 компрессора. Это утолщение расположено над цилиндрической внешней поверхностью рабочего кольца 5. В утолщении ротора 2 турбины установлена Г-образная рабочая заслонка 11, имеющая возможность возвратно-вращательного движения вокруг своей оси 12 (см. фиг. 3). Ось 12 закреплена в утолщении ротора 2 турбины на одном конце Г-образной рабочей заслонки 11 по направлению вращения роторов 1 и 2 впереди второго конца этой заслонки. Торец второго конца заслонки 11 установлен с возможностью плотного прилегания к цилиндрической внешней поверхности рабочего кольца 5 посредством пружины 13. Заслонка 11 расположена таким образом, что ее ось 12 находится справа от ее второго конца со стороны ротора 1 компрессора.The rotor 2 of the turbine is made in the form of a glass, the bottom of which is rigidly fixed to the shaft 3 of the engine (see Fig. 1). On the side surface of the glass, a diametrical thickening is made in the direction of the axis of rotation of the motor shaft 3 along a width equal to the width of the working ring 5 and the width of the compressor rotor 1. This thickening is located above the cylindrical outer surface of the working ring 5. In the thickening of the turbine rotor 2, a L-shaped working shutter 11 is installed, which has the possibility of reciprocating movement around its axis 12 (see Fig. 3). The axis 12 is fixed in the thickening of the turbine rotor 2 at one end of the L-shaped working flap 11 in the direction of rotation of the rotors 1 and 2 in front of the second end of this flap. The end face of the second end of the valve 11 is installed with the possibility of tight fit to the cylindrical outer surface of the working ring 5 by means of a spring 13. The valve 11 is located so that its axis 12 is located to the right of its second end from the side of the compressor rotor 1.

В рабочем кольце 5, в месте наибольшей высоты кольца, установлен и жестко закреплен в углублении кольца 5 блок 14 камер сгорания и газораспределительного механизма (см. фиг. 2).In the working ring 5, in the place of the highest height of the ring, a block 14 of combustion chambers and a gas distribution mechanism is installed and rigidly fixed in the recess of the ring 5 (see Fig. 2).

Ротор 1 компрессора, утолщение ротора 2 турбины и рабочее кольцо 5 расположены между двумя рабочими боковыми щеками: внешней 15 и внутренней 16, стянутыми болтами 17 и являющимися вместе с рабочим кольцом 5 основой корпуса 4 двигателя (см. фиг. 1). В этих щеках 15 и 16 на подшипниках 18 установлен вал 3 двигателя. Таким образом, ротор 1 компрессора, встроенный внутри рабочего кольца 5 между внешней 15 и внутренней 16 боковыми щеками, имеет возможность вращения в полости, образованной цилиндрической внутренней поверхностью рабочего кольца 5 и внешней 15 и внутренней 16 боковыми щеками; ротор 2 турбины с утолщением, расположенным над блоком 14 камер сгорания и газораспределительного механизма, имеет возможность вращения в полости, образованной цилиндрической внешней поверхностью рабочего кольца 5 и внешней 15 и внутренней 16 боковыми щеками.The compressor rotor 1, the thickening of the turbine rotor 2 and the working ring 5 are located between two working side cheeks: external 15 and internal 16, tightened by bolts 17 and which together with the working ring 5 are the basis of the motor housing 4 (see Fig. 1). In these cheeks 15 and 16, the motor shaft 3 is mounted on bearings 18. Thus, the compressor rotor 1, built inside the working ring 5 between the outer 15 and the inner 16 side cheeks, has the ability to rotate in the cavity formed by the cylindrical inner surface of the working ring 5 and the outer 15 and inner 16 side cheeks; the turbine rotor 2 with a bulge located above the block 14 of the combustion chambers and the gas distribution mechanism, has the possibility of rotation in the cavity formed by the cylindrical outer surface of the working ring 5 and the outer 15 and inner 16 side cheeks.

Блок 14 камер сгорания и газораспределительного механизма, расположенный между ротором 1 компрессора и ротором 2 турбины, содержит корпус 19 камер сгорания, выполненный в виде сегмента, вписанного по форме и в габариты наиболее широкой части рабочего кольца 5 и жестко закрепленного в нем, то есть в корпусе 4 двигателя, и две камеры сгорания, одна из которых камера сгорания 20, является основной, а другая - камера сгорания 21 - является дополнительной (см. фиг. 3, 4). Обе камеры сгорания, имеющие прямоугольное или эллипсовидное сечение, размещены в корпусе 19. Первая по ходу вращения вала 3 двигателя основная камера сгорания 20 отделена перегородкой 22 от дополнительной камеры сгорания 21. Газораспределительный механизм выполнен в виде двух взаимосвязанных подпружиненных газораспределительных пластин, нижней газораспределительной пластины 23 и верхней газораспределительной пластины 24. При этом газораспределительная пластина 23 установлена в пазу нижней, расположенной вблизи ротора 1 компрессора, части корпуса 19 камер сгорания, а газораспределительная пластина 24 установлена в пазу верхней, расположенной вблизи ротора 2 турбины, части корпуса 19 камер сгорания.The block 14 of the combustion chambers and the gas distribution mechanism located between the rotor 1 of the compressor and the rotor 2 of the turbine contains a housing 19 of the combustion chambers, made in the form of a segment inscribed in shape and dimensions of the widest part of the working ring 5 and rigidly fixed therein, i.e. the engine casing 4, and two combustion chambers, one of which the combustion chamber 20, is the main, and the other - the combustion chamber 21 - is optional (see Fig. 3, 4). Both combustion chambers, having a rectangular or ellipsoidal section, are housed in the housing 19. The first main combustion chamber 20 is separated by a partition 22 from the additional combustion chamber 21 along the rotation of the engine shaft 3. The gas distribution mechanism is made in the form of two interconnected spring-loaded gas distribution plates, a lower gas distribution plate 23 and the upper gas distribution plate 24. In this case, the gas distribution plate 23 is installed in the groove of the lower part located near the compressor rotor 1 the housing 19 of the combustion chambers, and the gas distribution plate 24 is installed in the groove of the upper, located near the rotor 2 of the turbine, part of the housing 19 of the combustion chambers.

В нижней части корпуса 19 камер сгорания расположен впускной сквозной элемент, выполненный в виде впускного канала 25, предназначенный для впуска в камеры сгорания 20 и 21 рабочей смеси через перепускные окна 26 и 27, выполненные в нижней газораспределительной пластине 23. В верхней части корпуса 19 камер сгорания расположены два выпускных сквозных элемента, выполненные в виде выпускных каналов 28 и 29, предназначенные для поочередного выпуска из камер сгорания 20 и 21 горящей рабочей смеси, соединяющиеся попеременно через перепускные окна 30 и 31, выполненные в верхней газораспределительной пластине 24, с камерами сгорания 20 и 21.In the lower part of the housing 19 of the combustion chambers there is an inlet through element made in the form of an inlet channel 25, intended for the inlet into the combustion chambers 20 and 21 of the working mixture through the bypass windows 26 and 27, made in the lower gas distribution plate 23. In the upper part of the housing 19 of the chambers of combustion there are two exhaust through elements, made in the form of exhaust channels 28 and 29, designed for the alternate release from the combustion chambers 20 and 21 of the burning working mixture, alternately connected through the bypass windows 30 and 31, ying the upper gas distribution plate 24, with combustion chambers 20 and 21.

Конфигурация перепускных окон 26 и 27, выполненных в нижней газораспределительной пластине 23, аналогична конфигурациям впускного сквозного элемента, выполненного в виде впускного канала 25 в корпусе 19 камер сгорания, конфигурация перепускных окон 30 и 31, выполненных в верхней газораспределительной пластине 24, аналогична конфигурациям выпускных сквозных элементов, выполненных в виде выпускных каналов 28 и 29 в корпусе 19 камер сгорания, а также конфигурации поперечного сечения камер сгорания 20 и 21.The configuration of the bypass windows 26 and 27 made in the lower gas distribution plate 23 is similar to the configurations of the inlet through element made in the form of the inlet channel 25 in the housing 19 of the combustion chambers, the configuration of the bypass windows 30 and 31 made in the upper gas distribution plate 24 is similar to the configurations of the exhaust through elements made in the form of exhaust channels 28 and 29 in the housing 19 of the combustion chambers, as well as the configuration of the cross section of the combustion chambers 20 and 21.

Газораспределительные пластины 23 и 24 установлены в пазах корпуса 19 камер сгорания с возможностью поступательно-возвратного перемещения в своих пазах, поочередного совмещения с впускным сквозным элементом, выполненным в виде впускного канала 25, и выпускными сквозными элементами, выполненными в виде выпускных каналов 28 и 29 в корпусе 19 камер сгорания, и с камерами сгорания 20 и 21. Таким образом, конфигурация впускного канала 25, перепускных окон 26 и 27 позволяет при перемещении нижней газораспределительной пластины 23 впускать рабочую смесь поочередно в камеры сгорания 20 и 21, а конфигурация выпускных каналов 28 и 29, перепускных окон 30 и 31 и камер сгорания 20 и 21 позволяет при перемещении верхней газораспределительной пластины 24 выпускать поочередно из камер сгорания 20 и 21 горящую рабочую смесь.Gas distribution plates 23 and 24 are installed in the grooves of the housing 19 of the combustion chambers with the possibility of translational-reciprocal movement in their grooves, alternately combining with the inlet through element made in the form of the inlet channel 25 and the outlet through elements made in the form of exhaust channels 28 and 29 in the housing 19 of the combustion chambers, and with the combustion chambers 20 and 21. Thus, the configuration of the inlet channel 25, the bypass windows 26 and 27 allows when moving the lower gas distribution plate 23 to let the working mixture in cheredno in the combustion chamber 20 and 21, and the configuration of the discharge ducts 28 and 29, the bypass window 30 and 31 and the combustion chambers 20 and 21 allows for movement of the upper gas distribution plate 24 to let out alternately from the combustion chambers 20 and 21 working burning mixture.

Верхняя газораспределительная пластина 24 снабжена центральным выступом 32, контактирующим с перегородкой 22 в ее пределах.The upper gas distribution plate 24 is provided with a central protrusion 32 in contact with the partition 22 within it.

Каждая газораспределительная пластина снабжена с двух сторон пружинами 33.Each gas distribution plate is provided with springs 33 on both sides.

На боковой поверхности газораспределительных пластин 23 и 24 имеются встроенные штоки 34 и 35, выходящие через окна 36, выполненные в корпусе 19 камер сгорания, за пределы рабочего кольца 5 (см. фиг. 4, 5). Так, нижняя газораспределительная пластина 23 снабжена штоком 34, а верхняя газораспределительная пластина 24 - штоком 35. Штоки 34 и 35 связаны между собой пластиной 37 с прорезями на концах пластины, выполненными для размещения в них штоков 34 и 35. Пластина 37 имеет возможность возвратно-вращательного перемещения вокруг оси 38.On the side surface of the gas distribution plates 23 and 24 there are built-in rods 34 and 35 extending through the windows 36, made in the housing 19 of the combustion chambers, outside the working ring 5 (see Fig. 4, 5). So, the lower gas distribution plate 23 is provided with a rod 34, and the upper gas distribution plate 24 is provided with a rod 35. The rods 34 and 35 are interconnected by the plate 37 with slots at the ends of the plate made to accommodate the rods 34 and 35. The plate 37 has the ability to return rotational movement around axis 38.

В корпусе 19 камер сгорания расположен фиксирующий механизм, позволяющий установить газораспределительные пластины 23 и 24 в заданном положении. Фиксирующий механизм выполнен в виде пружинного фиксатора 39, закрепляющего в нужном положении газораспределительные пластины 23 и 24, снабженного шариком 40, имеющим возможность вхождения в углубления 41, выполненные на боковой поверхности газораспределительной пластины 24 (см. фиг. 4).In the housing 19 of the combustion chambers is a locking mechanism that allows you to install the gas distribution plates 23 and 24 in a predetermined position. The locking mechanism is made in the form of a spring retainer 39, securing the gas distribution plates 23 and 24 in the desired position, provided with a ball 40 that can enter the recesses 41 made on the side surface of the gas distribution plate 24 (see Fig. 4).

В корпусе 19 камер сгорания установлены основная свеча зажигания 42 и дополнительная свеча зажигания 43, причем основная свеча зажигания 42 размещена в области основной камеры сгорания 20, а дополнительная свеча зажигания 43 размещена в области дополнительной камеры сгорания 21.In the housing 19 of the combustion chambers, a main spark plug 42 and an additional spark plug 43 are installed, the main spark plug 42 being placed in the region of the main combustion chamber 20, and the additional spark plug 43 is located in the region of the secondary combustion chamber 21.

Для уплотнения рабочих объемов в рабочем кольце 5 в области блока 14 камер сгорания и газораспределительного механизма в верхней части рабочего кольца 5 на цилиндрической внешней его поверхности жестко закреплен уплотнительный элемент, выполненный в виде выступа 44, имеющий плавно возрастающую до максимального значения высоту, позволяющую ротору 2 турбины вращаться, а затем плавно убывающую до внешней поверхности рабочего кольца 5 высоту с шириной, равной ширине рабочего кольца 5 (см. фиг. 3).To seal the working volumes in the working ring 5 in the area of the block 14 of the combustion chambers and the gas distribution mechanism in the upper part of the working ring 5, a sealing element made in the form of a protrusion 44, having a gradually increasing height to a maximum value, allowing the rotor 2 is rigidly fixed on its cylindrical outer surface 5 the turbines rotate, and then gradually decrease to a height with the width equal to the width of the working ring 5 to the outer surface of the working ring 5 (see Fig. 3).

В нижней части рабочего кольца 5, а именно в его пазу в области корпуса 19 камер сгорания, установлен с возможностью перемещения в этом пазу уплотнительный элемент, выполненный в виде подпружиненной уплотнительной пластины 45, прилегающей торцом к внешней поверхности ротора 1 компрессора и имеющей ширину, равную ширине ротора 1 компрессора.In the lower part of the working ring 5, namely in its groove in the area of the housing 19 of the combustion chambers, a sealing element is mounted that can be moved in this groove, made in the form of a spring-loaded sealing plate 45 adjacent to the outer surface of the compressor rotor 1 and having a width equal to the width of the rotor 1 of the compressor.

Рабочие полости двигателя образованы боковыми щеками 15 и 16, рабочим кольцом 5, ротором 1 компрессора и ротором 2 турбины (см. фиг. 1).The working cavity of the engine is formed by the side cheeks 15 and 16, the working ring 5, the rotor 1 of the compressor and the rotor 2 of the turbine (see Fig. 1).

Газораспределительный механизм, взаимодействующий с камерами сгорания 20 и 21 и рабочими полостями, встроен в рабочее кольцо 5.A gas distribution mechanism interacting with the combustion chambers 20 and 21 and the working cavities is integrated in the working ring 5.

Рабочая камера ротора 1 компрессора, образованная наружной поверхностью ротора 1, цилиндрической внутренней поверхностью рабочего кольца 5 и боковыми щеками 15 и 16, разделена рабочей заслонкой 7 и уплотнительной пластиной 45 на камеру впуска 46 и камеру сжатия 47 (см. фиг. 2, 3).The working chamber of the compressor rotor 1, formed by the outer surface of the rotor 1, the cylindrical inner surface of the working ring 5 and the side cheeks 15 and 16, is divided by the working flap 7 and the sealing plate 45 into the inlet chamber 46 and the compression chamber 47 (see Fig. 2, 3) .

Рабочая камера ротора 2 турбины, образованная цилиндрической наружной поверхностью рабочего кольца 5, цилиндрической внутренней поверхностью утолщения ротора 2 и боковыми щеками 15 и 16, разделена Г-образной рабочей заслонкой 11 и выступом 44 на камеру рабочего хода 48 и камеру выпуска 49. Внутри рабочего кольца 5 образованы полости 50 для рубашки системы охлаждения.The working chamber of the rotor 2 of the turbine, formed by the cylindrical outer surface of the working ring 5, the cylindrical inner surface of the thickening of the rotor 2 and the side cheeks 15 and 16, is divided by a L-shaped working flap 11 and the protrusion 44 on the camera travel 48 and the exhaust chamber 49. Inside the working ring 5, cavities 50 are formed for the jacket of the cooling system.

Во внешней боковой щеке 15 выполнены канал 51, предназначенный для соединения камеры впуска 46 с впускным трактом системы впуска рабочей смеси, и канал 52, предназначенный для соединения рабочей полости камеры выпуска 49 с атмосферой (см. фиг. 3).A channel 51 is provided in the outer side jaw 15 for connecting the inlet chamber 46 to the inlet of the mixture inlet system, and a channel 52 for connecting the working cavity of the outlet chamber 49 to the atmosphere (see FIG. 3).

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

- стрелкой на фиг. 2 - направление вращения роторов 1, 2;- by the arrow in FIG. 2 - the direction of rotation of the rotors 1, 2;

- пунктирными линиями на фиг. 3 - канал, предназначенный для соединения камеры впуска с впускным трактом системы впуска рабочей смеси, и канал, предназначенный для соединения рабочей полости камеры выпуска с атмосферой;- dashed lines in FIG. 3 - a channel designed to connect the intake chamber to the inlet tract of the working mixture intake system, and a channel intended to connect the working cavity of the exhaust chamber to the atmosphere;

- стрелками на фиг. 3 - направления движения рабочей смеси и отработавших газов;- by the arrows in FIG. 3 - direction of movement of the working mixture and exhaust gases;

- буквой F на фиг. 3 - площадь боковой поверхности выступа 32.- the letter F in FIG. 3 - the area of the lateral surface of the protrusion 32.

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

За начало отсчета принимаем положение ротора 1 компрессора, когда торец его рабочей заслонки 7 расположен по центру впускного канала 25 блока 14 камер сгорания и газораспределительного механизма (см. фиг. 2, 3). Вращение роторов 1, 2 происходит по часовой стрелке со стороны свечей зажигания 42 и 43 (см. фиг. 2, 4). В качестве рабочей смеси используется смесь, состоящая из паров топлива и воздуха.For the reference point, we take the position of the compressor rotor 1 when the end face of its working flap 7 is located in the center of the inlet channel 25 of the block 14 of the combustion chambers and the gas distribution mechanism (see Fig. 2, 3). The rotation of the rotors 1, 2 occurs clockwise from the side of the spark plugs 42 and 43 (see Fig. 2, 4). As a working mixture, a mixture consisting of fuel vapor and air is used.

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

1 такт - впуск - происходит на угле поворота вала 3 двигателя от 0° до 360°. При вращении ротора 1 компрессора за рабочей заслонкой 7 создается разряжение, и порция рабочей смеси по каналу 51 поступает в камеру впуска 46 (см. фиг. 2, 3).1 cycle - inlet - occurs at the angle of rotation of the shaft 3 of the engine from 0 ° to 360 °. When the rotor 1 of the compressor rotates behind the working flap 7, a vacuum is created, and a portion of the working mixture passes through the channel 51 into the inlet chamber 46 (see Figs. 2, 3).

2 такт - сжатие - происходит на угле поворота вала 3 двигателя от 360° до 710°. В этот период сжимаемая в камере сжатия 47 рабочая смесь начнет поступать в одну из камер сгорания - в дополнительную камеру сгорания 21 (см. фиг. 3). Возникшее в дополнительной камере сгорания 21 давление будет воздействовать на площадь F выступа 32 верхней газораспределительной пластины 24, создавая силу, старающуюся переместить газораспределительную пластину 24 из одного крайнего положения в другое. Заканчивается такт сжатия тогда, когда заслонка 7 подойдет вплотную к впускному каналу 25. В этот момент сила, оказывающая давление на площадь F, достигнет максимального значения и сработает фиксатор 39, удерживающий газораспределительную пластину 24 в исходном положении (см. фиг. 4), что позволит пластине 24 переместиться в другое положение, в котором и будет зафиксирована фиксатором 39. В этот момент за счет перемещения газораспределительной пластины 23 перекроется канал 25, и впуск рабочей смеси в камеру сгорания 21 прекратится. В этот момент почти вся рабочая смесь окажется в сжатом состоянии в камере сгорания 21. В этот же момент, за счет перемещения нижней газораспределительной пластины 23, которая перемещается совместно с газораспределительной пластиной 24, откроется вход в камеру сгорания 20 (см. фиг. 3) за счет совмещения впускного канала 25 с перепускным окном 27, а в верхней части корпуса 19 камер сгорания за счет перемещения верхней газораспределительной пластины 24 в другую сторону относительно нижней газораспределительной пластины 23 произойдет совмещение перепускного окна 30 с выпускным каналом 28 и, одновременно, закрытие верхней газораспределительной пластиной 24 выпускного канала 29.2 cycle - compression - occurs at the angle of rotation of the shaft 3 of the engine from 360 ° to 710 °. During this period, the working mixture compressed in the compression chamber 47 will begin to flow into one of the combustion chambers — into the additional combustion chamber 21 (see Fig. 3). The pressure arising in the additional combustion chamber 21 will affect the area F of the protrusion 32 of the upper gas distribution plate 24, creating a force trying to move the gas distribution plate 24 from one extreme position to another. The compression stroke ends when the shutter 7 comes close to the inlet channel 25. At this moment, the force exerting pressure on the area F reaches its maximum value and the lock 39 engages, holding the gas distribution plate 24 in its original position (see Fig. 4), which will allow the plate 24 to move to another position, in which it will be fixed by the latch 39. At this moment, due to the movement of the gas distribution plate 23, the channel 25 will be closed, and the intake of the working mixture into the combustion chamber 21 will stop. At this moment, almost the entire working mixture will be in a compressed state in the combustion chamber 21. At this moment, by moving the lower gas distribution plate 23, which moves together with the gas distribution plate 24, the entrance to the combustion chamber 20 will open (see Fig. 3) by combining the inlet channel 25 with the bypass window 27, and in the upper part of the housing 19 of the combustion chambers due to the movement of the upper gas distribution plate 24 in the other direction relative to the lower gas distribution plate 23 will be combined usknogo window 30 with the outlet 28 and, simultaneously, closing of the upper gas distribution plate 24 of the discharge passage 29.

3 такт - рабочий ход - происходит на угле поворота вала 3 двигателя от 710° до 1080°. При этом при угле поворота вала 3 двигателя, равном 710°, происходит воспламенение рабочей смеси в дополнительной камере сгорания 21 за счет проскакивания искры в дополнительной свече зажигания 43. В этот же момент за счет перемещения верхней газораспределительной пластины 24 совмещаются перепускное окно 30 с выпускным каналом 28, и горящая рабочая смесь устремляется в камеру рабочего хода 48 (см. фиг. 2, 3). За счет горения рабочей смеси создается высокое давление, которое воздействует на Г-образную рабочую заслонку 11, расположенную в утолщении ротора 2 турбины, заставляя ротор 2 вращаться и создавать крутящий момент на валу 3 двигателя.3 clock - working stroke - occurs at the angle of rotation of the shaft 3 of the engine from 710 ° to 1080 °. At the same time, when the angle of rotation of the shaft 3 of the engine is equal to 710 °, ignition of the working mixture in the additional combustion chamber 21 occurs due to the spark jumping in the additional spark plug 43. At the same time, by moving the upper gas distribution plate 24, the bypass window 30 is combined with the exhaust channel 28, and the burning working mixture rushes into the chamber of the stroke 48 (see Fig. 2, 3). Due to the combustion of the working mixture, a high pressure is created, which acts on the L-shaped working valve 11 located in the thickening of the rotor 2 of the turbine, causing the rotor 2 to rotate and create torque on the shaft 3 of the engine.

4 такт - выпуск - происходит при вращении вала 3 двигателя от 1080° до 1440°. При этом отработавшие газы из камеры выпуска 49 по каналу 52 выпускаются в атмосферу.4 cycle - release - occurs when the shaft 3 of the engine rotates from 1080 ° to 1440 °. In this case, the exhaust gases from the exhaust chamber 49 through the channel 52 are released into the atmosphere.

Таким образом, при угле поворота вала 3 двигателя, равном 1440°, заканчивается процесс выпуска, а следовательно, заканчивается полный рабочий цикл, происшедший в данном роторно-поршневом двигателе с первым зарядом рабочей смеси. Параллельно этому процессу, но с опозданием на 360° начинается аналогичный процесс, происходящий со вторым зарядом рабочей смеси, но с участием основной камеры сгорания 20 (см. фиг. 3).Thus, when the angle of rotation of the shaft 3 of the engine is equal to 1440 °, the exhaustion process ends, and therefore, the complete duty cycle that occurs in this rotary piston engine with the first charge of the working mixture ends. Parallel to this process, but with a delay of 360 °, a similar process begins, which occurs with the second charge of the working mixture, but with the participation of the main combustion chamber 20 (see Fig. 3).

При постоянной работе двигателя происходит следующее. При вращении роторов от 0° до 360° в рабочих полостях ротора 1 (см. фиг. 2, 5) происходит одновременно впуск рабочей смеси в камеру впуска 46 и сжатие рабочей смеси в дополнительной камере сгорания 21, а в рабочих полостях ротора 2 происходит одновременно рабочий ход за счет воспламенения рабочей смеси в основной камере сгорания 20 и выпуска ее в камеру рабочего хода 48, а также выпуск отработавших газов из камеры выпуска 49. Таким образом, полный цикл совершается на углу поворота вала 3 двигателя, равном 360°, с участием обеих камер сгорания.With constant engine operation, the following occurs. When the rotors rotate from 0 ° to 360 ° in the working cavities of the rotor 1 (see Fig. 2, 5), the working mixture is simultaneously introduced into the intake chamber 46 and the working mixture is compressed in the additional combustion chamber 21, and simultaneously in the working cavities of the rotor 2 the working stroke due to ignition of the working mixture in the main combustion chamber 20 and its release into the working chamber 48, as well as the exhaust gas from the exhaust chamber 49. Thus, a complete cycle is performed at an angle of rotation of the shaft 3 of the engine, equal to 360 °, with the participation both combustion chambers.

Использование предлагаемого изобретения повышает эффективность работы двигателя за счет наличия двух камер сгорания, позволяющих полностью использовать каждый такт работы двигателя на угле поворота вала двигателя, равном 360°, а также выполнением газораспределительного механизма в виде взаимосвязанных верхней и нижней газораспределительных пластин, что позволяет увеличить выходное сечение выпускных сквозных элементов, выполненных в виде каналов, соединяющих камеру сгорания с рабочей полостью ротора турбины.The use of the invention improves the efficiency of the engine due to the presence of two combustion chambers, allowing full use of each cycle of the engine at an angle of rotation of the engine shaft equal to 360 °, as well as the implementation of the gas distribution mechanism in the form of interconnected upper and lower gas distribution plates, which allows to increase the output section exhaust through elements made in the form of channels connecting the combustion chamber to the working cavity of the turbine rotor.

Claims

A rotary piston internal combustion engine comprising an engine casing with a working ring which is part of it, having cylindrical inner and outer surfaces, the axes of which are displaced in opposite directions relative to the axis of rotation of the engine shaft by an amount that does not allow these surfaces to intersect, by working chambers formed by working cavities in which in parallel on the motor shaft a rotating compressor rotor is installed, made in the form of a disk, in the groove of which a spring-loaded a damper in the form of sealing plates with at least one width equal to the width of the compressor rotor, and a rotating turbine rotor made in the form of a cup with a bottom rigidly fixed to the shaft, having a thickening in the direction of the axis of rotation of the motor shaft with a width equal to the width of the compressor rotor, on the side surface of the glass above the combustion chamber, the housing of which is rigidly fixed in the engine housing and is located in the widest part of the working ring, the outer and inner side cheeks, between which are inside the working ring built-in compressor rotor, gas distribution mechanism interacting with the combustion chamber and working cavities, integrated in the working ring, spark plug, L-shaped spring-loaded working flap installed in the thickening of the turbine rotor with the possibility of reverse-rotational movement around its axis, fixed in the thickening of the turbine rotor at one end of the shutter in the direction of rotation of the rotors in front of the second end of the shutter, and fit with the other end to the cylindrical outer surface of the working ring, seal elements associated with the working ring both in the compressor rotor and in the turbine rotor, characterized in that the rotary piston engine is equipped with an additional combustion chamber, both combustion chambers separated by a partition, have a rectangular or ellipsoid section and are placed in a housing made in the form of a segment inscribed in the dimensions of the widest part of the working ring and rigidly fixed in it, the gas distribution mechanism is made in the form of two interconnected spring-loaded gas distribution plates upper and lower, with bypass windows, the configuration of which is similar to the configurations of the inlet and outlet through elements made in the form of channels in the housing of the combustion chambers, as well as the cross-sectional configuration of the combustion chambers, the upper gas distribution plate is provided with a central protrusion in contact with the partition within it, while the gas distribution plates are installed in the grooves of the housing of the combustion chambers with the possibility of reciprocating movement in their grooves, alternating with the through-final year and discharge elements are designed as channels in the housing of the combustion chambers and combustion chambers, and rotary-piston engine is provided with a locking mechanism to set the gas distribution plate at a predetermined position, and the additional spark plug.