RU2606299C1 - Four-stroke rotary piston engine - Google Patents

Four-stroke rotary piston engine Download PDF

Info

Publication number
RU2606299C1
RU2606299C1 RU2015144638A RU2015144638A RU2606299C1 RU 2606299 C1 RU2606299 C1 RU 2606299C1 RU 2015144638 A RU2015144638 A RU 2015144638A RU 2015144638 A RU2015144638 A RU 2015144638A RU 2606299 C1 RU2606299 C1 RU 2606299C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
engine
piston
pistons
cylinders
Prior art date
Application number
RU2015144638A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Никитин
Original Assignee
Владимир Александрович Никитин
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 Владимир Александрович Никитин filed Critical Владимир Александрович Никитин
Priority to RU2015144638A priority Critical patent/RU2606299C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2606299C1 publication Critical patent/RU2606299C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B57/00Internal-combustion aspects of rotary engines in which the combusted gases displace one or more reciprocating pistons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

FIELD: engines.
SUBSTANCE: invention relates to engine construction. Four-stroke rotary piston engine includes, at least, one section. Section consists of housing with end covers and rotor with shaft. End cover is located on pistons position in cylinders upper dead point side and contains, at least, one combustion chamber, at least, one inlet valve and, at least, one exhaust valve. Rotor comprises, at least, one cylinder with piston and, at least, one crankshaft. Crankshaft is connected with cylinders pistons and with fixed gear. Per one rotor revolution in each cylinder passes, at least, one working cycle.
EFFECT: technical result is engine simplified design and reduced material consumption.
1 cl, 2 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть использовано на транспорте, в промышленности и сельском хозяйстве.The invention relates to the field of engineering, in particular to engine building, and can be used in transport, in industry and agriculture.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Известен роторно-поршневой двигатель Феликса Ванкеля (см. патент DE 1137901 B, F01C 19/04, 1962 (1)). Двигатель Ванкеля состоит из корпуса, внутренняя поверхность которого выполнена по эпитрохоиде с впускными и выпускными окнами для газообмена и треугольного ротора. Сам ротор расположен на валу, содержащем эксцентрик и установленном на подшипниках, расположенных в боковых крышках статора [1].Known rotary piston engine Felix Wankel (see patent DE 1137901 B, F01C 19/04, 1962 (1)). The Wankel engine consists of a housing, the inner surface of which is made of an epitrochoid with inlet and outlet windows for gas exchange and a triangular rotor. The rotor itself is located on a shaft containing an eccentric and mounted on bearings located in the side covers of the stator [1].

Недостатки роторно-поршневого двигателя Ванкеля следующие: соединение ротора с выходным валом через эксцентриковый механизм, являясь характерной особенностью РПД Ванкеля, вызывает давление между трущимися поверхностями, что в сочетании с высокой температурой, приводит к дополнительному износу и нагреву двигателя. В связи с этим возникает повышенное требование к периодической замене масла. Ресурс при правильной эксплуатации достаточно велик, но не замененное вовремя масло неизбежно приводит к необратимым последствиям, и двигатель выходит из строя.The disadvantages of the Wankel rotary piston engine are as follows: connecting the rotor to the output shaft through an eccentric mechanism, being a characteristic feature of the Wankel RPD, causes pressure between the rubbing surfaces, which, combined with high temperature, leads to additional wear and heating of the engine. In this regard, there is an increased requirement for periodic oil changes. The resource with proper operation is large enough, but oil that is not replaced on time will inevitably lead to irreversible consequences, and the engine crashes.

Известны применяемые в настоящее время поршневые двигатели внутреннего сгорания, являющиеся самым распространенным ДВС и основным видом автомобильного двигателя. Двигатели внутреннего сгорания преобразуют химическую энергию топлива в механическую работу, использующие в качестве источника энергии жидкое топливо (бензин, дизельное топливо) или природный газ.Known currently used piston internal combustion engines, which are the most common ICE and the main type of automobile engine. Internal combustion engines convert the chemical energy of fuel into mechanical work, using liquid fuel (gasoline, diesel fuel) or natural gas as an energy source.

В зависимости от вида применяемого топлива различают следующие поршневые ДВС: бензиновые и дизельные двигатели.Depending on the type of fuel used, the following piston ICEs are distinguished: gasoline and diesel engines.

Альтернативными видами топлива, используемыми в двигателях внутреннего сгорания, являются природный газ, спиртовые топлива - метанол и этанол, водород [2].Alternative fuels used in internal combustion engines are natural gas, alcohol fuels - methanol and ethanol, hydrogen [2].

Техническими недостатками этих ДВС являются: большая масса движущихся частей и большое количество деталей двигателя; возвратно-поступательное движение поршня, ограничивающее частоту вращения и являющееся причиной появления неуравновешенных сил инерции и моментов от них; низкий коэффициент полезного действия, так как из всех ходов поршня только один является “рабочим”, остальные “холостыми”; высокий уровень шума; токсичность отработавших газов.The technical disadvantages of these internal combustion engines are: a large mass of moving parts and a large number of engine parts; reciprocating movement of the piston, limiting the frequency of rotation and causing the appearance of unbalanced inertia forces and moments from them; low efficiency, since of all piston strokes only one is “working”, the rest are “idle”; high noise level; exhaust gas toxicity.

Данные технические решения приняты за прототип, так как обладают максимальной совокупностью общих с изобретением существенных признаков.These technical solutions are taken as a prototype, as they have the maximum combination of essential features common with the invention.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТOBJECT OF THE INVENTION AND TECHNICAL RESULT

Задача изобретения состоит в том, чтобы создать двигатель внутреннего сгорания более эффективным и максимально приближенным к поршневому двигателю внутреннего сгорания.The objective of the invention is to create an internal combustion engine more efficient and as close as possible to a piston internal combustion engine.

Технический результат - упрощение конструкции и материалоемкости двигателя внутреннего сгорания, уменьшение массы движущихся частей, уменьшение количества деталей.The technical result is a simplification of the design and material consumption of the internal combustion engine, reducing the mass of moving parts, reducing the number of parts.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Предлагаемое в изобретении решение указанной выше задачи, достижение поставленной цели и требуемого технического результата обеспечивается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем по крайней мере одну секцию, состоящую из корпуса с торцевыми крышками и ротора с валом, согласно изобретениюThe proposed invention, the solution of the above problem, the achievement of the goal and the required technical result is ensured by the fact that in an internal combustion engine containing at least one section consisting of a housing with end caps and a rotor with a shaft, according to the invention

торцевая крышка, расположенная со стороны верхней мертвой точки, положения поршней в цилиндрах, содержит по крайней мере одну камеру сгорания, по крайней мере один впускной клапан и по крайней мере один выпускной клапан,an end cap located on the top dead center side of the position of the pistons in the cylinders comprises at least one combustion chamber, at least one inlet valve and at least one exhaust valve,

ротор содержит по крайней мере один цилиндр с поршнем и по крайней мере один коленчатый вал, связанный с поршнями цилиндров и с неподвижной шестерней.the rotor comprises at least one cylinder with a piston and at least one crankshaft connected to the pistons of the cylinders and to the fixed gear.

При этом за один оборот ротора, в каждом цилиндре проходит по крайней мере один рабочий цикл.At the same time, in one revolution of the rotor, at least one working cycle passes in each cylinder.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Сущность изобретения поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

На фиг. 1 и 2 изображена схема одноцилиндровой секции с четырьмя клапанами цилиндра четырехтактного роторно-поршневого двигателя по изобретению, содержащая:In FIG. 1 and 2 show a diagram of a single-cylinder section with four cylinder valves of a four-stroke rotary piston engine according to the invention, comprising:

корпус 1; торцевые крышки корпуса 2; ротор 3; вал ротора 4; поршень 5; поршневой палец 6; шатун 7; коленчатый вал 8; шестерню коленчатого вала 9; вал-шестерню 10; неподвижную шестерню 11; впускные клапаны 12; выпускные клапаны 13; камеру сгорания 14.building 1; end caps of the housing 2; rotor 3; rotor shaft 4; piston 5; piston pin 6; connecting rod 7; crankshaft 8; crankshaft gear 9; pinion shaft 10; fixed gear 11; intake valves 12; exhaust valves 13; combustion chamber 14.

Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылками на прилагаемые к описанию чертежи, на которых в качестве примеров показаны предпочтительные, но необязательные варианты возможного осуществления изобретения, конструктивного выполнения и функционирования предлагаемой в изобретении двигателя внутреннего сгорания.Below the invention is described in more detail with reference to the drawings attached to the description, which show, by way of example, preferred, but not necessary, options for the possible implementation of the invention, the structural embodiment and operation of the internal combustion engine proposed in the invention.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Отличительными особенностями заявляемых двигателей внутреннего сгорания являются:Distinctive features of the claimed internal combustion engines are:

круговое вращение ротора;circular rotation of the rotor;

наличие по крайней мере одной секции двигателя;the presence of at least one engine section;

наличие торцевой крышки содержащей, по крайней мере одну камеру сгорания, по крайней мере один впускной клапан и по крайней мере один выпускной клапан;the presence of an end cap containing at least one combustion chamber, at least one inlet valve and at least one exhaust valve;

наличие ротора, содержащего по крайней мере один цилиндр с поршнем и по крайней мере один коленчатый вал, связанный с поршнями цилиндров и с неподвижной шестерней;the presence of a rotor containing at least one cylinder with a piston and at least one crankshaft associated with the pistons of the cylinders and with the fixed gear;

прохождение за один оборот ротора, в каждом цилиндре по крайней мере одного рабочего цикла.passing in one revolution of the rotor, in each cylinder at least one working cycle.

Работа двигателя внутреннего сгорания по изобретению осуществляется следующим образом и будет показана на примере четырехтактного роторно-поршневого двигателя (Фиг. 1 и 2):The operation of the internal combustion engine according to the invention is as follows and will be shown on the example of a four-stroke rotary piston engine (Fig. 1 and 2):

Работа четырехтактного роторно-поршневого двигателя (Фиг. 1 и 2) осуществляется следующим образом. При движении ротора 3, поршень 5 начинает движение в сторону НМТ, объем увеличивается, создается разрежение. В зону разрежения через впускные клапаны 12 поступает горючая смесь, начинается всасывание. Впускные клапаны 12 закрываются. Поршень 5 движется в сторону ВМТ и сжимает рабочую смесь, объем уменьшается, происходит сжатие. Сжатая рабочая смесь воспламеняется, происходит сгорание. Образующиеся в процессе сгорания газы, расширяясь, совершают работу, направленную на вращение ротора 3. Газы создают давление на поршень 5. Поршень 5, в свою очередь, через палец 6 и шатун 7 проворачивает коленчатый вал 8. Шестерня 9, расположенная на коленчатом валу 8, через вал-шестерню 10 отталкивается от неподвижной шестерни 11 и придает вращательное движение ротору 3. Поршень 5 начинает движение в сторону НМТ, объем увеличивается, начинается расширение. Ротор 3 продолжает вращение, выпускные клапаны 13 открываются, через которые осуществляется удаление продуктов сгорания. Поршень 5 начинает движение в сторону ВМТ, объем начинает уменьшаться. Рабочий цикл завершен.The four-stroke rotary piston engine (Fig. 1 and 2) is as follows. When the rotor 3 moves, the piston 5 begins to move towards the BDC, the volume increases, a vacuum is created. A combustible mixture enters the rarefaction zone through the intake valves 12, and suction begins. The intake valves 12 are closed. The piston 5 moves towards TDC and compresses the working mixture, the volume decreases, compression occurs. The compressed working mixture ignites, combustion occurs. The gases generated during the combustion process, expanding, perform work aimed at the rotation of the rotor 3. The gases create pressure on the piston 5. The piston 5, in turn, rotates the crankshaft through pin 6 and connecting rod 7. Gear 9 located on crankshaft 8 , through the pinion shaft 10 is repelled from the stationary gear 11 and gives a rotational motion to the rotor 3. The piston 5 starts moving towards the BDC, the volume increases, expansion begins. The rotor 3 continues to rotate, the exhaust valves 13 open, through which the removal of combustion products. The piston 5 begins to move towards TDC, the volume begins to decrease. Duty cycle completed.

Таким образом, двигатель внутреннего сгорания по изобретению обеспечивает возможность достижения требуемого технического результата, а именно упрощение конструкции и материалоемкости путем уменьшения количества деталей, их массы и повышения его компактности.Thus, the internal combustion engine according to the invention provides the ability to achieve the desired technical result, namely, simplifying the design and material consumption by reducing the number of parts, their mass and increasing its compactness.

Отдельные детали и узлы заявляемого двигателя внутреннего сгорания могут быть изготовлены с использованием известных в машиностроительной отрасли материалов и технологий.Individual parts and components of the inventive internal combustion engine can be manufactured using materials and technologies known in the engineering industry.

Конкретные размеры и отдельные особенности конструктивного исполнения отдельных деталей и узлов могут быть выбраны из стандартных типоразмеров и стандартов промышленного машиностроения.Specific dimensions and individual design features of individual parts and assemblies can be selected from standard sizes and standards of industrial engineering.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. DE 1137901 B, F01С 19/04, 1962 (1).1. DE 1137901 B, F01C 19/04, 1962 (1).

2. http://systemsauto.ru/engine/internal_combustion_engine.html.2.http: //systemsauto.ru/engine/internal_combustion_engine.html

Claims (1)

Четырехтактный роторно-поршневой двигатель, содержащий по крайней мере одну секцию, состоящую из корпуса с торцевыми крышками и ротора с валом, отличающийся тем, что торцевая крышка, расположенная со стороны верхней мертвой точки положения поршней в цилиндрах, содержит по крайней мере одну камеру сгорания, по крайней мере один впускной клапан и по крайней мере один выпускной клапан, ротор содержит по крайней мере один цилиндр с поршнем и по крайней мере один коленчатый вал, связанный с поршнями цилиндров и с неподвижной шестерней, за один оборот ротора в каждом цилиндре проходит по крайней мере один рабочий цикл.A four-stroke rotary piston engine containing at least one section consisting of a housing with end caps and a rotor with a shaft, characterized in that the end cap located on the top dead center side of the pistons in the cylinders contains at least one combustion chamber, at least one inlet valve and at least one exhaust valve, the rotor contains at least one cylinder with a piston and at least one crankshaft connected to the pistons of the cylinders and with the fixed gear, for one versa rotor in each cylinder passes through at least one working cycle.
RU2015144638A 2015-10-16 2015-10-16 Four-stroke rotary piston engine RU2606299C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015144638A RU2606299C1 (en) 2015-10-16 2015-10-16 Four-stroke rotary piston engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015144638A RU2606299C1 (en) 2015-10-16 2015-10-16 Four-stroke rotary piston engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2606299C1 true RU2606299C1 (en) 2017-01-10

Family

ID=58452700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015144638A RU2606299C1 (en) 2015-10-16 2015-10-16 Four-stroke rotary piston engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2606299C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107366573A (en) * 2017-07-04 2017-11-21 贵州宝文电机科技有限公司 Revolving cylinder engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US945232A (en) * 1909-05-01 1910-01-04 Sherren Bruce Douglas Harding Internal-combustion engine.
US1405224A (en) * 1920-04-29 1922-01-31 John Garrigues Engine
US1878767A (en) * 1929-11-08 1932-09-20 Richard William Faughnan Internal combustion engine
RU2296871C1 (en) * 2005-08-08 2007-04-10 Павел Иванович Чернявских Multicylinder radial opposite four-stroke internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US945232A (en) * 1909-05-01 1910-01-04 Sherren Bruce Douglas Harding Internal-combustion engine.
US1405224A (en) * 1920-04-29 1922-01-31 John Garrigues Engine
US1878767A (en) * 1929-11-08 1932-09-20 Richard William Faughnan Internal combustion engine
RU2296871C1 (en) * 2005-08-08 2007-04-10 Павел Иванович Чернявских Multicylinder radial opposite four-stroke internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107366573A (en) * 2017-07-04 2017-11-21 贵州宝文电机科技有限公司 Revolving cylinder engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2306444C2 (en) Internal combustion engine (versions) and method of combustion of gas in such engine
JP2006097692A5 (en)
RU2580191C1 (en) Internal combustion engine
JP2017172574A (en) One stroke internal combustion engine
CN101205812A (en) Four-piston cylinder engine
RU2606299C1 (en) Four-stroke rotary piston engine
US6619244B1 (en) Expansible chamber engine
RU145281U1 (en) ROTOR-PISTON ENGINE
RU2539230C1 (en) Two-piston engine
CN203925742U (en) A kind of swashplate engine
RU2374454C2 (en) Design of piston machine and method of designing its working chamber for thermodynamic cycle
RU2074967C1 (en) Rotary engine
RU144058U1 (en) ROTARY-VAN ENGINE
CN102996236A (en) Torus-shaped cylinder circumduction rotating piston engine
CN107514309B (en) Reciprocating rotor piston for engine
RU192253U1 (en) Four-stroke ball six-section internal combustion engine
RU93460U1 (en) CIRCULAR INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH ROTATING PISTON
RU2467183C1 (en) Method of operating rotary piston engine and its design
WO2015088347A1 (en) Combustion engine comprising a cylinder
CN205477924U (en) One -stroke internal -combustion engine
RU2680913C1 (en) Spherical internal combustion engine
RU2800634C1 (en) Turbine piston internal combustion engine
RU2374464C2 (en) Rotor direct-action ice
CN106285926B (en) Axial variable rotor engine
RU209826U1 (en) ROTARY FREE ENGINE

Legal Events

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

Effective date: 20181017