RU2645784C1 - Three-zone multi-blade rotary internal combustion engine - Google Patents
Three-zone multi-blade rotary internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645784C1 RU2645784C1 RU2016143514A RU2016143514A RU2645784C1 RU 2645784 C1 RU2645784 C1 RU 2645784C1 RU 2016143514 A RU2016143514 A RU 2016143514A RU 2016143514 A RU2016143514 A RU 2016143514A RU 2645784 C1 RU2645784 C1 RU 2645784C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- rotor
- expansion
- compression
- chamber
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C11/00—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
- F01C11/006—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of dissimilar working principle
- F01C11/008—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of dissimilar working principle and of complementary function, e.g. internal combustion engine with supercharger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
- F02B53/04—Charge admission or combustion-gas discharge
- F02B53/08—Charging, e.g. by means of rotary-piston pump
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к роторным двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в качестве привода в различных машинах, стационарных и передвижных энергетических установках в автомобильной, тракторной, электроэнергетической и других отраслях промышленности, связанных с изготовлением и эксплуатацией различных транспортных средств и силовых установок.The invention relates to engine building, namely to rotary internal combustion engines, and can be used as a drive in various machines, stationary and mobile power plants in the automotive, tractor, electric power and other industries related to the manufacture and operation of various vehicles and power installations.
Изобретение предлагает устройство роторного двигателя, внутренние пространство которого разделено на следующие независимые области (зоны):The invention provides a rotary engine device, the internal space of which is divided into the following independent areas (zones):
• область сжатия, в которой происходит засасывание топливной смеси и в которой происходит сжатие топливной смеси,• the compression area in which the fuel mixture is sucked in and in which the fuel mixture is compressed,
• область, в которой находится камера зажигания, где происходит зажигание топливной смеси,• the area in which the ignition chamber is located, where the ignition of the fuel mixture occurs,
• область расширения (рабочая камера), где происходит расширение сгорающего топлива и преобразование энергии газов в механическую работу, в которую газы из камеры сгорания перетекают через тело ротора.• the expansion area (working chamber), where the combustion fuel expands and the energy of the gases is converted into mechanical work, into which gases from the combustion chamber flow through the rotor body.
Через внутреннее пространство двигателя проходит многолопастный ротор таким образом, что внутри вала ротора располагается камера зажигания двигателя, которая, в свою очередь, расположена вдоль центральной оси цилиндрического корпуса двигателя и входит в области сжатия и расширения двигателя, так что ротор вращается вокруг неподвижной камеры зажигания.A multi-vane rotor passes through the internal space of the engine so that the engine ignition chamber is located inside the rotor shaft, which, in turn, is located along the central axis of the cylindrical engine casing and enters the compression and expansion areas of the engine, so that the rotor rotates around a stationary ignition chamber.
В корпус двигателя в области (зоны) расширения и сжатия входят задвижки, которые в задвинутом состоянии с лопастями ротора образуют рабочие камеры, в которых происходят процессы расширения газов горения топливной смеси в области расширения, сжатия и засасывание топливной смеси соответственно в областях сжатия и зажигания.The engine housing in the expansion (contraction) region (zone) includes valves that, when retracted with the rotor blades, form working chambers in which the expansion of combustion gases of the fuel mixture takes place in the expansion, compression and suction regions of the fuel mixture, respectively, in the compression and ignition regions.
Таким образом, при вращении ротора в двигателе происходят следующие процессы:Thus, when the rotor rotates in the engine, the following processes occur:
• в области расширения создаются камеры расширения, где происходит преобразование энергии газов горения в механическую работу,• expansion chambers are created in the expansion area, where the energy of the combustion gases is converted into mechanical work,
• в области сжатия создаются камеры сжатия, где происходит засасывание и сжатие топливной смеси,• compression chambers are created in the compression area, where the fuel mixture is sucked in and compressed,
• в камеру зажигания закачивается сжатая топливная смесь.• compressed fuel mixture is pumped into the ignition chamber.
Количество лопастей ротора, входящих в область расширения, четное.The number of rotor blades entering the expansion area is even.
Количество задвижек, входящих в область расширения и сжатия, равно количеству лопастей ротора входящих в область расширения.The number of valves entering the expansion and compression region is equal to the number of rotor blades entering the expansion region.
Количество лопастей ротора входящих в область сжатия меньше количества лопастей ротора, входящих в область расширения, в два раза.The number of rotor blades entering the compression region is less than the number of rotor blades entering the expansion region by half.
Известны многочисленные роторные ДВС, в которых засасывание горючей смеси, ее сжатие и сгорание происходит в рабочей камере, что приводит к эксцентрическому вращению ротора вокруг вала (двигатель Ванкеля), что, общепризнано, приводит к многочисленным недостаткам такого рода двигателей, или для обеспечения планетарного вращения ротора приходится выносить камеру сгорания, куда выдавливается сжимаемая ротором в рабочей камере ротора топливная смесь и где происходит зажигание смеси, за приделы рабочей камеры двигателя, в которой происходит вращение ротора (патенты RU 2161708, RU 2163678), что в свою очередь приводит к снижению характеристик смеси, падению компрессии в камере сгорания и, как следствие, к потерям мощности, что является существенными недостатками этих двигателей.Numerous rotary internal combustion engines are known in which the intake of a combustible mixture, its compression and combustion takes place in the working chamber, which leads to an eccentric rotation of the rotor around the shaft (Wankel engine), which is generally recognized to lead to numerous shortcomings of such engines, or to ensure planetary rotation the rotor has to move the combustion chamber, where the fuel mixture squeezed by the rotor in the rotor working chamber is squeezed out and where the mixture is ignited, beyond the side of the working chamber of the engine in which t rotation of the rotor (patents RU 2161708, RU 2163678), which in turn leads to a decrease in the characteristics of the mixture, a decrease in compression in the combustion chamber and, as a consequence, to power losses, which are significant disadvantages of these engines.
Во всех ныне существующих роторных двигателях процесс преобразования энергии газов горения в механическую работу (цикл расширения), засасывание и сжатие топливной смеси происходят в рабочей камере, следовательно, на полезный цикл расширения приходится лишь часть хода ротора в рабочей камере, что приводит к неполному использованию энергии газов горения и выбросу отработанных газов из двигателя под достаточно большим давлением.In all existing rotary engines, the process of converting the energy of combustion gases into mechanical work (expansion cycle), the suction and compression of the fuel mixture occur in the working chamber, therefore, the useful expansion cycle accounts for only part of the rotor's stroke in the working chamber, which leads to incomplete use of energy combustion gases and exhaust gases from the engine under sufficiently high pressure.
В представляемом здесь изобретении область, в которой создаются рабочие камеры, в которых происходит преобразование энергии газов горения во вращение ротора, и область, в которой создаются камеры, в которых происходит засасывание воздуха и сжатие топливной смеси, и область, в которой происходит зажигание топливной смеси, разделены.In the invention presented here, the region in which the working chambers are created in which the energy of the combustion gases is converted into rotor rotation, and the region in which the chambers are created in which air is sucked in and the fuel mixture is compressed, and the region in which the fuel mixture is ignited are divided.
Соответственно, объемы этих камер независимы.Accordingly, the volumes of these cameras are independent.
Таким образом, в цикле расширения используется объем, который не зависит от объемов, где происходит подготовка и зажигание горючей смеси, что позволяет сделать его достаточного размера, чтобы получать на выходе отработанные газы на уровне атмосферного давления и, следовательно, полностью использовать энергию газов сгорания топлива.Thus, in the expansion cycle, a volume is used that does not depend on the volumes where the preparation and ignition of the combustible mixture takes place, which allows it to be large enough to receive exhaust gases at the level of atmospheric pressure and, therefore, fully use the energy of the combustion gases .
Кроме того, газы горения топлива в двигателе предлагаемой здесь схемы перетекают из камеры, в которой происходит зажигание топливной смеси, в рабочие камеры через тело ротора и выходят под давлением из сопел, расположенных в крыльях ротора, следовательно, вместе с давлением газов горения на крылья ротора действует реактивная сила, истекающая из них, под давлением газов горения, что будет увеличивать мощность двигателя.In addition, the fuel combustion gases in the engine of the circuit proposed here flow from the chamber in which the fuel mixture is ignited into the working chambers through the rotor body and exit under pressure from nozzles located in the rotor wings, therefore, together with the pressure of the combustion gases on the rotor wings the reactive force emanating from them acts under the pressure of the combustion gases, which will increase the engine power.
На один оборот вала представляемый здесь многолопастный роторный двигатель будет осуществлять количество рабочих циклов, равное количеству лопастей, создающих камеры расширения.The multi-vane rotary engine presented here will carry out the number of operating cycles equal to the number of blades creating expansion chambers per shaft revolution.
Если лопастей - 2, то за один оборот вала двигатель выполнит два рабочих цикла (два полуцикла).If the blades are 2, then in one revolution of the shaft the engine will perform two duty cycles (two half-cycles).
Если лопастей - 4, то за один оборот вала двигатель выполнит четыре рабочих цикла (четыре четверть цикла), 6-6, 8-8, и так далее.If the blades are 4, then in one revolution of the shaft the engine will perform four duty cycles (four quarter cycles), 6-6, 8-8, and so on.
Очевидно, что такая схема двигателя позволяет получать большие КПД и мощность, чем у ныне существующих систем, при меньшем расходе топлива.Obviously, such a scheme of the engine allows to obtain greater efficiency and power than that of existing systems, with lower fuel consumption.
На Фиг. 1 представлена общая схема двухлопастного двигателя и соотношение его основных элементов в продольном разрезе.In FIG. 1 shows a general diagram of a two-blade engine and the ratio of its main elements in a longitudinal section.
На Фиг. 2 представлена общая схема корпуса двигателя и соотношение его основных элементов в продольном разрезе.In FIG. 2 shows a general diagram of the engine housing and the ratio of its main elements in a longitudinal section.
На Фиг. 3 представлено поперечное сечение камеры зажигания по линии в-в.In FIG. 3 shows a cross section of the ignition chamber along the line bc.
На Фиг. 4 представлено поперечное сечение камеры зажигания по линии г-г.In FIG. 4 shows a cross-section of the ignition chamber along the line g-g.
На Фиг. 5 представлено поперечное сечение камеры зажигания по линии д-д.In FIG. 5 shows the cross section of the ignition chamber along the line dd.
На Фиг. 6 представлено поперечное сечение камеры зажигания по линии е-е.In FIG. 6 shows a cross section of the ignition chamber along line e-e.
На Фиг. 7 представлены общая схема ротора двухлопастного двигателя и соотношение его основных элементов в продольном разрезе.In FIG. 7 shows a general diagram of the rotor of a two-blade engine and the ratio of its main elements in a longitudinal section.
На Фиг. 8 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения в начале рабочего цикла (нулевой точки).In FIG. 8 is a cross-sectional view of a two-bladed engine along line aa, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the expansion area at the beginning of the duty cycle (zero point).
На Фиг. 9 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия в начале рабочего цикла (нулевой точки).In FIG. 9 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression area at the beginning of the duty cycle (zero point).
На Фиг. 10 представлено поперечное сечение корпуса двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов корпуса двигателя в области расширения.In FIG. 10 is a cross-sectional view of a two-bladed motor housing along line aa, showing a general diagram and the ratio of the main elements of the motor housing in the expansion area.
На Фиг. 11 представлено поперечное сечение корпуса двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов корпуса двигателя в области сжатия.In FIG. 11 is a cross-sectional view of a two-bladed motor housing along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main elements of the motor housing in the compression region.
На Фиг. 12 представлено поперечное сечение ротора двухлопастного двигателя по линии е-е, показывающее общую схему и соотношение основных элементов ротора, входящих в область расширения.In FIG. 12 is a cross-sectional view of a rotor of a two-bladed engine along the line e-e, showing a general diagram and a ratio of the main rotor elements included in the expansion area.
На Фиг. 13. представлено поперечное сечение ротора двухлопастного двигателя по линии ж-ж, показывающее общую схему и соотношение основных элементов ротора, входящих в область расширения.In FIG. 13. A cross-sectional view of a rotor of a two-bladed motor along the w-line is shown, showing the general scheme and the ratio of the main rotor elements included in the expansion area.
На Фиг. 14 представлено поперечное сечение ротора двухлопастного двигателя по линии з-з, показывающее общую схему и соотношение основных элементов ротора, входящих в область расширения.In FIG. 14 is a cross-sectional view of a rotor of a two-bladed motor along the s-z line, showing a general diagram and a ratio of the main rotor elements included in the expansion region.
На Фиг. 15 представлено поперечное сечение ротора двухлопастного двигателя по линии и-и, показывающее общую схему и соотношение основных элементов ротора.In FIG. 15 is a cross-sectional view of a rotor of a two-bladed engine along the line i-i, showing the general scheme and the ratio of the main elements of the rotor.
На Фиг. 16 представлено поперечное сечение ротора двухлопастного двигателя по линии й-й, показывающее общую схему и соотношение основных элементов ротора, входящих в область сжатия.In FIG. 16 is a cross-sectional view of a rotor of a two-bladed engine along the ith line, showing a general diagram and a ratio of the main rotor elements included in the compression region.
На Фиг. 17 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения в начале рабочего цикла (нулевой точки).In FIG. 17 is a cross-sectional view of a two-bladed engine along line aa, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the expansion area at the beginning of the duty cycle (zero point).
На Фиг. 18 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия в начале рабочего цикла (нулевой точки).In FIG. 18 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression area at the beginning of the duty cycle (zero point).
На Фиг. 19 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения при повороте ротора на 45°.In FIG. 19 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line aa, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the expansion region when the rotor rotates 45 °.
На Фиг. 20 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия при повороте ротора на 45°.In FIG. 20 is a cross-sectional view of a two-bladed motor along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression region when the rotor rotates 45 °.
На Фиг. 21 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения при повороте ротора на 90°.In FIG. 21 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line aa, showing the general layout and the ratio of the main engine elements in the expansion area when the rotor rotates 90 °.
На Фиг. 22 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия при повороте ротора на 90°.In FIG. 22 is a cross-sectional view of a two-bladed motor along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression region when the rotor rotates 90 °.
На Фиг. 23 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения при повороте ротора на 135°.In FIG. 23 is a cross-sectional view of a two-bladed motor along line aa, showing the general layout and the ratio of the main engine elements in the expansion region when the rotor rotates 135 °.
На Фиг. 24 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия при повороте ротора на 135°.In FIG. 24 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression region when the rotor rotates 135 °.
На Фиг. 25 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения при достижении ротором положения окончания процесса расширения.In FIG. 25 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line aa, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the expansion region when the rotor reaches the end position of the expansion process.
На Фиг. 26 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия на последней стадии процесса сжатия топливной смеси и выдавливания ее в камеру зажигания.In FIG. 26 is a cross-sectional view of a two-bladed engine along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression region at the last stage of the compression process of the fuel mixture and squeezing it into the ignition chamber.
На Фиг. 27 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения при повороте ротора на 180° в начале нового рабочего цикла (нулевой точки).In FIG. 27 is a cross-sectional view of a two-bladed engine along line aa, showing the general layout and the ratio of the main engine elements in the expansion area when the rotor rotates 180 ° at the beginning of a new duty cycle (zero point).
На Фиг. 28 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия при повороте ротора на 180° в начале нового рабочего цикла (нулевой точки).In FIG. 28 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression region when the rotor rotates 180 ° at the beginning of a new duty cycle (zero point).
На Фиг. 29 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя при правлении остаточного давления газов в камере зажигания перед началом ее заполнения новой порцией топливной смеси.In FIG. 29 is a cross-sectional view of a two-bladed engine, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements when the residual gas pressure in the ignition chamber is controlled before it is filled with a new portion of the fuel mixture.
На Фиг. 30 представлено поперечное сечение четырехлопастного двигателя, показывающие общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения в начале рабочего цикла (нулевой точки).In FIG. 30 is a cross-sectional view of a four-blade engine, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the expansion area at the beginning of the duty cycle (zero point).
На Фиг. 31 представлено поперечное сечение четырехлопастного двигателя, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия в начале рабочего цикла (нулевой точки).In FIG. 31 is a cross-sectional view of a four-blade engine, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression area at the beginning of the duty cycle (zero point).
На Фиг. 32 представлено поперечное сечение четырехлопастного двигателя, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения при повороте ротора на 45°.In FIG. 32 is a cross-sectional view of a four-blade engine, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the expansion area when the rotor rotates 45 °.
На Фиг. 33 представлено поперечное сечение четырехлопастного двигателя, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия при повороте ротора на 45°.In FIG. 33 is a cross-sectional view of a four-blade engine showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression region when the rotor rotates 45 °.
Представляемый здесь самый простой вариант многолопастного роторного двигателя - двухлопастный роторный двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих основных частей и элементов:The simplest version of a multi-blade rotary engine presented here is a two-blade rotary internal combustion engine consists of the following main parts and elements:
1 - Цилиндрический корпус двигателя.1 - Cylindrical engine housing.
2 - Вал ротора двигателя.2 - Motor rotor shaft.
3 - Цилиндрический корпус камеры зажигания.3 - The cylindrical housing of the ignition chamber.
4 - Лопасти ротора, входящие в область расширения.4 - Rotor blades entering the expansion area.
5 - Осевой канал внутри вала ротора, в который входит цилиндр камеры зажигания.5 - Axial channel inside the rotor shaft, which includes the cylinder of the ignition chamber.
6 - Лопасть(и) ротора, входящая(ие) в область сжатия.6 - The rotor blade (s) entering (s) in the compression area.
7 - Каналы в лопастях ротора, входящих в камеру расширения.7 - Channels in the rotor blades included in the expansion chamber.
8 - Сопла в лопастях ротора, входящих в камеру расширения.8 - Nozzles in the rotor blades included in the expansion chamber.
9 - Вырез в вале ротора в области сжатия.9 - Cutout in the rotor shaft in the compression area.
10 - Перемычка в корпусе двигателя, разделяющая его объем на область расширения и сжатия.10 - A jumper in the engine housing, dividing its volume into the expansion and compression region.
11 - Свеча зажигания.11 - Spark plug.
12 - Задвижки области расширения.12 - Gate valves expansion area.
13 - Задвижка области сжатия.13 - Gate of the compression area.
14 - Область расширения.14 - Extension area.
15 - Область сжатия.15 - Compression area.
16 - Область зажигания топливной смеси.16 - The ignition area of the fuel mixture.
17 - Выходное отверстие вала ротора в передней стенке корпуса двигателя.17 - The output hole of the rotor shaft in the front wall of the motor housing.
18 - Отверстие для вала ротора в стенке корпуса двигателя, разделяющей зоны сжатия и расширения.18 - Hole for the rotor shaft in the wall of the motor housing separating the compression and expansion zones.
19 - Вырезы в цилиндрическом корпусе камеры зажигания в области расширения.19 - Cutouts in the cylindrical body of the ignition chamber in the expansion area.
20 - Вырез в цилиндрическом корпусе камеры зажигания в области сжатия.20 - Cutout in a cylindrical housing of the ignition chamber in the compression area.
21 - Канал подачи топливной смеси.21 - Channel for supplying the fuel mixture.
22 - Клапан канала подачи топливной смеси.22 - Valve for the channel for supplying the fuel mixture.
23 - Выхлопные отверстия в корпусе двигателя в области расширения.23 - Exhaust openings in the engine housing in the expansion area.
24 - Канал подачи топливной смеси.24 - Channel feed the fuel mixture.
25 - Клапан канала подачи топливной смеси.25 - Valve for the fuel mixture supply channel.
26 - Задвижка области сжатия.26 - Latch compression area.
27 - Вырез в цилиндрическом корпусе камеры зажигания в области сжатия.27 - Cutout in a cylindrical housing of the ignition chamber in the compression area.
28 - Вырез в цилиндрическом корпусе камеры зажигания для стравливания остаточного давления из камеры зажигания перед закачиванием в нее новой порции топливной смеси.28 - Cutout in a cylindrical housing of the ignition chamber to vent residual pressure from the ignition chamber before pumping a new portion of the fuel mixture into it.
29 - Каналы в корпусе ротора для стравливания остаточного давления из камеры зажигания перед закачиванием в нее новой порции топливной смеси.29 - Channels in the rotor housing for venting the residual pressure from the ignition chamber before pumping a new portion of the fuel mixture into it.
30 - Канал в перемычке в корпусе двигателя, разделяющей его объем на область расширения и сжатия, через который выпускаются остаточные газы горения из камеры сгорания.30 - Channel in the jumper in the engine housing, dividing its volume into the expansion and compression region, through which the residual combustion gases from the combustion chamber are discharged.
Работа предоставляемого роторного двигателя внутреннего сгорания происходит следующим образом.The operation of the provided rotary internal combustion engine is as follows.
Фазы полуцикла работы двухлопастного роторного двигателя в топливной камере показаны на листах фигур №17-28 в поперечных сечениях.The phases of the half-cycle operation of a two-bladed rotary engine in the fuel chamber are shown on the sheets of figures No. 17-28 in cross sections.
На Фиг. 17 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения в начале рабочего полуцикла (нулевой точки). Лопасти ротора, входящие в область расширения 4, максимально приближены к задвижкам области расширения 12, задвинутым внутрь корпуса двигателя. Каналы в лопастях ротора, входящих в камеру расширения 7, находятся напротив вырезов в цилиндрическом корпусе камеры зажигания в области расширения 19.In FIG. 17 is a cross-sectional view of a two-bladed engine along line aa, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the expansion area at the beginning of a working half-cycle (zero point). The rotor blades included in the
На Фиг. 18 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия в начале рабочего цикла (нулевой точки). Задвижки области сжатия 13 и 26 задвинуты внутрь корпуса двигателя. Область сжатия разделена на две камеры Кс1 и Кс2. Камера Кс2 полностью занята лопастью ротора, входящей в область сжатия 6. Клапан канала подачи топливной смеси 25 открыт, топливная смесь готова поступать в камеру Кс2 через топливный канал 24. Камера Кс1 заполнена топливной смесью. Клапан 21 закрыт, топливная смесь по каналу 21 в камеру Кс1 не поступает. Вырез в вале ротора 9 не совмещен с вырезами в цилиндрическом корпусе камеры зажигания в области сжатия 20 и 27, и, следовательно, топливная смесь из камеры Кс1 не поступает в камеру сгорания 16, которая заполнена сжатой топливной смесью из камеры Кс2, поступившей в нее при предшествующем полуцикле работы двигателя.In FIG. 18 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression area at the beginning of the duty cycle (zero point). The valves of the
При зажигании зажигания сжатой топливной мести в камере зажигания 16 от свечи 11 ротор начинает вращаться.When igniting the ignition of compressed fuel revenge in the
На Фиг. 19 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения при повороте ротора на 45°. В процессе вращения ротора образовались камеры расширения Кр1 и Кр2, в которые поступают газы горения топливной смеси из камеры горения 16, подходящие через вырезы в цилиндрическом корпусе камеры зажигания в области расширения 19, в совмещенные с ними каналы в лопастях ротора, входящих в камеру расширения 7, и далее через сопла 8.In FIG. 19 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line aa, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the expansion region when the rotor rotates 45 °. During the rotation of the rotor, expansion chambers Kr1 and Kr2 were formed, into which the combustion gases of the fuel mixture from the
На Фиг. 20 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия при повороте ротора на 45°. Задвижка области сжатия 13 выдвинута. Лопасть ротора, входящая в область сжатия 6, при вращении ротора 2 сжимает топливную смесь в камере Кс1 и открывает пространство в камере Кс2, куда засасывается топливная смесь из канала подачи топливной смеси 24. Клапан 23 открыт, клапан 22 закрыт, задвижка 26 задвинута. Вырез в вале ротора в области сжатия 9 не совмещен с вырезами в цилиндрическом корпусе камеры зажигания в области сжатия 20 и 27, и, следовательно, топливная смесь из камеры Кс1 не поступает в камеру сгорания 16, в которой происходит сгорание топливной смеси, из камеры Кс2, поступившей в нее при предшествующем полуцикле работы двигателя.In FIG. 20 is a cross-sectional view of a two-bladed motor along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression region when the rotor rotates 45 °. The valve of the
На Фиг. 21 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающие общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения при повороте ротора на 90°. Камеры расширения Кр1 и Кр2 в которые поступают газы горения топливной смеси из камеры горения 16, подходящие через вырезы в цилиндрическом корпусе камеры зажигания в области расширения 19, в пока еще совмещенные с ними каналы в лопастях ротора входящих в камеру расширения 7, и далее через сопла 8, продолжают расширяться.In FIG. 21 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line aa, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the expansion region when the rotor rotates 90 °. The expansion chambers Kr1 and Kr2 into which the combustion gases of the fuel mixture enter from the
На Фиг. 22 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающие общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия при повороте ротора на 90°. Задвижка области сжатия 13 выдвинута. Лопасть ротора входящая в область сжатия 6, при вращение ротора 2, продолжает сжимать топливную смесь в камере Кс1, и расширять пространство в камере Кс2, куда засасывается топливная смесь из канала подачи топливной смеси 24. Клапан 23 открыт, клапан 22 закрыт, задвижка 26 задвинута. Вырез в вале ротора в области сжатия 9 по прежнему не совмещен с вырезами в цилиндрической корпусе камеры зажигания в области сжатия 20 и 27 и, следовательно, топливная смесь из камеры Кс1 не поступает в камеру сгорания 16, в которой происходит сгорание топливной смеси из камеры Кс2, поступившей в нее при предшествующим полуцикле работы двигателя.In FIG. 22 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression region when the rotor rotates 90 °. The valve of the
На Фиг. 23 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения при повороте ротора на 135°. Газы горения топливной смеси из камеры горения 16 перестали поступать в камеры Кр1 и Кр2, так как вырезы в цилиндрическом корпусе камеры зажигания 16 в области расширения 19, перестают быть совмещенными с каналами в лопастях ротора, входящих в камеру расширения 7. Камеры Кр1 и Кр2 продолжают расширяться под воздействием избыточного давления в них по сравнению с областями за их пределами на лопасти ротора 4.In FIG. 23 is a cross-sectional view of a two-bladed motor along line aa, showing the general layout and the ratio of the main engine elements in the expansion region when the rotor rotates 135 °. The combustion gases of the fuel mixture from the
На Фиг. 24 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия при повороте ротора на 135°. Задвижка области сжатия 13 выдвинута. Лопасть ротора, входящая в область сжатия 6, при вращении ротора 2 продолжает сжимать топливную смесь в камере Кс1 и расширять пространство в камере Кс2, куда засасывается топливная смесь из канала подачи топливной смеси 24. Клапан 23 открыт, клапан 22 закрыт, задвижка 26 задвинута. Вырез в вале ротора в области сжатия 9 подходит к вырезу в цилиндрическом корпусе камеры зажигания в области сжатия 27, и, следовательно, сжатая топливная смесь из камеры Кс1 скоро сможет поступать в камеру сгорания 16, из которой стравливается остаточное давление газов горения через вырез в цилиндрическом корпусе камеры зажигания 28, совмещенный с ним в этот момент один из каналов в корпусе ротора 29, и далее через канал в корпусе двигателя 30, как показано на Фиг. 29.In FIG. 24 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression region when the rotor rotates 135 °. The valve of the
На Фиг. 25 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения при достижении ротором положения окончания процесса расширения. Задвижки области расширения 12 выдвинуты и не мешают движению лопастей ротора, входящих в зону расширения 4, по инерции. Вырезы в цилиндрическом корпусе камеры зажигания 16 в области расширения 19 не совмещены с каналами в лопастях ротора, входящих в камеру расширения 7. Остаточные газы горения покидают область расширения через выхлопные отверстия в корпусе двигателя 23.In FIG. 25 is a cross-sectional view of a two-blade engine along line aa, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the expansion region when the rotor reaches the end position of the expansion process. The valves of the
На Фиг. 26 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия на последней стадии процесса сжатия топливной смеси и выдавливания ее в камеру зажигания. Лопасть ротора, входящая в область сжатия 6, при вращении ротора 2, выравнивает сжатую топливную смесь из сокращающейся камеры Кс1 в камеру зажигания 16. Камера Кс2, куда засасывается топливная смесь из канала подачи топливной смеси 24 на последней стадии расширения. Клапан 23 открыт, клапан 22 закрыт, задвижка 26 задвинута. Вырез в вале ротора в области сжатия 9 совмещен с вырезом в цилиндрическом корпусе камеры зажигания в области сжатия 27, сжатая топливная смесь из камеры Кс1 поступает в камеру сгорания 16, из которой ранее стравлено остаточное давление газов горения через вырез в цилиндрическом корпусе камеры зажигания 28, совмещенный с ним в этот момент один из каналов в корпусе ротора 29, и далее через канал в корпусе двигателя 30, как показано на Фиг. 29.In FIG. 26 is a cross-sectional view of a two-bladed engine along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression region at the last stage of the compression process of the fuel mixture and squeezing it into the ignition chamber. When the
На Фиг. 27 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии а-а, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области расширения при достижении ротором полуцикла оборота. Ротор совершил оборот на 180° и находится в начале нового полуцикла (нулевой точки). Лопасти ротора, входящие в область расширения 4, максимально приближены к задвижкам области расширения 12, задвинутым внутрь корпуса двигателя. Каналы в лопастях ротора, входящих в камеру расширения 7 ,находятся напротив вырезов в цилиндрическом корпусе камеры зажигания в области расширения 19.In FIG. 27 is a cross-sectional view of a two-bladed engine along line aa, showing the general layout and the ratio of the main engine elements in the expansion area when the rotor reaches the half-cycle of revolution. The rotor has rotated 180 ° and is at the beginning of a new half-cycle (zero point). The rotor blades included in the
На Фиг. 28 представлено поперечное сечение двухлопастного двигателя по линии б-б, показывающее общую схему и соотношение основных элементов двигателя в области сжатия при достижении ротором полуцикла оборота. Ротор совершил оборот на 180° и находится в начале нового полуцикла (нулевой точки). Задвижки области сжатия 13 и 26 задвинуты внутрь корпуса двигателя. Область сжатия разделена на две камеры Кс1 и Кс2. Камера Кс1 полностью занята лопастью ротора, входящей в область сжатия 6. Клапан канала подачи топливной смеси 22 открыт, топливная смесь готова поступать в камеру Кс1 через топливный канал 22. Камера Кс2 заполнена топливной смесью. Клапан 25 закрыт, топливная смесь по каналу 24 в камеру Кс2 не поступает. Вырез в вале ротора 9 не совмещен с вырезами в цилиндрическом корпусе камеры зажигания в области сжатия 20 и 27, и, следовательно, топливная смесь из камеры Кс2 не поступает в камеру сгорания 16, которая заполнена сжатой топливной смесью из камеры Кс1, поступившей в нее при предшествующем полуцикле работы двигателя.In FIG. 28 is a cross-sectional view of a two-bladed engine along line b-b, showing a general diagram and the ratio of the main engine elements in the compression region when the rotor reaches the half-cycle revolution. The rotor has rotated 180 ° and is at the beginning of a new half-cycle (zero point). The valves of the
При воспламенении топливной смеси в камере зажигания 16 ротор получит новый импульс к движению, и следующий полуцикл его работы начнется с позиции, отраженной на Фиг. 17-18.When the fuel mixture is ignited in the
При варианте четырехлопастного ротора двигатель будет работать четверть циклами, когда за один оборот ротора на 360° двигатель будет четыре раза проходить нулевую точку.In the case of a four-blade rotor, the engine will operate for a quarter cycle, when the engine will pass the zero point four times in one 360 ° rotation of the rotor.
На Фиг. 30-33 показаны поперечные сечения четырехлопастного роторного двигателя в области расширения в нулевой точке Фиг. 30 и при повороте ротора на 45° Фиг. 32, и в области сжатия в нулевой точке Фиг. 31 и при повороте ротора на 45° Фиг. 33.In FIG. 30-33 show cross-sections of a four-blade rotary engine in the expansion region at the zero point of FIG. 30 and when the rotor rotates 45 °, FIG. 32, and in the compression region at the zero point of FIG. 31 and when the rotor rotates 45 °, FIG. 33.
Соответственно, в области расширения четырехлопастного моторного двигателя будут образованы четыре камеры расширения - Кр1, Кр2, Кр3, Кр4, а в области сжатия четыре камеры - Кс1, Кс2, Кс3, Кс4, две из которых будут в стадии сжатия топливной смеси - на Фиг. 33 Кс1 и Кс3 и две в стадии засасывания топливной смеси - на Фиг. 33 Кс2 и Кс4.Accordingly, four expansion chambers — Kr1, Kr2, Kr3, Kr4 — will be formed in the expansion region of the four-bladed motor engine, and four chambers — Kc1, Ks2, Ks3, Ks4 — two of which will be in the compression stage of the fuel mixture — in FIG. 33 Kc1 and Kc3 and two in the stage of suction of the fuel mixture - in FIG. 33 Ks2 and Ks4.
Таким образом, за полный круг вращения ротора для двухлопастного двигателя:Thus, for the full circle of rotation of the rotor for a two-blade engine:
в камере сжатия происходят:in the compression chamber occur:
• два цикла сжатия топливной смеси;• two compression cycles of the fuel mixture;
• два цикла засасывания топливной смеси.• two cycles of suction of the fuel mixture.
В рабочей камере роторного двигателя происходят:In the working chamber of a rotary engine occur:
• два цикла расширения газов горения;• two cycles of expansion of combustion gases;
• два цикла удаления остаточных газов горения.• two cycles of removal of residual combustion gases.
В камере зажигания роторного двигателя происходят:In the ignition chamber of a rotary engine occur:
• два цикла засасывания топливной смеси;• two cycles of suction of the fuel mixture;
• два цикла зажигания топливной смеси;• two ignition cycles of the fuel mixture;
• два цикла стравливания избыточного давления остаточных газов горения.• two cycles of venting of excess pressure of residual combustion gases.
Ротор получает энергию вращения:The rotor receives rotation energy:
• от давления расширения газов сгорания топлива на лопасти ротора;• from the expansion pressure of the combustion gases on the rotor blades;
• от реактивной отдачи исходящих под давлением из лопастей ротора газов сгорания топлива.• from reactive recoil of fuel combustion gases emanating under pressure from the rotor blades.
Раздельное положение камеры сжатия, расширения и сгорания роторного двигателя позволяет делать их размеры такими, что в процессе расширения газов сгорания после совершения ими полезной работы на выходе из рабочей камеры двигателя можно получать остаточное их давление близким к атмосферному, то есть полностью использовать энергию расширения газов сгорания топлива.The separate position of the compression, expansion and combustion chamber of the rotary engine allows them to be dimensioned so that during the expansion of the combustion gases after they have done useful work at the outlet of the engine’s working chamber, their residual pressure can be obtained close to atmospheric, that is, to fully use the energy of expansion of the combustion gases fuel.
С увеличением числа лопастей ротора и задвижек двигателя пропорционально увеличивается количество рабочих циклов двигателя при одном обороте ротора.With an increase in the number of rotor blades and engine valves, the number of engine operating cycles proportionally increases at one revolution of the rotor.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016143514A RU2645784C1 (en) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | Three-zone multi-blade rotary internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016143514A RU2645784C1 (en) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | Three-zone multi-blade rotary internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2645784C1 true RU2645784C1 (en) | 2018-02-28 |
Family
ID=61568304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016143514A RU2645784C1 (en) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | Three-zone multi-blade rotary internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2645784C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688046C1 (en) * | 2018-05-11 | 2019-05-17 | Алексей Маратович Рогульченко | Three-zone multiblade rotary internal combustion engine with concentric arrangement of working zones in engine rotor |
RU2703431C1 (en) * | 2018-09-21 | 2019-10-16 | Алексей Маратович Рогульченко | Three-zone multiblade centrifugal rotary internal combustion engine with concentric arrangement of working zones in engine rotor |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB633596A (en) * | 1946-01-11 | 1949-12-19 | Cie Normande D Etudes Pour L A | Improvements in rotary internal combustion engines |
US3298331A (en) * | 1965-04-15 | 1967-01-17 | James L Butler | Rotary heat engine |
US3823695A (en) * | 1973-06-04 | 1974-07-16 | W Swartz | Rotary engine |
US4245597A (en) * | 1977-10-20 | 1981-01-20 | Thill Ernest M | Split cycle heat engines |
RU2407899C1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-12-27 | Александр Дмитриевич Мезин | Rotary piston ice |
US20140308147A1 (en) * | 1998-07-31 | 2014-10-16 | Texas A&M University | Gerotor apparatus for a quasi-isothermal brayton cycle engine |
RU2577912C2 (en) * | 2010-12-16 | 2016-03-20 | Ган ЛИ | Rotary engine and its rotor assembly |
-
2016
- 2016-11-07 RU RU2016143514A patent/RU2645784C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB633596A (en) * | 1946-01-11 | 1949-12-19 | Cie Normande D Etudes Pour L A | Improvements in rotary internal combustion engines |
US3298331A (en) * | 1965-04-15 | 1967-01-17 | James L Butler | Rotary heat engine |
US3823695A (en) * | 1973-06-04 | 1974-07-16 | W Swartz | Rotary engine |
US4245597A (en) * | 1977-10-20 | 1981-01-20 | Thill Ernest M | Split cycle heat engines |
US20140308147A1 (en) * | 1998-07-31 | 2014-10-16 | Texas A&M University | Gerotor apparatus for a quasi-isothermal brayton cycle engine |
RU2407899C1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-12-27 | Александр Дмитриевич Мезин | Rotary piston ice |
RU2577912C2 (en) * | 2010-12-16 | 2016-03-20 | Ган ЛИ | Rotary engine and its rotor assembly |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688046C1 (en) * | 2018-05-11 | 2019-05-17 | Алексей Маратович Рогульченко | Three-zone multiblade rotary internal combustion engine with concentric arrangement of working zones in engine rotor |
RU2703431C1 (en) * | 2018-09-21 | 2019-10-16 | Алексей Маратович Рогульченко | Three-zone multiblade centrifugal rotary internal combustion engine with concentric arrangement of working zones in engine rotor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2007065976A1 (en) | Pump or motor | |
US3298331A (en) | Rotary heat engine | |
RU2645784C1 (en) | Three-zone multi-blade rotary internal combustion engine | |
JP2017172574A (en) | One stroke internal combustion engine | |
US4024840A (en) | Engine and compressor arrangement | |
RU2400115C1 (en) | Female part of button fastener | |
ITPR20070071A1 (en) | DEVICE TO CONVERT ENERGY. | |
RU2538990C1 (en) | Rotor-piston internal combustion engine | |
CN108286462B (en) | Engine with a motor | |
RU2629525C1 (en) | Orbital internal combustion engine | |
CN211038838U (en) | Generator based on detonation engine | |
RU2703431C1 (en) | Three-zone multiblade centrifugal rotary internal combustion engine with concentric arrangement of working zones in engine rotor | |
RU2310081C2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
KR20040010674A (en) | Operating Method for a Rotary Engine and a Rotary Internal-Combustion Engine | |
CN207348960U (en) | Eccentric rotor engine and engine system | |
RU2699864C1 (en) | Volumetric type rotary machine | |
CN107701300A (en) | Eccentric rotor engine and engine system | |
RU2606035C1 (en) | Rotary-vane engine with separate rotary combustion chamber | |
WO2019150336A1 (en) | Rotary engine | |
GB2104154A (en) | Rotary positive-displacement fluid-machines | |
RU2723266C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU2743607C1 (en) | Rotary-blade internal combustion engine | |
RU2763245C1 (en) | Two-rotor two-cycle internal combustion engine | |
US3176665A (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
RU2413078C2 (en) | Rotory ait engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201108 |