RU87465U1

RU87465U1 - ROTOR-PISTON ENGINE

Info

Publication number: RU87465U1
Application number: RU2009117842/22U
Authority: RU
Inventors: Федор Камильевич Глумов
Original assignee: Федор Камильевич Глумов
Priority date: 2009-05-12
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2009-10-10

Abstract

1. Роторно-поршневой двигатель, содержащий неподвижный полый корпус, установленный в корпусе с возможностью вращения ротор с элементами, образующими как минимум две рабочие камеры двигателя, элементы подачи рабочего тела в рабочие камеры двигателя и элементы газообмена для выхода газа из рабочих камер двигателя, отличающийся тем, что по крайней мере один элемент подачи рабочего тела представляет собой сопло Лаваля, содержащее расположенные на входе сопла свечу зажигания и управляемые форсунки подачи горючего, окислителя и также воды или водяного пара. ! 2. Роторно-поршневой двигатель по п.1, отличающийся тем, что содержит, по крайней мере, один коммутируемый перепускной канал между рабочими камерами двигателя для передачи плазмы из одной камеры в другую, а сопло Лаваля содержит расположенную на входе сопла форсунку для подачи плазмы, соединенную с указанным перепускным каналом. ! 3. Роторно-поршневой двигатель по п.1, отличающийся тем, что содержит расположенную на выходе сопла форсунку подачи дополнительной воды. ! 4. Роторно-поршневой двигатель по п.1, отличающийся тем, что содержит конический шток, установленный в критическом сечении сопла Лаваля с возможностью регулируемого перемещения вдоль оси сопла и возможностью подачи на него электрического потенциала.1. A rotary piston engine containing a stationary hollow housing mounted in the housing with the possibility of rotation of the rotor with elements forming at least two working chambers of the engine, elements for supplying a working fluid to the working chambers of the engine and gas exchange elements for the exit of gas from the working chambers of the engine, characterized the fact that at least one supply element of the working fluid is a Laval nozzle containing a spark plug located at the inlet of the nozzle and controlled nozzles for supplying fuel, oxidizer and also water or steam. ! 2. The rotary piston engine according to claim 1, characterized in that it comprises at least one switched bypass channel between the working chambers of the engine for transferring plasma from one chamber to another, and the Laval nozzle contains a nozzle for supplying plasma located at the nozzle inlet connected to the specified bypass channel. ! 3. The rotary piston engine according to claim 1, characterized in that it comprises a nozzle for supplying additional water located at the outlet of the nozzle. ! 4. The rotary piston engine according to claim 1, characterized in that it contains a conical rod installed in the critical section of the Laval nozzle with the possibility of adjustable movement along the axis of the nozzle and the possibility of applying electric potential to it.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно, к роторно-поршневым двигателям, и может быть использовано в энергомашиностроении, тепловозостроении, судостроении, авиации и тракторо- и автомобилестроении.The utility model relates to the field of engine building, namely, to rotary piston engines, and can be used in power engineering, diesel locomotive, shipbuilding, aviation, and tractor and car manufacturing.

Уровень техникиState of the art

Известен роторно-поршневой двигатель Ванкеля, включающий цилиндрический корпус (статор) и трехгранный ротор-поршень. Внутренняя поверхность корпуса (цилиндра) в поперечном сечении выполнена по эпитрохоиде. Внутри корпуса движется трехгранный ротор-поршень, который постоянно разделяет камеру на рабочие зоны, в которых происходят впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. При этом роль поршней выполняют три стороны ротора, а на углах ротора установлены уплотнения. Ротор-поршень установлен свободно на эксцентрике вала и соединен с зубчатым колесом с внутренними зубьями, обкатывающимися вокруг неподвижной шестерни с наружными зубьями, ось которой совпадает с осью эксцентрикового вала (Ротопоршневые двигатели [сб. статей]. Госуд. союзный научно-исследовательский тракторный институт. Труды НАТИ). Выпуск 179. М. ОНТИ, 1968 (с.11-14).Known rotary piston Wankel engine, comprising a cylindrical housing (stator) and a trihedral rotor piston. The inner surface of the body (cylinder) in cross section is made according to the epitrochoid. Inside the case, a triangular rotor-piston moves, which constantly divides the chamber into working areas in which inlet, compression, stroke and exhaust occur. The role of the pistons is played by three sides of the rotor, and seals are installed at the corners of the rotor. The rotor piston is mounted freely on the shaft eccentric and is connected to the gearwheel with internal teeth rolling around the stationary gear with the external teeth, the axis of which coincides with the axis of the eccentric shaft (Rotor-piston engines [collection of articles]. State. All-Union Tractor Research Institute. Proceedings of NATI). Issue 179. M. ONTI, 1968 (p. 11-14).

Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного решений, заключаются в наличии полого корпуса с цилиндрической внутренней поверхностью и ротора, установленного внутри корпуса с возможностью вращения.Signs that are common to the known and claimed solutions are the presence of a hollow body with a cylindrical inner surface and a rotor mounted rotatably inside the body.

Причина, препятствующая получению в известном техническом решении требуемого технического результата, заключается в том, что ротор (ротор-поршень) установлен на эксцентрике вала и соединен с зубчатым колесом внутренними зубьями, обкатывающимися вокруг неподвижной шестерни с наружными зубьями, ось которой совпадает с осью эксцентрикового вала.The reason that prevents obtaining the required technical result in a known technical solution is that the rotor (rotor-piston) is mounted on the cam eccentric and is connected to the gear by internal teeth rolling around the stationary gear with external teeth, the axis of which coincides with the axis of the eccentric shaft .

Наиболее близким аналогом (прототипом) является роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, внутренняя рабочая поверхность которого выполнена в виде прямого кругового цилиндра с двумя торцевыми крышками, ротор, эксцентрично установленный в корпусе и имеющий радиальные пазы, в которых установлены лопасти с возможностью перемещения в этих пазах и скольжения своими рабочими гранями по внутренней рабочей поверхности корпуса в процессе вращения ротора, а также системы топливоподачи и газообмена, при этом ротор и корпус выполнены сплошными из волокнистого углерод-углеродного композита или термостойкой керамики, лопасти - в виде пакета пластин из углеграфитовой композиции, а в теле ротора между пазами выполнены камеры сгорания в виде цилиндрических или сферических углублений (Патент RU №2011866 C1, M. кл. F02B 53/00, опубликовано 1990.04.30).The closest analogue (prototype) is a rotary piston internal combustion engine containing a housing, the inner working surface of which is made in the form of a direct circular cylinder with two end caps, a rotor eccentrically mounted in the housing and having radial grooves in which the blades are mounted for movement in these grooves and sliding with their working faces along the inner working surface of the housing during the rotation of the rotor, as well as the fuel supply and gas exchange systems, while the rotor the casing is made of solid carbon-carbon composite or heat-resistant ceramic, the blades are in the form of a package of plates of carbon-graphite composition, and the combustion chambers are made in the form of cylindrical or spherical recesses in the body of the rotor between the grooves (Patent RU No. 20111866 C1, M. class. F02B 53/00, published 1990.04.30).

Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного решений, заключаются в наличии корпуса и установленного в корпусе ротора, а также в наличии расположенных в стенке корпуса элементов подачи рабочего тела и элементов газообмена.Signs that are common to the known and claimed solutions are the presence of a housing and a rotor installed in the housing, as well as the presence of working medium supply elements and gas exchange elements located in the housing wall.

Причина, препятствующая получению в известном техническом решении требуемого технического результата, заключается в том, что:The reason that impedes the receipt of the required technical result in a known technical solution is that:

1) в роторе имеются радиальные пазы, в которых установлены лопасти, движущиеся в процессе работы двигателя возвратно-поступательно относительно ротора и одновременно скользящие своими рабочими гранями по внутренней рабочей поверхности корпуса, что усложняет конструкцию двигателя и снижает его надежность;1) there are radial grooves in the rotor, in which blades are installed that move during the operation of the engine reciprocating relative to the rotor and at the same time slide with their working faces along the inner working surface of the housing, which complicates the design of the engine and reduces its reliability;

2) ротор установлен в корпусе с эксцентриситетом относительно оси симметрии внутренней рабочей поверхности корпуса, что является причиной существенной неуравновешенности внутренних сил двигателя;2) the rotor is installed in the housing with an eccentricity relative to the axis of symmetry of the inner working surface of the housing, which is the reason for a significant imbalance of the internal forces of the engine;

3) в качестве рабочего тела используются продукты сгорания углеводородного горючего (бензин, солярка, газ).3) the products of combustion of hydrocarbon fuels (gasoline, diesel fuel, gas) are used as a working fluid.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в упрощении конструкции двигателя, повышении его надежности, в уменьшении действия на двигатель внутренних неуравновешенных сил в процессе вращения ротора, в экономии углеводородного горючего.The problem the utility model aims to solve is to simplify the design of the engine, increase its reliability, reduce the action of internal unbalanced forces on the engine during rotor rotation, and save hydrocarbon fuel.

Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в исключении из двигателя элементов, движущихся возвратно-поступательно относительно ротора, в устранении эксцентриситета ротора относительно внутренней рабочей поверхности корпуса, в использовании воды или водяного пара в качестве рабочего тела.The technical result that mediates the solution of this problem is to exclude elements moving reciprocating relative to the rotor from the engine, to eliminate the rotor eccentricity relative to the inner working surface of the housing, to use water or water vapor as a working fluid.

Достигается технический результат тем, что роторно-поршневой двигатель содержит неподвижный полый корпус, установленный в корпусе с возможностью вращения ротор с элементами, образующими как минимум две рабочие камеры двигателя, элементы подачи рабочего тела в рабочие камеры двигателя и элементы газообмена для выхода газа из рабочих камер двигателя, при этом по крайней мере один элемент подачи рабочего тела представляет собой сопло Лаваля, содержащее расположенные на входе сопла свечу зажигания и управляемые форсунки подачи горючего, окислителя, и также воды или водяного пара.The technical result is achieved in that the rotary piston engine comprises a stationary hollow body installed in the housing with the possibility of rotation of the rotor with elements forming at least two working chambers of the engine, elements for supplying a working fluid to the working chambers of the engine and gas exchange elements for gas to exit the working chambers engine, while at least one feed element of the working fluid is a Laval nozzle containing a spark plug located at the inlet of the nozzle and a controlled fuel supply nozzle, kislitelya, and also water or water vapor.

Достигается технический результат также тем, что роторно-поршневой двигатель содержит по крайней мере один коммутируемый перепускной канал между рабочими камерами двигателя для передачи плазмы из одной камеры в другую, а сопло Лаваля содержит расположенную на входе сопла форсунку для подачи плазмы, соединенную с указанным перепускным каналом.The technical result is also achieved by the fact that the rotary piston engine contains at least one switched bypass channel between the working chambers of the engine for transferring plasma from one chamber to another, and the Laval nozzle contains a nozzle for supplying plasma located at the inlet of the nozzle connected to the specified bypass channel .

Достигается технический результат также тем, что роторно-поршневой двигатель содержит расположенную на выходе сопла форсунку подачи дополнительной воды.The technical result is also achieved by the fact that the rotary piston engine comprises an additional water nozzle located at the outlet of the nozzle.

Достигается технический результат также тем, что роторно-поршневой двигатель содержит конический шток, установленный в критическом сечении сопла Лаваля с возможностью регулируемого перемещения вдоль оси сопла и возможностью подачи на него электрического потенциала.The technical result is also achieved by the fact that the rotary piston engine contains a conical rod installed in the critical section of the Laval nozzle with the possibility of adjustable movement along the axis of the nozzle and the possibility of applying electric potential to it.

Новые признаки заявленного технического решения заключаются в выполнении элемента подачи рабочего тела в виде сопла Лаваля, содержащего расположенные на входе сопла свечу зажигания и управляемые форсунки подачи горючего, окислителя, а также воды или водяного пара. Новые признаки также заключаются в наличии коммутируемого перепускного канала между рабочими камерами двигателя, а также в наличии расположенной на выходе сопла форсунку подачи дополнительной воды.New features of the claimed technical solution consist in the implementation of the feed element of the working fluid in the form of a Laval nozzle containing a spark plug located at the inlet of the nozzle and controlled nozzles for supplying fuel, oxidizer, and also water or water vapor. New features also include the presence of a switched bypass channel between the working chambers of the engine, as well as the presence of an additional water nozzle located at the nozzle exit.

Перечень фигур чертежейList of drawings

На фиг.1 схематично показан роторно-поршневой двигатель (в поперечном сечении); на фиг.2 отдельно показана рабочая камера двигателя (объемное углубление в роторе); фиг.3 отдельно показано сопло Лаваля (элемент подачи рабочего тела).Figure 1 schematically shows a rotary piston engine (in cross section); figure 2 separately shows the working chamber of the engine (volume cavity in the rotor); figure 3 separately shows the Laval nozzle (feed element of the working fluid).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной моделиInformation confirming the feasibility of implementing a utility model

Роторно-поршневой двигатель содержит неподвижный полый корпус 1, выполняющий функцию статора двигателя; при этом корпус имеет внутреннюю рабочую поверхность 2 по форме прямого кругового цилиндра (т.е. направляющая поверхности 2 имеет форму окружности, а с торцов корпус закрыт крышами). Внутри корпуса 1 соосно с цилиндром его внутренней рабочей поверхности 2 установлен ротор 3, выполненный в виде прямого кругового цилиндра с боковой поверхностью 4, сопряженной с рабочей поверхностью 2 корпуса (статора) 1. В роторе со стороны его боковой поверхности 4 выполнены по крайней мере две рабочие камеры 5 двигателя в виде объемных углублений. Между поверхностью 2 корпуса и поверхностью 4 ротора установлены уплотнительные элементы 6 (показано четыре уплотнительных элемента). Двигатель также содержит установленные в роторе 3 элементы 7 подачи рабочего тела и как минимум один элемент газообмена (не показан). Кроме того, рабочая камера 5 (объемное углубление в роторе) имеет два типа поверхностей - движущую поверхность и тормозящую поверхность. В приведенном на фиг.2 примере рабочая камера 5 выполнена в виде пирамиды с прямоугольным основанием ABCD, являющимся движущей поверхностью рабочей камеры 5, и вершиной Е. При этом тормозящей поверхностью рабочей камеры 5 является боковая грань ADE указанной пирамиды. Указанные поверхности (основание ABCD и боковая грань ADE) выделяются как движущая и тормозящая вследствие того, что нормаль к поверхности ABCD ориентирована в направлении вращения ротора 3 (по часовой стрелке относительно рисунка), а нормаль к поверхности ADE ориентирована в против направлении вращения ротора 3 (против часовой стрелки относительно рисунка); при этом эффективная площадь поверхности ABCD (площадь прямоугольника) превышает эффективную площадь поверхности ADE (площадь треугольника). Что касается других граней пирамиды (ABE и DCE), то они в рабочем процессе участвуют в незначительной степени, так как, во-первых, площади этих граней равны между собой, а нормали к ним ориентированы противоположно друг к другу, а во-вторых, очень малый угол между плоскостью вращения ротора и гранями ABE и DCE обуславливает маленькую тормозящую силу, т.к. нормаль раскладывается по правилу параллелограмма. При этом элемент 7 подачи рабочего тела установлен в рабочей камере на грани ABCD. Кроме того, в роторе 3 по его оси 8 выполнен продольный (осевой) канал 9, от которого отходит по крайней мере один поперечный канал 10, соединяющий указанный продольный канал с элементом 7 подачи рабочего тела. Каждый элемент 7(1) и 7(2) подачи рабочего тела установлен так, что поток истекающего из него рабочего тела направлен от грани ABCD в направлении к внутренней поверхности корпуса (как показано двойной стрелкой на фиг.1), что дополнительно к силе, обусловленной давлением газа внутри углубления 5 и тем самым вращающей ротор 3, добавляет динамическую составляющую.The rotary piston engine comprises a stationary hollow body 1, which performs the function of a stator of the engine; however, the housing has an inner working surface 2 in the shape of a straight circular cylinder (i.e., the guide surface 2 has the shape of a circle, and the ends are closed by roofs). Inside the housing 1, a rotor 3 is mounted coaxially with the cylinder of its inner working surface 2, made in the form of a straight circular cylinder with a side surface 4, conjugated with the working surface 2 of the housing (stator) 1. At least two are made in the rotor from the side of its side surface 4 working chambers 5 of the engine in the form of volumetric recesses. Between the housing surface 2 and the rotor surface 4, sealing elements 6 are installed (four sealing elements are shown). The engine also contains installed in the rotor 3 elements 7 of the supply of the working fluid and at least one gas exchange element (not shown). In addition, the working chamber 5 (volume cavity in the rotor) has two types of surfaces - a moving surface and a braking surface. In the example of FIG. 2, the working chamber 5 is made in the form of a pyramid with a rectangular base ABCD, which is the moving surface of the working chamber 5, and the vertex E. Moreover, the braking surface of the working chamber 5 is the side face ADE of the pyramid. The indicated surfaces (base ABCD and side face ADE) are distinguished as moving and braking due to the fact that the normal to the surface ABCD is oriented in the direction of rotation of the rotor 3 (clockwise relative to the figure), and the normal to the surface of ADE is oriented in the opposite direction of rotation of the rotor 3 ( counterclockwise relative to the picture); the effective surface area ABCD (rectangle area) exceeds the effective surface area ADE (triangle area). As for the other faces of the pyramid (ABE and DCE), they participate in the work process to a small extent, since, firstly, the areas of these faces are equal to each other, and the normals to them are oriented opposite to each other, and secondly, a very small angle between the plane of rotation of the rotor and the faces ABE and DCE causes a small braking force, because the normal is expanded according to the parallelogram rule. At the same time, the working fluid supply element 7 is installed in the working chamber on the edge ABCD. In addition, in the rotor 3 along its axis 8 a longitudinal (axial) channel 9 is made, from which at least one transverse channel 10 connecting the specified longitudinal channel with the working fluid supply element 7 departs. Each element 7 (1) and 7 (2) of the supply of the working fluid is installed so that the flow of the working fluid flowing from it is directed from the face ABCD towards the inner surface of the housing (as shown by the double arrow in figure 1), which is in addition to the force due to the pressure of the gas inside the recess 5 and thereby the rotating rotor 3, adds a dynamic component.

Двигатель также содержит по крайней мере один элемент газообмена (не показан), который расположен в роторе двигателя.The engine also contains at least one gas exchange element (not shown), which is located in the rotor of the engine.

Двигатель также снабжен по крайней мере одним коммутируемым перепускным каналом 11 между рабочими камерами двигателя (элементы коммутации не показаны). Канал 11 предназначен для управляемой (дозированной) передачи плазмы из одной рабочей камеры 5 в другую, например, из камеры 5(1) в камеру 5(2) или наоборот с использованием соответствующего элемента подачи рабочего тела (сопла Лаваля), соответственно, 7(2) или 7(1).The engine is also equipped with at least one switched bypass channel 11 between the working chambers of the engine (switching elements are not shown). Channel 11 is designed for controlled (dosed) transfer of plasma from one working chamber 5 to another, for example, from chamber 5 (1) to chamber 5 (2) or vice versa using the corresponding supply element of the working fluid (Laval nozzle), respectively, 7 ( 2) or 7 (1).

Элемент подачи рабочего тела 7(1) или 7(2) представляет собой сопло Лаваля 12 (фиг.3). При этом, на входе сопла установлены форсунки подачи горючего 12, окислителя 13, воды (или водяного пара) 14 и плазмы 15. Кроме того, в критическом сечении сопла установлен конический шток 16 с возможностью регулируемого перемещения вдоль оси сопла, на который во время работы двигателя подается электрический потенциал (относительно корпуса 12), а на выходе сопла уставлена форсунка 17 для подачи дополнительной воды.The feed element of the working fluid 7 (1) or 7 (2) is a Laval nozzle 12 (figure 3). At the same time, nozzles for supplying fuel 12, oxidizer 13, water (or water vapor) 14 and plasma 15 are installed at the nozzle inlet. In addition, a conical rod 16 is mounted in the critical section of the nozzle with the possibility of adjustable movement along the nozzle axis, onto which, during operation the electric potential is supplied to the engine (relative to the housing 12), and at the nozzle exit the nozzle 17 is fixed for supplying additional water.

Работа роторно-поршневого двигателя заключается в следующем.The operation of a rotary piston engine is as follows.

В сопло Лаваля, например 7(1) рабочей камеры 5(1) (фиг.1) при помощи его форсунок 12 и 13 (фиг.3) первоначально, т.е. в момент запуска двигателя подают горючее (например, бензин) и окислитель (например, воздух), при этом горючее поджигают при помощи свечи зажигания (не показана), вследствие чего в сопле 7(1) образуется плазма, поступающая в рабочую камеру 5(1). Затем через форсунку 14 в сопло 7(1) подают воду или водяной пар и одновременно на шток 16 подают электрический потенциал высокого напряжения (относительно корпуса сопла). Плазма, образованная сжиганием горючего (бензина), в сочетании с действием электрического поля приводит к разложению воды на водород и кислород; водород сгорает, вследствие чего происходит существенное увеличение объема рабочего тела в камере 5(1) при относительно малом расходе бензина. Образовавшееся таким образом рабочее тело производит в камере 5(1) необходимую работу. Одновременно часть плазмы из камеры 5(1) по коммутируемому каналу 11(1) поступает в сопло Лаваля 7(2) другой рабочей камеры 5(2) через форсунку 15 этого сопла. Кроме того, в сопло Лаваля 7(2) через его форсунку 14 подают воду или водяной пар, а на шток 16 этого сопла подают высокий электрический потенциал. Под действием плазмы, поступившей по коммутируемому каналу 11(1), и электрического поля между штоком 16 и корпусом сопла происходит разложение воды в сопле Лаваля 7(2) с образованием водорода и кислорода. Водород под действием плазмы сгорает, вследствие чего в сопле 7(2) образуется рабочее тело, поступающее в камеру 5(2) и производящее там необходимую работу. В сопло Лаваля 7(2) одновременно с водой и плазмой может подаваться бензин (форсунка 12), а также воздух (форсунка 13), что увеличит объем рабочего тела. Кроме того, через форсунку 17 каждого сопла Лаваля подают дополнительную воду, которая в зависимости от режима работы двигателя, определяемого бортовым компьютером, может либо разлагаться на водород и кислород, увеличивая тем самым количество топлива и окислителя в камере, либо превращаться в пар, который далее производит работу в качестве рабочего тела (режим паровой машины).Into the Laval nozzle, for example 7 (1) of the working chamber 5 (1) (Fig. 1) using its nozzles 12 and 13 (Fig. 3) initially, i.e. at the time of starting the engine, fuel (e.g. gasoline) and an oxidizing agent (e.g. air) are supplied, while the fuel is ignited with a spark plug (not shown), as a result of which plasma is introduced into the nozzle 7 (1) and enters the working chamber 5 (1 ) Then, water or water vapor is supplied through the nozzle 14 to the nozzle 7 (1), and at the same time, a high voltage electric potential (relative to the nozzle body) is supplied to the rod 16. Plasma formed by burning fuel (gasoline), in combination with the action of an electric field, leads to the decomposition of water into hydrogen and oxygen; hydrogen burns, resulting in a significant increase in the volume of the working fluid in the chamber 5 (1) with a relatively low consumption of gasoline. The working fluid thus formed does the necessary work in chamber 5 (1). At the same time, part of the plasma from the chamber 5 (1) through the switched channel 11 (1) enters the Laval nozzle 7 (2) of another working chamber 5 (2) through the nozzle 15 of this nozzle. In addition, water or water vapor is supplied to the Laval nozzle 7 (2) through its nozzle 14, and a high electric potential is supplied to the rod 16 of this nozzle. Under the action of the plasma received through the switched channel 11 (1), and the electric field between the rod 16 and the nozzle body, water decomposes in the Laval nozzle 7 (2) with the formation of hydrogen and oxygen. Hydrogen under the action of plasma burns out, as a result of which a working fluid is formed in the nozzle 7 (2), which enters the chamber 5 (2) and does the necessary work there. Gasoline (nozzle 12) as well as air (nozzle 13) can be supplied to the Laval nozzle 7 (2) simultaneously with water and plasma, which will increase the volume of the working fluid. In addition, additional water is supplied through the nozzle 17 of each Laval nozzle, which, depending on the engine operating mode determined by the on-board computer, can either decompose into hydrogen and oxygen, thereby increasing the amount of fuel and oxidizer in the chamber, or turn into steam, which then performs work as a working fluid (steam engine mode).

Камеры 5(1) и 5(2) и соответствующие им сопла Лаваля 7(1) и 7(2) и коммутируемы каналы 11(1) и 11(2) симметричны: вышеописанный процесс может начинаться с камеры 5(2). Вариации режимов работы двигателя могут осуществляться в широких пределах прежде всего бортовым компьютером, который по тому или иному алгоритму открывает и закрывает форсунки 12-15 каждого сопла Лаваля. Режим работы двигателя также определяется положением штока 16 в области критического сечения сопла Лаваля.Chambers 5 (1) and 5 (2) and their corresponding Laval nozzles 7 (1) and 7 (2) and the switched channels 11 (1) and 11 (2) are symmetrical: the above process can start from camera 5 (2). Variations in engine operating modes can be carried out over a wide range, primarily by an on-board computer, which, according to one or another algorithm, opens and closes nozzles 12-15 of each Laval nozzle. The operating mode of the engine is also determined by the position of the rod 16 in the region of the critical section of the Laval nozzle.

В каждой рабочей камере 5(1) и 5(2) протекают следующие процессы.In each working chamber 5 (1) and 5 (2), the following processes occur.

Рабочее тело, находящееся под высоким давлением в камере 5, оказывает давление на движущую поверхность ABCD и тормозящую поверхность ADE (фиг.2). Поскольку эффективная площадь движущей поверхности ABCD больше эффективной площади тормозящей поверхности ADE, то и момент силы, действующей на ротор 3 в движущем направлении (по часовой стрелке относительно рисунка 1), больше момента силы, действующей на ротор в тормозящем направлении. Вследствие этого ротор 3 вращается. При повороте ротора на определенный угол при помощи элемента газообмена (не показан) сбрасывают давление газа в соответствующей камере 5. Далее цикл повторяется. При этом в двигателе нет такта расширения как такового, а энергия сгоревшего топлива сохраняется в течение определенного времени (пока не упадет давление в связи с преодолением сил трения). Таким образом, момент движущей силы, создаваемый давлением рабочего тела, тратится только на совершение полезной работы, преодоление сил трения внутри двигателя и выход газа через уплотнения 6.The working fluid under high pressure in the chamber 5 exerts pressure on the moving surface ABCD and the braking surface ADE (figure 2). Since the effective area of the moving surface ABCD is greater than the effective area of the braking surface ADE, the moment of force acting on the rotor 3 in the moving direction (clockwise relative to Figure 1) is greater than the moment of force acting on the rotor in the braking direction. As a result, the rotor 3 rotates. When the rotor is rotated by a certain angle using the gas exchange element (not shown), the gas pressure in the corresponding chamber 5 is released. Next, the cycle is repeated. At the same time, the engine does not have an expansion stroke as such, and the energy of the burned fuel is stored for a certain time (until the pressure drops due to overcoming the friction forces). Thus, the moment of the driving force created by the pressure of the working fluid is spent only on the completion of useful work, overcoming the friction forces inside the engine and the gas out through the seals 6.

В рассматриваемом двигателе отсутствуют циклы всасывания, сжатия и расширения, а цикл выхлопа происходит без применения дополнительных деталей. Кроме того, нет необходимости применять впускные и выпускные клапаны, а также их привод; полностью исключен механизм газораспределения.In the engine in question there are no suction, compression and expansion cycles, and the exhaust cycle occurs without the use of additional parts. In addition, there is no need to use inlet and outlet valves, as well as their drive; the gas distribution mechanism is completely excluded.

Claims

1. A rotary piston engine containing a stationary hollow housing mounted in the housing with the possibility of rotation of the rotor with elements forming at least two working chambers of the engine, elements for supplying a working fluid to the working chambers of the engine and gas exchange elements for gas exit from the working chambers of the engine, the fact that at least one supply element of the working fluid is a Laval nozzle containing a spark plug located at the inlet of the nozzle and controlled nozzles for supplying fuel, oxidizer and also water or steam.

2. The rotary piston engine according to claim 1, characterized in that it comprises at least one switched bypass channel between the working chambers of the engine for transferring plasma from one chamber to another, and the Laval nozzle contains a nozzle for supplying plasma located at the nozzle inlet connected to the specified bypass channel.

3. The rotary piston engine according to claim 1, characterized in that it comprises a nozzle for supplying additional water located at the outlet of the nozzle.

4. The rotary piston engine according to claim 1, characterized in that it contains a conical rod installed in the critical section of the Laval nozzle with the possibility of adjustable movement along the axis of the nozzle and the possibility of applying electric potential to it.