SK286429B6 - Rotation nose engine with internal combustion - Google Patents
Rotation nose engine with internal combustion Download PDFInfo
- Publication number
- SK286429B6 SK286429B6 SK5068-2006A SK50682006A SK286429B6 SK 286429 B6 SK286429 B6 SK 286429B6 SK 50682006 A SK50682006 A SK 50682006A SK 286429 B6 SK286429 B6 SK 286429B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- rotor
- chamber
- rotation
- fuel mixture
- internal combustion
- Prior art date
Links
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
- F01C3/00—Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members
- F01C3/02—Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged at an angle of 90 degrees
-
- 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
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/18—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C3/00—Rotary-piston machines or pumps, with non-parallel axes of movement of co-operating members, e.g. of screw type
- F04C3/02—Rotary-piston machines or pumps, with non-parallel axes of movement of co-operating members, e.g. of screw type the axes being arranged at an angle of 90 degrees
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka spaľovacích motorov s vnútorným spaľovaním a je orientovaný na koncepčnú zmenu v zabezpečovaní a uskutočňovaní dejov v činnosti piestového spaľovacieho motora.The invention relates to internal combustion internal combustion engines and is directed to a conceptual change in the provision and performance of the operation of the piston internal combustion engine.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Piestové zážihové motory a vznetové motory, ako druh spaľovacích motorov, predstavujú tepelné motory, ktoré premieňajú energiu paliva uvoľneného výbuchom a horením na mechanickú energiu. V tomto procese je hnacím médiom priamo premena chemickej energie na mechanickú a tepelnú spaľovaním. Premena sa uskutočňuje postupnosťou dejov, ktorá spočíva v príprave a v doprave paliva, palivovej zmesi alebo vzduchu, v jeho kompresii, v iniciovaní podnetu na zapálenie, v expanzii produktov horenia, na ktoré nadväzuje využitie časti vzniknutej energie na pohon mechanizmov a odvedenie splodín. Táto postupnosť dejov je pomenovaná ako pracovný obeh zážihového a vznetového motora. Pracovný obeh sa zabezpečuje zážihovými a vznetovými spaľovacími motormi, ktoré fungujú s využitím rôznych konštrukčných princípov. Všeobecne známym druhom zážihových a vznetových motorov so statickým pôsobením splodín spaľovania sú motory s priamočiarym pohybom piestov. Z týchto motorov napr. benzínový štvordobý motor pracuje v štyroch fázach, konkrétne v prvej fáze sa uskutočňuje nasávanie palivovej zmesi, ktoré je zmesou vzduchu a benzínu, v druhej fáze jeho kompresia, v tretej fáze pomocou elektrickej iskry exploduje stlačená palivová zmes a v štvrtej fáze sa odvádzajú splodiny horenia. Benzínový štvordobý motor s priamym vstrekovaním pracuje tiež v štyroch fázach, konkrétne v prvej fáze sa uskutočňuje nasávanie vzduchu, v druhej fáze jeho kompresia a následne vstreknutie paliva, v tretej fáze pomocou elektrickej iskry exploduje stlačená palivová zmes a dochádza k expanzii a v štvrtej fáze sa odvádzajú splodiny horenia. V prípade naftového spaľovacieho motora sa vo fáze kompresie stláča vzduch na výbušnú teplotu, ktorý sa v závere stláčania obohatí naftou jej vstreknutím do spaľovacieho priestoru valca, čím dôjde k výbuchu samovznietením palivovej zmesi.Piston engines and compression ignition engines, as a type of internal combustion engine, are thermal engines that convert the energy of the fuel released by the explosion and combustion into mechanical energy. In this process, the driving medium is the direct conversion of chemical energy into mechanical and thermal combustion. The conversion is accomplished by a sequence of processes consisting in the preparation and transport of fuel, fuel mixture or air, its compression, initiation of ignition, expansion of combustion products, followed by the use of part of the generated energy to drive mechanisms and exhaust. This sequence of events is named as the working cycle of the petrol and diesel engines. Working cycle is ensured by positive-ignition and compression-ignition internal combustion engines, which operate using various design principles. Generally known types of spark ignition and compression ignition engines with static action of combustion products are linear piston engines. Of these engines e.g. the four-stroke gasoline engine operates in four phases, namely in the first stage the suction of the fuel mixture, which is a mixture of air and gasoline, in the second stage of its compression, in the third stage the compressed fuel mixture explodes by electric spark; The gasoline four-stroke direct injection engine also operates in four phases, namely air intake in the first phase, air compression in the second phase, followed by fuel injection, in the third phase the compressed fuel mixture explodes with an electric spark and expands and exhausts in the fourth phase combustion products. In the case of a diesel internal combustion engine, the compressed air is compressed to an explosive temperature, which at the end of the compression is enriched with diesel by injecting it into the combustion chamber of the cylinder, causing an explosion by the auto-ignition of the fuel mixture.
Tlak premeny energie na piest zabezpečuje prenos priamočiareho pohybu piesta cez ojnicu a v spojení s excentrický uloženým kľukovým hriadeľom transformuje priamočiary pohyb na pohyb rotačný. Všeobecne na činnosť valcového motora sú potrebné aj ďalšie pohyblivé prvky: vačkový hriadeľ, ventily a rozvody k vačkovému hriadeľu.The energy conversion pressure to the piston ensures the transmission of the linear movement of the piston through the connecting rod and, in conjunction with the eccentric mounted crankshaft, transforms the linear movement into a rotary movement. In general, other movable elements are required for the operation of the cylindrical engine: the camshaft, the valves and the camshaft manifolds.
Progresívnejšiu koncepciu zabezpečovania a uskutočňovania dejov v činnosti piestového spaľovacieho motora predstavuje motor s krúživým piestom (Wankelov motor). Jeho účinnosť v porovnaní so vznetovými a zážihovými motormi je zvýšená v dôsledku použitia len minimálneho počtu rotujúcich súčiastok a absenciou súčiastok vykonávajúcich posuvný vratný pohyb. Jeho princíp spočíva v tom, že takty procesu prípravy, zapálenia paliva a využitia vzniknutej tepelnej energie vzniknutej pri explózii paliva sa uskutočňujú s využitím krúživého piesta, ktorý má tvar trojbokého sférického hranola. Krúživý trojboký piest a hriadeľ s výstredníkom sa otáčajú okolo svojich osí, ale súčasne piest sa pohybuje po obežnej dráhe danej dráhou stredu excentra hriadeľa, teda pohyb piesta je excentrický. Skriňa má vnútri valcovú plochu tvaru epitrochoidy. Bočné steny piesta sú neustále pritláčané k stenám skrine. Utesnenie krúživého piesta je zabezpečené kovovými tesniacimi lištami a piest je vybavený zaoblenými lištami. Typ motora, tvar spaľovacieho priestoru a vrchné mazanie sa prejavuje najmä v zvýšenej spotrebe paliva a mazacích olejov Wankelovho motora.A more progressive concept of securing and executing events in the operation of the piston internal combustion engine is represented by a circular piston engine (Wankel engine). Its efficiency compared to compression ignition and petrol engines is increased due to the use of only a minimum number of rotating components and the absence of components performing sliding reciprocating motion. Its principle is that the process of preparing, igniting the fuel and utilizing the generated thermal energy generated by the fuel explosion is carried out using a circular piston having the shape of a triangular spherical prism. The circular triangular piston and the eccentric shaft rotate around their axes, but at the same time the piston moves along the orbit of the center of the shaft eccentric, that is, the movement of the piston is eccentric. The housing has an epitrochoid-shaped cylindrical surface inside. The side walls of the piston are constantly pressed against the walls of the housing. The ring piston is sealed with metal sealing strips and the piston is equipped with rounded strips. The type of engine, the shape of the combustion chamber and the top lubrication manifest themselves in particular in the increased fuel and lubricating oil consumption of the Wankel engine.
Snahou zdokonaliť parametre krúživého piesta Wankelovho motora je cieľom viacerých riešení, ktoré je možné zahrnúť do súčasného stavu techniky, ale ani jedno neprestavovalo principiálnu zmenu.The aim of improving the parameters of the Wankel's rotary piston is the goal of a number of solutions that can be incorporated into the state of the art, but neither has been a fundamental change.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Rotačný nosový motor s vnútorným spaľovaním rieši uvedené problémy hlavne tým, že obsahuje len dva rotačné prvky uložené v bloku, ale aj spôsobom prípravy palivovej zmesi, jej dopravy, expanzie, využitia uvoľnenej energie v spaľovacom priestore, dopravy spalín a ich výfuku mimo motora. Rotačný nosový motor s vnútorným spaľovaním je ekvivalentný piestovému viacvalcovému štvortaktnému motoru, ktorého mechanizmus pozostáva napr. pri dvoch valcoch až z 18 pohyblivých základných častí motora (1 kľukový hriadeľ, 1 vačkový hriadeľ, 2 piesty, 2 ojnice, 4 zdvíhadlá, 4 vahadlá, 4 ventily), oproti dvom pohyblivým základným častiam rotačného nosového motora s vnútorným spaľovaním.The rotary internal combustion internal combustion engine solves the above mentioned problems mainly by containing only two rotating elements stored in the block, but also by means of preparation of the fuel mixture, its transport, expansion, utilization of released energy in the combustion space, transport of exhaust gases and their exhaust outside the engine. Rotary internal combustion internal combustion engine is equivalent to a piston multi-cylinder four-stroke engine, whose mechanism consists eg. for two cylinders of up to 18 movable engine base parts (1 crankshaft, 1 camshaft, 2 pistons, 2 connecting rods, 4 hoists, 4 rocker arms, 4 valves), as opposed to the two movable base parts of the rotary internal combustion engine.
Rotačný nosový motor s vnútorným spaľovaním neobsahuje kľukový hriadeľ, vačkový hriadeľ ventily, piesty, ojnice, zdvíhadlá, vahadlá, ventily a rozvody k nim, ďalej neobsahuje excentrický rotujúce prvky (kľukový hriadeľ, rotor Wankelovho motora). Podstata rotačného nosového motora s vnútorným spaľovaním spočíva v tom, že má len dve základné rotujúce súčiastky - dva rotory, v porovnaní s 18-imi pohyblivými základnými časťami adekvátneho piestového motora. Rotory rotačného nosového motora s vnútorným spaľovaním sú uložené v bloku a deje, ako je príprava paliva, iniciovanie horenia média, premena a využitie ener gie a výfuk sa uskutočňujú sledom konštrukčných a s nimi súvisiacich parametrických a funkčných kombinácií procesov príznačných pre činnosť spaľovacieho motora.Rotary internal combustion internal combustion engine does not contain crankshaft, camshaft valves, pistons, connecting rods, hoists, rocker arms, valves and piping to them, eccentric rotating elements (crankshaft, Wankel engine rotor). The essence of the rotary nasal internal combustion engine is that it has only two basic rotating components - two rotors, compared to the 18 movable base parts of an adequate piston engine. The rotors of the rotary internal combustion internal combustion engine are stored in a block and processes such as fuel preparation, initiation of the combustion of the medium, conversion and utilization of energy and exhaust are effected by a sequence of structural and related parametric and functional combinations of processes typical of the internal combustion engine.
Tieto procesy sa iniciujú a uskutočňujú s využitím aspoň jednej dvojice prvého rotora a druhého rotora a s využitím bloku, v ktorom sú rotory uložené a vzájomne synchrónne rotujú a udržiavajú čiastočný konštrukčný a funkčný dotyk, ktorý je priebežný, tesniaci a netesniaci. Osi otáčania rotorov sú mimobežky, vzájomne výhodne kolmé alebo nie kolmé. Rotory sa priebežne konštrukčne a funkčne dopĺňajú. Blok okrem funkcie plášťa ohraničujúceho priestor, v ktorom sú uložené rotory, priebežne vymedzuje spolu s rotormi utesnené alebo neutesnené časti pracovnej komory, ktorá má výhodne tvar torusu. Prvý rotor je valcového - tanierovitého tvaru s aspoň jedným výstupkom - nosom na svojej obvodovej stene, ktorý sa pohybuje v pracovnej komore, ktorá je ohraničená vnútornou stenou bloku a obvodovou plochou prvého rotora, ako aj rotujúcim druhým rotorom. Druhý rotor je valcového - tanierovitého tvaru s aspoň dvoma konštrukčnými úpravami s výrezmi na jeho vonkajšom obvode. Prvý rotor obsahuje rotačný výstup - hriadeľ, totožný s osou, na prenos náhonu hnaného systému. Druhý rotor má tiež rotačný výstup - hriadeľ a je synchrónne prepojený s prvým rotorom a je ním poháňaný. Pri rotácii dochádza výhodne k tesnému a netesnému kontaktu rotorov medzí sebou a medzi rotormi a blokom. Samotné kontaktné úseky, ako aj konštrukčné úpravy oboch rotorov a bloku vytvárajú v komorovom priestore podmienky na uskutočňovanie dejov príznačných pre spaľovacie motory. Vhodnou polohou druhého rotora a bloku a cez otvory v nich, ako aj rotáciou prvého rotora sa zabezpečí nasávanie média (vzduch, kyslík, prípadne palivová zmes) do pracovnej komory. Nasaté médium sa rotáciou prvého rotora presunie pred nosom a komprimuje sa a pri kontaktnej oblasti sa presunie cez prechodový systém v druhom rotore do pracovnej komory za nos. Do komprimovaného vzduchu alebo kyslíka v pracovnej komore dochádza ku vstreku paliva (palivová zmes sa môže rotáciou druhého rotora výhodne stlačiť) a iniciuje sa zapálenie palivovej zmesi. Výbuchom dochádza k rozpínaniu a k iniciácii rotácie prvého rotora. Následne rotáciou prvého rotora a vymedzením druhým rotorom sa presunú spaliny v pracovnej komore pred kontaktnú oblasť druhého výrezu druhého rotora. Vhodnou polohou druhého rotora a bloku a cez otvory v nich, ako aj ďalej vymedzením druhým rotorom a rotáciou prvého rotora sa zabezpečí odvedenie spalín. Následne prejde nos prvého rotora kontaktnou oblasťou s využitím vybratia na druhom rotore a začne sa opäť nasávanie.These processes are initiated and carried out using at least one pair of the first rotor and the second rotor, and using a block in which the rotors are mounted and rotated synchronously to one another and maintain a partial design and functional contact that is continuous, sealing and leaking. The rotational axes of the rotors are off-sides, preferably perpendicular or not perpendicular to each other. The rotors are continuously complemented structurally and functionally. The block, in addition to the function of the enclosure delimiting the space in which the rotors are housed, continuously defines, together with the rotors, the sealed or unsealed portions of the working chamber, which preferably has a torus shape. The first rotor is of cylindrical shape with at least one projection-nose on its peripheral wall, which moves in a working chamber which is bounded by the inner wall of the block and the peripheral surface of the first rotor as well as the rotating second rotor. The second rotor is cylindrical-plate-shaped with at least two structural modifications with cut-outs on its outer periphery. The first rotor comprises an axis-rotating shaft output for transmitting the drive of the driven system. The second rotor also has a rotary output shaft and is synchronously coupled to and driven by the first rotor. During rotation, there is preferably a tight and leaking contact of the rotors between and between the rotors and the block. The contact sections themselves, as well as the structural modifications of both the rotors and the block, create conditions in the chamber space for carrying out the events characteristic of internal combustion engines. A suitable position of the second rotor and the block and through the openings therein as well as the rotation of the first rotor ensures the suction of the medium (air, oxygen or fuel mixture) into the working chamber. The aspirated medium is rotated in front of the nose by rotation of the first rotor and compressed and, at the contact area, passed through the transition system in the second rotor to the working chamber behind the nose. Fuel is injected into the compressed air or oxygen in the process chamber (the fuel mixture can preferably be compressed by rotation of the second rotor) and ignition of the fuel mixture is initiated. The explosion expands and initiates rotation of the first rotor. Subsequently, by rotating the first rotor and delimiting the second rotor, the flue gas in the working chamber is moved in front of the contact area of the second cut-out of the second rotor. By suitably positioning the second rotor and the block and through the apertures therein, as well as defining the second rotor and rotating the first rotor, exhaust gas is provided. Subsequently, the nose of the first rotor passes through the contact area using a recess on the second rotor and suction begins again.
Pri rotačnom nosovom motore s vnútorným spaľovaním, ktorý je predmetom ochrany, sú zrejmé odlišnosti, ale najmä výhody oproti piestovému motoru, a to: podstatné zjednodušenie a zmenšenie konštrukcie spaľovacích motorov, zníženie nákladov na výrobu motorov, vysoká spoľahlivosť a bezporuchovosť, z toho vyplývajúce zníženie nákladov na opravy a údržbu, ďalej zníženie spotreby pohonných hmôt, zvýšenie výkonu, významne menšie mechanické straty, vyššia celková (efektívna) účinnosť oproti piestovým motorom, najmä z dôvodu lepšej mechanickej účinnosti, pri rotácii rotačného motora nevzniká kmitanie, ako pri posuvnom pohybe piestového motora, teda vibrácie sa neprenášajú do rámu napr. vozidla, z toho vyplýva menší hluk, menšie namáhanie pružiacich prvkov, maximálny spaľovací tlak v pracovnej komore rotačného motora je pravdepodobne o viac ako 30 % nižší ako pri uvažovanom ekvivalentnom piestovom motore, nižšie krátkodobé mechanické zaťaženie nosa rotora a komory, predpokladá sa nižšia maximálna teplota v komore pri spaľovaní, pri motore neexistuje torzné kmitanie, na krut má namáhaný v podstate iba výstupný hriadeľ, ďalej dokonalá vyvážiteľnosť motora, motor by mohol pracovať pri podstatne vyšších otáčkach ako piestové motory alebo i Wankelov motor (vyššie otáčky - vyšší výkon), pri aplikácii napr. v športových automobiloch, je predpoklad, že motor sa môže z dôvodu výbornej vyváženosti prevádzkovať aj pri otáčkach rádovo okolo 20 000 min.'1, rotačný motor môže byť konštruovaný ako zážihový alebo ako vznetový, je vhodný aj na použitie iných konvenčných, ale aj alternatívnych palív, môže mať prirodzené nasávanie, alebo môže byť preplňovaný, rotory plnia aj funkciu zotrvačníkov. Pri expanzii motora vzniká priamo krútiaci moment na hriadeli, na rozdiel od piestových motorov s kľukovým mechanizmom, kde výsledná sila na piest sa prenáša z piesta cez ložiská piestneho čapu, ojnicu a ojničné ložisko na kľuku hriadeľa, pričom pri tomto prenose vznikajú mechanické straty a zaťažené sú viaceré súčiastky. Rotačný nosový motor s vnútorným spaľovaním využíva mimoriadne efektívne priestor, ktorý zaberá, má približne tretinovú výšku oproti piestovému motoru pri rovnakom efektívnom výkone, pri rovnakých rozmeroch sa predpokladá výkon viackrát vyšší, ďalšou výhodou je predpoklad, že bude dosahovať okolo 70 % z hodnoty výkonovej hmotnosti piestového vznetového motora, maximálna piestová rýchlosť oproti piestovému motoru sa predpokladá o viac ako 8 % nižšia.For the rotary internal combustion engine, which is the subject of protection, there are obvious differences, but especially advantages over the piston engine, namely: substantial simplification and reduction of the design of internal combustion engines, reduction of engine production costs, high reliability and reliability, resulting reduction repair and maintenance costs, further reduced fuel consumption, increased power, significantly less mechanical losses, higher overall (effective) efficiency compared to reciprocating engines, mainly due to better mechanical efficiency, there is no oscillation when rotating the rotary engine than with reciprocating piston engine thus vibrations are not transmitted to the frame e.g. resulting in less noise, less spring load, maximum combustion pressure in the rotary engine working chamber is likely to be more than 30% lower than the equivalent piston engine considered, lower short-term mechanical load on rotor nose and chamber, lower maximum temperature assumed in the combustion chamber, there is no torsional vibration at the engine, only the output shaft is subjected to torsion, further perfect engine balancing, the engine could work at significantly higher revolutions than piston engines or even Wankel engine (higher revs - higher power), application e.g. in sports cars, it is assumed that the engine can be operated at approximately 20,000 rpm for excellent balance. ' 1 , the rotary engine may be designed as a spark ignition or compression ignition engine, suitable for use with other conventional as well as alternative fuels, naturally aspirated or supercharged, the rotors also acting as flywheels. Expansion of the engine generates direct torque on the shaft, unlike piston engines with a crank mechanism, where the resulting piston force is transmitted from the piston through the piston pin, connecting rod and connecting rod bearing to the crankshaft, causing mechanical losses and loads during this transmission. there are several components. The rotary internal combustion engine uses an extremely efficient space that occupies approximately one-third the piston engine at the same effective power, with the same dimensions assuming performance several times higher, another advantage is that it will reach about 70% of power weight Piston compression ignition engine, the maximum piston speed compared to the piston engine is assumed to be more than 8% lower.
V porovnaní s Wankelovým motorom sa výhody prejavujú najmä: pri Wankelových motoroch sú komplikácie s tesnením rohov, ktoré sa v OM motore nevyskytujú, pomer plochy povrchu k objemu pracovnej komory je v porovnaní s Wankelovým výrazne menší ako pri pretiahnutom štrbinovom spaľovacom priestore Wankelovho motora, takisto emisie CO a nespálených uhľovodíkov (HC) vznikajúcich pri stenách spaľovacieho priestoru OM motora budú nižšie ako pri Wankelovom motore a porovnateľné s hodnotami piestových motorov, zhodne sa navrhuje použiť vrchné mazanie, ale predpokladá sa nižšia spotreba mazív, ako pri Wankelovom motore.Compared to the Wankel engine, the advantages are particularly apparent: Wankel engines have complications with corner seals that do not occur in the OM engine, the surface area to work chamber volume ratio is significantly smaller than that of the Wankel engine through the slot combustion chamber. CO and unburnt hydrocarbon (HC) emissions from the combustion chamber walls of the OM engine will be lower than those of the Wankel engine and comparable to those of piston engines, it is consistently proposed to use top lubrication but less lubricant consumption is expected than the Wankel engine.
Pracovnú dvojicu rotorov spolu s blokom možno kombinovať súčasne vo viacerých kombináciách, napr. na troch mimobežných osiach, kde na každej z nich je umiestnený jeden prvý rotor sústavy I. a jeden druhý rotor ďalšej sústavy II., ktorej prvý rotor je umiestnený na ďalšej osi atď., alebo ako kombinácia jedného druhého rotora s viac ako jedným prvým rotorom umiestnenými po obvode druhého rotora.The working pair of rotors together with the block can be combined in several combinations at the same time, eg. on three off-axis axes, each of which has one first rotor of system I and one second rotor of another system II, the first rotor of which is located on another axis, etc., or as a combination of one second rotor with more than one first rotor located around the periphery of the second rotor.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Princíp rotačného nosového motora s vnútorným spaľovaním a spôsob prípravy spaľovacej zmesi, jej zapálenia a využitia uvoľnenej energie na využitie uvedeného spôsobu je schematicky znázornený na obrázkoch. Vzhľadom na to, že riešenie, ktoré je predmetom ochrany, vytvára predpoklady pre množstvo variantov konkrétnej konštrukčnej aplikácie a jeho podstatu je možné vyjadriť len zobrazením viacerých stavov, je potrebné jednotlivé obrázky chápať len ako ilustračné na vysvetlenie podstaty vynálezu.The principle of a rotary nasal internal combustion engine and a method of preparing the combustion mixture, igniting it and utilizing the energy released to utilize the method are shown schematically in the figures. Since the solution to be protected creates preconditions for a number of variants of a particular construction application and its nature can be expressed only by depiction of several states, the individual figures should be understood only as illustrative to explain the essence of the invention.
Na obr. č. 1 - 10 je v pozdĺžnom reze rotorom 1 a priečnom reze rotorom 2 zobrazený pracovný priebeh rotačného nosového motora s vnútorným spaľovaním s dvoma nosmi na rotore 1 a je tu vysvetlený princíp spôsobu prípravy spaľovacej zmesi, jeho zapálenia a využitia uvoľnenej energie.In FIG. no. 1-10 shows a longitudinal section through the rotor 1 and a transverse section through the rotor 2, the working sequence of the rotary nasal internal combustion engine with two noses on the rotor 1 and explains the principle of the method of preparation of the combustion mixture, its ignition and utilization of released energy.
Na obr. č. 11 je zobrazený stav v priečnom reze rotorom 1 a pozdĺžnom reze rotorom 2 totožný s obr. č. 1 pracovného priebehu rotačného motora s vnútorným spaľovaním s dvoma nosmi na rotore 1.In FIG. no. 11 is a cross-sectional view of the rotor 1 and a longitudinal section through the rotor 2 identical to FIG. no. 1 of the operating sequence of a two-nose rotary internal combustion engine on a rotor.
Na obr. č. 12 je v pozdĺžnom reze rotorom 1 a priečnom reze rotorom 2 zobrazený stav podľa obr. č. 1 pracovného priebehu rotačného nosového motora s vnútorným spaľovaním s jedným nosom na rotore 1.In FIG. no. 12 is a longitudinal section through the rotor 1 and a transverse section through the rotor 2, the state of FIG. no. 1 of the operating sequence of a single nose rotary internal combustion engine on a rotor 1.
Na obr. č. 13 je v pozdĺžnom reze rotorom 1 a priečnom reze rotorom 2 zobrazený stav podľa obr. č. 1 pracovného priebehu rotačného nosového motora s vnútorným spaľovaním so štyrmi nosmi na rotore 1.In FIG. no. 13 is a longitudinal section through the rotor 1 and a cross section through the rotor 2, the state of FIG. no. 1 of a four-nose rotary internal combustion internal combustion engine operating on a rotor 1.
Na obr. č. 14 je v priečnom reze rotormi 1 a pozdĺžnom reze rotorom 2 zobrazený stav podľa obr. č. 1 pracovného priebehu rotačného nosového motora s vnútorným spaľovaním s dvoma nosmi na rotore 1, keď s rotorom 2 vytvárajú pracovné celky viac ako jeden rotor 1 - spolu 12 rotorov 1.In FIG. no. 14 is a cross-sectional view of the rotors 1 and a longitudinal section through the rotor 2, the state of FIG. no. 1 of the operating sequence of a rotary nasal internal combustion engine with two noses on the rotor 1, when with the rotor 2 the workpieces form more than one rotor 1 - a total of 12 rotors 1.
Na obr. č. 15 je v perspektíve zobrazený komplex viac ako jednej dvojice rotorov 1 a 2 rotačného nosového motora s vnútorným spaľovaním, vzájomne výhodne prepojených na troch mimobežných osiach, kde na každej z nich je umiestnený jeden prvý rotor sústavy I. a jeden druhý rotor ďalšej sústavy II., ktorej prvý rotor je umiestnený na ďalšej osi atď.In FIG. no. 15 is a perspective view of a complex of more than one pair of rotors 1 and 2 of a rotary internal combustion internal combustion engine, preferably mutually interconnected on three off-axis axes, each having one first rotor of assembly I and one second rotor of another assembly II. whose first rotor is located on a further axis, etc.
Jednotlivé obrázky 1-10:Single images 1-10:
Obr. 1 a 2 znázorňujú nasávanie média za nos rotora 1 do pracovnej komory 4.1 cez prvý úsek 3.2 sacieho kanála v bloku 3, druhý úsek 2.2 v druhom rotore 2, zároveň presun spalín pred nosom 1.3 prvého rotora 1 v pracovnej komore 4.2 a stláčanie média pred nosom 1.2 prvého rotora 1 v pracovnej komore 4.1.Fig. 1 and 2 show the suction of the medium behind the nose of the rotor 1 into the working chamber 4.1 through the first section 3.2 of the suction channel in the block 3, the second section 2.2 in the second rotor 2 1.2 of the first rotor 1 in the working chamber 4.1.
Obr. 3 a 4 znázorňujú ukončenie nasávania média a presun tohto média za nosom 1.3 prvého rotora 1 v komore 4.1, ďalej presun spalín v komore 4.2 a stláčanie média pred nosom 1.2 prvého rotora 1 a jeho presun do skladovacieho systému 2.5 v rotore 2 cez otvor 2.4, ako aj prechod nosa 1.2 prvého rotora 1 vhodne tvarovaným výrezom 2.7 na druhom rotore 2.Fig. Figures 3 and 4 show the termination of the suction of the medium and the transfer of the medium behind the nose 1.3 of the first rotor 1 in the chamber 4.1, the transfer of the flue gases in the chamber 4.2 and the compression of the media in front of the nose 1.2 of the first rotor 1 as well as the passage of the nose 1.2 of the first rotor 1 through a suitably shaped slot 2.7 on the second rotor 2.
Obr. 5 znázorňuje presun nasatého média za nosom 1.3 v komore 4.1 a spalín v komore 4.2 a presun stlačeného média zo zásobníka 2.5 v rotore 2 otvorom 2.6 do vymedzeného priestoru za nos 1.2 rotora 1 a rotorFig. 5 shows the movement of the sucked medium behind the nose 1.3 in the chamber 4.1 and the flue gas in the chamber 4.2 and the movement of the pressurized medium from the reservoir 2.5 in the rotor 2 through the opening 2.6 into the space behind the nose 1.2 of the rotor 1 and the rotor
2.Second
Obr. 6 znázorňuje presun nasatého média za nosom 1.3 v komore 4.1 a spalín v komore 4.2 a vstrek paliva (ak médium nebolo o palivo obohatené už pri vstupe cez otvory nasávania 3.2 bloku 3).Fig. 6 shows the displacement of the suction medium behind the nose 1.3 in the chamber 4.1 and the flue gas in the chamber 4.2 and the fuel injection (if the medium has not been enriched with fuel already at the inlet through the suction ports 3.2 of block 3).
Obr. 7 znázorňuje presun nasatého média za nosom 1.3 v komore 4.1 a spalín v komore 4.2 a zapálenie média za nosom 1.2 rotora 1.Fig. 7 shows the transfer of the suction medium behind the nose 1.3 in the chamber 4.1 and the flue gas in the chamber 4.2 and the ignition of the medium behind the nose 1.2 of the rotor 1.
Obr. 8 a 9 znázorňujú presun nasatého média za nosom 1.3 v komore 4.1 a spalín a ich vytláčanie pred nosom 1.2 rotora 1 v komore 4.2 cez otvory 2.3 a 3.3 a rozpínanie plynov - premena z tepelnej energie na mechanickú v komore 4.2.Fig. 8 and 9 show the transfer of the sucked medium behind the nose 1.3 in the chamber 4.1 and the flue gases and their extrusion in front of the nose 1.2 of the rotor 1 in the chamber 4.2 through the openings 2.3 and 3.3 and gas expansion - conversion from thermal energy to mechanical in chamber 4.2.
Obr. 10 znázorňuje presun nasatého média za nosom 1.3 v komore 4.1 a spalín v komore 4.2, ako aj prechod nosa 1.3 prvého rotora 1 vhodne tvarovaným výrezom 2.8 na rotore 2 a následne sa začne opäť nasávanie.Fig. 10 shows the transfer of the suction medium behind the nose 1.3 in the chamber 4.1 and the flue gases in the chamber 4.2 as well as the passage of the nose 1.3 of the first rotor 1 through a suitably shaped slot 2.8 on the rotor 2 and then suction begins again.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Rotačný nosový motor s vnútorným spaľovaním je originálny svojou konštrukciou tým, že obsahuje len dva rotačné prvky - rotory 1 a 2 uložené v bloku 3, ale aj v procesoch príznačných pre činnosť spaľovacieho motora.The rotary internal combustion internal combustion engine is original in its construction in that it contains only two rotating elements - rotors 1 and 2 housed in block 3, but also in processes characteristic of the operation of the internal combustion engine.
Rotačný nosový motor s vnútorným spaľovaním pracuje na princípe aspoň jednej dvojice prvého rotora í a druhého rotora 2 a s využitím bloku 3, v ktorom sú prvý rotor 1 a druhý rotor 2 uložené a rotujú. Rotory 1 a 2 sa vzájomne synchrónne otáčajú a priebežne udržiavajú čiastočný konštrukčný a funkčný dotyk, ktorý je medzi rotormi 1 a 2 a blokom 3 tesniaci a netesniaci. Osi otáčania rotorov 1 a 2 sú mimobežky, výhodne vzájomne kolmé, alebo vhodne odklonené od kolmého smeru. Prvý rotor 1 a druhý rotor 2 sa priebežne kon štrukčne a funkčne dopĺňajú. Blok 3 okrem funkcie plášťa ohraničujúceho priestor, v ktorom je uložený prvý rotor 1 a druhý rotor 2, priebežne vymedzuje spolu s rotormi 1 a 2 utesnené alebo neutesnené časti pracovnej komory 4.1, (4.2 atď.). Pracovná komora 4.1, (4.2, atď.) má výhodne tvar torusu a je ohraničená vnútornou stenou 3.1 bloku 3 a obvodovom 1.9 prvého rotora 1, ako aj rotujúcim druhým rotorom 2. Výhodné je, ak prvý rotor 1 je valcového - tanierovitého tvaru, s aspoň jedným výstupkom nosom 1.2,1.3 atd’., na svojom obvode 1.9, ktorý rotuje v pracovnej komore 4.1, (4.2 atd’.). Druhý rotor 2 je valcového - tanierovitého tvaru, s výrezmi 2.7, 2.8 atd’., na jeho obvode 2.9. Prvý rotor 1 obsahuje rotačný výstup - hriadeľ 1.1 na osi otáčania na prenos pohonu k hnanému systému. Druhý rotor 2 je synchrónne prepojený s prvým rotorom 1 rotačným výstupom - hriadeľom 2.1 na osi otáčania. Kontaktná oblasť prvého rotora 1 a druhého rotora 2 je vybavená aspoň dvoma výrezmi 2.7, 2.8 atď. na jeho obvode 2.9 a aspoň jedným výstupkom - nosom 1.2 (1.3 atď.) ktorého obvod 1.8 kopíruje objem pracovnej komory 4.1, (4.2 atď.), a tento výstupok - nos 1.2, (1.3 atď.) sa nachádza na obvode 1.9 prvého rotora 1. Výrezy 2.7, 2.8 atď. sú vybavené takými konštrukčnými úpravami, ktoré umožňujú tesniaci a netesniaci prechod nosa 1.2, (1.3 atď.) týmito výrezmi 2.7, 2.8 atď. Vzájomne vhodnou polohou druhého rotora 2 s otvorom 2.2 v ňom, proti bloku 3 s otvorom 3.2 v ňom, ďalej vymedzením druhého rotora 2, ako aj rotáciou prvého rotora 1 sa zabezpečuje nasávanie média 7 (vzduch alebo kyslík, prípadne palivová zmes) do pracovnej komory 4.1, za nos 1.3. Nasaté médium sa rotáciou prvého rotora 1 a vymedzením druhým rotorom 2 presúva v pracovnej komore 4.1 do kontaktnej oblasti oboch rotorov a zároveň vymedzením druhého rotora 2 a pred nosom 1.2 dochádza k stlačeniu média. Komprimované médium sa presúva spred nosa 1.2 prvého rotora 1 pracovnej komory 4.1 cez prechodový systém 2.4, 2.5, 2.6, jeho vstupný otvor 2.4 a výstupný otvor 2.6, ktoré sa nachádzajú v druhom rotore 2, do pracovnej komory 4.2, za nos 1.2 prvého rotora 1 po tom, čo nos 1.2 prvého rotora 1 prechádza kontaktnou oblasťou prvého výrezu 2.7 druhého rotora 2. Tu sa médium rotáciou druhého rotora 2 a jeho vhodným tvarom môže ešte výhodne stlačiť (pri presune len vzduchu alebo kyslíka sa iniciuje následne vstrek paliva 5.1) a iniciuje sa výbuch palivovej zmesi v pracovnej komore 4.2 buď samotným stláčaním zmesi samovznietením, alebo zapálením iskrou 5.2. Výbuchom a rozpínaním sa iniciuje rotácia prvého rotora 1. Následne, rotáciou prvého rotora 1 a vymedzením drahým rotorom 2 dochádza k presunu spalín pred kontaktnú oblasť oboch rotorov 1 a 2 k drahého výrezu 2.8 druhého rotora 2. Vzájomne vhodnou polohou druhého rotora 2 s otvorom 2.3 v ňom, proti bloku 3 s otvorom 3.3 v ňom, ďalej vymedzením drahým rotorom 2, ako aj rotáciou prvého rotora 1 sa zabezpečuje odvedenie spalín 6 z pracovnej komory 4.2. Následne sa premiestňuje nos 1.3 prvého rotora 1 kontaktnou oblasťou druhého výrezu 2.8 druhého rotora 2 a iniciuje sa opäť nasávanie.The rotary internal combustion internal combustion engine operates on the principle of at least one pair of the first rotor 1 and the second rotor 2 and using a block 3 in which the first rotor 1 and the second rotor 2 are mounted and rotated. The rotors 1 and 2 rotate synchronously to one another and continuously maintain a partial structural and functional contact that is sealing and leaking between the rotors 1 and 2 and the block 3. The axes of rotation of the rotors 1 and 2 are off-sides, preferably perpendicular to one another or suitably offset from the perpendicular direction. The first rotor 1 and the second rotor 2 are continuously constructed structurally and functionally. The block 3, in addition to the function of the enclosure enclosing the space in which the first rotor 1 and the second rotor 2 are housed, continuously defines, together with the rotors 1 and 2, the sealed or unsealed portions of the working chamber 4.1, (4.2, etc.). The working chamber 4.1, (4.2, etc.) preferably has a torus shape and is delimited by the inner wall 3.1 of the block 3 and the circumferential 1.9 of the first rotor 1 as well as the rotating second rotor 2. It is preferred that the first rotor 1 is cylindrical at least one projection through the nose 1.2, 1.3, etc., on its circumference 1.9, which rotates in the working chamber 4.1, (4.2, etc.). The second rotor 2 is cylindrical-plate-shaped, with cutouts 2.7, 2.8, etc., at its periphery 2.9. The first rotor 1 comprises a rotary output shaft 1.1 on a pivot axis for transmitting the drive to the driven system. The second rotor 2 is synchronously connected to the first rotor 1 by a rotary output - shaft 2.1 on the axis of rotation. The contact area of the first rotor 1 and the second rotor 2 is provided with at least two cut-outs 2.7, 2.8, etc. on its perimeter 2.9 and at least one nose 1.2 (1.3, etc.) whose perimeter 1.8 follows the volume of the working chamber 4.1, (4.2 etc.), and this nose 1.2, (1.3, etc.) is located on the first rotor 1.9 1. Cutouts 2.7, 2.8 etc. are fitted with such designations as to permit the sealing and leaking passage of the nose 1.2, (1.3, etc.) through these cutouts 2.7, 2.8, etc. A suitable position of the second rotor 2 with the opening 2.2 therein, against the block 3 with the opening 3.2 therein, further by defining the second rotor 2 as well as the rotation of the first rotor 1 ensures suction of medium 7 (air or oxygen or fuel mixture) into the working chamber 4.1, for nose 1.3. The aspirated medium is moved by the rotation of the first rotor 1 and delimited by the second rotor 2 in the working chamber 4.1 to the contact area of both rotors, while at the same time delimiting the second rotor 2 and in front of the nose 1.2 the medium is compressed. The compressed medium is moved from the nose 1.2 of the first rotor 1 of the working chamber 4.1 through the transition system 2.4, 2.5, 2.6, its inlet opening 2.4 and the outlet opening 2.6 present in the second rotor 2 to the working chamber 4.2, beyond the nose 1.2 of the first rotor 1 after the nose 1.2 of the first rotor 1 passes through the contact area of the first cutout 2.7 of the second rotor 2. Here, the medium can still advantageously be compressed by rotating the second rotor 2 and its suitable shape (when only air or oxygen is moved) the explosion of the fuel mixture in the working chamber 4.2 either by the compression of the mixture itself by self-ignition or by ignition of a spark 5.2. Explosion and expansion initiates rotation of the first rotor 1. Subsequently, by rotating the first rotor 1 and delimiting the expensive rotor 2, the flue gas is moved in front of the contact area of both rotors 1 and 2 to an expensive slot 2.8 of the second rotor 2. therein, against the block 3 with the opening 3.3 therein, further by defining the expensive rotor 2 as well as the rotation of the first rotor 1, the flue gas 6 is discharged from the working chamber 4.2. Subsequently, the nose 1.3 of the first rotor 1 is moved through the contact area of the second slot 2.8 of the second rotor 2 and the suction is initiated again.
Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability
Rotačný nosový motor s vnútorným spaľovaním má predpoklady využitia tam, kde sa dnes používajú klasické piestové spaľovacie motory, a to statické, tak aj dynamické od malých motorov cez letecké až po veľké, od rýchlobežných po pomalobežné. Rotačný nosový motor môže byť konštruovaný ako zážihový alebo ako vznetový, je vhodný aj na použitie iných konvenčných, ale aj alternatívnych palív, môže mať prirodzené nasávanie, alebo môže byť preplňovaný. Pri premene chemickej energie na mechanickú je motor OM v otáčavom pohybe, nie je v priamočiarom pohybe, nemá výkyvný pohyb, teda ani vratnú fázu a excentrické rotácie. Pracovnú dvojicu rotorov spolu s blokom možno kombinovať súčasne vo viacerých kombináciách, podľa opisu v podstate vynálezu a v patentových nárokoch.The rotary internal combustion internal combustion engine has the potential to be used where conventional piston combustion engines are used today, both static and dynamic, from small engines to aircraft engines to large ones, from high-speed to low-speed. The rotary nasal engine can be designed as a spark ignition or compression ignition engine, is also suitable for use with other conventional but also alternative fuels, has a natural suction, or can be supercharged. When converting chemical energy to mechanical, the OM motor is in a rotary motion, it is not in a linear motion, it has no oscillating motion, thus neither the return phase nor the eccentric rotations. The working pair of rotors together with the block can be combined simultaneously in several combinations, as described in the essence of the invention and in the claims.
Claims (11)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK5068-2006A SK286429B6 (en) | 2006-08-08 | 2006-08-08 | Rotation nose engine with internal combustion |
EP07748757A EP2049770A1 (en) | 2006-08-08 | 2007-04-11 | Rotary nasal engine with internal combustion |
PCT/SK2007/000005 WO2008018841A1 (en) | 2006-08-08 | 2007-04-11 | Rotary nasal engine with internal combustion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK5068-2006A SK286429B6 (en) | 2006-08-08 | 2006-08-08 | Rotation nose engine with internal combustion |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK50682006A3 SK50682006A3 (en) | 2008-03-05 |
SK286429B6 true SK286429B6 (en) | 2008-09-05 |
Family
ID=38331696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK5068-2006A SK286429B6 (en) | 2006-08-08 | 2006-08-08 | Rotation nose engine with internal combustion |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2049770A1 (en) |
SK (1) | SK286429B6 (en) |
WO (1) | WO2008018841A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102226424A (en) * | 2011-05-16 | 2011-10-26 | 苗军 | Rotating-vane rotor engine |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4399654A (en) * | 1982-02-19 | 1983-08-23 | David Constant V | Power plant having a free piston combustion member |
DE3825365A1 (en) * | 1988-07-26 | 1990-02-01 | Armin Mylaeus | Rotary engine |
DE4200146C1 (en) * | 1992-01-07 | 1993-06-24 | Klemm, Gerhard Wilhelm, 7290 Freudenstadt, De | IC engine with discontinuous inner combustion - has ring chamber divided by stop plate, rotating with rotor, and having gate for blade which drives rotor, which then drives drive shaft |
-
2006
- 2006-08-08 SK SK5068-2006A patent/SK286429B6/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-04-11 EP EP07748757A patent/EP2049770A1/en not_active Withdrawn
- 2007-04-11 WO PCT/SK2007/000005 patent/WO2008018841A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008018841A1 (en) | 2008-02-14 |
SK50682006A3 (en) | 2008-03-05 |
EP2049770A1 (en) | 2009-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6270322B1 (en) | Internal combustion engine driven hydraulic pump | |
JP3016485B2 (en) | Reciprocating 2-cycle internal combustion engine without crank | |
US3855977A (en) | Rotary internal-combustion engine | |
US3871337A (en) | Rotating cylinder internal combustion engine | |
SK50182007A3 (en) | Rotation nose annular engine with internal combustion | |
US9394790B2 (en) | Rotary energy converter with retractable barrier | |
US7621253B2 (en) | Internal turbine-like toroidal combustion engine | |
KR20020081243A (en) | Internal combustion engine | |
US4864814A (en) | Continuous combustion heat engine | |
JP2011530043A (en) | Rotating internal combustion engine | |
SK285000B6 (en) | Method for energy conversion in a rotary piston engine or machine and a rotary piston engine or machine | |
JPH0674721B2 (en) | Machine with integrated piston and cylinder-wall section | |
JP2008516142A (en) | V-twin structure having an assembly in the field of rotating machinery | |
SK50292007A3 (en) | Rotation nose annular engine with noses on ring with internal combustion | |
EP0734486A1 (en) | Rotary engine | |
SK286429B6 (en) | Rotation nose engine with internal combustion | |
WO2005083246A1 (en) | A novel internal combustion torroidal engine | |
US10724428B2 (en) | Variable volume chamber device | |
EP1399646A1 (en) | Combustion engine | |
US5131359A (en) | Rotating head and piston engine | |
KR920000990B1 (en) | Rotary engine | |
RU2144142C1 (en) | Internal combustion engine with rocking piston | |
RU2076933C1 (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
TR2024008231A2 (en) | TWO STROKE, DOUBLE-ACTING, SPARK PLUG IGNITION AND GASOLINE-HYDROGEN FUEL DOUBLE PLANETARY GEARSET UNI-DIRECTIONAL MOTION SYSTEM TOROIDAL ENGINE | |
WO2008073082A2 (en) | Internal turbine-like toroidal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20140808 |