WO2013077776A2 - Six-stroke rotary engine and operating method thereof - Google Patents

Six-stroke rotary engine and operating method thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2013077776A2
WO2013077776A2 PCT/RU2012/001102 RU2012001102W WO2013077776A2 WO 2013077776 A2 WO2013077776 A2 WO 2013077776A2 RU 2012001102 W RU2012001102 W RU 2012001102W WO 2013077776 A2 WO2013077776 A2 WO 2013077776A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
working
engine
expansion
sections
Prior art date
Application number
PCT/RU2012/001102
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2013077776A3 (en
Inventor
Игорь ИСАЕВ
Original Assignee
Isaev Igor
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to RU2011146256 priority Critical
Priority to RU2011146256/06A priority patent/RU2528796C2/en
Application filed by Isaev Igor filed Critical Isaev Igor
Publication of WO2013077776A2 publication Critical patent/WO2013077776A2/en
Publication of WO2013077776A3 publication Critical patent/WO2013077776A3/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/12Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F01C1/14Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F01C1/20Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with dissimilar tooth forms

Abstract

The design of the engine device and the operating method thereof are based on two innovative technical solutions, the first concerning the optimal execution of the strokes (operating processes) of the engine, and the second concerning the implementation of an improved system for converting the pressure of the working gases into the rotation of the main working shaft of the engine. Concerning the optimal execution of the strokes (operating processes) of the engine, a separate "combustion-formation of a high-pressure working medium" stroke of the operating process is isolated from the combined "combustion-expansion" stroke (in traditional ICEs) in which two different operating processes occur simultaneously. This additional fifth stroke is carried out in a separate combustion chamber with a fixed volume. A novel sixth operating stroke is also added, in which water is fed into an expansion segment for conversion into steam in order to increase the quantity and pressure of the working medium. Concerning the implementation of an improved system for converting the pressure of the working gases into the rotation of the main working shaft of the engine, maximum use is made in the present invention of the lever rule, based on the geometry and dynamics of a cylindrical rotor with working vanes which is continually rotating under the pressure of the working gases.

Description

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:  DESCRIPTION OF THE INVENTION:
ШЕСТИТАКТНЫЙ РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ. Six-rotor rotary engine and the way of its work.
Область техники: Изобретение относится к области двигателестроения, его возможно применять везде, где используются двигатели внутреннего сгорания.  Field of technology: The invention relates to the field of engine building, it is possible to apply it wherever internal combustion engines are used.
Уровень техники: В настоящее время наиболее широко в качестве  BACKGROUND OF THE INVENTION: Currently, most widely as
стационарных энергоустановок и силовых приводов транспортных средств используются поршневые, заметно реже роторные (системы Ванкеля) двигатели внутреннего сгорания (ДВС) или газовые турбины (ГТ). Классические stationary power plants and power drives of vehicles use piston, much less often rotary (Wankel systems) internal combustion engines (ICE) or gas turbines (GT). Classic
поршневые ДВС двухтактного и четырехтактного цикла известны с 60-х и 70-х годов XIX века (С. Балдин, «Двигатели внутреннего горения», Прага, Имка- пресс, 1923г). Подвижный цилиндрический поршень совершает линейные возвратно-поступательные движения внутри неподвижного цилиндра. Поршень соединен шатуном с коленчатым валом. При горении предварительно сжатой смеси паров топлива и воздуха в герметично замкнутом пространстве между поршнем и цилиндром за счет повышения давления горячих газов осуществляется одновременное с процессом горения линейное рабочее движение поршня, которое кривошипно-шатунным механизмом превращается во вращательное движение коленвала и возвратно-поступательное движение самого поршня. piston ICEs of the two-stroke and four-stroke cycles have been known since the 60s and 70s of the XIX century (S. Baldin, “Internal Combustion Engines”, Prague, Imka-press, 1923). The movable cylindrical piston performs linear reciprocating movements inside the stationary cylinder. The piston is connected by a connecting rod with a crankshaft. When a pre-compressed mixture of fuel and air vapors is burned in a hermetically enclosed space between the piston and the cylinder due to an increase in the pressure of hot gases, a linear working movement of the piston is carried out simultaneously with the combustion process, which is converted by the crank mechanism into rotational motion of the crankshaft and reciprocating motion of the piston itself .
Рабочий цикл, например, 4-х тактных двигателей состоит из последовательных технологических этапов - тактов: всасывание (впуск) рабочей смеси, сжатие рабочей смеси, воспламенение рабочей смеси с расширением рабочего тела  The working cycle, for example, of 4-stroke engines consists of successive technological steps - cycles: suction (intake) of the working mixture, compression of the working mixture, ignition of the working mixture with expansion of the working fluid
(собственно рабочий ход), выпуск отработавших газов. Каждый такт - технологический процесс реализуется за одно движение вверх или вниз поршня в цилиндре и занимает половину оборота коленчатого вала двигателя. Т.е. из 4 тактов, за 2 оборота коленчатого вала, рабочим - что совершает работу и развивает полезную мощность, оказывается лишь один - рабочий ход, т.е. такт «горение- расширение». Он развивается на протяжении 0,5 части кругового оборота вала из 2-х оборотов полного рабочего цикла, т.е. рабочий ход составляет 0.25 часть от каждого оборота вала. (proper working stroke), exhaust emission. Each cycle - the technological process is realized in one movement up or down the piston in the cylinder and takes half a revolution of the crankshaft of the engine. Those. out of 4 cycles, for 2 revolutions of the crankshaft, the worker - that does the work and develops the useful power, there is only one - the working stroke, i.e. “burning-expansion” beat. It develops over 0.5 part of the shaft’s circular revolution from 2 revolutions of the full duty cycle, i.e. the working stroke is 0.25 part of each shaft revolution.
Известны конструкции роторных двигателей с планетарным движением рабочего элемента, из которых наиболее известен роторный двигатель Ф.  Known designs of rotary engines with planetary movement of the working element, of which the most famous rotary engine F.
Ванкеля и В.Фреде, созданный в 1957 году (Г.С. Маджуга, В.Х. Подойница, "Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания", Москва. "Знание", 1964г). Треугольный ротор обкатывается вокруг зубчатого колеса закрепленного на боковой крышке двигателя, сцепляясь с ним внутризубчатым венцом, при этом вершины угла ротора скользят по эпитрахоиде - внутренней поверхности рабочей камеры двигателя, которая имеет форму двух сопряженных цилиндров. При вращении ротора между стенками корпуса и гранями ротора происходит последовательное изменение объемов, т.е. происходят последовательно процессы сжатия - расширения четырехтактного двигателя. Wankel and V. Frede, created in 1957 (G. S. Majuga, V. Kh. Podoynitsa, “Rotary piston internal combustion engines”, Moscow. “Knowledge”, 1964). A triangular rotor rolls around a gear wheel mounted on the side cover of the engine, engaging with an intra-gear rim, while the vertices of the rotor angle glide along the epitrachoid - the inner surface of the working chamber of the engine, which has the form of two mating cylinders. When the rotor rotates between the walls of the housing and the faces of the rotor, a sequential change in volumes occurs, i.e. sequentially occur compression processes - expansion of a four-stroke engine.
Так же с 17-го века известны роторные двигатели с уплотнительными  Since the 17th century, rotary engines with sealing
лопатками (роторно- лопастные), современный вариант схемы подобной машины в 191 1 году разработал А. Цоллер как «роторный компрессор», («Ротационные пневматические двигатели» СБ. Зеленецкий, Е.Д. Рябков, А.Г. Микеров, blades (rotor-blade), a modern version of the circuit of such a machine in 191 1 was developed by A. Zoller as a "rotary compressor", ("Rotary pneumatic engines" SB. Zelenetskiy, ED Ryabkov, AG Mikerov,
Ленинград, «Машиностроение», Ленинградское отделение, 1976г). В круглой или овальной камере корпуса расположен ротор, ось вращения которого смещена относительно центра цилиндрической поверхности корпуса. В теле ротора размещены подвижные лопасти, которые могут по радиальным направлениям выдвигаться и упираться краями в стенки корпуса. Разница высоты выдвижения соседних лопастей приводит к разнице их площади, поэтому при подаче внутрь пространства между соседними лопастями давления, возникает движущая сила в сторону лопатки с большей площадью, которая и вращает ротор. Однако из-за принципиальных недостатков этой конструкции, на базе данного принципа до сих пор так и не создано качественно работающего ДВС, хотя пневматические моторы, реализующие этот принцип, работают давно и успешно. Leningrad, "Engineering", Leningrad branch, 1976). A rotor is located in a round or oval chamber of the housing, the axis of rotation of which is offset relative to the center of the cylindrical surface of the housing. Movable blades are placed in the rotor body, which can be extended in radial directions and abut against the walls of the housing. The difference in the extension height of the adjacent blades leads to a difference in their area, therefore, when the space between the adjacent pressure blades is applied inside, a driving force arises towards the blade with a larger area, which rotates the rotor. However, due to the fundamental shortcomings of this design, a high-quality internal combustion engine has not yet been created on the basis of this principle, although pneumatic motors that implement this principle have been operating successfully for a long time.
С 1791 года известен принцип газовой турбины (Г. Гюльднер «Газовые, нефтяные и прочие двигатели внутреннего сгорания», Москва, Типо-литография товарищества Кушнерев и Компания, 1907г). В такой схеме тепловой машины, рабочие газы горящего топлива, вырывающиеся из камеры сгорания через сопло, попадают на лопатки колеса турбины и приводят ее в движение.  Since 1791, the principle of a gas turbine has been known (G. Güldner, “Gas, Oil, and Other Internal Combustion Engines,” Moscow, Tipolithography of the Kushneryov and Company Partnership, 1907). In such a scheme of a heat engine, the working gases of burning fuel, escaping from the combustion chamber through a nozzle, fall on the blades of the turbine wheel and set it in motion.
Поршневые двигатели при относительно высоком КПД и хорошем Piston engines with relatively high efficiency and good
моторесурсе имеют сложную конструкцию из-за наличия кривошипно-шатунного механизма с большим количеством знакопеременных инерционных нагрузок и возвратно- поступательных движений, сложный газораспределительный механизм с его приводом, невысокую удельную мощность и ограничения по наращиванию количества оборотов и силы крутящего момента. motor resources have a complex structure due to the presence of a crank mechanism with a large number of alternating inertial loads and reciprocating movements, a complex gas distribution mechanism with its drive, low specific power and restrictions on increasing the number of revolutions and torque forces.
Роторные двигатели Ванкеля и Фреде обладают высокой удельной  Wankel and Frede rotary engines have high specific
мощностью при относительно простой конструкции, но имеют высокий уровень температуры и токсичности выхлопных газов, как и большую power with a relatively simple design, but have a high level of temperature and exhaust toxicity, as well as a large
теплонапряженность и скорость износа основных деталей, обладают высоким расходом топлива и не обладают преимуществом по величине крутящего момента, перед поршневыми моторами, а также имеют сложные в изготовлении главные детали. heat stress and wear rate of the main parts, have a high fuel consumption and do not have an advantage in terms of torque over piston motors, and also have major parts that are difficult to manufacture.
Недостатками турбин при их высокой мощности являются низкая  The disadvantages of turbines with their high power are low
экономичность и малая приёмистость, высокие требования к жаропрочности материалов, как и невозможность создать турбину малых массо-габаритных параметров с хорошими тактике- техническими характеристиками. profitability and low throttle response, high requirements for heat resistance of materials, as well as the inability to create a turbine of small mass and dimension parameters with good tactics and technical characteristics.
Низкий КПД существующих двигателей внутреннего сгорания связан, прежде всего, с совмещением двух разных тактов (технологических процессов): такта «горение- образование рабочего тела» и такта «расширение рабочего тела» в одном объединенном такте «горение - расширение». О таком одном объединенном такте два разных процесса осуществляются плохо и не полноценно.  The low efficiency of existing internal combustion engines is associated, first of all, with the combination of two different cycles (technological processes): the cycle “burning - formation of a working fluid” and the cycle “expansion of the working fluid” in one combined cycle “burning - expansion”. About one single measure, two different processes are poorly and not fully implemented.
Расширение в условиях процесса горения ставит механизм, в котором Expansion in a combustion process puts a mechanism in which
осуществляется такой процесс расширения, в экстремальные условия работы, а горение в условиях резкого расширения - при уменьшающемся давлении и падающей температуре— осуществляется не полным образом. such a process of expansion is carried out under extreme operating conditions, and combustion under conditions of sharp expansion — with decreasing pressure and falling temperature — is not fully implemented.
В итоге, для осуществления такого компромиссного варианта течения разных по сути физических процессов в одном такте, существующие двигатели приходится охлаждать и мириться с отведением на выхлоп отработавших газов горения с очень высокой температурой и наличием паров не сгоревшего топлива. При этом - тепловой баланс современного двигателя внутреннего сгорания в среднем варианте конструктивного исполнения выглядит так: 30% - тепло, переводимое в полезную работу; As a result, in order to implement such a compromise variant of the flow of essentially different physical processes in one cycle, existing engines have to be cooled and put up with exhaust gases being exhausted at a very high temperature and the presence of unburned fuel vapors. At the same time, the heat balance of a modern internal combustion engine in the middle version of the design looks like this: 30% - heat, translated into useful work;
30 % - тепло, отводимое через систему охлаждения;  30% - heat removed through the cooling system;
40% - тепло, отводимое с выпуском отработавших газов горения;  40% - heat removed with the release of exhaust combustion gases;
Т.е. средний термодинамический КПД современных двигателей внутреннего сгорания не превышает 30%.  Those. the average thermodynamic efficiency of modern internal combustion engines does not exceed 30%.
Ближайшим аналогом заявляемого автором изобретения ШЕСТИТАКТНЫЙ РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ, является The closest analogue of the invented six-stroke rotary engine and the way of its work is
конструкция «РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ» (Rotary internal combustion engine), патент на изобретение США N°3,699,930, который является попыткой сконструировать роторный двигатель внутреннего сгорания с простым вращением рабочих элементов и раздельными секциями сжатия и расширения рабочего тела. Конструкция изобретения - ближайшего аналога, базируется на известной схеме двигателя Беймана (см. Е.И. Акатов, B.C. Бологое и др. «Судовые роторные двигатели». Ленинград, «Судостроение», 1967г., стр. 34). Который, в свою очередь, базируется на схеме парового двигателя Н.Тверского (Записки Императорского Русского Технического общества, 1885r.j\°3, стр.58). Роторный двигатель - ближайший аналог заявляемого изобретения содержит в корпусе два технологических блока в виде роторных секций, каждый в своей полости. К каждой полости вращается ротор с двумя лопастями и имеется по два запорных барабана. Первый технологический блок (роторная секция) является секцией сжатия рабочей смеси (компрессор), а второй технологический блок (роторная секция) является секцией сгорания - расширения (силовая машина или силовая роторная секция). design "Rotary internal combustion engine" (Rotary internal combustion engine), US patent N ° 3,699,930, which is an attempt to construct a rotary internal combustion engine with a simple rotation of the working elements and separate sections for compression and expansion of the working fluid. The design of the invention, the closest analogue, is based on the well-known Beiman engine design (see EI Akatov, B.C. Bologoe and others. “Ship rotary engines.” Leningrad, “Shipbuilding”, 1967, p. 34). Which, in turn, is based on the N. Tversky steam engine scheme (Notes of the Imperial Russian Technical Society, 1885r.j \ ° 3, p. 58). A rotary engine - the closest analogue of the claimed invention contains in the housing two process units in the form of rotor sections, each in its own cavity. A rotor with two blades rotates to each cavity and there are two locking drums. The first technological unit (rotor section) is the compression section of the working mixture (compressor), and the second technological unit (rotor section) is the combustion section - expansion (power machine or power rotor section).
Каждый технологический блок работает за счёт изменения объёмов сжатия или расширения, образующихся при вращении роторов и запорных барабанов. За счет такого вращения роторов между лопастями ротора и поверхностями запорных барабанов образуются сегменты переменного объема.  Each technological unit works by changing the volumes of compression or expansion resulting from the rotation of the rotors and locking drums. Due to this rotation of the rotors between the rotor blades and the surfaces of the locking drums, segments of variable volume are formed.
Совпадающими существенными признаками между заявляемым изобретением и рассматриваемым ближайшим аналогом является разделение конструкции двигателя на разные технологические полости - камеры (роторные секции), где раздельно происходят процессы впуска - сжатия и расширения- выпуска рабочего тела. Так же совпадающими признаками являются основные рабочие элементы двигателей - вращающиеся роторы, выполненные в виде дискообразных элементов с поршневыми лопастями, один из которых в своей секции сжимает свежий заряд рабочей смеси, а другой - преобразует давление рабочих газов горения (рабочего тела) в механическое вращательное движение, как и работа в паре с каждым ротором запорных барабанов с полостями для пропуска вращающейся лопасти.  Coinciding essential features between the claimed invention and the closest analogue under consideration is the separation of the engine design into different technological cavities - chambers (rotor sections), where the processes of inlet-compression and expansion-expansion of the working fluid separately occur. The coinciding features are the main working elements of the engines - rotating rotors made in the form of disk-shaped elements with piston blades, one of which compresses the fresh charge of the working mixture in its section, and the other converts the pressure of the working combustion gases (working fluid) into mechanical rotational motion , as well as working in tandem with each rotor of the locking drums with cavities to pass the rotating blade.
Причинами, препятствующими в рассматриваемом аналоге достижению высокого технического результата, являются следующие конструктивные  The reasons that impede the achievement of a high technical result in the considered analogue are the following constructive
просчеты: miscalculations:
- в указанной конструкции предлагается совмещать в одном из тактов два технологических процесса: процесс горения сжатой рабочей смеси и процесс расширения газов горения;  - in this design it is proposed to combine in one of the cycles two technological processes: the combustion process of a compressed working mixture and the expansion process of combustion gases;
- в указанной конструкции предлагается впрыскивать сжатую смесь из роторной секции сжатия в роторную секцию расширения силовой машины в момент непрерывного и скоростного увеличения объема её сегментов расширения. Это приведет к тому, что рабочая смесь, из-за мгновенной потери давления и степени сжатия в быстро расширяющемся объеме сегментов расширения, будет очень трудно поджигаться и плохо (не полностью) сгорать, ибо даже первоначальный этап горения должен будет происходить на линии мощного расширения объема камеры «сгорания - расширения». В обычных поршневых двигателях для борьбы с трудностями поджига и горения сжатой рабочей смеси на такте «расширения - рабочего хода» применяют «раннее зажигание» - когда смесь поджигается искрой еще на завершающем этапе такта сжатия, до достижения в такте сжатия Верхней Мертвой Точки. В конструкции ближайшего аналога такой возможности «раннего зажигания» не представляется возможным по чисто конструктивной компоновке и динамической схеме работы мотора, поэтому и указанный недостаток может оказаться совершенно непреодолимым на пути создания реально работающего мотора по этой схеме; - in this design, it is proposed to inject the compressed mixture from the rotary compression section into the rotary expansion section of the power machine at the time of continuous and rapid increase in the volume of its expansion segments. it as a result of the instant loss of pressure and compression ratio in the rapidly expanding volume of expansion segments, it will be very difficult to ignite and burn poorly (not completely), because even the initial stage of combustion will have to occur on the line of powerful expansion of the chamber volume "Combustion - expansion." In conventional piston engines, to combat the difficulties of ignition and combustion of a compressed working mixture, an “early ignition” is used in the “expansion – stroke” cycle — when the mixture is ignited by a spark at the final stage of the compression cycle, until the Upper Dead Point is reached in the compression cycle. In the design of the closest analogue of such a possibility of "early ignition" it is not possible according to the purely constructive layout and dynamic scheme of the motor, therefore, this drawback may turn out to be completely insurmountable in the way of creating a really working motor according to this scheme;
- в указанной конструкции большой (во многом непреодолимой) трудностью для осуществления реальных процессов газообмена оказывается большая длина канала перепуска сжатой рабочей смеси из сегмента сжатия компрессорной роторной секции в сегмент расширения силовой роторной секции. При такой компоновке указанного двигателя коротким канал перепуска сделать невозможно. По предварительным расчетам объем такого канала оказывается величиной до 2/3 от объема сегмента сжатия, то есть основной процесс расширения сжатой  - in this design, a large (largely insurmountable) difficulty for real gas exchange processes is the large length of the bypass channel of the compressed working mixture from the compression segment of the compressor rotor section to the expansion segment of the power rotor section. With this arrangement of the indicated engine, a short bypass channel cannot be made. According to preliminary calculations, the volume of such a channel is up to 2/3 of the volume of the compression segment, that is, the main process of expansion of the compressed
Рабочей Смеси будет происходить не в сегменте расширения силовой роторной секции, а в канале - газоводе перепуска. Следовательно - в сегмент расширения силовой роторной секции Рабочей Смесь будет оказываться под малым давлением и тем более плохо поджигаться и гореть на линии скоростного расширения. The working mixture will occur not in the expansion segment of the power rotor section, but in the channel - bypass gas duct. Consequently, in the expansion segment of the power rotor section, the Working Mixture will turn out to be under low pressure and all the more badly ignite and burn on the speed expansion line.
Попытка уменьшить потери на расширение объема в канале перепуска за счет уменьшения его диаметра приведут к большим газодинамическим потерям на трение газов в узком и длинном канале, при всё тех же заметных потерях An attempt to reduce the loss of expansion of volume in the bypass channel by reducing its diameter will lead to large gas-dynamic friction losses of gases in a narrow and long channel, with the same noticeable losses
давления сжатого заряда Рабочей Смеси в этом канале при перепуске; pressure of the compressed charge of the Working Mixture in this channel at bypass;
- в указанной конструкции элементами, которые производят процесс запирания и отпирания объемов сегментов сжатия компрессорной роторной секции и сегментов расширения силовой роторной секции, оказываются проточки -«ручьи» на торцевых поверхностях роторов обеих роторных секций. Это решение крайне неудачное, так как при короткой длине этих проточек- «ручьев» они не смогут обеспечивать процессы газообмена на всей длине хода лопастей роторов в сегментах силовой роторной секции, что будет резко ухудшать термодинамический КПД двигателя. А при значительной длине таких проточек -«ручьев», которые будут обеспечивать полноценные процессы газообмена, большая длина этих проточек -«ручьев» будет оказываться значительным «мертвым объемом», в котором сжатые газы, при перепуске из одной роторной секции в другую, будут бесполезно расширяться и терять свою степень сжатия; - потери давления при перепуске сжатой Рабочей Смеси из одной роторной секции в другую в двух несовершенно сконструированных элементах двигателя - ближайшего аналога: - in this design, the elements that produce the process of locking and unlocking the volumes of the compression segments of the compressor rotor section and the expansion segments of the power rotor section are grooves - “streams” on the end surfaces of the rotors of both rotor sections. This decision is extremely unsuccessful, because with a short length of these grooves, “streams”, they will not be able to provide gas exchange processes along the entire length of the stroke of the rotor blades in segments of the power rotor section, which will drastically impair the thermodynamic efficiency of the engine. And with a significant length of such grooves - “streams”, which will ensure complete gas exchange processes, the large length of these grooves — “streams” will turn out to be a significant “dead volume”, in which compressed gases, when bypassed from one rotor section to another, will be useless expand and lose their compression ratio; - pressure loss when transferring a compressed Working Mixture from one rotor section to another in two imperfectly designed engine elements - the closest analogue:
A) в длинных каналах - газоводах, устроенных в перегородке между роторными секциям;  A) in long channels - gas ducts arranged in the partition between the rotor sections;
B) в длинных каналах - газоводах, устроенных на торцевых поверхностях роторов;  B) in long channels - gas ducts arranged on the end surfaces of rotors;
будут приводить к тому, что эти два элемента перепускного тракта, соединяясь в один канал большой длинны и значительного объема, будут составлять до 80% от объема сегмента сжатия. Следовательно, расширение сжатой Рабочей Смеси в мертвом пространстве этого канала будет «съедать» львиную долю степени сжатия и давления сжатия. По этой причине заряд сжатой Рабочей Смеси в секторе расширения, где он должен поджигаться, будет оказываться с минимальным избыточным давлением, и это делает практически невозможным его поджиг на линии скоростного расширения и дальнейшее горение;  will lead to the fact that these two elements of the bypass path, connecting into one channel of large length and significant volume, will be up to 80% of the volume of the compression segment. Consequently, the expansion of the compressed Working Mixture in the dead space of this channel will “eat up” the lion's share of the compression ratio and compression pressure. For this reason, the charge of the compressed Working Mixture in the expansion sector, where it is to be ignited, will be provided with minimal excess pressure, and this makes it practically impossible to ignite it on the line of rapid expansion and further burning;
- в указанной конструкции на роторах устроены по три лопасти, а запорных барабанов в роторных секциях устроено по два, и каждый запорный барабан имеет по две пропускные выемки, где будут проходить лопасти роторов. Из этого следует, что боковые цилиндрические поверхности роторов и запорных барабанов должны двигаться с разными линейными скоростями и на линии их контакта будет происходить трение - скольжение, что будет требовать активной смазки этих поверхностей;  - in this design, the rotors are arranged with three blades, and the locking drums in the rotor sections are arranged in two, and each locking drum has two through recesses where the rotor blades will pass. It follows that the lateral cylindrical surfaces of the rotors and locking drums must move with different linear speeds and friction - sliding will occur on the line of their contact, which will require active lubrication of these surfaces;
- в указанной конструкции на роторах устроены по три лопасти, а запорных барабанов в роторных секциях устроено по два, и каждый запорный барабан имеет по две пропускные выемки, где будут проходить лопасти роторов. Из этого следует, что во время вращения роторов между их лопастями в определенные моменты времени будут образовываться «мертвые зоны» когда газы горения высокого давления, будут зажаты между двумя соседними лопастями ротора (в силовой роторной секции) и не будут производить полезную работу расширения. То же самое можно сказать и о компрессорной роторной секции: там в рабочих процессах будет на каждый оборот такой период, когда рабочая смесь будет зажата между соседними лопастями ротора и над ней не будет происходить работа сжатия. Наличие таких зон на каждый оборот вала в обеих роторных секция будет значительно снижать КПД рассматриваемого ближайшим аналогом двигателя  - in this design, the rotors are arranged with three blades, and the locking drums in the rotor sections are arranged in two, and each locking drum has two through recesses where the rotor blades will pass. It follows that during the rotation of the rotors between their blades at certain points in time “dead zones” will form when the high pressure combustion gases are trapped between two adjacent rotor blades (in the power rotor section) and will not produce useful expansion work. The same can be said about the compressor rotor section: there in the working processes there will be a period for each revolution when the working mixture will be sandwiched between adjacent rotor blades and compression will not work on it. The presence of such zones for each rotation of the shaft in both rotor sections will significantly reduce the efficiency considered by the closest analogue of the engine
Сущность изобретения: Задачей изобретения, которая реализована в этой конструкции, является создание компактного высокоэффективного двигателя внутреннего сгорания, с КПД более 50 %, в котором соединены следующие образцы высоких технических достижений, каждое из которых самостоятельно уже является значительной технической задачей:  The essence of the invention: The objective of the invention, which is implemented in this design, is to create a compact highly efficient internal combustion engine, with an efficiency of more than 50%, in which the following samples of high technical achievements are connected, each of which is independently a significant technical task:
- впервые реализована возможность полноценного сгорания сильно сжатой Рабочей Смеси в отдельной от сегмента расширения герметично запираемой камере сгорания, которая запирается для процесса сгорания на значительный срок, что позволяет рабочей топливной смеси сгорать полностью при нарастающей температуре и увеличивающемся давлении (изохорный процесс). Камера сгорания закрыта для горения в этом режиме рабочей смеси примерно 30 градусов по пути вращения главного вала при исполнении двигателя с двумя запорными барабанами;- for the first time, the possibility of full-fledged combustion of a highly compressed Working Mixture in a hermetically sealed combustion chamber separate from the expansion segment, which is locked for a considerable period of time, is realized, which allows the working fuel mixture to burn completely at increasing temperature and increasing pressure (isochoric process). The combustion chamber is closed for burning in this mode of the working mixture of about 30 degrees along the rotation path of the main shaft when the engine is executed with two locking drums;
- появляется возможность просто и естественно встроить в технологический цикл двигателя водно-паровую составляющую, которая будет превращать в работу водяного пара высокого давления высокую температуру газов горения в сегменте расширения и высокую температуру нагрева поверхностей, при этом значительно снижая и температуру выхлопных газов и конструктивных элементов двигателя;- it becomes possible to simply and naturally integrate a water-steam component into the engine’s technological cycle, which will turn the high temperature of combustion gases in the expansion segment and the high temperature of heating of surfaces into high-pressure water vapor operation, while significantly reducing the temperature of exhaust gases and engine structural elements ;
- совмещение в одном непрерывном вращательном движении нескольких главных конструктивных элемента двигателя - роторов с рабочими лопастями, расположенных на одном рабочем валу, и согласованном с ними непрерывном вращательном движении запорных барабанов, одновременно многих - combining in one continuous rotational movement of several main structural elements of the engine - rotors with rotor blades located on one working shaft, and the continuous rotational movement of the locking drums coordinated with them, simultaneously many
вспомогательных и рабочих тактов за один оборот рабочего вала; auxiliary and working cycles for one revolution of the working shaft;
- технологические процессы (такты):  - technological processes (measures):
1) - такт «впуск» - впрыск или всасывание рабочей смеси;  1) - “intake” cycle - injection or suction of the working mixture;
2) - такт «сжатие» - сжатие рабочей смеси;  2) - tact "compression" - compression of the working mixture;
3) - такт «горение» - горение рабочей смеси и образование рабочих газов горения высокого давления (рабочего тела);  3) - cycle “combustion” - combustion of the working mixture and the formation of working gases of high pressure combustion (working fluid);
4) - такт «подача воды» - впрыск или всасывание воды для образование пара; 4) - cycle "water supply" - injection or absorption of water for the formation of steam;
5) - такт «расширение» - расширение рабочего тела (рабочих ход); 5) - tact “expansion” - expansion of the working fluid (working stroke);
6) - такт «выпуск» - выпуск отработавших газов;  6) - “release” cycle - exhaust gas emission;
разделены в пространстве в разных технологических объемах, но совмещены по времени и осуществляются в разных технологических и конструктивных полостях двигателя одновременно и параллельно по времени;  divided in space in different technological volumes, but combined in time and implemented in different technological and structural cavities of the engine simultaneously and in parallel in time;
- при вращении рабочих элементов двигателя создаются несколько герметично замкнутых камер расширения рабочего тела, поступательно и непрерывно увеличивающих свой объем, за счет чего осуществляется рабочий ход  - when the working elements of the engine are rotated, several hermetically closed expansion chambers of the working fluid are created, progressively and continuously increasing their volume, due to which the working stroke is carried out
значительной длины, который использует до конца всю мощность избыточного давления рабочих газов, и тем самым повышает термодинамический КПД considerable length, which uses to the end all the power of the overpressure of the working gases, and thereby increases the thermodynamic efficiency
рабочего такта, открывая выпускное окно для выхлопа рабочих газов в момент, когда они имеют уже минимальное остаточное давление и минимальную working cycle, opening the exhaust window for the exhaust of working gases at a time when they already have a minimum residual pressure and a minimum
избыточную температуру. Этим путем реализуется высокий термодинамический КПД двигателя, бесшумность и чистота выхлопа; excess temperature. This way the high thermodynamic efficiency of the engine, noiselessness and purity of the exhaust are realized;
- реализована возможность сделать объем сегментов расширения рабочего тела заметно больше (в разных значениях), чем объем сегментов сжатия;  - implemented the ability to make the volume of the segments of the expansion of the working fluid is much larger (in different values) than the volume of the compression segments;
- появляется возможность количественного управления оборотами двигателя (стандартное управление дроссельной заслонкой карбюратора) при обеспечении высокого коэффициента избытка воздуха (как в двигателе с воспламенением от сжатия - дизеле);  - there is the possibility of quantitative control of engine revolutions (standard carburetor throttle control) while ensuring a high coefficient of excess air (as in a compression ignition engine — diesel);
- за счет вышеописанных особенностей появляется возможность построить простой, но высокоэффективный двигатель с предварительным смесеобразованием в стандартном карбюраторе, без применения сложных и дорогих дополнительных устройств современного смесеобразования - форсунок впрыска топлива, бензонасосов высокого давления и устройств принудительного наддува воздуха в цилиндры; - due to the above features, it becomes possible to build a simple but highly efficient engine with preliminary mixture formation in a standard carburetor, without the use of complex and expensive additional devices of modern mixture formation - fuel injection nozzles, high-pressure gas pumps and forced air boosting devices in cylinders;
- отсутствуют возвратно - поступательные движения и знакопеременные нагрузки в кинематической схеме, передача мощности от рабочего тела на главный вал происходит только за счет вращательных движений, осуществляемых поступательно и непрерывно;  - there are no reciprocating movements - translational movements and alternating loads in the kinematic scheme, power is transferred from the working fluid to the main shaft only due to rotational movements carried out translationally and continuously;
- развивается высокий крутящий момент с постоянным плечом силы на протяжении всего рабочего цикла двигателя, мало зависящий от оборотов мотора;  - high torque develops with a constant arm of force throughout the entire engine operating cycle, which is little dependent on engine speed;
- достигнута высокая простота конструкции и значительная минимизация кинематической схемы двигателя, что является залогом прочной надежности и возможной невысокой цены при высоких технико-экономических показателях и привлекательных потребительских свойствах;  - achieved high simplicity of design and significant minimization of the kinematic scheme of the engine, which is the key to strong reliability and possible low prices with high technical and economic indicators and attractive consumer properties;
Поставленная задача изобретения решается через конструктивные особенности предлагаемого устройства: ШЕСТИТА ТНЫЙ РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ содержит неподвижный полый цилиндрический корпус, состоящий из трех технологических блоков. То есть корпус разделен перегородками на три The problem of the invention is solved through the design features of the proposed device: HEXISTAN ROTARY ENGINE contains a fixed hollow cylindrical body, consisting of three technological units. That is, the case is divided by partitions into three
технологических объемных полости - роторных секции. В каждой из трех роторных секций расположен цилиндрический ротор с рабочими лопастями, и все роторы двигателя жестко установлены на одном валу. Также в каждой роторной секции размещены запорные барабаны, по числу рабочих лопастей роторов. Также на корпусе устроен редуктор привода в движение запорных барабанов. technological volume cavities - rotor sections. In each of the three rotor sections, a cylindrical rotor with rotor blades is located, and all engine rotors are rigidly mounted on one shaft. Also, in each rotor section there are locking drums, according to the number of working rotor blades. Also on the body is arranged a gear drive in the movement of the locking drums.
Особенность изобретения - схема взаимного расположения роторных секций двигателя: двух силовых роторных секции (секции «расширения-выпуска»), с их рабочими роторами в которых устроены камеры сгорания, и компрессорной роторной секции (секции «впуска - сжатия») с ее ротором, при этом  A feature of the invention is the mutual arrangement of the rotor sections of the engine: two power rotor sections (expansion-release sections), with their working rotors in which combustion chambers are arranged, and a compressor rotor section (inlet-compression section) with its rotor, with this
компрессорная роторная секция размещена между силовыми роторными compressor rotor section is located between the power rotor
секциями. Также имеет заметное значение для получения высокого результата мест расположения впускных, выпускных окон и перепускных каналов для рабочих газов, позволяющих производить во всех технологических сегментах двигателя несколько тактов (однородных технологических процессов) «впуска», «сжатия», «горения», «расширения» и «выпуска» согласованно и одновременно, при предельно короткой протяженности этих каналов. Все эти конструктивные элементы в едином объемно - компоновочном комплексе создают взаимно согласованные по рабочим тактам и периодически размыкаемые- замыкаемые, герметичные и одновременно уменьшающие или увеличивающие свой объем камеры (сегменты) «впуска», сжатия», «расширения» и «выпуска», в нужные моменты соединяемые с камерами сгорания. Впервые реализована конструкция, позволяющая раздельно по местам sections. It is also of significant importance for obtaining a high result of the locations of the inlet, outlet windows and bypass channels for working gases, which make it possible to produce several cycles (homogeneous technological processes) of “intake”, “compression”, “combustion”, “expansion” in all technological segments of the engine and “release” in concert and simultaneously, with an extremely short length of these channels. All these structural elements in a single space-layout complex create mutually agreed upon working cycles and periodically open-closable, sealed and simultaneously reduce or increase their volume chambers (segments) of "intake", compression "," expansion "and" release ", in the right moments connected to the combustion chambers. For the first time, a design is implemented that allows separate places
осуществления, но одномоментно по времени, реализовывать несколько implementation, but at the same time, implement several
параллельно осуществляемых последовательностей из 6 тактов полного рабочего цикла ДВС со сжатием и переводом в полезную работу высокой температуры газов горения Рабочей Смеси за счет включения в этот цикл водо-паровых фаз и тактов. parallel sequences of 6 cycles of the internal combustion engine’s full cycle with compression and translation into useful work of the high temperature of the combustion gases of the Working Mixture due to the inclusion of water-vapor phases and cycles in this cycle.
Техническим результатом применения таких инженерных решений является значительное упрощение кинематики и конструкции двигателя внутреннего сгорания, получение значительной величины частоты оборотов рабочего вала, как и высокого и стабильного во время всех тактов рабочего цикла крутящего момента, улучшение приемистости и повышение мощности двигателя, значительное повышение экономичности и экологической чистоты, превышение двигателем значения КПД в 50%. Данное решение так же позволяет создать ДВС не имеющий в своей конструкции ни одной детали, которая бы совершала возвратно- поступательные движения и испьпывала инерционные знакопеременные нагрузки.  The technical result of the application of such engineering solutions is a significant simplification of the kinematics and design of the internal combustion engine, obtaining a significant value of the rotational speed of the working shaft, as well as a high and stable torque during all cycles of the duty cycle, improved throttle response and increased engine power, a significant increase in efficiency and environmental purity, the engine exceeds the efficiency value of 50%. This solution also allows you to create an internal combustion engine that does not have in its design a single part that would perform reciprocating movements and experience inertial alternating loads.
В исполнении с двумя силовыми роторными секциями и одной In execution with two power rotor sections and one
компрессорной, когда каждый из роторов снабжен двумя лопастями, а в роторах силовых роторных секций устроены по две камеры сгорания, предлагаемый двигатель совершает 4 рабочих такта за 1 оборот главного вала, тогда как 4-х так ный одноцилиндровый поршневой мотор - всего 0.25 рабочего такта за полный оборот своего коленвала, а одноцилиндровый двигатель Ванкеля - 0.75 такта полезной работы за оборот эксцентрикового вала. compressor, when each of the rotors is equipped with two blades, and two combustion chambers are arranged in the rotors of the power rotor sections, the proposed engine performs 4 working cycles per 1 revolution of the main shaft, while a 4-cylinder single-cylinder piston motor only 0.25 working cycle per a full revolution of its crankshaft, and a single-cylinder Wankel engine - 0.75 cycles of useful work per revolution of the eccentric shaft.
Впервые в рабочий цикл ДВС удается «встроить» высокоэффективные паровые фазы, которые будут переводить высокую температуру рабочих газов горения и температуру нагрева деталей двигателя в работу пара высокого давления.  For the first time, high-performance vapor phases can be built into the ICE duty cycle, which will translate the high temperature of the combustion gases and the temperature of the engine parts into high-pressure steam.
Благодаря этим особенностям конструкции, для увеличения мощности и крутящего момента двигателю не нужно иметь высокие обороты главного вала, хотя ограничений для наращивания его оборотов в конструкции не существует и можно ожидать от опытных образцов выход на параметры оборотов близких к газовым турбинам типа авиационных двигателей - до 20 тысяч оборотов в минуту, но - в отличие от газовых турбин - при высоких параметрах крутящего момента даже на низких оборотах и при малых затратах топлива.  Due to these design features, to increase power and torque, the engine does not need to have high speeds of the main shaft, although there are no restrictions to increase its speed in the design and you can expect prototypes to reach speeds of up to 20 for gas turbines such as aircraft engines thousand revolutions per minute, but - unlike gas turbines - at high torque parameters even at low revs and at low fuel consumption.
Способ преобразования давления рабочих газов в движение рабочего вала - простое вращательное движение, позволяет исключить потери характерные для поршневого двигателя с его кривошипно - шатунным механизмом. Крутящий момент предлагаемой конструкции заметно больше, чем у поршневого The method of converting the pressure of the working gases into the movement of the working shaft is a simple rotational movement, which eliminates losses characteristic of a piston engine with its crank mechanism. The torque of the proposed design is noticeably greater than that of the piston
четырехцилиндрового или двигателя Ванкеля, т.к. радиус действующего плеча приложения силы к лопасти ротора легко делается в этой конструкции значительно больше плеча приложения силы в кривошипе (которое при его работе все время меняется от ноля до максимума и обратно) в поршневом двигателе или величина эксцентриситета эксцентрикового вала в роторном двигателе Ванкеля. При этом рабочий ход совершают одновременно несколько симметрично разнесенных по диаметру ротора лопастей, которые находятся в данных момент в дугообразных секторах «расширения - выпуска». four-cylinder or Wankel engine, as the radius of the acting shoulder of the application of force to the rotor blade is easily made in this design much larger than the shoulder of the application of force in the crank (which during its operation constantly changes from zero to maximum and vice versa) in the piston engine or the eccentricity of the eccentric shaft in the Wankel rotary engine. At the same time, several blades symmetrically spaced across the diameter of the rotor of the blades, which are located at the given moment in the arc-shaped sectors of “expansion - release”, simultaneously make a working stroke.
При конструкции двигателя с двумя рабочими лопастями ротора, длинна рабочего хода каждой лопасти по сравнению с традиционным поршневым мотором, который имеет близкий по площади к поверхности поршневой лопатки диаметр поршня (длина рабочего хода поршневого ДВС примерно равна диаметру поршня), будет в 6 раз больше. При такой конструкции изобретения появляется возможность превращать практически всю энергию давления горячих газов в полезную работу движения лопастей в дугообразных секторах «расширения - выпуска» с постоянным вращением ротора. При этом температура и давление газов, выпускаемых из камеры (сегмента) расширения на выхлоп, должны быть минимально избыточными.  When designing an engine with two rotor blades, the length of the stroke of each blade compared to a traditional piston motor, which has a piston diameter close to the surface of the piston blade (the stroke length of the piston engine is approximately equal to the diameter of the piston) will be 6 times larger. With this design of the invention, it becomes possible to turn almost all the pressure energy of hot gases into the useful work of the movement of the blades in the arcuate sectors of the "expansion - release" with a constant rotation of the rotor. In this case, the temperature and pressure of the gases discharged from the expansion chamber (segment) to the exhaust should be minimally excessive.
Двигатель хорошо уравновешен - все подвижные детали двигателя  The engine is well balanced - all moving engine parts
совершают исключительно простые вращательные движения. В то время как у 4-х цилиндрового 4-х тактного поршневого двигателя имеется около 40 деталей с возвратно поступательными движениями, что даёт значительные вибрации таких моторов. perform extremely simple rotational movements. While the 4-cylinder 4-stroke piston engine has about 40 parts with reciprocating movements, which gives significant vibration to such motors.
Двигатель компактен, имеет простую конструкцию и малое количество деталей, что дает ему возможность достичь более высоких рабочих параметров, по сравнению с существующими ныне моторами разных типов.  The engine is compact, has a simple design and a small number of parts, which makes it possible to achieve higher operating parameters, compared with the existing motors of different types.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ INFORMATION CONFIRMING THE OPPORTUNITY
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ  DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Реализация назначения заявленного двигателя возможна к осуществлению через новаторские особенности его конструкции. На прилагаемых к данному разделу патентной заявки чертежах представлена конструкция двигателя с тремя  Realization of the purpose of the claimed engine is possible through innovative features of its design. The drawings accompanying this section of the patent application show an engine design with three
роторными секциями - двумя силовыми секциями (секции «расширения- выпуска») и одной компрессорной (секция «впуска - сжатия»), которая помещена между двумя силовыми роторными секциями. При этом каждый ротор роторных секций снабжен двумя рабочими лопастями, в каждой роторной секции устроены по два запорных барабана, а в роторах силовых роторных секций сделаны по две камеры сгорания. rotor sections - two power sections (sections "expansion-release") and one compressor (section "intake - compression"), which is placed between two power rotor sections. Moreover, each rotor of the rotor sections is equipped with two working blades, two locking drums are arranged in each rotor section, and two combustion chambers are made in the rotors of the power rotor sections.
ШЕСТИТАКТНЫЙ РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (фигура 1) содержит наружный корпус, который состоит из трех обособленных роторных секций: двух силовых секций (секций «расширения- выпуска») - (элементы 1-1 и 1-2) и одной компрессорной секции (секции «впуска - сжатия») - (элемент 2).  A six-stroke rotary engine (figure 1) contains an outer casing, which consists of three separate rotor sections: two power sections (sections "expansion-release") - (elements 1-1 and 1-2) and one compressor section (section "inlet - compression ") - (element 2).
Роторные секции разделены между собой перегородками (элемент 3), и по бокам ограничены торцевыми крышками (элемент А). Каждая роторная секция содержит в себе рабочий ротор (элемент 5) и запорные барабаны (элемент 6). Роторы всех роторных секций расположены на одном главном валу двигателя (на чертеже не изображен), при этом роторы рабочих роторных секций содержат в себе камеры сгорания (элемент 7). В корпусе - на одной из боковых крышек устроен редуктор привода в движение всех запорных барабанов (на чертеже не изображен) и запорные барабаны расположены на двух общих валах по 3 штуки.The rotor sections are separated by partitions (element 3), and on the sides are limited by end caps (element A). Each rotor section contains a working rotor (element 5) and locking drums (element 6). The rotors of all rotor sections are located on one main motor shaft (not shown in the drawing), while the rotors of the working rotor sections contain a combustion chamber (element 7). In the case - on one of the side covers the gearbox of the drive is set in motion for all the locking drums (not shown in the drawing) and the locking drums are located on two common shafts of 3 pieces.
В корпусе двигателя проделаны окна подачи рабочей смеси (элемент 8), окна выхлопные (элемент 9), для выпуска отработавших газов, а перегородках между роторными секциями сделаны окна перепуска сжатой рабочей смеси (элемент 10), а так же каналы - проточки для выпуска из камер сгорания рабочего тела высокого давления (элемент 1 1). В торцевых крышках устроены гнезда для свечей зажигания (элемент 12) и окна для впрыска воды (элемент 13). The engine mixture supply windows (element 8), exhaust windows (element 9) were made in the engine case, for exhaust gas discharge, and the bypass sections of the compressed working mixture (element 10) were made for the partitions between the rotor sections, as well as channels — grooves for exhausting combustion chambers of a high pressure working fluid (element 1 1). In the end caps, there are nests for spark plugs (element 12) and windows for water injection (element 13).
Роторы представляют собой деталь цилиндрической формы, жестко  The rotors are a cylindrical part, rigidly
соединенную с главным валом двигателя, на равных угловых расстояниях по которой устроены лопасти - выступающие сегменты (они торцами упираются во внутреннюю поверхность корпуса), которые играют роль рабочих поверхностей, это аналоги лопаток газовой турбины (или поршней поршневого мотора) и приводят ротор в движение, воспринимая на себя давление рабочих газов. connected to the main shaft of the engine, at equal angular distances along which the blades are arranged - protruding segments (they end against the inner surface of the housing), which play the role of working surfaces, these are analogues of gas turbine blades (or pistons of a piston motor) and set the rotor in motion, perceiving pressure of working gases.
Запорные барабаны представляют собой цилиндрические детали, на боковой поверхности которых сделаны выемки - полости для пропускания при их вращении рабочих лопастей ротора. Цилиндрические поверхности ротора и запорных барабанов за счет подбора диаметров и частоты вращения без трения обкатываются друг по другу, а диаметры барабанов при этом делаются кратно меньше диаметра ротора. The locking drums are cylindrical parts, on the side surface of which are made recesses - cavities for transmission during rotation of the working rotor blades. The cylindrical surface of the rotor and the locking drums, by selecting the diameters and frequency of rotation without friction, run around each other, and the diameters of the drums are made multiple times less than the diameter of the rotor.
Геометрия внутреннего рабочего пространства двигателя, где последовательно и циклично происходят основные технологические процессы, представляет собой кольцевую полость. Она устроена так, что запорные барабаны, входящие своими боковыми цилиндрическими поверхностями в соприкосновение с внешней цилиндрической поверхностью ротора, делят эту круговую, кольцевую полость (фигура 2) на равные рабочие сектора (элемент 14), в дугообразном объеме каждого из которых могут двигаться лопасти ротора. В свою очередь при таком движении в дугообразных секторах, лопасти ротора делят каждый из этих рабочих секторов на два сегмента переменного объема- на камеры (фигура 3): сегмент расширения (элемент 15) и сегмент сжатия (элемент 16). В силовых роторных секциях (секциях «расширения - выпуска») рабочие сектора будут делиться на сегменты расширения и сегменты выпуска, а в компрессорной роторной секции (секции «впуска - сжатия») рабочие сектора будут делиться на сегменты впуска и сегменты сжатия.  The geometry of the internal working space of the engine, where the main technological processes take place sequentially and cyclically, is an annular cavity. It is arranged so that the locking drums that come into contact with the outer cylindrical surface of the rotor with their lateral cylindrical surfaces divide this circular, annular cavity (figure 2) into equal working sectors (element 14), in which the rotor blades can move in an arched volume of each . In turn, with this movement in the arcuate sectors, the rotor blades divide each of these working sectors into two segments of variable volume on the camera (figure 3): the expansion segment (element 15) and the compression segment (element 16). In the power rotor sections (expansion-output sections), the working sectors will be divided into expansion segments and output segments, and in the compressor rotor section (inlet-compression sections), the working sectors will be divided into intake segments and compression segments.
Именно в этом едином элементно - технологическом комплексе двигателя из дугообразных секторов «впуска - сжатия» компрессорной роторной секции, камер сгорания и дугообразных секторов «расширения - выпуска» силовых роторных секций, раздельно в пространстве и одномоментно и непрерывно во времени происходят все технологические процессы (такты) двигателя. Когда в каждой камере сгорания искрой от электросвеч поджигается рабочая смесь, она некоторое время горит в запертых камерах, а потом - за счет It is in this single element - technological complex of the engine from all the arched sectors of the "intake - compression" of the compressor rotor section, the combustion chambers and the arched sectors of the "expansion - output" of the power rotor sections, that all the technological processes occur simultaneously in space and simultaneously and continuously in time (cycles) ) engine. When a working mixture is ignited by a spark from electric candles in each combustion chamber, it burns for a while in the locked chambers, and then - due to
перемещения камер сгорания в другую позицию при вращении роторов силовых секций - камеры сгорания соединяются с каналами перепуска рабочих газов в сегменты расширения силовых роторных секций и в эти сегменты начинают выбрасываться горячие рабочие газы высокого давления, куда уже предварительно была подана распылённая вода за счет всасывания. От этого в дугообразных полостях сегментов расширения возникает высокое давление большого movement of the combustion chambers to another position during the rotation of the rotors of the power sections - the combustion chambers are connected to the channels for transferring the working gases to the expansion segments of the power rotor sections and hot working gases of high pressure begin to be emitted into these segments, where sprayed water has already been previously supplied by suction. From this, high pressure of large
количества газообразного рабочего тела. Так как оси запорных барабанов и корпус не могут двигаться друг относительно друга, то смещаться от давления газов могут лишь рабочие элементы роторов силовых секций - их лопасти, тем самым превращая это давление горячих газов горения во вращение роторов. Так происходят сразу несколько последовательных процессов «расширения - выпуска» в объемах дугообразных рабочих секторов. Одновременно с этим процессом от главного вала приводится в движение ротор компрессорной секции (секции the amount of gaseous working fluid. Since the axis of the locking drums and the housing cannot move relative to each other, only the working elements of the rotors of the power sections — their blades — can shift from the pressure of the gases, thereby turning this pressure of the hot combustion gases into rotation of the rotors. Thus, several successive processes of “expansion - output” take place in volumes of arched working sectors. Simultaneously with this process, the rotor of the compressor section (section
«впуска - сжатия»), и в сегменты впуска этой роторной секции засасываются, а затем в сегментах сжатия сжимаются свежие заряды Рабочей Смеси, которые затем через каналы перепуска сжатой Рабочей Смеси попадают в камеры сгорания силовых роторных секций. “Inlet - compression”), and in the inlet segments of this rotor section are sucked in, and then fresh charges of the Working Mix are compressed in the compression segments, which then pass through the bypass channels of the compressed Working Mix into the combustion chambers of the power rotor sections.
Последовательность вращательных рабочих циклов двигателя такова - на примере мотора {фигура 1), который имеет три роторных секции: одну  The sequence of rotational operating cycles of the engine is as follows - for example, the motor {figure 1), which has three rotary sections: one
компрессорную секцию {элемент 2) (секцию «впуска- сжатия»), и две силовые секции (секции «расширения - выпуска»): силовая секция А {элемент 1-1) и силовая секция В {элемент 1-2). Каждая роторная секция имеет двухлопастной ротор {элемент 5) и два запорных барабана {элемент 6) в каждой роторной секции, роторы силовых роторных секций имеют по две камеры сгорания compressor section (element 2) (inlet-compression section), and two power sections (expansion-exhaust sections): power section A (element 1-1) and power section B (element 1-2). Each rotor section has a two-bladed rotor (element 5) and two locking drums (element 6) in each rotor section, the rotors of the power rotor sections have two combustion chambers
{элемент 7), где будут происходить такты «горения; (element 7), where the “burning;
Исходное положение {фигура 4) - только что закончился такт сжатия в обоих сегментах сжатия компрессорной секции, и одновременно завершился процесс перепуска сжатой рабочей смеси в четную камеру сгорания (четную - по мере отсчета номера осуществления последовательных и циклических процессов расширения в направлении вращения роторов) роторной секции А, и в нечетную камеру сгорания роторной секции В. Далее - камеры сгорания, за счет вращения роторов силовых роторных секций, переместились так, что они отсоединяются от каналов перепуска сжатой Рабочей Смеси и камеры сгорания в этот момент оказываются в запертом состоянии. В этот момент камеры сгорания Starting position (figure 4) - the compression stroke in both compression segments of the compressor section has just ended, and at the same time the process of transferring the compressed working mixture to an even combustion chamber (even - as the number of sequential and cyclic expansion processes in the direction of rotation of the rotors is counted) rotary section A, and into the odd combustion chamber of the rotor section B. Next, the combustion chambers, due to the rotation of the rotors of the power rotor sections, have moved so that they are disconnected from the compressed bypass channels The working mixture and the combustion chamber at this moment are in a locked state. At this point, the combustion chamber
перемещаются к гнездам свечей зажигания, и они поджигают сжатую Рабочую Смесь. Рабочая Смесь начинает гореть в запертом объеме. move to the nests of the spark plugs, and they ignite the compressed Working Mixture. The working mixture begins to burn in a locked volume.
В это же самое время, нечетная камера сгорания (нечетная - по мере отсчета номера осуществления последовательных и циклических процессов расширения в направлении вращения роторов) силового ротора в секции А, и четная камера сгорания силового ротора в секции В, только что завершившие рабочий ход в своих рабочих секторах. At the same time, the odd combustion chamber (odd - as the number of sequential and cyclic expansion processes is counted in the direction of rotation of the rotors) of the power rotor in section A, and the even chamber Combustion of the power rotor in section B, having just completed the working stroke in their working sectors.
Роторы всех секций продолжают свое вращение примерно 30 градусов углового расстояния - это время все камеры сгорания остаются плотно запертыми, и в двух их них, где горит Рабочая Смесь, продолжает нарастать давление и все больше создается рабочего тела. В первой части этой фазы лопасти всех роторов проходят проемы всех запорных барабанов, и кольцевое рабочее пространство всех секторов роторных секций не является герметично разделенным на обособленные камеры - технологические сегменты.  The rotors of all sections continue to rotate for about 30 degrees of angular distance - this time all the combustion chambers remain tightly closed, and in two of them, where the Working Mixture is lit, pressure continues to increase and more and more a working fluid is created. In the first part of this phase, the blades of all rotors pass through the openings of all locking drums, and the annular working space of all sectors of the rotor sections is not hermetically divided into separate chambers - technological segments.
При дальнейшем вращении главного вала с роторами {фигура 5) происходит запирание запорными барабанами рабочих секторов всех роторных секций, и каждый из них за счет движения лопастей оказывается разделенным на два технологических сегмента - увеличивающегося и уменьшающегося объема. В этот момент в расширяющиеся сегменты расширения через специальные каналы подается мелко распыленная вода с воздухом, которая и заполняет эти сегменты. При дальнейшем движении лопасти силовых роторных секций перед собой (по направлению вращения роторов) - в сегменте выпуска, выталкивают за пределы корпуса двигателя продукты сгорания прежнего такта расширения, а в объёмах за лопастями в сегментах расширения открываются перепускные каналы, которые соединяют с этими сегментами объемы «заряженных» камер сгорания.  With further rotation of the main shaft with rotors (Figure 5), the working sectors of all rotor sections are locked with locking drums, and each of them, due to the movement of the blades, is divided into two technological segments - increasing and decreasing volume. At this moment, finely sprayed water with air is fed into the expanding expansion segments through special channels, which fills these segments. With further movement of the blades of the power rotor sections in front of you (in the direction of rotation of the rotors) - in the exhaust segment, the combustion products of the same expansion stroke are pushed out of the engine block, and in the volumes behind the blades in the expansion segments, bypass channels open that connect volumes “ charged "combustion chambers.
В результате такого положения и в такой позиции из четной камеры сгорания силовой роторной секции А, и из нечетной камеры сгорания силовой роторной секции В, в соответствующие сегменты расширения начинают выбрасываться под большим давлением газы от сгорания Рабочей Смеси. При этом такие потоки рабочего тела высокой температуры от сгорания Рабочей Смеси - испаряют прежде впрыснутую в сегменты расширения воду. От мгновенного перехода в парообразное состояние некоторого количества воды давление в сегментах расширения значительно повышается, а температура газов и поверхностей элементов двигателя в этих секторах - значительно снижается.  As a result of this position, and in such a position, from the even combustion chamber of the power rotor section A, and from the odd combustion chamber of the power rotor section B, gases from the combustion of the Working Mixture begin to be ejected into the corresponding expansion segments under high pressure. Moreover, such flows of the working fluid of high temperature from the combustion of the Working Mixture - evaporate the water previously injected into the expansion segments. From the instantaneous transition to a vapor state of a certain amount of water, the pressure in the expansion segments increases significantly, and the temperature of the gases and surfaces of the engine elements in these sectors decreases significantly.
В это же время, вращение ротора и запорных барабанов в компрессорной роторной секции, приводит к разделению рабочих дугообразных секторов этой секции на сегменты «впуска» и «сжатия». При этом одновременно начинаются такты «впуска» свежего заряда Рабочей Смеси - позади лопасти ротора (по направлению вращения ротора), а спереди лопасти - начинаются такты «сжатия» заряда Рабочей Смеси, впущенной в этот сектор в прежнем такте «впуска».  At the same time, the rotation of the rotor and the locking drums in the compressor rotor section leads to the division of the working arcuate sectors of this section into segments of the “inlet” and “compression”. In this case, at the same time, the “intake” strokes of the fresh mixture of the Working Mixture start behind the rotor blade (in the direction of rotation of the rotor), and the front of the blade starts the “compression” of the mixture of the Working Mixture that was introduced into this sector in the same “intake” cycle.
В процессе дальнейшего вращения главного вала двигателя со всеми тремя роторами одновременно происходит дальнейшее осуществление начавшихся в предыдущей фазе технологических процессов, в результате которых происходит 2 такта расширения одновременно в двух силовых роторных. При этом в сегментах расширения происходит увеличение силы давления рабочего тела и уменьшение его температуры - за счет перевода внутренней энергии высокой температуры рабочего тела, выпущенного из камер сгорания, в давление пара при испарении впрыснутой в сегменты расширения воды. Одновременно с этим в сегментах уменьшающегося объема спереди лопастей роторов (по ходу их вращения) силовых роторных секций происходит выпуск отработавших газов, что были рабочими в предыдущих тактах расширения. В это же время идет одномоментное осуществление в компрессорной роторной секции тактов впуска свежего заряда Рабочей Смеси и сжатия прежде полученного её заряда (фигура 6 и фигура 7).In the process of further rotation of the main shaft of the engine with all three rotors, at the same time there is a further implementation of the processes that began in the previous phase, as a result of which there are 2 cycles of expansion simultaneously in two power rotor. At the same time, in the expansion segments there is an increase in the pressure of the working fluid and a decrease in its temperature - due to the conversion of the internal energy of the high temperature of the working fluid released from the combustion chambers into vapor pressure during evaporation injected into water expansion segments. At the same time, in segments of decreasing volume in front of the rotor blades (in the direction of their rotation) of the power rotor sections, exhaust gases are released, which were working in the previous expansion strokes. At the same time, there is a simultaneous implementation in the compressor rotor section of the intake strokes of the fresh charge of the Working Mixture and compression of its previously received charge (Figure 6 and Figure 7).
В конце хода расширения лопасти роторов силовых роторных секций At the end of the expansion stroke of the rotor blades of the power rotor sections
достигают окон выпуска в атмосферу. В этой позиции объём сегмента reach the exhaust windows. In this position, the segment volume
расширения становиться максимальным, а объем сегмента выпуска - минимальным, и при этом такт расширения переходит в такт выпуска, а предыдущий такт выпуска завершается. В этой позиции камеры сгорания соединены через каналы перепуска рабочего тела с сегментами расширения и через сами эти сегменты расширения - далее - с окнами выпуска из них в атмосферу. При этом давление в камерах сгорания становится равным expansion becomes maximum, and the volume of the output segment - minimum, and thus the expansion cycle goes into the release cycle, and the previous release cycle ends. In this position, the combustion chambers are connected through the channels of the bypass of the working fluid with expansion segments and through these expansion segments themselves - further - with the release windows from them into the atmosphere. In this case, the pressure in the combustion chambers becomes equal
атмосферному. В этой же позиции лопасти ротора компрессорной роторной секции завершают такты сжатия и впуска, при этом движение такого ротора в данный момент открывает окна перепуска сжатой Рабочей Смеси в силовые роторные секции, а именно - в их камеры сгорания, которые в данный момент уже заняли необходимую позицию за счет поворота своих роторов. atmospheric. In the same position, the rotor blades of the compressor rotor section complete the compression and intake strokes, while the movement of such a rotor at the moment opens the windows for transferring the compressed working mixture to the power rotor sections, namely to their combustion chambers, which at the moment have already taken the necessary position due to the rotation of their rotors.
Сразу после выравнивания давления в камерах сгорания с атмосферным, камеры сгорания перемещаются с вращением роторов в позицию, когда они теряют связь с сегментами расширения силовых роторных секций, и оказываются запертыми. Далее - движущиеся камеры сгорания работают следующим образом:  Immediately after pressure equalization in the combustion chambers with atmospheric, the combustion chambers move with the rotation of the rotors to the position when they lose contact with the expansion segments of the power rotor sections, and are locked. Next - moving combustion chambers work as follows:
- четная камера сгорания роторной секции А, и нечетная камера сгорания роторной секции В (которые прежде осуществляли такт сгорания заряда Рабочей Смеси и сильно разогрелись), уходят в «холостой пробег», с дальнейшим  - the even combustion chamber of the rotor section A, and the odd combustion chamber of the rotor section B (which used to carry out the charge mixture of the Working Mixture and were very hot), go into “idle run”, with further
действием их заряжания сжатой Рабочей смесью; the action of loading them with a compressed working mixture;
- нечетная камера сгорания роторной секции А, и четная камера сгорания роторной секции В (которые прежде осуществляли «холостой пробег»),  - the odd combustion chamber of the rotor section A, and the even combustion chamber of the rotor section B (which previously carried out "idle run"),
соединяются с сегментами сжатия компрессорной роторной секции, из которых в них начинает залавливаться заряд сжатой Рабочей Смеси; connected to the compression segments of the compressor rotor section, from which the charge of the compressed Working Mixture begins to be captured in them;
После этого камеры двигаются далее, разъединяются с окнами впуска, после чего нечетная камера сгорания роторной секции А, и четная камера сгорания роторной секции В соединяются с гнездами свеч зажигания и они поджигают заряд Рабочей Смеси в этих камерах. После этого в камерах сгорания идет период, когда все камеры сгорания остаются заперты. При этом в двух - «рабочих» камерах сгорания происходит процесс горения в замкнутом объеме заряда Рабочей Смеси, а две другие камеры сгорания осуществляют «холостой пробег», приближаясь к окнам будущего перепуска сжатой Рабочей Смеси. Затем «рабочие» камеры сгорания за счет вращения роторов перемещаются к местам, где они соединяются с каналами - проточками перепуска рабочего тела высокого давления в  After this, the chambers move further, disconnect from the intake windows, after which the odd combustion chamber of the rotor section A and the even combustion chamber of the rotor section B are connected to the nests of the spark plugs and they ignite the charge of the Working Mixture in these chambers. After this, the period in the combustion chambers occurs when all the combustion chambers remain locked. Moreover, in two - “working” combustion chambers, the combustion process takes place in a closed volume of the charge of the Working Mixture, and two other combustion chambers carry out “idle run”, approaching the windows of the future bypass of the compressed Working Mixture. Then, the “working” combustion chambers, due to the rotation of the rotors, move to the places where they are connected to the channels - grooves of the bypass of the high-pressure working fluid in
технологические сегменты расширения рабочего тела. Таким образом, все такты (технологические процессы) данного двигателя вновь и вновь повторяются в одном закольцованном, повторяющемся цикле, осуществляя в едином и непрерывном процессе все последовательные такты (технологические процессы) шеститактного двигателя внутреннего сгорания. technological segments of the expansion of the working fluid. Thus, all cycles (technological processes) of a given engine are repeated again and again in one looped, repeating cycle, performing in a single and continuous process all consecutive cycles (technological processes) of a six-stroke internal combustion engine.
Таким образом, в двигателе данной конструктивной компоновки большую часть времени его работы происходит одновременно 2 такта расширения, 2 такта выпуска, 2 такта сжатия и 2 такта впуска.  Thus, in the engine of this constructive layout, most of the time it operates is simultaneously 2 expansion strokes, 2 exhaust strokes, 2 compression strokes and 2 intake strokes.
Такт расширения в данной конструктивной компоновке двигателя  The expansion stroke in this engine design
продолжается значительное расстояние и занимает в приведенной на чертеже конструкции угловую величину практически в 150 градусов в каждом рабочем секторе из величины в 180 градусов всей его длины. Т.е. общий рабочий ход составляет 150 градусов из 180 градусов всей угловой протяженности движения рабочего органа в каждом из 4 дугообразных секторов, или 300 градусов за полный оборот вала, что составляет 84 % от углового расстояния полного оборота вала, и это при постоянном плече крутящего момента. (В отличие от этой величины в 25 % в 4-х тактных и 50% в 2-х тактных поршневых двигателях - и это в них происходит при всё время нестабильной величине крутящего момента). В зависимости от технических задач и геометрии конкретной компоновочно - габаритной схемы угловая величина и линейная протяженность рабочего такта может быть еще несколько увеличена. a considerable distance extends and occupies an angular value of almost 150 degrees in each working sector from a value of 180 degrees of its entire length in the design shown in the drawing. Those. the total working stroke is 150 degrees out of 180 degrees of the entire angular length of the movement of the working body in each of the 4 arcuate sectors, or 300 degrees per full revolution of the shaft, which is 84% of the angular distance of a full revolution of the shaft, and this is with a constant torque arm. (In contrast to this value of 25% in 4-stroke and 50% in 2-stroke piston engines - and this happens in them with an unstable amount of torque all the time). Depending on the technical problems and the geometry of a particular layout - overall scheme, the angular value and linear length of the working cycle can be slightly increased.
И такое беспрерывное вращение с почти постоянным съемом мощности от расширяющихся газов рабочего тела (с крутящим моментом с постоянным плечом силы) по всему кольцу рабочего объема силовых роторных секций может продолжаться и продолжаться. Таким образом, за один оборот роторов двух силовых роторных секций и главного вала двигателя каждая рабочая лопасть будет совершать 1 рабочий такт, а совокупно 4 рабочих лопасти роторов в двух силовых секциях за один оборот вала будут совершать 4 рабочих тактов. Эта величина в 4 рабочих тактов оказывается очень большой против (если брать одно поршневую схему для традиционных ДВС) 0,25 рабочего такта у 4-х тактного мотора, и 0,5 рабочего такта у 2-х тактного одноцилиндрового поршневого мотора за один оборот рабочего вала. Именно по этой причине от данной конструкции следует ожидать многократного прироста мощности при одинаковом с традиционными поршневыми моторами объеме рабочих камер расширения. А если сделать мотор предлагаемой конструкции по примеру 2-х или 4-х цилиндровых поршневых моторов состоящим из нескольких штук блоков тройных комплексов роторных секций, то количество рабочих такгов будет нарастать в арифметической прогрессии - 8 для 2-х блочной компоновки и т.д.  And such a continuous rotation with an almost constant removal of power from the expanding gases of the working fluid (with a torque with a constant arm of force) along the entire ring of the working volume of the rotor power sections can go on and on. Thus, for one revolution of the rotors of two power rotor sections and the main shaft of the engine, each working blade will make 1 working cycle, and a total of 4 working rotor blades in two power sections will make 4 working cycles in one revolution of the shaft. This value of 4 working cycles is very large against (if we take one piston scheme for traditional ICEs) 0.25 working cycle for a 4-stroke engine, and 0.5 working cycle for a 2-stroke single-cylinder piston motor per revolution shaft. For this reason, from this design, one should expect a multiple increase in power with the same volume of working expansion chambers as traditional piston motors. And if you make a motor of the proposed design, following the example of 2 or 4 cylinder piston engines, consisting of several pieces of blocks of triple complexes of rotor sections, then the number of working tacks will increase in arithmetic progression - 8 for a 2-block layout, etc.
Кроме того, при больших диаметрах ротора можно изготовить ротор с 4 или даже более лопастями, а корпус мотора соответственно - с 4 или большим числом запорных барабанов. Эти типы двигателей будут иметь еще большую мощность, так как двигатель с 4 рабочими лопатками на роторе одной силовой роторной секции будет давать в двух силовых секциях 16 рабочих такта за один оборот вала. При этом особенность устройства двигателя, в котором такты (технологические процессы) сжатия рабочей смеси и расширения рабочего тела разнесены в разные технологические полости, дает возможность легко сделать такты расширения и сжатия разными по длине хода и различными по технологическому объёму для тонкой настройки параметров работы мотора, что практически не возможно осуществить в традиционных поршневых ДВС. Предлагаемая компоновка так же позволяет осуществлять регулирование параметров такта сжатия, что дает возможность управлять мощностно - динамическими свойствами двигателя и минимизирует сложность конструкции, и снимает высокие требования к качеству топлива. In addition, with large rotor diameters, it is possible to manufacture a rotor with 4 or even more blades, and the motor housing, respectively, with 4 or more locking drums. These types of engines will have even greater power, since an engine with 4 working blades on the rotor of one power rotor section will produce 16 working cycles in two power sections per one revolution of the shaft. At the same time, the feature of the engine device, in which the cycles (technological processes) of compression of the working mixture and the expansion of the working fluid are spaced into different technological cavities, makes it possible to easily make the expansion and compression cycles different in stroke length and different in technological volume for fine-tuning the motor operation parameters, which is practically impossible to implement in traditional piston ICEs. The proposed layout also allows you to adjust the compression stroke parameters, which makes it possible to control the power - dynamic properties of the engine and minimizes the complexity of the design, and removes high requirements for fuel quality.
Кроме всасывания рабочей горючей смеси через карбюратор в сектор «впуска - сжатия», возможно заполнение этого сектора только чистым воздухом с его последующим сильным сжатием в технологическом сегменте сжатия, с  In addition to the suction of the working combustible mixture through the carburetor into the “intake - compression” sector, it is possible to fill this sector only with clean air with its subsequent strong compression in the compression technological segment, with
дальнейшим осуществлением работы двигателя по типу дизеля - с впрыском топлива непосредственно в объем камеры сгорания, которая уже заполнена сильно сжатым и разогретым от этого воздухом. further implementation of the engine as a diesel engine - with fuel injection directly into the volume of the combustion chamber, which is already filled with highly compressed and heated air from this.
Главная особенность изобретения - взаимное расположение роторных секций разного назначения и согласованные вращательные движения рабочих лопастей роторов силовых роторных секций в их полостях, лопастей ротора  The main feature of the invention is the relative position of the rotor sections for various purposes and the coordinated rotational movements of the working rotor blades of the power rotor sections in their cavities, rotor blades
компрессорной секций в его полости, сложных поверхностей запорных барабанов (каждый расположенный в своём гнезде), полостей камер сгорания в роторах силовых роторных секций, а так же расположение впускных, перепускных и выпускных окон, что в комплексе совместной работы создает возможность согласованного осуществления одномоментно многих технологических процессовcompressor sections in its cavity, complex surfaces of the locking drums (each located in its own nest), combustion chamber cavities in the rotors of the power rotor sections, as well as the location of the inlet, bypass and exhaust windows, which in the joint work package creates the possibility of coordinated implementation of many technological processes simultaneously processes
- тактов «впуска Рабочей Смеси», «сжатия», «горения», «подачи воды», - measures of “intake of the Working Mixture”, “compression”, “combustion”, “water supply”,
«расширения» и «выпуска». Именно применением этой конструкции достигается возможность организовать полный рабочий цикл из 6-ти тактов по вращательно“Expansion” and “release”. Using this design, it is possible to organize a full work cycle of 6 cycles rotationally
- кольцевому принципу за один оборот главного вала, для указанного на - the ring principle for one revolution of the main shaft, for indicated on
прилагаемом чертеже варианта компоновки конструкции данного двигателя с двумя силовыми роторными секциями, одной компрессорной роторной секцией, двумя лопастями всех роторов, и таким же количеством запорных барабанов в каждой роторной секции, и четырьмя камерами сгорания в двух роторах силовых роторных секций. the attached drawing of the design layout of this engine with two power rotor sections, one compressor rotor section, two blades of all rotors, and the same number of locking drums in each rotor section, and four combustion chambers in two rotors of the power rotor sections.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. ШЕСТИТАКТНЫЙ РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ И СПОСОБ ЕГО 1. A six-stroke rotary engine and its method
РАБОТЫ, содержащий в корпусе несколько полых роторных секций двух типов технологического назначения: компрессорную роторную и силовую роторную секции, в каждой из которых расположены имеющие возможность вращаться цилиндрические роторы, оснащенные лопастями и установленные на одном валу, имеющий по окружности внутренней поверхности корпуса симметрично размещенные цилиндрические полые гнезда, где установлены могущие вращаться запорные барабаны, в котором объемное взаиморасположение WORKS, containing in the case several hollow rotor sections of two types of technological purpose: compressor rotor and power rotor sections, in each of which are cylindrical rotors equipped with rotors equipped with blades and mounted on one shaft, having symmetrically placed cylindrical hollow circles around the inner surface of the housing nests where rotatable locking drums are installed, in which volumetric relative positioning
наружной цилиндрической поверхности ротора и кольцевой внутренней the outer cylindrical surface of the rotor and the annular inner
поверхности корпуса, а так же поверхностей лопастей ротора и поверхностей запорных барабанов, образует рабочие камеры - сегменты «расширения» и сегменты «сжатия», могущие изменять свой объём, и имеющий через the surface of the housing, as well as the surfaces of the rotor blades and the surfaces of the locking drums, forms working chambers - segments of the "expansion" and segments of the "compression", which can change their volume, and having through
шестеренчатые передачи привод от главного вала на валы запорных барабанов, при этом каждая роторная секция оснащена окнами для газообмена, gear drives from the main shaft to the shafts of the locking drums, while each rotor section is equipped with windows for gas exchange,
отличающийся тем, что в корпусе двигателя на одну компрессорную роторную секцию, приходится две силовых роторных секции, и компрессорная роторная секция размещена между двумя силовыми роторными секциями так, что к каждой из двух торцевых поверхностей компрессорной секции примыкает одна торцевая поверхность каждой из двух силовых роторных секций, при этом в имеющих возможность вращаться роторах силовых роторных секций устроены камеры сгорания;  characterized in that in the engine housing one compressor rotor section, there are two power rotor sections, and the compressor rotor section is placed between two power rotor sections so that one end surface of each of the two power rotor sections is adjacent to each of the two end surfaces of the compressor section at the same time, combustion chambers are arranged in rotors of power rotor sections that can rotate;
2. Двигатель по п.1 отличающийся тем, что роторы и их запорные барабаны, плотно соприкасающиеся между собой цилиндрическими поверхностями, имеют возможность вращаться согласовано в противоположных направлениях таким образом, что их цилиндрические поверхности могут двигаться с одинаковой линейной скоростью, то есть эти поверхности при своей возможности движения контактируют между собой в режиме обкатывания без проскальзывания и трения друг относительно друга, при этом запорные барабаны по диаметру имеют размер по отношению к диаметру цилиндрической поверхности роторов - во столько раз меньший, во сколько раз количество пропускных проемов в запорных барабанах меньше количества лопастей на роторе (к примеру: в 2 или в 3 раза);  2. The engine according to claim 1, characterized in that the rotors and their locking drums, which are in close contact with each other by cylindrical surfaces, are able to rotate in opposite directions in such a way that their cylindrical surfaces can move at the same linear speed, that is, these surfaces at their ability to move in contact with each other in the running mode without slipping and friction with respect to each other, while the locking drums have a diameter in relation to the diameter of the cylindrical surface of the rotors is so many times smaller, how many times the number of passage openings in the locking drums is less than the number of blades on the rotor (for example: 2 or 3 times);
3. Способ работы шеститактного роторного двигателя, состоящий из одновременного по времени и последовательного по технологическим фазам осуществления этапов цикла из повторяющихся очередностей следующих тактов: такта «впуска» и такта «сжатия», происходящих в компрессорной роторной секции; такта «расширения» и такта «выпуска», происходящих в силовой роторной секции,  3. The method of operation of a six-stroke rotary engine, consisting of the simultaneous in time and sequential in technological phases phases of the cycle consisting of repeating sequences of the following cycles: “intake” and “compression” cycles occurring in the compressor rotor section; “expansion” beat and “release” beat occurring in the power rotor section,
отличающийся тем, что из традиционного такта «горение-расширение» выделен и обособлен в отдельный такт технологический процесс «образование рабочего тела высокого давления», который предшествует по времени такту  characterized in that from the traditional “burning-expansion” cycle, the technological process “formation of a high-pressure working fluid”, which precedes the cycle time, is isolated and separated into a separate cycle
«расширение» и происходит в отдельной от сегмента расширения камере "Expansion" and occurs in a chamber separate from the expansion segment
сгорания; combustion;
4. Способ по п.З отличающийся тем, что в сегментах расширения  4. The method according to claim 3, characterized in that in the expansion segments
происходит увеличение количества и давления рабочего тела, как и уменьшение его температуры за счет перехода в пар специально подаваемой в эти сегменты воды. there is an increase in the quantity and pressure of the working fluid, as well as a decrease in its temperature due to the transition of specially supplied water to these segments into steam.
PCT/RU2012/001102 2011-11-16 2012-12-24 Six-stroke rotary engine and operating method thereof WO2013077776A2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146256 2011-11-16
RU2011146256/06A RU2528796C2 (en) 2011-11-16 2011-11-16 Internal combustion engine: six-stroke rotary engine with spinning gates, separate rotor different-purpose sections, invariable volume combustion chambers arranged in working rotors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2013077776A2 true WO2013077776A2 (en) 2013-05-30
WO2013077776A3 WO2013077776A3 (en) 2013-12-27

Family

ID=48470398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2012/001102 WO2013077776A2 (en) 2011-11-16 2012-12-24 Six-stroke rotary engine and operating method thereof

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2528796C2 (en)
WO (1) WO2013077776A2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2644644C1 (en) * 2016-09-01 2018-02-13 Виктор Альбертович Пилюш Steam-powered diesel
RU2743607C1 (en) * 2020-06-10 2021-02-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Rotary-blade internal combustion engine
RU202524U1 (en) * 2020-06-10 2021-02-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Rotary vane internal combustion engine
RU2745153C1 (en) * 2020-09-07 2021-03-22 Сергей Федорович Степанов Steam rotor power generating plant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1649091A (en) * 1922-08-02 1927-11-15 Zimmer Meade Lafayette Rotary internal-combustion engine
US3699930A (en) * 1971-11-08 1972-10-24 Earl G Bunce Rotary internal combustion engine
US4476826A (en) * 1982-09-29 1984-10-16 William R. And Zella B. Stephens Trust Vane type rotary internal combustion engine with transfer valve in rotor
RU2373408C2 (en) * 2007-10-08 2009-11-20 Олег Аполлосович Айзуппе Method of operating thermal engine and its design

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234613C2 (en) * 2002-05-18 2004-08-20 Колотилин Юрий Михайлович Method of using cooling water as working medium in rotor engine and design of rotor engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1649091A (en) * 1922-08-02 1927-11-15 Zimmer Meade Lafayette Rotary internal-combustion engine
US3699930A (en) * 1971-11-08 1972-10-24 Earl G Bunce Rotary internal combustion engine
US4476826A (en) * 1982-09-29 1984-10-16 William R. And Zella B. Stephens Trust Vane type rotary internal combustion engine with transfer valve in rotor
RU2373408C2 (en) * 2007-10-08 2009-11-20 Олег Аполлосович Айзуппе Method of operating thermal engine and its design

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011146256A (en) 2013-05-27
WO2013077776A3 (en) 2013-12-27
RU2528796C2 (en) 2014-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5094890B2 (en) Internal combustion engine and method of operating the same
US8499726B2 (en) Internal combustion engines
US5927236A (en) Variable stroke mechanism for internal combustion engine
CA1325897C (en) Crankless reciprocating machine
US6539913B1 (en) Rotary internal combustion engine
US8950377B2 (en) Hybrid internal combustion engine (variants thereof)
US6729296B2 (en) Variable vane rotary engine
RU2439333C1 (en) Rotary piston machine of volumetric expansion
US3297006A (en) Rotary pumps and engines
RU2394163C2 (en) Systems of inward-flaw pulsed engine, pump and compressor and of operation thereof
KR20040032970A (en) An improved reciprocating internal combustion engine
US4334506A (en) Reciprocating rotary engine
JP2004529285A (en) Rotary machine and heat cycle
RU2178090C2 (en) Method of operation of internal combustion engine
KR20080011162A (en) Double piston cycle engine
US3256866A (en) Internal combustion engine
US6305345B1 (en) High-output robust rotary engine with a symmetrical drive and improved combustion efficiency having a low manufacturing cost
US6199369B1 (en) Separate process engine
US6354262B2 (en) Rotary engine and compressor
US8033264B2 (en) Rotary engine
US9194287B1 (en) Double cam axial engine with over-expansion, variable compression, constant volume combustion, rotary valves and water injection for regenerative cooling
US3855977A (en) Rotary internal-combustion engine
US7987823B2 (en) Hybrid piston/rotary engine
US4038948A (en) Rotary internal combustion engine
US7556014B2 (en) Reciprocating machines

Legal Events

Date Code Title Description
122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12851959

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2