WO2016099313A1 - Роторнолопастной двигатель внутреннего сгорания роторнолопастной паровой, воздушный двигатель - Google Patents
Роторнолопастной двигатель внутреннего сгорания роторнолопастной паровой, воздушный двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016099313A1 WO2016099313A1 PCT/RU2014/000944 RU2014000944W WO2016099313A1 WO 2016099313 A1 WO2016099313 A1 WO 2016099313A1 RU 2014000944 W RU2014000944 W RU 2014000944W WO 2016099313 A1 WO2016099313 A1 WO 2016099313A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- engine
- rotary
- vane
- type
- steam
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F01C1/344—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F01C1/356—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B55/00—Internal-combustion aspects of rotary pistons; Outer members for co-operation with rotary pistons
- F02B55/02—Pistons
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Definitions
- the field of technology relates to mechanical internal combustion engines, steam, air engines.
- the invention of the engine has a simple, technologically advanced rotor-blade design, with two movable gas distribution valve-valves, controlled depending on the chosen design by electric drives, pneumatic drives, hydraulic drives controlled by electronics, or mechanically by means of camshafts driven by a chain or belt.
- the engine has small dimensions, weight, good performance in terms of power and torque, a good resource. It can be spark ignition or compression ignition diesel.
- the rotor-blade steam, air engine has a similar design with the exception of the absence of controllable damper valves.
- page 1 of FIG. 1 shows a cross section of a rotary vane engine
- page 2 of FIG. 2 shows what are the main parts of the engine
- FIG. 5 how the lubrication system works
- FIG. 6 how the rotor cooling system works.
- the engine consists of two main parts of the rotor 2, rotating in the cylinder - the stator 1.
- the shape of the rotor and the internal cavity of the stator are chosen such that when the valves - shutters 4 and rotor blades 11 are rotated automatically enter their grooves flush with the profile shape without obstructing the rotation of the rotor.
- the main engine controls are movable valves - shutters 4, whose task is to regulate the flow of the fuel mixture in the combustion chamber.
- valves - dampers 4 are controlled by electric actuators 3, this is chosen because with this scheme it is possible to control cycles within wide limits, for example, skip cycles to save fuel, as part of the cylinders are turned off in piston engines, increasing efficiency. Although technically it is possible to control the damper valves using camshafts as on conventional piston engines. Such a scheme will turn out to be more complex and not so flexible in management. Constructively the internal shape of the stator and the shape of the rotor may not be as shown in the figures. Different options are possible, but they must have two controllable damper valves.
- 1 Inlet phase 1 rotor blade, having passed the inlet window, creates a vacuum behind it, because of which the air-fuel mixture is sucked in and continues until 2 rotor blades come to the inlet window. In this case, 1 rotor blade freely passes through the flap valve A.
- FIG. 5 shows how the engine is lubricated.
- the oil is fed directly to the rubbing parts, damper valves and rotor blades through thin channels directly into the friction zone, avoiding splashing. Since it does not need to be sprayed, a very economical expenditure is ensured. The requirements for oil are also reduced, since it does not need to withstand multiple cycles of operation in the engine from replacement to replacement. In fact, you need a one-time oil like on two-stroke engines, but unlike two-stroke engines, the oil is not sprayed here, thereby saving and purifying the exhaust.
- FIG. 6 shows how the cooling of the rotor occurs. Since the rotor will heat up during operation, it needs to be cooled. For this, coolant is pumped through the channels through the channels passing through the axis of rotation of the rotor. The rest of the engine is also cooled by pumping the cooler through the channels, not shown in the diagram.
- FIG. 7 shows a cross-sectional view of a rotary vane steam air engine and a diagram of its operation.
- Steam or air under pressure enters through the tubes 7 into the engine cavity, causing the rotor 2 to rotate.
- the damper 4 divides the sections.
- Springs 5 tighten the shutter 4 and blade 3.
- Such an engine is much simpler and cheaper to manufacture, since it is devoid of valves. Under the numbers in FIG. 1 and 2 indicate engine parts
- valve actuator - shutter consisting of a solenoid relay
- the internal combustion engine it turns out to be very compact, lightweight, efficient in terms of performance, can be used in industry, in any kind of technology.
- a steam or air engine is much simpler and cheaper than a steam turbine; it can be used in any equipment in generators, various pneumatic tools, pneumatic drives.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Область применения: механические двигатели внутреннего сгорания или паровые воздушные двигатели. Сущность: Двигатель имеет простую, технологичную роторно-лопастную конструкцию, с двумя подвижными клапанами-заслонками газораспределения, управляемыми в зависимости от выбранной конструкции посредством электроприводов, пневмоприводов, гидроприводов управляемых электроникой, или механически с помощью распределительных валов приводимых цепью или ремнем. Аналогичную конструкцию имеет роторнолопастной паровой воздушный двигатель за исключением отсутствия управляемых клапанов-заслонок. Новизна: Двигатель имеет роторно-лопастную конструкцию, с двумя подвижными управляемыми клапанами-заслонками газораспределения. Аналогичную конструкцию имеет роторнолопастной паровой воздушный двигатель за исключением отсутствия управляемых клапанов-заслонок.
Description
Роторнолопастной двигатель внутреннего сгорания
Роторнолопастной паровой, воздушный двигатель
Область техники. Изобретение относиться к механическим двигателям внутреннего сгорания, паровым, воздушным двигателям.
Предшествующий уровень техники. Современные двигатели внутреннего сгорания поршневые с кривошипно-шатунным механизмом с клапанным газораспределением уходят своими корнями к конструкции, усовершенствованной еще Джеймсом Уаттом. Несмотря на многие минусы, эта конструкция по-прежнему остается самой распространенной в технике.
Так же существует роторный двигатель конструкции Феликса Ванкеля. Несмотря на простую конструкцию, небольшой вес, хорошие характеристики, такой двигатель не нашел широкого применения в двигателестроении так как имеет ряд минусов главный из которых низкий ресурс трущихся элементов. Так же существуют другие конструкции роторных двигателей пока не нашедшие применения.
Сущность изобретения двигателя. Двигатель имеет простую, технологичную роторно-лопастную конструкцию, с двумя подвижными клапанами-заслонками газораспределения, управляемыми в зависимости от выбранной конструкции посредством электроприводов, пневмоприводов, гидроприводов управляемых электроникой, или механически с помощью распределительных валов приводимых цепью или ремнем. Двигатель имеет небольшие размеры, вес, хорошие характеристики по мощности и крутящего момента, хороший ресурс. Может быть с искровым воспламенением или же воспламенением от сжатия, дизельным.
Аналогичную конструкцию имеет роторнолопастной паровой, воздушный двигатель за исключением отсутствия управляемых клапанов-заслонок.
Описание чертежей
стр. 1 фиг. 1 показан поперечный разрез роторно-лопастного двигателя
внутреннего сгорания
стр. 2 фиг. 2 показано, из каких главных деталей состоит двигатель
стр. 3 фиг. 3 и 4 показано как работает двигатель
фиг. 5 как работает система смазки
фиг. 6 как работает система охлаждения ротора.
стр.4 фиг. 7 паровой или воздушный двигатель
Подробное описание изобретения. Фиг. 1 и 2. Двигатель состоит из двух главных деталей ротора 2, вращающегося в цилиндре - статоре 1. Форма ротора и внутренняя полость статора выбрана такой, что при вращении клапаны - заслонки 4 и лопасти ротора 11 автоматически под действием профиля входят в свои пазы вровень с формой, не препятствуя вращению ротора. Главными элементами управления двигателя являются подвижные клапаны - заслонки 4, задача которых регулировать потоки топливной смеси в камере сгорания. Управление клапанами - заслонками 4 осуществляется электроприводами 3, это выбрано, потому что при такой схеме можно управлять циклами в широких пределах, допустим, пропускать циклы для экономии топлива, как в поршневых двигателях отключают часть цилиндров, повышая экономичность. Хотя технически можно сделать управление клапанами-заслонками с помощью распределительных валов как на обычных поршневых двигателях. Такая схема получиться более сложной и не такой гибкой по управлению. Конструктивно
внутренняя форма статора и форма ротора может быть не такой как изображено на рисунках. Возможны разные варианты, но у них должны быть обязательно два управляемых клапана-заслонки.
На стр. 3 фиг. 3, 4 показана схема работы роторнодопастного двигателя внутреннего сгорания.
1 Фаза впуска: 1 лопасть ротора, пройдя впускное окно, создает за собой разрежение, из-за чего во впускной канал всасываться топливовоздушная смесь и продолжается до прихода к впускному окну 2 лопасти ротора. При этом 1 лопасть ротора свободно проходит клапан-заслонку А.
2 Фаза сжатия: 2 лопасть ротора, пройдя и закрыв впускное окно, сжимает топливо - воздушную смесь до прихода к клапану-заслонке А. Клапан-заслонка А при этом закрыта не давая топливу пройти дальше, так как в камере сгорания происходит цикл горения. Примерно за десять градусов до подхода 2 лопасти ротора до клапана- заслонки А, и окончания горения в камере сгорания топливной смеси и открытия выпускного окна, клапан-заслонка А поднимается и топливовоздушная смесь начинает переходить в камеру сгорания попутно выталкивая продукты сгорания от предыдущего цикла и тут же запирается вторым клапаном-заслонкой В блокируя смесь в камере сгорания.
3 Фаза рабочего хода: 2 лопасть ротора проходит заслонку-клапан В и смесь воспламеняется от свечи зажигания или если это дизельный вариант от впрыска топлива в камеру сгорания и ротор получает мощный импульс вращения, клапан В при этом остается в поднятом положении до окончания рабочего хода. Расширение продолжается до подхода 2 лопасти ротора к выпускному окну.
4 Фаза выпуска: выпускное окно открывается, и выхлопные газы устремляются в выхлопное окно, следующая по ходу лопасть окончательно выталкивает выхлопные газы в выхлопное окно. Цикл завершается.
На фиг. 5 показано как происходит смазка двигателя. Масло подводится непосредственно к трущимся деталям, клапанам-заслонкам и лопастям ротора по тонким каналам непосредственно в зону трения, избегая разбрызгивания. Так как его не надо разбрызгивать обеспечивается очень экономное расходование. Так же снижаются требования к маслу, так как ему не надо выдерживать многократные циклы работы в двигателе от замены до замены. Фактически масло нужно одноразовое как на двухтактных двигателях, но в отличие от двухтактных двигателей здесь масло не разбрызгивается, за счет чего обеспечивается экономия и чистота выхлопа.
На фиг. 6 показано как происходит охлаждение ротора. Так как при работе ротор будет нагреваться его нужно охлаждать. Для этого внутри ротора по каналам прокачивается охлаждающая жидкость, проходящая через ось вращения ротора. Остальная часть двигателя охлаждается так же прокачкой охладителя по каналам, на схеме не показано.
На стр. 4 фиг. 7 показан поперечный разрез роторно-лопастного парового воздушного двигателя и схема его работы. Пар или воздух под давлением поступает по трубкам 7 в полость двигателя, заставляя вращаться ротор 2, Заслонка 4 разделяет секции. Лопасть ротора 3, пройдя окно выхода пара 6, открывает его и пар выталкивается под действием следующей лопасти 3, цикл повторяется. Пружины 5 поджимают заслонку 4 и лопасть 3. Такой двигатель получается намного проще, и дешевле в производстве, так как он лишен клапанов.
Под цифрами на фиг. 1 и 2 указаны детали двигателя
1 цилиндр статор двигателя
2 ротор двигателя
3 электропривод клапана - заслонки состоящий из втягивающего реле
4 перепускные клапаны - заслонки газораспределения
5 якорь реле
6 пружина сжатия клапана - заслонки
7 свеча зажигания
8 камера сгорания
9 уплотнительное полукольцо ротора
10 пружина сжатия лопасти ротора
11 лопасть ротора
12 впускной коллектор
13 пружина заслонки разделяющей полость впуска от полости выпуска
14 заслонка разделяющая полость впуска топливной смеси от полости
выпуска отработавших газов
15 впускной канал
16 выпускной канал
17 выпускной коллектор
18 передняя крышка двигателя
19 задняя крышка двигателя
20 болты, стягивающие обе крышки
На фигурах не показаны такие системы как электростартер, генератор, система охлаждения, питания, зажигания, так как они имеют традиционную конструкцию и не требуют иллюстрации.
Использование изобретения
Двигатель внутреннего сгорания, получается очень компактным, легким, эффективным по характеристикам, может использоваться в промьшшенности, в любом виде техники.
Паровой или воздушный двигатель намного проще и дешевле паровой турбины, может использоваться в любой технике в генераторах, различных пневматических инструментах, пневматических приводах.
3
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Claims
Формула изобретения
Двигатель имеет простую, технологичную роторнолопастную конструкцию, с двумя подвижными клапанами-заслонками газораспределения, управляемыми в зависимости от выбранной конструкции посредством электроприводов, пневмоприводов, гидроприводов управляемых электроникой, или механически с помощью распределительных валов приводимых цепью или ремнем.
Аналогичную конструкцию имеет роторнолопастной паровой воздушный двигатель за исключением отсутствия управляемых клапанов-заслонок.
4
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2014/000944 WO2016099313A1 (ru) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | Роторнолопастной двигатель внутреннего сгорания роторнолопастной паровой, воздушный двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2014/000944 WO2016099313A1 (ru) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | Роторнолопастной двигатель внутреннего сгорания роторнолопастной паровой, воздушный двигатель |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2016099313A1 true WO2016099313A1 (ru) | 2016-06-23 |
Family
ID=56127036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2014/000944 WO2016099313A1 (ru) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | Роторнолопастной двигатель внутреннего сгорания роторнолопастной паровой, воздушный двигатель |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2016099313A1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647751C1 (ru) * | 2016-11-08 | 2018-03-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания |
| US11428156B2 (en) | 2020-06-06 | 2022-08-30 | Anatoli Stanetsky | Rotary vane internal combustion engine |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US767207A (en) * | 1903-09-01 | 1904-08-09 | Milton Marshall Conger | Rotary motor. |
| US4817567A (en) * | 1987-12-30 | 1989-04-04 | Wilks Ronald C | Rotary piston engine |
-
2014
- 2014-12-15 WO PCT/RU2014/000944 patent/WO2016099313A1/ru active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US767207A (en) * | 1903-09-01 | 1904-08-09 | Milton Marshall Conger | Rotary motor. |
| US4817567A (en) * | 1987-12-30 | 1989-04-04 | Wilks Ronald C | Rotary piston engine |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647751C1 (ru) * | 2016-11-08 | 2018-03-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания |
| US11428156B2 (en) | 2020-06-06 | 2022-08-30 | Anatoli Stanetsky | Rotary vane internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5251595A (en) | Rotor engine | |
| US20060257278A1 (en) | Blade-thru-slot combustion engine, compressor, pump and motor | |
| AU724887B2 (en) | Rotary engine and compressor | |
| US8061327B2 (en) | Tangential combustion turbine | |
| RU2411377C2 (ru) | Роторный двигатель внутреннего сгорания | |
| WO2016099313A1 (ru) | Роторнолопастной двигатель внутреннего сгорания роторнолопастной паровой, воздушный двигатель | |
| US3040530A (en) | Rotary external combustion engine | |
| US4288981A (en) | Turbine-type engine | |
| US20170089201A1 (en) | Hybrid pneumatic / internal combustion rotary engine | |
| RU2538990C1 (ru) | Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания | |
| US3716033A (en) | Rotary internal combustion engine | |
| GB2438859A (en) | Toroidal fluid machine | |
| US2856753A (en) | Internal-combustion turbine engine | |
| RU2444636C2 (ru) | Роторно-поршневой двигатель "fym-1" | |
| US20050268881A1 (en) | O'Connor/Price rotary engine | |
| RU2240432C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
| WO1999031363A1 (en) | Orbital internal combustion engine | |
| RU2441992C1 (ru) | Роторно-поршневой дизельный двигатель | |
| CN113167172A (zh) | 转子型内燃机及其工作方法 | |
| RU2677914C1 (ru) | Турбодвигатель внутреннего сгорания | |
| RU2613753C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
| RU2275518C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания - ривенер | |
| US9995209B2 (en) | Rotary engine | |
| PL145453B2 (en) | Turbine combustion engine in particular for powering vehicles | |
| RU46302U1 (ru) | Роторный двигатель внутреннего сгорания-ривенер |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 14908512 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 14908512 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |