WO2021061002A1 - Двигатель внутреннего сгорания роторного типа и способ его работы - Google Patents

Двигатель внутреннего сгорания роторного типа и способ его работы Download PDF

Info

Publication number
WO2021061002A1
WO2021061002A1 PCT/RU2019/000711 RU2019000711W WO2021061002A1 WO 2021061002 A1 WO2021061002 A1 WO 2021061002A1 RU 2019000711 W RU2019000711 W RU 2019000711W WO 2021061002 A1 WO2021061002 A1 WO 2021061002A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
engine
driven
drum
internal combustion
Prior art date
Application number
PCT/RU2019/000711
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Алексей Михайлович ОРЁЛ
Original Assignee
Алексей Михайлович ОРЁЛ
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 claimed from EA201992030 external-priority patent/EA040159B1/ru
Application filed by Алексей Михайлович ОРЁЛ filed Critical Алексей Михайлович ОРЁЛ
Priority to CN201980064973.2A priority Critical patent/CN113167172A/zh
Publication of WO2021061002A1 publication Critical patent/WO2021061002A1/ru

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
    • F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/02—Methods of operating
    • 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 working cycle for example, of 4-stroke engines consists of sequential technological stages - cycles: suction (intake) of the working mixture, compression of the working mixture, ignition of the working mixture with the expansion of the working fluid (actually the working stroke), exhaust gases.
  • Each stroke - the technological process is implemented in one up or down movement of the piston in the cylinder and takes half a revolution of the engine crankshaft, which means that out of 4 strokes in 2 crankshaft revolutions, the worker, which performs work and develops useful power, turns out to be only one - the working stroke , i.e. combustion-expansion stroke. It develops over half of the circular revolution of the shaft from 2 revolutions of the full working cycle, i.e. the working stroke is one fourth of each revolution of the shaft.
  • Rotary engines Wankel and Frede have a high power density with a relatively simple design [N. Khanin, S. Chistozvonov. Automotive rotary piston engines. - M., 1964.], but have a high level of temperature and toxicity of exhaust gases, as well as high heat intensity and wear rate of the main parts, have a high consumption of fuel, oil and do not have an advantage in terms of torque over piston motors, and also have main parts that are difficult to manufacture.
  • Rotary engine - contains two technological blocks in the body in the form of rotary sections, each in its own cavity. A rotor with two blades rotates in each cavity and there are two locking drums.
  • the first technological block (rotary section) is the working mixture compression section (compressor), and the second technological block (rotary section) is a combustion-expansion section (power machine or power rotor section).
  • Each process unit operates by varying the compression or expansion volumes generated by the rotation of rotors and locking drums. Due to this rotation of the rotors, segments of variable volume are formed between the rotor blades and the surfaces of the locking drums.
  • the rotary engine - the closest analogue of the claimed invention - contains two functional blocks in the housing, each in its own chamber, where the rotor with the blade and the locking drum rotate. This is the section for compression of the working mixture (compressor) and the section of combustion - expansion (power machine). Each block works by changing the volume of compression or expansion, formed when two rotors of the same diameters rotate in adjacent chambers. Each block has one rotor with one piston blade, one shut-off drum, in which an aperture passes through the rotor blade. The blades and rotors rotate towards each other. [0020] Similar features between the claimed invention and the considered closest analogue is the division of the body into different technological cavities, where the processes of compression and expansion of the working fluid take place separately.
  • the coinciding features are the main working elements of the engines - rotating rotors made in the form of disc-shaped elements with piston blades, one of which compresses the fresh charge of the working mixture, and the other converts the pressure of the working gases of combustion into a mechanical rotational movement, as well as work in tandem with each rotor a locking drum with a cavity for passing a rotating blade.
  • the closest analogue of the method of operation of a rotary internal combustion engine claimed by the author is the invention RU 2373408 "Method of operation of a heat engine and its device", which aims to introduce an additional process of vaporization in the combustion cycle and expansion of a rotary internal combustion engine with sealing blades - translational movements.
  • the method proposes to inject water into the "pre-combustion chamber” and into the "main combustion-expansion chamber” at the moment when a part (about half) of the expansion stroke has passed.
  • Extension i.e. when the rotor blade has already passed half of the expansion path, then the time of contact of water with hot working gases of combustion and hot surfaces of engine elements will be approximately two times less than the maximum possible. Those. half the value of the contact time if water was supplied at the very beginning of the expansion stroke. Such a reduced contact time for heat exchange will affect the low value of vaporization and the transfer of heat energy from hot gases and engine elements to steam and water. Accordingly, the efficiency of this method of engine operation will be lower than the maximum possible;
  • the closest analogue of the claimed invention is the "INTERNAL COMBUSTION ENGINE" patent RU 186 706 U1, which has a housing, main rotors with an outer cylindrical surface with rigidly fixed toothed gears and blades in the form of toothed protrusions, additional rotors with an outer cylindrical surface with rigidly fixed toothed gears and grooves corresponding to the size of the blades on the main rotors; unit for preparation and ignition of the working mixture, unit for exhaust gas release.
  • the rotary internal combustion engine is intended for use as a power unit in the automotive industry, shipbuilding, aircraft construction, etc. both in petrol and diesel versions.
  • the invention relates to a rotary internal combustion engine including a motor section, a compressor section and a link gear section.
  • the sections of the motor and compressor contain rotors - the master and the slave, placed with a gap between themselves and the casing.
  • the engine provides systems for: air supply, fuel injection into the combustion chamber, ignition of the fuel mixture, exhaust gas removal, air and water cooling of the engine rotor blades.
  • In the driven rotor of the motor there are channels for the passage of hot gases from the combustion chamber into the area of rotation of the rotor of the motor. Water injection into the area of rotation of the rotor of the motor is used to increase the pressure in the expansion phase, as well as to cool the blades.
  • the engine includes a decompression mechanism.
  • the technical result of the invention is the creation of a universal engine operating from any combustible substances, with a high efficiency, reliable and easy to manufacture.
  • the technical result is achieved by the claimed device and the method of its application due to the fact that the maximum moment of forces always acts in the declared engine, which in turn is achieved due to the maximum working shoulder.
  • the engine is a simple and technologically advanced design, with various dimensions and weights, the ability to create modular structures on its basis. There is no reciprocating mechanism in the engine.
  • the engine consists of a housing with technological holes, which acts as a stator, at least two rotors, due to the rotation of which, from the conversion of thermal energy of combustion into mechanical energy, the engine is driven, auxiliary elements such as an ignition element, a decompression mechanism.
  • an agent is supplied into the cavity of the additional rotor under high pressure, which may be one of the components of the combustible mixture.
  • the components of the combustible mixture are injected through the hole.
  • ignition occurs due to the actuation of the ignition element.
  • the working rotor drum, and the rotor cavity corresponding to it at a certain moment are located without a gap to the tangent circle of the rotor, at this moment ignition occurs, the rotor rotates due to the combustion process - a working stroke occurs.
  • the driving rotor receives movement from the driven rotor through a kinematic pair located on its shaft.
  • the working rotor is the leading one
  • the additional one is the driven one.
  • the combustion chamber is closed by the outer surface of the driven rotor drum.
  • the exhaust in this design is carried out under the action of the pressure arising after the combustion of the components of the combustible mixture in the rotor cavity at the end of the working stroke, when the exhaust port in the engine casing reaches the exhaust port during the rotor rotation.
  • the driven shaft is connected to the drive shaft through gears.
  • the decompression mechanism due to the communication of the rotor cavity with the atmosphere, allows to temporarily reduce the resistance to rotation of the shaft during rotation. The use of a decompression mechanism allows the engine to start even with insufficient starting system power.
  • a rotary internal combustion engine containing a stator in which at least two drums are placed, at least two rotors and a kinematic pair for rotating the rotors, wherein the stator is a stationary housing, at least one of the rotors is leading, at least one is driven, while the drum of the driven rotor is equipped with at least one channel for the passage of the blades of the driving drum rotor.
  • the stator contains at least one decompression mechanism, an intake valve, an ignition element.
  • the kinematic pair must be made in such a way that there is no possibility of slippage in it, and the leading and driven rotor are its integral part.
  • the driven rotor may contain a channel associated with the channel of the driven rotor drum.
  • Any motor shaft can be made as a single piece with a gear and a drum, or as separate elements, and the rotor can also be made as a composite.
  • More than one drum can be located on each rotor, and the drums can have a displacement relative to each other, measured along the channel and the drum blades by "n" degrees, where n is from 0 ° to 360 °, for example, 30 ° or 45 °, and the ratio of the larger to the smaller drums of the driven and driving rotors is an integer from 1 to N, provided that the smaller drum has no more than 1 blade or channel for the blade to pass.
  • the ratio of the diameters of the drums of the driven and driven rotors may be equal to the ratio of the number of blades and channels of the corresponding drums of the driving and driven rotors.
  • FIG. 1 General view of a rotary internal combustion engine
  • FIG. 2 Casing of an internal combustion engine of a rotary type
  • FIG. 3 Kinematic pair of rotary internal combustion engine
  • FIG. 4 Shaft of the driving rotor of a rotary internal combustion engine
  • FIG. 5 Shaft of the driven rotor of an internal combustion engine of a rotary type
  • FIG. 6 Drum of the driving rotor of a rotary internal combustion engine
  • FIG. 7 Drum of a driven rotor of an internal combustion engine of a rotary type
  • FIG. 8 Driven rotor of rotary internal combustion engine
  • FIG. 9 Leading rotor of a rotary internal combustion engine; [0044] FIG. 10 General view of a rotary-type internal combustion engine with a multi-chamber housing.
  • FIG. And General view of an internal combustion engine of a rotary type with a multi-rotor design.
  • FIG. 12 Internal combustion engine of multi-chamber design with a longitudinal section of the body and angular displacement of the drums relative to each other.
  • Section with the driven rotor drum
  • the body 1 is a part with cylindrical cavities for the driving 2 and driven 3 rotors, located without a gap.
  • the housing 1 can be made of various structural materials that can withstand the operating loads during the operation of the rotary internal combustion engine, namely: operating temperatures up to 2000 ° C, operating pressure up to 10 MPa.
  • the body 1 can be made as a part or as an assembly unit consisting of several parts.
  • the engine casing 1 can also be multi-chamber, which means that more than one drum can be placed inside the casing 1 both on the driven and on the driving rotor in order to increase the power of the rotary internal combustion engine or change its weight and size characteristics.
  • the housing 1 can be composite, which leads to a variation in engine power and weight and dimensions.
  • the housing 1 of the rotary internal combustion engine contains a number of technological holes for the outlet of hot gases, the injection of the components of the combustible mixture into the combustion chamber, the placement of the ignition element and the decompression mechanism.
  • the working area which is the combustion chamber, is limited by the outer walls of the housing 1, and the outer walls of the working area will be surfaces that form cavities inside the housing, so that three surfaces will be part of the housing 1, and the other three surfaces will be part of the moving elements of the internal engine combustion.
  • the rotors can be made as a separate part or as part of a rotor-drum assembly unit, which makes it possible to simplify the design and increase the reliability of the engine.
  • the rotors are made of structural materials that can withstand alternating loads at the time of engine operation, for example, from aluminum alloys, steels and cast irons.
  • the driven rotor 3 may have a cavity inside it for supplying the components of the combustible mixture.
  • a channel 10 is located, providing free synchronous passage of the protrusion 9 of the rotor 2, while maintaining tight contact between the rotors along their outer circumference to form the engine working chamber.
  • the working zones of the internal combustion engine formed by the blade in the variant with the multi-chamber housing 1 can be displaced by n degrees relative to each other, where n can take a value from 0 ° to 360 °.
  • n can take a value from 0 ° to 360 °.
  • Such a displacement is performed in pairs (if the shift at the leading rotor, then at the slave, respectively, the same - so that the blade falls into the recess), and also the drums cannot have a shift relative to each other along the axis of the rotors - only angular. As a rule, this displacement occurs sequentially, and is a multiple of 30 or 45 degrees.
  • An intake valve is located on the housing 1, through which the fuel 6 is injected and the ignition element 7, igniting the mixture, as well as the decompression mechanism 13.
  • the hot exhaust gases exit through the outlet 8.
  • the transfer of the rotating motion from the main rotor to the auxiliary one takes place using gears 11 and 12 located on the rotors.
  • a five-cycle process is implemented: 1 - air injection, to create compression, 2 - supply of combustible substances, 3 - ignition of combustible substances, 4 - performance of work due to combustion and rotation of rotors, 5 - exhaust gases through the outlet channel.
  • a gas or an oxidizer is supplied through the inlet 14 to create pressure in the combustion chamber, followed by the components of the combustible mixture, which together with the oxidizer create a fuel mixture ready for combustion.
  • an electric current or any signal is supplied to the ignition element 7 from a battery or an external electrical network or other device, which drives this element into operation.
  • the ignition element 7 ignites a mixture of combustible substances.
  • hot gases are formed, which create pressure on the blade 9 of the drum 4 of the main rotor 2.
  • the blade 9 of the drum 4 of the main rotor 2 moves, and its trajectory coincides with the shape of the combustion chamber body, while the end of the blade is in close contact with the body combustion chambers, to maintain pressure and prevent overshoot for the blade 9.
  • a decompression mechanism which also serves to facilitate starting of a rotary internal combustion engine and work it at idle.
  • a kinematic pair is set in motion, which is formed by a toothed gear 11 of the main rotor 2 and a toothed gear 12 of an additional rotor 3.
  • the gears make a rotational movement, which leads to the rotation of the leading 2 and driven 3 rotor, which in turn drives the drum 5 of the driven rotor 3.
  • the drum 4 of the driving rotor and the drum 5 of the driven rotor move synchronously, due to the absence of slippage on the kinematic pair.
  • the blade 9, moving in the direction of the outlet 8, displaces hot gases, which, when they reach the outlet, are thrown into the environment surrounding the engine, which can be exposed to the atmosphere.
  • the drum 5 of the driven rotor 3 is located in such a way that the recess 10 allows this blade 9 to pass through, preventing the engine from jamming.
  • the tightness of the combustion chamber can be achieved due to its closure by the outer surface of the driven rotor drum, in order to prevent a drop in compression and stop the engine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

Двигатель внутреннего сгорания роторного типа и способ его работы работает от любых горючих веществ, с высоким коэффициентом полезного действия, надежного и простого в изготовлении. Технический результат достигается заявленным устройством и способом его применения благодаря тому, что в заявленном двигателе всегда действует максимальный момент сил, что в свою очередь достигается за счет максимального рабочего плеча. Двигатель представляет собой простую и технологичную конструкцию, с различными габаритами и весом, возможностью создания на его основе модульных конструкций. В двигателе отсутствует механизм совершающий возвратно-поступательные движения.

Description

Двигатель внутреннего сгорания роторного типа и способ его работы
Область техники
[0001] В настоящее время наиболее широко в качестве энергоустановок и приводов различного назначения используются поршневые, заметно реже роторные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) или турбоагрегаты (ТА). Классические поршневые ДВС двухтактного и четырехтактного цикла известны с 60-х XIX века. Подвижный элемент с цилиндрическим поршнем совершает линейные возвратно- поступательные движения внутри неподвижной полости, которая может иметь форму цилиндра. Поршень соединен шатуном с коленчатым валом. При горении предварительно сжатой смеси паров топлива и окислителя, которым может выступать воздух, 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.
[0002] Рабочий цикл, например, 4-тактных двигателей состоит из последовательных технологических этапов - тактов: всасывание (впуск) рабочей смеси, сжатие рабочей смеси, воспламенение рабочей смеси с расширением рабочего тела (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, это означает что 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 половины части кругового оборота вала из 2-х оборотов полного рабочего цикла, т.е. рабочий ход составляет четвертую часть от каждого оборота вала.
Уровень техники
[0003] Известны конструкции роторных двигателей с планетарным движением рабочего элемента, из которых наиболее известен роторный двигатель Ф. Ванкеля и В. Фреде [Н. Ханин, С. Чистозвонов. Автомобильные роторно-поршневые двигатели. — М., 1964.]. 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.
[0004] Также с 17-го века известны роторные двигатели с уплотнительными лопатками (роторно-лопастные) [Рикардо Г.Р. Быстроходные двигатели внутреннего сгорания. — М.: ГНТИ Машиностроительной литературы, I960.], современный вариант схемы подобной машины разработал А. Цоллер как «роторный компрессор». 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 технологического принципа до сих пор так и не создано качественно работающего ДВС, хотя пневматические моторы, реализующие этот принцип, существуют.
[0005] С 1791 года известен принцип газовой турбины [Davey, Norman (2003). The Gas Turbine - Development and Engineering. Watchmaker Publishing, p. 206. ISBN 1- 929148-20-8.], которая является турбоагрегатом. В такой схеме тепловой машины рабочие газы горящего топлива, вырывающиеся из камеры сгорания через сопло, попадают на лопатки ротора турбины и приводят ее в движение.
[0006] Поршневые двигатели при относительно высоком эффективном КПД (до 60%) и хорошем моторесурсе [Моторесурс // Большая советская энциклопедия / А.М. Прохоров. — 3-е издание. — Большая советская энциклопедия, 1974. — Т. 17. — С. 63. — 616 с] имеют весьма 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.
[0007] Роторные двигатели Ванкеля и Фреде обладают высокой удельной мощностью при относительно простой конструкции [Н. Ханин, С. Чистозвонов. Автомобильные роторно-поршневые двигатели. — М., 1964.], но имеют высокий уровень температуры и токсичности выхлопных газов, как и большую теплонапряженность и скорость износа основных деталей, обладают высоким расходом топлива, масла и не обладают преимуществом по величине крутящего момента, перед поршневыми моторами, а также имеют сложные в изготовлении главные детали.
[0008] Недостатками турбин при их высокой мощности являются низкая экономичность и малая приемистость, высокие требования к жаропрочности материалов, как и невозможность создать турбину малых массогабаритных параметров с хорошими тактико-техническими характеристиками.
[0009] 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». В таком одном объединенном такте два разных процесса осуществляются плохо и не полноценно. Расширение в условиях процесса горения ставит механизм, в котором осуществляется такой процесс расширения, в экстремальные условия работы, а горение в условиях резкого расширения при уменьшающемся давлении и падающей температуре осуществляется не полным образом. В итоге для осуществления такого компромиссного варианта течения разных по сути технических процессов в одном такте существующие двигатели приходится охлаждать и мириться с отведением на выхлоп отработавших газов горения с очень высокой температурой. Средний термодинамический КПД современных двигателей внутреннего сгорания не превышает 30%.
[0010] Известен двигатель внутреннего сгорания (6-тактный роторный двигатель с вращающимися запорными элементами, раздельными роторными секциями разного назначения, камерами сгорания неизменного объема, расположенными в рабочих роторах) - «РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ» (Rotary internal combustion engine), патент на изобретение США .N23.699.930. Целью данного изобретения является задача сконструировать роторный двигатель внутреннего сгорания с простым вращением рабочих элементов и раздельными секциями сжатия и расширения рабочего тела. Конструкция изобретения базируется на известной схеме двигателя Беймана (Е.И. Акатов, В. С. Бологое и др. Судовые роторные двигатели. - Л.: Судостроение, 1967 г., стр.34). Роторный двигатель - содержит в корпусе два технологических блока в виде роторных секций, каждый в своей полости. В 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).
[ООН] Каждый технологический блок работает за счет изменения объемов 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.
[0012] Схожими существенными признаками между заявляемым изобретением и рассматриваемым аналогом являются основные рабочие элементы двигателей - вращающиеся роторы, выполненные в виде дискообразных элементов с поршневыми лопастями, один из которых 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.
[0013] Недостатками в рассматриваемом аналоге являются следующие конструктивные особенности:
[0014] - в указанной конструкции предлагается совмещать в одном такте два технологических процесса: процесс горения сжатой рабочей смеси и процесс расширения газов горения;
[0015] - нестабильная работа холостого хода;
[0016] - в указанной конструкции элементами, которые производят процесс запирания и отпирания объемов сегментов сжатия компрессорной роторной секции и сегментов расширения силовой роторной секции, оказываются проточки» на торцевых поверхностях роторов обеих роторных секций. Это решение приводит к тому, что при короткой длине этих проточек 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, которые будут обеспечивать полноценные процессы газообмена, большая длина этих проточек 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;
[0017] - 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;
[0018] - 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;
[0019] Известен «ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ: 5-тактный роторный двигатель с вращающимися запорными элементами, раздельными секциями сжатия и расширения рабочего тела и обособленными камерами сгорания неизменного объема», является конструкция «РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ», патент на изобретение РФ JST°2330972. Это изобретение ставит задачу 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 Трахселя (Trachsel) (Е. И. Акатов, В. С. Болотов и др. Судовые роторные двигатели. Ленинград: Судостроение, 1967 г.). Роторный двигатель - ближайший аналог заявляемого изобретения - содержит в корпусе два функциональных блока, каждый в своей камере, где вращается ротор с лопастью и запорный барабан. Это секция сжатия рабочей смеси (компрессор) и секция сгорания - расширения (силовая машина). Каждый блок работает за счет изменения объема сжатия или расширения, образующихся при вращении в соседних камерах двух роторов одинаковых диаметров. В каждом блоке имеется по одному ротору с одной поршневой лопастью по одному запорному барабану, в котором устроен пропускающий лопатку ротора проем. Лопасти и роторы вращаются навстречу друг другу. [0020] Схожими признаками между заявляемым изобретением и рассматриваемым ближайшим аналогом является разделение корпуса на разные технологические полости, где раздельно происходят процессы сжатия и расширения рабочего тела. Также совпадающими признаками являются основные рабочие элементы двигателей - вращающиеся роторы, выполненные в виде дискообразных элементов с поршневыми лопастями, один из которых сжимает свежий заряд рабочей смеси, а другой преобразует давление рабочих газов горения в механическое вращательное движение, как и работа в паре с каждым ротором запорного барабана с полостью для пропуска вращающейся лопасти.
[0021] Ближайшим аналогом заявляемого автором изобретения способ работы роторного двигателя внутреннего сгорания является изобретение RU 2373408 «Способ работы теплового двигателя и его устройство», который ставит целью ввести дополнительный процесс парообразования в такт горения и расширения роторного двигателя внутреннего сгорания с уплотняющими лопатками, совершающими возвратно-поступательные движения. В способе предлагается впрыскивать воду в «предкамеру сгорания» и в «основную камеру сгорания - расширения» в момент, когда прошла часть (примерно половина) осуществления такта расширения. Считается, что это позволит превратить в пар от горячих газов горения эту впрыснутую воду, что даст возможность повысить давление рабочих газов в секторе расширения и снизить общую температуру, тем самым повысить КПД двигателя и решить его проблему охлаждения, а. Недостатками, препятствующими в рассматриваемом аналоге достижению высокого технического результата, являются следующие недостатки данного способа работы двигателя:
[0022] - впрыск воды в камеру «сгорания - расширения» осуществляется на половине такта «расширение», когда его объем сегмента расширения увеличен лишь на половину от своего максимального значения. К этому моменту предполагается, что процесс горения (которому будет мешать впрыск воды) завершится. Но в это время давление рабочих газов горения в сегменте расширения будет еще достаточно большим. Именно поэтому для впрыска воды туда под значительным давлением придется применять сложное оборудование и тратить на его работу заметную часть мощности двигателя, что приведет к заметному снижению КПД такого двигателя;
[0023] - так как впрыск воды предполагается осуществлять на половине хода
«расширение», т.е. когда лопасть ротора уже прошла половину пути расширения, то время контакта воды с горячими рабочими газами горения и горячими поверхностями элементов двигателя будет примерно в два раза меньше от максимально возможного. Т.е. в половину меньше от того значения времени контакта, если бы, когда вода подавалась в самом начале такта расширения. Такое уменьшенное время контакта на теплообмен будет влиять на малую полноценность парообразования и передаче энергии тепла от горячих газов и элементов двигателя к пару и воде. Соответственно, КПД такого способа работы двигателя будет ниже максимально возможного;
[0024] Ближайшим аналогом заявляемого автором изобретения является «ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ» патент RU 186 706 U1, имеющий корпус, основные роторы с внешней цилиндрической поверхностью с жестко закрепленными зубчатыми шестернями и лопастями в форме зубчатых выступов, дополнительные роторы с внешней цилиндрической поверхностью с жестко закрепленными зубчатыми шестернями и выемками, соответствующими размерам лопастей на основных роторах; узел приготовления и воспламенения рабочей смеси, узел выпуска отработанных газов.
[0025] Недостатком данного патента является следующая особенность: невозможность работы на холостом ходу и низкий кпд.
Краткое описание изобретения
[0026] Роторный двигатель внутреннего сгорания (РД) предназначен для использования в качестве силового агрегата в автомобилестроении, судостроении, авиастроении и т.д. как в бензиновом, так и в дизельном варианте.
[0027] Изобретение относится к роторному двигателю внутреннего сгорания, включающему секцию мотора, секцию компрессора и секцию связующих шестерен. В секциях мотора и компрессора заключены роторы - ведущий и ведомый, размещенные с зазором между собой и корпусом. В двигателе предусмотрены системы: подачи воздуха, впрыска топлива в камеру сгорания, воспламенения топливной смеси, отвода выхлопных газов, воздушного и водяного охлаждения лопастей ротора мотора. В ведомом роторе мотора имеются каналы для пропуска горячих газов из камеры сгорания в область вращения ротора мотора. Впрыскивание воды в область вращения ротора мотора используется для повышения давления в фазе расширения, а также охлаждения лопастей. Двигатель включает декомпрессионный механизм.
[0028] Технический результат изобретения - создание универсального двигателя, работающего от любых горючих веществ, с высоким коэффициентом полезного действия, надежного и простого в изготовлении.
[0029] Технический результат достигается заявленным устройством и способом его применения благодаря тому, что в заявленном двигателе всегда действует максимальный момент сил, что в свою очередь достигается за счет максимального рабочего плеча. Двигатель представляет собой простую и технологичную конструкцию, с различными габаритами и весом, возможностью создания на его основе модульных конструкций. В двигателе отсутствует механизм совершающий возвратно - поступательные движения.
[0030] Двигатель состоит из корпуса с технологическими отверстиями, который выступает статором, по крайней мере двух роторов, за счет вращения которых, от преобразования тепловой энергии горения в механическую, приводится в работу двигатель, вспомогательных элементов, таких как элемент зажигания, механизм декомпрессии.
[0031] При вращении роторов в полость дополнительного ротора под высоким давлением подается агент, который может являться одним из компонентов горючей смеси. При дальнейшем вращении роторов в полость ротора, через отверстие впрыскиваются компоненты горючей смеси. После подачи компонентов горючей смеси в камеру сгорания происходит воспламенение за счет срабатывания элемента зажигания. При этом работающий барабан ротора, и соответствующая ему в определенный момент полость ротора располагаются без зазора к касательной окружности ротора, в этот момент происходит зажигание, ротор совершает вращательное движение за счет процесса горения - происходит рабочий ход. В свою очередь, ведущий ротор получает движение от ведомого ротора через кинематическую пару, находящуюся на его валу. При этом рабочий ротор является ведущим, а дополнительный - ведомым. При этом камера сгорания затворяется внешней поверхностью барабана ведомого ротора. Выхлоп в данной конструкции осуществляется под действием давления, возникающего после сгорания компонентов горючей смеси в полости ротора по завершении рабочего хода, при достижении в процессе вращения ротора выхлопного окна в корпусе двигателя. Ведомый вал связан с ведущим валом через шестерни. Декомпрессионный механизм за счёт сообщения полости ротора с атмосферой позволяет временно снизить сопротивление поворота вала при вращении. Применение декомпрессионного механизма позволяет запустить двигатель даже при недостаточной мощности пусковой системы.
[0032] Технический результат достигается двигателем внутреннего сгорания роторного типа, содержащим статор, в котором размещены по крайней мере два барабана, по крайней мере два ротора и кинематическую пару для вращения роторов, при этом статором является неподвижный корпус, по крайней мере один из роторов является ведущим, по крайней мере один является ведомым, при этом, барабан ведомого ротора снабжен по крайней мере одним каналом, для прохождения лопасти барабана ведущего ротора. При этом статор содержит как минимум один механизм декомпрессии, впускной клапан, элемент зажигания. Кинематическая пара должна быть выполнена таким образом, что отсутствует возможность проскальзывания в ней, а ведущий и ведомый ротор являются ее неотъемлемой частью. Ведомый ротор может содержать канал, сопряженный с каналом барабана ведомого ротора. Любой вал двигателя может быть выполнен как монолитно с шестерней и барабаном, так и раздельными элементами, также и ротор может быть выполнен составным. На каждом роторе может располагаться более одного барабана, причем барабаны могут иметь смещение относительного друг друга, измеряемое по каналу и лопасти барабана на «п» градусов, где п - от 0° до 360°, например, 30° или 45°, а также отношение большего к меньшим диметрам барабанов ведомого и ведущего роторов равно целому числу от 1 до N, при условии, что у меньшего барабана не более 1 лопасти или канала для прохождения лопасти. Отношение диметров барабанов ведомого и ведущего роторов, может быть равно отношению числа лопастей и каналов соответствующих барабанов ведущего и ведомого роторов.
[0033] Таким образом, конфигурация роторного двигателя внутреннего сгорания, позволяет добиться заявляемого технического результата, а именно повышение КПД двигателя и простоты его конструкции.
Краткое описание чертежей
[0034] Заявляемое изобретение представлено на следующих фигурах:
[0035] Фиг. 1 Общий вид двигателя внутреннего сгорания роторного типа;
[0036] Фиг. 2 Корпус двигателя внутреннего сгорания роторного типа;
[0037] Фиг. 3 Кинематическая пара двигателя внутреннего сгорания роторного типа;
[0038] Фиг. 4 Вал ведущего ротора двигателя внутреннего сгорания роторного типа;
[0039] Фиг. 5 Вал ведомого ротора двигателя внутреннего сгорания роторного типа;
[0040] Фиг. 6 Барабан ведущего ротора двигателя внутреннего сгорания роторного типа;
[0041] Фиг. 7 Барабан ведомого ротора двигателя внутреннего сгорания роторного типа;
[0042] Фиг. 8 Ведомый ротор двигателя внутреннего сгорания роторного типа;
[0043] Фиг. 9 Ведущий ротор двигателя внутреннего сгорания роторного типа; [0044] Фиг. 10 Общий вид двигателя внутреннего сгорания роторного типа с многокамерным корпусом.
[0045] Фиг. И Общий вид двигателя внутреннего сгорания роторного типа с многороторным исполнением.
[0046] Фиг. 12 Двигатель внутреннего сгорания многокамерного исполнения с продольным разрезом корпуса и угловым смещением барабанов относительно друг друга.
[0047] Состав двигателя:
1. Корпус;
2. Ведущий ротор;
3. Ведомый ротор;
4. Участок с барабаном ведущего ротора;
5. Участок с барабаном ведомого ротора;
6. Впускной клапан, через который производится впрыск компонентов горючей смеси;
7. Элемент зажигания;
8. Выпускное отверстие, через которое свободно выходят выхлопные газы;
9. Лопасть в форме зубчатого выступа на внешней поверхности барабана ведущего ротора двигателя;
10. Канал на внешней поверхности барабана ведомого ротора, которая может иметь сквозное отверстие;
11. Зубчатая шестерня на ведомом роторе;
12. Зубчатая шестерня на ведущем роторе;
13. Декомпрессионный механизм ;
14. Отверстие, сообщающее между собой окружающую среду и внутреннюю область двигателя;
15. Канал ведомого ротора.
Подробное описание изобретения
[0048] В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, очевидно каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не были описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения. [0049] Кроме того, из приведенного изложения ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, очевидны для квалифицированных в предметной области специалистов.
[0050] Корпус 1 представляет собой деталь с цилиндрическими полостями под ведущий 2 и ведомый 3 роторы, расположенные без зазора.
[0051] Корпус 1 может быть выполнен из различных конструкционных материалов, выдерживающих эксплуатационные нагрузки при работе роторного двигателя внутреннего сгорания, а именно: рабочие температуры до 2000°С, рабочее давление до 10 МПа. Корпус 1 может выполнен как деталь или как сборочная единица, состоящая из нескольких деталей. Корпус 1 двигателя может так же быть многокамерным, что означает, что внутри корпуса 1 могут быть размещены более одного барабана как на ведомом, так и на ведущем роторе с целью увеличения мощности двигателя внутреннего сгорания роторного типа или изменения его массогабаритных характеристик. Также корпус 1 может быть составным, что приводит к варьированию мощностью двигателя и массогабаритными характеристиками. Корпус 1 двигателя внутреннего сгорания роторного типа содержит ряд технологических отверстий, служащих для выхода горячих газов, впрыска компонентов горючей смеси в камеру сгорания, размещения элемента зажигания и механизма декомпрессии. При этом рабочая зона, являющаяся камерой сгорания, ограничена внешними стенками корпуса 1, причем внешними стенками рабочей зоны будут являться поверхности, образующие полости внутри корпуса, так что три поверхности будут являться частью корпуса 1 , а другие три поверхности будут являться частью подвижных элементов двигателя внутреннего сгорания.
[0052] При этом, на внешней поверхности неподвижного корпуса имеются отверстия для выпуска продуктов горения, подачи веществ для протекания реакции горения.
[0053] Внутри цилиндрических полостей корпуса 1 устанавливаются ведущий 2 и ведомый 3 роторы. Роторы могут быть выполнены как отдельной деталью, так и в составе сборочной единицы «ротор-барабан», что дает возможность упростить конструкцию и повысить надежность двигателя. Роторы выполняются из конструкционных материалов, позволяющих выдерживать знакопеременные нагрузки в момент работы двигателя, например, из алюминиевых сплавов, сталей и чугунов. Ведомый ротор 3 может иметь внутри себя полость для подачи компонентов горючей смеси. [0054] На барабане 4 ведущего ротора расположена лопасть в форме зубчатого выступа 9, двигающаяся без зазора с внутренней поверхностью полости корпуса 1. На барабане 5 дополнительного ротора расположен канал 10, обеспечивающий свободное синхронное прохождение выступа 9 ротора 2, сохраняя при этом плотный контакт роторов по их внешней окружности для образования рабочей камеры двигателя. Рабочие зоны двигателя внутреннего сгорания, образованные лопастью в варианте с многокамерным корпусом 1, могут быть смещены на п градусов относительно друг друга, где п может принимать значение от 0° до 360°. Такое смещение выполняется попарным (если сдвиг у ведущего ротора, то и у ведомого соответственно такой же - что бы лопасть попадала в выемку), и так же барабаны не могут иметь сдвиг относительно друг друга вдоль оси роторов - только угловой. Как правило такое смещение происходит последовательно, и составляет величину кратную 30 или 45 градусов.
[0055] На корпусе 1 расположены впускной клапан, через который производится впрыск горючих веществ 6 и элемент зажигания 7, воспламеняющий смесь, а также декомпрессионный механизм 13. Выхлопные горячие газы выходят через выпускное отверстие 8. Передача вращающегося движения от основного ротора к дополнительному, происходит при помощи расположенных на роторах шестернях 11 и 12.
[0056] Представленный на чертежах роторный двигатель внутреннего сгорания действует нижеследующим образом.
[0057] При движении лопасти 9, с момента ее прохождения через канал 10 до места расположения впускного клапана 6, происходит всасывание (либо закачивание от компрессора) воздуха в рабочую полость через имеющееся в ведомом роторе отверстие. Интервал прохождения лопастью 9 впускного клапана 6 примерно совпадает с интервалом закрытия канала 10 при вращении участка с барабаном ведомого ротора 5, играющего роль дискового затвора. При дальнейшем движении лопасти происходит впрыск компонентов горючей смеси в рабочую полость через впускной клапан 6, которая при прохождении лопастью элемента зажигания 7 воспламеняется и газ, образованный процессом горения, воздействуя на лопасть 9 образует крутящий момент на ведущем роторе 2. Лопасть на барабане двигаясь в направлении выпускного отверстия 8 производит вытеснение выхлопных газов, образованных предыдущим сгоранием компонентов горючей смеси через выпускное отверстие 8.
[0058] В роторном двигателе внутреннего сгорания реализуется пяти тактовый процесс: 1- впрыск воздуха, для создания компрессии, 2 - подача горючих веществ, 3 - воспламенение горючих веществ, 4 - совершение работы за счет горения и совершения оборота роторами, 5 - выпуск отработавших газов через отводящий канал. [0059] Во время работы роторного двигателя внутреннего сгорания совершаются следующие операции. Через впускное отверстие 14 подается газ или окислитель для создания давления в камере сгорания, следом подаются компоненты горючей смеси, которые совместно с окислителем создают топливную смесь, готовую для горения. В предшествующий момент прекращения подачи горючих веществ в камеру сгорания на элемент зажигания 7, от аккумулятора или внешней электрической сети или иного устройства, подается электрический ток или какой - либо сигнал, который приводит в работу данный элемент. В свою очередь элемент зажигания 7 приводит в воспламенение смесь горючих веществ. В процессе горения горючих веществ образуются горячие газы, которые создают давление на лопасть 9 барабана 4 основного ротора 2. Лопасть 9 барабана 4 основного ротора 2 осуществляет движение, причем ее траектория совпадает формой корпуса камеры сгорания, при этом конец лопасти находится в плотном контакте с корпусом камеры сгорания, для поддержания давления и предотвращения проскока за лопасть 9. При возникновении отрицательного давления для участка двигателя, а именно в камере сгорания, являющуюся полостью ротора, выравнивание давления производится через декомпрессионный механизм, который также служит для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания роторного типа и работы его на холостом ходе. Единовременно с текущим процессом приходит в движение кинематическая пара, которая образованна зубчатой шестерней 11 основного ротора 2 и зубчатой шестерней 12 дополнительного ротора 3. Шестерни совершают вращательное движение, которое приводит к повороту ведущего 2 и ведомого 3 ротора, что в свою очередь приводит в движение барабан 5 ведомого ротора 3. Барабан 4 ведущего ротора и барабан 5 ведомого ротора движутся синхронно, за счет отсутствия проскальзывания на кинематической паре. Лопасть 9 двигаясь в направлении выпускного отверстия 8 производит вытеснение горячих газов, которые при достижении выпускного отверстия выбрасываются в окружающую двигатель среду, которой может выступать атмосфера. При прохождении лопастью 9 выпускного 8 барабан 5 ведомого ротора 3 расположен таким образом, что выемка 10 позволяет пройти данной лопасти 9 предотвращая заклинивания двигателя. При этом герметичность камеры сгорания может достигаться за счет ее затворения внешней поверхностью барабана ведомого ротора, для предотвращения падения компрессии и остановки двигателя. После прохождения выпускного отверстия 8 лопастью 9 находясь перед впускным отверстием 6 описанный выше цикл повторяется. При использовании многокамерного корпуса вышеописанный процесс происходит в каждом корпусе. Данный процесс может производиться с запаздыванием относительно друг друга на к, где к-время прохождения лопастью рабочего участка, что позволяет сделать работу двигателя более равномерной увеличивая его рабочий момент вращения на роторе. Таким образом происходит совершение работы в роторном двигателе внутреннего сгорания.
[0060] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществление заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.

Claims

Формула изобретения
1. Двигатель внутреннего сгорания роторного типа, содержащий статор, по крайней мере два ротора, по крайней мере два барабана и кинематическую пару для вращения роторов, при этом статором является неподвижный корпус, в котором размещаются роторы, по крайней мере один из которых является ведущим, по крайней мере один является ведомым, при этом, барабан ведущего ротора оснащен по крайней мере одной лопастью, а барабан ведомого ротора снабжен по крайней мере одним каналом, для прохождения лопасти барабана ведущего ротора, при этом статор содержит механизм декомпрессии, выполненный в виде запираемого отверстия, впускной клапан, а также элемент зажигания, представляющий собой механизм воспламенения топлива.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что кинематическая пара выполнена таким образом, что отсутствует возможность проскальзывания в ней, а ведущий и ведомый ротор являются ее неотъемлемой частью.
3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что ведомый ротор также содержит канал, сопряженный с каналом барабана ведомого ротора.
4. Двигатель по п.1 , отличающийся тем, что любой вал двигателя внутреннего сгорания роторного типа выполнен монолитно с шестерней и барабаном.
5. Двигатель по п.1 , отличающийся тем, что на каждом роторе размещены более одного барабана.
6. Двигатель по п.5, отличающийся тем, что барабаны, размещенные на валах, имеют смещение относительно друг друга.
7. Двигатель по п.1 , отличающийся тем, что отношение большего к меньшим диметрам барабанов ведомого и ведущего роторов равно целому числу от 1 до N, при условии, что у меньшего барабана не более 1 лопасти или канала для прохождения лопасти.
8. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что отношение диметров барабанов ведомого и ведущего роторов, равно отношению числа лопастей и каналов соответствующих барабанов ведущего и ведомого роторов.
9. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что диаметры делительной окружности зубчатых шестерней равны диаметрам соответствующих барабанов ведущего и ведомого роторов.
10. Двигатель по п.4, отличающийся тем, что ротор выполнен составным.
11. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что содержит более одного механизма декомпрессии.
12. Способ работы двигателя внутреннего сгорания роторного типа, заключающийся в том, что совершают впрыск компонентов горючей смеси в камеру сгорания через впускной клапан, одновременно с впрыском подают окислитель, производится активация элемента зажигания и воспламеняются компоненты горючей смеси, при этом горячие газы, образованные сгоревшими компонентами горючей смеси, приводят в движение лопасть, образуя крутящий момент на ведущем роторе под действием давления этих газов, крутящий момент передается от ведущего ротора к ведомому за счет вращения кинематической пары, при достижении в процессе вращения ведущего ротора выхлопного окна в корпусе двигателя, происходит выхлоп.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что камеру сгорания затворяют внешней поверхностью барабана ведомого ротора.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что для работы двигателя на холостом ходу применяют механизм декомпрессии.
15. Способ по п.12, отличающийся тем, что в двигатель внутреннего сгорания роторного типа подают топливную смесь для протекания реакции горения.
16. Способ по п.12, отличающийся тем, что в двигатель внутреннего сгорания роторного типа подают компоненты топливной смеси для протекания реакции горения.
17. Способ по п.12, отличающийся тем, что при прохождении лопасти через канал в камеру сгорания поступление воздуха либо компонента горючей смеси осуществляют через канал барабана ведомого ротора.
18. Способ по п.12, отличающийся тем, что при работе двигателя внутреннего сгорания роторного типа после впрыска компонентов горючей смеси в камеру сгорания через впускной клапан подают водяной пар.
PCT/RU2019/000711 2019-09-27 2019-10-07 Двигатель внутреннего сгорания роторного типа и способ его работы WO2021061002A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980064973.2A CN113167172A (zh) 2019-09-27 2019-10-07 转子型内燃机及其工作方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201992030 EA040159B1 (ru) 2019-09-27 Двигатель внутреннего сгорания роторного типа и способ его работы
EA201992030A EA201992030A1 (ru) 2019-09-27 2019-09-27 Двигатель внутреннего сгорания роторного типа и способ его работы

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021061002A1 true WO2021061002A1 (ru) 2021-04-01

Family

ID=75167037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/000711 WO2021061002A1 (ru) 2019-09-27 2019-10-07 Двигатель внутреннего сгорания роторного типа и способ его работы

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN113167172A (ru)
EA (1) EA201992030A1 (ru)
WO (1) WO2021061002A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114382675A (zh) * 2022-03-24 2022-04-22 河北晖普采暖设备有限公司 一种连续制热空气源热泵热水机组

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU2365A1 (ru) * 1925-03-06 1927-02-28 А.А. Саар Коловратный двигатель внутреннего горени
RU2113606C1 (ru) * 1994-08-12 1998-06-20 Константин Баларович Бадашканов Компрессорный роторно-лопаточный двигатель внутреннего сгорания
RU2665831C1 (ru) * 2017-01-24 2018-09-04 Валерий Алфеевич Тараканов Паровоздушный прямоточный роторно-компрессорный двигатель внутреннего сгорания
RU186706U1 (ru) * 2018-03-13 2019-01-30 Алексей Михайлович Орёл Двигатель внутреннего сгорания

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH288545A (fr) * 1949-09-29 1953-01-31 Taverniers Pierre Installation motrice.
GB677116A (en) * 1949-09-29 1952-08-06 Pierre Tavernifrs Improvements in and relating to rotary volumetric motors
BE546159A (ru) * 1955-04-01
KR870002354A (ko) * 1985-08-26 1987-03-31 양기와 축동력 발생장치
US6003486A (en) * 1995-09-19 1999-12-21 Moerkerken; Arthur Van Radial vane rotary internal combustion engine
RU2109169C1 (ru) * 1995-10-24 1998-04-20 Владимир Васильевич Лычев Роторно-лопастное устройство передачи и преобразования энергии
WO2008079039A1 (fr) * 2006-12-26 2008-07-03 Pavel Nikolaevich Drotenko Moteur à rotor et à pales
CN101392680B (zh) * 2008-11-13 2012-05-23 张志远 水油混合动力型正圆转子发动机
JP4521785B1 (ja) * 2009-07-30 2010-08-11 清 野口 回転ピストン機械
RU2528796C2 (ru) * 2011-11-16 2014-09-20 Игорь Юрьевич Исаев Двигатель внутреннего сгорания: 6-ти тактный роторный двигатель с вращающимися запорными элементами, раздельными роторными секциями разного назначения, камерами сгорания неизменного объема, расположенными в рабочих роторах
US20140190446A1 (en) * 2013-01-10 2014-07-10 T. Towles Lawson, JR. Fixed vane rotary abutment engine
RU134243U1 (ru) * 2013-02-14 2013-11-10 Алексей Михайлович Орёл Двигатель внутреннего сгорания
RU2532082C2 (ru) * 2013-02-14 2014-10-27 Александр Николаевич Ильин Роторный двигатель внутреннего сгорания
CN108035796A (zh) * 2017-12-07 2018-05-15 梁兴东 齿轮转子发动机
RU2685175C1 (ru) * 2018-04-09 2019-04-18 Александр Валентинович Андреев Роторный детонационный двигатель внутреннего сгорания

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU2365A1 (ru) * 1925-03-06 1927-02-28 А.А. Саар Коловратный двигатель внутреннего горени
RU2113606C1 (ru) * 1994-08-12 1998-06-20 Константин Баларович Бадашканов Компрессорный роторно-лопаточный двигатель внутреннего сгорания
RU2665831C1 (ru) * 2017-01-24 2018-09-04 Валерий Алфеевич Тараканов Паровоздушный прямоточный роторно-компрессорный двигатель внутреннего сгорания
RU186706U1 (ru) * 2018-03-13 2019-01-30 Алексей Михайлович Орёл Двигатель внутреннего сгорания

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114382675A (zh) * 2022-03-24 2022-04-22 河北晖普采暖设备有限公司 一种连续制热空气源热泵热水机组

Also Published As

Publication number Publication date
EA201992030A1 (ru) 2021-03-31
CN113167172A (zh) 2021-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2528796C2 (ru) Двигатель внутреннего сгорания: 6-ти тактный роторный двигатель с вращающимися запорными элементами, раздельными роторными секциями разного назначения, камерами сгорания неизменного объема, расположенными в рабочих роторах
KR101711778B1 (ko) 회전 피스톤 기계 및 제어 기어 장치
WO2012057838A2 (en) Rotary valve continuous flow expansible chamber dynamic and positive displacement rotary devices
WO1991010052A1 (en) Rotary internal combustion engine
US3744940A (en) Rotary expansion engine of the wankel type
WO2021061002A1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания роторного типа и способ его работы
GB1565669A (en) Reciprocating rotary combustion engines
EP0137622B1 (en) Improvements in or relating to engines
WO2007011318A1 (fr) Moteur rotatif ou machine rotative a combustion interne a ailettes et reducteur
RU2477377C2 (ru) Двигатель внутреннего сгорания: 5-тактный роторный двигатель с одним центральным вращающимся запорным элементом, общим для разнесенных по его диаметру раздельных секций сжатия и расширения рабочего тела, и обособленными камерами сгорания неизменного объема
EA040159B1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания роторного типа и способ его работы
RU2477376C2 (ru) Двигатель внутреннего сгорания: 5-тактный роторный двигатель с вращающимися запорными элементами, раздельными секциями сжатия и расширения рабочего тела и обособленными камерами сгорания неизменного объема
GB2145152A (en) Rotary valve i.c. engine
RU186706U1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания
RU2441992C1 (ru) Роторно-поршневой дизельный двигатель
RU2754834C1 (ru) Роторный детонационный двигатель
WO2000012867A1 (en) Internal combustion engine
RU2333374C1 (ru) Роторный двигатель внутреннего сгорания
US20230265787A1 (en) Rotary-piston engine
RU2539412C1 (ru) Роторный двухкамерный двигатель внутреннего сгорания
JP2922640B2 (ja) 円環状超膨張ロータリーエンジン、圧縮機、エキスパンダ、ポンプ及び方法
US20090028739A1 (en) Ring turbo-piston engine and ring turbo-piston supercharger
RU2524795C2 (ru) Роторный двигатель внутреннего сгорания
GB1007250A (en) A rotary internal combustion engine
RU2134357C1 (ru) Роторный двигатель внутреннего сгорания

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: 19946591

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: 19946591

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1