РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F02B53/00 

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к конструкции роторных двигателей внутреннего сгорания.

Наиболее близким решением к изобретению является роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, ротор с профилированной рабочей поверхностью, частично взаимодействующей с поверхностью корпуса, камеру расширения и камеру сгорания, выполненную в стенке корпуса и соединенную посредством зева с камерой расширения, отсекатель, установленный на корпусе, а также источники топлива и сжатого воздуха, сообщенные с камерой сгорания.

Недостатком указанного двигателя является низкий КПД и низкая надежность.

Технической задачей изобретения является повышение КПД и надежности двигателя при одновременном упрощении конструкции.

Указанная техническая задача решается за счет того, что в роторном двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, ротор с профилированной рабочей поверхностью, частично взаимодействующей с поверхностью корпуса, камеру расширения, камеру сгорания, выполненную в стенке корпуса и соединенную посредством зева с камерой расширения, отсекатель, установленный на корпусе, а также источники топлива и сжатого воздуха, сообщенные с камерой сгорания, площадь поверхности ротора, взаимодействующей с поверхностью корпуса, больше площади зева камеры сгорания, а отсекатель установлен в направляющем пазу, выполненном в стенке корпуса, с возможностью поступательного перемещения и подпружинен к поверхности ротора, при этом источник сжатого воздуха снабжен автономным приводом и сообщен с камерой сгорания через редуктор.

На чертеже изображен общий вид устройства (продольный разрез).

Двигатель содержит неподвижный корпус 1 с цилиндрической внутренней поверхностью 2, вращающийся на выходном валу 3 ротор 4 с профилированной рабочей поверхностью 5, часть 6 которой выполнена ответно поверхности 2 корпуса и взаимодействует с ней, камеру расширения 7, образованную между внутренней поверхностью 2 корпуса и рабочей поверхностью 5 ротора 4 в полости корпуса 1, камеру сгорания 8, выполненную в стенке корпуса 1, причем зев этой камеры имеет меньшую площадь, чем поверхность ротора, автономный источник 9 сжатого воздуха с редуктором 10, сообщенный с камерой 8 через впускные клапаны 11, дополнительную полость 12, имеющую с камерой 8 общую стенку 13, форсунку 14 для подачи топлива, свечу зажигания 15, отсекатель 16, поступательно перемещающийся в направляющем пазу 17 корпуса 1 и поджимаемый посредством пружины 18 к поверхности 5 ротора. В корпусе 1 выполнено выхлопное окно 19. В стенках ротора 4 выполнены окна 20, а в стенке вала 3 - отверстия 21 для охлаждения ротора.

Двигатель работает следующим образом.

В камеру сгорания 8 от источника 9 через редуктор 10 и клапаны 11 постоянно поступает сжатый до рабочего состояния воздух. В момент, когда часть 6 поверхности ротора перекрывает зев камеры сгорания 8, т.е. камера 8 полностью изолирована от камеры 7, через форсунку 14 впрыскивается топливо и образовавшаяся топливно-воздушная смесь воспламеняется либо от энергии сжатого воздуха, если его давление достаточно велико, либо от свечи зажигания 15, которая включена постоянно, но может автоматически отключаться, когда давление в камере достаточно высокое, при этом под давлением рабочего тела в камере 8 и нагретого воздуха в полости 12 перекрываются клапаны 11.

Ротор 4 в момент воспламенения топливно-воздушной смеси продолжает вращаться по инерции, поскольку часть 6 его поверхности в этот момент закрывает зев камеры 8 и одновременно удерживает отсекатель 16 в пазу 17, где он в этот момент охлаждается (система охлаждений не показана). При сходе части 6 поверхности с зева камеры 8 горячее рабочее тело, расширяясь, устремляется в камеру расширения 7, вращая ротор по стрелке, поскольку в противоположном направлении оно отсечено отсекателем 16, который при изменении профиля поверхности 5 выдвигается из паза 17 и поджимается к поверхности ротора усилием пружины 18. Расширение рабочего тела происходит до открытия выхлопного окна 19, что составляет до 300^о от всего рабочего цикла, т.е. практически до полной отдачи энергии рабочего тела ротору. Одновременно при уменьшении давления в камере 8 открываются клапаны 11 и сжатый воздух поступает в камеры 8 и 7, охлаждая их, а также дополнительно вращая ротор.

Через окно 20 и отверстие 21 в тело ротора подают охлаждающую жидкость.

В дополнительной полости 12 обеспечивается предварительный подогрев сжатого воздуха, предназначенного для образования топливно-воздушной смеси, от камеры сгорания 8 через нагретую стенку 13, что увеличивает энергию рабочего тела.

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: камера сгорания 8 через воздушный редуктор 10 сообщена с автономным источником 9 сжатого воздуха. Зев камеры сгорания полностью перекрывается частью 6 поверхности ротора 4. Отсекатель 16 установлен на корпусе 1 и подпружинен к ротору. 1 ил.

РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, ротор с профилированной рабочей поверхностью, частично взаимодействующей с поверхностью корпуса, камеру расширения, камеру сгорания, выполненную в стенке корпуса и соединенную посредством зева с камерой расширения, отсекатель, установленный на корпусе, а также источники топлива и сжатого воздуха, сообщенные с камерой сгорания, отличающийся тем, что площадь поверхности ротора, взаимодействующей с поверхностью корпуса, больше площади зева камеры сгорания, а отсекатель установлен в направляющем пазу, выполненном в стенке корпуса, с возможностью поступательного перемещения и подпружинен к поверхности ротора, при этом источник сжатого воздуха снабжен автономным приводом и сообщен с камерой сгорания через редуктор.