РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F01C7/00 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания с жидкостным кольцом, и может быть использовано в качестве привода механизмов различного назначения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий герметичный кольцевой корпус, снабженный торцовыми стенками, размещенный в нем с возможностью вращения ротор, снабженный лопастями, образующими в теле ротора открытые с одного торца рабочие камеры, оси которых расположены по касательной к оси вращения, систему подачи рабочего тела и систему зажигания, причем ротор размещен в корпусе эксцентрично, так что открытые торцы рабочих камер образуют калиброванный зазор с ближней частью внутренней стенки корпуса.

Такой роторный двигатель характеризуется недостаточной надежностью и экономичностью, что обусловлено наличием в его составе поршневой группы.

Цель изобретения повышение надежности и экономичности роторного двигателя внутреннего сгорания.

Это достигается тем, что в известном роторном двигателе внутреннего сгорания, содержащем герметичный кольцевой корпус, снабженный торцовыми стенками, размещенный в нем с возможностью вращения ротор, снабженный лопастями, образующими в теле ротора открытые с одного торца рабочие камеры, оси которых расположены по касательной к оси вращения, систему подачи рабочего тела и систему зажигания, причем ротор размещен в корпусе эксцентрично, так что открытые торцы рабочих камер образуют калиброванный зазор с ближней частью внутренней стенки корпуса, корпус двигателя частично заполнен жидкостью, в калиброванном зазоре между стенкой корпуса и ротором установлены уплотнительные пластины, внутренняя полость корпуса, не заполненная жидкостью, сообщена с внешней средой посредством редукционного клапана, установленного в верхней части корпуса на качающейся шаровой опоре, в основании корпуса выполнен отводной канал, который в момент совмещения его входного отверстия с полостью рабочей камеры при вращении ротора сообщает ее с внутренней полостью корпуса, ротор двигателя установлен на неподвижной оси, снабженной силовым кольцом, на внешней поверхности которого выполнены профилированные канавка и выемка, в теле ротора у донной части каждой рабочей камеры выполнены сообщающиеся с ней два отверстия, одно из которых выполнено радиально со стороны оси ротора и снабжено размещенным в нем подпружиненным поршнем с роликом, взаимодействующим с профилированной канавкой и выемкой на силовом кольце оси, а другое выполнено со стороны торца ротора параллельно его оси, на торцовой стенке корпуса со стороны отверстия в теле ротора выполнено входное отверстие системы подачи рабочего тела и установлена свеча системы зажигания, причем профилированная выемка на силовом кольце, входные отверстия отводного канала и системы подачи рабочего тела и свеча системы зажигания расположены так, что при вращении ротора отверстие, параллельное оси ротора, совмещается с входным отверстием системы подачи рабочего тела, а ролик входит в выемку на силовом кольце в момент перекрытия торца соответствующей рабочей камеры частью внутренней стенки корпуса, расположенной перед входным отверстием отводного канала по ходу вращения ротора, отверстие, параллельное оси ротора, совмещается со свечой системы зажигания, а ролик выходит из выемки на силовом кольце в момент совмещения торца соответствующей рабочей камеры с входным отверстием отводного канала.

На чертеже представлен роторный двигатель внутреннего сгорания, поперечный разрез.

Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, размещенный в нем ротор 2, снабженный лопастями 3, образующими в теле ротора 2 рабочие камеры 4.

Ротор 2 установлен на оси 5, снабженной силовым кольцом 6, на внешней поверхности которого выполнены профилированные канавки 7 и выемка 8.

Ротор 2 размещен в корпусе 1 эксцентрично с образованием калиброванного зазора 9 с ближней внутренней стенкой корпуса 1.

Корпус 1 снабжен уплотнительными пластинами 10, размещенными в зазоре 9.

В теле ротора 2 у донной части каждой рабочей камеры 4 выполнены отверстия 11 и 12, сообщающиеся с полостью соответствующей рабочей камеры 4.

Отверстие 11 выполнено радиально со стороны ротора 2, отверстие 12 выполнено со стороны торца ротора 2 параллельно его оси.

В отверстии 11 размещен подпружиненный поршень 13 с роликом 14, который при вращении ротора 2 взаимодействует с профилированными канавкой 7 и выемкой 8 на силовом кольце 6.

В верхней части корпуса 1 размещен редукционный клапан 15, установленный на шаровой опоре 16.

В основании корпуса 1 выполнен отводной канал 17, а в торцовой стенке корпуса 1 со стороны отверстия 12 выполнено входное отверстие системы подачи рабочего тела и установлена свеча системы зажигания (не показаны).

Корпус 1 двигателя снабжен отверстиями 18 и 19, выполненными в его стенке для заливки и слива жидкости.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора 2 рабочая камера 4 перекрывается частью внутренней стенки корпуса 1, расположенной перед входным отверстием отводного канала 17. При этом ролик 14, перекатываясь по профилированной канавке 7, попадает в выемку 8 в момент полного перекрытия рабочей камеры 4, в результате чего поршень 13 под действием пружины перемещается в направлении оси 5 ротора 2, засасывая в отверстие 11 жидкость из рабочей камеры 4.

В рабочей камере 4 создается разрежение, под действием которого в полость рабочей камеры 4 через отверстие 12 происходит всасывание рабочего тела.

При дальнейшем вращении ротора 2 полость рабочей камеры 4 совмещается с входным отверстием отводного канала 17, а ролик 14 выходит из выемки 8. В результате поршень 13 возвращается в исходное положение, выталкивая жидкость из отверстия 11 в полость рабочей камеры 4, а свеча системы зажигания при этом совмещается с отверстием 12. В этот же момент свеча системы зажигания срабатывает и происходит воспламенение рабочего тела.

Давление расширяющихся продуктов сгорания воздействуют на дно рабочей камеры 4, выталкивает находящуюся в ней жидкость, создавая тем самым крутящий момент на валу ротора 2.

При выходе торца рабочей камеры 4 из калиброванного зазора 9 газообразные продукты сгорания удаляются из полости рабочей камеры 4 во внутреннюю полость двигателя, а затем через редукционный клапан 15 выходят в окружающую среду. При этом рабочие камеры 4 вновь заполняются жидкостью.

Рабочий цикл двигателя повторяется при вращении ротора 2 в каждой рабочей камере 4.

Использование изобретения позволяет повысить надежность и экономичность двигателя и уменьшить токсичность выхлопных газов.

Использование: в качестве привода механизмов различного назначения. Сущность изобретения: роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, ротор 2, снабженный лопастями 3, образующими в теле ротора 2 открытые с одного торца рабочие камеры 4. Ротор 2 установлен на неподвижной оси 5, снабженной силовым кольцом 6, на котором выполнены канавка 7 и выемка 8. Ротор 2 установлен в корпусе 1 эксцентрично, так что открытые торцы части рабочих камер 4 перекрываются внутренней поверхностью стенки корпуса 1. В теле ротора 2 у донной части каждой рабочей камеры 4 выполнены радиальное отверстие 11 с размещенным в нем поршнем 13 с роликом 14 и отверстие 12. Отверстия 11 и 12 сообщаются с соответствующей рабочей камерой 4. В основании корпуса 1 выполнен отводной канал 17, сообщающий в момент совмещения его входного отверстия с открытым торцом рабочей камеры 4 при вращении ротора 2 полость рабочей камеры 4 с внутренней полостью корпуса двигателя. Корпус 1 двигателя частично заполнен жидкостью, а свободное пространство над жидкостью сообщено с внешней средой посредством редукционного клапана. В рабочем цикле двигателя фаза всасывания рабочего тела осуществляется в момент перекрытия рабочей камеры стенкой корпуса 1 и попадания ролика 14 в выемку 8. Воспламенение рабочего тела происходит в момент совмещения открытого торца рабочей камеры 4 с входным отверстием отводного канала 17 и выхода ролика 14 из выемки 8. 1 ил.

РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий герметичный кольцевой корпус, снабженный торцевыми стенками, размещенный в нем с возможностью вращения ротор, снабженный лопастями, образующими в теле ротора открытые с одного торца рабочие камеры, оси которых расположены по касательной к оси вращения, систему подачи рабочего тела и систему зажигания, причем ротор размещен в корпусе эксцентрично так, что открытые торцы рабочих камер образуют калиброванный зазор с ближней частью внутренней стенки корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности двигателя, корпус двигателя частично заполнен жидкостью, в калиброванном зазоре между стенкой корпуса и ротором установлены уплотнительные пластины, внутренняя полость корпуса, не заполненная жидкостью, сообщена с внешней средой посредством редукционного клапана, установленного в верхней части корпуса на качающейся шаровой опоре, в основании корпуса выполнен отводной канал, который в момент совмещения его входного отверстия с полостью рабочей камеры при вращении ротора сообщает ее с внутренней полостью корпуса, ротор двигателя установлен на неподвижной оси, снабженной силовым кольцом, на внешней поверхности которого выполнены профилированные канавка и выемка, в теле ротора у донной части каждой рабочей камеры выполнены сообщающиеся с ней два отверстия, одно из которых выполнено радиально со стороны оси ротора и снабжено размещенным в нем подпружиненным поршнем с роликом, взаимодействующим с профилированной канавкой и выемкой на силовом кольце оси, а другое выполнено со стороны торца ротора параллельно его оси, на торцевой стенке корпуса со стороны отверстия в теле ротора выполнено входное отверстие системы подачи рабочего тела и установлена свеча системы зажигания, причем профилированная выемка на силовом кольце, входные отверстия отводного канала и системы подачи рабочего тела и свеча системы зажигания расположены так,что при вращении ротора отверстие, параллельно оси ротора, совмещается с входным отверстием системы подачи рабочего тела, а ролик входит в выемку на силовом кольце в момент перекрытия торца соответствующей рабочей камеры частью внутренней стенки корпуса, расположенной перед входным отверстием отводного канала по ходу вращения ротора, отверстие, параллельное оси ротора, совмещается со свечой системы зажигания, а ролик выходит из выемки на силовом кольце в момент совмещения торца соответствующей рабочей камеры со входным отверстием отводного канала.