КОЛЬЦЕВОЙ РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ МИНИМАЛЬНОЙ СЛОЖНОСТИ С МАКСИМАЛЬНЫМ ПЕРЕКРЫТИЕМ Российский патент 1998 года по МПК F02B53/00 

Изобретение относится к роторно-поршневым двигателям и может быть использовано в качестве двигателя внутреннего сгорания, компрессора или насоса.

Известен роторно-поршневой двигатель Ванкеля, где степень герметизации рабочей камеры достаточно высокая, но конструкция сложна в изготовлении [1].

Известна роторно-пластинчатая машина, которая может работать в режиме двигателя, содержащая неподвижный корпус с внутренней цилиндрической расточкой, полый цилиндрический ротор установлен в расточке с эксцентриситетом к ее оси. Расточка имеет окна подвода и отвода рабочей среды. В роторе выполнены профилированные радиальные пазы с установленными в них вкладышами, в которых размещены разделительные пластины. Разделительные пластины установлены в проушинах, охватывающих ось, совпадающую с осью расточки [2].

Недостатком данной конструкции является малая степень герметизации рабочих камер.

Для устранения указанных недостатков предлагается конструкция кольцевого роторного двигателя минимальной сложности, с максимальным перекрытием, в котором на разделительной пластине с двух сторон крепятся цилиндры, а на соседних разделительных пластинах с двух сторон крепятся поршни, так что две соседних разделительных пластины обеспечивают движение пары поршень-цилиндр относительно друг друга (число разделительных пластин должно быть четным). С одной из боковых сторон цилиндр для повышения герметизации заглушен фасонной крышкой корпуса. Для повышения технологичности изготовления и повышения вариабильности камеры сгорания цилиндры на разделительной пластине выполнены как единый цилиндр без внутренней перегородки. Разделительные пластины одним концом крепятся на оси, пластины с поршнем с помощью вкладышей с пазом сопрягаются с полым ротором, а пластины с цилиндрами шарнирный механизм удерживает на биссектрисе угла между соседними разделительными пластинами, на которых крепятся поршни, чем обеспечивается максимальная степень герметизации камеры сгорания.

На фиг. 1 показан предложенный двигатель минимальной сложности, выполненный в виде двигателя внутреннего сгорания, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез.

Предлагаемый двигатель содержит ось 1. На ось 1 с помощью проушин 9 одним концом крепятся разделительные пластины 2 и 22, на разделительной пластине 22 с двух сторон выполнен цилиндр 3, а на соседних пластинах 2 - с двух сторон поршень 4 так, что поршень одной пластины входит в цилиндр соседней, образуя таким образом кольцо. С одной из боковых сторон цилиндра выполнена заглушка 20, скользящая по поверхности 21 торцевой крышки. Разделительные пластины с помощью вкладыша 5 с пазом сопрягаются с эксцентрично расположенным относительно оси 1 полым ротором 6, состоящим из цилиндрической шайбы 15 и фланца 16, скрепленных друг с другом спицами 17, образуя таким образом "беличье колесо". На торцевой крышке 7 крепится ось 1, а на торцевой крышке 8 - выходной вал 25 полого ротора 6. Разделительные пластины 22 имеют паз 19, по которому скользит шарнир 23, к которому своими концами крепятся тяги 24, которые другими своими концами подвижно крепятся к проушинам 18, удерживая пластины на биссектрисе угла между соседними пластинами, на которых расположены поршни. В торцевой крышке 8 имеются окна 14 и 15 для продувки камеры сгорания и для подачи топливной смеси соответственно, а также крепится топливный насос или свеча зажигания.

Предлагаемый двигатель работает следующим образом.

При движении полого ротора 6 по часовой стрелке сжатие воздуха (для дизельного варианта) или топливной смеси происходит в правой половине двигателя в камере 11, объем которой по мере поворота полого ротора 6 уменьшается. Шарнирный механизм удерживает в процессе движения пластины с цилиндрами на биссектрисе угла между соседними разделительными пластинами, на которых крепятся поршни. Когда камера сгорания 11 достигает своего нижнего положения, происходит впрыск топлива (в дизельном варианте), воспламенение смеси горючее-воздух от свечи зажигания (не показана). В левой половине двигателя продукты сгорания, воздействуя на стенки камеры сгорания, поворачивают полый ротор 6 по часовой стрелке, и, когда камера сгорания достигает своего верхнего положения, через окно 14 проводится ее продувка, а через окно 10 наполнение камеры сгорания топливной смесью. Далее процесс повторяется.

Использование: кольцевой роторный двигатель внутреннего сгорания минимальной сложности с максимальным перекрытием может быть использован как двигатель внутреннего сгорания, компрессор или насос. Сущность изобретения: шарнирный механизм удерживает разделительную пластину с цилиндрами на биссектрисе угла между соседними разделительными пластинами, на которых крепятся поршни, чем обеспечивается максимальная степень герметизации камеры сгорания, цилиндрические шайбы полого ротора крепятся одна к другой спицами, образуя "беличье колесо", на пластинах с двух ее сторон выполнен цилиндр или поршень. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Кольцевой роторный двигатель внутреннего сгорания минимальной сложности с максимальным перекрытием, содержащий корпус с осью, окна подвода и отвода рабочей среды, полый цилиндрический ротор с пазами, эксцентрично размещенный по отношению к оси, установленные во вкладышах разделительные пластины, на одном конце которых выполнены проушины, охватывающие ось, отличающийся тем, что на одной пластине с двух ее сторон выполнен цилиндр, а на соседней с двух сторон выполнен поршень так, что две соседние пластины обеспечивают движение пары поршень - цилиндр относительно друг друга, образуя из пар поршень - цилиндр кольцо. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что пластины с цилиндрами с помощью скользящего вдоль них шарнира и тяг, подвижно закрепленных в проушинах пластин с поршнями, удерживаются на биссектрисе угла между соседними пластинами с поршнями. 3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что с одной из боковых сторон цилиндра выполнена заглушка. 4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что цилиндры, расположенные на разделительной пластине, выполнены как единый цилиндр без внутренней перегородки. 5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что цилиндрическая шайба и фланец полого ротора крепятся друг к другу спицами, образуя "беличье колесо". 6. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде двух торцевых крышек, соединенных между собой крепежными деталями, на крышках расположены окна подвода и отвода рабочей среды, а также свеча зажигания или насос для впрыска топлива.