РОТОРНО-ЛОПАСТНОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК F02B53/00 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания.

Известны роторные двигатели внутреннего сгорания, содержащие корпус, в котором установлен вращающийся ротор, взаимодействующий с корпусом через радиальные уплотнения, установленные на роторе, как это имеет место в двигателе Ванкеля [1].

Недостатком этого двигателя является низкая надежность его уплотнений, поскольку они расположены на вращающемся роторе и подвержены дополнительным нагрузкам от действия центробежных сил.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому является роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, имеющий радиальные перегородки, установленный в корпусе с возможностью колебательного движения вокруг своей оси ротор с радиальными лопастями, взаимодействующими с внутренней кольцевой поверхностью корпуса в зонах между его радиальными перегородками [2].

Однако в известном двигателе недостаточно полно решен вопрос герметизации ротора относительно корпуса.

Техническим результатом, на достижении которого направлен заявляемый двигатель, является улучшение герметизации ротора относительно корпуса путем использования внешнего и внутреннего поясов радиальных уплотнений, а также повышение надежности за счет расположения уплотнений на неподвижной части двигателя, т.е. на его корпусе в отличие от двигателя Ванкеля, в котором они расположены на роторе.

Для достижения указанного технического результата известный роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, имеющий радиальные перегородки, установленный в корпусе с возможностью колебательного движения вокруг своей оси ротор с радиальными лопастями, взаимодействующими с внутренней кольцевой поверхностью корпуса в зонах между его радиальными перегородками, снабжен внутренним поясом радиальных уплотнений для герметизации кольцевых поверхностей ротора в зонах между его радиальными лопастями относительно радиальных перегородок корпуса и внешним поясом радиальных уплотнений для герметизации кольцевых поверхностей радиальных лопастей ротора относительно внутренней кольцевой поверхности корпуса, при этом уплотнения внешнего пояса в виде установленных в продольных канавках внутренней кольцевой поверхности корпуса уплотнительных устройств, взаимодействующих с радиальными лопастями ротора, а уплотнения внутреннего пояса выполнены в виде уплотнительных устройств, установленных в продольных канавках радиальных перегородок для взаимодействия с кольцевой поверхностью зон ротора между его радиальными лопастями, а каждое уплотнительное устройство внутреннего и внешнего пояса образовано размещенной на днище соответствующей канавки пластинчатой пружиной и опирающейся на нее уплотнительной пластиной.

На фиг. 1 изображен частичный продольный разрез роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 на уплотнительное устройство внешнего пояса в увеличенном масштабе; на фиг. 4 - уплотнительное устройство внутреннего пояса в увеличенном масштабе.

Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, имеющий радиальные перегородки 2. В корпусе с возможностью колебательного движения вокруг своей оси установлен ротор 3, имеющий радиальные лопасти 4, взаимодействующие с внутренней кольцевой поверхностью корпуса в зонах между перегородками 2 и герметизированные относительно этой поверхности корпуса посредством внешнего пояса радиальных уплотнений 5. Для герметизации кольцевой поверхности ротора в зонах между его радиальными лопастями относительно радиальных перегородок 2 корпуса 1 служит внутренний пояс радиальных уплотнений 6. Уплотнения 5 внешнего пояса выполнены в виде уплотнительных устройств (фиг. 3), каждое из которых образовано установленной на днище 7 продольной канавки, выполненной во внутренней кольцевой поверхности корпуса 1 пластинчатой пружиной 8 и уплотняющей пластиной 9, поджатой этой пружиной к лопасти 4 ротора 3. Уплотнения 6 внутреннего пояса выполнены в виде уплотнительных устройств (фиг. 4), каждое из которых образовано установленной на днище 10 продольной канавки, выполненной в поверхности перегородки 2, пластинчатой пружиной 11 и уплотняющей пластиной 12, поджатой этой пружиной к поверхности ротора 3 между его лопастями 4. Поперечная кривизна уплотняющей пластины 9 соответствует поперечной кривизне лопасти 4 ротора 3, а поперечная кривизна уплотняющей пластины 12 соответствует поперечной кривизне кольцевой поверхности ротора 3 в зоне между его лопастями 4. Пружина каждого уплотнительного устройства может быть установлена так, что опирается концами на днище канавки, а средней выгнутой частью - на уплотняющую пластину или так, что пружина опирается средней выгнутой частью на днище канавки, а концами - на уплотняющую пластину.

Двигатель работает следующим образом. При колебательном движении ротора 3 в корпусе 1 уплотняющая пластина 9 (фиг. 3) прижимается пружиной 8 к лопасти 4 ротора 3, во время колебания которого окружная поверхность лопасти 4 ротора 3 находится в постоянном контакте с уплотняющей пластиной 9. При этом уплотняющая пластина 12 (фиг. 4) прижимается пружиной 11 к окружной поверхности ротора 3 в зоне между его лопастями 4. В результате обеспечивается надежная герметизация ротора 3 относительно корпуса 1.

Изобретение содержит корпус 1 с радиальными перегородками 2. В корпусе с возможностью колебательного движения вокруг своей оси установлен ротор 3 с радиальными лопастями. Лопасти взаимодействуют с внутренней кольцевой поверхностью корпуса в зонах между перегородками 2 и герметизируются относительно этой поверхности посредством внешнего пояса радиальных уплотнений 5. Для герметизации кольцевой поверхности ротора в зонах между его радиальными лопастями относительно радиальных перегородок 2 корпуса 1 служит внутренний пояс радиальных уплотнений 6. Уплотнения 5 внешнего пояса выполнены в виде уплотнительных устройств, каждое из которых образовано установленной на днище 7 продольной канавки, выполненной во внутренней кольцевой поверхности корпуса 1, пластинчатой пружиной 8 и уплотняющей пластиной 9, поджатой этой пружиной к лопасти 4 ротора 3. Уплотнения 6 внутреннего пояса выполнены в виде уплотнительных устройств, каждое из которых образовано установленной на днище 10 продольной канавки, выполненной в поверхности перегородки 2, пластинчатой пружиной 11 и уплотняющей пластиной 12, поджатой этой пружиной к поверхности ротора 3 между его лопастями 4. Поперечная кривизна пластины 9 соответствует поперечной кривизне лопасти 4 ротора 3, а поперечная кривизна пластины 12 соответствует поперечной кривизне поверхности ротора в зоне между его лопастями. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, имеющий радиальные перегородки, установленный в корпусе с возможностью колебательного движения вокруг своей оси ротор с радиальными лопастями, взаимодействующими с внутренней кольцевой поверхностью корпуса в зонах между его радиальными перегородками, отличающийся тем, что он снабжен внутренним поясом радиальных уплотнений для герметизации кольцевой поверхности ротора в зонах между его радиальными лопастями относительно радиальных перегородок корпуса и внешним поясом радиальных уплотнений для герметизации кольцевых поверхностей радиальных лопастей ротора относительно внутренней кольцевой поверхности корпуса, при этом уплотнения внешнего пояса выполнены в виде установленных в продольных канавках внутренней кольцевой поверхности корпуса уплотнительных устройств, взаимодействующих с радиальными лопастями ротора, а уплотнения внутреннего пояса выполнены в виде уплотнительных устройств, установленных в продольных канавках радиальных перегородок для взаимодействия с кольцевой поверхностью зон ротора между его радиальными лопастями. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что каждое уплотнительное устройство внутреннего и внешнего пояса образовано размещенной на днище соответствующей канавки пластинчатой пружиной и опирающейся на нее уплотняющей пластиной.