РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК F02B53/00 F01C1/332 

Изобретение относится к области энергетического и транспортного машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания или к приводным двигателям, использующим в качестве рабочего тела пар или сжатый воздух.

Известен роторный двигатель, содержащий корпус, в расточке которого установлен цилиндрический ротор с по меньшей мере одним профилированным выступом, плавно переходящим в основной диаметр ротора, а с другой стороны - в уступ, расположенный под углом к поверхности ротора для обеспечения плавного схода разделительной заслонки, разделяющей рабочую и нерабочую камеры, и размещенный между каналами для подвода рабочего тела и отвода отработавшего рабочего тела (заявка ЕПВ N 0085427, кл. F 02 B 53/08, 1983).

Недостаток известного двигателя заключается в сложности конструкции узла впуска-выпуска рабочего тела.

Задача изобретения заключается в снижении потерь рабочего тела и в повышении коэффициента полезного действия, а также в создании простой, жесткой конструкции двигателя.

Поставленная задача решается тем, что роторный двигатель содержит корпус с каналами отвода рабочего тела и для установки форсунки впрыска, в расточке которого установлен цилиндрический ротор по меньшей мере с одним профилированным выступом и разделительной заслонкой, размещенной между каналами для подвода рабочего тела через форсунку и отвода отработавшего рабочего тела и выполненной с возможностью постоянного контакта с ротором, причем выступ ротора занимает половину четверти внутренней расточки корпуса, плавно переходящего в основной диаметр ротора, а с другой стороны уступ расположен под углом к поверхности ротора для обеспечения плавного схода с заслонки, разделяющей рабочую и нерабочую камеры. Разделительная заслонка выполнена цельной, находящейся в контакте с профилированным ротором под действием пружины и с другой стороны закругленной для плавного набегания на кривую выступа ротора при работе двигателя.

В корпусе вмонтированы элементы подачи искры в рабочую камеру при работе в качестве ДВС и отключаемые при использовании его в качестве двигателя, работающего на паре или сжатом воздухе.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез роторного двигателя; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Двигатель состоит из цилиндрического пустотелого корпуса 1 с торцевыми крышками 10, на образующей его установлена форсунка 4 (узел подвода рабочего тела), выполнено окно 6 для отвода отработавшего рабочего тела, во внутренней части которого концентрично с корпусом двигателя на выходном валу 12 установлен профилированный ротор 2 с выступом 11, контактирующим с внутренней расточкой корпуса на площади не менее половины четверти диаметра внутренней расточки, затем плавно переходящего в основной диаметр ротора 2, а с другой стороны выступа выполнена стенка 14, образующая камеру сгорания (расширения) 7 совместно с установленной в пазу корпуса 1 заслонкой 3, которая постоянно находится в прижатом положении к поверхности профиля ротора по всей его длине одной или несколькими пружинами 8, закрытыми кожухом 9.

Заслонка 3 со стороны нерабочей камеры выполнена с закругленным участком 15, исключающим торможение ротора на участке выступа при встрече его с участком 15 заслонки 3.

Предлагаемый роторный двигатель работает следующим образом.

При пуске ротор по меткам на валу и на крышке ставится в исходное положение для образования камеры сгорания 7. От известных устройств происходит впрыск расжиженной горючей смеси через форсунку 4. От известного устройства через элементы 5 (свечи) подается искра, и воспламененная рабочая смесь превращается в газ, который давит на поверхность выступа 11 и, расширяясь, заставляет вращаться ротор с валом 12 в сторону выпускного окна 6. Одновременно с этим при подходе криволинейного участка выступа 11 к заслонке 3 последняя начинает подниматься вверх и при прохождении стенки 14 выступа 11 опускается под действием пружины 8 вниз до основного диаметра ротора. Ротор под действием инерции, проходя участок по дуге от заслонки 3, стенкой 14 вновь образует с заслонкой 3 камеру сгорания (расширения), и цикл повторяется.

Предлагаемый роторный двигатель может работать в качестве ДВС, а также при отключенных свечах на паре и сжатом воздухе.

Для увеличения удельной мощности на одном валу можно устанавливать по два и более двигателей.

Изобретение предназначено для использования в двигателях внутреннего сгорания, а также в паровых и воздушных двигателях и позволяет упростить конструкцию двигателя и повысить коэффициент полезного действия за счет уменьшения потерь рабочего тела в камере сгорания (расширения). В корпусе двигателя расположен ротор, имеющий выступ. Выступ ротора занимает половину четверти внутренней расточки корпуса. С одной стороны выступ плавно переходит в основной диаметр ротора, а с другой стороны уступ расположен под углом к поверхности ротора для обеспечения схода заслонки, разделяющей рабочую и нерабочую камеры. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Роторный двигатель, содержащий корпус с каналами отвода и для установки форсунки впрыска рабочего тела, в расточке которого установлен цилиндрический ротор по меньшей мере с одним профилированным выступом и разделительной заслонкой, размещенной между каналами для подвода рабочего тела через форсунку и отвода отработавшего рабочего тела и выполненной с возможностью постоянного контакта с ротором, отличающийся тем, что выступ ротора занимает половину четверти внутренней расточки корпуса, плавно переходит в основной диаметр ротора, а с другой стороны уступ расположен под углом к поверхности ротора для обеспечения плавного схода с заслонки, разделяющей рабочую и нерабочую камеры. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что разделительная заслонка выполнена цельной, находящейся в контакте с профилированным ротором под действием пружины и с другой стороны закругленной для плавного набегания на кривую выступа ротора при работе двигателя. 3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что в его корпусе вмонтированы элементы подачи искры в рабочую камеру при работе в качестве ДВС и отключаемые при использовании его в качестве двигателя, работающего на паре или сжатом воздухе.