РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2000 года по МПК F01C1/63 F02B55/00 F01C21/04 

Предлагаемое изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано как пневмодвигатель, гидродвигатель, двигатель внутреннего сгорания и т.д.

Наиболее близким к изобретению аналогом является известный роторный двигатель внутреннего сгорания (SU, авт. свид. 1318704 A1, кл. F 02 B 55/00, 23.06.1987 г. ), содержащий цилиндрическую полость и валы, на которых установлены секторные рабочие лопасти, попарно соединенные. Механизм преобразования движения выполнен в виде пары рычагов, соединенных с валами лопастей и кулисы.

Однако в известных роторных двигателях их конструкция не позволяет производить смазку трущихся частей рабочих лопастей с корпусом двигателя.

Задачей изобретения является уменьшение коэффициента трения трущихся рабочих тел за счет обеспечения их смазки, и упрощение конструкции механизма преобразования движения.

Технический результат достигается за счет того, что роторный двигатель содержит корпус с цилиндрической полостью, вал, на котором установлена рабочая лопасть, при этом в цилиндрической полости корпуса установлен масляный картер с полым валом и в последнем установлен вал с рабочей лопастью, при этом лопасть выполнена прямоугольной или полукруглой формы и расположена в масляном картере, а взаимное расположение лопасти и картера регулируется механизмом преобразования движения, включающим шарнирно сочлененные между собой тяги, установленные на валы.

В предлагаемом мною изобретении основной и существенной новизной является то, что тепловые процессы в двигателе происходят в объеме, заключенном между картером и внутренней поверхностью корпуса. Превращение тепловой энергии в механическую происходит за счет изменения взаимного расположения вращающегося масляного картера и лопасти, расположенной в нем, под действием давления газа через механизм преобразования движения, в котором отсутствуют переключающие кулисы.

На чертеже представлен роторный двигатель внутреннего сгорания (фиг. 1 - 2), механизм преобразования движения (фиг. 3, 5), схема работы механизма преобразования движения (фиг.4).

Двигатель состоит из корпуса 1 с цилиндрической полостью, в которой установлен масляный картер 2 с полым валом 3, имеющим вырезы для перемещения лопасти 4, насаженной на вал 5, установленный в полом валу 3. Лопасть выполнена прямоугольной или полукруглой формы, заключена внутри масляного картера и совершает колебательное движение относительно последнего, позволяющее преобразованию тепловой энергии в механическую, в результате чего обеспечивается работа двигателя. Колебательное вращение вала 5 относительно вала 3 осуществляется через механизм преобразования движения (фиг.3), который представляет собой систему шарнирно-сочлененных между собой тяг 7, насаженных на валы 3, 5, 6.

Колебательное вращение вала 5 относительно вала 3 осуществляется через механизм преобразования движения (фиг. 3, 4, 5), который представляет собой систему шарнирно-сочлененных между собой тяг 7, носаженных на валы 3, 5, 6.

Механизм преобразования движения может быть выполнен с меньшим, по крайней мере, количеством двух тяг 7, насаженных на валы 3 и 5 (по одной на каждый вал), а другой конец тяг свободно скользит в прорезях направляющей, насаженной неподвижно на вал 6 (фиг.5).

С целью снижения токсичности отработанных газов обеспечивается регулирование газораспределения вследствие происходящих тепловых процессов в объеме, заключенном между картером внутренней поверхностью корпуса, воздействуя на лопасть, находящуюся во вращающемся картере. Движение картера 2 и лопасти 4 относительно друг друга осуществляется вращением механизма преобразования движения. Скорости вращения картера и лопасти относительно друг друга разные, при тактах "впуск" и "рабочий ход" скорость движения лопасти 4 постепенно уменьшается относительно скорости картера, что приводит к увеличению объема камеры сгорания 9 (фиг.2). При таком "сжатие" и "выпуск" скорость лопасти 4 постепенно увеличивается относительно скорости картера, что приводит к уменьшению объема камеры сгорания 9 (фиг.2). Впуск (нагнетание) топливной смеси осуществляется через клапан 11 (фиг.2), установленный в корпусе 1 за счет увеличения объема камеры сгорания, достигающийся вышеизложенным способом. Сгорание топливной смеси происходит при такте "рабочий ход" в камере сгорания 9, при этом образующиеся горючие газы воздействуют на лопасть 4 со стороны камеры сгорания 9 и на стенки картера 2, обеспечивая их вращение, приводящее к работе двигателя, а так же на внутренние стенки корпуса 1, удерживающие давление газов, при такте "выпуск" выхлопные газы выпускаются через клапан 8.

Вращение картера 2 и лопасти 4 происходит постоянно в одном направлении, а относительно друг друга они совершают колебательное движение за счет изменения скорости. Процессы в камере сгорания 9 происходят при относительном изменении скоростей масляного картера 2, жестко закрепленного на валу 3 и лопасти 4, жестко закрепленной на валу 5.

Работа двигателя может осуществляться при вращении его элементов как по часовой, так и против часовой стрелки, потому на схеме не показано направление движения, за один полный оборот элементов вращения двигателем совершаются два рабочих такта.

Двигатель роторный работает по режиму всех работающих двигателей, т.е. с подачей топлива с определенной продолжительностью и интенсивностью.

С целью повышения надежности роторный двигатель имеет свободно вращающийся маслянный картер, обеспечивающий высокоэффективную смазку трущихся рабочих поверхностей лопасти в корпусном двигателе, поступающей в камеру 10 картера 2 через отверстия (не показаны) на валу 5. Смазка рабочей поверхности лопасти осуществляется через вырезы при вращении лопасти, имеющиеся на полом валу 3, установленном в последнем вал 5 (фиг.6) с рабочей лопастью.

Двигатели моей конструкции могут быть как моно-, так многоблочные.

Двигатель предлагаемой конструкции отличается от всех известных двигателей внутреннего сгорания и от прототипа тем, что обеспечивает высокоэффективную смазку трущихся частей рабочей лопасти в корпусном двигателе.

Данная конструкция двигателя является принципиально новой, т.к. имеет масляный вращающийся картер с заключенной в нем лопастью прямоугольной или полукруглой формы, а взаимное расположение лопасти и картера регулируется механизмом преобразования движения, включающего шарнирно сочлененные между собой тяги, установленные на валы, исключающий переключающие кулисы.

Предлагаемая конструкция двигателя, решающая проблему смазки роторных двигателей, обеспечивает его практическое применение, так как повышает надежность и долговечность.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано как пневмодвигатель, гидродвигатель и двигатель внутреннего сгорания. В цилиндрической полости корпуса установлен масляный картер с полым валом и в последнем установлен вал с рабочей лопастью. При этом лопасть расположена в картере. Взаимное расположение картера у лопасти регулируется механизмом преобразования движения. Смазка подается через вырезы, имеющиеся на полом валу, в картер. В предложенном двигателе обеспечивается высокоэффективная смазка лопасти. 5 ил.

Роторный двигатель, содержащий корпус с цилиндрической полостью, вал, на котором установлена рабочая лопасть, отличающийся тем, что в цилиндрической полости корпуса установлен масляный картер с полым валом и в последнем установлен вал с рабочей лопастью, при этом лопасть выполнена прямоугольной или полукруглой формы и расположена в масляном картере, а взаимное расположение лопасти и картера регулируется механизмом преобразования движения, включающего шарнирно сочлененные между собой тяги, установленные на валы.