ДВУХЦИЛИНДРОВЫЙ ДВУХТАКТНЫЙ РОТОРНО-ЛОПАСТНОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2001 года по МПК F02B53/00 

Изобретение относится к области двигателестроения.

Из патентной литературы известен четырехтактный роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания (RU 2139996 C1, кл. F 02 В 53/00, 1997 г.), ротор которого состоит из двух подвижных частей (внешней - цилиндра с закрепленными внутри него двумя лопастями и внутренней - подвижной трубчатой оси с закрепленными на ней двумя дисками, между которыми установлены также две лопасти), неравномерно вращающихся на неподвижной трубчатой оси с перемычкой. Неподвижная трубчатая ось служит также для подачи в цилиндр воздушно-топливной смеси и выпуска отработавших газов. Полость впуска смеси отделена от полости выпуска отработавших газов перемычкой. Согласование неравномерного движения внешней и внутренней частей ротора и равномерного движения вала отбора мощности определяется механизмом, в который входят три эллиптические шестерни, средняя из которых определяет движение вала отбора мощности, крайние - внешней и внутренней частей ротора, и две пары цилиндрических шестерен, соединяющие крайние эллиптические шестерни с внешней и внутренней частями ротора соответственно.

При наличии в цилиндре четырех лопастей на рабочий ход приходится меньше 1/3 рабочего объема цилиндра, а на один оборот вала отбора мощности два рабочих хода.

Задачей изобретения является увеличение рабочего объема на такт при тех же размерах цилиндра, что у четырехтактного роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания и соответственно увеличение отдаваемой мощности.

Технический результат достигается, тем, что с уменьшением числа лопастей и числа тактов на один оборот цилиндра увеличивается угол поворота лопастей относительно друг друга и тем самым увеличивается рабочий объем цилиндра, а также и тем, что две лопасти образуют в цилиндре только два сектора, функции которых различны.

На фиг. 1-3 показан двигатель в прямоугольных координатах;
на фиг. 4 - неподвижная трубчатая ось с патрубком и с двумя перемычками в аксонометрии;
на фиг. 5 - подвижная трубчатая ось с дисками и лопастью (внутренняя часть ротора) в аксонометрии;
на фиг. 6 - цилиндр с крышками и лопастью (внешняя часть ротора) в аксонометрии.

на фиг. 7-14, а - положение эллиптических шестерен за один оборот ротора, b - соответствующее положение лопастей, с, d, e - положение отверстий в неподвижной оси, в перемычке и в подвижной оси, образующих каналы в зоне впуска, перепуска горючей смеси и выхлопа в разрезе.

Корпус двухтактного двухцилиндрового двигателя внутреннего сгорания состоит из трех секций, в средней из которых размещен механизм, согласующий неравномерное вращение внешней и внутренней частей роторов между собой и с равномерным вращением вала отбора мощности. В крайних секциях размещены роторы.

Роторы 1, 2 установлены на неподвижной трубчатой оси 3 с патрубком подачи воздушно-топливной смеси 4 и с двумя перемычками 5, 6, отделяющими зону подачи воздушно-топливной смеси от зон отвода продуктов сгорания.

Каждый ротор состоит из внутренней и внешней частей. Внутренняя часть ротора - подвижная трубчатая ось 7 с закрепленными на ней двумя дисками 8, между которыми закреплена лопасть ротора 9. По одному отверстию имеется в подвижной трубчатой оси в зоне подачи топливной смеси и в зоне выхлопа, которые образуют с отверстиями в неподвижной трубчатой оси канал подачи топливной смеси и канал выхлопа, а также два отверстия, образующие вместе с отверстием в перемычках каналы перепуска воздушно-топливной смеси из первого сектора во второй.

Внешняя часть ротора - цилиндр 10 с закрепленной внутри него лопастью 11 и с двумя крышками 12, 13, причем крышка 13 имеет горловину 14. В цилиндре имеется резьбовое отверстие для свечи зажигания.

Согласующий механизм состоит из восьми цилиндрических шестерен одинакового диаметра, две (20, 21) из которых - на горловинах цилиндров роторов 1, 2, две (18, 19) - на подвижных трубчатых осях 7, 7a, две - на вспомогательной оси 15, две - на вспомогательной оси 17, и трех эллиптических шестерен 26, 27, 28, по одной на осях 15, 17 и на оси 16 отбора мощности.

На фиг. 7 - 14, a,b,с,d схематически представлено взаимодействие внутренней и внешней частей первого ротора и согласующего механизма за время одного оборота ротора.

При положении эллиптических шестерен, представленном на фиг. 7,a, закончилась передача воздушно-топливной смеси из сектора A в сектор В (фиг. 7, b), открывается канал впуска воздушно-топливной смеси (фиг. 7,c), закрылся канал перепуска из сектора А в сектор В (фиг 7,d), закрывается канал выхлопа (фиг. 7,e).

При положении эллиптических шестерен, представленном на фиг. 8,a, в секторе A начинается всасывание (фиг 8,b), в секторе В - сжатие воздушно-топливной смеси, канал впуска открыт (фиг. 8,c), остальные каналы перекрыты (фиг. 8,d,e).

При положении эллиптических шестерен, представленном на фиг. 9,a, в секторе A продолжается всасывание, в секторе В продолжается сжатие воздушно-топливной смеси (фиг. 9,b), канал всасывания открыт (фиг. 9,c), остальные каналы перекрыты (фиг. 9,d,e).

При положении эллиптических шестерен, представленном на фиг. 10,a, в секторе A закончилось всасывание, в секторе В закачивается сжатие (фиг. 10, b), все каналы перекрыты (фиг. 10,c,d,e).

При положении эллиптических шестерен, представленном на фиг. 11a, в секторе В происходит зажигание, в секторе А начинается предварительное сжатие (фиг. 11,b), все каналы перекрыты (фиг. 11,e,d,e).

При положении эллиптических шестерен, представленном на фиг. 12,a, в секторе В начинается рабочий ход, в секторе A происходит предварительное сжатие (фиг. 12,b), все каналы перекрыты (фиг. 12,c,d,e).

При положении эллиптических шестерен, представленном на фиг. 13,a, в секторе В происходит рабочий ход, в секторе A завершается предварительное сжатие (фиг. 13,b), все каналы перекрыты.

При положении эллиптических шестерен, представленном на фиг. 14,a, в секторе В завершается рабочий ход, происходит выпуск (выхлоп) отработавших газов, из сектора A в сектор В после предварительного сжатия происходит перепуск воздушно-топливной смеси (фиг. 14,b); канал всасывания перекрыт (фиг. 14,c), открыты каналы перепуска (фиг. 14,d) и выхлопа (фиг. 14,e).

Внутренняя и внешняя части второго ротора сдвинуты относительно внутренней и внешней частей первого ротора на 180^o, так что при положении эллиптических шестерен, представленном на фиг. 7,a, положение лопастей этого ротора и отверстий на подвижной трубчатой оси будет таким, как на фиг. 11,b,e, d,e, далее с тем же сдвигом.

Двухцилиндровый двухтактный роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания может быть использован как самостоятельная единица для привода средств передвижения, так и в качестве блока в более сложном двигателе. Двигатель может состоять из двух, трех и более блоков с общей осью (валом отбора мощности). Если двигатель состоит из двух блоков, то эллиптические шестерни на общей оси должны находиться друг к другу под углом в 90^o, из трех - в 60^o, шести - в 30^o. Это увеличивает равномерность хода и исключает надобность в маховике.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания. Изобретение позволяет увеличить рабочий объем на такт при тех же размерах цилиндра и соответственно увеличить отдаваемую мощность. Двухцилиндровый двухтактный роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит два двухлопастных ротора, состоящих из внутренней и внешней частей, установленных на неподвижную трубчатую ось с возможностью неравномерного вращения относительно друг друга и вала отбора мощности. Ось служит для впуска воздушно-топливной смеси и выпуска отработавших газов. Перемычки служат не только для разделения зон впуска воздушно-топливной смеси и зон выпуска отработавших газов, но в них проходят каналы перепуска воздушно-топливной смеси из сектора в сектор каждого ротора. 1 табл., 14 ил.

Двухцилиндровый двухтактный роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, содержащий два двухлопастных ротора, состоящих из внутренней и внешней частей, установленных на неподвижную трубчатую ось с возможностью неравномерного вращения относительно друг друга и вала отбора мощности, при этом ось служит для впуска воздушно-топливной смеси и выпуска отработавших газов, отличающийся тем, что перемычки служат не только разделению зон впуска воздушно-топливной смеси и зон выпуска отработавших газов, но в них проходят каналы перепуска воздушно-топливной смеси из сектора в сектор каждого ротора.