РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК F02B53/02 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и других отраслях народного хозяйства.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания по патенту РФ 2133845 от 27.07.99, содержащий корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, камеру сгорания, ротор с профилированной внешней поверхностью и заслонки, установленные в пазах корпуса с возможностью контакта с профилированной внешней поверхностью ротора для образования полости сжатия топливной смеси и полости расширения продуктов сгорания с переменными рабочими объемами.

Недостатками известного двигателя являются его большие габариты и сложность конструкции, уменьшающая надежность.

Наиболее близким к предложенному является роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, камеру сгорания, ротор с профилированной внешней поверхностью и заслонки, установленные в пазах корпуса с возможностью контакта с профилированной внешней поверхностью ротора для образования полости сжатия топливной смеси и полости расширения продуктов сгорания с переменными рабочими объемами, причем впускная и выпускная заслонки расположены вблизи камеры сгорания с ее противоположных сторон, а разделительная заслонка расположена с противоположной от камеры сгорания стороны между впускным и выпускным отверстиями (см. DE 4239927 A1, F 02 B 53/04, 09.06.94).

В известном двигателе происходит недостаточно полное освобождение камеры сгорания от отработанных газов, поскольку выпускная заслонка закрывается задолго до окончания прохождения профильным выступом ротора до выпускного отверстия.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в устранении вышеотмеченного недостатка, т.е. в обеспечении полного освобождения камеры сгорания от отработанных газов.

Указанный результат достигается тем, что в роторном двигателе, содержащем корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, камеру сгорания, ротор с профилированной внешней поверхностью и заслонки, установленные в пазах корпуса с возможностью контакта с профилированной внешней поверхностью ротора с образованием камеры впуска топливной смеси и камеры выпуска обработанных газов, причем впускная и выпускная заслонки расположены вблизи камеры сгорания и ее противоположных сторон, а разделительная заслонка расположена с противоположной от камеры сгорания стороны между впускным и выпускным отверстиями, выпускная заслонка выполнена с возможностью полного ее открытия во время всего рабочего хода ротора по указанной камере выпуска и при выпуске отработанных газов, при этом камера сгорания может иметь свечу для воспламенения смеси.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 показан роторный двигатель в разрезе; на фиг.2 показан процесс впуска и сжатия топливной смеси; на фиг.3 - процесс впуска и воспламенения топливной смеси; на фиг.4 - процесс выпуска топливной смеси и рабочий ход двигателя.

Роторный двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих основных частей.

Вращающийся ротор 1 с профилированной внешней поверхностью размещен в корпусе 2 с внутренней цилиндрической поверхностью. Корпус 2 имеет камеру 3 впуска топливной смеси, камеру 4 сгорания и камеру 5 выпуска отработанных газов. В пазах корпуса установлены впускная заслонка 6 - перед камерой 4 сгорания по ходу вращения ротора 1, выпускная заслонка 7 - после камеры сгорания и разделительная заслонка 8 между отверстием 9 впуска топливной смеси и отверстием 10 выпуска отработанных газов.

Принцип работы роторного двигателя внутреннего сгорания состоит в следующем.

Ротор 1, вставленный в корпус 2, совершает вращательное движение в направлении, указанном стрелкой (фиг.1) от т.1 к т.2, и производит всасывание топливной смеси в камеру 3 впуска. По ходу движения открывается впускная заслонка 6 и топливная смесь поступает в камеру 4 сгорания, ограниченную поверхностью ротора и впускной заслонкой 7. Продвигаясь далее, ротор 1 отодвигает выпускную заслонку 7, плотно прилегающую к нему, и закрывает камеру 4 сгорания. Впускная 6 заслонка закрывается, отсекая топливную смесь, подготовленную для следующего цикла и находящуюся в камере 3 впуска.

Далее в камере 4 сгорания (т.2) запальной свечей 11 происходит воспламенение топливной смеси. Ротор 1 поворачивается, впускная заслонка 6, плотно прижимаясь к ротору 1, закрывается, а выпускная заслонка 7 остается полностью открытой на весь рабочий ход ротора 1 по выпускной камере 5 и выпуска отработанных газов. В т.3 корпуса 1 в конце рабочего хода находится отверстие 10 для выпуска отработанных газов. За ним стоит разделительная заслонка 8, постоянно плотно прилегающая к рабочей поверхности ротора 1 для предотвращения проникновения газов из выпускной камеры 5 в камеру 3 впуска. При этом происходит полное освобождение камеры 4 сгорания от продуктов сгорания.

Далее цикл повторяется: ротор, проходя от т. 1 к т.2, при открытой впускной и закрытой выпускной заслонках 6 и 7 производит сжатие топливной смеси. В камере 4 сгорания (т.2) происходит воспламенение сжатой топливной смеси (фиг. 3), и при перемещении от т.2 к т. 3 при закрытой впускной и открытой выпускной заслонках 6 и 7 происходит рабочий ход и выпуск отработанных газов.

Описанный выше двигатель может быть использован в различных комбинациях с двумя, тремя и т.д. камерами сгорания, двумя, тремя и т.д. профильными выступами ротора, а также в блоке из нескольких двигателей.

В качестве топлива может быть использовано любое топливо, пригодное для поршневых двигателей внутреннего сгорания, включая дизельное топливо. При работе двигателя на дизельном топливе вместо запальной свечи устанавливается форсунка с насосом высокого давления.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к роторным двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом являются повышение экономичности за счет улучшения очистки камеры сгорания от отработавших газов. Сущность изобретения заключается в том, что роторный двигатель содержит корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, камеру сгорания, ротор с профилированной внешней поверхностью и заслонки, установленные в пазах корпуса с возможностью контакта с профилированной внешней поверхностью ротора с образованием камеры впуска топливной смеси и камеры выпуска отработавших газов. Выпускная заслонка выполнена с возможностью полного ее открытия во время всего рабочего хода ротора по камере выпуска и при выпуске отработанных газов. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, камеру сгорания, ротор с профилированной внешней поверхностью и заслонки, установленные в пазах корпуса с возможностью контакта с профилированной внешней поверхностью ротора с образованием камеры впуска топливной смеси и камеры выпуска отработанных газов, причем впускная и выпускная заслонки расположены вблизи камеры сгорания с ее противоположных сторон, а разделительная заслонка расположена с противоположной от камеры сгорания стороны между впускным и выпускным отверстиями, отличающийся тем, что выпускная заслонка выполнена с возможностью полного ее открытия во время всего рабочего хода ротора по камере выпуска и при выпуске отработанных газов. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что камера сгорания имеет свечу для воспламенения топливной смеси.