Изобретение относится к двигателестроению, а в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания (РДВС).
Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, выбранный заявителем в качестве прототипа по наибольшему количеству совпадающих существенных признаков (см.описание к патенту №20565120 «Роторный двигатель внутреннего сгорания» от 26.05.94, опубл. 20.03.96, F 02 B 53/00).
Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус-статор с цилиндрической рабочей полостью, установленный в полости корпуса с возможностью вращения цилиндрический ротор, ось которого расположена параллельно оси корпуса-статора, имеющий с ним линию касания для образования серповидной полости, разделенной поперечной перегородкой и установленными на роторе лопатками-поршнями на две периодически сообщающиеся секции: секцию с камерами впуска и сжатия и секцию с камерами рабочего хода и выхлопа, отверстиями для впуска горючей смеси, для форсунки или свечи зажигания и выхлопа, торцевые крышки корпуса, систему жидкостного охлаждения и смазки.
Недостатками этого роторного двигателя являются:
- неравномерность крутящего момента из-за наличия только двух секций: всасывания-сжатия и рабочего хода-выхлопа;
- высокие контактные напряжения в зоне вылета лопатки-поршня из ротора;
- высокие изгибающие напряжения консоли лопатки-поршня;
- контакт лопатки-поршня с цилиндрической рабочей поверхностью статора осуществляется по линии, вследствие чего невозможно обеспечить надежное уплотнение даже в случае поджатия лопатки радиальным усилием от давления газов.
Известно изобретение, предлагающее применение на лопатке-поршне нескольких уплотнительных элементов, размещенных в пазах закругленной части. Но такое уплотнение малоэффективно, поскольку размеры лопатки-поршня по ширине ограничены, размещение упругих элементов затруднительно, масса элементов мала и центробежные силы невелики (см. описание к патенту №2052132 от 03.04.91, опубл. 10.01.96, F 02 B 53/00).
Известен РДВС, содержащий систему жидкостного охлаждения и смазки ротора и лопаток поршней, включающие резервуар для масла, радиатор, фильтр и маслопроводы. Система выполнена в виде сквозных каналов внутри ротора, вала и подшипников (см. описание к патенту №2075615 от 05.12.94, опубл. 20.03.97, F 02 B 53/00).
Технической задачей данного изобретения является создание надежного роторного двигателя внутреннего сгорания с повышенным КПД и ресурсом работы, с надежным уплотнением, обеспечивающим пониженное потребление горючего.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном роторном двигателе внутреннего сгорания, содержащим корпус-статор с цилиндрической рабочей полостью, установленный в полости корпуса-статора с возможностью вращения цилиндрический ротор, ось которого расположена параллельно оси корпуса-статора, имеющий с ним линию касания для образования серповидной полости, разделенной поперечной перегородкой и установленными на роторе лопатками-поршнями на две периодически сообщающиеся секции: секцию приготовления рабочей смеси с камерами впуска и сжатия и секцию с камерами рабочего хода и выхлопа и отверстиями для впуска горючей смеси, для форсунки или свечи зажигания и для выхлопа, торцевые крышки корпуса, систему жидкостного охлаждения и смазки ротора и лопаток поршней, согласно изобретению двигатель снабжен дополнительной секцией с камерами рабочего хода и выхлопа, установленной симметрично относительно первой секцией с камерами рабочего хода и выхлопа, при этом объем полости средней секции для приготовления рабочей смеси равен объему двух крайних секций, лопатка-поршень средней секции выполнена диаметральной, а радиальные лопатки-поршни крайних секций развернуты друг относительно друга на 180 и на 90°, относительно диаметральной лопатки-поршня средней секции, отверстия под свечу зажигания или форсунку и выхлоп выполнены в крышках около линии касания ротора и корпуса-статора.
Предлагается способ работы роторного двигателя внутреннего сгорания, выполненного по п.1, согласно которому соединяют, по меньшей мере, два роторных двигателя внутреннего сгорания для работы на общий вал, при этом термодинамические циклы, используемые в них, сдвигают на угол, обеспечивающий минимальные амплитуды колебаний крутящего момента на общем валу.
Предлагается роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус-статор с цилиндрической рабочей полостью, установленный в полости корпуса-статора с возможностью вращения цилиндрический ротор, ось которого расположена параллельно оси корпуса-статора, имеющий с ним линию касания для образования серповидной полости, разделенной поперечной перегородкой и установленными на роторе лопатками-поршнями на две периодически сообщающиеся секции: секцию приготовления рабочей смеси с камерами впуска и сжатия горючей смеси и секцию с камерами рабочего хода и выхлопа и отверстиями для впуска горючей смеси, для форсунки или свечи зажигания и выхлопа, торцевые крышки корпуса, согласно изобретению лопатка-поршень секции рабочего хода и выхлопа со стороны, противоположной камеры рабочего хода, снабжена ступенчатым выступом, а ротор выемкой для образования полости, соединенной каналом с камерой рабочего хода.
Предлагается способ смазки роторного двигателя внутреннего сгорания, содержащего корпус-статор с цилиндрической рабочей полостью, установленный в полости корпуса-статора с возможностью вращения цилиндрический ротор, ось которого расположена параллельно оси корпуса-статора, имеющий с ним линию касания для образования серповидной полости, разделенной установленными на роторе лопатками-поршнями на камеры впуска и сжатия и камеры рабочего хода и выхлопа и отверстиями для впуска рабочей смеси, для форсунки или свечи зажигания и для выхлопа, согласно изобретению смазочную жидкость прокачивают по каналам в плоскостях контакта между лопаткой-поршнем и корпусом-статором, при этом устанавливают давление циркулирующей жидкости ниже давления газов в полостях секций.
Для осуществления способа предлагается роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус-статор с цилиндрической рабочей полостью, установленный в полости корпуса-статора с возможностью вращения цилиндрический ротор, ось которого расположена параллельно оси корпуса-статора, имеющий с ним линию касания для образования серповидной полости, разделенной установленными на роторе лопатками-поршнями на камеры впуска и сжатия и камеры рабочего хода и выхлопа и отверстиями для впуска рабочей смеси, для форсунки или свечи зажигания и для выхлопа, согласно изобретению каждая лопатка-поршень выполнена в виде, по меньшей мере, из трех соприкасающихся пластин, установленных с возможностью взаимного скольжения друг относительно друга и автономного поджатия каждой в радиальном направлении, при этом средняя пластина снабжена по периметру пазом для циркуляции смазочной жидкости с выполненной стенкой на уровне отверстия для впуска рабочей смеси, для свечи или форсунки и выхлопного отверстий.
Предлагается способ охлаждения смазочной жидкости роторного двигателя внутреннего сгорания в радиаторе, согласно изобретению радиатор со смазочной жидкостью помещают в летнее время в охлаждающую жидкость, а в зимнее время обдувают холодным воздухом.
Для осуществления способа предлагается устройство для охлаждения смазочной жидкости роторного двигателя внутреннего сгорания в радиаторе, согласно изобретению оно выполнено в виде емкости для радиатора, содержащей в верхней части продувочные окна и отверстие для заливки охлаждающей жидкости, в нижней части отверстие для слива охлаждающей жидкости.
Продувочные окна могут быть снабжены вентилятором.
В нижней части емкости может быть установлено приспособление для перемешивания охлаждающей жидкости.
Достоинством заявляемого трехсекционного двигателя является и использование только одной лопатки-поршня в крайних секциях с камерами рабочего хода и выхлопа, поскольку такое исполнение позволяет наиболее полно реализовать цикл Карно.
Выполнение лопаток-поршней двигателя, по меньшей мере, из трех независимых соприкасающихся пластин, установленных с возможностью взаимного скольжения друг относительно друга и автономного поджатия каждой в радиальном направлении, позволило создать три линии уплотнения и значительно увеличить массу элементов лопаток-поршней, что обеспечивает достаточно надежное прижатие их к цилиндрической поверхности корпуса статора за счет центробежных сил (помимо предварительного поджатия упругими элементами).
Организованная циркуляция смазочной жидкости обеспечивает хорошую смазку двигателя и отвод излишнего тепла от стенок рабочих камер двигателя. Кроме того, смазочная жидкость, являясь практически несжимаемым телом, обеспечивает надежное уплотнение по всей ширине лопатки-поршня.
Простое и надежное уплотнение, обеспечивающее также смазку и охлаждение внутренней поверхности корпуса двигателя, надежное охлаждение смазочной жидкости в любое время года, обеспечивают пониженное потребление горючего.
Уменьшение контактного напряжения в зоне вылета лопатки и обеспечение смазки в плоскостях контакта между лопаткой-поршнем и корпусом-статором повышают ресурс работы роторного двигателя.
Заявляемые технические решения объединены единым изобретательским замыслом, в результате которого создан надежный роторный двигатель внутреннего сгорания с повышенным КПД и ресурсом работы, с надежным уплотнением, обеспечивающим пониженное потребление горючего.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных и сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и изобретательском уровне заявляемых технических решений.
Отечественная промышленность располагает всеми средствами (технологиями, материалами, оборудованием), необходимыми для разработки и изготовления предлагаемого РДВС.
Сущность изобретений поясняется чертежами, где:
на фиг.1 - общий вид РДВС;
на фиг.2 - общий вид РДВС в разрезе;
на фиг.3 - РДВС в продольном сечении;
на фиг.4 - общий вид ротора РДВС;
на фиг.5 - общий вид левой перегородки;
на фиг.6 - общий вид правой перегородки;
на фиг.7 - вид по А-А на фиг.3;
на фиг.8 - диаметральная лопатка-поршень в сборе;
на фиг.9 - пластины диаметральной лопатки-поршня;
на фиг.10 - вид по В-В на фиг.3;
на фиг.11 - радиальная лопатка-поршень в сборе;
на фиг.12 - пластины радиальной лопатки-поршня;
на фиг.13 - схема смазки;
на фиг.14 - схема сбора СОЖ;
на фиг.15 - схема действующих сил в крайних секциях;
на фиг.16 - фазы газораспределения в РДВС;
на фиг.17 - установка двух РДВС последовательно;
на фиг.18 - установка двух РДВС параллельно;
на фиг.19 - устройство для охлаждения смазочной жидкости РДВС;
на фиг.20 - характеристика суммарного крутящего момента двухсекционного РДВС для моментов зажигания от 45 до 120° (прототипа);
на фиг.21 - характеристика суммарного крутящего момента трехсекционного РДВС для моментов зажигания от 45 до 120°;
на фиг.22 - характеристика суммарного крутящего момента двух трехсекционных РДВС, работающих на общий вал, для момента зажигания при 90°;
на фиг.23 - характеристика суммарного крутящего момента двух трехсекционных РДВС, работающих на общий вал, при сдвиге фаз газораспределения от 55 до 90°.
Роторный двигатель внутреннего сгорания (РДВС) 1 содержит корпус-статор 2 с цилиндрической рабочей полостью. В полости корпуса-статора 2 установлен с возможностью вращения цилиндрический ротор 3, ось которого параллельна оси корпуса-статора 2. Ротор 3 имеет с корпусом-статором 2 линию касания для образования серповидной полости, разделенной поперечными перегородками 4 и установленными на роторе лопатками-поршнями 5 и 6 на три периодически сообщающиеся секции: среднюю центральную секцию 7 приготовления рабочей смеси с двумя камерами засасывания 8 и сжатия 9 и установленными симметрично относительно средней (центральной) секции 7 две крайние секции 10 и 11 с камерами рабочего хода 12 и выхлопа 13. РДВС 1 содержит торцевые крышки корпуса 14 и 15. Отверстия для форсунок или свечей зажигания 16 и выхлопа 17, выполненные около линии касания ротора 3 и корпуса-статора 2, расположены на крышках подшипников 14 и 15. На крышках расположены и штуцеры 18 для подачи и для удаления смазывающей жидкости.
Корпус-статор 2 и крышки 14 и 15 имеют оребрение 19 для охлаждения. Ротор 3 имеет систему отверстий 20 и 21 (радиальных и осевых) для перепуска рабочей смеси, ориентированных таким образом, чтобы завихрять газовые потоки для лучшего смесеобразования и осуществлять обдув свечей.
Объем полости средней секции 7 для приготовления рабочей смеси равен объему двух крайних секций 10 и 11. Лопатка-поршень 5 в средней секции 7 выполнена диаметральной, а лопатки-поршни 6 в крайних секциях 10 и 11 выполнены радиальными. Лопатки-поршни 6 в крайних секциях 10 развернуты друг относительно друга на 180° и на 90° относительно диаметральной лопатки-поршня 5 средней секции 7. Лопатки-поршни 5 и 6 установлены с возможностью радиального перемещения и поджатия своими внешними торцами к рабочей цилиндрической поверхности 22 полости корпуса-статора 2 и скольжения по ней при повороте ротора 3 и с возможностью поверхностного контакта с сопрягаемыми боковыми стенками перегородок 4 и с крышками 14 и 15. В пазу 23, выполненном в корпусе-статоре 2 по линии касания с ротором 3, расположены независимые уплотнения 24, поджатые пружинами 25. Система уплотнений 26 в двигателе выполнена по лабиринтной схеме. Уплотнения 27 пластинчатые.
В каждой поперечной кольцевой перегородке 4 имеются впускное отверстие 28 для подачи в камеру 8 средней секции 7 рабочей смеси от карбюратора или воздуха для цикла дизеля. Кроме того, перегородки 4 имеют по внутреннему диаметру со стороны средней секции 7 или со стороны крайних секций 10 и 11 глухие выборки 29, выполненные по дугам окружности, соединяющиеся в нужные моменты времени с осевыми отверстиями 21 ротора 3 средней секции 7, и радиальными отверстиями 20 ротора в рабочих крайних секциях 10 и 1. Осевые отверстия 21 ротора 3 средней секции 7 имеют обратные клапаны (на чертеже не показаны), разъединяющие полости на углах зажигания от 90 до 120°. Общий объем выборки 29 в кольцевых перегородках 4 и отверстий для перепуска в роторе 3 подбирается таким образом, чтобы обеспечить необходимые степени сжатия для карбюраторного и дизельного циклов.
Длина дуговой канавки соответствует периоду перепуска сжатой смеси из камеры сжатия 9 в средней секции 7 в соответствующую камеру расширения (рабочего хода) 12 сначала одной крайней секции 10, а затем другой 11.
Лопатки-поршни 6 в крайних рабочих секциях 10 и 11 снабжены ступенчатым выступом 30, а ротор 3 - выемкой 31 вдоль его оси для образования полости 32, соединенной каналом 33 с камерой рабочего хода (высокого давления) 12. При этом глубина выемки 31 в роторе 3 и размер выступа 30 на лопатке-поршне 6 равны, а в радиальном направлении размер образованной полости равен размеру вылета лопатки-поршня 6 из ротора 3.
В предлагаемом роторном двигателе внутреннего сгорания 1 осуществлен способ смазки путем прокачивания смазочной жидкости по каналам по поверхностям контакта между лопатками-поршнями 5, 6 и корпусом-статором 2, крышками 14, 15 и перегородками 4, при давлении циркулирующей смазочной жидкости ниже давления газов в полостях секций.
Для осуществления способа лопатки-поршни выполнены следующим образом. Диаметральная лопатка-поршень 5 состоит из двух частей 34 и 35, кинематически связанных между собой пружинами 36 для радиального поджатия. При этом каждая из частей 34 и 35 состоит их трех пластин, двух тонких пластин 37 и 38 и средней широкой пластины 39, которая имеет выполненный по периметру паз 40 для циркуляции смазочной жидкости. Паз 40 выполнен с глухой стенкой в верхней части, выходящей из ротора, для прохождения мимо отверстия 28 для впуска рабочей смеси.
Радиальная лопатка-поршень 6 также состоит из трех соприкасающихся пластин, двух тонких 41 и 42, одна из которых выполнена ступенчатой, другая гладкой, и средней широкой пластины 43, установленных с возможностью взаимного скольжения друг относительно друга и автономного поджатия каждой в радиальном направлении пружинами 44. Средняя пластина 43 имеет выполненный по периметру паз 45 для циркуляции смазочной жидкости, заглушенный с обеих сторон в части, находящейся в глубине ротора 3. На боковой поверхности лопатки-поршня 6 паз 45 имеет стенку на уровне отверстия для свечи или форсунки 16 и выхлопного отверстия 17 для прохождения лопатки-поршня 6 мимо этих отверстий.
Смазывающая жидкость, находящаяся в зоне высоких температур, несет основную тепловую нагрузку и требует эффективного охлаждения.
В предлагаемом РДВС осуществлен способ охлаждения смазочной жидкости, согласно которому радиатор 46 со смазочной жидкостью помещают в летнее время в охлаждающую жидкость, а в зимнее время обдувают холодным воздухом.
Устройство для осуществления предлагаемого способа для охлаждения смазочной жидкости РДВС выполнено в виде емкости 47 для радиатора 46, содержащей в верхней части продувочные окна 48 с вентилятором 49 и отверстием 50 для заливки охлаждающей жидкости 51, в нижней части перемешивающее устройство-турбина 52 и отверстие 53 для слива охлаждающей жидкости 51. Днище выполнено с ребрами охлаждения 54.
Описанный роторный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.
Все параметры в предлагаемом примере работы роторного двигателя просчитаны для двигателя с размерами «е»=15 мм - эксцентриситет (смещение осей ротора 3 и корпуса-статора 2), r=85 мм - радиус ротора 3, R=100 мм - радиус статора 2 и Н=100 мм - ширина рабочей (крайней) секции.
При вращении ротора 3 объем камеры засасывания 8 увеличивается и в созданное разряжение через впускное отверстие 28 засасывается горючая смесь. После прохода лопаткой-поршнем 5 поверхности касания ротора 3 и корпуса-статора 2 объем горючей смеси оказывается запертым в камере сжатия 9 и начинает в ней сжиматься, а в камеру 8 при этом засасывается новая порция горючей смеси. Сжатие горючей смеси в камере сжатия 9 будет продолжаться до тех пор, пока осевое отверстие ротора 3 не совместится с дуговой канавкой (выборкой) 29 перегородки 4, и по образовавшейся системе полостей объем горючей смеси, сжатый до рабочей степени, начинает вытесняться лопаткой-поршнем 5 в камеру рабочего хода 12 одной из крайних секций 10 или 11. С выходом дуговой канавки 29 из зоны контакта с осевым отверстием 21 ротора 3 сжатая горючая смесь в камере рабочего хода 12 воспламеняется свечой зажигания (или от форсунки) и воздействием расширяющихся воспламененных газов на лопатку-поршень 6 ротору 3 сообщается рабочий ход, при этом в камерах 8 и 9 средней секции 7 продолжаются процессы засасывания и сжатия горючей смеси для другой крайней камеры. Расположение средней секции 7 между крайними секциями 10 и 11 с рабочим ходом и выхлопом позволяет подогреть горючую смесь. По окончании рабочего хода оставшиеся в полости отработанные газы оказываются в уменьшающейся камере выхлопа 13, откуда полностью вытесняются через выпускное отверстие 17 лопаткой-поршнем 6 при новом рабочем ходе ротора 3. Применение только одной лопатки-поршня 6 позволяет полностью использовать энергию расширяющихся газов, поскольку конечное давление цикла составляет 6,3 кг/см2.
Описанный двигатель работает по схеме газораспределения, показанной на фиг.16. За один оборот ротора 3 в средней секции 7 выполняются два цикла засасывания и сжатия для поочередного соединения средней секции 7 с крайними секциями 10 и 11, в которых осуществляются один рабочий ход и выхлоп. Двойной объем средней (центральной) секции 7 обеспечивает необходимый заряд рабочей смеси для крайних секций 10 и 11, обеспечивая тем самым рабочий цикл двигателя. Сдвиг момента зажигания позволяет реализовать переменные степени сжатия, необходимые для экономии горючего и для работы на частичных нагрузках.
Газы из камер рабочего хода 12 крайних секций 10 и 11, где возникают наибольшие давления, по каналам 33 в боковой части соответствующих роторов 3 поступают в выполненные с противоположной стороны лопатки-поршня 6 полости 32, изменяющие свою ширину в зависимости от погружения лопатки-поршня 6 в ротор 3. Поступающие газы воздействуют на лопатку-поршень 6, снижая (выравнивая) давление на верхнюю выступающую часть лопатки-поршня 6 в секциях 10 и 11 рабочего хода и выхлопа.
В установившемся движении (без ускорения) при угловой скорости вращения ω-const лопатка-поршень 6 испытывает нагрузки, указанные на фиг.15:
Мс - момент сопротивления от трения;
Р - движущая сила от давления газов;
R1 и R2 - реакции ротора на лопатку-поршень 6. Эти нагрузки в действительности носят распределенный характер. С целью упрощения расчетов считаем их сосредоточенными в двух точках. При этом силы 
и 
создают необходимый полезный вращающий момент и 
, а 
.
Исключая из расчетов момент сил сопротивления от трения (Мс), который частично уменьшает реакции R1 и R2, рассмотрим равновесие лопатки-поршня под действием трех сил 
, 
и 
.
Сумма Х=-Р+R1-R2=0.
Сумма Mo=P(e+r)-R1r+R2(r-2e-a).
Из этих уравнений
Анализ этих выражений показывает, что с увеличением размера «а» реакция R2 возрастает, а с ней возрастает и реакция R1. Следовательно, лопатку-поршень необходимо по возможности максимально «погрузить» в ротор.
Рассмотрим равновесие сил лопатки-поршня 6 под действием четырех сил: , 
, и, где - компенсирующая сила от давления газов, поступающих из рабочей камеры через канал 33 в роторе 3 в полость 32.
Уравнение принимает вид
-Р+Q+R1-R2=0.
Поскольку размер лопасти всегда равен вылету лопатки-поршня за ротор, сила Q=P, откуда следует, что
R1=R2, т.е. реакции удается уравнять («располовинить»).
При этом следует вывод, что R1 и R2 тем меньше, чем больше плечо пары сил и и их величина не зависит от точки приложения силы Q. Размер «а» должен быть минимальным. Напряжения изгиба также уменьшаются с уменьшением реакции .
Анализ полученных выражений показывает, что, если увеличивать размер компенсирующей полости 31, т.е. увеличить компенсирующую силу Q, то можно увеличить реакцию R2 и существенно и пропорционально уменьшить силу R1, при этом износ лопатки-поршня 6 внутри ротора 3 не окажет существенного влияния на работоспособность конструкции. Консоль лопатки-поршня 6, подверженная изгибающему моменту от сил Р и R1, также будет испытывать уменьшенные изгибающие напряжения.
Моментные характеристики для углов зажигания 45, 70, 90 и 120° (фиг.21) показывают, что предлагаемый двигатель с тремя секциями 6, 10 и 11 намного эффективней прототипа-двигателя с двумя секциями (фиг.20).
Зажигание смеси или впрыск топлива может происходить в моменты времени от 45 до 90° в обеих секциях 10 и 11 одновременно или с запаздыванием по ходу вращения ротора 3.
Более эффективно производить зажигание смеси или впрыск топлива в моменты времени от 70 до 120° в рабочих секциях 10 и 11 по ходу вращения ротора. Такие углы начала рабочего хода реализуют наиболее выгодные термодинамические циклы (фиг.21). При этом возможен вариант совмещения циклов карбюраторного и дизельного двигателя.
В обечайке средней секции 6 может быть выполнено отверстие под свечу или форсунку, выходящее в камеру сжатия 9. При этом свеча или форсунка устанавливается в следующих комбинациях по отношению к свечам или форсункам в крышках двигателя: свеча-свеча, свеча-форсунка, форсунка-свеча, форсунка-форсунка.
Еще эффективней способ работы РДВС (фиг.22), при котором объединяют последовательно или параллельно (фиг.17 и 18), по меньшей мере, два трехсекционных роторных двигателя внутреннего сгорания, работающих на общий вал 55. При этом фазы газораспределения в одном двигателе смещены на 70° относительно другого, что обеспечивает минимальные амплитуды колебаний крутящего момента на общем валу 55 (см. фиг.23). Расчеты крутящих моментов приведены по теоретическим индикаторным диаграммам с показателями степеней адиабатического расширения и сжатия 1,25 и 1,35 соответственно («Теплотехника» под ред. проф. Крутого, Москва, «Машиностроение», 1986 г., с.240).
Непрерывно протекающая по периметру лопаток-поршней 5 и 6 смазочная жидкость обеспечивает хорошую смазку, позволяет надежно уплотнить лопатки-поршни двигателя и хорошо отводить излишнее тепло от стенок рабочих камер.
Необходимая скорость циркуляции смазочной жидкости обеспечивается производительностью насоса и размерами поперечного сечения пазов 40 и 45 лопаток-поршней 5 и 6. Давление смазочной жидкости в циркулирующих каналах на 0,5 кг/см2 ниже чем давление в камерах сжатия 9 и расширения 12 и искусственно поддерживаемого давления выхлопа.
Поэтому прорыв смазочной жидкости в рабочие полости исключается.
Сбор смазочной жидкости, вытекающей через зазоры, происходит при прохождении лопаток-поршней 5 и 6 в зоне уплотнения 24 и осуществляется следующим образом: смазочная жидкость, зажатая в объеме между ротором 3, корпусом-статором 2, лопаткой-поршнем 5 или 6, крышками 14, 15 и перегородками 4 отжимает в радиальном направлении тонкие пластины 37 и 41 лопаток-поршней 5 и 6 и поступает в циркулирующий поток (фиг.14).
Применение смазочной жидкости в качестве охлаждающей требует ее интенсивного охлаждения.
Предлагаемый способ двойного охлаждения обеспечивает эффективное охлаждение смазочной жидкости путем помещения радиатора 46 со смазочной жидкостью в летнее время в охлаждающую жидкость 51, а в зимнее время - обдувом радиатора 46 холодным воздухом. В летнее время радиатор 46 со смазочной жидкостью размещают в емкости 47 с охлаждающей жидкостью 51 (например, тосол, антифриз или вода). Смазочная жидкость по трубопроводу подается в радиатор 46, погруженный в охлаждающую жидкость 51. Тепло, «отобранное» у смазочной жидкости, передается охлаждающей жидкости и через ребра охлаждения 54 и корпус емкости 47 окружающей среде. Турбина 52 обеспечивает перемешивание охлаждающей жидкости 51, а отверстия 50 и 53 обеспечивают заправку «свежей» охлаждающей жидкостью вместо отработанной.
В холодное время года охлаждающей жидкости 51 в емкости 47 нет, но продувочные окна 48 емкости 47 открыты и будет иметь место естественный обдув радиатора 46. При принудительном охлаждении воздушный поток на радиатор 46 подается вентилятором 49.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| РОТОРНАЯ МАШИНА | 2000 |
|
RU2170835C1 |
| РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ | 2018 |
|
RU2689659C1 |
| РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ЖИДКОСТНЫМ ЗАПОРНЫМ КОЛЬЦОМ | 1997 |
|
RU2135796C1 |
| РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ | 1994 |
|
RU2091596C1 |
| Роторно-поршневой двигатель | 1991 |
|
SU1828508A3 |
| РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (РДВС) И СИСТЕМА ЕГО УПРАВЛЕНИЯ | 1999 |
|
RU2159343C1 |
| РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ | 2009 |
|
RU2407899C1 |
| РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ КУРОЧКИНА | 1994 |
|
RU2099556C1 |
| РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ | 1995 |
|
RU2083850C1 |
| РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ | 2014 |
|
RU2564175C1 |
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение надежности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель с цилиндрической рабочей полостью и установленным в нем цилиндрическим ротором содержит среднюю секцию с камерами впуска и сжатия и крайние секции с камерами рабочего хода и выхлопа. Объем полости средней секции равен объему двух крайних секций. Радиальные лопатки крайних секций развернуты друг относительно друга на 180° и на 90° относительно диаметральной лопатки средней секции. В варианте выполнения двигателя ступенчатый выступ лопатки секции рабочего хода с выемкой ротора образуют полость, соединенную каналом с камерой рабочего хода для создания компенсирующей силы от давления газов на выступающую часть лопатки. Способ смазки двигателя реализуют путем прокачки смазочной жидкости по каналам в плоскостях контакта между лопаткой и корпусом. При этом каждую лопатку выполняют из трех пластин, а циркуляцию смазочной жидкости организуют по выполненному по периметру средней пластины лопатки пазу. Для охлаждения смазочной жидкости радиатор помещают в охлаждающую жидкость, находящуюся в емкости, а при отсутствии в емкости охлаждающей жидкости радиатор со смазочной жидкостью обдувают воздухом. Для этого емкость содержит отверстия для заливки и слива охлаждающей жидкости, а также продувочные окна для обдува радиатора воздушным потоком при отсутствии в емкости охлаждающей жидкости. 7 н. и 2 з.п. ф-лы, 23 ил.
| ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНО-ВЯЗКОСТНЫЙ ВАКУУММЕТР | 2015 |
|
RU2627544C2 |
| US 3366096 A, 30.01.1968 | |||
| DE 3439084 A1, 07.05.1986 | |||
| US 3935840 A, 03.02.1976 | |||
| Способ получения на волокне оливково-зеленой окраски путем образования никелевого лака азокрасителя | 1920 |
|
SU57A1 |
| РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ | 1994 |
|
RU2056512C1 |
| РОТОРНАЯ МАШИНА | 2000 |
|
RU2170835C1 |
| Способ производства безглютеновых кексов | 2017 |
|
RU2647505C1 |
| US 5839398 A, 24.11.1998 | |||
| Е.И.Акатов | |||
| Судовые роторные двигатели | |||
| - Л.: Судостроение, 1967, с.318. | |||
