РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2006 года по МПК F02B55/02 F01C1/22 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к роторным двигателям внутреннего сгорания.

Известен двигатель с роторно-эпитрохоидальным механизмом Ванкеля, который можно взять за аналог (Э.Л.Мыщинскнй и др. «Судовые поршневые двигатели внешнего сгорания». Судостроение, Ленинград, 1976, стр. 10). Конструктивно двигатель включает в себя корпус с рабочей камерой в виде цилиндрической эпитрохоиды. Внутри корпуса совершает планетарное движение трехгранный ротор, установленный на эксцентриковом валу и выполняющий функции поршня. Вершины ротора находятся в постоянном контакте с внутренней поверхностью рабочей камеры, образуя три отдельные седловидные камеры. Эти камеры, перемещаясь по рабочей поверхности корпуса при сложном вращательном движении ротора, периодически изменяют свой объем, осуществляя работу двигателя по четырехтактному циклу.

Двигатель имеет следующие недостатки.

1. Эксцентрично расположенный вал ротора способствует интенсивному износу стенок рабочей камеры за счет центробежных сил. Такой двигатель требует дополнительной балансировки ротора.

2. Усложняется технология изготовления рабочей камеры, выполненной в виде цилиндрической эпитрохоиды.

3. Худшая ремонтопригодность. Изношенная поверхность рабочей камеры восстановлению не подлежит.

4. Из-за малого крутящего момента на валу ротора двигатель должен быть высокооборотным.

5. Из-за большого объема камеры сгорания снижается степень сжатия топлива.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, включающий корпус, снабженный рабочей камерой, в которой расположен ротор с всасывающим и выхлопным каналами, систему зажигания (DE 279842 А, опуб. 29.10.1914).

Недостатком двигателя является малая эффективность его работы.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности работы двигателя за счет создания сбалансированного двигателя внутреннего сгорания, увеличения крутящего момента на валу двигателя и достижения большой степени сжатия в камере сгорания.

Поставленная задача достигается тем, что в роторном двигателе внутреннего сгорания, включающем корпус, снабженный рабочей камерой, в которой расположен ротор с всасывающим и выхлопным каналами, систему зажигания, согласно изобретению в областях рабочей камеры, прилегающих к свечам зажигания, выполнены каналы перетекания, вокруг которых в направляющих кольцевых пазах размещены кольца с продольными пазами, создающие камеру сгорания и функциональные полости, заключенные между торцами подвижных колец и образующей поверхность ротора, причем торцы колец подпираются пружинами и постоянно находятся в контакте с образующей поверхность ротора.

В рабочей камере двигателя образуют дополнительную вращающуюся камеру сгорания и функциональные полости. Камеры сгорания образуются между торцами подвижных колец, размещенных в кольцевых пазах, выполненных в теле корпуса двигателя, и образующей поверхность ротора. В областях рабочей камеры, прилегающих к свечам зажигания, выполнены каналы перетекания, через которые рабочая смесь или отработанные газы переходят из одной полости в другую. Торцы колец (один или оба), подпираемые пружинами, находятся в постоянном контакте с образующей поверхность ротора, создавая в рабочей камере двигателя кроме дополнительной камеры сгорания и функциональные дополнительные камеры (полости).

Заявленное изобретение поясняется при помощи чертежей.

На фиг.1 представлен описываемый двигатель;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 представлена схема расположения рабочих элементов двигателя во время впуска в полость А;

на фиг.4 - то же во время такта во время воспламенения в полости D1;

на фиг.5 - то же во время рабочего хода;

на фиг.6 - то же во время сжатия в полости А.

В цилиндрическом корпусе 1 описываемого двигателя (фиг.1) расположена рабочая камера 2, внутренняя поверхность которой снабжена каналами перетекания 3, а в направляющих кольцевых пазах 4 корпуса установлены подвижные кольца 5. Подпятники колец подпираются пружинами 6 и снабжены продольными пазами 7, через которые свечи зажигания 8 воспламеняют рабочую смесь в камерах сгорания. В рабочей камере помещен ротор 9, снабженный всасывающим 10 и выхлопным 11 каналами, изолированными друг от друга перегородкой 12. Рабочая камера ротором условно разделена на полости А и В. Торцы колец (один или оба), подпираемые пружинами, постоянно находятся в контакте с образующей поверхность ротора и при определенных углах вращения ротора создают дополнительные полости С и D. Герметичность полостей обеспечивают уплотнительные пластины (на чертежах не указаны).

Роторный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

При вращении ротора 9 по часовой стрелке (фиг.3) в полости А образуется разрежение, и в нее через всасывающий канал 10 поступает рабочая смесь. При дальнейшем вращении ротора из полости С через выхлопной канал 11 выводятся наружу отработанные газы. В полости D происходит сжатие рабочей смеси.

При достижении ротором положения, отображенного на фиг.4, остаточные отработанные газы из полости С по каналу перетекания 3 переходят в полость С1. Сжатая рабочая смесь из полости D по каналу перетекания переходит в полость D1. Происходит воспламенение рабочей смеси. Под воздействием давления сжатого газа ротор продолжает вращаться в том же направлении.

После совершения рабочего хода (фиг.5) полость D1 с отработанными газами сливается с полостью В, а полость С1 сливается с полостью А, в которой находится рабочая смесь. Одновременно образуются полости С и D.

При дальнейшем вращении ротора (фиг.6) в полости А происходит сжатие, а из полости В отработанные газы через выхлопной канал 11 выводятся в атмосферу. В полость С всасывается рабочая смесь через канал 10.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит корпус снабженный рабочей камерой, в которой расположен ротор с всасывающим и выхлопным каналами, и систему зажигания. Согласно изобретению в областях рабочей камеры, прилегающих к свечам зажигания, выполнены каналы перетекания, вокруг которых в направляющих кольцевых пазах размещены кольца с продольными пазами, создающие камеру сгорания и функциональные полости. Полости заключены между торцами подвижных колец и образующей поверхность ротора. Причем торцы колец подпираются пружинами и постоянно находятся в контакте с образующей поверхность ротора. 6 ил.

Роторный двигатель внутреннего сгорания, включающий корпус, снабженный рабочей камерой, в которой расположен ротор с всасывающим и выхлопным каналами, систему зажигания, отличающийся тем, что в областях рабочей камеры, прилегающих к свечам зажигания, выполнены каналы перетекания, вокруг которых в направляющих кольцевых пазах размещены кольца с продольными пазами, создающие камеру сгорания и функциональные полости, заключенные между торцами подвижных колец и образующей поверхности ротора, причем торцы колец подпираются пружинами и постоянно находятся в контакте с образующей поверхности ротора.