РОТАЦИОННО-ПЛАСТИНЧАТЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2008 года по МПК F02B53/08 F02B55/16 

Описание патента на изобретение RU2338904C1

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано при проектировании ротационно-пластинчатых машин.

Известен ротационно-пластичатый двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками и впускным и выпускным окнами, выполненными в первой и четвертой четвертях рабочей полости соответственно и сообщенными с одноименными патрубками, эксцентрично установленный в корпусе ротор с пластинами и узел подачи топлива со свечой зажигания, впускное отверстие которого расположено в третьей четверти рабочей полости, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде элементов угольного сечения, соединенных по торцам дисками с образованием крестообразного паза под пластины (патент №2059077 F01C 1/344, F02B 53/00).

Недостатком этого двигателя является невысокая надежность элементов ротора и низкий кпд двигателя за счет низкой степени сжатия топливной смеси.

Задачей изобретения является повышение надежности ротора и кпд двигателя за счет увеличения степени сжатия топливной смеси.

Для решения поставленной задачи в ротационно-пластинчатый двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус с торцевыми крышками и впускным и выпускным окнами, первый ротор с радиально подвижной пластиной, введен второй ротор с радиально подвижной пластиной, неподвижный корпус выполнен состоящим из двух частей с цилиндрическими полостями компрессора и декомпрессора, внутренняя поверхность которых выполнена подвижной, с возможностью движения по окружности, разделенный перегородкой, закрытый с двух сторон торцевыми крышками, в которых на подшипниках, эксцентрично первой и второй полости через отверстие в перегородке установлен вал, на котором в первой и второй полостях закреплены первый и второй роторы с радиально подвижными пластинами соответственно и образуют рабочие камеры переменного объема, причем в перегородке выполнено перепускное окно, расположенное с возможностью периодического совмещения с выборками, выполненными в пазах роторов для радиально перемещающихся пластин, в виде открытых в сторону перепускного окна глухих пазов, образованных наклонной плоскостью, а впускное и выпускное окна выполнены на торцевых крышках.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение надежности за счет использование в конструкции двигателя только по одной подвижной пластине в роторах компрессора и декомпрессора, а также повышение кпд за счет увеличения компрессии воздушной смеси до величины, достаточной для воспламенения от сжатия.

Заявляемое устройство ротационно-пластинчатого двигателя внутреннего сгорания отвечает всем критериям патентоспособности изобретения.

Оно ново, т.к. аналогичные известные из уровня техники решения не обладают тождественной совокупностью признаков.

Заявляемое устройство соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. сущность этого решения для специалиста явным образом не следует из уровня техники и не выявлены признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого изобретения.

Заявляемое изобретение является промышленно применимым, поскольку оно работоспособно и может быть воспроизведено из известных в промышленности деталей.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых фиг.1 - поперечный разрез двигателя с совмещением сечений А-А, В-В, С-С, D-D, Е-Е со стороны торцевой крышки двигателя, на которой показаны точки касания роторов о стенки корпуса компрессора и декомпрессора в положении около момента воспламенения смеси, фиг.2 - торцевая крышка ротационно-пластинчатого двигателя внутреннего сгорания (далее - двигателя), фиг.3 - продольный разрез двигателя (сечение F-F), фиг.4 - ротор компрессора и декомпрессора с пазом для перемещения радиально подвижной пластины с наклонными выборками.

Двигатель содержит неподвижный корпус, состоящий из двух частей, компрессора 1 и декомпрессора 2. Внутренние полости компрессора 1 и декомпрессора 2 выполнены цилиндрическими, внутренняя поверхность которых выполнена подвижной, перемещающейся по окружности. Для выполнения этого условия в цилиндрическую полость компрессора 1 и декомпрессора 2 вставлены подшипники 3 и 4. Внутренние полости компрессора 1 и декомпрессора 2 расположены эксцентрично по отношению друг к другу. Компрессор 1 и декомпрессор 2 между собой разделены перегородкой 5, а на внешних сторонах установлены крышки 6 и 7. В крышках 6 и 7 посредством подшипников 8 и 9 и через отверстие в перегородке 5 установлен вал 10. Вал 10 установлен эксцентрично по отношению к внутренним полостям компрессора 1 и декомпрессора 2. На валу 10 в полости компрессора 1 и декомпрессора 2 закреплены цилиндрические роторы 11 и 12 соответственно. В роторах 11 и 12 выполнены радиальные пазы 13 и 14 соответственно для радиально подвижных пластин 15 и 16. В пазах роторов 11 и 12 выполнены выборки 17 (см. фиг.4) в виде глухих пазов, образованных наклонной полостью. Выборки 17 направлены по направлению к перегородке 5. На перегородке 5 выполнено перепускное окно 18, которое расположено таким образом, чтобы в определенный момент работы двигателя было возможно совмещение выборок 17 роторов 11 и 12 и перепускного окна. Форма сечения перепускного окна идентична сечению выборок 17 в полости торцов роторов, направленных к перегородке 5, и выполняют функции клапана, пропускающего смесь в камеру декомпрессора 2 и закрывающегося после окончания пересечения выборок 17 и перепускного окна 18.

Двигатель работает следующим образом.

Топливно-воздушная смесь засасывается в рабочий объем компрессора через впускное окно 19, далее она сжимается за счет перемещения радиально подвижной пластины в пазу 13. При уменьшении объема камеры, возрастании давления топливовоздушной смеси она воспламеняется, и при совмещении выборки 17 компрессора 1 перепускного отверстия перегородки 5 и выборки 17 ротора 12 декомпрессора 2 сжатая и подожженная смесь с огромной скоростью, близкой к скорости звука, перемещается в камеру декомпрессора 2. В камере декомпрессора 2 смесь догорает и, расширяясь, производит вращение ротора 12 декомпрессора 2. При изменении объема камеры декомпрессора продукты горения через выпускное окно 20 переходят в атмосферу. Незначительное количество продуктов горения (около 5%), остающееся в полости выборки 17 ротора компрессора 1, поступает в полость сегмента всасывания компрессора 1, где происходит их смешение с новой порцией топливно-воздушной смеси. За один оборот вала 10 двигателя происходят последовательно все фазы работы двигателя внутреннего сгорания: впуск, сжатие - поджог, сгорание - расширение или рабочий ход, выпуск.

При вращении ротора 11 компрессора 1 пластина 15 торцом прижимается к внутренней поверхности компрессора 1 и последняя вращается в том же направлении, что и ротор 11. Поскольку пластина взаимодействует с вращающейся в ту же сторону внутренней поверхностью полости компрессора, то значительно снижается износ пластин по их внешнему торцу.

Таким образом, повышается надежность двигателя за счет снижения трения скольжения и уменьшения износа пластин и увеличение кпд двигателя за счет увеличения степени сжатия топливной смеси до воспламенения, поскольку происходит сжатие топливовоздушной смеси в полном объеме компрессора.

Похожие патенты RU2338904C1

название год авторы номер документа
НАСОС ВАКУУМНЫЙ ПЛАСТИНЧАТО-РОТОРНЫЙ 2016
  • Гринюк Кирилл Петрович
  • Дик Александр Петрович
RU2610638C1
РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2005
  • Масленников Дмитрий Георгиевич
RU2297534C1
ПЛАСТИНЧАТАЯ МАШИНА 2006
  • Григорьев Борис Юрьевич
RU2317417C1
РОТОРНО-ПЛАСТИНЧАТЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2016
  • Хазанов Александр Алексеевич
RU2630643C1
РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2015
  • Токарев Александр Николаевич
  • Токарев Михаил Юрьевич
RU2598967C1
РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1989
  • Белькович Александр Владимирович
RU2044903C1
РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2015
  • Токарев Александр Николаевич
  • Токарев Михаил Юрьевич
  • Дутский Владимир Геннадьевич
  • Капатурин Алексей Александрович
RU2597333C1
ТРЕХСЕКЦИОННЫЙ РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ 1994
  • Пустынцев Александр Алексеевич[Ua]
RU2084661C1
РОТАЦИОННО-ПЛАСТИНЧАТЫЙ КОМПРЕССОР 2000
  • Гулевский А.Н.
RU2202713C2
РОТОРНО-ПЛАСТИНЧАТЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 1998
  • Ловягин А.Е.
  • Филиппов С.Н.
RU2139992C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 338 904 C1

Реферат патента 2008 года РОТАЦИОННО-ПЛАСТИНЧАТЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано при проектировании ротационно-пластинчатых машин. Ротационно-пластинчатый двигатель внутреннего сгорания содержит неподвижный корпус с торцевыми крышками и впускным и выпускным окнами, первый ротор с радиально подвижной пластиной и второй ротор с радиально подвижной пластиной. Неподвижный корпус выполнен из двух частей с цилиндрическими полостями, внутренняя поверхность которых выполнена подвижной, разделен перегородкой и закрыт с двух сторон торцевыми крышками. В торцевых крышках на подшипниках, эксцентрично первой и второй полости через отверстие в перегородке установлен вал. На валу в первой и второй полостях закреплены первый и второй роторы с радиально подвижной пластиной соответственно и образуют рабочие камеры переменного объема. В перегородке выполнено перепускное окно, расположенное с возможностью периодического совмещения с выборками, выполненными в пазах роторов для радиально перемещающихся пластин, в виде открытых в сторону перепускного окна глухих пазов, образованных наклонной плоскостью. Впускное и выпускное окна выполнены на торцевых крышках. Техническим результатом является повышение надежности и кпд. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 338 904 C1

Ротационно-пластинчатый двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус с торцевыми крышками и впускным и выпускным окнами, первый ротор с радиально подвижной пластиной, отличающийся тем, что введен второй ротор с радиально подвижной пластиной, неподвижный корпус выполнен состоящим из двух частей с цилиндрическими полостями, внутренняя поверхность которых выполнена подвижной, разделенный перегородкой, закрытый с двух сторон торцевыми крышками, в которых на подшипниках эксцентрично первой и второй полостям через отверстие в перегородке установлен вал, на котором в первой и второй полостях закреплены первый и второй роторы с радиально подвижной пластиной соответственно и образуют рабочие камеры переменного объема, причем в перегородке выполнено перепускное окно, расположенное с возможностью периодического совмещения с выборками, выполненными в пазах роторов для радиально перемещающихся пластин, в виде открытых в сторону перепускного окна глухих пазов, образованных наклонной плоскостью, а впускное и выпускное окна выполнены на торцевых крышках.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2338904C1

US 6959685 В2, 01.10.2005
RU 2059077 C1, 27.04.1996
РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2001
  • Донцов В.Г.
  • Донцов Е.В.
RU2211930C2
РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2002
  • Тайц О.Г.
RU2242624C2
US 4662329 A, 05.05.1987
Устройство для лесотаксационного дешифрования цветных аэрофотоснимков 1985
  • Батаев Владимир Михайлович
  • Евгенов Юрий Александрович
  • Спиров Сергей Александрович
SU1267157A1

RU 2 338 904 C1

Авторы

Познер Александр Евгеньевич

Даты

2008-11-20Публикация

2007-04-06Подача