СЕКЦИОННЫЙ РОТОРНО-ЛОПАСТНОЙ ДВИГАТЕЛЬ С УРЕЗАННЫМ КОЛЬЦЕВЫМ ЦИЛИНДРОМ (ВАРИАНТ 5-Й) Российский патент 2010 года по МПК F02B55/02 F01C9/00 

Изобретение относится к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано моторостроительной промышленностью в строительстве малогабартных энергоемких, долговечных двигателей роторно-лопастного типа с кривошипно-шатунным преобразователем вращения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является роторно-лопастной двигатель с неравномерным движением рабочих органов, описанный в патенте RU 2249701 C1, F01C 9/00, 2005, 18 стр., содержащий неподвижный корпус с рабочей камерой, основные лопастные рабочие органы (перегородки), коленвал с опорой его коренными шейками на боковые секции двигателя, кинематически связанный шатунами непосредственно поршневыми пальцами с кривошипными осями лопастного ротора, вспомогательные лопастные рабочие органы (перегородки) и кожух крепления коленвала, причем рабочая камера образована цилиндром, на внутренней рабочей поверхности которого крепятся жестко основные неподвижные рабочие органы (перегородки).

Целью изобретения является поиск и создание новых вариантов наиболее эффективных, энергоемких, долговечных двигателей роторно-лопастного типа.

Эта цель достигается путем усовершенствования конструкции известного роторно-лопастного двигателя (прототипа).

Согласно изобретению роторно-лопастной двигатель с неравномерным движением рабочих органов, содержащий неподвижный корпус с рабочей камерой, основные лопастные рабочие органы (перегородки), коленвал с опорой его коренными шейками на боковые секции двигателя, кинематически связанный шатунами непосредственно поршневыми пальцами с кривошипными осями лопастного ротора, вспомогательные лопастные рабочие органы (перегородки) и кожух крепления коленвала, причем рабочая камера образована цилиндром, на внутренней рабочей поверхности которого крепятся жестко основные неподвижные рабочие органы (перегородки), отличается тем, что коленвал имеет постоянную угловую скорость, цилиндр выполнен полукольцевым, вспомогательные лопастные рабочие органы (перегородки) ставятся и крепятся наглухо на диске лопастного ротора, осуществлена постановка в двигателе диска лопастного ротора, закрепленного шарнирно на неподвижной полой оси, опирающейся на боковые крышки секции рабочих камер, осуществлена постановка и крепление коленвала с шатуном внутри блок-картера двигателя, где радиус кривошипа лопастного ротора определяется заданной величиной хода рабочих органов в кольцевой камере полукольцевого цилиндра и может быть больше, меньше или равным радиусу кривошипа коленвала, кроме этого, в блок-картере роторно-лопастного двигателя предусмотрена постановка коленвала с любым числом кривошипных шеек под любыми углами и расположением на кривошипных шейках как одинарных основных шатунов, так и в комплекте с прицепными шатунами.

На фиг.1 и 2 показана схема в двух проекциях секционного роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания с урезанным кольцевым цилиндром.

Секционный роторно-лопастной двигатель состоит из блок-картера 11, представляющего собой корпус 1 с расположением на нем секций с крышками 4 и цилиндрами 3, у которых вырезаны окна для прохода шатунов 12 верхними головками вовнутрь цилиндра 3 и поступления смазки из картера 14 на трущиеся поверхности рабочих органов во время работы. Шатуны 12 верхними головками в полукольцевом цилиндре 3 скрепляются поршневыми пальцами 13 с кривошипами R2 диска 8 лопастного ротора. Основные 5 неподвижные рабочие органы в кольцевой камере 2 полукольцевого цилиндра 3 ставятся и крепятся наглухо на рабочей поверхности цилиндра. Вспомогательные подвижные рабочие органы (перегородки) 7 ставятся и крепятся наглухо к диску 8 лопастного ротора, который крепится на полой оси 9, опирающейся на боковые крышки 4 секций рабочих камер. Нижними головками шатуны скрепляются с шатунными шейками коленвала 10, установленного внутри блок-картера двигателя и опирающегося коренными шейками на перегородки. На одном конце коленвала установлен маховик 15, служащий для придания вращательного движения коленвалу с постоянной угловой скоростью. Постановка коленвала 10 в блок-картере 11 предусмотрена с любым числом кривошипных шеек под любым углом расположения.

Работа секционного роторно-лопастного двигателя с урезанным кольцевым цилиндром основана на принципе преобразования качательного движения вспомогательных подвижных рабочих органов (перегородок) вместе с диском ротора, опирающегося на неподвижную полую ось, во вращательное движение коленвала через кривошип диска ротора, шатун и шатунную шейку на коленвал. Равномерное движение коленвала с постоянной угловой скоростью обеспечивается совмещением его с маховиком. Таким образом при вращении коленвала с постоянной угловой скоростью вспомогательные рабочие органы, имеющие переменную угловую скорость движения, периодически сближаются с основными рабочими органами, обеспечивают изменение заключенного между ними рабочего объема и протекание между ними термодинамического процесса. В результате чего давление рабочих газов действует на подвижные рабочие органы (перегородки) лопастного ротора, кривошип R2 диска лопастного ротора, шатун, кривошип R1 коленвала и на коренные шейки, представляющие собой коренную ось коленвала, заставляя его вращаться вместе с маховиком с постоянной угловой скоростью.

Изобретение относится к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания. Роторно-лопастной двигатель с неравномерным движением рабочих органов содержит неподвижный корпус с рабочей камерой, основные лопастные рабочие органы (перегородки), коленвал с опорой его коренными шейками на боковые секции двигателя, вспомогательные лопастные рабочие органы (перегородки) и кожух крепления коленвала. Коленвал кинематически связан шатунами непосредственно поршневыми пальцами с кривошипными осями лопастного ротора. Рабочая камера образована цилиндром. На внутренней рабочей поверхности цилиндра крепятся жестко основные неподвижные рабочие органы. Коленвал имеет постоянную угловую скорость. Цилиндр выполнен полукольцевым. Вспомогательные лопастные рабочие органы ставятся и крепятся наглухо на диске лопастного ротора. Диск лопастного ротора закреплен шарнирно на неподвижной полой оси, опирающейся на боковые крышки секций рабочих камер. Коленвал с шатуном расположен внутри блок-картера двигателя. Радиус кривошипа лопастного ротора определяется заданной величиной хода рабочих органов в кольцевой камере полукольцевого цилиндра и может быть больше, меньше или равным радиусу кривошипа коленвала. В блок-картере роторно-лопастного двигателя предусмотрена постановка коленвала с любым числом кривошипных шеек под любыми углами и расположением на кривошипных шейках как одинарных основных шатунов, так и в комплекте с прицепными шатунами. Техническим результатом является повышение эффективности и долговечности двигателя. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Роторно-лопастной двигатель с неравномерным движением рабочих органов, содержащий неподвижный корпус с рабочей камерой, основные лопастные рабочие органы (перегородки), коленвал с опорой его коренными шейками на боковые секции двигателя, кинематически связанный шатунами непосредственно поршневыми пальцами с кривошипными осями лопастного ротора, вспомогательные лопастные рабочие органы (перегородки) и кожух крепления коленвала, рабочая камера образована цилиндром, на внутренней рабочей поверхности которого крепятся жестко основные неподвижные рабочие органы (перегородки), отличающийся тем, что коленвал имеет постоянную угловую скорость, цилиндр выполнен полукольцевым, вспомогательные лопастные рабочие органы (перегородки) ставятся и крепятся наглухо на диске лопастного ротора, осуществлена постановка в двигателе диска лопастного ротора, закрепленного шарнирно на неподвижной полой оси, опирающейся на боковые крышки секций рабочих камер, осуществлена постановка и крепление коленвала с шатуном внутри блок-картера двигателя, где радиус кривошипа лопастного ротора определяется заданной величиной хода рабочих органов в кольцевой камере полукольцевого цилиндра и может быть больше, меньше или равным радиусу кривошипа коленвала.

2. Роторно-лопастной двигатель по п.1, отличающийся тем, что в блок-картере роторно-лопастного двигателя предусмотрена постановка коленвала с любым числом кривошипных шеек под любыми углами и расположением на кривошипных шейках как одинарных основных шатунов, так и в комплекте с прицепными шатунами.