Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02B53/02 

2.Двигатель поп, 1,отлича- щена от ю щ и и с я тем , что продоль - на угол

нал ось аккумулирующей камеры сме- впускного окна.

1127984

большой оси

симметрии И - 13° в сторону

1. РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГА ТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержа щий корпус с окнами впуска и выпус ка, размещенный в корпусе роторпоршень, разделяющий рабочую полость корпуса на зоны всасьюания, сжатия и выпуска,- расположенные симметричнЬ относительно большой и малой осей симметрии полости, и аккумулирующую камеру с форсункой, установленную в корпусе и сообщённую сопловым каналом с рабочей полостью, о т л и -. чающийся тем, что, с целью повышения топливной экономичности путем улучшения организации рабочего процесса, аккумулирующая камера расположена в зоне всасывания, вблизи большой оси симметрии, а сопловой канал выполнен наклоЙ1шм к образующей рабочей полости навстречу вращению ротора-поршня, так что выходное отверстие канала направлено, в сторону впускного окна.

Изобретение относится к двигател строению, в частности к роторнопоршневым двигателям внутреннего сгорания. Известен роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВСУс пневматической системой впрыска топлива типа Ванкель, в; котором при подходе уплотнительнр го элемента ротора-поршня к соединительному каналу газы дод давлением аккумулируются в камере, объем которой может регулироваться. После прохождения уплотнительным элементом ротора соединительного канала газы выбрасываются из камеры .по каналу, увлекая в рабочую полосvb двигателя топливо у . Недостатком системы является то, что она не обеспечивает качественного смесеобразования из-за отсутствия дробления струи топлива а также то, что ось соединительного канала направлена в сторону движени воздуха и рабочей полости, что такж ухудшает смесеобразование- топлива с находящимся в рабочей полости двигателя воздухом в условиях прямо тока газов эффект передачи тепловой и механической энергии снижается). Известен роторный двигатель внут реннего сгорания типа Ванкель, соде жащий корпус с окнами впуска и выпуска , размещенный в корпусе роторпоршень, разделяющий рабочую полост корпуса на зоны всасывания, сжатия и вьшуска, расположенные симметричн относительно большой и малой осей симметрии полости, и вихрекамеру в виде усеченного конуса, закрытую резьбовой пробкой, в которой устанавливается топливная форсунка. При этом ось вихрекамеры аккумулиру щей камеры совпадает с большой осью а по тангенциально направленному каналу подводится под давлением из полости расширения газ, создающий интенсивный вихревой поток. Образую щаяся смесь через соединительный канал большего диаметра выбрасывается в полость всасывания 2 . Недостатком известного устройства является то, что ось вихрекамеры сов|падает с большой осью полости, что не позволяет по причине высокого противодавления в зоне сжатия обеспечить качественное распыливание топлива при использовании устройств с низким давлением впрыска, чтобы получить большую экономию топлива. Цель изобретения - повьш1ение топливной экономичности двигателя путем улучшения организации процесса смесеобразования. Поставленная цель Достигается тем, что в роторно-поршневом двигателе, содержащем корпус к окнами впуска и выпуска, размещенный в корпусе ротор-поршень, разделяющий рабочую полость корпуса на зоны всасьшания, сжатия и выпуска, расположецные симметрично относительно большой и малой осей симметрии полости, и аккумулирующую камеру с форсункой, установленную в корпусе и сообщенную сопловым каналом с рабочей полостью, аккумулирующая камера расположена в зоне вс.асыват ния вблизи большой оси симметрии, а сопловой канал выполнен наклонным к образующей рабочей полости навстре чу вращению ротора-поршня, так что выходное отверстие канала направлено в сторону впускного окна. При этом продольная ось аккумулирующей камеры смещена от большой оси симметрии на угол 11-13в сторону впускного окна. На чертеже показан предлагаемый роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания. Двигатель содержит корпус 1с впускным окном 2, ротор-поршень 3, размещенный в полости корпуса 1 с возможностью обкатывания граней 4 3 ротора-поршня 3 по внутренней повер КОСТИ 5 корпуса 1. Грани 4, снабжен ные уплотнениями, разделяют рабочую полость корпуса 1 на зоны 6 и 7 всасывания и сжатия соответственно и зону расширения(не показана). Рабочая полость корпуса 1 образован овальной кривой, например трохоидал ной, с двумя осями 8 и 9 симметрии, из которых ось 8 - большая осьсимг метрии, а ось 9 - малая ось симметрии. Аккумулирующая камера 10 имеет форсунку 11 и сообщена сопловым кан лом 12 с рабочей полостью корпуса 1 Аккумулирующая камера 10 расположен в зоне 6 всасывания вблизи большой оси 8 симметрии, а сопловой канал 12 наклонен к образующей рабочей поверхности навстречу вращению ротора-поршня 3, так что выходное отверстие 13 направлено в сторону впускного окна 2. Продольная ось 14 аккумулирзгющей камеры 10 смещена от большой оси 8 симметрии относительно геометрического центра полос ти корпуса 1 на 11-13 в сторону впускного окна 2, Двигатель работает следующим образом. При движении ротора-поршня 3 по часовой стрелке часть воздуха, находящаяся между гранью ро орапоршня 3 и корпусом 1, нагнетается в аккумулирующую камеру 10 через сопловой канал 12, В момент прохожд ния гранью ротора-поршня 3 сопловог канала 12 в находящийся в аккумулирующей камере 10 сжатый воздух впрыскивается топливо. Противодавление вэтот момент в аккумулирукяцей камере 10 достигае значения, приблизительно равного 2,5 кг/см. Происходит первоначальное интенсивное дробление струи топлива. В последующий момент, когда ротор-поршень 3 резко перем«гщается вправо вниз, происходит . интенсивное перетекание богатой топливовоздушной смеси из аккумулирующей камеры 10 во всасывающую зону 6 двигателя. При этом вытекающая с большей скоростью топливовоздушная смесь направляется навстречу поступающему через впускное окно 2 свежему воздуху. Происходит дальнейшее интенсивное перемешивание топлива с основной массой воздуха в у ловиях противотока. Процесс смесеобразования качественно улучшается.. 44 Необходимым условием, обеспечиваю -Щим качество описанного процесса смесеобразования, является строгое соблюдение начала момента подачи топлива. Если впрыскивать топливо в аккумулирующую камеру слишком рано, т.е. до прихода уплонительного элементу ротора-поршня к сопловому каналу, топливо впрыскивается в среду с более низким давлением. При этом возможно дробление цикловой . подачи вершиной ротора. При позднем впрыске давление в аккумулирующей камере также меньшее и скорость истечения топливовоздушной смеси через сопловой канал уменьшается. Это приводит к ухудшению качества распьша и смесеобразования. Благодаря предлагаемому вьтолнению роторно-поршневого двигателя (РДЦ)улучшается процесс семесеобразр вания. Давление в рабочей полости РПД составляет: при наклоне аккумулирующей камеры(АК) на 11 - 2 кг/см , а при наклоне АК на 2,5 кг/см . Это дает возможность использовать в качестве дозаторов.топлива элек-. тромагнитные форсунки с давлением впрыска до 2,5 кг/см. Отклонение оси АК от рекомендуемых углов в сторону уменьшения ухудщает распыл вытекающей,из АК топливовоздушной смеси с соответствующим- снижением топливной экономичности. Отклонение оси АК от рекомендуемых углов в сторону увеличения приводит к росту противодавления в АК до величины-, превышающей допустимое давление впрыска для электромагнитных форсунок. Угол наклона АК определяется из условия. , где давление в зоне сжатия РПД; - допустимое давление, которое может воспринимать форсунка-дозатор и обеспе чить ее функционирование. Этому давлению fa 2 2,5 кг/см соответствует объеп сжато-- го воздуха , 6пределяемый(для двухсекционного РПД со степенью сжатия ,4 из соотношения , у 2 . „ .„ S где V,, - объем полости сжатия п, - показатель политропы PI - давление впуска; Рз

ч ч s РПД;, Угол поворота ротора соответствует сжатия;объему V2 , т.е. функция/{(()/ .для 11279844 указанного типа двигателя составляет 11-13 до большой оси РПД.