Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК F02B53/00 

1245265

подачи смеси, выполненными в боковых ки .связанными с приводными механиз- крышках корпуса, и размещенными в мани, причем каналы подачи смеси на pacT04j ax дополнительных каналов холостом ходу и его окна размещены поворотными золотниками, кинематичес- в промежуточной крышке корпуса.

1

Изобретение относится к роторно- порашевым двигателям внутреннего сгорания с трохоидальной рабочей камерой, конкретно к конструкции их системы впуска то пливно-воздуш- ной смеси.

Цель изобретения - повьш1ение экономичности двигателя при одновременг ном снижении токсичности отработавших газов. . .

На фиг. 1 изображен роторно-порш- невой двигатель и его системы впуска топливно-воздушной смеси (первый вариант), частичный поперечный разрез; на фиг. 2 - конструкция поворотного золотника, расположенного в боковой крышке корпуса; на фиг. 3 - роторно-поршневой двигатель с расположенными в боковой крышке каналами подачи смеси, частичный продольный разрез; на фиг, 4 - роторно-поршневой двигатель с приводным механизмом поворотного золотника с частичным разрезом, вид спереди; на фиг. 5 - двигатель с расположенными в обеих его боковых крышках каналами -подачи смеси, частичный продольный разрез; на фиг. 6 - двухроторный двигатель (второй вариант выполнения) с приводными механизмами поворотных золотников, вид спереди; на фиг. 7 - двухроторный двигатель (второй вариант) с расположением канапов подачи смеси в его боковых и промежуточной крьшках, продольный разрез,

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (первый вариант) содер жит корпус 1 с трохоидальной рабочей камерой -2, боковые крьшки

3,закрепленные на противолежащих сторонах корпуса .1, ротор-поршень

4,установленный на эксцентрике (не показан) выходного вала 5 с возможностью скольжения вершинйми по поверхности трохоидальной рабрчей ка-. меры 2 5 систему впуска топлйвно

воздзтпной смеси с каналами .6 подачи смеси на холостом ходу и нагрузочных режимах и соответствующим окном 7 5 расположенным в боковой крышке

3 корпуса , и выпускной трубопровод (не показан). Система впуска топливно-воздушной смеси снабжена дополнительным каналом 8 подачи смеси для работы при высокой нагрузке, связанным с каналом 6 подачи смеси на холостом ходу и нагрузочных ре- жимах, дополнительным окном 9 подачи смеси, выполненным в одной из боковых крышек 3 корпуса , и раз- мещенньпч в расточке дополнительного канала 8 вблизи от дополнительного окна 9 поворотным золотником 10, кинематически связанным при помощи рычажно-кривошипной передачи 11с

приводным механизмом 12 для перекрытия дополнительного капала 8 при работе двигателя с малой нагрузкой. Поворотный золотник 10 выполнен в виде полого цилиндра с окном 13 на образуюа ей, совпадающим с отверстием дополнительного окна 9, а приводной механизм 12 выполнен в виде диафраг- менной пневмокамеры, одна из полостей которой. (14) соединена с выпускным

трубопрО Водом, а вторая (15) - с атмосферой, пневмЬкамера снабжена возвратной пружиной 16. Окно 7 подачи смеси на холостом ходу и нагрузочных режимах и дополнительное окно 9

могут бы:ть размещены как вместе в одной из боковых крышек 3 корпуса 1 (фиг. З), так и в различных боковых крышках 3 (фиг. 5), причем позицией 17 на фиг. 5 обозначены окно подачи

.смеси на промежу.точных нагрузках и соответствующий ему канал подачи смеси. Каналы 6 и 8 системы впуска связаны ме}вду собой двухкамерным карбюратором 18, снабженным двумя дроссельными заслонками - первичной 19 и вторичной 20.

в корпусе двигателя установлен также свечи зажигания, осуществляющие воспламенение сжатой топливно- воздушной смеси.

При работе двигателя внутреннего сгорания окна 7 и 9 (фиг. 1) периодически перекрываются боковыми по - верхностями ротора-поршня 4. Окно 7 для подачи смеси на холостом ходу и нагрузочных режимах расположено таким-образом, что оно открывается после отсоединения рабочей камеры от вьшускного трубопровода. Дополнительное окно 9 перекрывается ротором-поршнем 4 позже окна 7, а открываться может или одновременно с окном 7 или раньше его. При работе , двигателя на холостом ходу или при малой нагрузке воздух поступает в рабочую камеру через первичную камеру карбюратора 18 и приоткрытую .первичную дроссельную заслонку 19. Вторичная дроссельная заслонка 20 при этом закрыта и подача смеси в дополнительный канал 8 не происходи В этом случае давление отработавших газсй небольшое и диаф рагма пневмо- камеры под действием пружины 16 отжимается вверх и с помощью рычажно- кривошипной передачи 11 удерживает поворотный золотник МО в закрытом положении. Так как окно 7 имеет сранительно небольшую площадь, можно поддерживать сравнительно высокую скорость потока топливно-воздушной смеси, обеспечивая улучшенное распы ливание топлива и его испарение на этих режимах, необходимое для обеспечивания устойчивого сгорания при относительно бедной смеси и снижения расхода топлива.

При работе с высокой нагрузкой открывается вторичная дроссельная заслонка 20 , давление отработавших газов повышается и диафрагма пневмо- камеры перемещается вниз, преодолевая усилие пружины 16 и осуществляя поворот золотника 10 и совмещение его окна 13 с дополнительным окном 9, вследствие чего смесь начинает подаваться через оба окна 7 и 9. Дополнительное окно 9 расположено таким образом, что оно перекрывается ротором-поршнем 4 позже окна 7, обеспечивая получение оптимальной выходной мощности при высокой нагрузке и работе на больших оборотах из-за то.го, что поворот золотника 10 осу452654 .

ществляется давлением отработавших газов, которое соответствует нагрузке и скоростному режиму двигателя. Желательно осушествить покрытие на- 5 ружной поверхности золотника 10 или внутренней поверхности расточки дополнительного канала 8, в которой расположен золотник 10, пластмассой типа тефлонч. для обеспечения удов- 10 летворительной смазки этих поверхностей. Кроме того, приводной механизм 12 может использовать для поворота золотника 10, помимо давления отработавших газов, также сигнал, 5 соответствующий числу оборотов двигателя . Для образования топливно- воздущной смеси не обязательно использовать карбюратор, как было описано вьшге, но могут быть использова- 20 ны и форсунки для впрыска топлива.

В роторно-поршневом двигателе г внутреннего сгорания, представленном на фиг. 5, в одной из боковых крышек 3 выполнен канал подачи топ- 5 ливно-воздушной смеси на холостом ходу и при малых нагрузках и соответствующее ему окно 7, а в другой канал подачи смеси на промежуточных нагрузках и соответствующее ему окно Q 17 и дополнительный канал подачи

смеси для работы при высокой нагрузке и соответствующее ему окно-9, перекрываемое поворотным золотником 10. Конфигурация окон 7 и 17 одинакова и, по существу, они открываются и перекрываются в одно и то же время. Окно 9 перекрывается после того, как будут перекрыты окна 7 и 17. В этом случае также использован двухкамерный карбюратор 18, однако его вторичная камера связана одновременна с каналом, подачи смеси на промежуточных нагрузках и с дополнительным каналом подачи смеси для работы при высокой нагрузке. При работе двигателя на холостом ходу и с малой нагрузкой подача топливно-воздушной смеси осуществляется только через окно 7, при работе со средними нагрузками смесь подается также и через окно 17, а при работе с высокими нагрузками в дополнение к окнам. 7 и 17 в , действие вступает окно 9. Работа приводного механизма в этом случае соответствует работе этого же меха- 5

5

0

5

низма, описанной вьппе.

На фиг 6 и 7 представлен второй вариант вьшолнения роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания, снабженного двумя рабочими полостями. Корпус I двигателя, содержащего две трохоидальные камеры 2, снабжен двумя боковыми крьшками 3, закрепленными на противолежащих сторонах корпуса 1, и промежуточной крьшкой 21, разделяющей рабочие полости корпуса. Роторы-поршни 4 установлены на эксцентриках выходного вала 5, смещенных на 180 один по отношению к другому, и перемещаются своими вершинами по поверхности трохо- идальных камер 2. Система впуска топливно-воздушной смеси вьтолнена с раздельными каналами - каналами подачи смеси на холостом ходу и соответствующими окнами 7, размещенными в промежуточной крьшке 21 корпуса 1, каналами подачи смеси на нагрузочных режимах и соответствующми им окнами 17, расположенными в бковых крьшках 3 корпуса 1, и допол- витальными каналами подачи смеси при высоких нагрузках и соответствующими им окнами 9, также расположенными в боковых крышках 3, В расточках дополнительных каналов вблиз от дополнительных окон 9 размещены поворотные золотники 10, кинематичеки связанные при помощи рычажно-кривошипной передачи 11 с приводными механизмами 12 для перекрытия дополнительных каналов при работе двигате 5 ля с малой нагрузкой. Конструкция карбюратора 18, а также золотника 10 и его узлов соответствует ранее описанной. Выпускной трубопров-од5 с которым связан приводной механизм 12, 10 не показан.

При работе двигателя с двумя рабочими полостями на холостом ходу и с малой нагрузкой подача смеси осущеf5 ствляется только через окна при работе со средними нагрузками смесь подается также через окна 17,а при работе с высокими нагрузками - в дополнение к окнам 7 и 17 и через ок20 на 9. Работа приводного механизма соответствует ранее описанным примерам.

Использование в системе впуска 25 топливно-воздушной смеси поворотных золотников, приводимых давлением отработавших газов, позволяет повысить экономичность двигателя при одновременном снижении токсичности 30 отработавших газов из-за улучшения распьшивания топлива и его испарения.

1. Роторно-поршневой двигате ль внутреннего сгорания с трохоидальной рабочей камерой, содержащий корпус, боковые крышки, закрепленные на противолежащих сторонах корпуса, ротор- поршень, установленный на эксцентрике выходного вала с возможностью скольжения вершинами по поверхности трйхоидальной рабочей камеры, систему впуска топливно-воздушной смеси с каналом подачи смеси на холостом ходу и нагрузочных р ежимах и соответствующим окном, расположенным в боковой крышке корпуса, и выпускной трубопровод, . о т.-Л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью повышения экономичности при одновременном снижении токсичности отработавших газов, двигатель снабжен дополнительным к.аналом подачи смеси, связанным с каналом подачи смеси на холостдм ходу и нагрузочных режимах, дополни-- тельным окном подачи смеси, вьтол- не.нным в одной из боковых крышек корпуса, и размещенным в расточке дополнительного канала вблизи от его дополнительного окна,поворотным золотником, кинематически связанным с приводным механизмом для перекрытия дополнительного канала при работе двигателя с малой нагрузкой. 2. Двигатель по п. 1 , отличающийся тем, что поворотный золотник выполнен в виде полого цилиндра с окном на образующей, совпадающим с отверстием дополнительного окна, а приводной механизм вьшол- нен в виде дкафрагменной пневмока- меры, одна из полостей которого соединена с выпускным трубопроводом, а вторая - с атмосферой. 3.Двигатель по п. 1 , о т л и - ч ающий с я тем, что окно, подачи смеси на холостом ходу и нагрузоч- Hb ix-режимах и дополнительное окно размещены в различных .боковых крышках корпуса. 4.Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания с трохоидальной рабочей камерой, содержащий корпус с двумя рабочими полостями, боковые крышки, закрепленные на противолежащих сторонах корпуса, и промежуточную крышку, разделяющую рабочие полости корпуса, роторы-поршни, установленные на эксцентриках выходного вала с возможностью скольжения вершинами по поверхности трохоидальных камер, систему впуска топливно-воздушной смеси с раздельными каналами подачи смеси на холостом ходу и, нагрузочных режимах и соответствующими им окнами, расположенными в крьш1ках . корпуса, и вьтускной тр убопровод, отлич ающийс я тем,что . двигатель снабжен дополнительными каналами подачи смеси, связанными с каналами подачи смеси на нагрузочных режимах, дополнительными окнами ОТ кэ йь ел ю €Л ы

г8

10

13

(pus. 2 /

дзиг.Ъ

72q}us.473 9

1 3

10

фиг. 5

/ff

3

fuf. 7

Составитель A. Жариков . Редактор М, Петрова Техред П.Олегйник Корректор А- Обручар

Заказ 3929/60 , Тираж 523 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делди изобретений .и открытий 113035, Москва, Ж-355, Рауш:кая наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое пре;шриятие, г, Ужгород,, ул. Проектная, 4 I