Роторный двигатель В.Мясникова с внешним подводом теплоты Советский патент 1989 года по МПК F02G1/04 

- Т. f

O

(Л

4

СО СП 4 С

ю

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть иснользовано при создании двигателей с внешним подводом теплоты.

Цель изобретения - повышение КПД и удельной мош,ности двигателя.

На фиг. I представлена схема двигателя; на фиг. 2 - ротор с лопатками и зубчатыми колесами; на фиг. 3 - торцовое уплотнение и сильфонное уплотнение вала двигателя.

Двигатель содержит камеру 1 сгорания с топливными форсунками 2, нагнетатель 3 воздуха в камеру 1 сгорания, теплообменник 4 предварительного подогрева воздуха.

кость. В это же пространство выходят внутренние каналы 21 ротора 9. Передача вра- ш,ения вала 15 ротора 9 осуш,ествляется при упругой деформации торцовой стенки 25 - сильфона 26, зажатой в кольцевом срезе выходного вала 15.

Ротор 9 выполнен в виде цилиндра с двумя выступаю1и,ими дисками и имеет пазы 27, в которых расположены линейные пoдпJипники 28. Поверхность ротора 9 покрыта теплоизолируюш,им материалом.

Двигатель работает следующим обр-азом.

При запуске двигателя от вспомогательного электродвигателя происходит предварительная раскрутка ротора 9 и нагнета10

соединенный с каналом 5 подачи воздуха .j теля 3. Затем подают топливо к форсунв камеру 1 сгорания, радиатор 6 охлаждения, насос 7 охлаждающей жидкости и охладитель 8, ротор 9, статор 10 и тепловую трубу 11 передачи теплового потока. Камера 1 сгорания одной своей цилиндрическам 2. Происходит его воспламенение. Горячие газы, обтекая оребренную стенку статора 10 внутри камеры 1 сгорания, передают ей теплоту, что вызывает нагрев рабочего тела внутри полости двигателя. При

кои

поверхностью примыкает к цилиндри- 20 нагревании давление рабочего тела внутри

ческой стенке статора 10 в той его части, где при вращении ротора 9 происходит увеличение объема полости. Объем камеры 1 сгорания ограничивает криволинейполости возрастает и вследствие разности выступающих площадей лопаток 13 образуется крутящий момент, вызывающий вращение ротора 9 по часовой стрелке. При

ная поверхность 12, имеющая тепловой кон- вращении ротора 9 рабочее тело расширяеттакт с каналом 5 подачи подогретого воздуха в камеру I. В нижней части статора 10, где нри вращении ротора 9, выдвижные лопатки 13 ограничивают полость постоянного объема, к стенке статора 10 примыкает тепловая труба 11 передачи теплового потока, фитиль 14 которой прилегает к стенке статора 10. Тепловая труба 11 обходит двигатель с его торцовых сторон, при этом выходной вал 15 двигателя проходит через втулки тепловой трубы 11, которая примыкает к стенке статора 10 в верхней его части, где при вращении ротора 9 выдвижные лопатки 13 ограничивают полость постоянного наименьшего объема. В той части, где при вращении ротора 9 происходит уменьшение объема полости, ограниченной лопатками 13 ротора 9, к статору 10 примыкает охладитель 8. На внутренней поверхности статора 10 выполнены зубья 16 внутреннего зацепления, а лопатки 13 ротора 9 оканчиваются зубчатыми колесами 17, обкатывающими внутреннюю поверхность статора 10, что обеспечивает циркуляцию рабочего тела внутри полости, дополнительно улучшая условия теплоотдачи.

Двигатель имеет кольцевые клиновидные каналы 8, трубопровод 19, торцовое уплотся, совершая полезную работу и одновременно получая дополнительное тепло через нагретую стенку статора 10. При вращении рабочее тело переносится в левую половину двигателя, где к стенке статора 10 примы30 кает охладитель 8. Рабочее тело в этой части двигателя передает оставшееся тепло охладителю 8. Совершив полную циркуляцию, рабочее тело вновь попадает в горячую зону, где происходит его нагрев и увеличение внутреннего давления в рабочей

35 камере.

Процесс регенеративной передачи теплового потока осуществляется с помощью тепловой трубы 11, соединяющей нижний и верхний сектора постоянных объемов. Применение тепловой трубы для регене- ративной передачи теплового потока позволяет повысить КПД двигателя и его удельную мощность.

45

Формула изобретения

1. Роторный двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий цилиндрический корпус, размещенный в нем с эксцентриситетом цилиндрический ротор с радиальными пазами, расположенными под прямым угнение 20 и внутренние каналы 21. Через 50 лом друг к другу, в которых с возможностью внутренние каналы 22 клиновидной формы смазывающая жидкость поступает у зуб- колесам 17 лопаток 13. Между ротором 9 и статором 10 на их торцовой поверхности выполнено от восьми до пятнадцати

концентрических канавок 23, в которых раз- 55 ней поверхности корпуса, охладитель, примы- мещены цилиндрические вкладыши 24, в про- кающий к противолежащей внешней поверх- странство между которь1ми от внешнего тру- „ости корпуса, и торцовое уплотнение между бопровода 19 подается смазывающая жид- ротором и корпусом, огугичаюи ыыся тем. что.

перемещения вдоль паза установлены четыре плоских лопатки, контактирующие с внутренней поверхностью корпуса через цилиндрические колеса, установленные в лопатках на осях, нагреватель, примыкающий к внешкость. В это же пространство выходят внутренние каналы 21 ротора 9. Передача вра- ш,ения вала 15 ротора 9 осуш,ествляется при упругой деформации торцовой стенки 25 сильфона 26, зажатой в кольцевом срезе выходного вала 15.

Ротор 9 выполнен в виде цилиндра с двумя выступаю1и,ими дисками и имеет пазы 27, в которых расположены линейные пoдпJипники 28. Поверхность ротора 9 покрыта теплоизолируюш,им материалом.

Двигатель работает следующим обр-азом.

При запуске двигателя от вспомогательного электродвигателя происходит предварительная раскрутка ротора 9 и нагнета

теля 3. Затем подают топливо к форсунтеля 3. Затем подают топливо к форсункам 2. Происходит его воспламенение. Горячие газы, обтекая оребренную стенку статора 10 внутри камеры 1 сгорания, передают ей теплоту, что вызывает нагрев рабочего тела внутри полости двигателя. При

нагревании давление рабочего тела внутри

полости возрастает и вследствие разности выступающих площадей лопаток 13 образуется крутящий момент, вызывающий вращение ротора 9 по часовой стрелке. При

вращении ротора 9 рабочее тело расширяется, совершая полезную работу и одновременно получая дополнительное тепло через нагретую стенку статора 10. При вращении рабочее тело переносится в левую половину двигателя, где к стенке статора 10 примы0 кает охладитель 8. Рабочее тело в этой части двигателя передает оставшееся тепло охладителю 8. Совершив полную циркуляцию, рабочее тело вновь попадает в горячую зону, где происходит его нагрев и увеличение внутреннего давления в рабочей

5 камере.

Процесс регенеративной передачи теплового потока осуществляется с помощью тепловой трубы 11, соединяющей нижний и верхний сектора постоянных объемов. Применение тепловой трубы для регене- ративной передачи теплового потока позволяет повысить КПД двигателя и его удельную мощность.

45

Формула изобретения

1. Роторный двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий цилиндрический корпус, размещенный в нем с эксцентриситетом цилиндрический ротор с радиальными пазами, расположенными под прямым уг50 лом друг к другу, в которых с возможностью

лом друг к другу, в которых с возможностью

ней поверхности корпуса, охладитель, примы- кающий к противолежащей внешней поверх- „ости корпуса, и торцовое уплотнение между ротором и корпусом, огугичаюи ыыся тем. что.

перемещения вдоль паза установлены четыре плоских лопатки, контактирующие с внутренней поверхностью корпуса через цилиндрические колеса, установленные в лопатках на осях, нагреватель, примыкающий к внешс целью повышения КПД и удельной мощности, двигатель дополнительно снабжен тепловой трубой с фитилем, труба выполнена замкнутой и одним участком примыкает к внешней поверхности корпуса между нагревателем и охладителем, другим - к противолежащей внешней поверхности корпуса, а секции, соединяющие эти участки, размещены по торцам корпуса и выполнены с втулкой для размещения вала, причем внешняя поверхность цилиндрических колес и внутренняя поверхность корпуса выполнены зубчатыми с возможностью обкатывания последней колесами, а фитиль в участках тепловой трубы размещен с примыканием к корпусу двигателя.

2. Двигатель по п. I, отличающийся

тем, что, он снабжен системой циркуляции смазывающей жидкости, торцовые уплотнения выполнены в виде концентрических канавок на торце ротора и на внутренней поверхности торца корпуса и цилиндрических вкладыщей, которые размещены в канавках, а пространство между вкладышами включено в систему циркуляции смазывающей жидкости.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, ротор выполнен в виде цилиндра с двумя выступающими торцовыми дисками, при этом радиальные пазы размещены частично в цилиндрической части ротора и частично в торцовых дисках, причем в пазах дисков установлены оси цииндрических колес.

Изобретение позволяет повысить КПД и удельную мощность двигателя с внешним подводом теплоты. Двигатель содержит камеру 1 сгорания, радиатор 6 охлаждения, насос 7 и охладитель 8. В статоре (С) 10 установлен ротор 9, к стенкам С примыкает тепловая труба 11 передачи теплового потока и обходит двигатель с его торцовых сторон. На внутренней поверхности С выполнены зубья 16 внутреннего зацепления, а лопатки 13 ротора оканчиваются зубчатыми колесами 17, обкатывающими внутреннюю поверхность С, что улучшает условия теплоотдачи к рабочему телу и вместе с применением тепловой трубы 11 для регенеративной передачи теплового потока позволяет повысить эффективность двигателя. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Фи2.2

Фи2.3