Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1979 года по МПК F02B53/04 

Изобретение отноантся к двигателям внутреннего сгорания, в частности к роторно-поршневым двигателям с трохоидальной рабочей камерой.

Иэвесте)) роторно-лорш-невой двигатель внутреннего сгорания с трохоидальной рабочей камерой, содержащий корпус с выполненным в нем впускным каналом, перекрываемым вращающ.имся диском в момент соединения полостей впуска и выпуска для предотвращения заброса отработавщих газов на впуск. Вращение диска осуществляется от вала двигателя с помощью многозвенной шестеренчатой передачи 1.

Недостатком этого двигателя., является слоЖНость ще-стеренчатой передачи, относнтельно низ-кая удельная мощность и значительная неравномерность температурного поля корпуса.

Известен также роторно-поршневой двигатель внутреннего сгора ния с трохоидальной рабочей камерой, содержащий корпус с торцовым.и крышками, Впускные и выпускные окна, снабженные дисковыми золотникам.и с перепускными отверстиями и расположенные по обе стороны от. большой оси эпитрохоиды, и размещенный в камере на валу трехвершинный ротор-порщень 2.

Удвоенное количество впускных и выпускных каналов в это.м двигателе п-озволяет удвоить .-о расо тактов за каждый оборот вала, т. с. увеличить мощность двигателя и странить асимметрию температурного поля корпусл.

Недостатком известного дв.игателя является сложность призода системы газораспределения .из-за наличия четырех золотников, снабженных ин.т,)вилупльными щестеренчатыми передачами, осуществляющими синхронизацию работы золотников с вращением ротора.

Целью изобретен.и.ч. являет-ся упрощение конструкции привода системы газораспределения роторно-поршневого двигателя с дисковыми золотниками Гс-зораспределения.

Это достигается тем, что дисковые золотники установлены непосредственно на валу двигателя по обе стороны от роторапоршня.

На фиг. I изображен предлагаемый двигатель, продольны разрез; на фиг. 2 - разрез Л-..4 на фиг. 1; ;ia фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на ф;1г. 4 - устройство уплотнения золотников; на фиг. 5 - фазы рабочего процесса; на фиг. 6 - изменение объема рабоче полост;; и сечения впускного .и выпускного окон по углу поворота ротора-иорщня двигателя.

Роторио-поршневои двигатель содержит тре.Хзершиннып ротор-поршень /, устанонле№ный на эксцентрике вала 2. В общем виде ротор-погршень I/ .может быть выполнен многогранным, плотнения 3 герметизируют рабочие ;полости. Синхронизация вращенйя pOTOip а-поршня 1 и вала 2 осуществляется двумя щестерня.ми 4 ,и 5. Шестерня 4 жестко связана с «оршусом, а щестерня 5 внутреннего зацепления закреплена в роторе-порщне 1. Корпус двигателя состоит из средней части 6, внутренняя поверхность которой выполнена ло эпитрохоиде, и двух проставок 7 и 5. Снаружи к проставкам 7 и 8 примыкают торцовые крыЩКи 9 и 10. В проставках и крышках выполнены )Впус(Кные // и по два выпускных О1кна 12, расположенных попарно и оимметр.ично отнасительно центра трохоидальной рабочей камеры. По обе стороны от ротора-норщня 1 установлены на валу 2 диаковые золотники 13 и 14 газораспределения, в каждом из -которых выполнено по одной прорези 15 и 16. Уплотнение окон 12 осуществляется с помощью вставок 17, размещенных в расточках вокруг окон 12. Уплотнительные вставки 17 давлением газа прижимаются к дисковому золотнику /4. Зазор между вставкой 17 и расточкой герметизируется разрезным кольцом 18 типа паршпевого. Под влиянием градиента окружной скорости на поверхности золотника 14 происходит вращение и нриработка контактирующей с золотником М уплотнительной вставки 17.

Уплотнение виускных окон 11 выполняется аналогично уплотнению выпускных окон. Смесь Продувочного воздуха с топливом подводится к двигателю по патрубку 19 в крышке 9. Выхлопиые газы отводятся по патрубкам 20 в крышке 10. В средней части 6 корпуса ра сположены свечи 21.

В камере сгорания происходит воспламенение свежей смеои, после чего идет расширение п.родуктав сгорания. Выпускное окно 12 открывается при объеме полости, составляющем 70-75% от максимального объема. Когда давление газов в полости снижается до давления продувки, открывается впускное окно //. Закрытие окна происходит при уменьшенном против обычного объеме полости. Впускное окно 11 закрывгь . ется носле выпускного 12, чем достигается дозарядка полости. При дальнейшем уменьшении объема происходит сжатие смеси до объема камеры сгорания на противоположной стороне корпуса.

Рабочий процесс в полостях, прилегающих к соседним граням ротора-поршня, происходит со сдвигом по фазе на 60° поворота ротора-поршня или на 180° поворота вала двигателя. Так, если на фиг. 1,2, 3 и 4 показан процесс продувки в полости, опраниченной зоной В корпуса ,и гранью 22 ротора-поршня /, то через 60° поворота ротора-поршня такая фаза продувки будет идти в полости, отграниченной зоной Г корпуса и гранью 23 ротора-поршня 1. Таким о;бразом, дисковый золотник с одной Прорезью, вращающийся синхронно с оборотами вала двигателя, обеспечивает газораспределение в обеих частях корпуса. Фазы рабочего процесса, а также изменение объема V рабочей полости и сечения вп И вып окон впуска и выпуска по углу поворота ротора-поршня показаны на фиг. 5 и 6 (за начало отсчета угла ар принят момент, когда объем полости минимальный). Пунктиром на графике нанесена площадь Fen и окон впуска и выпуска, открываемая ротором-порщнем.

При уменьщенной в два раза протяженности рабочего процесса настоящего дв-игателя по сравнению с известными примерно в том же отношении уменьшается протяженность фаз впуска и выпуска. В соответствии с этим для сохранения скоростей рабочего тела площадь окон и выпуска в настоящем двигателе должна быть увеличена примерно в 1,5 раза (так как здесь уменьшен объем заполняемой полости).

В Общем виде настоящая конструкция

механизма газораспределения с соответствующими и незначительными изменениями может быть приемлема для любого процесса в роторно-поршневом двигателе как двухтактного, так и четырехтактного, поскольку отличается простотой механизма привода дисковых золотников газораспределения.

Формула изобретения

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с торцовыми крышками и трохондальной рабочей камерой, Впускные и выпускные окна, снабженные дисковыми золотниками с нерепускными отверстиями и расположенные по обе стороны от большой оси эпитрохоиды, и размещенный в камере на валу трехвершинный ротор-поршень, отличающийс я тем, что, с целью упрощения конструкции, дисковые золотни.ки установлены на валу по обе стороны от ротора-поршня.

Источш кн информации, принятые во внямание при экспертизе:

1. Патент Англии 1155399, кл. F 1 F, 1968.

2. Патент Франции № 2094882, кл. F01 С 1/00, 1972.

ж

и - :I

2i

11