Система уплотнений роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения; система уплотнений содержит установленные в канавках лопасти-поршня 5 радиальныеуплотнительные элементы, контактирующие с поверхностью рабочей камеры, торцовые уплотнения 13, расположенные в пазах корпуса по обе стороны ротора, и дополнительные уплотнительные элементы 15 в виде П-образных пластин, размещенные в канавках ча стенках пазов ротора, Для повышения герметичности рабочих объемов ножки П-образных пластин, обращенные к оси вращения ротора , расположены параллельно одна другой и снабжены в нижней части выступами 18, контактирующими с торцовыми уплотнениями 13. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 02 В 55/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) 4

Ю бд

) L (21) 4866057/06 (22) 25.09.90 (46) 30.10.92. Бюл. hh 40 (75) Р,А.Григорьянц. (56) Авторское свидетельство СССР

N 1245732, кл. F 02 B 55/00, опублик, 1986.

{54) СИСТЕМА УПЛОТНЕНИЙ РОТОРНОПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Сущность изобретения: система уплотнений содержит установленные в канавках лопасти-поршня 5 радиальные уплотнитель„„SU„„1772378 А1 ные элементы, контактирующие с поверхностью рабочей камеры, торцовые уплотнения

13, расположенные в пазах корпуса по обе стороны ротора, и дополнительные уплотнительные элементы 15 в виде П-образных пластин, размещенные в канавках на стенках пазов ротора. Для повышения герметичности рабочих объемов ножки П-образных пластин, обращенные к оси вращения ротора, расположены параллельно одна другой и снабжены в нижней части выступами 18, контактирующими с торцовыми уплотненйями 13, 5 ил.

1772378

Изобретение относится к системам уплотнений рабочих обьемов роторно-поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Известна система уплотнений рабочих объемов роторно-поршневого двигателя 5 внутреннего сгорания, содержащая установленные в канавках лопасти-поршня серповидные разрезные уплотнительные кольца с наружной рабочей поверхностью, прямоугольные торцовые уплотнительные 10 элементы, установленные в пазах корпуса по обе стороны ротора и контактирующие с его торцовыми поверхностями, и дополнительные уплотнительные элементы, выполненные в виде П-образных пластин. 15

Известна также система уплотнений роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания. содержащая расположенные в канавках лопасти-поршня радиальные уплотнительные элементы, контактирующие с 20 поверхностью рабочей камеры, торцовые уплотнения, установленные в пазах корпуса по обе стороны ротора, и дополнительные уплотнительные элементы, размещенные в канавках на стенках пазов ротора и выпол- 25 ненные в виде П-образных пластин, верхняя перемычка. которых расположена перпендикулярно плоскости вращения ротора, а ножки направлены в сторону оси вращения ротора. 30

Недостатком этой системы уплотнений является то, что она не обеспечивает полную герметизацию рабочей камеры. Имеет место утечка заряда от 10 до 15 4 через переменные по величине зазоры между пло- 35 скостью торцового уплотнения, боковой поверхностью ножки П-образной пластины, стенкой лопасти-поршня и стенкой паза ротора. В данном устройстве нарушен принцип замкнутости различных типов 40 уплотнений и непрерывности их контакта в течение всего времени рабочего цикла, т.е. неразрывности контактов уплотнительных элементов рабочих камер двигателя.

Цель изобретения — повышение герме- 45 тичности рабочих объемов, Указанная цель достигается тем, что в системе уплотнений роторно-поршневого, двигателя внутреннего сгорания, содержащей расположенные в канавках лопасти- 50 поршня радиальные уплотнительные элементы, контактирующие с поверхностью рабочей камеры, торцовые уплотнения, установленные в пазах корпуса по обе стороны ротора, и дополнительные 55 уплотнительные элементы, размещенные в канавках на стенках пазов роТора и выполненные в виде П-образных пластин, верхняя перемычка которых расположена перпендикулярно плоскости вращения ротора, а ножки направлены в сторону оси вращения ротора. согласно изобретению ножки П-образных пластин снабжены в нижней части выступами, контактирующими с торцовыми уплотнениями, и расположены параллельно одна другой, Изобретение поясняется чертежами, где на фиг,1 изображен роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, поперечный разрез (по валу); на фиг.2 — то же, продольный разрез; на фиг.3 — система уплотнений в теле ротора (узел I на фиг.1); на фиг,4 — вид по стрелке А на фиг,3; на фиг.5 — разрез Б — Б на фиг,4.

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1 с рабочей камерой 2, очерченной в продольном сечении двумя дугами окружности и двумя отрезками и рямых, а в поперечном окружностью, В корпусе 1 установлены вал

3 с ротором 4, снабженным пазами для размещения лопастей-поршней 5, Последние установлены на направляющих элементах 6, несущих ролики 7, обкатывающиеся по профилированной беговой дорожке 8 корпуса 1.

Соединение направляющего элемента 6 с. лопастью-поршнем 5 осуществляется при помощи. шарнира 9. Лопасти-поошни 5 снабжены также боковыми стабилизаторами-вытеснителями 10 и ведущим пояском

11. В канавке, выполненной на ведущем пояске 11, установлены радиальные уплотнительные элементы 12, контактирующие с тороидальной поверхностью рабочей камеpb1 2.

В пазах корпуса 1 по обе стороны ротора 4 установлены торцовые уплотнения 13, поджимаемые к торцам ротора 4 с помощью пружин 14, В канавках на стенках пазов ротора 4 размещены дополнительные уплотнительные элементы, выполненные в виде П-образных пластин 15, верхняя перемычка 16 которых расположена перпендикулярно плоскости вращения ротора

4, а ножки 17 направлены в сторону оси вращения ротора 4, Ножки 17 П-образных пластин 15 распОложень1 параллельно одна другой и снабжены в нижней части выступами

18, контактирующими с торцовыми уплотнениями 13. Длина выступов 18 ножек f7 в радиальном направлении больше величины смещения центра е, образующего полутороидальную рабочую поверхность камеры 2, В корпусе 1 двигателя выполнены также впускной 19 и выг1ускной 20 каналы и установлена свеча 21 зажигания (или форсунка для впрыска топлива).

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

1772378

При вращении вала 3 с ротором 4 и лопастями-поршнями 5 в рабочей камере 2 образуются полости изменяемых объемов, в которых протекают термодинамические процессы. Всасывание топливовоздушного (или воздушного) заряда осуществляется через впускной канал 19 с последующим сжатием заряда в уменьшающейся по объему полости, заключенной между поверхностями рабочей камеры 2, ротора 4 и переднего торца лопасти-поршня 5. Сжатый заряд воспламеняется свечой зажигания 21 или в него форсункой впрыскивается топливо, что приводит к сгоранию топливовоздушной смеси и повышению давления продуктов сгорания.

Продукты сгорания воздействуют на задний торец лопасти-поршня 5, приводя во вращение ротор 4 и вал 3. Отработавшие газы поступают в выпускной канал 20 и выпускаются в атмосферу, после чего цикл повторяется. Причем рабочий цикл совершается за

360 поворота ротора во всех четырех камерах. Каждый процесс (такт) совершается эа

90О поворота ротора 4.

Дополнительные уплотнительные элементы, выполненные с параллельными ножками 17, снабженными в нижней части выступами 18, контактируют с торцовыми уплотнениями 13, обеспечивая неразрывность контакта между ними. В радиальном направлении длина выступов 18 больше seличины смещения центра, образующего полутороидальную рабочую поверхность камеры 2, что также способствует обеспечению неразрывности контакта торцовых уплотнений 13 с уплотнениями, выполненными в канавках лопасти-поршня

5, Для устойчивости нахождения в канавке и надежностй уплотнения оптимальными являются следующие соотношения соответствующих величин:

L = (1,1...1,2)е; (о = 0,5I; Ко = 0,5К, где L — длина выступа 18 в радиальном направлении;! — ширина ножки 17 дополнительно.о уплотнительного элемента по глубине паза в роторе;

1о — ширина выступа 18, 5 К вЂ” суммарная толщина ножки 17 дополнительного уплотнительного элемента;

Ко — толщина выступа 18.

Изобретение позволяет повысить герметичность рабочих обьемов за счет умень10 шения утечек через зазоры между плоскостью торцового уплотнения. боковой поверхностью ножки П-образной пластины, стенкой лопасти-поршня и стенкой паза роторэ и обеспечить непрерывность контакта

15 дополнительных уплотнительных элементов и торцовых уплотнений, Предлагаемая система уплотнений обеспечивает высокую степень герметизации рабочих камер, что повышает мощность, удельные мощностные

20 и зкономические показатели роторно-поошневого двигателя íà 10...15 .

Формула изобретения

25 Система уплотнений роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащая расположенные в канавках лопасти-поршня радиальные уплотнительные элементы, контактирующие с поверхна30 стью рабочей камеры, торцовые уплотнения, установленные в пазах корпуса по обе стороны ротора, и дополнительные уплотнительные элементы, размещенные в канавках на стенках пазов ротора и выгол35 ненные в виде П-образных пластин, верхняя перемычка которых расположена перпендикулярно плоскости вращения ротора, а ножки направлены в сторону оси вращения ротора, отл ича ю щ а я с я тем, что, с целью

40 повышения герметичности рабочих объемов, ножки Il-образных пластин снабжены в нижней части выступами, контактирующими с торцовыми уплотнениями, и расположены параллельно одна другой, 1772373

1772378

3 ц Составитель р. Григорьянц

Техред М.Моргентал Корректор О. Юрковецкая

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1С1

Заказ 3825 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5