Роторный двигатель внутреннего сгорания

 

Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус с цилиндрической полостью, в которой установлены кинематически связанные между собой цилиндрическая вставка и эксцентрично расположенный ротор с лопастями, и механизм синхронизации движения поршней. Во вставке установлены поршни, выполненные в виде пластин и размещенные в ее пазах с возможностью радиального перемещения В двигателе механическая свлзь лопастей и цилиндрической вставки выполнена в виде шарниров, а ротора и лопастей - в виде двух пластин сегментного сечения, плоские поверхности которых сопряжены с плоскостями лопастей Механизм синхронизации поршней выполнен в виде полого углубления во вставке и радиально подпружиненной пластины в корпусе, установленной с возможностью скольжения по углублению и взаимодействия с поршнями. Углубления вставки выполнены в пределах угловых размеров ее пазов 2 ил

Комитет Роесийекой Федерации по патентам и товарным знакам (> ) RU (1 ) 2ООЗИ9 С (5Ц 00 (21) 490745Э/06 (22) 040291 (46) 30.1193 Бюл. Йа 43-44 (76) Измалков Герман Иванович (54) РОТОРНЫ Й ДВИГАТЕПЫ НУТРЯННО

СГОРАНИЯ (бУ) Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус с цилиндрической полостью, в которой установлены кинематически связанные между собой цилиндрическая вставка и эксцентрично расположенный ротор с лопастями, и механизм синхронизации движения поршней. Бо вставке установлены поршни выполненные в виде пластин и размещенные в ее пазах с возможностью радиального перемещения 8 двигателе механическая связь лопастей и цилиндрической вставки выполнена в виде шарниров, а ротора и лопастей — в виде двух пластин сегментного сечения, плоские поверхности которых сопряжены с плоскостями лопастей. Механизм синхронизации поршней выполнен в виде полого углубления во вставке и радиально подпружиненной пластины в корпусе, установленной с возможностью скольжения ло углублению и взаимодействия с поршнями. Углубления вставки выполнены в пределах угловых размеров ее пазов. 2 ил.

2003819

Изобретение относится к машиностроению, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания, рабочая полость которых ограничена цилиндрическими и плоскими поверхностями, Известны различные роторные машины. Например, лопастный. насос (Кожевников С.Н. и др, Элементы механизмов, М,:

Оборонгиз, 1956, с.803, фиг.2590), в котором в радиальных пазах ротора находятся пластины-лопасти, контактирующие с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса.

Этот насос не может быть эффективно использован как двигатель внутренйего сгорания беэ определенных конструктивных изменений, Известен двигатель внутреннего сгорания (патент ЧССР N. 146762, кл. 46а 5, 9, опублик. 1972), содержащий корпус с эксцентрично расположенным в нем ротором, снабженным подвижными лопастями, шарнирно связанными с цилиндрической вставкой, установленной в . корпусе на скользящей посадке и вращающейся совместно сротором,,причем шарниры,,Связыва«ощие лопасти с ротором, содержат два сегментных элемента, между которыми лопасти находятся с возможностью скольжвния, а сами они находятся е возможностью скольжения в роторе, Недостатком этого двигателя является то, что в нем трудно создать большую степень сжатия рабочей смеси.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является роторный двигатель, содержащий корпус. с цилиндрической полостью, в которой установлены кинематически связанные между собой цилиндрическая вставка и эксцентрично расположенный ротор с лопастями, .причем ео вставке установлены поршни, выполненные в виде пластин и размещенные в ее пазах с воэможностью радиального перемещения, и механизм синхронизации движения поршней j1j, Недостатком этого двигателя является его малая надежность, Целью изобретения является увеличеwe надежности двигателя. Эта надежность обеспечивается равномерной нагруженно-. стью деталей двигателя и устройством механизма синхронизации движения поршней.

Поставленная цель достигается тем, что двигатель содержит корпус с цилиндрической полостью, в которой установлены цилиндрическая вставка и эксцентрично расположенный ротор е лопастями, причем во вставке установлены поршни, выполиен5

10 ные в виде пластин и размещенные в ее пазах с воэможностью радиального перемещения, и механизм синхронизации движения поршней, Лопасти шарнирно связаны с вставкой, а с ротором каждая — двумя пластинами сегментного сечения, плоские поверхности которых сопряжены с плоскостями лопасти, а цилиндрические поверхности находятся в роторе с возможностью вращения, Механизм синхронизации движения поршней выполнен в виде пологого углубления во вставке и радиально подпружиненной пластины 8 кKоoрpп у сcеe, установленной с воэможностью скольжения по

1б углублению и взаимодействия с поршнями, причем углубления вставки выполнены в пределах угловых. размеров ее пазов.

На фиг,1 схематично показан двигатель, поперечный разрез; на фиг,2 — разрез А-А

20 нефиг.1

Предложенйый двигатель содержит корпус 1 и ротор 2. Ротор 2 эксцентричен корпусу 1 с эхсцентриситетом à. Во внутренней цилиндрической полости корпуса 1 с

2б. возможностью вращения находится цилиндрическая вставка 3, которая через лопасти

4 связана с ротором 2,:Шарниры Б, связыва. ющие вставку.3 с лопастями 4, равномерно расположены по окружности вставки 3.

30 Шарниры 6; равномерно по окружности расположенные в роторе 2, связывают лопасти

4 с ротором 2 и состоят из двух пластин 7 сегментного сечения, находящихся в роторе с воэможностью вращения их цилиндриче36 скими поверхностями и с воэможностью линейного перемещения их плоскими поверхностями по плоскости лопасти 4. Во вставке 3 между шарнирами 5 в пазах 8 с возможностъю радиального перемещения

40 находятся плоские поршни 9. Ротор 2 жестко связан с соосным ему валом 10. Ротор 2 и его вал находятся с. возможностью враще— ния с боковыми стенками 11 корпуса 1, между которыми с возможностью движения

"5 находятся вставка 3, лопасти 4 и шарниры 5 и 6. В корпусе 1 на участке сближения роТ0ра 2 с корпусом 1 в плоскости, проходящей через оси ротора 2 и вставки 3, установлена с возможностью скольжения в радиальном б0 направлении пластина 12, подпружиненная относительно корпуса 1 пружинами 13. Пластина 12 скругленным торцом, противоположным пружинам 13, находится с возможностью скольжения под действием пружин 13 по.внешней цилиндрической поверхности поршней 9 и по пологим углублениям 14 ка внешней цилиндрической поверхности вставки 3. находящимся в пределах каждого иэ пазов 8, а также и по самой . этой поверхности между углублениями 14. B

2003819

10

55 стенках 11 корпуса 1 на участке удаления ротора 2 от корпуса 1 находятся продувочные окна 15 и впрыскные отверстия 16. Окна

15 и отверстия 16 находятся по разные стороны плоскости, проходящей через оси ротора 2 и вставки 3, на окружном расстоянии ближайших стенок окна 15 и отверстия 16 друг от друга, равном окружному расстоянию между ближайшими стенками двух соседних пазов 8 плюс 1 — 30 этого расстояния, что позволяет объему между двумя соседними лопастями 4 никогда не быть сообщающимся одновременно с окнами 15 и отверстиями 16. Для свободного вращения лопастей 4 в необходимых угловых пределах при работе двигателя в.роторе

2 имеются пространства 17 секторного сечения.

Двигатель работает следующим образом.

При вращении ротора 2 вращается и вставка 3, лопасти 4 при этом вращаются возвратно в шарнирах 5 и 6 и поступательно-возвратно перемещаются между пластинами 7 шарниров 6. При этом обьемы между лопастями 4 принимают наибольшую величину на участке удаления ротора 2 от корпуса 1 и наименьшую величину на участке сближения ротора 2 с корпусом 1. При прохождении напротив продувочных окон 15 эти обьемы освобождаются от выхлопных газов и заполняются воздухом, а при прохождении их напротив впрыскных отверстий 16 происходит впрыск топлива.

Вращение ротора 2, как это показано на фиг.1, происходит по стрелке от окон 15 к отверстиями 16. При прохождении этих обьемов напротив пластины 12 последняя под действием пружин 13 проходит по углублению 14 вставки 3, соответствующему этому обьему; и воздействует по направлению к оси вставки 3 на поршень 9 этого объема, Так как углубление 14 выполнено в пределах окружной длины паза 8. то пластина 12 проходит переднюю и заднюю по ходу враФормула изобретения

РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус с цилиндрической полостью, в которой установлены кинематически связанные между собой цилиндрическая вставка и эксцентрично расположенный ротор с лопастями, лричем ео вставке установлены поршни, выполненные в виде пластин и размещенные в ее пазах с возможностью радиального перемещения, и механизм синхронизации движения поршней, отличающийся тем, что, с целью увеличения нащения вставки 3 стенки паза 8 без касания их. Это перемещение поршня 9 настолько уменьшает объем этого рабочего пространства, что давление рабочей смеси оказывается достаточным, чтобы температура от ее сжатия достигла величины, достаточной для ее воспламенения и совершения полезной работы, При этом не может произойти разрушающего действия на двигатель, так как угол поворота вставки 3, за который происходит резкое возрастание избыточного давления воспламеняющейся рабочей смеси, может быть достаточно небольшим за счет выполнения углублений 14 достаточно небольшой длины. При этом следует учесть, что и скорость вращения вставки 3 достаточно большая из-за быстрого восплал1енения рабочей смеси. Кроме того, большую роль для предотвращения разрушающего воздействия при этом играют и пружины 13, которые в пиковый момент нарастания этого давления под воздействием его дополнительно сжимаются, увеличивая этот объем, При этом отрыв пластины 12 от углубления

14 в этот момент будет на очень незначительное расстояние и последующее касание пластины 12 углубления 14 не будет сопровождаться ударом, гак как углубление является пологим, а KoIIBU, пластины скругленным. При этом следует учитывать, что чем больше лопастей 4, тем больше объемов между ними, а следовательно, на каждый объем будет приходитьс меньшая масса рабочей смеси и меньше будет выделяться энергии при воспламенении рабочей смеси этой массы — меньше будет разрушающее воздействие от ее восплал в«ения.

Число этих обьемов может быть от четырех до двадцати пяти. Работа двигателя осуществляется за счет расширения р-бочей смеси при ее воспламенении и сгорании в этих обьемах. Крутящий момент подается и снимается через вал 10. (56) Патент США К" 3269371, кл, !23-8.45, о и убли к. 1 966. дежности двигателя, кинемати ческая связь лопастей и цилиндрической вставки в; ем выполнена е виде шарниров, а ротора и лопастей - в виде двух пластин сегментного сечения, плоские поверхности которых сопряжены с плоскостями лопастей, механизм синхронизации поршней выполнен в виде пологого углубления во встагке и радиально подпружинеHHÎA BIlacTIIIII:I в KG, 1пусе, установленной с возиожностыо скольжения п0 углублению и взаимод= icIвия с поршнями, причем углубления вставки выполнены в пределах угловь х размеров ее пазов, 2003819

2003819

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Редактор Н.Цалихина

Заказ 3315

Составитель Г.Измалков

Техред М,Моргентал Корректор Л.Ливринц

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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