Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1 с цилиндрической внутренней поверхностью. Корпус имеет расположенные по его окружности радиальные перегородки 2. В корпусе соосно ему смонтирован с возможностью колебательного движения вокруг своей оси ротор 3 с радиальными лопастями 4, уплотненными относительно указанной поверхности корпуса. Лопасти 4 совместно с перегородками 2 ограничивают рабочие камеры а и нагнетательные камеры б. На торце корпуса закреплен впускной коллектор, образованный стенками 5, 6 и 7. Выпускной коллектор образован стенкой 8 и сопряжен через нее с корпусом торцевой крышкой 9. В стенке 8 выполнены окна 10, а в крышке 9 - кольцевой канал 11, выведенный в кольцевой канал 12, сообщенный с радиальными каналами 13 для выхода отработанных газов из рабочих камер а. Радиальные каналы 13 имеют переменное сечение для выпуска отработанных газов в атмосферу. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемому является роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, имеющий радиальные перегородки, установленный в корпусе с возможностью колебательного движения вокруг своей оси ротор с радиальными лопастями, уплотненными относительно указанной поверхности корпуса и образующими с указанными перегородками камеры, закрепленных на торцах корпуса впускной и выпускной коллекторы для подачи в камеры горючей смеси и выпуска отработанных газов (патент Великобритании N 1259496, кл. F 1 F, 1972).

Недостатком этого двигателя является то, что он обладает значительной шумностью при работе, поскольку выход выхлопных газов организован только лишь через выхлопной канал выпускного коллектора, что не обеспечивает достаточного снижения скорости выхлопных газов и не позволяет снизить шумность работы двигателя, без применения глушителя.

Техническим результатом изобретения является снижение шумности его работы благодаря снижению скорости выхода выхлопных газов, без отбора мощности двигателя.

Для достижения указанного технического результата известный роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, имеющий радиальные перегородки, установленный в корпусе с возможностью колебательного движения вокруг своей оси ротор с радиальными лопастями, уплотненными относительно указанной поверхности корпуса и образующими с указанными перегородками камеры, закрепленные на торцах корпуса впускной и выпускной коллекторы для подачи в камеры горячей смеси и выпуска отработанных газов, снабжен являющейся частью выпускного коллектора торцевой крышкой, в которой выполнен кольцевой канал, сообщенный с выпускными окнами, а по окружности кольцевого канала расположены радиальные каналы переменного сечения для снижения скорости выхлопных газов перед их выпуском в атмосферу. При этом размеры радиальных каналов переменного сечение выбраны из соотношения где S₁ конечное сечение канала; S начальное сечение канала; P давление газов в конце рабочего хода; P₁ критическое давление газов.

На фиг. 1 изображен продольный разрез двигателя; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1.

Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1 с цилиндрической внутренней поверхностью. Корпус имеет расположенные по его окружности радиальные перегородки 2. В корпусе соосно ему смонтирован с возможностью колебательного движения вокруг своей оси ротор 3 с радиальными лопастями 4, уплотненными относительно указанной поверхности корпуса. Лопасти 4 совместно с перегородками 2 ограничивают рабочие камеры а и нагнетательные камеры б. На торце корпуса закреплен впускной коллектор, образованный стенками 5, 6 и 7. Выпускной коллектор образован стенкой 8 и сопряженной через нее с корпусом торцевой крышкой 9. В стенке 8 выполнены окна 10, а в крышке 9 кольцевой канал 11, выведенный в кольцевой канал 12, сообщенный с радиальными каналами 13 для выхода отработанных газов из рабочих камер а. Радиальные каналы 13 имеют переменное сечение для выпуска отработанных газов в атмосферу. Размеры каналов 13 выбраны из соотношения где S₁ конечное сечение канала; S начальное сечение канала P давление газов в конце рабочего хода;
P₁ критическое давление газов, равное 1,86 атм (Гуськов Г.Г. Необычные двигатели. М. Знание, 1971, с. 35-36).

Двигатель работает следующим образом.

Посредством пускового механизма (не показан) сообщают ротору 3 колебательное движение вокруг своей оси. В результате, через окна стенок 5 и 6 горючая смесь всасывается в нагнетательные камеры б и по перепускным каналам в стенке 5 попадает в рабочие камеры а. После продолжения сообщения ротору 3 колебательного движения в одной рабочей камере а происходит сжатие горючей смеси до величины, при которой происходит ее воспламенение (в соответствии в рабочим процессом двухтактного компрессионного двигателя) и осуществляется рабочий ход ротора в одном направлении. При рабочем ходе в одних камерах а, в других камерах происходит сжатие гоpючей смеси до величины, при которой происходит ее воспламенение и осуществляется рабочий ход ротора в противоположном направлении. Таким образом ротор приобретает колебательное движение.

Возникающие в процессе работы двигателя отработанные газы из камер а через окна 10 попадают в каналы 11 крышки 9. Из этих каналов газы поступают в кольцевой канал 12, из которого разбиваясь на отдельные потоки, проходят к радиальным каналам 13. Проходя далее по этим каналам, отработанные газы теряют свою скорость, что способствует снижению шумности работы двигателя, т.е. крышка 9 выполняет функцию глушителя.

Техническим результатом, на достижение которого направлена описанная конструкция двигателя, является снижение шумности его работы благодаря снижению скорости выхода отработанных газов без применения дополнительного устройства, так называемого глушителя, который отбирает до 10 мощности двигателя.

Формула изобретения

1. Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, имеющий радиальные перегородки, установленный в корпусе с возможностью колебательного движения вокруг своей оси ротор с радиальными лопастями, уплотненными относительно указанной поверхности корпуса и образующими с указанными перегородками камеры, закрепленные на торцах корпуса впускной и выпускной коллекторы для подачи в камеры горючей смеси и выпуска отработанных газов, отличающийся тем, что он снабжен являющейся частью выпускного коллектора торцовой крышкой, в которой выполнен кольцевой канал, сообщенный с выпускными окнами, а по окружности кольцевого канала расположены радиальные каналы переменного сечения для снижения скорости выхлопных газов перед их выпуском в атмосферу.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что размеры радиальных каналов переменного сечения выбраны из соотношения
S₁/S≥P/P₁,
где S₁ конечное сечение канала;
S начальное сечение канала;
P давление газов в конце рабочего хода;
P₁ критическое давление газов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3