Роторный двигатель кашеварова "рдк-17" и способ его работы

 

Изобретение относится к отрасли двигателестроения и призвано повысить эффективность двигателей путем повышения их КПД и удельной мощности, а также снижения стоимости изготовления и эксплуатации. Устройство имеет статоры компрессора и двигателя, соединенные воздуховодом, одновременно выполняющим функции камеры сгорания. Топливо впрыскивается форсунками на теплоинерционный воспламенитель, установленный в воздуховоде. В статорах компрессора и двигателя установлены роторы, каждый из которых снабжен заслонкой, перемещаемой в диаметральной плоскости ротора. Двигатель имеет воздушную систему охлаждения внутренних поверхностей, которая позволяет использовать нагретый воздух для выработки дополнительной полезной энергии. 2 с. и 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение - РДК-17 является комплексным устройством, состоящим из роторного двигателя внутреннего сгорания (д.в.с.) и роторного компрессора. РДК-17 относится к моторостроительной технике, предназначенной для легковых автомобилей, мотоциклов, малой авиации (дельтопланов) и движков.

РДК-17 для своей работы может использовать любое жидкое и газообразное топливо. Пуск, работа и охлаждение РДК-17 производятся способами, позволяющими существенно уменьшить массу, стоимость изготовления и эксплуатации устройств, использующихся для этих целей в известных д.в.с., а также улучшить эксплуатационные качества д.в.с. и транспортных средств, на которых они устанавливаются.

Аналогом и прототипом РДК-17 является многотопливный роторный д.в.с. по пат. SU, N 1828502, кл. P 02 B 53/00, 1993. Этот прототип имеет малую удельную мощность, обусловленную малым отношением литровой мощности к массе д.в. с., малый КПД и малый срок службы, обусловленные большими потерями на трение между ротором, статором и лопаткой в ступенях компрессионной и рабочей при допустимой утечке воздуха и газов в этих ступенях. Этот д.в.с., как и его аналог - роторный д.в.с. ВАНКЕЛЯ не подлежит ремонту уже после кратковременной эксплуатации в результате выработки его трущихся поверхностей во время его работы.

РДК-17 не имеет недостатков, отмеченных у прототипа. Его удельная мощность превосходит в 20 раз, КПД в 2 раза и срок службы в 2-3 раза все известные мне д.в.с., благодаря в несколько раз большей камеры сжатия компрессора и камеры расширения двигателя, чем у лучших д.в.с. такой же массы, а также благодаря в 2-3 раза меньшим тепловым и механическим потерям и более простой конструкции с меньшим количеством движущихся деталей и меньшим числом клапанов.

Устройство РДК-17 поясняется чертежами, где на фиг. 1 дано сечение РДК-17 по А-А на фиг. 3, на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 3 газовода в увеличенном виде по сравнению с фиг. 3 и сечения по Б-Б, В-В и Г-Г на фиг. 2, на фиг. 3 - сечение по Д-Д на фиг. 1, на фиг. 4 - выноски мест Л, М, Н, О и П на фиг. 3, на фиг. 5 - сечение по Е-Е и по Ж-Ж на фиг. 3.

РДК-17 имеет статоры двигателя и компрессора, составленные из двух цилиндрических частей соответственно 1,2 и 3,4, соединенных с помощью болтов 5 и 6. Цилиндрические поверхности 1 и 3 круговые с радиусами P₁ и P₂ и геометрическими осями O₁ и O₂, цилиндрические поверхности 2 и 4 получены из условия, что расстояние между поверхностями 1 и 2 равно расстоянию (с учетом поправки Δ) между образующими цилиндрической поверхности 1 и 2, по которым пересекается осевая плоскость заслонки 7 с катком 8 и с пружиной 9, вращающейся вокруг полуосей 10 ротора 11, а расстояние между поверхностями 3 и 4 равно расстоянию между этими поверхностями по осевой плоскости заслонки 12 с катком 13 и пружиной 14, вращающейся вокруг полуосей 15 ротора 16.

Для уменьшения требований изготовления и сборки цилиндрических поверхностей статоров, заслонки имеют пластинчатые пружины 9 и 14, которые перекрывают зазоры в 1-2 мм между концами заслонок 7 и 12 и цилиндрическими поверхностями статоров. Катки 8 и 13 установлены в вилках 17 с осями вращения 18 и 19 в подшипниках 20. Вилки 17 являются продолжением заслонок 9 и 12, проходящих через окна 21 и 22, через которые свободно проходят соответственно всасываемый воздух из воздухосборника 23 и выхлопные газы в выхлопную трубу 24. Заслонки 7 и 12 перемещаются между направляющими соответственно 25 и 26, в которых установлены катки 27 и 28 и сальники 29.

Катки 27 и 28 воспринимают на себя момент силы давления газов и воздуха на заслонки 7 и 12, и сальники 29 препятствуют утечке газов и воздуха в зазоры между заслонками и их направляющими. Катки 27 установлены по одному или по два на одной стороне направляющих 25 и 26, катки 29 установлены по краям другой стороны направляющих 25 и 26, на наибольшем расстоянии от катков 27.

На статоре 4 в месте его касания поверхности ротора 16 установлен сальник 30, препятствующий утечке сжатого воздуха между поверхностями статора и ротора.

На статоре 1 установлен сваренный с ним по периметру корпус 31 масляного бачка 32 с отверстием для заливки машинного масла, перекрытым завинчивающейся пробкой 33. В нижней части бачка 32 в статоре 1 сделаны два ряда мелких отверстий 34, через которые масло может поступать на внутреннюю поверхность статора 1. В верхнюю часть бачка 32 через статор 1 проведена трубочка 35. Расстояние между отверстием трубочки 35 и рядом отверстий 34 в статоре 1 выбрано с таким расчетом, чтобы при прохождении конца заслонки 7 пружиной 9 отверстия трубочки 35 в бачке 32 возникало давление газов, достаточное для выхода микрокапель смазки через отверстия 34 до прохода пружиной 9 отверстий 34. После прохода пружиной 9 отверстий 34 давление газов в бачке 32 будет уменьшаться и выход масла из бачка 32 через отверстия 34 прекратится.

Объем масла, залитого в бачок 32, должен быть достаточен для 10 часов работы РДК-17. Аналогичное устройство имеет бачок 36 для масла, установленный на статоре 4 с отверстиями 37, трубочкой 38 и пробкой 39.

Статоры 2 и 4 соединены воздуховодом 40 (фиг. 2) с окном 41 из камеры сжатия 42 компрессора и окном 43 в камеру 44 расширения двигателя. Окно 41 перекрывает дверца 45 с осью вращения 46, соединенной с пластинчатой пружиной 47, удерживающей дверцу 45 в закрытом положении. На торцевой стенке воздуховода 40 установлены форсунки 48 (сечение по Г-Г), к которым по патрубкам 49 подается топливо топливным насосом. Форсунка 48 формирует струю топлива, направленную на теплоинерционный воспламенитель 50 в его верхнюю часть, в вырезе которой установлена электросвеча 51, воспламеняющая топливо во время пуска двигателя, когда воспламенитель 50 имеет температуру, еще не достаточную для воспламенения топлива.

Теплоизоляционный воспламенитель образован наружным жаропрочным металлическим корпусом 50 и внутренним электронагревательным диском 52, разогревающим наружный корпус 50 во время пуска двигателя до температуры, достаточной для воспламенения топлива, которая определяется электродатчиком 53.

Камера сжатия 42 компрессора образована между поверхностями статора 3 и 4 и ротора 16 по ходу вращения конца заслонки 12 с пружиной 14 от окна 54 воздухосборника 23 до сальника 30. Камера всасывания 55 воздуха равна камере сжатия 42, но образована по противоположную сторону конца заслонки 12 с пружиной 14, т.е. камера сжатия 42 находится перед концом заслонки 12 с пружиной 14 по ходу ее движения, а камера всасывания 55 сзади этого конца заслонки 12.

Камера расширения 44 двигателя образована между поверхностями статора 1 и 2 и ротора 11 по ходу вращения конца заслонки 7 с пружиной 9 от пластинчатой пружины 56 (перекрывающей зазор между статором 2 и ротором 11) до окна 57 в выхлопную трубу 24. При этом в камеру расширения 44 входит воздуховод 40, который одновременно является камерой сгорания топлива в момент закрытия дверцы 45.

Камера выхлопных газов 58 равна камере расширения 44, но образована по противоположную сторону конца заслонки 7 с пружиной 9.

Статор 1 и 2, а также воздуховод 40, заслонка 7 и дверца 45 имеют теплоизоляцию 59, изображенную крестообразной штриховкой. Статор 3 и 4 имеет радиальные выступы 60. На нижнем выступе 60 установлен регулировочный упор 61 для пружины 47. Статоры имеют кольцевые перегородки 62, отделяющие смежные камеры 58 (44) двигателя друг от друга и торцевые перегородки 63, отделяющие смежные камеры 55 (42) компрессора друг от друга. Эти перегородки отделяют одну секцию РДК-17 от другой его секции. На фиг. 3 изображено продольное сечение РДК-17, имеющего четыре секции, занумерованные римскими цифрами. При этом в левой секции 1 дано положение заслонки 7, совпадающее с плоскостью сечения по Д-Д на фиг. 1. Это направление заслонки условно принято считать за нулевое (0^o). Во второй секции заслонка 7 установлена на роторе 11 под углом 90^o к направлению заслонки 7 в первой секции. В третьей секции заслонка 7 установлена под углом 180^o, а в четвертой - под углом 270^o относительно напряжения первой заслонки 7.

Число секций РДК-17 может быть, например, столько же сколько цилиндров в блоке цилиндров д.в.с. При четырех и более секциях в РДК-17 нет необходимости в маховике, т. к. рабочие такты вращения заслонок 7 перекрывают друг друга в принятых режимах работы РДК-17.

Торцы статоров имеют разъемы, совпадающие с разъемами цилиндрических частей статоров 1,2 и 3,4 и обозначены соответственно позициями 64 и 65 двигателя и компрессора.

Полуоси 10 вращения ротора 11 установлены в торцах 64 статора, полуоси 15 - в торцах 65. Торцы 64 и 65 статоров плотно (герметично) соединены с цилиндрическими частями 1 и 2 двигателя 3 и 4 компрессора. Полуоси 10 ротора 11 соединены (например, сварены) с его торцевыми стенками 66, которые в свою очередь соединены с его цилиндрической поверхностью 11. Полуоси 15 ротора 16 соединены с его торцевыми стенками 67, которые соединены с его цилиндрической поверхностью 16. Полуоси 10 и 15 установлены в подшипниках втулок 68 и 69 торцевых стенок 64 и 65.

На цилиндрической поверхности 11 против перегородок 62 установлены круговые сдвоенные шайбы 70, соединенные между собой кольцевой перемычкой 71. Между шайбами 70 и боковыми сторонами 72 перегородок 62 образован малый зазор, который перекрывается одной из шайб 70 разностью давлений газов в камерах смежных секций, прижимающей одну из шайб 70 к боковой стороне 72. Между кольцевой перемычкой 71 и кольцевой поверхностью 73 перегородок 62 установлен минимальный зазор, обеспечивающий вращение ротора 11 без касания кольцевой перемычки 71 кольцевой поверхности 73 перегородок 62.

На цилиндрической поверхности 16 установлены также круговые сдвоенные шайбы 70, как и на поверхности ротора 11. Против торцевых стенок 64 и 65 статоров на краях роторов 11 и 16 установлены круговые шайбы 74 с кольцевыми основаниями 75, закрепленными на роторах 11 и 16.

На полуосях 10 и 15 установлены одинаковые шестерни 76 и 77, находящиеся в зацеплении между собой.

На кронштейнах 78 и 79 заслонок 7 и 12 установлены катки 80 и 81, предназначенные для уменьшения давления пружин 9 и 14 на статоры 1 и 3, по которым они прокатываются, под воздействием центробежных сил, прижимающих заслонки 7 и 12 к статорам 1 и 3 и сжимающих пружины 9 и 14.

На окнах 43, 57, 41 и 54 статоров двигателя и компрессора сделаны перемычки (мостики) для прокатки по ним катков 8, 13, 80 и 81, а также для улучшения условий прохода пружин 9 и 14 задвижек 7 и 12. Во время прокатки катов 8 и 13 по поверхности статоров 1 и 3 катки 80 и 81 не касаются поверхности статоров 2 и 4. Катки 80 с кронштейном 79 установлены на заслонках с таким расчетом, чтобы они не касались катков 27, установленных в направляющих 25 и 26 во время прохождения катками 80 и 81 соответственно пружины 56 и сальника 30. Катки 80 и 81 имеют оси вращения 82 и 83, закрепленные в кронштейнах 78 и 79, и подшипники, установленные на осях 82 и 83.

На статоре 2 и на роторе 11 установлены электродатчики температуры 84 их корпусов.

На нижнем радиаторном выступе 60 установлены регулировочные болты 85 с контргайками 86, стопорящими болты 85 в заданном положении. Болты 85 ввинчивают в выступ 60, так что их концы, не имеющие винтовой резьбы, входят в отверстие планки упора 61 и противостоят давлению пружины 47 на упор 61. На шляпке болта нанесена шкала для определения давления сжатого воздуха, поступающего из камеры сжатия 42 компрессора в воздуховод 40. На всю планку - упора для всех пружин 47 могут быть установлены два болта 85 по ее концам и один - на ее середине.

Работа РДК-17 и его эффективность.

РДК-17 может работать на газообразном и жидком топливе. В жидкое топливо может добавляться пылевидный уголь в пропорции, при которой стабильно (надежно) работает форсунка 48. Возможность использования пылевидного угля в РДК-17 обусловлена во много раз большими зазорами между цилиндрической поверхностью статора и заслонкой, чем между поршнем и цилиндром в д.в.с. По этой причине частицы золы, образующиеся после сгорания пылевидного угля, проходят в вышеупомянутые зазоры без абразивного воздействия на цилиндрическую поверхность статора. Кроме того, при нормальном режиме работы двигателя они еще дополнительно продуваются сжатым воздухом. Использование пылевидного угля может существенно уменьшить затраты на топливо для работы РДК-17.

Перед пуском двигателя в случае применения топлива с другим октановым числом чем ранее применявшееся, производится изменение в установке болтов 85, сжимающих пружину 47 опорной планкой 61, в соответствии с октановым числом нового топлива. При этом в воздуховод 40 будет поступать сжатый воздух от компрессора с наибольшим допустимым давлением без возникновения детонации в момент воспламенения топлива. Установка болтов 85 производится от руки по шкале, нанесенной на шляпке болта 85, выполненной в виде маховичка большого диаметра. Приданная установка болта 85 закрепляется от сбивания гайкой 86, затягиваемой гаечным ключом. Затрата времени, необходимого для установки болтов 85, соответствующей октановому числу топлива, потребуется не боле 5 минут. Возможность использования любого жидкого и газообразного топлива существенно повышает эксплуатационные свойства РДК-17 по сравнению с д.в.с. и позволяет использовать наиболее дешевое топливо из имеющихся на заправочных станциях.

Пуск РДК-17 может производиться при любой температуре наружного воздуха за 1-2 минуты времени. Пуск производят нажатием клавиши компьютера "пуск". При этом компьютер включает в электроцепь аккумулятора электронагреватель 52, разогревающий наружный корпус 50 теплоинерционного воспламенителя до температуры, достаточной для воспламенения топлива, которая определяется электродатчиком 53, соединенным электропроводом с компьютером. Через минуту времени, необходимого для разогрева воспламенителя 50 до заданной температуры, электронагреватель 52 выключается, включается стартер и сцепление вала 15 компрессора с валом стартера, электросвечи 51 и форсунки 48 (при использовании дизельного топлива электросвечи 51 не включаются). РДК-17 начинает работать в форсированном режиме, в режиме наибольшей мощности, при котором производится впрыск топлива через форсунку 48 при каждом обороте заслонок 7 и 12. В этом режиме происходит разогрев воспламенителя 50, статора и ротора двигателя до предельно-допустимой температуры, определяемой электродатчиком 53 и электродатчиками 84, установленными в статоре 2 и в роторе 11, и определяющими среднюю температуру статора 2 и ротора 11 за 2-3 его оборота. По достижении предельно-допустимой температуры лишь одним из электродатчиков компьютер включает форсунки 48 через один оборот ротора 11. В результате этого через один оборот ротора 11 в воздуховод 40 и в камеру расширения 44 поступает сжатый воздух из компрессора с температурой в несколько раз меньшей чем предельно-допустимая. Сжатый воздух охлаждает стенки камер, через которые он проходит, нагревается от этих стенок и производит работу по вращению ротора 11 в 2-3 раза большую, чем работа, затраченная компрессором, на его сжатие, т.к. его объем (как рабочего тела) от нагревания увеличивается в 2-4 раза по сравнению с объемом, поступающим из компрессора в двигатель.

Таким способом происходит охлаждение РДК-17 без потери энергии охлаждаемых внутренних поверхностей камер 40 и 44 для полезной работы двигателя и без создания специальных устройств для такого охлаждения, увеличивающих массу и стоимость изготовления и эксплуатации известных д.в.с. При этом охлаждаются внутренние поверхности двигателя, непосредственно контактирующие с горячими газами при его работе, а не наружные, контактирующие с охлаждающей их водой или воздухом в д.в.с. Такой способ охлаждения позволил установить теплоизоляцию 59 наружных поверхностей двигателя, существенно уменьшившую его тепловые потери. Кроме того, такой способ охлаждения позволил в 2 раза снизить концентрацию ядовитых веществ в выхлопных газах двигателя, а также в 2 раза изменять мощность двигателя в результате перехода от форсированного режима его работы к нормальному режиму с подачей топлива в камеру сгорания через один оборот ротора 11. Возможность 2-х кратного изменения мощности РДК-17 позволит, в случае его установки на автомобиле, существенно упростить коробку передач и ее работу за счет 2-х кратного уменьшения числа передач скоростей.

Следовательно, такой способ охлаждения существенно увеличивает КПД двигателя и его удельную мощность, уменьшает стоимость изготовления и эксплуатации двигателя, а также в 2 раза уменьшает загрязнение воздуха городов выхлопными газами автотранспорта.

Способ пуска РДК-17 путем электронагрева инерционного воспламенителя 50 и кратковременного включения стартера на 2-3 оборота ротора 11 позволил не только сократить время пуска двигателя, но также уменьшить мощность стартера и потребляемую им электроэнергию аккумулятора, т.е. уменьшить массу и стоимость изготовления и эксплуатации аккумуляторов и стартера.

Способ работы РДК-17 в форсированном и нормальном режимах при установке РДК-17 на автотранспорте позволяет ускорить разгон автомобиля до рейсовой скорости за счет повышения в 2 раза мощности РДК-17 при форсированном режиме и за счет меньшего в 2 раза переключения коробки передач. Этот способ позволяет также кратковременным включением форсированного режима работы двигателя проходить с большей скоростью подъемы и трудно проходимые участки дороги.

Таким образом, способ работы РДК-17 имеет следующие существенные отличия от способов работы п.д.в.с.: 1. Пуск двигателя производится в результате предварительного нагрева теплоинерционного воспламенителя до температуры, достаточной для воспламенения топлива, впрыскиваемого из форсунки на воспламенитель.

2. Сжатый воздух подается через воздуховод из компрессора в двигатель в количестве, необходимом и достаточном для наиболее полного использования его давления при расширении во время рабочего хода ротора до давления менее 1 кг/см², с которым выхлопные газы уходят из двигателя.

3. Степень сжатия воздуха компрессором устанавливается с помощью устройства, регулирующего величину усилия пружины, приложенного к оси вращения дверцы, перекрывающей воздуховод, в зависимости от октанового числа используемого топлива.

4. Подача топлива через форсунки производится в двух режимах работы двигателя: в форсированном режиме работы - при каждом обороте ротора двигателя и при нормальном режиме работы - через один оборот ротора двигателя.

5. Охлаждение двигателя производится сжатым воздухом, проходящим из компрессора в воздуховод и в камеру расширения двигателя, без подачи топлива через один оборот ротора двигателя, т.е. в нормальном режиме работы двигателя.

6. Сжатый воздух, охлаждающий двигатель, нагревается, увеличиваясь в объеме, и производит работу по вращению ротора двигателя существенно большую, чем была затрачена на работу компрессора по сжатию воздуха, поданного в воздуховод.

7. Мощность двигателя изменяется в 2 раза в процессе его работы автоматическим переключением с форсированного режима работы на нормальный компьютером по поступающим в него электросигналам от датчиков температур двигателя и с нормального режима на форсированный и наоборот - оператором.

8. Смазка внутренних цилиндрических поверхностей статоров двигателя и компрессора производится из бачков, установленных на статорах, через два ряда отверстий в статоре, выполненных на нижней части каждого бачка, во время прохода пружины заслонки отверстия трубочки, соединяющей камеру статора с воздухом над уровнем поверхности масла в бачке.

9. Перемещение заслонки в направляющих ротора производится под воздействием катков, установленных на торцевых сторонах заслонок, и прокатывающихся по цилиндрической поверхности статора во время вращения ротора.

10. Зазоры между торцевыми сторонами заслонок роторов и цилиндрическими поверхностями статоров перекрыты пластинчатыми пружинами заслонок, скользящими по цилиндрической поверхности статоров и прижимаемыми к этим поверхностям разностью давлений газов по сторонам пластинчатых пружин во время вращения роторов (на фиг. 1 давление газов и воздуха показано пунктирной стрелкой).

11. Зазор между поверхностями статора и ротора двигателя перекрыт пластинчатой пружиной статора, прижимаемой к поверхности ротора давлением газов в камере расширения двигателя во время вращения ротора.

12. Допускается использование в качестве топлива пылевидного угля, смешиваемого с жидким топливом (например, дизельным) с концентрацией, при которой могут надежно работать форсунки для впрыска такого топлива в камеру сгорания двигателя.

Эффективность эксплуатации РДК-17 обусловлена прежде всего в 2 раза большим КПД и в 20 раз большей удельной мощностью, чем у современных п.д.в. с., а также меньшей стоимостью изготовления и эксплуатации РДК-17 по сравнению c п.д.в.с. равной мощности.

Для более точной оценки эффективности РДК-17 сравним его с бензиновым д. в. с., как имеющим наибольшую удельную мощность и по этой причине имеющим ту же область наиболее эффективного применения, что и РДК-17. В книге Ю.А.Мацкерле "Современный экономичный автомобиль", 1987 г. на стр. 119 дан поперечный разрез бензинового двигателя. Если дорисовать к этому разрезу систему водяного охлаждения (радиатор, вентилятор, насос), без которой он не может работать, но без которой работает РДК-17, то увидим что бензиновый д.в.с. большей массы, чем РДК-17, изображенный на фиг. 1 в том же масштабе. Тогда можно считать, что отношение площади камер расширения сравниваемых двигателей даст величину, близкую к отношению их удельных мощностей. Площадь камер расширения РДК-17 равна 36 см², а площадь камер расширения п.д.в.с. равна 1,8 см², т.е. в 20 раз меньше. При этом еще не учтены большие потери мощности п.д.в.с., чем РДК-17 на трение кривошипно-шатунного механизма. Не учтено также в 2-3 раза большее давление воздуха в камере сгорания - в воздуховоде 40 РДК-17 в момент воспламенения топливной смеси, чем в бензиновом п.д.в.с., что еще в 1,5-2 раза увеличивает удельную мощность РДК-17. Такая удельная мощность получена при условии, что за два оборота ротора РДК-17 и коленчатого вала д.в.с. происходит один рабочий ход, использующий камеру расширения д. в.с. Следовательно, РДК-17 согласно вышеизложенных расчетов обладает в 20 раз большей удельной мощностью при нормальном режиме работы и в 40 раз большей - при форсированном режиме работы.

КПД бензинового п. д. в. с. равен 30% при 30% потерь тепловой энергии топлива в системе охлаждения д. в.с. РДК-17 не имеет системы охлаждения, следовательно он не имеет и тепловых потерь в этой системе и имеет КПД даже при прочих равных потерях в 2 раза больший, чем КПД бензинового п.д.в.с. Следует заметить, что и прочие тепловые потери у РДК-17 меньше, чем у п.д.в. с. , так у него меньше тепловые потери, чем у п.д.в.с. с выхлопными газами, которые имеют в 2-3 раза меньшую температуру, чем у п.д.в.с., меньшие тепловые потери на трение за счет отсутствия кривошипно-шатунного механизма, преобразующего в п.д.в.с. поступательное движение поршня во вращательное движение рабочего вала. Существенно увеличен КПД в РДК-17 за счет большего в 2-3 раза давления сжатого воздуха, поступающего в камеру сгорания (в воздуховод 40) от компрессора, чем допустимое сжатие воздуха для бензинового п.д.в.с. в его камере сгорания.

Учитывая все потери п.д.в.с. и РДК-17, а также существенные отличия его конструкции от п. д.в.с. можно считать достаточно обоснованным, что РДК-17 имеет в 2 раза больший КПД и в 20 раз большую удельную мощность, чем п.д.в. с. при нормальном режиме работы и в 40 раз большую при форсированном режиме работы РДК-17.

К этим главным преимуществам эффективности РДК-17 следует добавить еще больший срок эксплуатации, меньшую стоимость изготовления и эксплуатации, меньшие затраты энергии и времени на пуск РДК-17 при морозе. Большое значение для городского населения имеет в 2 раза меньшее количество отравляющих веществ в выхлопных газах РДК-17, чем в п.д.в.с., приходящееся на каждый кВт мощности автомобильного транспорта.

Учитывая это положительное качество РДК-17 им, прежде всего, целесообразно заменить все п.д.в.с. городского автомобильного транспорта. Если при этом использовать в качестве топлива природный газ, то воздух больших городов станет в 4-5 раз чище чем при автотранспорте, работающем на бензине п.д. в. с. К тому же себестоимость проезда на автотранспорте с РДК-17, работающим на природном газе, уменьшится в несколько раз по сравнению с ныне действующим.

Формула изобретения

1. Роторный двигатель, содержащий статоры компрессора и двигателя, соединенные воздуховодом, роторы компрессора и двигателя, камеры сжатия и расширения, образованные поверхностями статора и ротора соответственно компрессора и двигателя, заслонки, установленные в направляющих роторов компрессора и двигателя, воздухозаборник компрессора и трубу выхлопных газов двигателя, с которыми соединены соответственно камеры сжатия и камеры расширения с помощью окон, прорезанных в статорах, отличающийся тем, что по середине воздуховода установлены теплоинерционный воспламенитель с электронагревательным диском и с электросвечой зажигания, а по торцевым его сторонам установлены форсунки, окно воздуховода в камеру сжатия компрессора перекрывается дверцей с подпружинной осью вращения, заслонки роторов двигателя и компрессоров имеют окна и катки, прокатывающиеся по цилиндрическим поверхностям статоров, и пластинчатые пружины, перекрывающие зазор между цилиндрическими поверхностями статоров и заслонками, роторы двигателя и компрессора имеют полуоси, вращающиеся в подшипниках втулок торцевых стенок статоров, на полуосях установлены равные по диаметру шестерни компрессора и двигателя, находящиеся во взаимном зацеплении.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен теплоизолирующим покрытием, выполненным на наружной поверхности статора двигателя, радиаторными ребрами, соединенными со статором компрессора, катками, одни из которых установлены на торцевых сторонах заслонок с возможностью прокатывания при вращении ротора по внутренней поверхности статора, сохраняя минимальный зазор между торцевой поверхностью заслонки и внутренней поверхностью статора, другие установлены на внутренних сторонах направляющих с возможностью прокатывания по ним заслонок с минимальным зазором между ее поверхностью и поверхностями направляющих, перекрытым сальниками, пластинчатыми пружинами, одни из которых соединены с торцевыми краями заслонок и установлены с возможностью скольжения по поверхности статора с минимальным воздушным зазором, а другая размещена на статоре двигателя с возможностью скольжения по поверхности ротора с минимальным воздушным зазором, тонкостенными шайбами, закрепленными на роторах против торцевых стенок статора, масляными бачками, установленными на статорах двигателя и компрессора с отверстиями в статоре ниже уровня масла, залитого в бачок, и с трубочкой, сообщающей верхнюю часть бачка с камерой, образованной между статором и ротором, регулировочные болты с контргайками, установленные на нижнем радиаторном выступе статора компрессора и изменяющим положение опорной планки для пружины дверцы, перекрывающей окно статора компрессора в воздуховод.

3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что его статор составлен из двух половин, соединенных болтами, по диаметральной плоскости, проходящей через ось вращения ротора перпендикулярно плоскости, в которой расположены оси вращения роторов двигателя и компрессора, при этом большие половины статоров выполнены в виде части круговой цилиндрической поверхности, а меньшие половины статоров с окнами в воздуховод имеют цилиндрическую поверхность, образующие которой удалены от образующей круговой цилиндрической поверхности на одно постоянное расстояние, проходящее через ось вращения ротора двигателя, и на другое, проходящее через ось вращения ротора компрессора.

4. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что направляющие заслонок смежных камер установлены под углом друг к другу, равным 360^o, деленным на число смежных камер двигателя (компрессора).

5. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что заслонка имеет на одной торцевой стороне окна и каток между ними, а на другой пластинчатую пружину и каток (один или два) перед ней у двигателя и за ней у компрессора по ходу вращения заслонки.

6. Способ работы двигателя, включающий подготовку к пуску, пуск двигателя, его охлаждение во время работы и изменение мощности в процессе работы, отличающийся тем, что для работы на новом виде топлива производят установку опорной планки пружины дверцы поворотом болтов с контргайками в соответствии с октановым числом топлива по шкале, нанесенной на маховичке (шляпке) болта, что для использования пылевидного угля его подмешивают в жидкое топливо (например, дизельное) в количестве, допускающем надежную работу форсунок, впрыскивающих топливо в камеру сгорания двигателя, что пуск двигателя производится в результате предварительного нагрева теплоинерционного воспламенителя до температуры, достаточной для воспламенения топлива, впрыскиваемого из форсунки на воспламенитель, сжатый воздух подается через воздуховод из компрессора в двигатель в количестве, необходимом и достаточном для наиболее полного использования его давления при расширении во время рабочего хода ротора до давления менее 1 кг/см², с которым выхлопные газы уходят из двигателя, подача топлива через форсунки производится в двух режимах работы двигателя: в форсированном режиме работы - при каждом обороте ротора двигателя, при нормальном режиме работы - через один оборот ротора двигателя, охлаждение двигателя производится сжатым воздухом, проходящим из компрессора в воздуховод и в камеру расширения двигателя без подачи топлива через один оборот ротора двигателя, т.е. в нормальном режиме работы двигателя, сжатый воздух, охлаждающий двигатель, нагревается, увеличивается в объеме и производит работу по вращению ротора двигателя существенно большую, чем была затрачена на работу компрессора по сжатию воздуха, поданного в воздуховод, мощность двигателя изменяется в 2 раза в процессе его работы автоматическим переключателем с форсированного режима работы на нормальный компьютером по поступающим в него электросигналам от электродатчиков температур двигателя и с нормального режима на форсированный и наоборот - оператором, смазка внутренних поверхностей статоров двигателя и компрессора производится из бачков, установленных на статорах, через два ряда отверстий в статоре, выполненных на нижней части каждого бачка, во время прохода пружины заслонки отверстия трубочки, соединяющей камеру статора с воздухом над уровнем поверхности масла в бачке, перемещение заслонки в направляющих ротора производится под воздействием катков, установленных на торцевых сторонах заслонок и прокатывающихся по цилиндрической поверхности статора во время движения ротора, зазоры между торцевыми сторонами заслонок роторов и цилиндрическими поверхностями статоров перекрыты пластинчатыми пружинами заслонок, скользящими по цилиндрической поверхности статоров и прижимаемыми к этим поверхностям разностью давлений газов по сторонам пластинчатых пружин во время вращения роторов, зазоры между поверхностями ротора и статора двигателя перекрыты пластинчатой пружиной статора, прижимаемой к поверхности ротора давлением газов в камере расширения двигателя во время вращения ротора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5