Роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння
Номер патенту: 116183
Опубліковано: 12.02.2018
Автори: Ярошенко Вікторія Вікторівна, Ярошенко Віктор Прокопович
Формула / Реферат
1. Роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння, який містить
корпус із головною циліндричною порожниною,
в якій концентрично встановлений ротор-поршень, при цьому на своїй периферійній поверхні ротор-поршень містить радіальні виступи й радіальні заглиблення, які разом із циліндричними внутрішніми стінками корпусу утворюють декілька замкнутих сегментних порожнин;
камери згоряння, розташовані в бічних циліндричних порожнинах, виконаних за межами головної циліндричної порожнини й сполучених з останньою за допомогою впускних і випускних каналів, для яких передбачений керований золотниковий механізм, при цьому бічні циліндричні порожнини оснащені форсунками для подання палива й свічками запалювання;
газорозподільні пристрої з впускними й випускними каналами;
який відрізняється тим, що
в кожній бічній циліндричній порожнині встановлений бічний ротор;
кожний бічний ротор має три порожнини з отворами крізь його бічну поверхню, при цьому передбачене таке рівномірне лінійне й кутове зміщення отворів відносно один одного, що як у бічній проекції ротора, так і в його осьовій проекції немає перетинання проекцій цих трьох отворів одна з одною.
2. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що містить ротор-поршень із 6 радіальними виступами й 6 радіальними заглибленнями, а також 12 камер згоряння.
3. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що кожний газорозподільний пристрій виконаний у вигляді циліндричної порожнини, яка відкрита в головну циліндричну порожнину за рахунок проходження крізь неї впускних/випускних каналів.
4. Двигун за п. 3, який відрізняється тим, що кожний газорозподільний пристрій містить шнековий ротор, встановлений з можливістю обертання без зупинок, при цьому випускний канал оснащений поворотним випускним маятником.
5. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що керований золотниковий механізм містить поворотний маятник, вал поворотного маятника й десмодромний механізм поворотного маятника.
6. Двигун за п. 5, який відрізняється тим, що в корпусі поворотного маятника виконані три канали для пропускання продуктів згоряння паливної суміші й три канали для пропускання стиснутого повітря в камери згоряння, при цьому для каналів із кожної групи передбачене рівномірне лінійне зміщення відносно один одного, і вони не перекривають один одного в бічній проекції ротора.
7. Двигун за п. 6, який відрізняється тим, що канали для пропускання продуктів згоряння паливної суміші й канали для пропускання стиснутого повітря розташовані відносно один одного таким чином, що має місце їхнє рівномірне кутове зміщення відносно один одного і їхнє перекриття один одного в бічній проекції ротора.
Текст
Реферат: Винахід стосується об'ємних гідромашин і, зокрема, гідромоторів. Заявлений винахід являє собою роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння, який містить корпус із головною циліндричною порожниною, в якій концентрично встановлений ротор-поршень, при цьому на своїй периферійній поверхні ротор-поршень містить радіальні виступи й радіальні заглиблення, які разом із циліндричними внутрішніми стінками корпусу утворюють декілька замкнутих сегментних порожнин; камери згоряння, розташовані в бічних циліндричних порожнинах, виконаних за межами головної циліндричної порожнини й сполучених з останньою за допомогою впускних і випускних каналів, для яких передбачений керований золотниковий механізм, при цьому бічні циліндричні порожнини оснащені форсунками для подання палива й свічками запалювання; газорозподільні пристрої з впускними й випускними каналами, при цьому в кожній бічній циліндричній порожнині встановлений бічний ротор; кожний бічний ротор має три порожнини з отворами через його бічну поверхню, при цьому передбачено таке рівномірне лінійне й кутове зміщення отворів відносно один одного, що як у бічній проекції ротора, так і в його осьовій проекції немає перетинання проекцій цих трьох отворів одна з одною. UA 116183 C2 (12) UA 116183 C2 UA 116183 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки, до якої відноситься винахід [0001] Цей винахід відноситься до об'ємних гідромашин й, зокрема, до гідромоторів. Рівень техніки винаходу [0002] Роторні двигуни являють собою альтернативу звичайним чотиритактним двигунам внутрішнього згоряння. Зазвичай роторний двигун містить ротор-поршень, який обертається всередині корпусу й подає повітря або паливно-повітряну суміш у камеру згоряння, де відбувається згоряння паливно-повітряної суміші й за рахунок енергії продуктів згоряння забезпечується робочий хід. [0003] З патенту Російської Федерації № 2477376, опублікованого 10.03.2013, відомий п'ятитактний роторний двигун, який містить циліндричний ротор, оснащений лопатками й розташований в порожнистому корпусі, оснащеному вентиляційними отворами, який має по периферії внутрішньої поверхні корпусу симетрично розташовані циліндричні порожнини, де встановлені виконані з можливістю обертання запірні барабани, при цьому в двигуні циліндрична зовнішня поверхня й кільцева внутрішня поверхня ротора, а також поверхні лопаток ротора й запірних барабанів розташовані на відстані одна від одної з утворенням робочих камер — сегмент "розширення" й "вихлопний" сегмент, і він містить шестеренчасті привідні передачі, що забезпечують передачу від головного вала на вали інших обертальних елементів, при цьому в корпусі двигуна забезпечені окремі секції стискання з розташованими в них лопатковими роторами, а в його верхній частині забезпечені порожнисті камери згоряння. [0004] Недоліком описаного вище двигуна є те, що під час застосування в його конструкції двох або більше сусідніх обертальних елементів (зокрема, роторів і виконаних із можливістю обертання барабанів) виникає проблема герметизації з'єднання. Різке розширення об'єму газу під час робочого ходу, у свою чергу, приводить до виникнення ударних стрибкоподібних навантажень, які виникають під час передавання тиску газів на лопатки ротора, результатом чого є швидке зношення конструктивних елементів двигуна, а отже, їхній відносно невеликий робочий ресурс і значні втрати енергії. [0005] Найближчим аналогом заявленого винаходу, вибраним як прототип, є роторнопоршневий двигун внутрішнього згоряння, описаний у патенті Російської Федерації № 2174613, опублікованому 10.10.2001, який містить корпус з внутрішньою циліндричною порожниною й бічними кришками, при цьому корпус містить ротор-поршень, який концентрично встановлений у ньому й має бічні поверхні, радіальні виступи й радіальні заглиблення на периферійній поверхні корпусу, при цьому ротор-поршень утворює з корпусом сегментні порожнини, камери згоряння, які розташовані за межами циліндричної внутрішньої порожнини й сполучаються з останньою за допомогою впускних і випускних каналів, для яких передбачені керовані золотникові механізми; випускні й впускні канали; роздільні лопатки, встановлені з можливістю радіального переміщення в пазах корпусу й внутрішніх поверхонь бічних кришок між впускними й випускними каналами камер згоряння, при цьому лопатки контактують із периферійною поверхнею ротор-поршня, і лопатки утворюють із радіальними заглибленнями ротор-поршня, внутрішньою поверхнею циліндричного корпусуй бічними кришками корпусу робочі сегментні порожнини й з'єднані з механізмом управління. [0006] Недоліком такого двигуна є відносно низька надійність його конструкції, зокрема, через наявність ковзних роздільних лопаток. Установка ковзних лопаток сама пов'язана з труднощами в герметизації з'єднання. Через роботу двигуна за високих температур виникає температурна деформація його конструктивних елементів, а діючі навантаження приводять до виникнення додаткових деформацій, що в цілому приводить до виникнення складного напруженого стану елементів конструкції, у результаті чого кінцева геометрія ротора й ковзних лопаток змінюється й, таким чином, призводить до виникнення зазору між лопатками й ротором. [0007] Метою цього винаходу є створення малогабаритного й економічного роторнопоршневого двигуна внутрішнього згоряння, конструктивне виконання якого забезпечить його підвищені ККД, потужність і збільшений ресурс. Докладний опис винаходу [0008] Проблема вирішується тим, що розроблено роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння, який містить корпус із головною циліндричною порожниною, в якій концентрично встановлений ротор-поршень, при цьому на своїй периферійній поверхні ротор-поршень містить радіальні виступи й радіальні заглиблення, які разом із циліндричними внутрішніми стінками корпусу утворюють декілька замкнутих сегментних порожнин; камери згоряння, розташовані в бічних циліндричних порожнинах, виконаних за межами головної циліндричної порожнини й сполучених з останньою за допомогою впускних і випускних каналів, для яких передбачений керований золотниковий механізм, при цьому бічні циліндричні порожнини оснащені форсунками для подання палива й свічками запалювання; газорозподільні пристрої з впускними 1 UA 116183 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 й випускними каналами, при цьому в кожній бічній циліндричній порожнині встановлений бічний ротор; кожний бічний ротор має три порожнини з отворами крізь його бічну поверхню, при цьому передбачено таке рівномірне лінійне й кутове зміщення отворів відносно один одного, що як у бічній проекції ротора, так і в його осьовій проекції немає перетинання проекцій цих трьох отворів одна з одною. Термін "бічні циліндричні порожнини" слід розуміти як таке розташування вказаних порожнин щодо головної циліндричної порожнини, при якому осі всіх порожнин паралельні одна одній. [0009] При такому виконанні камер згоряння, які по суті являють собою порожнини бічного ротора з отворами крізь його бічну поверхню, нагнітання паливної суміші в кожен із отворів порожнин відбувається послідовно під час повороту бічного ротора. Коли в першу порожнину нагнітається паливна суміш, у другій порожнині, отвір якої герметизовано з відкритої сторони стінкою бічної циліндричної порожнини, в якій встановлено бічній ротор, здійснюється згоряння суміші, яка попередньо нагніталася, а з отвору третьої порожнини, в якій знаходяться продукти згоряння паливної суміші, здійснюється їхнє виведення. Таким чином, в одній з порожнин знаходиться паливна суміш, яка була попередньо нагнічена, в другій знаходиться запальна паливна суміш, а в третій – продукти згоряння паливної суміші. При такому виконанні камер згоряння і їхній роботі в протифазі паливна суміш згорає в невеликому об'ємі порожнини бічного ротора, що забезпечує її повне згоряння, за рахунок чого зменшуються втрати, а отже, підвищуються ККД і потужність двигуна. Виконання в бічному роторі саме трьох порожнин зумовлено тим, що у випадку меншої їхньої кількості паливна суміш не буде встигати згоряти повністю, і, таким чином, процес буде завершено в сегментній порожнині; крім того, завдяки такій конфігурації бічного ротора забезпечується відсутність мертвих точок під час роботи двигуна. Вказана кількість камер дозволяє забезпечити згоряння під час повороту бічного ротора на 240º, що приводить у результаті до повного згоряння палива. Крім того, саме така кількість камер дозволяє забезпечити їхнє найбільш рівномірне й узгоджене розташування по колу, а також синхронізацію роботи елементів двигуна, наприклад бічного ротора, керованого золотникового механізму тощо, без необхідності встановлення додаткових синхронізувальних елементів, які ускладнюють конструкцію двигуна й сприяють зниженню надійності його роботи. [00010] Збільшення кількості камер згоряння (у два рази в порівнянні з відомими конструкціями за рахунок виконання в бічному роторі трьох порожнин) дозволяє збільшити робочий об'єм, внаслідок чого підвищується потужність двигуна. [00011] Найбільш прийнятна форма камер згоряння, що являють собою порожнини бічного ротора з отворами крізь його бічну поверхню, вибирається дослідницьким шляхом на основі необхідності забезпечення умов для найбільш ефективного згоряння паливної суміші, що нагнітається в камери згоряння, а також на основі завдання забезпечення ефективної роботи заявленого роторно-поршневого двигуна внутрішнього згоряння. Так, наприклад, можливою є реалізація заявленого винаходу, за якою порожнина, що утворює камеру згоряння, має в цілому прямокутну форму. Також можливий варіант здійснення, в якому порожнина, що утворює камеру згоряння, має в цілому еліптичну форму, при цьому еліпс вертикально орієнтований в просторі таким чином, що його велика вісь паралельна осі бічного ротора. [00012] Крім того, описана конструкція роторно-поршневого двигуна внутрішнього згоряння має невеликі габаритні розміри в порівнянні з традиційним двигуном, оскільки в конструкції заявленого двигуна відсутні конструктивні елементи, необхідні для перетворення поступального руху поршня в обертальний рух колінчастого вала, оскільки головний робочий елемент заявленого двигуна є ротором, а отже, здійснює обертальний рух. Також конструкція роторнопоршневого двигуна внутрішнього згоряння характеризується відсутністю деталей, що працюють із різкими ударними навантаженнями, зниженням або відсутністю знакозмінних навантажень, що, у свою чергу, забезпечує збільшення експлуатаційного ресурсу двигуна. [00013] Переважним є такий варіант здійснення роторно-поршневого двигуна, в якому двигун містить ротор-поршень із 6 радіальними виступами і 6 радіальними заглибленнями, при цьому двигун містить 12 камер згоряння. Можливим є варіант здійснення, в якому вершини радіальних виступів з'єднані прямими лініями або в якому радіальні заглиблення мають криволінійну конфігурацію. Такий варіант здійснення двигуна забезпечує його оптимальні робочі характеристики. [00014] Кожний газорозподільний пристрій роторно-поршневого двигуна може бути виконаний у вигляді циліндричної порожнини, яка відкрита в головну циліндричну порожнину за рахунок проходження крізь неї впускних/випускних каналів. Крім того, кожний газорозподільний пристрій містить шнековий ротор, встановлений із можливістю обертання без зупинок і розділений на три частини, дві з яких призначені для нагнітання в головну циліндричну порожнину свіжого повітря, а третя – для відведення відпрацьованого газу. 2 UA 116183 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [00015] Також можливий такий варіант здійснення заявленого винаходу, в якому кожний газорозподільний пристрій виконаний у вигляді пари циліндричних порожнин, які відкриті в головну циліндричну порожнину за рахунок проходження крізь неї впускних/випускних каналів, при цьому в одній циліндричній порожнині встановлено пристрій для нагнітання свіжого повітря, а в іншій – пристрій для відведення відпрацьованого газу. [00016] Такими пристроями можуть бути, наприклад, шнекові ротори, турбіни або інші засоби, застосовувані в цій галузі. Рух відпрацьованого газу по випускним каналам газорозподільних пристроїв може бути повністю або частково обмежений шляхом повороту випускного маятника, встановленого в спеціально виконаній в корпусі двигуна порожнині, яка має конфігурацію, що відповідає конфігурації випускного маятника. У корпусі випускного маятника виконані канали для відпрацьованого газу, призначені для зниження тиску гарячого відпрацьованого газу, що заповнює відповідні робочі порожнини перед його відведенням, а також для якнайшвидшого відведення газу. Рух газів по впускним каналам газорозподільних пристроїв (герметизація газорозподільного пристрою) може бути повністю або частково обмежений безпосередньо бічною поверхнею ротора-поршня. Такий варіант здійснення заявленого технічного рішення дозволяє забезпечити високоякісне й своєчасне видалення продуктів згоряння паливної суміші (відпрацьованого газу) з камер згоряння, що, у свою чергу, дозволяє забезпечити гарні умови згоряння паливно-повітряної суміші в камері згоряння, а отже, збільшення енергетичної ефективності двигуна в цілому. Крім того, описаний варіант здійснення дозволяє забезпечити примусову подачу повітря (при цьому повітря стискається), що сприяє збільшенню теплоти згоряння у відповідній робочій камері, що, у свою чергу, сприяє збільшенню потужності заявленого двигуна. [00017] Прийнятним є такий варіант здійснення заявленого винаходу, в якому керований золотниковий механізм містить поворотний маятник, вал поворотного маятника й десмодромний механізм поворотного маятника. У корпусі поворотного маятника виконані три канали для пропускання продуктів згоряння паливної суміші, розташовані таким чином, що положення кожного з каналів відповідає положенню камер згоряння, виконаних у вигляді порожнин з отворами в бічній поверхні бічного ротора, тобто для каналів передбачене рівномірне лінійне зміщення відносно один одного, і вони не перекривають один одного в бічній проекції ротора. Також у корпусі поворотного маятника виконані три канали для пропускання стиснутого повітря в камери згоряння, при цьому канали розташовані таким чином, що положення кожного з каналів відповідає положенню камер згоряння, виконаних у вигляді порожнин з отворами в бічній поверхні бічного ротора, тобто для каналів передбачене рівномірне лінійне зміщення відносно один одного, і вони не перекривають один одного в бічній проекції ротора. При цьому канали для пропускання продуктів згоряння паливної суміші й канали для пропускання стиснутого повітря розташовані відносно один одного таким чином, що забезпечується їхнє рівномірне кутове зміщення відносно один одного і їхнє перекриття один одного в бічній проекції ротора. Такий варіант здійснення заявленого винаходу дозволяє забезпечити примусовий рух поворотного маятника, що дозволяє запобігти зношенню ротора, яке може виникнути в результаті ударів маятника по поверхні ротора. Наявність каналів для пропускання продуктів згоряння паливної суміші дозволяє забезпечити зниження тиску гарячого відпрацьованого газу, що заповнює відповідні робочі порожнини, і швидке відведення газу через газорозподільний пристрій. Наявність каналів для пропускання стиснутого повітря в камери згоряння дозволяє узгодити швидкість подачі свіжої порції повітря з роботою камери згоряння для забезпечення найбільш ефективного утворення суміші в кожній з робочих камер. [00018] Більш докладно винахід пояснюється з посиланням на графічні матеріали, на яких показаний ілюстративний варіант здійснення двигуна з шістьма робочими сегментними порожнинами й дванадцятьма камерами згоряння, розташованими в чотирьох бічних циліндричних порожнинах, а також бічний ротор з виконаними в ньому трьома порожнинами: [00019] фіг. 1 – перший варіант здійснення двигуна в поперечному перерізі; [00020] фіг. 2 – другий варіант здійснення двигуна в поперечному перерізі; [00021] фіг. 3 – загальний вид бічного ротора; [00022] фіг. 4 – загальний вид бічного ротора; [00023] фіг. 5 – схематичні зображення положення трьох порожнин бічного ротора залежно від кута повороту бічного ротора відносно його початкового положення. [00024] фіг. 6 – загальний вид поворотного маятника керованого золотникового механізму. [00025] Двигун складається з корпусу 1, що являє собою статор, з головною циліндричною порожниною й бічними кришками (не показані) (фіг. 1, фіг. 2). Циліндрична порожнина корпусу 1 містить ротор-поршень 2, що концентрично встановлений у ній і має бічні поверхні, радіальні виступи 3 й радіальні заглиблення 4. Бічні поверхні ротор-поршня 2 щільно прилягають до 3 UA 116183 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бічних кришок корпусу 1 статора, а радіальні виступи 3 ротор-поршня 2 щільно прилягають до внутрішніх циліндричних стінок головної циліндричної порожнини корпусу 1 статора. Радіальні виступи 3 й радіальні заглиблення 4 разом із внутрішніми стінками корпусу 1 утворюють замкнуті сегментні порожнини 5. У корпусі 1, поза його головною циліндричною порожниною рівномірно розташовані по колу чотири бічні циліндричні порожнини 6, які сполучаються з останньою за допомогою впускних і випускних каналів 7 і 8 для подання паливно-повітряної суміші й відведення відпрацьованого газу відповідно. У бічних циліндричних порожнинах 6 встановлені бічні ротори 9, при цьому порожнини 10 з отворами утворюють камери згоряння. На фіг. 1 представлений варіант здійснення заявленого рішення, де в корпусі 1 виконані впускні 11 й випускні 12 канали, які розташовані поза його головною циліндричною порожниною, а також попарно й рівномірно розташовані по колу в корпусу 1 між бічними циліндричними порожнинами 6. Обидва канали сполучаються з камерою 13, яка під'єднана до турбокомпресора (не показаний) і в якій встановлено шнековий ротор 14. [00026] Є можливим такий варіант здійснення заявленого рішення, в якому в корпусі 1 передбачені газорозподільні пристрої, розташовані поза його головною циліндричною порожниною й виконані у вигляді пари циліндричних порожнин, при цьому в одній із них встановлено пристрій 15 для нагнітання свіжого повітря, а в іншій — пристрій 16 для відведення відпрацьованого газу, при цьому вказані порожнини відкриті в головну циліндричну порожнину за допомогою впускних 17 і випускних 18 каналів відповідно. [00027] У пазах корпусу 1, між впускним 7 і випускним 8 каналами встановлені з можливістю обертання золотникові механізми 19, кожен з яких містить поворотний маятник 20, вал 21 поворотного маятника (фіг. 6) і десмодромний механізм поворотного маятника (не показаний). У поворотному маятнику виконані три канали 22 для пропускання продуктів згоряння паливної суміші й три канали 23 для пропускання стиснутого повітря в камери згоряння. Крім того, у випускних каналах 12 і 18 газорозподільних пристроїв передбачені випускні маятники 24, при цьому корпуси маятників містять вихлопні канали (не показані). [00028] Разом із радіальними заглибленнями 4 ротор-поршня 2, внутрішніми циліндричними стінками (внутрішньою поверхнею) корпусу 1 і бічними кришками корпусу вказані золотникові механізми 19 розділяють сегментні порожнини 5 на дві частини. [00029] Керування золотниковими механізмами 19 здійснюється за допомогою десмодромного механізму, який здійснює їхній поворот у залежності від кута повороту роторпоршня 2, щоб вони ковзали по радіальним виступам 3 і радіальним заглибленням 4 роторпоршня 2 й забезпечували розділення двох сусідніх частин сегментних порожнин 5, утворених замкнутими сегментами, з мінімальними витоками. Зрозуміло, що всі елементи, які забезпечують розділення сусідніх сегментних порожнин 5, забезпечені ущільненнями, які в цій заявці не розглядаються й не описуються. [00030] Крім того, двигун оснащений звичайними системами для забезпечення його роботи: системою подачі палива, або карбюраторною, або інжекційною; системою змащення; системою електрозабезпечення; вихлопною системою й іншими стандартними для двигуна внутрішнього згоряння системами й пристроями, які в цій заявці не описані. [00031] Нарешті, описана конструкція може бути блоком двигуна, що складається з декількох таких блоків, що мають загальний вал і загальні системи забезпечення, а саме двигун може складатися з роторно-поршневих блоків, привідних блоків і з'єднувальних блоків, тобто можливим є двохроторний двигун, чотирироторний двигун, шестироторний двигун і восьмироторний двигун. З'єднувальний блок двигуна може бути виконаний багатогранним, при цьому інші відповідні блоки двигуна приєднані до кожної з його граней. [00032] На фіг. 3 і фіг. 4 зображений бічний ротор 9, що має три порожнини 10 — 25 (не показано), 26 і 27 — з отворами, виконаними крізь його бічну поверхню. Отвори мають таке рівномірне лінійне й кутове зміщення відносно один одного, що проекції цих трьох отворів не перетинаються одна з одною як у бічній проекції ротора, так і в його осьовій проекції. Отвори зміщені відносно один одного за вертикальною віссю на висоту одного отвору. [00033] На фіг. 5 схематично зображені положення трьох бічних порожнин 10 бічного ротора 9 — 25, 26 і 27 — у залежності від повороту бічного ротора 9 відносно його початкового положення. [00034] У положенні I бічного ротора 9 у порожнину 25 здійснюється нагнітання паливної суміші, тоді як у порожнині 26 здійснюється його стискання, а в порожнині 27 – його згоряння за постійного об'єму. Після повороту ротора на 120 градусів у порожнині 25 відбувається стискання, у порожнині 26 відбувається згоряння за постійного об'єму, а в порожнині 27 відбувається робочий хід. Після повороту ротора ще на 120 градусів у порожнині 25 4 UA 116183 C2 5 10 15 20 25 відбувається згоряння за постійного об'єму, у порожнині 26 відбувається робочий хід, а в порожнині 27 відбувається стискання. [00035] У спрощеному представленні робота заявленого роторно-поршневого двигуна внутрішнього згоряння здійснюється наступним чином. Ротор-поршень 2 обертається в циліндричній порожнині корпусу 1, при цьому золотникові механізми 19 ковзають по виступам 3 і заглибленням 4 ротор-поршня, у результаті чого об'єми всіх сегментних порожнин циклічно змінюються від мінімального значення до максимального. [00036] У порожнину бічного ротора 9, розташованого в бічній циліндричній порожнині 6 корпусу 1, через впускний канал 7, з сегментної порожнини 5, розташованої вище за потоком відносно бічної циліндричної порожнини 6, нагнітається повітря. У цей час вказана порожнина бічного ротора 9 не сполучена з випускним каналом 8, тобто в цій порожнині здійснюється такт стискання. Коли об'єм цієї сегментної порожнини 5 наближається до мінімального, тобто після завершенні такту стискання, бічний ротор 9 здійснює поворот на 120º, при цьому в указаній порожнині бічного ротора 9, яка замикається стінкою бічної циліндричної порожнини 6, відбувається згоряння паливної суміші за постійного об'єму. Після повороту бічного ротора 9 ще на 120º відбувається робочий хід, і вказана порожнина, що містить продукти згоряння, сполучається з випускним каналом 8, через який відбувається відведення відпрацьованого газу. Те ж саме одночасно відбувається в двох інших порожнинах бічного ротора 9 зі зміщенням на один такт. Продукти згоряння під тиском подаються через випускний канал 8 у сегментну порожнину 5, розташовану нижче за потоком відносно золотникового механізму 19, де завдяки тангенціальній складовій тиску продуктів згоряння виникає крутний момент, що прикладається до ротор-поршня 2. Інакше кажучи, у вказаній сегментній порожнині 5 здійснюється робочий хід. Таким чином, заявлений винахід являє собою малогабаритний і економічний роторнопоршневий двигун внутрішнього згоряння, конструктивне виконання якого забезпечує його підвищені ККД, потужність і збільшений ресурс. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 55 60 1. Роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння, який містить корпус із головною циліндричною порожниною, в якій концентрично встановлений ротор-поршень, при цьому на своїй периферійній поверхні ротор-поршень містить радіальні виступи й радіальні заглиблення, які разом із циліндричними внутрішніми стінками корпусу утворюють декілька замкнутих сегментних порожнин; камери згоряння, розташовані в бічних циліндричних порожнинах, виконаних за межами головної циліндричної порожнини й сполучених з останньою за допомогою впускних і випускних каналів, для яких передбачений керований золотниковий механізм, при цьому бічні циліндричні порожнини оснащені форсунками для подання палива й свічками запалювання; газорозподільні пристрої з впускними й випускними каналами; який відрізняється тим, що в кожній бічній циліндричній порожнині встановлений бічний ротор; кожний бічний ротор має три порожнини з отворами крізь його бічну поверхню, при цьому передбачене таке рівномірне лінійне й кутове зміщення отворів відносно один одного, що як у бічній проекції ротора, так і в його осьовій проекції немає перетинання проекцій цих трьох отворів одна з одною. 2. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що містить ротор-поршень із 6 радіальними виступами й 6 радіальними заглибленнями, а також 12 камер згоряння. 3. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що кожний газорозподільний пристрій виконаний у вигляді циліндричної порожнини, яка відкрита в головну циліндричну порожнину за рахунок проходження крізь неї впускних/випускних каналів. 4. Двигун за п. 3, який відрізняється тим, що кожний газорозподільний пристрій містить шнековий ротор, встановлений з можливістю обертання без зупинок, при цьому випускний канал оснащений поворотним випускним маятником. 5. Двигун за п. 1, який відрізняється тим, що керований золотниковий механізм містить поворотний маятник, вал поворотного маятника й десмодромний механізм поворотного маятника. 6. Двигун за п. 5, який відрізняється тим, що в корпусі поворотного маятника виконані три канали для пропускання продуктів згоряння паливної суміші й три канали для пропускання стиснутого повітря в камери згоряння, при цьому для каналів із кожної групи передбачене рівномірне лінійне зміщення відносно один одного, і вони не перекривають один одного в бічній проекції ротора. 5 UA 116183 C2 7. Двигун за п. 6, який відрізняється тим, що канали для пропускання продуктів згоряння паливної суміші й канали для пропускання стиснутого повітря розташовані відносно один одного таким чином, що має місце їхнє рівномірне кутове зміщення відносно один одного і їхнє перекриття один одного в бічній проекції ротора. 6 UA 116183 C2 7 UA 116183 C2 8 UA 116183 C2 Комп'ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюRotor-piston internal combustion engine
Автори російськоюYaroshenko, Viktor Prokopovych, Iaroshenko, Viktoriia Viktorivna
МПК / Мітки
МПК: F02B 53/04, F01C 1/46, F02B 55/14
Мітки: роторно-поршневий, двигун, внутрішнього, згоряння
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-116183-rotorno-porshnevijj-dvigun-vnutrishnogo-zgoryannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння</a>