Роторно-лопатевий двигун брежнєва

Роторно-лопатевий двигун, який містить корпус з камерами згоряння, вал, на якому розташовано ротор з лопатями, що утворюють з внутрішньою порожниною корпуса робочу камеру, системи постачання повітря, подачі палива, вих лопу, який відрізняється тим, що контактні поверхні корпуса та ротора виконані сферичними, при цьому лопаті ротора розташовані у діаметральній площині сферичного ротора та розміщені в кільцевій порожнині корпуса, а між півсферами корпуса розташовано рухливий диск з вікнами, що відхилений від осі ротора, при цьому на зовнішньому ребрі диска виконано зуби, які за допомогою проміжної зубчатої передачі зв'язані з валом ротора Винахід відноситься до галузі двигунобудування, а саме, до роторно-лопатевих двигунів внутрішнього згоряння, які можуть бути використовувані у енергетичних установках Відомо про роторний двигун внутрішнього згоряння лопатевого типу (патент РФ №2028476 F02B53/00, 1993р), який містить порожній корпус, торцеві кришки, циліндричний ротор з пазами та лопатями, встановленими у пазах з можливістю з во ротно-поступового руху, камеру згоряння, свічу запалювання, системи підводу палива, повітря та відводу відпрацьованих газів Під час роботи цього двигуна лопаті беруть участь у складному русі обертання навколо осі корпуса, торцевих кришок і ротора та у зворотно-поступовому русі відносно пазів ротора корпуса і торцевих кришок При цьому зносу піддаються усі поверхні лопаток, що приводить до погіршення ущільнення робочої камери Крім того, наявність з во ротно-поступового руху у обертових елементів двигуна погіршує динаміку двигуна виконують роль лопатей РОЗДІЛОВІ клапани, встановлені в корпусі біля кожної камери згоряння для розділення двох роторних просторів, рухаються з во ротно-поступ о во по вигнутій поверхні ротора У порівнянні з попередньою конструкцією у двигуна за патентом WO 01/48359 вдалося позбутися з во ротно-поступового руху лопатей При цьому зворотно-поступовий рух перенесено на елементи конструкції корпусу Це привело до появи інших негативних явищ пружинні елементи, які входять до складу клапанів, здійснюючи зворотний рух, при великій швидкості обертання ротора через інерцію не встигають повністю спрацьовувати і не забезпечують надійного розділення роторних просторів, що у решті веде до зниження коефіцієнта корисної дії двигуна Наявність зворотнопоступового руху у елементів корпусу приводить до коливань корпусу двигуна Найбільш близьким по технічній сутності є роторний двигун за патентом РСТ WO 01/48359, МПК7 F02B53/00, 2000р Конструкція цього двигуна містить корпус ротора, який складається з роторного простору та камер згоряння, більш однієї, які знаходяться у безпосередній близькості від роторного простору, клапанів розширення для контролю проходу між роторним простором, трубопроводу підводу повітря та клапанів компресм-вихлопу для контролю проходу між роторним простором та вихлопною трубою Ротор має вигнуті ділянки, які У основу винаходу поставлено задачу створення роторно-лопатевого двигуна внутрішнього згоряння, у якого зміна конструкції двигуна забезпечує відсутність зворотно-прступового руху основних робочих елементів та завдяки цьому з'явилась можливість позбавитись коливань елементів конструкції Поставлена задача вирішується тим, що у роторно-лопатевому двигуні внутрішнього згоряння, який містить корпус з камерами згоряння, ротор з лопатями, що утворюють з внутрішньою порожниною корпусу робочу камеру, згідно з винаходом, контактні поверхні корпуса та ротора виконані сферичними, при цьому лопаті ротора закріплені 00 о (О ю на сферичному роторі у діаметральній його площині, та розміщені в кільцевій порожнині корпуса, а між півсферами корпуса розташовано рухливий диск з вікнами, що відхилений від осі ротора, при цьому на зовнішньому ребрі диска виконано зуби, які через систему проміжної зубчатої передачі зв'язані з валом ротора У пропонованій конструкції роторнолопатевого двигуна внутрішнього згоряння відсутні деталі, які здійснюють зворотно-поступовий рух Таке технічне рішення дозволяє позбавитись зносу контактуючих поверхонь при зворотнопоступовому русі та за своїми позитивними якостями наближається до турбін На фіг 1 - 3 представлена конструкція роторно-лопатевого двигуна внутрішнього згоряння На фіг 1 представлений розріз двигуна уздовж вала ротора (вид збоку) На фіг 2 представлений розріз двигуна уздовж ротора (вид зверху) На фіг З представлений розріз поперек вала ротора Двигун містить декілька основних частин корпус 1 двигуна, у внутрішній порожнині якого знаходиться сферичний ротор 2, жорстко посаджений на вал 3 На сферичному роторі у діаметральній його площині на рівних кутових відстанях одна від іншої розміщені лопаті 4, більш однієї Лопаті розміщені у робочому просторі, виконаному у корпусі двигуна у вигляді кільцевого каналу 5 Суміжні поверхні каналу 5 та лопатів знаходяться у щільному ковзному контакті Диск 6 з вікнами 7 розташований у діаметральній площині ротора 2, за рахунок своєї товщини створює щільний ковзний контакт з поверхнею сферичного ротора 2, та відхилений від осі вала 3 на деякий кут, який залежить від розмірів вала Диск 6 на зовнішньому ребрі має зуби 8, які входять у зачеплення з шестернею 9 на валу 3 ротора 2 за допомогою проміжної зубчатої передачі (на фігурі не показано) Передаточне відношення цієї зубчатої передачі забезпечує абсолютну рівність кутових швидкостей ротора 2 та диска 6 для безперешкодного проходження лопаток 4 через вікна 7 при обертанні ротора Передаточне відношення визначається за формулою N = M/m, де М - КІЛЬКІСТЬ зубів диска 6, m - КІЛЬКІСТЬ зубів шестерні 9 Передаточне відношення передачі може біти і іншим, але КІЛЬКІСТЬ вікон 7 у диска 6 повинна забезпечити безперешкодне проходження лопаток 4 при обертанні ротора 2 Корпус 1 двигуна виконано з двох півкорпусів, з'єднаних між собою за до 56018 помогою фланцевого з'єднання 10, яке забезпечує щільний ковзний контакт суміжних поверхонь півкорпусів та диска 6 До камери згоряння 11 приєднаний трубопровід компресії 12 та трубопровід подачі палива 13 У камері згоряння 11 розташовано свічу запалювання 14 Камера згоряння 11 сполучається з робочою порожниною корпуса за допомогою каналу 15 У корпусі виконано канали відводу відпрацьованих газів 16 Камера згоряння 11 та системи двигуна (паливна, повітропостачання, вихлопу) можна використати такими, як у прототипу Як зубчату передачу можна використати конічну передачу Двигун працює так При обертанні ротора 2 лопаті 4 рухаються усередині кільцевої порожнини 5 корпуса 1 Завдяки точному передаточному відношенню проміжної передачі забезпечується рівність кутових швидкостей диска 6 та ротора 2, лопаті якого, таким чином, безперешкодно проходять через вікна 7 диска 6 У певний момент (фігЗ) лопать, здійснюючи рух по каналу 5, наближається до диска 6 та стискає повітря перед собою Через канал компресії 12 стиснуте повітря подається в камеру згоряння 11, створюючи таким чином компресію газової суміші в камері згоряння 11 У подальшому обертанні ротора, у певний момент, вікно 7 почне відкривати прохід для лопаті 4 в каналі 5 Після того, як лопать 4 безперешкодно пройде площину диска, прохід за нею почне закриватись диском 6 Через канал 13 паливо подається у камеру згоряння 11 В момент повного перекриття диском 6 каналу 5, від іскри СВІЧІ запалювання 14 відбувається запалювання горючої суміші у камері згоряння 11 Через канал 13 робочий газ заповнює робочу порожнину ротора за лопаттю 4, створюючи тиск в роторному просторі У замкнутому просторі, утвореному лопаттю 4, стінками каналу 5, ротором 2 та диском 6, робочий газ, що розширюється, змушує лопать продовжувати рух по каналу 5 При подальшому обороті ротора (фігЗ) відпрацьовані гази виводяться через канал 16 Такі ж самі процеси відбуваються і у другій частині робочого простору Цикл повторюється Синхронізація подачі стиснутого повітря, палива, запалювання та відводу відпрацьованих газів досягається роботою ВІДПОВІДНИХ клапанів у системах двигуна (не показані) Таким чином, у запропонованій конструкції двигуна вдалося позбавитись деталей, які мають зворотно-поступовий рух, що має позитивно позначитись на динаміці двигуна у цілому та на підвищенні коефіцієнта корисної дії 56018 Фіг.2 Фіг.З Підписано до друку 05.05.2003 р. Тираж 39 прим. ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул. Артема, 77, м. Київ, 04050, Україна (044)236-47-24