Роторний двигун внутрішнього згорання лопаточного типу

Роторний двигун внутрішнього згорання лопаточного типу з безперервним згоранням паливоповітряної суміші, що містить корпус та ексцентри 3 ротора, забезпечуючи газорозподіл, паливоподачу у відповідності із робочим циклом двигуна. Ексцентричне розташування ротора в корпусі забезпечує необхідні зміну робочого об'єму між лопатками і ступінь стиснення, що обумовлена відношенням максимального об'єму між лопатками в момент закриття повітряного до мінімального об'єму в кінці стиснення. Зниження втрат на тертя і підвищення зносостійкості досягається шляхом виконання внутрішньої поверхні корпусу з антифрикційного термостійкого покриття, торцеві ущільнювальні шайби та лопатки виконані з вуглець-вуглецевого композиційного матеріалу. Основний недолік відомого роторного двигуна внутрішнього згорання лопаткового типу полягає в наступному. Під час роботи двигуна під дією відцентрової сили лопатки притиснуті зовнішніми торцевими поверхнями до поверхні корпусу. Однак сила притиснення всіх лопаток різна: найбільша при проходженні лопаток в областях камер подачі палива і займання паливоповітряної суміші, найменша - в областях камер випуску відпрацьованих газів і підведення повітря. Найбільша сила притиснення складається з двох складових - за рахунок примусового руху лопатки всередину паза через ексцентричність розташування ротора в корпусі двигуна і за рахунок збільшення тиску повітря на внутрішню торцеву поверхню лопатки внаслідок його стиснення. Найменшу силу притиснення лопатки зазнають через зменшення тиску повітря в пазу внаслідок його розширення. У результаті сила тертя зовнішньої торцевої поверхні лопатки в області контакту з поверхнею корпусу протягом циклу носить періодичний характер, викликаючи вібрації і знос поверхні, що знижує ресурс двигуна. Крім того, зниження притиснення лопаток до поверхні корпусу створює умови витоку робочого тіла в міжлопаткових камерах, що знижує ефективність роботи двигуна. Задачею запропонованої корисної моделі є створення такого роторного двигуна внутрішнього згорання лопаткового типу, в якому нове виконання пазів в їх торцевих областях, і виконання заодно антифрикційного покриття з демпфуючою властивістю на поверхні лопаток, що контактують з корпусом, дозволило б забезпечити герметичність міжлопаткових камер, усунути вібрації, знизити втрати на тертя і за рахунок цього підвищити ефективність і економічність роботи двигуна. Задача вирішується тим, що пази в торцевій області направлені до осі ротора та забезпечені сполучними каналами, а контактуюча з корпусом поверхня лопаток містить виконане заодно антифрикційне покриття з демпфуючою властивістю шляхом використання спеціальних наповнювачів у композиційному матеріалі лопаток при їх виготовленні. Виконання у торцевих областях пазів ротора з'єднувальних каналів і вміст антифрикційного покриття з демпфуючою властивістю на контактуючій з корпусом поверхні лопаток у взаємодії з іншими елементами невідомо і в заявленій корисній моделі виявляє нові властивості, що приводять до підвищення ефективності та економічності роботи двигуна. У запропонованому виконанні пазів, які 66418 4 з'єднані каналами в торцевій області та направлені до осі ротора забезпечують рівномірний розподіл тиску повітря у всіх пазах, знижуючи тиск на лопатки в області камер подачі палива і займання паливоповітряної суміші, одночасно підвищуючи тиск на лопатки в області камер випуску відпрацьованих газів і підведення повітря, що знижує вібрації і підвищує герметичність міжлопаткових камер. Рух повітря по сполучних каналах з пазів, які мають високий тиск і температуру, в пази з меншими тиском і температурою сприяє вирівнюванню температурного поля ротора. Крім того, виконання антифрикційного покриття з демпфуючою властивістю поверхні лопаток у динамічному контакті з корпусом знижує дисипативні втрати енергії, знос поверхні, вібрації, тим самим підвищується ефективність, економічність і, в цілому, ресурс двигуна. На кресленні показана схем перетину запропонованого роторного двигуна внутрішнього згорання лопаткового типу з безперервною подачею повітря, палива, що забезпечує безперервне згорання паливоповітряної суміші. Роторний двигун лопаткового типу містить корпус 1, ротор 2 з пазами під лопатки 3, кришки 4 з підшипниками, ущільнювальними газопаливними розподільними шайбами з системою наскрізних отворів, пази з'єднані каналами 5, антифрикційне покриття 6 з демпфуючою властивістю виконано на поверхні лопаток 3. Отвір 7 підведення палива, 8 і 9, відповідно, отвори підведення повітря і відведення відпрацьованих газів, місце свічки запалювання 10. Роторний двигун працює наступним чином. При запуску двигуна ротор 2 робить обертовий рух від стороннього джерела. Лопатки 3 під дією відцентрових сил, притиснуті до внутрішньої поверхні корпусу 1, переміщуються, а їх бічні торцеві поверхні, ковзаючи по поверхні кришок 4, поєднують по черзі міжлопатковий простір з отворами 7, 8 і 9. Через отвір 8 відбувається підведення повітря, паливо поступає через отвір 7, паливоповітряна суміш запалюється від свічки запалювання, розташованої на штатному місці 10 і, згораючи, перетворюється на робоче тіло. Завдяки ексцентричному розташуванню ротора 2 в корпусі 1 обсяг міжлопаткового простору збільшується, робоче тіло здійснює роботу і відпрацьовані гази відводяться через отвір 9. В міжлопаткових камерах послідовно відбуваються процеси випуску відпрацьованих газів, наповнення свіжим повітрям, стиснення, утворення паливо-повітряної суміші, її займання, згорання, розширення і випуск. За один оберт ротора в кожній міжлопатковій камері послідовно відбуваються ці процеси, утворюючи робочий цикл двигуна. Сполучні канали 5, в торцевій області пазів направлені до центра ротора 2, під час роботи двигуна забезпечують рівномірний розподіл тиску повітря на лопатки 3 в пазах за рахунок його вільного перетікання, що вирівнює силу притиснення лопаток 3 до поверхні корпусу 1, знижуючи вібрації і вирівнюючи температурне поле ротора 2. Антифрикційне покриття 6 з демпфуючою властивістю знижує тертя лопаток 3 в області контакту їх з поверхнею корпусу 1 під час руху і завдяки демпфуючій властивості цього шару за 5 безпечує надійну герметичність міжлопаткових камер. Наведене виконання роторного двигуна внутрішнього згорання лопаткового типу дозволяє за Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 66418 6 безпечити плавну роботу двигуна з високою ефективністю і економічністю. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601