Роторний двигун внутрішнього згорання

1. Роторний двигун внутрішнього згорання, що містить корпус з відсіком у вигляді паралельних циліндричних порожнин, що перетинаються, в яких на валах, що зв'язані синхронізуючою зубчастою передачею, встановлені силовий ротор, що має циліндричну поверхню з профільними виступами, перший та другий ротори-замикачі, що мають теж циліндричні поверхні з виїмками, при цьому ротори мають довжину, рівну довжині відсіку, крім того, на торцевих стінках корпусу виконані впускні та випускні вікна і канали, що з'єднують камери змінного об'єму, утворені поверхнями роторів та корпусу, з атмосферою або камерою згорання, яка оснащена свічкою запалювання, який відрізняється тим, що корпус має другий відсік циліндричних порожнин, що перетинаються, значно більшої, ніж перший U 1 3 цьому камера згорання виконана в тілі силового ротора і оздоблена випускним каналом, що виходить на бокову поверхню ротора, газорозподілення через впускний канал виконується клапаном, який виконаний в формі кільця, співвісного з силовим ротором, що закріплене на торцевій стінці корпуса та входить в круглий паз ротора, а газорозподілення через випускний канал камери згорання виконується клапаном в формі закритої з одного кінця трубки, що закріплена на торцевій стінці корпуса, за допомогою вікна на боковій поверхні, що розміщено на рівні впускного каналу камери згорання, при цьому в камерах згорання встановлено свічки запалювання, а в накопичувальних камерах - форсунки. Недоліками цього двигуна є складність конструкції, обумовлена наявністю клапанів, профільних та шевронних виступив і виїмок, не достатньо високі коефіцієнт корисної дії, який обумовлений втратами наповнення при всмоктуванні (з додатковим розширенням повітря від теплообміну з поверхнями камери всмоктування, які нагріті в попередньому циклі), роботи стискування повітря (з додатковим підвищенням тиску повітря за рахунок теплообміну з поверхнями камери стискування, які нагріті газами при попередньому розширенні), та роботи розширення (з додатковим зменшенням тиску газів за рахунок теплообміну з поверхнями камери розширення, які охолоджені при попередньому всмоктуванні), ресурс, в наслідок наявності механічного тертя між поверхнями виступів та виїмок, а також роторів, що мають не однакові діаметри контактуючих поверхонь. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення роторного двигуна внутрішнього згорання, в якому за рахунок зміни компоновки та введення додаткових відсіків, роторів та зміни їх форм, досягається спрощення конструкції, підвищення коефіцієнта корисної дії, ресурсу та технологічності виготовлення. Поставлена задача вирішується в роторному двигуні внутрішнього згорання, який містить корпус з відсіком в вигляді паралельних циліндричних порожнин, що перетинаються, в яких на валах, що зв'язані синхронізуючою зубчастою передачею, встановлені силовий ротор, що має циліндричну поверхню з виступами, і перший та другий роторизамикачі, що мають теж циліндричні поверхні з виїмками, при цьому ротори мають довжину рівну довжині першого відсіку порожнин, крім того на торцевих стінках корпусу виконані впускні та випускні вікна, і канали , що з'єднують камери змінного об'єму, утворені поверхнями роторів та корпусу, з атмосферою або камерою згорання, яка оснащена свічкою запалювання, згідно з корисною моделлю, додатково в корпусі введений другий відсік циліндричних порожнин, що перетинаються, значно більшої ніж перший відсік довжини, в ньому на продовженнях першого вала встановлено додатково другий силовий ротор, а на продовженні другого вала - другий ротор-замикач, діаметри циліндричних поверхонь всіх роторів однакові, при цьому між циліндричними поверхнями силового ротора та ротора-замикача не має зазору, довжини другого силового ротора та другого ротора 17836 4 замикача рівні довжині другої порожнини, виступи та виїмки мають плоскі бокові поверхні, що не можуть контактувати, а герметичність камер згорання в кінці стискування досягається перекриттям каналів виступами силового ротора та торцевими поверхнями роторів-замикачів, камера згорання, та свічка запалювання розташовані у корпусі стаціонарно, зубчаста передача використана додатково, як паливний насос. Застосування другого відсіку циліндричних порожнин, значно більшої ніж перший відсік довжини, і встановлення в ньому на подовжені першого валу додаткового силового ротора, а на продовженні другого валу - другого ротора-замикача, розміщення камери згорання стаціонарно у корпусі дають змогу всмоктування, стискування, згорання та розширення газів виконувати більш ефективно (без додаткових втрат роботи в наслідок теплообміну газів з поверхнями камер), що підвищує коефіцієнт корисної дії двигуна. Виконання силових роторів та роторівзамикачів такими, що мають однакові діаметри циліндричних поверхонь, а те, що поверхні виступів та виїмок механічно не можуть контактувати, усуває тертя в двигуні. Це підвищує ще й ресурс двигуна. Виконання виступів та виїмок з плоскими боковими поверхнями, а також те, що перші виконують функції газорозподілення, розміщення камери згорання, форсунки та свічки запалювання стаціонарно у корпусі, та застосування зубчастої передачі як паливного насосу, спрощує двигун та підвищує технологічність його виготовлення. Суть корисної моделі пояснює креслення, де зображені: на Фіг.1 - поперечний переріз А-А першого відсіку двигуна, на Фіг.2 - подільний переріз Б-Б двигуна, на Фіг.3...6 - фази газорозподілення першого відсіку, а на Фіг.7...10 - фази газорозподілення другого відсіку двигуна. Двигун містить корпус 1, що має плиту 2, в якій виконано перший відсік 3 циліндричних порожнин 4 і 5, що перетинаються, плиту 6, в якій виконано другий відсік 7 циліндричних порожнин 8 і 9, що теж перетинаються, плиту 10, в якій виконано камеру згорання 11, кришки 12 і 13. В осях циліндричних порожнин 4 і 8 встановлено вал 14, а в осях циліндричних порожнин 5 і 9 - вал 15, причому на валі 14 закріплені силові ротори 16 і 17, та перше зубчасте колесо 18, а на валі 15 - ротори-замикачі 19 і 20, та друге зубчасте колесо 18. Силові ротори 16 і 17 мають виступи 21 і 22, а ротори-замикачі 19 і 20 - виїмки 23 і 24 відповідно. Між циліндричними поверхнями порожнини 4, силового ротора 16, ротора-замикача 19, боковими поверхнями виступів 21, поверхнями кришки 12 та плити 10 утворюються змінні об'єми: нижній - всмоктування 25, верхній - стискування 26, а між аналогічними поверхнями порожнини 8, силового ротора 17, ротора - замикача 20, виступів 22, кришки 13 та плити 10 теж утворюються змінні об'єми: нижній - розширення 27, верхній - вихлопу 28. В камері згорання встановлено форсунку 29, яка живиться від шестеренчастого насосу утвореного з коліс 18, та свічку запалювання 30. Кришка 12 має вхідний отвір 31 та канал 32 зв'язку камери стискування 26 з 5 камерою згорання 11, а кришка 13 - вихлопні отвори 33 та канал 34 зв'язку камери згорання 11 з камерою розширення 27. Працює двигун таким чином (Фіг.1 і 2). Вал 14 двигуна обертається по годинниковій стрілці і, коли силовий ротор 16 обкочується з роторомзамикачем 19, а виступ 21 відкриває отвір 31 (Фіг.3), в зоні всмоктування 25 (Фіг.4) виникає розрідження і атмосферне повітря всмоктується в двигун через отвір 31, одночасно з цим в зоні стискування 26 повітря, всмоктане в попередньому циклі, стискується виступом 21 і по каналу 32 та виїмці 23 подається в камеру згорання 11. Потім виступ 21 починає входити в виїмку 23 (Фіг.5), а канал 32 перекривається виступом 21 і ротором 19, таким чином досягається герметизація камер стискування 26, розширення 27 і згорання 11 в перехідні фази (Фіг.6, 10). Після закінчення стискування в камеру згорання 11 подається паливо форсункою 29 і підпалюється свічкою 30. Під час горіння тиск газів зростає і вони з камери згорання 11 по каналу 34, коли перший відкривається виїмкою 24 та виступом 22 (Фіг.7), подаються в камеру розширення 27 (Фіг.8). Тиск газів діє на виступи 22 силового ротора 17 і виникає крутячий момент на валі 14, який рухає зубчаті колеса 18, силовий ротор 16, вал 15, ротори-замикачі 19, 20. Після частини оберту, близько 180 градусів, гази виходять в атмосферу через 17836 6 отвори 33 (Фіг.9). Крутячий момент двигуна передається споживнику за допомогою валу 14. Двигун може працювати і втому разі, якщо паливо-повітряна суміш буде подаватись, наприклад карбюратором, через вхідний отвір 31, при цьому форсунка 29 в камері згорання не встановлюється. Застосування другого відсіку циліндричних порожнин 7, більшої ніж перший відсік 3 довжини, і встановлення в ньому на подовжені першого валу 14 додаткового силового ротора 17, а на продовженні другого валу 15 - ротора-замикача 20, розміщення камери згорання 11 стаціонарно у корпусі 1 дають змогу всмоктування, стискування, згорання та розширення газів виконувати з більшою ефективністю (без додаткових втрат роботи внаслідок теплообміну з поверхнями камер), що підвищує коефіцієнт корисної дії двигуна. Виконання силових роторів 16, 17 та роторів замикачів 19, 20 такими, що мають однакові діаметри циліндричних поверхонь, а виступи 21, 22 перших та виїмки 23, 24, що не мають механічного контакту, усуває тертя в двигуні. Це підвищує ще й ресурс двигуна. Виконання виступів та виїмок з плоскими боковими поверхнями, а також те, що перші виконують функції газорозподілення, розміщення камери згорання, форсунки та свічки запалювання стаціонарно у корпусі, застосування зубчастої передачі як паливний насос, спрощує двигун та підвищує технологічність його виготовлення. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 17836 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601