Роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння

1. Роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння, з порожниною, розділеною принаймні на дві секції, одна з яких є компресорною, а інша робочою, у кожній секції встановлені жорстко закріплені на валу двигуна ротори-поршні, виконані у формі плоских кулачків із криволінійною робочою поверхнею, велика частина якої є циліндричною поверхнею, концентричною поверхні порожнини корпусу, а менша частина виконана у вигляді плавного виступ у, контактуючого з поверхнею порожнини корпусу, причому робоча поверхня роторів кінематично зв'язана з рухливими затворами, жорстко закріпленими на валах, рівнобіжних осі вала двигуна і установленими у впускному і випускному каналах корпусу, при цьому циліндрична поверхня затвора компресорної секції звернена проти, а ро A (54) РОТОРНО-ПОРШНЕВИЙ ДВИГУН ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ 40204 Площа поверхонь ребер 2 компресорної секції більша ніж площа ребер 3 робочої секції, завдяки більшій їх кількості та більшого розміру. На валу 4 двигуна з боку компресорної секції закріплений нагнітальний вентилятор 5 у напрямному кожусі 6, який має форму келиха з суцільною циліндричною поверхнею, що охоплює початок ребер охолодження 2 компресорної секції. Торцева стінка кожуха 6 має отвори 7 для входу повітря. Ребра охолодження 2 та 3 розташовані зі змінною відстанню, яка зменшується убік опуклого краю затвору 8 кожної секції двигуна. При роботі двигуна разом з валом 2 обертається і вентилятор 5, що всмоктує повітря через отвори 7 у кожусі 6 і завдяки його направляючій дії спрямовує його між ребрами 2 і 3. Тепло від ребер після цього передається повітрям у навколишнє середовище. Наведена сукупність особливостей у будові системи повітряного охолодження двигуна забезпечує наступне. Завдяки тому, що вентилятор 5 розташований з боку компресорної секції, її торцева стінка та ребра 2 обдуваються більш холодним повітрям, ніж ребра 3 робочої секції, на які повітря надходить підігрітим ребрами 2. Більш інтенсивному тепловіддаванню від компресорної секції сприяє і більша площа її ребер 2. Це вдало сполучається з різними вимогами до оптимального протікання тактів робочого циклу у відомому РПД. Тепловіддавання від компресорної секції в ньому повинно бути максимально можливим, що полегшує стиск робочого тіла, тобто зменшуються витрати енергії на це. Тепловіддавання ж від робочої секції повинно бути не більш необхідного для збереження міцністних властивостей матеріалів секції. Цим зберігається тепло для здійснення корисної роботи. Зменшення витрат енергії на стиск газів та збереження тепла для корисної роботи сприяє підвищенню ККД двигуна. Ребра охолодження 2 та 3, які розташовані зі змінною відстанню, що зменшується убік опуклого краю затвору 8 кожної секції двигуна сприяють тому, що деформація корпусів секцій зменшується. Порозумівається це наступним. Як і в будь-якого двигуна, у даного РПД температура уздовж його порожнин розподіляється нерівномірно. У компресорній секції вона збільшується в міру стиску робочого тіла, а в робочій - зменшується в міру розширення. Тому, первісна циліндрична форма порожнин двигуна порушується в результаті нерівномірного нагрівання, що може привести до погіршення герметичності порожнин. У запропонованому РПД більш гарячі частини корпусу мають більшу площу оребрення, а менш гарячі - меншу. Наведений нерівномірний розподіл ребер охолодження сприяє більш рівномірному розподілу температури по поверхнях корпусів секцій, що зменшить їхню температурну деформацію. Таким чином зменшуються умови для порушення форми порожнин секцій при нагріванні. Така конструкція забезпечує рівномірну зміну діаметра порожнин від нагрівання. З цієї позиції вигідна саме зазначена сукупність ознак і особливо поздовжнє розташування ребер, що забезпечують меншу жорсткість корпусу, ніж поперечні ребра, що при нагріванні викликали б більш нерівномірну деформацію корпусу. Необхідно було б робити ці ребра розрізними, що складніше. Поздовжні ребра практично не роблять опору деформації стінок секцій двигуна, при цьому в їхніх стінках не створюється неприпустимих термічних напруг і не виявляється помітного впливу на їхню форму. Таким чином, запропонований пристрій зовнішнього охолодження сприяє не тільки підвищенню ККД двигуна, але і збереженню його геометричних розмірів у необхідних для забезпечення нормальної працездатності межах при нагріванні та зміні температурного режиму. 2 40204 Фіг. 1 3 40204 Фіг. 2 4 40204 Фіг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5