Роторний двигун внутрішнього згорання

1 Роторний двигун внутрішнього згорання, що містить нерухомий корпус з робочою камерою, вихідний вал з ротором, лопатками, впускні та випускні отвори, який відрізняється тим, що для спрощення конструкції та підвищення ШВИДКОХІДНОСТІ робоча камера виконана у вигляді тора з кільцевою щілиною, в який встановлено з можливістю обертання ротор, виконаний у вигляді диска, а на останньому встановлені поршні у вигляді сегментів тора і в корпусі виконані радіальні пази, в які вміщені заслінки, встановлені з мож ливістю обертання та кінематично з'єднані з вихідним валом, і на зазначених заслінках виконані профільовані вирізи та встановлені противаги 2 Роторний двигун внутрішнього згорання за п 1, який відрізняється тим, що для підвищення надійності та ДОВГОВІЧНОСТІ на корпусі встановлені додаткові опори 3 Роторний двигун внутрішнього згорання за пп 1, 2, який відрізняється тим, що для підвищення потужності та зменшення нерівномірності ходу в корпусі СПІВВІСНО зазначенному ротору встановлено додатковий ротор і в корпусі виконані додаткові радіальні пази, в яких розміщені заслінкі основного ротора, а поршні додаткового ротора зміщені від Винахід стосується двигунобудування, зокрема, роторних двигунів внутрішнього згорання ВІДОМІ конструкції роторних двигунів, наприклад, А С 1684534 А1 СРСР, МПК F 02 В 53/00 Двигун внутрішнього згорання / С В Гуменюк (СРСР) - № 4423229/06 Заявлено 12 05 88 Опубл 15 10 91 Бюл № 38 - 8 с іл Двигун складається з корпусу, поршнів, механізму перетворення поступального переміщення поршнів у обертальний рух вихідного валу До основних недоліків цих двигунів слід віднести - складність конструкції через наявність механізму перетворення, що складається з ромбічного шарнірного механізму, синхронізуючих механізмів та механізму повороту кришок, - значні втрати потужності на тертя в елементах механізму перетворення, а також через нерівномірність ходу внаслідок зворотнопоступального руху поршнів, - втрату ШВИДКОХІДНОСТІ через нерівномірність ходу, - зниження надійності двигуна за рахунок великої КІЛЬКОСТІ елементів механізму перетворення Прототипом вибрано роторний двигун внутрішнього згорання (патент 1565352 A3 СРСР, МПК F02 В53/00 Роторний двигун внутрішнього згорання / Тай-Хе Янг (TW) - № 3955009/25-06 Заявлено ЗО 08 85 Опубл 15 05 90 Бюл № 18 4 с іл), який містить нерухомий корпус з профільованою робочою камерою, в якій на вихідному валу встановлено циліндричний ротор В радіальних пазах ротору розміщені розділяючі порожнисті лопатки, внутрішня поверхня яких створює камеру високого тиску, що з'єднана вхідним отвором зі зворотним клапаном, розміщеним у передній за напрямом обертання ротора СТІНЦІ, з порожниною всмоктування, та випускним отвором, що перекривається, у задній за напрямом обертання СТІНЦІ - з порожниною камери згорання для здійснення стиску суміші в камері високого тиску та подачі стиснутої суміші в камеру згорання В камері згорання знаходиться свічка запалювання, що здійснює запалювання стиснутої паливно-повітряної суміші Випускний отвір камери високого тиску виконано з можливістю його перекриття кромкою ротора носно поршнів основного ротора на кут с = р 360° 2п де п число поршнів СО Ю 59913 Для здійснення газообміну в корпусі двигуна передбачені впускне та випускне вікна, з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ колекторами До недоліків такого рішення можна віднести - відносну складність конструкції через трудомісткість профілювання та виготовлення внутрішньої порожнини нерухомого корпусу, складність виконання сполучення пазів ротора з розділяючими порожнистими лопатками і т і, - нерівномірність ходу за рахунок наявності зворотно-поступального руху лопаток та їх перебігу через профільовану частину робочої камери, - швидке спрацювання деталей в результаті тертя в місцях сполучення лопаток з робочою камерою (через високий тиск в місцях контакту за рахунок відцентрових сил та силового замикання) і ротором, - відносно малу ШВИДКОХІДНІСТЬ, яка обмежується кутами тиску в перехідних зонах від максимального діаметра робочої камери до мінімального діаметра Завданням винаходу, що пропонується, є спрощення конструкції двигуна, зменшення нерівномірності ходу, підвищення ШВИДКОХІДНОСТІ та питомої потужності, надійності та ДОВГОВІЧНОСТІ Технічний результат досягається за рахунок виконання робочої камери у вигляді тора з кільцевою щілиною, в якій встановлено, з можливістю обертання, ротор, виконаний у вигляді диска, а на останньому встановлені поршні у вигляді сегментів тора і в корпусі виконані радіальні пази, в яких розміщені заслінки, встановлені з можливістю обертання та кінематично з'єднані з вихідним валом і на зазначених заслінках виконані профільовані вирізи та встановлені противаги, а на корпусі розміщені додаткові опори заслінок В корпусі СПІВВІСНО зазначеному ротору може бути встановлений додатковий ротор і в корпусі виконані додаткові радіальні пази, в які вміщені заслінки основного ротора, а поршні додаткового ротора зміщені відносно поршнів основного ротора на кут Ф= 360° , де п - число поршнів На фіг 1,2,3,4 показаний загальний вигляд конструкції двигуна, що пропонується, на фіг 5, 6 виконання варіанту двигуна з додатковим ротором Двигун, що пропонується, складається з нерухомого корпусу 1, в якому виконана робоча камера у вигляді тора і кільцева щілина 16 В робочій камері розташовані поршні 2, закріплені в роторі З, який вміщено в кільцеву щілину 16 корпусу 1 Поршні 2 виконані у вигляді сегментів тора В корпусі 1 виконані радіальні пази 17, в які вміщені заслінки 5 Заслінки 5 встановлені на валах 8 з можливістю обертання і кінематично з'єднані з вихідним валом 7 і на заслінках розташовані противаги 6 На заслінках виконані профільовані вирізи 18, які дозволяють періодично перекривати поперечний отвір робочої камери На корпусі 1 встановлені додаткові опори 11 заслінок 5, що сприймають осьові навантаження В корпусі 1 виконані вихлопні вікна 19 В різьбових отворах кор пусу 1 кріпляться паливні 13 та повітряні 14 форсунки високого тиску та свічки запалювання 15 Пристрій, що пропонується, працює таким чином При запуску двигуна стартер (на схемі не зазначений) надає обертання валу 7 ротора 3 та валам 8 заслінок 5 При наближенні поршнів 2 до заслінок 5, останні знаходяться у положенні, зазначеному на фіг 2, і поршні 2 проходять через площини діаметрального перерізу заслінок 5 Після ТОГО, ЯК поршні пройдуть радіальний паз корпусу, заслінки 5, повертаючись, перекривають робочу камеру У початковій стадії віддалення поршнів від заслінок здійснюється подача повітря, впорскування палива через форсунки високого тиску 13 і 14 та підпалювання паливно-повітряної суміші свічками запалювання 15 Під час розширення газів поршні 2 під дією тиску переміщуються в робочій камері, обертаючи ротор 3 та вихідний вал 7 При подальшому русі поршнів відкриваються вихлопні вікна 19 і відбувається сполучення робочої камери з атмосферою та викид вихлопних газів Далі цикл повторюється самостійно без стартера Для зменшення нерівномірності ходу та підвищення потужності в корпусі виконують дві робочі камери, на валу 7 встановлюють додатковий ротор 4 і в корпусі 1 виконують радіальні пази для додаткової робочої камери, в якій розташовані заслінки 5 Поршні додаткового ротору зміщені відносно поршнів основного ротору на кут 360° Ф= , де п - число поршнів Потужність двигуна також залежить від компреси паливно-повітряної суміші в момент її спалаху Компресія в даній схемі двигуна може бути збільшена шляхом 1 Збільшення тиску повітря та палива, що подається, 2 Зменшення часу перекриття робочої камери заслінками, що досягається збільшенням кутової швидкості созас заслінок відносно кутової швидкості сових вихідного валу созас = соЕ п, де п КІЛЬКІСТЬ поршнів З Суміщення фази перекриття робочої камери заслінками і фази для подачі повітря та палива Двигун, що пропонується, по відношенню до аналогу та прототипу конструктивно більш простий та швидкохідний Надійність та ДОВГОВІЧНІСТЬ частково забезпечуються інтенсивним відбором тепла від двигуна за рахунок того, що заслінки взаємодіють з атмосферою Щоб запобігти дисбалансу заслінок 5, на них встановлені противаги 6 Осьові СИЛИ, ЩО ДІЮТЬ на заслінки під час роботи двигуна, сприймаються додатковими опорами заслінок Підвищена потужність забезпечується встановленням паралельно основному ротору додаткового ротора та відсутністю втрат на тертя під час зворотно-поступального переміщення лопаток в прототипі, зниженням нерівномірності ходу, підвищенням компресії паливно-повітряної суміші 10 Фіг 1 2 Фіг 2 59913 11 Фіг З А Фіг. 4, 1 59913 Фіг 5. J Фіг 6 Комп'ютерна верстка В Рябиця Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна