Роторний поршневий двигун

1. Роторний поршневий двигун, що включає засоби для спалювання паливної суміші, поршневі камери, ресивер для акумулювання повітря, вал, який відрізняється тим, що поршневі камери виконані як компресорна і привідна камери у тороїді прямокутного перерізу, утвореному двома співвісними циліндрами і двома паралельними торцевими поверхнями, зовнішній циліндр і торцеві повер C2 2 85430 1 3 85430 Разом з двигунами Ф.Ванкеля автомобілі одержали печі допалювання, які не добавляють корисної роботи. Двигуни Ф.Ванкеля в 2-3 рази легші ніж чотиритактні двигуни з кривошипно-шатунним механізмом. Вони добре збалансовані, високооборотні. Аналог став зразком, який започатковував науково-дослідні роботи на вісімдесят років. Особливо пожвавилися ці роботи за останні 10-15 років. Аналогом даного винаходу є також роторний поршневий двигун А.Деєва, запропонований у 1999 році [2]. Тут використовують поршневі камери, утворювані двома ексцентричними циліндричними поверхнями. Обертовим є внутрішній масивний, обладнаний поршневими перетинками і камерами розширення робочого газу. А крім того поршневі камери заповнюються рідиною, роль якої полягає у передачі тиску на поршневі перетинки, підпресовці робочого заряду і ущільненню рухомих щілин. Недоліком двигуна Деєва є необхідність розміщення осі вала вздовж вертикалі, занурення поршневих камер у рідину, робота ротора у рідині. Але зроблено приклад застосування рідин для ущільнення. Прототипом даного винаходу служить роторний двигун, який використовує тороїд колового перетину як циліндри і циліндричні дугові поршні, закріплювані на диски ротора. Поршневі камери утворюються зрізами дуг поршня [3]. Прототип вперше заставив обертатися поршневу камеру разом з валом. Прототип використовує ущільнення поршнів чотиритактних кривошипно-шатунних двигунів у двигунах роторних. Прототип усуває тригранники ротора з ножами на ребрах, і вносить нові проблеми: технологічності і забезпечення повних паливних циклів. Недоліком прототипу є тихо хідність, тому що рух поршневої перетинки по радіусу пов'язаний з ударами поршневих перетинок. Прототип не вирішує значної кількості проблем, пов'язаних з роторними двигунами. Не вирішується проблема об'єму поршневих камер. Поршні, закріплені на обертовому диску, обмежуються і по швидкості і по розміру. Маса зосереджена на значному радіусі, розривні зусилля великі. Напрям руху поршневих перетинок викликає удари. Прототип не вирішує задач приготування паливного заряду. І аналоги, і прототип, і двигуни з кривошипношатунними механізмами зіткнулися з проблемою спалювання палив у поршневих камерах. В сучасних двигуна х третя частина відпрацьованих газів повертається в двигун для повторного допалювання. Пошук нових форм камер горіння не закінчений. Появилось нове фільтраційне горіння, яке забезпечує сучасним вимогам економічності і екологічності. Для реалізації цього горіння потрібні нові камери спалювання і більші поршневі камери розширення. Реактивні двигуни і газові турбіни реалізують прямоточні системи руху газового заряду. 4 Чотиритактні двигуни з кривошипношатунними механізмами використовують одну сторону поршня і потребують 720° (4p) обороту вала для повного циклу. Двигун Ф.Ванкеля, аналоги і прототип також використовують цю схему приготування паливного заряду. Роторні поршневі двигуни по даному винаходу використовують дві сторони поршневої перетинки і це дозволяє усун ути недоліки прототипу і аналогів. Парові і газові турбіни, турбореактивні двигуни досягли великих успіхів. Транспорт потребує двигунів потужністю до 104кВт на швидкості до 36тис.обертів/хв., при використанні 2 підшипників на валу. Даний винахід усуває відмічені недоліки аналогів і прототипу. Це досягнуто тим, що: 1. Роторний поршневий двигун, що має пристрої для приготування і спалювання паливної суміші, поршневі камери для стиснення, ресивер для акумулювання повітря, камери розширення газів, який відрізняється тим, що компресорні і привідні поршневі камери виконані у тороїді прямокутного перетину, утворюваному двома співвісевими циліндрами і двома паралельними торцевими поверхнями, зовнішній циліндр і торцеві поверхні належать статору, внутрішній циліндр тороїда з'єднаний з валом і наділений двома діафрагмами, що перетинають тороїд по радіусу, утворюють дві автономні поршневі камери, в які входять секторальні, шихтовані, притиснуті до діафрагми, рухливі в напрямі осі вала поршневі перетинки, і проміжну камеру протитиску з лопатями і кільцем мастильноїрідини, відцентрові сили якої створюють протитиск і ущільнюють поршневі камери по зовнішньому периметру, а внутрішня перетинка у кожній поршневій камері виконана за допомогою зони дотику діафрагм до торців, просторовий фазовий кут яких визначається робочими тисками, а поршневі камери використані у сталому чи періодичному режимі компресора чи приводу і обладнані запірними чи перепускними клапанами і свічками запалювання чи інжекторними пристроями подачі палива. 2. Роторний поршневий двигун по п.1, який відрізняється тим, що комбінований двигун має об'єднані спільним теплообмінником камеру спалювання, ресивер, водяний бак і глушник. Суть винаходу пояснюють малюнки Фіг.1-7. При цьому: Фіг.1 Камера ротора. Фіг.2 Діафрагми ротора. Фіг.3 Розміщення лопатей, що скріплюють діафрагми. Фіг.4 Загальний вид роторного двигуна. Фіг.5 Розгортка камер, розміщення поршневих перетинок, напрями подачі робочого заряду. Фіг.6 Схема комбінованого двигуна з спільним теплообмінником. Фіг.7 Схема однотактного двигуна. Двигун використовує тороїд прямокутного перетину (Фіг.1), що утворюється двома циліндрами 6 і 40, які обмежуються паралельними площинами торців (поз.38 і 39). Внутрішній циліндр тороїда 6 5 85430 зв'язаний з валом двигуна 1. Поршневі камери утворюються за допомогою нерухомих стінок статора і рухомих діафрагм. Діафрагми 4 і 5 закріплені до ротора 6. Вони поділять тороїд на 3 камери: дві поршневі камери з поршневими перетинками 7 і одну камеру протитиску. Особливість конструкції діафрагм показано на Фіг.2. Діафрагми підходять до торців і мають сектор дотику до торців. Між собою діафрагми скріплені лопатями 35 і 36 (Фіг.3). Лопаті 35 поставлені на краях зон дотику. Лопаті 36 поставлені на перехідній гвинтовій частині (14) діафрагми. Таким розміщенням забезпечено кріплення магнітів на зонах дотику. Магнітне поле постійних магнітів дозволяє підвищити густин у магнітних рідин і цим підвищити робочі тиски. Лопаті на переходах 36 разом з лопатями 35 підвищують жорсткість діафрагм. На Фіг.4 приведено схему роторного двигуна, який виконано по технології електричних машин. Основою такої конструкції є підшипникові щити 3, які обхвачують ротор. Поршневі торцеві поверхні і зовнішній циліндр тороїда розточують з однієї установки. Зібрати такий двигун можна після перевірки розмірів: довжини роторного циліндра, глибини виточок у підшипникових щитках. Можлива інша технологія, яка застосовується в турбінах. При цьому виконується поздовжній розріз статора. Така конструктивна схема можлива. Але при малих розмірах, які дозволяють зібрати роторний двигун без додаткових пристосувань, більш вигідною є технологія електричних машин, яка різко зменшує число деталей. Довжина поршневої камери lПК=(2p-φз.д)rx r