Роторний двигун

Рото рний дви гун , що місти ть корп ус, в яко м у вико нан і ци лі ндри чн ий о твір , пази , о тво ри для газоо бмін у і у ци лін дри чн ом у о творі вста новлений ро тор, в яком у виконані два виступи у вигляді ча стин ци ліндри чної пове р хні та дві заг либини , які обмежені оп ук лими кри вими по вер хнями , і в паза х корп усу встано влені заслін ки, які кінематично зв'язані з валом ро тора, і при його к утовом у переміщенні та син хронному радіальном у перемі щенні заслінок торе ц відпо відної заслінки сполучений з відповідною кривою повер хнею ро тора в залежності від йо го к уто во го полож енн я , і п ри цьом у п ор уч з суміжн ими сто рон ами за слінк и утвор ені кам ери змінн о го об'єму, в яких дви гун виконує цикли, бокови х сті нок, який ві дрізня ється тим, що в корп усі вико н ані ші сть паз і в та ші сть о творі в, кожен з яки х сполучений з пазом, і в паза х заслінки встанов лені п опар но і в кожній парі вони р оз та шо вані діаметрально-про тилежно - дві компресійні, дві розділюючі, дві упорні, причому в кожній заслінці виконана загли бина, і у циліндри чном у о творі корпусу біля кожної упорної заслінки виконана заглибина., які взаємно розташовані діаметрально-протилежно та дзеркально-симетрично у різних площинах, і в корпусі також виконані два вихлопні отвори, які взаємно розташовані діаметральнопротилежно та дзеркально-симетрично у різних площинах, і на кожному окремому виступі ротора, від перших крайок за напрямком їх обертання, виконана заглибина, які взаємно розташовані діаметрально-протилежно та дзеркально-симетрично у різних площинах, і при к утовом у переміщенні ротора та радіальному переміщенні заслінок торці кожної" заслінки відповідної пари сполучені з відповідними кривими поверхнями ротора в залежності ві д його к уто во го положення, і при цьому поруч з суміжними сторонами заслінок утворені камери змінного об'єму подвійні і симетричні в інтервалі "д", і при цьому відповідна камера з'єднана з відповідним отвором в пазі корпусу, і в камерах за один оберт ротора двигун виконує дванадцять циклів, причому на початку циклів стиснення заглибини на роторі не сполучені з вихлопними отворами у корпусі, а у кінці циклів стиснення вони сполучені з заглибинами у циліндричному отворі корпусу. CM о " о CD CM о Запропоноване технічне рішення відноситься до машинобудування, зокрема до принципу дії двигунів внутрішнього згорання, в яких енергія теплоти безпосередньо надає обертовий рух елементу, наприклад ротору, з якого знімають потужність і може бути використане в силови х агрега та х наземних, водних, повітряних транспортних засобів. Найбільш близьким до запропонованого рішення є двигун Колетті, оп убліковано в книзі "Роторно-поршневые двигатели вн утреннего сгорания", авторы: Г.С . Маджуга, В.Х. Подойницын, стор. 12...15, видавництво "Знание", Москва, 1964. Двигун Колетті складається з корпусу, у якому виконані циліндричний отвір, пази, отвори для газообміну і у циліндричному отворі встановлений ротор, в якому виконані два виступи у вигляді частин циліндричної поверхні та дві заглибини, які обмежені опуклими кривими поверхнями і а пазах корпусу встановлені заслінки - компресійна, розділююча, упорна і заслінки кінематично зв'язані з валом ротора і при його кутовому переміщенні та синхронному радіальному переміщенні заслінок торец відповідної заслінки спопучений з відповідною кривою поверхнею ротору в залежності від його кутового положення і при цьому поруч суміжних сторін заслінок є утворені камери змінного об'єму, в яких є виконані цикли двигуна, бокових стінок. Двигун Колетті працює таким чином. Ротору надають кутове переміщення, а заслінкам надають радіальне переміщення і їх торці взаємодіють з кривими поверхнями ротору, причому в залежності О) 32609 від к уто во го положення ро тора , торець кожної заслінки вза ємодіє з ві дпові дною кри вою по вер хнею при Ті кутовом у переміщенні, при цьому один виступ ро тор у віддаля ють ві д ві дпові дно ї заслінки і по одн у її сторон у в цилін дри чном у отворі корпусу утворюють та збільшують камеру змінного об'єм у і про тилежний ви ступ ротор у наближають до цієї заслінки і зменшують та усувають суміжн у камеру змінного об'єм у по др угу сторон у ці єї заслінки. При роботі двигуна клапаном закривають уп ускний отвір для подачі повітря, а відкривають уп ускний отвір для подачі робочої суміші. Ротор на кривій поверхні біля одного виступу містить заглибину і торець розділюючої заслінки опускають на його криву поверхню, яка не містить заглибину. Виступ ротору, біля якого розташована заглибина, віддаляють від заслінки і в камеру, яку утворюють та збільшують, подають через уп ускний отвір роббочу суміш, тобто виконують цикл подачі робочої суміші, а протилежний виступ ротору наближають до заслінки і зменшують суміжну камеру, яка сполучена з ви хлопним отвором. Після проходження виступу ротора, біля якого розташована заглибина повз компресійну заслінку, а протилежного виступу повз розділюючу, клапаном закривають уп ускний отвір для подачі суміші, а відкривають уп ускний отвір для подачі пові тря і при цьому торець розділюючої заслінки опускають на криву поверхню, яка містить заглибину і в камері, яку утворюють та збільшують, виконують цикл подачі повітря, а суміжна камера сполучена з вихлопним отвором, і при цьому торець компресійної заслінки опускають на протилежну криву поверхню і в камері, яку зменшують по одн у сторону заслінки виконують цикл стиснення робочої суміші, а суміжну камеру, яку збільшують утворюють вакуумованою до проходження виступу, біля якого розташована заглибина повз вихлопний отвір. Після проходження цього виступ у повз розділюючу заслінку та упускні отвори, а протилежного виступ у повз заглибину у корпусі, стиснену робочу суміш в заглибині запалюють, клапаном закривають уп ускний отвір для подачі повітря , а відкрива ють уп ускний отвір для 1 подачі суміші, при цьому торець упорної заслінки опускають на криву поверхню, яка містить заглибину, а торець розділюючої опускають на протилежну криву поверхню, в камері, яку збільшують по одну сторону упорної заслінки виконують робочий цикл, а в суміжній камері, яку зменшують, виконують цикл стиснення повітря для охолодження і сти снене пові тря ак ум улюють в за глибин у на кривій поверхні ротору, а в камері яку збільшують по одну сторону розділюючої заслінки, виконують цикл подачі робочої суміші, при цьому суміжна камера сполучена з вихлопним отвором. Після проходження виступ у, біля якого не розташована заглибина повз вихлопний отвір, відпрацьовані гази виходять через цей отвір, а після проходження заглибини на кривій поверхні повз упорну заслінку, стиснене повітря, яке знаходилося в заглибині, поступає- в камеру з відпрацьованими газами. При подальшому кутовому переміщенні ротору його виступ, біля якого розташована заглибина, проходить повз компресійну заслінку і її торець опускають на криву поверхню, яка не містить заглибину, а торець розділюючо ї заслінки оп ускають на протилежну криву поверхню, при цьому клапаном закривають отвір для подачі робочої суміші, а відкривають отвір для подачі пові тря. По одну сторону розділюючої заслінки в камері, яку збільшують, виконуюють цикл подачі повітря для охолодження, а в суміжній камері, яку зменшують, виконують цикл витіснення відпрацьованих газів сумісно з повітрям для охолодження і при цьому по одну сторону компресійної заслінки в камері, яку зменшують, виконують цикл стиснення робочої суміші, а суміжну камеру, яку збільшують, утворюють вакуумованою. Цикли повторюють. До недоліків в дви гуні Ко летті відноси ться те, що робочий цикл, виконуючи корисну роботу по наданню ротору кутового переміщення, виконує непотрібну роботу по стисненню повітря для охолодження, внаслідок чого знижується ККД робочого циклу, робочий цикл виконують в камері, яка обмежена однією кривою поверхнею ротора, внаслідок чого на вісь ротора діють радіальні динамічні навантаження, що унеможливлює застосовувати швидкі (квазівибухові) термодинамічні процеси робочого циклу. Для виконання циклів у відомому двигуні розділюючій заслінці надають в радіальному напрямку подвійного поступально-зворотного руху за один оберт ротора, внаслідок чого в механізмі приводу заслінки будуть виникати великі динамічні навантаження. В основу винаходу - Двигун роторний - поставлено задачу здійснити в роторному двигуні подвійні цикли симетрично зміщені в інтервалі к і розвантажити при цьому вісь ротора від радіальних динамічних навантажень внаслідок дії робочого циклу, надати заслінкам одинакового радіального поступально-зворотного руху шляхом усунення непотрібних циклів в двигуні Колетті та вдосконалити їх виконання, щоб забезпечити підвищення термічного ККД робочого циклу, а також можливість застосовувати квазівибухові термодинамічні процеси робочого циклу. Поставлена задача в запропонованому винахо ді вирі шується тим, що в корп усі виконані шість пазів та шість отворів, кожен з яких сполучений з пазом і в пазах заслінки встановлені попарно і в кожній парі вони розташовані діаметральнопротилежно - дві компресійні, дві розділюючі, дві упорні, причому в кожній заслінці виконана заглибина, і у циліндричному отворі корпусу біля кожної упорної заслінки виконана заглибина, які взаємно розташовані діаметрально-протилежно та дзеркально-симетрично у різних площинах, і в корпусі також виконані два вихлопні отвори, які взаємно розташовані діаметрально-протилежно та дзеркально-симетрично у різних площинах, і на кожному окремому виступі ротору, від перших крайок за напрямком їх обертання, виконана заглибина, які взаємно розташовані діаметрально-протилежно та дзеркально-симетрично у різних площинах, і при кутовому переміщенні ротору та радіальному переміщенні заслінок торці кожної заслінки відповідної пари є сполучені з відповідними кривими поверхнями ротору в залежності від його кутового положення і при цьому поруч суміжних сторін заслінок є утворені камери змінного об'єму подвійні і симетричні в інтервалі я і при цьому відповідна камера є з'єднана з відповідним отвором в пазі корпусу і в камерах за один обер т ро тор у двигун 32609 виконує дванадцять циклів, причому на початк у циклів стиснення заглибини на роторі не сполучені з ви хлопними отворами у корпусі, а у кінці циклів стиснення вони є сполучені з заглибинами у циліндричному отворі корпусу. При кутовом у переміщенні ротору за його один оберт кожна заслінка має виконаний один радіальний поступально-зворотний рух і при сполучени х торцях упорних заслінок з кривими поверхнями ротору є виконані два робочі цикли термодинамічного процесу розширення та два цикли витіснення повітря для охолодження, при сполучених торцях розділюючих заслінок з кривими поверхнями ротору є виконані два цикли витіснення відпрацьованих газів та два цикли подачі робочого реаген ту або суміші, при сполучени х торцях компресійних заслінок з кривими поверхнями ротору є виконані два цикли стиснення робочого реагенту або суміші та два цикли подачі повітря для охолодження. На прикладених кресленнях зображено спосіб виконання циклів в роторному двигуні , на фіг. 1...4 - поперечний переріз по центр у ро тора , причому на фіг. 1 - положення ротора і заслінок на початку робочого циклу і циклу витіснення повітря для охолодження, на фіг. 2 - їх взаємне положення на початку циклу подачі робочого реагенту (суміші) і циклу ви тіснення відпрацьованих газів, на фіг. З - їх взаємне положення на початку циклу стиснення робочого реагенту (суміші) і циклу подачі повітря для охолодження, на фіг. 4 - їх взаємне положення при переході робочого реагенту (робочого заряду) з камер стиснення в камери згорання, на фіг. 5" - розріз по А-А на фіг. 4, на фіг. 6 індикаторна діаграма циклів "стиснення-розширення" з характерними кривими і точками. Запропонований спосіб виконання циклів в роторному дви гуні здійсн юють за допомогою: ротора 1, якому надають форму з двома кривими поверхнями 2, 3 і двома виступами 4, 5 у вигляді частин циліндричної поверхні, причому на виступах ви гото вляють заглибини 6, 7 , які розта шовують діаметрально-протилежно та дзеркальносиметрично в різних площинах; корпусу 8, якому виго то вляють вип ускні отвори 9, 10 і розта шовують їх діаметрально-протилежно та дзеркальносиметрично в різних площина х. В корпусі 8 також виготовляють під кутом один до одного шість пазів і в них встановлюють заслінки 11...16, причому діаметрально-протилежні заслінки 11, 12 - компресійні, 13, 14 - упорні, 15,16 - розділюючі . В кожній заслінці виготовляють відповідні заглибини 17...22, які взаємодіють з відповідними отворами 23...28, що виготовляють в пазах корпусу 8. Частини циліндричного о твор у корпусу 8 сумісно з упорними заслінками 13, 14 та кривими поверхнями 2, 3 ротору 1 утворюють камери 29, ЗО, в яких здійснюють робочий цикл. До складу ци х камер входять заглибини 31, 32, які виготовляють в циліндричному отворі корпусу 8 діаметрально-протилежно та дзеркально-симетрично в різних площинах, причому ці заглибини відділяють від заслінок 13, 14 частинами 33, 34 циліндричної поверхні отвору корпусу 8. Камери між ротором 1 і корпусом 8 обмеж ують боко вими сті нками 35 , 36 . Вал ротора кінематично з'єднують з заслінками за допомогою одного з відомих механізмів, наприклад кривошипно-шатунного механізму, який надає заслінкам поступально-зворотного руху по установленому закону: (1-cos