RU2078225C1

RU2078225C1 - Rotary piston internal combustion engine

Info

Publication number: RU2078225C1
Application number: RU9595100641A
Authority: RU
Inventors: Георгий Галиуллович Валеев
Original assignee: Георгий Галиуллович Валеев
Priority date: 1995-01-10
Filing date: 1995-01-10
Publication date: 1997-04-27
Also published as: RU95100641A

Abstract

FIELD: manufacture of engines. SUBSTANCE: engine has housing with two cylindrical off-center working chambers and end plates with bearings for engine shaft, two cylindrical rotors located on one shaft coaxially relative to two, there or four plate pistons mounted in chambers of housing in off-center position, four disk slide valves with planetary mechanisms mounted on engine shaft between ends of rotors and end plates of housing, supply system, ignition system, lubricating and cooling systems of housing and rotors with pistons. Such construction of internal combustion engine provides for 4, 6 or 8 strokes of engine per two revolutions of its shaft depending on number of pistons. EFFECT: enhanced efficiency. 4 cl, 22 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к двигателя внутреннего сгорания (ДВС), Предназначенными для преобразования тепловой энергии, полученной при сгорании в них топлива, в механическую работу и относится к отрасли машиностроения. The invention relates to an internal combustion engine (ICE), Intended for the conversion of thermal energy obtained by the combustion of fuel into mechanical work, and relates to the field of engineering.

Известен роторно-поршневой ДВС Ванкеля, который состоит из корпуса с эпитрохоидной полостью, образующей совместно с плоскими поверхностями двух боковых корпусов рабочее пространство, в котором движется ротор-поршень. Ротор имеет форму треугольника с дугообразными сторонами. Движением ротора управляет планетарный механизм, состоящий из шестерни внутреннего зацепления, расположенной на одном из торцов ротора; находящейся с ней постоянно в зацеплении неподвижной шестерни, закрепленной в боковом корпусе двигателя, и эксцентрикового вала, ось которого совпадает с осью неподвижной шестерни и на эксцентрике которого расположен ротор. Отношение чисел зубьев шестерни ротора и неподвижной шестерни равно 3:2, поэтому ротор вращается в 3 раза медленнее эксцентрикового вала, с которого снимается мощность. Known rotary-piston ICE Wankel, which consists of a housing with an epitrochoid cavity, which forms, together with the flat surfaces of two side housings, a working space in which the rotor-piston moves. The rotor has the shape of a triangle with arched sides. The movement of the rotor is controlled by a planetary mechanism consisting of an internal gear, located on one of the ends of the rotor; which is constantly engaged with it, fixed gear fixed in the side housing of the engine, and an eccentric shaft, the axis of which coincides with the axis of the fixed gear and on the eccentric of which the rotor is located. The ratio of the number of teeth of the rotor gear and the fixed gear is 3: 2, so the rotor rotates 3 times slower than the eccentric shaft, from which the power is removed.

При вращении эксцентрикового вала ротор совершает планетарное движение, т. е. вращается вместе с валом, одновременно (вследствие обкатывания его шестерней неподвижной шестерни) вращается вокруг своей оси на подшипнике эксцентрика. При движении ротора все три его вершины постоянно касаются эпитрохоидной поверхности полости корпуса, образуя три отдельные друг от друга серповидные камеры, претерпевающие периодические, смещенные на 120^o по фазе, изменения объема. В этом двигателе один рабочий ход совершается за три оборота вала. Смазывание двигателя происходит под давлением, создаваемым шестеренным насосом. Масло направляется через фильтр в полость эксцентрикового вала. Через форсунки масло направляется на внутренние поверхности ротора для его охлаждения. Из подшипников и из ротора масло сливается в поддон, откуда через заборник забирается масляным насосом.When the eccentric shaft rotates, the rotor makes a planetary motion, that is, it rotates with the shaft, at the same time (due to rolling in the gear of the stationary gear) it rotates around its axis on the eccentric bearing. When the rotor moves, all three of its vertices constantly touch the epitrochoid surface of the body cavity, forming three sickle-shaped chambers that are separate from each other and undergo periodic volume changes displaced by 120 ^o in phase. In this engine, one working stroke is made in three revolutions of the shaft. Engine lubrication occurs under the pressure generated by the gear pump. Oil is directed through the filter into the cavity of the eccentric shaft. Through nozzles, oil is directed to the inner surfaces of the rotor to cool it. From the bearings and from the rotor, the oil is drained into a sump, from where it is taken through the intake by an oil pump.

Рабочая поверхность корпуса этого ДВС и его ротора имеют сложную форму, поэтому такие двигатели трудоемки при изготовлении, кроме того, ротор двигателя имеет сложную систему охлаждения. The working surface of the body of this engine and its rotor have a complex shape, therefore, such engines are laborious to manufacture, in addition, the rotor of the engine has a complex cooling system.

Также известен роторно-поршневой ДВС (авт. св. СССР N 1815363, кл. F 02 B 53/00, Бюл. N 18, 15.05.93), содержащий полый цилиндрический корпус, ротор с поршнями, разделители, установленные в полости корпуса с образованием изменяемых рабочих объемов впуска-сжатия и расширения-впуска, и камеру сгорания с впускными и выпускными тарельчатыми клапанами с направляющими втулками, выполненными в корпусе за пределами изменяемых объемов. Для охлаждения двигателя применено устройство подачи охлаждающей жидкости, которое выполнено во впускном клапане в виде полости в штоке, сообщенной с распылителем и радиальными отверстиями, причем одно из отверстий расположено в верхней части штока клапана с возможностью периодического сообщения с трубопроводом подачи охлаждающей жидкости через кольцевую канавку, другие в средней части штока клапана с возможностью периодического сообщения с камерой сгорания или последующего их перекрытия втулкой клапана, а распылитель с возможностью сообщения с изменяемым объемом расширения-впуска. Also known is a rotary piston internal combustion engine (ed. St. USSR N 1815363, class F 02 B 53/00, Bull. N 18, 05/15/93), containing a hollow cylindrical body, a rotor with pistons, dividers installed in the body cavity with the formation of variable working volumes of inlet-compression and expansion-inlet, and a combustion chamber with inlet and outlet poppet valves with guide bushings made in the housing outside of the variable volumes. To cool the engine, a coolant supply device was used, which is made in the inlet valve in the form of a cavity in the rod in communication with the atomizer and radial holes, one of the holes being located in the upper part of the valve stem with the possibility of periodic communication with the coolant supply pipe through the annular groove, others in the middle part of the valve stem with the possibility of periodic communication with the combustion chamber or their subsequent closure by the valve sleeve, and the atomizer with the possibility of th message with variable volume expansion-admission.

В этом двигателе происходит один рабочий ход за один оборот вала двигателя. Двигатель имеет сложную конструкцию ротора и системы охлаждения. Этот двигатель принят за прототип изобретения. This engine has one working stroke per revolution of the motor shaft. The engine has a complex rotor design and cooling system. This engine is adopted as a prototype of the invention.

Технически результатом изобретения является упрощение конструкции двигателя за счет упрощения конструкции ротора, системы охлаждения ротора, увеличения мощности двигателя на единицу его веса и плавности хода за счет увеличения числа рабочих ходов на два оборота вала. The technical result of the invention is to simplify the design of the engine by simplifying the design of the rotor, the cooling system of the rotor, increasing the engine power per unit weight and smoothness by increasing the number of working strokes by two turns of the shaft.

Этот результат достигается в трех вариантах исполнения изобретения, связанных единым изобретательским замыслом. This result is achieved in three versions of the invention related by a single inventive concept.

1 вариант исполнения изобретения
Двигатель содержит корпус с двумя цилиндрическими несоосными рабочими полостями и четырьмя торцевыми крышками с подшипниками для вала двигателя, два соосных цилиндрических ротора с двумя пластинчатыми поршнями, установленных на одном валу в полостях корпуса несоосными поршнями, установленных на одном валу в полостях корпуса несоосно обеим рабочим полостям, четыре дисковых золотника с планетарными механизмами, установленными на валу роторов между из торцами и торцевыми крышками корпуса, системы питания, зажигания, смазывания и охлаждения корпуса и роторов.1 embodiment of the invention
The engine comprises a housing with two cylindrical non-coaxial working cavities and four end caps with bearings for the motor shaft, two coaxial cylindrical rotors with two plate pistons mounted on one shaft in the body cavities with non-coaxial pistons mounted on the same shaft in the body cavities not aligned with both working cavities, four disk spools with planetary gears mounted on the rotor shaft between the ends and end caps of the housing, power supply, ignition, lubrication and cooling casing and rotors.

Роторы выполнены в виде монолитных цилиндров. По оси вала и роторов выполнен сквозной канал для охлаждающей и смазывающей жидкости, кроме того, в роторах между поршнями выполнены впускные и выпускные каналы между их торцами и цилиндрической поверхностью. В систему охлаждения роторов и их смазки входят каналы в роторах, вала, подшипниках и два клапана для охлаждающей и смазывающей жидкости, а также внутренних концов поршней. The rotors are made in the form of monolithic cylinders. A through channel for cooling and lubricating fluid is made along the axis of the shaft and rotors, in addition, inlet and outlet channels between their ends and the cylindrical surface are made in the rotors between the pistons. The cooling system of the rotors and their lubrication includes channels in the rotors, shaft, bearings and two valves for the cooling and lubricating fluid, as well as the internal ends of the pistons.

Отличительными признаками изобретения являются: вторая цилиндрическая полость в корпусе, их несоосное взаимное расположение, второй ротор, два клапана для охлаждающей и смазывающей жидкости, форма выполнения роторов и поршней, их взаимное расположение и несоосное положение поршней в рабочих полостях корпуса, а также выполнение впускных и выпускных клапанов в виде золотников. Distinctive features of the invention are: the second cylindrical cavity in the housing, their misaligned relative position, the second rotor, two valves for the cooling and lubricating fluid, the form of the rotors and pistons, their relative position and the misaligned position of the pistons in the working cavities of the housing, as well as the inlet and exhaust valves in the form of spools.

2 вариант исполнения изобретения
Двигатель содержит корпус с двумя цилиндрическими крышками с подшипниками для вала двигателя, два соосных цилиндрических ротора с тремя пластинчатыми поршнями, установленными на одном валу в полости корпуса несоосно обеим рабочим полостям, четыре дисковых золотника с планетарными механизмами, установленными на валу роторов между их торцами и торцевыми крышками корпуса, системы питания, зажигания, смазывания и охлаждения корпуса и роторов.2 embodiment of the invention
The engine contains a housing with two cylindrical covers with bearings for the motor shaft, two coaxial cylindrical rotors with three plate pistons mounted on one shaft in the body cavity not aligned with both working cavities, four disk spools with planetary mechanisms mounted on the rotor shaft between their ends and end housing covers, power systems, ignition, lubrication and cooling of the housing and rotors.

Роторы выполнены в виде монолитных цилиндров. По оси вала и роторов выполнен сквозной канал для охлаждающей и смазывающей жидкости, кроме того, в роторах между поршнями выполнены впускные и выпускные каналы между их торцами и цилиндрической поверхностью. В систему охлаждения роторов и их смазки входят каналы в роторах, вал, подшипниках и два клапана для охлаждающей и смазывающей жидкости, а также внутренние концы поршней. The rotors are made in the form of monolithic cylinders. A through channel for cooling and lubricating fluid is made along the axis of the shaft and rotors, in addition, inlet and outlet channels between their ends and the cylindrical surface are made in the rotors between the pistons. The cooling system of rotors and their lubrication includes channels in the rotors, shaft, bearings and two valves for cooling and lubricating fluid, as well as the internal ends of the pistons.

Отличительными признаками изобретения являются вторая цилиндрическая полость в корпусе, четыре дополнительных поршня, второй ротор, два клапана для охлаждающей и смазывающей жидкости, форма выполнения роторов и поршней, их взаимное расположение и несоосное положение роторов в несоосных рабочих полостях корпуса, а также выполнение впускных и выпускных клапанов в виде золотников. Distinctive features of the invention are a second cylindrical cavity in the housing, four additional pistons, a second rotor, two valves for cooling and lubricating fluid, the form of execution of the rotors and pistons, their relative position and the misaligned position of the rotors in the misaligned working cavities of the housing, as well as the inlet and outlet valves in the form of spools.

3 вариант исполнения изобретения
Двигатель содержит корпус с двумя цилиндрическими несоосными рабочими полостями и четырьмя торцевыми крышками с подшипниками для вала двигателя, два соосных цилиндрических ротора с четырьмя пластинчатыми поршнями, установленных на одном валу в полости корпуса несоосно обеим рабочим полостям, четыре дисковых золотника с планетарными механизмами, установленными на валу роторов между их торцами и торцевыми крышками корпуса, системы питания, зажигания, смазывания и охлаждения корпуса и роторов.3 embodiment of the invention
The engine contains a housing with two cylindrical misaligned working cavities and four end caps with bearings for the engine shaft, two coaxial cylindrical rotors with four plate pistons mounted on one shaft in the body cavity not aligned with both working cavities, four disk spools with planetary gears mounted on the shaft rotors between their ends and the end caps of the housing, the power system, ignition, lubrication and cooling of the housing and rotors.

Роторы выполнены в виде монолитных цилиндров. По оси вала и роторов выполнены сквозной канал для охлаждающей и смазывающей жидкости, кроме того, в роторах между поршнями выполнены впускные и выпускные каналы между их торцами и цилиндрической поверхностью. В систему охлаждения роторов и их смазки входят каналы в роторах, валу, подшипниках и два клапана для охлаждающей и смазывающей жидкости, а также внутренние концы поршней. The rotors are made in the form of monolithic cylinders. A through channel for cooling and lubricating fluid is made along the axis of the shaft and rotors, in addition, inlet and outlet channels between their ends and the cylindrical surface are made in the rotors between the pistons. The cooling system of the rotors and their lubrication includes channels in the rotors, shaft, bearings and two valves for cooling and lubricating fluid, as well as the internal ends of the pistons.

Отличительными признаками изобретения являются вторая цилиндрическая полость в корпусе, второй ротор, шесть дополнительных поршней, два клапана для охлаждающей и смазывающей жидкости, форма выполнения роторов и поршней, их взаимное расположение и несоосное положение роторов в рабочих полостях корпуса, а также выполнение впускных и выпускных клапанов в виде золотников. The distinguishing features of the invention are the second cylindrical cavity in the housing, the second rotor, six additional pistons, two valves for cooling and lubricating fluid, the embodiment of the rotors and pistons, their relative position and the misaligned position of the rotors in the working cavities of the housing, as well as the implementation of intake and exhaust valves in the form of spools.

На фиг. 1 приведено продольное, осевое сечение двигателя; на фиг. 2 и 3
соответственно поперечные сечения двигателя по линиям А-А и В-В фиг. 1; на фиг. 4 планетарный привод золотника; на фиг. 5 и 6 продольное и поперечное сечения ротора с двумя поршнями по линии А-А (1 вариант исполнения изобретения); на фиг. 7 и 8 продольное и поперечное сечения ротора с тремя поршнями по линии А-А (2 вариант исполнения изобретения); на фиг. 9, 10 - продольное и поперечное сечения ротора с четырьмя поршнями по линии А-А (3 вариант исполнения изобретения; на фиг. 11 одна из внутренних крышек корпуса с впускными дуговыми щелями (первый вариант исполнения изобретения); на фиг. 12 одна из наружных крышек корпуса с выпускными луговыми щелями (1 вариант исполнения изобретения); на фиг. 13 одна из внутренних крышек корпуса с впускными дуговыми щелями (2 вариант); на фиг. 14 одна из наружных крышек корпуса с выпускными дуговыми щелями (2 вариант); на фиг. 15 одна из внутренних крышек корпуса с впускными дуговыми щелями (3 вариант); на фиг. 16 одна из наружных крышек корпуса с выпускными щелями (3 вариант); на фиг. 17 один из внутренних золотников с впускными дуговыми щелями (1 вариант); на фиг. 18 -один из наружных золотников с выпускными, дуговыми щелями (1 вариант); на фиг. 19 один из внутренних золотников с впускными, дуговыми щелями (2 вариант); на фиг. 20 один из наружных золотников с выпускными, дуговыми щелями (2 вариант); на фиг. 21 один из внутренних золотников с впускными, дуговыми щелями (3 вариант); на фиг. 22 один из наружных золотников с выпускными, дуговыми щелями (3 вариант).In FIG. 1 shows a longitudinal, axial section of the engine; in FIG. 2 and 3
respectively, engine cross-sections along lines AA and BB of FIG. one; in FIG. 4 planetary spool drive; in FIG. 5 and 6 are longitudinal and transverse sections of the rotor with two pistons along line AA (1 embodiment of the invention); in FIG. 7 and 8 are longitudinal and cross sections of a rotor with three pistons along line AA (2 embodiment of the invention); in FIG. 9, 10 is a longitudinal and transverse section of a rotor with four pistons along line AA (3 embodiment of the invention; in Fig. 11 one of the inner covers of the housing with inlet arc slots (the first embodiment of the invention); in Fig. 12 one of the outer housing covers with outlet meadow slots (1 embodiment of the invention); in Fig. 13 one of the internal housing covers with inlet arc slots (option 2); in Fig. 14 one of the external housing covers with exhaust arc slots (option 2); on Fig. 15 one of the inner covers of the housing with the inlet and arc slots (option 3); in Fig. 16 one of the outer covers of the housing with outlet slots (option 3); in Fig. 17 one of the internal spools with inlet arc slots (option 1); in Fig. 18, one of the outer spools with outlet, arc slots (option 1); in Fig. 19 one of the inner spools with inlet, arc slots (option 2); in Fig. 20 one of the outer spools with outlet, arc slots (option 2); 21 one of the internal spools with inlet, arc slots (3 option); in FIG. 22 one of the outer spools with outlet, arc slots (3 option).

На чертежах введены обозначения:
1 корпус двигателя; 2 рабочая полость корпуса; 3 торцевая крышка корпуса; 4 подшипника вала двигателя и роторов; 5 вал двигателя и ротора; 6 ротор; 7 поршень; 8 золотник; 9 планетарный механизм; 10 впускная щель крышки корпуса; 11 выпускная щель крышки корпуса; 11 канал вала и роторов; 13 кольцевая канавка подшипника вала; 14 клапан для охлаждающей и смазывающей жидкости; 15 впускной канал ротора; 16 впускной канал ротора; 17 впускная щель золотника; 18 выпускная щель золотника; 19 впускной кольцевой патрубок; 20 выпускной кольцевой патрубок; 21 свеча зажигания или форсунка; 22 шарик упорного подшипника золотника.In the drawings, the notation is introduced:
1 engine housing; 2 working cavity of the housing; 3 end cover of the housing; 4 bearings of a shaft of the engine and rotors; 5 shaft of the engine and rotor; 6 rotor; 7 piston; 8 spool; 9 planetary gear; 10 inlet slit of the housing cover; 11 outlet slit of the housing cover; 11 channel shaft and rotors; 13 annular groove of the shaft bearing; 14 valve for coolant and lubricant; 15 rotor inlet; 16 inlet channel of the rotor; 17 inlet slit spool; 18 outlet slit of the spool; 19 inlet annular pipe; 20 exhaust annular branch pipe; 21 spark plugs or nozzles; 22 ball thrust bearing spool.

Корпус 1 двигателя выполняется из металла, например из чугуна, алюминиевого сплава и т.п. The engine housing 1 is made of metal, for example of cast iron, aluminum alloy, etc.

Рабочая полость 2 имеет цилиндрическую форму и выполняется из износоустойчивых сплавов, например серый чугун и т.п. The working cavity 2 has a cylindrical shape and is made of wear-resistant alloys, such as gray cast iron, etc.

Торцевые крышки 3 выполняются из металла. End caps 3 are made of metal.

Подшипники 4 выполняются из металла и имеют кольцевые канавки и штуцеры для подвода и отвода от ротора охлаждающей и смазывающей жидкости. Bearings 4 are made of metal and have annular grooves and fittings for supplying and removing coolant and lubricant from the rotor.

Вал 5 выполняется из металла. Shaft 5 is made of metal.

Ротор 6 выполняется из металла, например серого чугуна. The rotor 6 is made of metal, for example gray cast iron.

Поршень 7 выполняется из металла, например из износоустойчивой стали. The piston 7 is made of metal, for example, wear-resistant steel.

Золотник 8 изготавливается из металла, например из жаропрочной стали. Spool 8 is made of metal, for example, heat resistant steel.

Планетарный механизм 9 обеспечивает привод золотника 8 от вала двигателя с частотой вращения в два раза меньше частоты вращения вала и в том же направлении. Для этого на шестерне внутреннего зацепления золотника выполнено в два раза больше зубьев, чем на валу, кроме того, две шестерни с одинаковым числом зубьев сцеплены друг с другом, оси которых закреплены на торцевых крышках, каждая еще либо с шестерней вала, либо с шестерней золотника. The planetary mechanism 9 provides the drive of the spool 8 from the motor shaft with a rotational speed half the rotational speed of the shaft and in the same direction. For this purpose, twice as many teeth are made on the internal gear of the spool than on the shaft, in addition, two gears with the same number of teeth are engaged with each other, the axes of which are fixed to the end caps, each also with the shaft gear or with the spool gear .

Клапаны 14 могут быть выполнены шариковыми. Valves 14 can be made ball.

Патрубки 19 и 20 выполняются из металла. The nozzles 19 and 20 are made of metal.

Свеча зажигания 21 или форсунка могут быть применены выпускаемые промышленностью. Spark plug 21 or nozzle may be used commercially available.

Конструкция роторно-поршневого ДВС содержит корпус 1 (фиг.1 и 2) с двумя рабочими цилиндрическими полостями 2, два ротора 6 с поршнями 7, установленные соосно на одном валу 5 и в полостях корпуса несоосно каждой, четыре золотника 8, установленные на валу соосно между торцами роторов и торцевыми крышками корпуса, системы питания, зажигания (для карбюраторных ДВС), смазочную, охлаждения ротора и корпуса. The design of the rotary-piston internal combustion engine contains a housing 1 (Figs. 1 and 2) with two working cylindrical cavities 2, two rotors 6 with pistons 7 mounted coaxially on one shaft 5 and in the cavities of the housing coaxially each, four spools 8 mounted coaxially on the shaft between the ends of the rotors and the end caps of the housing, power system, ignition (for carburetor ICE), lubricating, cooling of the rotor and housing.

1 вариант исполнения изобретения
Корпус 1 двигателя служит для установки и крепления всех механизмов и сборочных единиц двигателя. В корпусе выполнены две цилиндрические рабочие полости 2 и сквозные, со стороны камеры сгорания, отверстия для свеч зажигания или форсунок. К деталям корпуса относятся торцевые крышки 3 с подшипниками 4 для вала 5 двигателя. Торцевые крышки 3 к корпусу крепятся жестко и герметично, например с помощью болтов. На внутренних крышках корпуса (фиг. 11) на каждой выполнены две впускные дуговые щели, которые разнесены на 180^o относительно оси ротора и находятся на разных от нее расстояниях, причем расстояние между щелями больше их ширины. На наружных крышках корпуса (фиг. 12) выполнены по две выпускные дуговые щели, которые разнесены на 180^o относительно оси ротора и находятся на разных от нее расстояниях, расстояние между щелями больше их ширины. Ширина щелей на крышках корпуса не меньше ширины входов и выходов каналов роторов. В крышках закреплены оси шестерен планетарного механизма 9 золотника с одинаковым числом зубьев (фиг. 4).1 embodiment of the invention
The housing 1 of the engine is used for installation and fastening of all mechanisms and assembly units of the engine. The housing has two cylindrical working cavities 2 and through holes on the side of the combustion chamber for spark plugs or nozzles. The housing parts include end caps 3 with bearings 4 for the motor shaft 5. End caps 3 to the body are fixed rigidly and tightly, for example with bolts. On the inner housing covers (Fig. 11), two inlet arc slots are made on each, which are spaced 180 ^° apart from the axis of the rotor and are at different distances from it, the distance between the slots being greater than their width. On the outer covers of the casing (Fig. 12), two outlet arc slots are made, which are spaced 180 ^o relative to the axis of the rotor and are at different distances from it, the distance between the slots is greater than their width. The width of the slots on the housing covers is not less than the width of the entrances and exits of the rotor channels. The axles of the gears of the planetary mechanism 9 of the spool with the same number of teeth are fixed in the covers (Fig. 4).

Ротор 6 с поршнями 7 служит для преобразования возвратно поступательного движения поршней во вращательное движение вала ротора, с которого снимается мощность. Ротор выполнен в виде монолитного прямого цилиндра. Внутри роторов и вала выполнен сквозной канал 12 для охлаждающей и смазывающей жидкости. В подшипниках 4 выполнены кольцевые канавки 13 и сквозные отверстия. Канавки 13 сообщаются с каналом 12. Сквозные отверстия переходят в трубопроводы, к которым подсоединены вход и выход клапанов 14. Кроме того, в каждом роторе выполнены в одной плоскости щели до их осевого канала и впускные 15 и выпускные 16 каналы, входы впускных каналов выполнены на торцах, а их выходы - на цилиндрической поверхности роторов, входы выпускных каналов выполнены на цилиндрических поверхностях роторов и выходы на торцах. Эти каналы расположены по обе стороны от поршней. Вход впускного канала и выход выпускного, расположенных с одной стороны поршней, находятся на одном расстоянии от оси ротора и на одинаковом расстоянии с впускными и выпускными щелями крышек корпуса. The rotor 6 with the pistons 7 serves to convert the reciprocating motion of the pistons into the rotational movement of the rotor shaft, from which the power is removed. The rotor is made in the form of a monolithic straight cylinder. Inside the rotors and shaft, a through channel 12 for cooling and lubricating fluid is made. In the bearings 4, annular grooves 13 and through holes are made. The grooves 13 communicate with the channel 12. Through holes pass into the pipelines to which the inlet and outlet of the valves are connected 14. In addition, in each rotor, slots are made in one plane to their axial channel and the inlet 15 and 16 outlet channels, the inlet channels are the ends, and their outputs on the cylindrical surface of the rotors, the inputs of the exhaust channels are made on the cylindrical surfaces of the rotors and the outputs on the ends. These channels are located on both sides of the pistons. The inlet channel inlet and outlet outlet located on one side of the pistons are at the same distance from the axis of the rotor and at the same distance with the inlet and outlet slots of the housing covers.

Поршни выполнены в виде свободных концов пластин, размещенных в сквозных щелях роторов с минимальными зазорами и возможностью перемещения. Длина пластин (размер вдоль радиуса ротора) не меньше глубины щелей, но и не больше радиуса рабочей полости корпусов. Pistons are made in the form of free ends of plates placed in through slots of rotors with minimal gaps and the ability to move. The length of the plates (the size along the radius of the rotor) is not less than the depth of the slots, but not more than the radius of the working cavity of the housings.

Роторы соосно закреплены на одном валу. Ось роторов параллельна осям цилиндрических полостей и не совпадает с ними. Роторы размещены в полостях корпуса с минимальными зазорами между поршнями и цилиндрическими поверхностями полостей с возможностью вращения. The rotors are coaxially mounted on one shaft. The axis of the rotors is parallel to the axes of the cylindrical cavities and does not coincide with them. The rotors are placed in the cavities of the housing with minimal gaps between the pistons and the cylindrical surfaces of the cavities with the possibility of rotation.

Золотники 8 выполнены: внутренние с впускными щелями (фиг. 17), а наружные с выпускными (фиг. 18) и планетарными механизмами 9 (фиг. 4). Золотники расположены на валу роторов с двух сторон каждого внутри корпуса и между торцевыми крышками корпуса. Золотники осуществляют своевременный впуск в полости корпуса горючей смеси или воздуха и выпуск наружу отрабатывающих газов. The spools 8 are made: internal with intake slots (Fig. 17), and external with exhaust (Fig. 18) and planetary gears 9 (Fig. 4). The spools are located on the rotor shaft on both sides of each inside the housing and between the end caps of the housing. Spools provide timely inlet into the cavity of the housing of a combustible mixture or air and the release of exhaust gases.

Угловая длина щелей золотников менее 90^o, но больше 45^o. Угловое расстояние между серединами щелей приблизительно 90^o. Впускные и выпускные щели выполнены на разных расстояниях от ротора и так, что при определенных углах поворота вала впускные щели совпадают с впускными щелями крышек корпуса и входами впускных каналов роторов.The angular length of the slots of the spools is less than 90 ^o , but more than 45 ^o . The angular distance between the midpoints of the slots is approximately 90 ^° . The inlet and outlet slots are made at different distances from the rotor and so that at certain angles of rotation of the shaft, the inlet slots coincide with the inlet slots of the housing covers and the entrances of the inlet channels of the rotors.

Поршни, половина поверхности каждого ротора, половина цилиндрической поверхности каждой рабочей полости корпуса и боковая поверхность золотников со стороны, противоположной размещению планетарного механизма, образуют изменяемый объем -цилиндр, вторые половины этих поверхностей образуют второй изменяемый объем второй цилиндр. Pistons, half the surface of each rotor, half the cylindrical surface of each working cavity of the housing and the side surface of the spools on the opposite side to the planetary gear arrangement form a variable volume-cylinder, the second half of these surfaces form a second variable volume second cylinder.

Каждый цилиндр работает по четырехтактному цинку (впуск, сжатие, рабочий ход, выхлоп), следовательно, такой двигатель имеет четыре рабочих хода за два оборота вала двигателя. Минимальный объем каждого цилиндра образует камеру сгорания. Такой объем создается со стороны минимального зазора между поверхностью ротора и цилиндрической поверхностью каждой полости. Each cylinder operates on a four-stroke zinc (inlet, compression, working stroke, exhaust), therefore, such an engine has four working strokes in two revolutions of the motor shaft. The minimum volume of each cylinder forms a combustion chamber. Such a volume is created from the side of the minimum clearance between the surface of the rotor and the cylindrical surface of each cavity.

Планетарный механизм обеспечивает привод золотника с частотой вращения в два раза меньше частоты вращения вала и в том же направлении вращения. The planetary mechanism provides a spool drive with a rotational speed half the rotational speed of the shaft and in the same direction of rotation.

Внутренние торцевые крышки корпуса образуют кольцевой впускной патрубок, а внешние крышки соединены с кольцевыми впускными патрубками. The inner end caps of the housing form an annular inlet pipe, and the outer caps are connected to the annular inlet pipes.

2 вариант исполнения изобретения
Во втором и третьем вариантах исполнения изобретения будем описывать лишь их отличия от первого.2 embodiment of the invention
In the second and third embodiments of the invention we will describe only their differences from the first.

Во внутренних торцевых крышках корпуса (фиг. 13) в каждой выполнены три впускные, дуговые щели. Угловая длина щелей меньше 180^o, но больше 90^o. Щели одной крышки расположены на разных расстояниях от оси ротора. По мере уменьшения расстояния от щели до оси ротора середины соседних щелей смещаются на 180^o. Расстояния между щелями больше их ширины.In the inner end caps of the housing (Fig. 13), three inlet and arc slots are made in each. The angular length of the slots is less than 180 ^o , but more than 90 ^o . The slots of one cover are located at different distances from the axis of the rotor. As the distance from the slit to the axis of the rotor decreases, the midpoints of adjacent slots shift by 180 ^° . The distances between the slits are greater than their width.

В каждой внешней торцевой крышке выполнены три выпускные дуговые щели, размещенные по отношению друг к другу и валу так же, как и впускные щели на внутренних крышках корпуса, но со сдвигом по отношению их на 180^o (фиг. 14).In each outer end cover there are three outlet arc slots placed in relation to each other and to the shaft as well as inlet slots on the inner covers of the housing, but with a 180 ^° shift in relation to them (Fig. 14).

В роторе 6 (фиг. 7 и 8) выполнены под углами 120^o друг к другу сквозные до осевого канала щели и три впускных и три выпускных канала. Входы и выходы каналов расположены между поршнями ротора, на одном расстоянии от оси ротора для одного цилиндра и на разных расстояниях для разных цилиндров. Угловая ширина входов и выходов каналов меньше 90^o.In the rotor 6 (Fig. 7 and 8) are made at angles of 120 ^{o to} each other through the gap to the axial channel and three inlet and three outlet channels. The inputs and outputs of the channels are located between the rotor pistons, at the same distance from the rotor axis for one cylinder and at different distances for different cylinders. The angular width of the inputs and outputs of the channels is less than 90 ^o .

Золотники с впускными щелями имеют по три дуговых щели (фиг. 19), угловая длина щелей меньше 90^o, но больше 45^o. Все щели одного золотника расположены на разных расстояниях от оси ротора. По мере уменьшения этого расстояния каждая щель отстает от предыдущей по углу на 90^o.Золотники с выпускными щелями также имеют по три дуговых щели (фиг. 20) и расположены по отношению к друг другу и оси ротора так же, как и впускные щели золотника. Каждая выпускная щель золотника отстает от аналогичных впускных щелей на 90^o.Spools with inlet slots have three arc slots (Fig. 19), the angular length of the slots is less than 90 ^o , but more than 45 ^o . All slots of one spool are located at different distances from the axis of the rotor. As this distance decreases, each slit is 90 ^° behind the previous one in angle ^{. The} spools with outlet slots also have three arc slots (Fig. 20) and are located in the same relation to each other and the axis of the rotor as the inlet slots of the spool. Each outlet slit of the spool is 90 ^o behind similar inlet slots.

Поршни 6 делят объем каждой рабочей полости на три изменяемых объема - три цилиндра, каждый из которых работает по 4-тактному циклу, следовательно, двигатель имеет шесть рабочих ходов за два оборота вала. Pistons 6 divide the volume of each working cavity into three variable volumes - three cylinders, each of which operates in a 4-stroke cycle, therefore, the engine has six working strokes in two shaft rotations.

3-ий вариант исполнения изобретения
В каждой средней торцевой крышке 3 (фиг. 15) выполнены четыре впускные дуговые щели, а в каждой внешней крышке (фиг. 16) выполнены четыре выпускные дуговые щели. Угловая длина щелей меньше 180^o, но больше 90^o. Все щели одной крышки расположены на разных расстояниях от оси ротора. Середины соседних щелей смещены на 90^o. Расстояние между соседними щелями больше их ширины. Каждая выпускная щель отстает от аналогичной впусковой щели на 180^o.3rd embodiment of the invention
Four inlet arc slots are made in each middle end cover 3 (Fig. 15), and four outlet arc slots are made in each outer cover (Fig. 16). The angular length of the slots is less than 180 ^o , but more than 90 ^o . All slots of one cover are located at different distances from the axis of the rotor. The midpoints of adjacent slots are offset by 90 ^o . The distance between adjacent slots is greater than their width. Each outlet gap is 180 ^o behind the same inlet gap.

В роторе каждой полости (фиг. 9 и 10) выполнены под углами 90^o другу к другу четыре сквозные до осевого канала щели и четыре впускных и выпускных канала, которые расположены между поршнями. В сквозных прорезях ротора расположены четыре поршня с минимальными зазорами и возможностью перемещения. Угловая ширина входов впускных каналов и выходов выпускных меньше 60^o.In the rotor of each cavity (Figs. 9 and 10), four slots through the axial channel and four inlet and outlet channels that are located between the pistons are made at angles of 90 ^° to each other. Four pistons with minimal gaps and the ability to move are located in the through-cuts of the rotor. The angular width of the inlets of the inlet channels and the outlet exits is less than 60 ^o .

Золотники с впускными щелями имеют по четыре дуговых щели (фиг. 21) так же, как и золотники с выпускными щелями (фиг. 22). Угловая длина щелей меньше 90^o, но больше 45^o Все щели одного золотника расположены на разных расстояниях от оси ротора. По мере уменьшения расстояния каждая щель отстает от предыдущей по углу на 45^o. Каждая выпускная щель золотника отстает от аналогичных впускных щелей на 90^o.Spools with inlet slots have four arc slots (Fig. 21) in the same way as spools with outlet slots (Fig. 22). The angular length of the slots is less than 90 ^o , but more than 45 ^o All the slots of one spool are located at different distances from the axis of the rotor. As the distance decreases, each gap lags the previous angle by 45 ^o . Each outlet slit of the spool is 90 ^o behind similar inlet slots.

Поршни 6 делят объемы рабочих полостей корпуса на четыре изменяемых объема четыре цилиндра, каждай из которых работает по 4-тактовому циклу следовательно, двигатель обеспечивает 8 рабочих ходов за два оборота вала. Pistons 6 divide the volume of the working cavities of the housing into four variable volumes of four cylinders, each of which operates on a 4-cycle cycle, therefore, the engine provides 8 working strokes for two turns of the shaft.

Во всех трех вариантах испольнения изобретения при определенных углах поворота вала двигателя и однозначено, кинематически с ним связанных золотников наступают моменты, когда дуговые щели крышек корпуса, щели золотников и входы и выходы впускных и выпускных каналов роторов совпадают. Когда совпадают впускные щели и входы впускных каналов идет впуск горючей смеси, когда совпадают выпыскные щели и выходы выпускных каналов роторов идет выпуск отработавших газов (фиг. 1). In all three embodiments of the invention, at certain angles of rotation of the motor shaft, and unambiguously kinematically associated spools, there are times when the arc slots of the housing covers, slots of the spools and the inputs and outputs of the rotor inlet and outlet channels coincide. When the inlet slots and the inlet ducts coincide, the inlet of the combustible mixture is in, when the exhaust slots and the outlet channels of the rotors coincide, the exhaust gases are released (Fig. 1).

Порядок смены четырех тактов в цилиндрах двигателя трех вариантов исполнения приведен в табл. 1, 2 и 3. The procedure for changing four clock cycles in the engine cylinders of three versions is given in table. 1, 2 and 3.

При запуске двигателя путем проворачивания его вала центробежные силы прижимают поршни 7 к цилиндрической рабочей поверхности полости корпуса. При этом образуются изолированные друг от друга изменяемые объемы (4 в первом варианте, 6 во втором и 8 в третьеи) цилиндры. Вал двигателя проворачивается слева направо. When starting the engine by turning its shaft, centrifugal forces press the pistons 7 against the cylindrical working surface of the body cavity. In this case, variable volumes isolated from each other are formed (4 in the first embodiment, 6 in the second and 8 in the third) cylinders. The motor shaft rotates from left to right.

Во второй полости корпуса происходит аналогичная работа цилиндров с опережением по фазе на 180^o. В его за два оборота вала 8 рабочих ходов двигателя.In the second cavity of the body there is a similar operation of the cylinders with a phase advance of 180 ^o . In it, for two turns of the shaft, 8 working strokes of the engine.

Проследим работу двигателя в 1 варианте его исполнения, в других вариантах работа происходит аналогично (см. табл. 1, 2 и 3). При первом полуобороте вала (0 180^o) в первом (верхнем фиг. 1 и 2) цилиндре первой полости (на фиг. 1 слева) начинается впуск горючей смеси через патрубок 19, впускную щель 10 крышки корпуса, впускную щель 17 золотника 8 и впускной канал 15 ротора 6. Совпадение впускных щелей и канала происходит в пределах 0 - 180^o. В зависимости от длин щелей и длины входа канала ротора впуск можно увеличить до необходимого значения. При этом золотник повернется на 90^o, после чего щель золотника отстанет от входа канала ротора. При втором полуобороте вала (180 360^o начнется таки сжатия рабочей смеси. При этом золотник повернется на 180^o. В конце такта сжатия система зажигания воспламенит рабочую смесь через свечу зажигания. При третьем полуобороте вала (360 540^o) начнется рабочий ход. На четвертом полуобороте вала (540 - 720^o) выпускные щели крышки корпуса, золотника и выход выпускного канала ротора совпадут (см. фиг. 1 поз. 11, 18, 16) и произойдет такт выпуска отработавших газов.Let us trace the operation of the engine in version 1 of its design; in other versions, the operation proceeds similarly (see tables 1, 2, and 3). In the first half-turn of the shaft (0 180 ^o ) in the first (upper Fig. 1 and 2) cylinder of the first cavity (in Fig. 1 on the left), the inlet of the combustible mixture begins through the pipe 19, the inlet slit 10 of the housing cover, the inlet slit 17 of the spool 8 and the inlet channel 15 of the rotor 6. The coincidence of the inlet slots and the channel occurs in the range 0 - 180 ^o . Depending on the length of the slots and the length of the inlet of the rotor channel, the inlet can be increased to the required value. In this case, the spool will rotate by 90 ^o , after which the slot of the spool will lag behind the entrance of the rotor channel. At the second half-turn of the shaft (180 360 ^o the compression of the working mixture will begin. At the same time, the spool will rotate 180 ^o . At the end of the compression stroke, the ignition system will ignite the working mixture through the spark plug. With the third half-turn of the shaft (360 540 ^o ), the working stroke will begin. At the fourth a half-turn of the shaft (540 - 720 ^o ) the outlet slots of the housing cover, the spool and the outlet of the exhaust channel of the rotor will coincide (see Fig. 1 pos. 11, 18, 16) and the exhaust gas cycle will occur.

Во втором цилиндре первой полости работа происходит аналогично работе первого цилиндра, но с опережением по фазе на 180^o (см. табл. 1).In the second cylinder of the first cavity, the work occurs similarly to the work of the first cylinder, but with a phase advance of 180 ^o (see table. 1).

По табл. 2 и 3 можно проследить работу двигателей во втором и третьем вариантах его исполнения. According to the table 2 and 3, it is possible to trace the operation of engines in the second and third variants of its execution.

Для обеспечения своевременного воспламенения рабочей смеси могут быть применены индуктивные датчики, установленные в соответствующих местах золотников с впускными щелями. To ensure timely ignition of the working mixture can be applied inductive sensors installed in the appropriate places of the spools with inlet slots.

Система охлаждения и смазки роторов двигателей работает следующим образом. При вращении ротора центробежные силы прижимают поршни к цилиндрической поверхности рабочей полости корпуса, при этом пластины совершают возвратно-поступательные движения, изменения объем осевого канала ротора. При увеличении объема этого канала срабатывает левый (фиг. 1) впускной клапан 14 для охлаждающей и смазывающей жидкости, при уменьшении объема этого канала срабатывает правый клапан 14. Таким образом, через роторы прогоняется охлаждающая и смазывающая жидкость (масло), охлаждая и смазывая его и поршни. The cooling system and lubrication of the rotors of the engines is as follows. When the rotor rotates, centrifugal forces press the pistons against the cylindrical surface of the working cavity of the housing, while the plates make reciprocating movements, changing the volume of the axial channel of the rotor. With an increase in the volume of this channel, the left (Fig. 1) inlet valve 14 for cooling and lubricating fluid is activated, with a decrease in the volume of this channel, the right valve 14 is activated. Thus, cooling and lubricating fluid (oil) is driven through the rotors, cooling and lubricating it and pistons.

Claims

1. A rotary piston internal combustion engine comprising a housing with a cylindrical working cavity, a cylindrical rotor with two pistons mounted rotatably in the housing cavity, two housing end caps with bearings for the engine shaft, intake and exhaust valves, and a rotor and piston cooling system consisting of a pump for lubricating and cooling liquid and pipelines, in addition, in the housing there is a hole for a spark plug or nozzle, characterized in that a second rotor is inserted into it, a second a pair of inlet and outlet valves, two end caps of the housing, in addition, the second cylindrical working cavity of the misaligned first is made in the housing, the rotors are made in the form of monolithic cylinders mounted coaxially on the motor shaft, and the cavities are installed misaligned with them, the intake and exhaust valves are made planetary spool with a motor-driven shaft, each spool has two slots with an angular length of less than 90 ^o, which are at different distances from their axis coinciding with the axis of the shaft on which they are mounted the ends of each rotor rotatably, the other sides of spools abut the housing cover, in which the angular length formed by two slots is not more than 180 ^o at different distances from the shaft axis, in the rotors are satisfied: axial bore therethrough, diametrical through-slot, wherein a minimum Pistons made in the form of rectangular plates are installed with gaps and the ability to move, inlet and outlet channels are made between the pistons in the rotor, the inlet channel entrance and the outlet channel exit located on one side The former are located at the same distance from the axis of the shaft, and the second inputs and outputs of the channels are also at the same distance from the axis, but different from the first channels, in addition, a hole for the spark plug or nozzle is made in the second cavity.

2. An internal combustion engine comprising a housing with a cylindrical working cavity, a cylindrical rotor with two pistons mounted rotatably in the housing cavity, two end caps of the housing with bearings for the engine shaft, intake and exhaust valves, and a rotor and piston cooling system consisting of pump for lubricating and cooling liquids and pipelines, in addition, an opening for a spark plug or nozzle is made in the housing, characterized in that a second rotor, four pistons, a second pair are introduced into it inlet and outlet valves, two end caps of the housing, in addition, the second cylindrical working cavity is made coaxial with the first, the rotors are made in the form of monolithic cylinders mounted coaxially on the motor shaft, and the cavities are mounted misaligned with them, the intake and exhaust valves are made in the form of spools with planetary disk drive from the motor shaft, each spool has three slots with an angular length of less than 90 ^o, which are at different distances from their axis coinciding with the axis of the shaft, where they mouth Credited with the ends of each rotor rotatably, the other sides of spools abut the housing cover, in which the angular length formed by three slits at most 180 ^o at different distances from the shaft axis, in the rotors are satisfied: axial bore therethrough, the radial angle of 120 ^o to each there are slots through the channel to the other, in which pistons made in the form of rectangular plates are installed with minimal gaps and the ability to move, inlet and outlet channels are made between the pistons in the rotor, the inlet and outlet of the outlet channel in disposed between one pair of the pistons are at the same distance of the shaft from the axis, and the second and third channel pair has input and output are located on the second and third distance from the axis, in addition, a second cavity provided with an opening for the spark plug or injector.

3. An internal combustion engine comprising a housing with a cylindrical working cavity, a cylindrical rotor with two pistons mounted rotatably in the housing cavity, two end caps of the housing with bearings for the engine shaft, intake and exhaust valves, and a rotor and piston cooling system consisting of pump for lubricating and cooling liquids and pipelines, in addition, an opening for a spark plug or nozzle is made in the housing, characterized in that a second rotor, six pistons, a second pair are introduced into it the inlet and outlet valves, two end caps of the housing, in addition, the second cylindrical working cavity is made coaxial with the first, the rotors are made in the form of monolithic cylinders mounted coaxially on the motor shaft and installed in the cavities of the housing misaligned, the intake and exhaust valves are made in a planetary disk drives spool from the motor shaft, each spool has four slots not more than 90 ^o with angular lengths that are at different distances from their axis coinciding with the axis of the shaft on which it is mounted on the ends of each rotor rotatably, the other sides of spools abut the housing cover, in which no more than 180 ^o at different distances from the axis of the shaft length is satisfied by four arcuate slots in the rotors are satisfied: axial bore therethrough, the radial angle of 90 ^o to adjacent slots through the channel, in which pistons made in the form of rectangular plates are installed with minimal gaps and the ability to move, inlet and outlet channels are made between the pistons in the rotor, the inlet and outlet of the outlet channels located between one pair of pistons are located at the same distance from the axis of the shaft, the second, third and fourth pairs of channels have inputs and outputs located at the second, third and fourth distances from the axis, in addition, an opening for the spark plug is made in the second cavity or nozzles.

4. The engine according to claims 1 to 3, characterized in that the pump for the cooling and lubricating fluid is made in the form of two valves attached to the through channel of the rotor from two sides, and the inner ends of the pistons located in the axial channel of the rotors.