RU2009340C1 - Rotor internal combustion engine - Google Patents
Rotor internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2009340C1 RU2009340C1 SU874353102A SU4353102A RU2009340C1 RU 2009340 C1 RU2009340 C1 RU 2009340C1 SU 874353102 A SU874353102 A SU 874353102A SU 4353102 A SU4353102 A SU 4353102A RU 2009340 C1 RU2009340 C1 RU 2009340C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- piston
- axis
- engine
- gas
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 4
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 26
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 239000010754 BS 2869 Class F Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в роторных двигателях внутреннего сгорания транспортных средств. The invention relates to engine building and can be used in rotary internal combustion engines of vehicles.
Известны различные схемы роторных двигателей внутреннего сгорания и объемных машин. За прототип выбран роторный двигатель внутpеннего сгорания, который содержит полый корпус с боковыми крышками, установленный в его полости ротор с боковыми крышками, поршнем, газовыми и масляными уплотнениями, системы газораспределения, питания горючим и воздухом, охлаждения, смазки и пуска, при этом поршень выполнен в виде пластины, шарнирно связанной одним концом с цапфой, жестко закрепленной в роторе на поверхности рабочей камеры, выполненной в виде сектора с дуговым концом с радиусом, равным радиусу поршня от оси цапфы до концов его радиальный уплотнений, установленный на втором его конце, система газораспределения выполнена с окнами впуска и выпуска отработавших газов. Various schemes of rotary internal combustion engines and volumetric machines are known. For the prototype, a rotary internal combustion engine was selected, which contains a hollow body with side covers, a rotor with side covers, a piston, gas and oil seals installed in its cavity, a gas distribution system, fuel and air supply, cooling, lubrication and starting, while the piston is made in the form of a plate pivotally connected at one end with a pin fixed rigidly in the rotor on the surface of the working chamber, made in the form of a sector with an arc end with a radius equal to the radius of the piston from the axis of the pin to the ends of its ra dial seals installed on its second end, the gas distribution system is made with exhaust gas inlet and outlet windows.
Основными недостатками прототипа являются:
- низкая надежность из-за больших контактных напряжений в сопрягаемых парах рычажного механизма, преобразующего угловые колебания поршня во вращение выходного вала;
- низкий механический КПД вследствие больших механических потерь в трущихся парах механизма, преобразующего угловые колебания поршня во вращение выходного вала, и системе газовых и масляных уплотнений, расположенных на большом удалении от оси вращения.The main disadvantages of the prototype are:
- low reliability due to the large contact stresses in the mating pairs of the lever mechanism that converts the angular oscillations of the piston into rotation of the output shaft;
- low mechanical efficiency due to large mechanical losses in the rubbing pairs of the mechanism that converts the angular oscillations of the piston into rotation of the output shaft, and a system of gas and oil seals located at a great distance from the axis of rotation.
Задача изобретения - повышение надежности и механического КПД двигателя. The objective of the invention is to increase the reliability and mechanical efficiency of the engine.
Поставленная задача достигается тем, что в роторном двигателе внутреннего сгорания, содержащем полый корпус с боковыми крышками, установленный в его полости с боковыми крышками, поршнем, газовыми и масляными уплотнениями, системы газораспределения, питания горючим и воздухом, охлаждения, смазки и пуска, при этом поршень выполнен в виде пластины, шарнирно связанной одним концом с цапфой, жестко закрепленной в роторе на поверхности рабочей камеры, выполненной в виде сектора, с дуговым концом с радиусом, равным радиусу поршня от оси цапфы до концов его радиальных уплотнений, установленных на втором конце, система газораспределения выполнена с окнами впуска воздуха и выпуска отработавших газов, согласно изобретению, двигатель дополнительно снабжен нагнетателем, насос-форсунками, кулисным камнем и опорной осью, которая жестко установлена на боковой крышке корпуса, эксцентрично оси ротора, в поршне выполнен сквозной паз, не доходящий до его конца в одной боковой крышке ротора выполнено осевое отверстие, сопряженное с поверхностью боковой крышки корпуса, и в котором размещена опорная ось, кинематически связанная посредством кулисного камня со сквозным пазом поршня, окна впуска воздуха и выпуска отработавших газов выполнены из боковых крышках ротора и корпуса с возможностью совмещения, насос-форсунки установлены на поверхности второй боковой крышки ротора. The problem is achieved in that in a rotary internal combustion engine containing a hollow body with side covers installed in its cavity with side covers, a piston, gas and oil seals, a gas distribution system, fuel and air supply, cooling, lubrication and starting, while the piston is made in the form of a plate pivotally connected at one end with a trunnion rigidly mounted in the rotor on the surface of the working chamber, made in the form of a sector, with an arc end with a radius equal to the radius of the piston from the axis of the trunnion to the ends of its radial seals mounted on the second end, the gas distribution system is made with air inlet and exhaust gas windows, according to the invention, the engine is additionally equipped with a supercharger, pump nozzles, a rocker and a support axis, which is rigidly mounted on the side cover of the housing, eccentric to the axis of the rotor, a through groove is made in the piston, not reaching its end in one side cover of the rotor, an axial hole is made, mating with the surface of the side cover of the housing, and in which the supporting axis kinematically connected by means of a rocker stone with a through piston groove, the air inlet and exhaust gas windows are made from the side covers of the rotor and the housing with the possibility of combining, the pump nozzles are mounted on the surface of the second side cover of the rotor.
На фиг. 1 изображен роторный двигатель внутреннего сгорания, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 - схема расположения окон и насос-форсунок; на фиг. 4-7 - схемы термодинамических процессов; на фиг. 8 - силы, действующие на детали двигателя. In FIG. 1 shows a rotary internal combustion engine, a longitudinal section; in FIG. 2 - section aa in FIG. 1; in FIG. 3 - arrangement of windows and pump nozzles; in FIG. 4-7 - diagrams of thermodynamic processes; in FIG. 8 - forces acting on engine parts.
Двигатель содержит (см. фиг. 1, 2) полый корпус 1, имеющий окна 2 для движения охлаждающего воздуха, с боковыми крышками 3, 4. В крышке 3 выполнено окно 5 для впуска сжатого воздуха и рядом окно 6 для выпуска отработавших газов, установлены кольцевые газовые и масляные уплотнения 7, 8 и подшипник 9. К крышке 3 подсоединен нагнетатель 10, выпускной патрубок 11 которого соединен с окном 5. В крышке 4 выполнен осевой цилиндрический выступ 12, установлено кольцевое газовое и масляное уплотнение 13 и подшипник 14. В цилинрическом выступе 12, эксцентрично его оси, жестко установлена опорная ось 15. The engine contains (see Fig. 1, 2) a
В полости корпуса 1 установлен цилиндрический полый ротор 16, имеющий ребра 17 охлаждения, герметично закрытый боковыми крышками 18, 19. В полости ротора 16 образована рабочая камера 20. Крышка 18 выполнена совместно с выходным валом 21 и шестерней 22 привода нагнетателя 10 и обслуживающих агрегатов. В крышке 18 выполнены окна 23, 24, каждое из которых предназначено для впуска сжатого воздуха и выпуска отработавших газов. В крышке 19 выполнено осевое отверстие с кольцевым газовым и масляным уплотнением 25, сопряженным с цилиндрическим выступом 12, установлены насос-форсунки 26, 27. Ротор 16 опирается на подшипники 9, 14. A cylindrical
Поршень 28 выполнен в виде пластины с радиальными 29, 30 и торцевыми 31, 32 газовыми и масляными уплотнениями. Одним концом поршень 28 с помощью пальца 33 соединен с цапфой 34, выполненной на поверхности рабочей камеры 20. Вторым концом, выполненным по дуге, поршень 28 посредством радиальных уплотнений 29 контактирует с цилиндрической поверхностью рабочей камеры 20, выполненной радиусом, равным длине поршня от оси пальца 33 до концов его радиальных уплотнений 29, причем цилиндрическая поверхность поршня 28 расположена эквидистантно цилиндрической поверхности рабочей камеры, с которой он контактирует радиальными уплотнениями 29. В поршне 28 выполнен сквозной паз 35, не доходящий до его концов, в котором с возможностью перемещения помещен кулисный камень 36, установленный с возможностью вращения на опорную ось 15. The
Взаимное размещение окон 23, 24 в крышке 18 и насос-форсунок 26, 27 в крышке 19 показано на фиг. 3. Поверхность рабочей камеры 20 выполнена радиусами АО и О2С. Окна 23, 24 и насос-форсунки 26, 27 размещены симметричные линии О2С, проходящей через точку О, в положении поршня 28, когда его продольная ось, проходящая через точки О1О2 перпендикулярна оси, проходящей через точки ОО1, где: О - ось ротора 16; О1 - ось опорной оси 15; О2 - ось пальца 33.The mutual arrangement of the
В рабочей камере 20 ротора 16 образовано два рабочих объема (I, II), ограниченных плоскими рабочими поверхностями поршня 28, внутренними плоскими поверхностями крышек 18, 19 и цилиндрическими поверхностями рабочей камеры 20. Герметизируются рабочие объемы газовыми и масляными уплотнениями 7, 8, 25, 29, 30, 31, 32. In the working
Роторный двигатель работает следующим образом (см. фиг. 4-7). The rotary engine operates as follows (see Fig. 4-7).
При равномерном вращении ротора 16 рабочие объемы I, II будут циклически изменяться благодаря тому, что поршень 28 в рабочей камере 20 совершает угловые колебания относительно ротора 16, опираясь на неподвижную опорную ось 15 и одновременно вращаясь совместно с ротором 16, т. к. один конец поршня 28 шарнирно соединен пальцем 33 с цапфой 34. With a uniform rotation of the
В рабочем объеме I при вращении ротора 16 последовательно протекают следующие процессы. При совмещении окна 24 с окном 5 (см. фиг. 4) сжатый нагнетателем 10 атмосферный воздух по каналу, образованному совмещенными окнами 24 и 5, заполняет рабочий объем. В дальнейшем при вращении ротора 16 при перекрытых окнах и уменьшающемся объеме воздух будет сжиматься и нагреваться и в определенный момент насос-форсунка 26 подает в рабочий объем горючее (см. фиг. 5). От температуры сжатого воздуха происходит воспламенение и сгорание горючего, что приводит к резкому увеличению давления и температуры газа в рабочем объеме. Начинается процесс расширения - рабочий ход (см. фиг. 6) при вращении ротора 16. При совмещении окна 24 с окном 6 происходит истечение отработавших газов в атмосферу и очистка рабочего объема. Далее процессы повторяются. Следовательно, в рабочем объеме протекают термодинамические процессы, характерные для поршневого двухтактного дизеля. In the working volume I, when the
Такие же процессы и в той же последовательности протекают и в рабочем объеме II. В двигателе за один оборот выходного вала 21 происходит таким образом, два рабочих хода. The same processes and in the same sequence occur in the working volume II. In the engine, for one revolution of the
При совершении рабочего хода (см. фиг. 8) создается крутящий момент (Мкр), определяемый формулой:
Мкр = Pг1 ˙ АО1 - Pг1 ˙ ВО1.When making a stroke (see Fig. 8) creates a torque (M cr ), defined by the formula:
M cr = P g1 ˙ AO 1 - P g1 ˙ VO 1 .
Пуск двигателя осуществляется внешним источником механической энергии, который вращает выходной вал 21. Охлаждение ротора 16 воздушное. Охлаждаемый воздух проходит через окна 2 и омывает вращающиеся ребра 17. Смазка трущихся деталей производится известными способами. The engine is started by an external source of mechanical energy, which rotates the
Из описания следует, что предложенный двигатель в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами:
1. Более надежен в работе. Причины:
- Изменена силовая схема двигателя, в связи с чем уменьшены контактные напряжения в сопрягаемых парах, на которые воздействует поршень.From the description it follows that the proposed engine in comparison with the prototype has the following advantages:
1. More reliable in operation. Causes:
- The power circuit of the engine has been changed, in connection with which the contact stresses in the mating pairs affected by the piston have been reduced.
В предложенном двигателе поршень 28 опирается на опорную ось 15 и палец 33, в прототипе поршень опирается на вал, жестко соединенный с одним из концов поршня. In the proposed engine, the
Уменьшен износ основных деталей механизма, преобразующего угловые колебания поршня во вращение выходного вала, так как уменьшены контактные напряжения в шарнирах, исключена трущаяся пара ползун - кольцевой паз. Уменьшен износ контактных газовых и масляных уплотнений, так как уменьшено их количество и диаметр размещения. The wear of the main parts of the mechanism that converts the angular oscillations of the piston into rotation of the output shaft is reduced, since contact stresses in the joints are reduced, a rubbing pair of a slider - an annular groove is excluded. The wear of contact gas and oil seals is reduced, as their number and placement diameter are reduced.
Исключен клапанный механизм газораспределения. В предложенном двигателе применен золотниковый механизм газораспределения. The valve timing is excluded. The proposed engine uses a valve spool mechanism.
2. Обладает более высоким механическим КПД из-за исключения трущейся пары ползун - кольцевой паз, обладающей повышенным трением; исключения клапанного механизма газораспределения; уменьшения диаметра кольцевых газовых и масляных уплотнений. (56) Патент Великобритании N 1329771, кл. F 1 F, опубл. 1973. 2. It has a higher mechanical efficiency due to the exclusion of a rubbing pair of slider - an annular groove with increased friction; exclusion valve timing; reducing the diameter of the ring gas and oil seals. (56) UK patent N 1329771, CL. F 1 F, publ. 1973.
Патент ГДР N 136409, кл. F 01 C 1/02, опубл. 04.07.89. GDR patent N 136409, class F 01
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU874353102A RU2009340C1 (en) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | Rotor internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU874353102A RU2009340C1 (en) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | Rotor internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009340C1 true RU2009340C1 (en) | 1994-03-15 |
Family
ID=21346168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU874353102A RU2009340C1 (en) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | Rotor internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2009340C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2133845C1 (en) * | 1998-03-11 | 1999-07-27 | Лаптев Евгений Васильевич | Rotary internal combustion engine |
| RU2183754C2 (en) * | 1999-12-07 | 2002-06-20 | Гордиенко Николай Николаевич | Power plant |
| RU2195559C2 (en) * | 1999-12-07 | 2002-12-27 | Гордиенко Николай Николаевич | Rotary internal combustion engine |
| RU2481474C2 (en) * | 2008-02-19 | 2013-05-10 | Энз Гмбх Энерджи Энджинз Энджиниринг | Rotary piston engine control system |
-
1987
- 1987-12-29 RU SU874353102A patent/RU2009340C1/en active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2133845C1 (en) * | 1998-03-11 | 1999-07-27 | Лаптев Евгений Васильевич | Rotary internal combustion engine |
| RU2183754C2 (en) * | 1999-12-07 | 2002-06-20 | Гордиенко Николай Николаевич | Power plant |
| RU2195559C2 (en) * | 1999-12-07 | 2002-12-27 | Гордиенко Николай Николаевич | Rotary internal combustion engine |
| RU2481474C2 (en) * | 2008-02-19 | 2013-05-10 | Энз Гмбх Энерджи Энджинз Энджиниринг | Rotary piston engine control system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7549850B2 (en) | Rotary mechanism | |
| US5352295A (en) | Rotary vane engine | |
| US20050005898A1 (en) | Multi-stage modular rotary internal combustion engine | |
| US3955540A (en) | Rotary internal combustion engine | |
| KR20020065541A (en) | Apparatus using oscillating rotating pistons | |
| US8316817B2 (en) | Rotary piston engine | |
| RU183285U1 (en) | VEHICLE ENGINE | |
| EA008641B1 (en) | Four stroke internal combustion oscillating-rotary engine | |
| RU2009340C1 (en) | Rotor internal combustion engine | |
| US11927128B2 (en) | Rotary machine with hub driven transmission articulating a four bar linkage | |
| US4507066A (en) | Fluid expansion device | |
| US4207736A (en) | Rotary piston machine | |
| RU2374454C2 (en) | Design of piston machine and method of designing its working chamber for thermodynamic cycle | |
| CN1548703A (en) | Multi-arc cylinder sliding vane rotor volumetric machine | |
| RU168559U1 (en) | ROTARY VALVE ENGINE | |
| RU2176738C1 (en) | Rotary piston engine | |
| US5520147A (en) | Rotary motor or engine having a rotational gate valve | |
| CZ309445B6 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| US20090028739A1 (en) | Ring turbo-piston engine and ring turbo-piston supercharger | |
| KR20020090286A (en) | Rotary engine | |
| RU2134806C1 (en) | Impeller-type rotary internal combustion | |
| RU2170836C1 (en) | Pd-t/3 rotary engine | |
| RU2091596C1 (en) | Rotary-piston internal combustion entire | |
| RU2143571C1 (en) | Compressor drive | |
| US20230073004A1 (en) | Rotary machine with hub driven transmission articulating a four bar linkage |