RU2136924C1 - Rotary internal combustion engine - Google Patents
Rotary internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2136924C1 RU2136924C1 RU98100793A RU98100793A RU2136924C1 RU 2136924 C1 RU2136924 C1 RU 2136924C1 RU 98100793 A RU98100793 A RU 98100793A RU 98100793 A RU98100793 A RU 98100793A RU 2136924 C1 RU2136924 C1 RU 2136924C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- housing
- valves
- section
- engine
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для использования при создании мотоциклов, автомобилей, колесных и гусеничных тягачей, речных и морских катеров. Кроме того, изобретение может быть применено при проектировании водяных, топливо-маслоперекачивающих насосов, садово-огородных агрегатов, генераторных установок, компрессоров. The invention relates to engine building and is intended for use in the creation of motorcycles, automobiles, wheeled and tracked tractors, river and sea boats. In addition, the invention can be applied in the design of water, fuel and oil transfer pumps, garden units, generator sets, compressors.
Из распространенных конструкций роторных двигателей (РД) наиболее перспективными считаются РД с рабочими элементами, совершающими однозначное, в частности, вращательное движение. При этом под рабочим элементом подразумевается группа деталей, воспринимающая создающееся в рабочей камере давление газов и трансформирующая его во вращательное движение. Of the common designs of rotary engines (RD), the most promising are considered to be RDs with working elements that make an unambiguous, in particular, rotational movement. In this case, the working element means a group of parts that perceives the gas pressure created in the working chamber and transforms it into rotational motion.
Известны РД с уплотняющими задвижками, движущимися возвратно-поступательно в роторе (см. например, патент США N 4178902 F 02 B 53/00, 1979), либо шарнирно-закрепленными в секторных полостях ротора (см. например, авт. свид. СССР N 1255718 F 01 C 1/38, 1986). Known RD with sealing valves that move reciprocally in the rotor (see, for example, US patent N 4178902 F 02 B 53/00, 1979), or pivotally mounted in the sector cavities of the rotor (see, for example, ed. Certificate. USSR N 1255718 F 01 C 1/38, 1986).
Недостатки подобных РД связаны в одном случае со значительными знакопеременными нагрузками от масс уплотняющих задвижек, что обуславливает повышенные износы и наклепы поверхности корпуса, а также усиленную вибрацию, а в другом случае - с низкой эффективностью уплотнения мест сопряжения шарниров с корпусом и ротором, что предопределяет высокие термические и механические нагрузки этих сопряжений и, как следствие, сокращение срока службы РД. The disadvantages of such RDs are associated in one case with significant alternating loads from the mass of the sealing valves, which leads to increased wear and hardening of the housing surface, as well as increased vibration, and in the other case, to the low efficiency of sealing the joints of joints of the hinges with the body and rotor, which determines high thermal and mechanical loads of these interfaces and, as a result, shortening of the taxiway service life.
Наиболее близким к предложенному является роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус в виде полого диска, дисковый ротор, размещенный внутри корпуса, по крайней мере два поршня, расположенных в периферийных областях ротора, по крайней мере одну пару уплотняющих задвижек, установленных с диаметрально противоположных сторон корпуса с возможностью перемещения и взаимодействующих с поверхностью ротора с образованием камер сгорания и сжатия, ресивер с впускным и выпускным клапанами, впускные и выхлопные патрубки, расположенные по обе стороны от каждой из уплотняющих задвижек пары (см. заявку ФРГ N 3321461, F 02 В 53/02, 1985). Closest to the proposed is a rotary internal combustion engine containing a housing in the form of a hollow disk, a disk rotor located inside the housing, at least two pistons located in the peripheral regions of the rotor, at least one pair of sealing valves installed on diametrically opposite sides of the housing with the possibility of moving and interacting with the surface of the rotor with the formation of combustion and compression chambers, a receiver with inlet and outlet valves, inlet and exhaust pipes, is located nnye on both sides of each of the pair of sealing valves (see. DE N 3321461, F 02 B 53/02 application, 1985).
Недостатки указанного РД заключаются в сложной реализации органа управления уплотняющими задвижками и невысоких допустимых нагрузках на тонкие, ничем не подпираемые поршни. Этими недостатками в конечном счете объясняется ограниченная область практического использования известного РД. The disadvantages of this RD are the complex implementation of the control valve of the sealing valves and low permissible loads on thin, non-supported pistons. These shortcomings ultimately explain the limited area of practical use of the known taxiway.
Задача заключается в упрощении конструкции РД с повышением технологичности его изготовления, эксплуатационной надежности и долговечности, поддержание симметричности приложения нагрузок на элементы конструкции независимо от их износа, а также снижение ударных нагрузок на ротор, при воздействии на него задвижек. The task is to simplify the design of the taxiway with an increase in the manufacturability of its manufacture, operational reliability and durability, maintaining the symmetry of the application of loads on the structural elements regardless of their wear, and also reducing the impact loads on the rotor when the gate valves are exposed to it.
Технический результат достигается тем, что в роторном двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус в виде полого диска, дисковый ротор, размещенный внутри корпуса, по крайней мере два поршня, расположенных в периферийных областях ротора, по крайней мере, одну пару уплотняющих задвижек, установленных с диаметрально противоположных сторон корпуса с возможностью перемещения и взаимодействующих с поверхностью ротора с образованием камер сгорания и сжатия, ресивер с впускным и выпускным клапанами, впускные и выхлопные патрубки, расположенные по обе стороны от каждой из уплотняющих задвижек пары, ротор выполнен с максимальным поперечным сечением, совпадающим с поперечным сечением корпуса, и с по крайней мере, двумя кулачковыми выступами, имеющими одинаковую конфигурацию, образованную плавно изменяющимися диаметрами участков поверхности ротора, и взаимодействующими с задвижками, поршни расположены в периферийных областях максимального поперечного сечения ротора, впускные и выпускные клапаны ресивера размещены по обе стороны другой из уплотняющих задвижек пары. The technical result is achieved by the fact that in a rotary internal combustion engine containing a housing in the form of a hollow disk, a disk rotor located inside the housing, at least two pistons located in the peripheral regions of the rotor, at least one pair of sealing valves installed diametrically opposite sides of the housing with the ability to move and interacting with the surface of the rotor with the formation of combustion and compression chambers, a receiver with inlet and outlet valves, inlet and exhaust pipes, positioning married on both sides of each of the sealing gate valves of the pair, the rotor is made with a maximum cross section matching the cross section of the housing, and with at least two cam protrusions having the same configuration formed by smoothly varying diameters of the rotor surface sections and interacting with the valves , the pistons are located in the peripheral regions of the maximum cross section of the rotor, the inlet and outlet valves of the receiver are located on both sides of the other of the pair sealing valves.
Кроме того, в бензиновом исполнении он может быть снабжен клапаном прямого впрыска топлива в камеру сгорания, установленным в корпусе, и свечой зажигания. In addition, in the gasoline version, it can be equipped with a direct fuel injection valve into the combustion chamber installed in the housing, and a spark plug.
Кроме того, в дизельном исполнении он может быть снабжен клапаном подачи топлива в камеру сгорания, выполненным в виде плунжерной пары и установленным в корпусе. In addition, in the diesel version it can be equipped with a valve for supplying fuel to the combustion chamber, made in the form of a plunger pair and installed in the housing.
На фиг. 1 и 2 представлены соответственно продольный и поперечный разрезы предложенного РД двигателя внутреннего сгорания, а на фиг. 3 - 7 показаны четыре фазы протекающего в нем газодинамического цикла. In FIG. 1 and 2 are respectively longitudinal and transverse sections of the proposed RD internal combustion engine, and in FIG. 3 - 7 show the four phases of the gas-dynamic cycle taking place in it.
РД имеет неподвижный корпус 1 (фиг. 1) в виде полого диска с тороидальной или иной кольцевой полостью по периферии. RD has a fixed housing 1 (Fig. 1) in the form of a hollow disk with a toroidal or other annular cavity at the periphery.
Внутри корпуса 1 размещен дисковый ротор 2, максимальное поперечное сечение которого совпадает с поперечным сечением корпуса 1. С диаметрально противоположных сторон корпуса 1, например, в его углублениях установлена пара уплотняющих задвижек 3, которые могут выдвигаться под действием соответствующих механизмов, в частности спиральных пружин 4, взаимодействовать с поверхностью ротора 2 и образовывать временные камеры сгорания и сжатия, а при контакте с периферийными областями (ободом) ротора 2 снова утапливаться в углубления корпуса 1. В периферийных областях максимального поперечного сечения ротора 2 расположены два поршня 5, снабженные поршневыми кольцами 6 или иными уплотнительными элементами для обеспечения компрессии в тороидальной полости. Ротор 2 выполнен с, по крайней мере, двумя кулачковообразными выступами, имеющими одинаковую конфигурацию, образованную плавно изменяющимися диаметрами участков поверхности ротора 2, предназначенных для взаимодействия с соответствующими задвижками 3. По обе стороны от одной из уплотняющих задвижек 3 (левой на фиг. 1) расположены выхлопные патрубки 7 для отвода выхлопных газов из камеры сгорания и впускные патрубки 8 для подачи атмосферного воздуха в камеру сгорания. По обе стороны другой из уплотняющих задвижек 3 (правой на фиг. 1) размещены впускные клапаны 9 и выпускные клапаны 10, обеспечивающие соответственно подачу воздуха из камеры сжатия в ресивер 11, предназначенный для аккумулирования сжатого воздуха, и вывод сжатого воздуха из ресивера 11 в камеру сгорания. A disk rotor 2 is placed inside the housing 1, the maximum cross-section of which coincides with the cross-section of the housing 1. For example, a pair of sealing valves 3 are installed in the recesses of the housing 1, for example, in its recesses, which can be extended by appropriate mechanisms, in particular coil springs 4 , interact with the surface of the rotor 2 and form temporary combustion and compression chambers, and when in contact with the peripheral areas (rim) of the rotor 2 again recess in the recesses of the housing 1. In The peripheral areas of the maximum cross section of the rotor 2 are two
В дизельном исполнении в камеру сгорания через корпус 1 пропущен клапан 12 подачи топлива, выполненный в виде плунжерной пары. В бензиновом исполнении в камеру сгорания через корпус 1 пропущены клапан 12 подачи топлива 2 прямого впрыска и свеча 13 зажигания. Клапаны 9, 10, 12 и свеча 13 зажигания имеют привод для введения их в действие в нужный момент. Камера 14 сгорания и камера 15 сжатия обозначены на фиг. 1. In a diesel version, a fuel supply valve 12, made in the form of a plunger pair, is passed into the combustion chamber through the housing 1. In the gasoline version, a direct-injection fuel valve 12 and a spark plug 13 are passed through the housing 1 into the combustion chamber. The valves 9, 10, 12 and the spark plug 13 have a drive for putting them into action at the right time. The combustion chamber 14 and the compression chamber 15 are indicated in FIG. 1.
Работа данного РД внутреннего сгорания происходит следующим образом. The operation of this internal combustion engine is as follows.
При вращении ротора 2 внутри корпуса 1 против часовой стрелки уплотняющие задвижки 3, опирающиеся на обод ротора 2, перемещаются в свое крайнее положение, сжимая пружины 4. При этом задвижки 3 переходят из положения, перекрывающего тороидальную полость корпуса 1, в положение, открывающее эту полость для прохождения поршней 5. После прохождения поршней 5 задвижки 3 под действием пружины 4 возвращаются в исходное положение, перекрывающее тороидальную полость корпуса 1. When the rotor 2 rotates inside the housing 1 counterclockwise, the sealing valves 3, which are supported by the rim of the rotor 2, move to their extreme position by compressing the springs 4. In this case, the valves 3 move from the position overlapping the toroidal cavity of the housing 1 to the position that opens this cavity for the passage of the
В процессе вращения ротора 2 внутри корпуса 1 протекают четыре фазы газодинамического цикла (фиг. 3-7). During the rotation of the rotor 2 inside the housing 1, four phases of the gas-dynamic cycle proceed (Fig. 3-7).
На фиг. 3 показана работа двигателя в момент, когда задвижки 3 находятся близко к крайнему открытому положению. Все клапаны закрыты. В камере 15 сжатия происходит всасывание атмосферного воздуха, в камере 14 сгорания - рабочий ход. В ресивере 11 находится воздух, сжатый во время предыдущего такта. In FIG. 3 shows the operation of the engine at a time when the valves 3 are close to the extreme open position. All valves are closed. In the compression chamber 15, atmospheric air is sucked in, and in the combustion chamber 14 there is a working stroke. In the receiver 11 is air compressed during the previous measure.
На фиг. 4 показана работа двигателя в момент, когда задвижки 3 находятся в крайнем открытом положении. Все клапаны закрыты. Выхлопной патрубок 7 открыт и в камеры 14 сгорания происходит выхлоп. В камере 15 сжатия продолжается всасывание. In FIG. 4 shows the operation of the engine when the valves 3 are in the extreme open position. All valves are closed. The exhaust pipe 7 is open and exhaust takes place in the combustion chamber 14. In the compression chamber 15, suction continues.
На фиг. 5 показана работа двигателя, в момент когда задвижки 3 находятся близко к крайнему открытому положению. В камере 14 сгорания продолжается выхлоп. Все клапаны закрыты. В камере 15 сжатия происходит перемещение воздуха на толщину клапана. In FIG. 5 shows the operation of the engine when the valves 3 are close to the extreme open position. In the combustion chamber 14, exhaust continues. All valves are closed. In the compression chamber 15, air moves over the thickness of the valve.
После прохождения поршнями 5 задвижек 3, последние под действием пружин 4 перемещаются в свое крайнее закрытое положение и приходят в контакт с вращающимся ободом ротора 2. По мере вращения ротора 2 за задвижками 3 создаются новые замкнутые полости. After the
На фиг. 6 показана работа двигателя в момент, когда после прохождения ротором 2 выпускного клапана 10 этот клапан открывается и сжатый воздух из ресивера 11 подается в камеру 14 сгорания. Вслед за этим в камеру 14 сгорания подается топливо через клапан 12 подачи топлива в виде плунжерной пары в дизельном исполнении или прямого впрыска топлива в бензиновом исполнении. Далее (в бензиновом исполнении) подается искра на свечу 13 зажигания. В этой полости камеры 14 сгорания происходит воспламенение рабочей смеси и начинается рабочий ход. В это время в другой полости камеры 14 сгорания продолжается выхлоп. В полости камеры 15 сжатия, образовавшейся за другой задвижкой 3, начинается новое всасывание атмосферного воздуха. Таким образом, в данном двигателе протекают одновременно, но в разных полостях все фазы газодинамического цикла. In FIG. 6 shows the operation of the engine at the moment when, after the rotor 2 passes the exhaust valve 10, this valve opens and compressed air from the receiver 11 is supplied to the combustion chamber 14. Following this, fuel is supplied to the combustion chamber 14 through a fuel supply valve 12 in the form of a plunger pair in a diesel version or direct fuel injection in a gasoline version. Next (in gasoline version) a spark is supplied to the spark plug 13. In this cavity of the combustion chamber 14, ignition of the working mixture occurs and the working stroke begins. At this time, exhaust continues in the other cavity of the combustion chamber 14. In the cavity of the compression chamber 15, formed behind another valve 3, a new absorption of atmospheric air begins. Thus, in this engine, all phases of the gas-dynamic cycle flow simultaneously, but in different cavities.
На фиг. 7 показана работа двигателя в момент, когда задвижки 3 находятся в промежуточном положении. В одной полости камеры 14 сгорания продолжается рабочий ход, в другой - выхлоп. В одной полости камеры 15 сжатия происходит всасывание атмосферного воздуха, в другой - его сжатие. При этом впускной клапан 9 подачи воздуха в ресивер 11 открыт, выпускной клапан 10 воздуха из ресивера 11 закрыт, в камере 15 сжатия происходит сжатие воздуха, который накапливается в ресивере 11. In FIG. 7 shows the operation of the engine when the valves 3 are in an intermediate position. A working stroke continues in one cavity of the combustion chamber 14, and an exhaust in the other. In one cavity of the compression chamber 15, atmospheric air is sucked in, in the other, its compression. In this case, the inlet valve 9 for supplying air to the receiver 11 is open, the exhaust valve 10 for air from the receiver 11 is closed, in the compression chamber 15, air is compressed, which accumulates in the receiver 11.
Периодическое повторение рассмотренных газодинамических циклов обеспечивает получение на выходном валу полезной механической мощности. Periodic repetition of the considered gas-dynamic cycles ensures obtaining useful mechanical power on the output shaft.
В приведенной схеме за один оборот ротора 2 совершаются два полных газодинамических цикла. При ином количестве поршней 5, задвижек 3 и вспомогательных узлов 7-13 количество циклов за один оборот может быть иным. In the above scheme, for one revolution of rotor 2, two complete gas-dynamic cycles are performed. With a different number of
Несколько корпусов 1 могут объединяться общим валом, образуя многорядный РД. Several buildings 1 can be combined by a common shaft, forming a multi-row taxiway.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98100793A RU2136924C1 (en) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | Rotary internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98100793A RU2136924C1 (en) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | Rotary internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2136924C1 true RU2136924C1 (en) | 1999-09-10 |
Family
ID=20201255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98100793A RU2136924C1 (en) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | Rotary internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2136924C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3321461A1 (en) * | 1983-06-14 | 1985-04-04 | Arapis, Ioannis, Athen | INTERNAL COMBUSTION SATELLITE ENGINE WITH ROTATING PISTON |
| RU2013590C1 (en) * | 1989-01-02 | 1994-05-30 | Ткачев Георгий Васильевич | Rotary internal combustion engine |
| RU2115003C1 (en) * | 1996-02-02 | 1998-07-10 | Юрий Борисович Кашеваров | Rotor engine and compressor |
-
1998
- 1998-01-21 RU RU98100793A patent/RU2136924C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3321461A1 (en) * | 1983-06-14 | 1985-04-04 | Arapis, Ioannis, Athen | INTERNAL COMBUSTION SATELLITE ENGINE WITH ROTATING PISTON |
| RU2013590C1 (en) * | 1989-01-02 | 1994-05-30 | Ткачев Георгий Васильевич | Rotary internal combustion engine |
| RU2115003C1 (en) * | 1996-02-02 | 1998-07-10 | Юрий Борисович Кашеваров | Rotor engine and compressor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE30565E (en) | Internal combustion engine and operating cycle | |
| US20030127067A1 (en) | Internal combustion engine | |
| US3690791A (en) | Rotary engine with radially shiftable rotor | |
| KR20020065541A (en) | Apparatus using oscillating rotating pistons | |
| US7779795B2 (en) | Valve system for opposed piston engines | |
| US7182061B2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| WO2001048359A1 (en) | O-ring type rotary engine | |
| RU2240432C1 (en) | Internal combustion engine | |
| RU2136924C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| US3818886A (en) | Rotary internal combustion engine | |
| JPH07158464A (en) | Four cycle piston type internal combustion engine | |
| RU8056U1 (en) | ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| WO2001081729A1 (en) | Piston engine | |
| USRE29230E (en) | Rotary motor | |
| US20060150946A1 (en) | Rotary piston engine | |
| RU2176738C1 (en) | Rotary piston engine | |
| GB2122686A (en) | Rotary internal-combustion engine | |
| RU2013590C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| RU2730633C1 (en) | Free-piston internal combustion engine with linear generator | |
| RU2805946C1 (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
| RU2374464C2 (en) | Rotor direct-action ice | |
| RU2084659C1 (en) | Rotor internal combustion engine | |
| WO2020141553A1 (en) | A radial opposed piston reciprocating internal combustion engine | |
| RU2078959C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| RU2152522C1 (en) | Rotary piston internal combustion engine |