RU2383751C1

RU2383751C1 - Rotary-piston engine

Info

Publication number: RU2383751C1
Application number: RU2008147365/06A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Дмитриевич Житников (RU); Эдуард Дмитриевич Житников
Original assignee: Эдуард Дмитриевич Житников
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2010-03-10

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention relates to engine production. Rotary-piston internal combustion engine comprises flywheel, pistons and square-section circular cylinders. Fuel injection and combustion proceed during the entire stroke of the pistons. Cylinder exhaust openings are to be arranged so that exhaust terminates prior to opening of shutters driven by master cam fitted on the shaft. Flywheel with two groups of pistons fitted thereon features T-like axial section shape for pistons to operated in parallel circular cylinders.

EFFECT: simplified engine, ease of manufacture and higher efficiency.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции поршневых двигателей и может найти применение при создании двигателей различного назначения, способных работать на низкосортном топливе.The invention relates to the design of piston engines and may find application in the creation of engines for various purposes, capable of operating on low-grade fuel.

Известны роторные двигатели по изобретениям US 770890 и US 806124.Known rotary engines according to the inventions of US 770890 and US 806124.

Недостаток известных двигателей состоит в том, что они работают по схеме внешнего сгорания, имеют значительные габариты и низкий КПД вследствие чего являются неконкурентоспособными.A disadvantage of the known engines is that they work according to the external combustion scheme, have significant dimensions and low efficiency, as a result of which they are uncompetitive.

Задача изобретения - разработать роторный двигатель внутреннего сгорания упрощенной конструкции, позволяющей создавать двигатели большой мощности, способные с высоким КПД работать на дешевом топливе.The objective of the invention is to develop a rotary internal combustion engine of a simplified design that allows you to create engines of high power, capable of high efficiency to work on cheap fuel.

Требуемый технический результат достигается разработкой роторно-поршневого двигателя, содержащего кольцевой цилиндр, в котором несколько поршней, закрепленных на несущем Г-образном маховике, совершают круговые движения. Каждый поршень за один оборот маховика совершает несколько совмещенных двухтактных циклов, количество которых равно количеству поршней, установленных на одном маховике.The required technical result is achieved by the development of a rotary piston engine containing an annular cylinder, in which several pistons mounted on a bearing L-shaped flywheel make circular motions. Each piston in one revolution of the flywheel performs several combined push-pull cycles, the number of which is equal to the number of pistons installed on one flywheel.

В рабочие камеры цилиндра, образуемые между задними торцами поршней и вдвигаемыми в полость цилиндра задвижками, через определенные угловые промежутки под давлением впрыскивается и воспламеняется рабочая смесь.The working mixture is injected and ignited into the working chambers of the cylinder, formed between the rear ends of the pistons and the slide valves pushed into the cylinder cavity, through certain angular gaps.

Впрыскивание и горение рабочей смеси продолжается в течение всего рабочего хода поршней, чем достигается постоянное, высокое давление рабочего хода.The injection and combustion of the working mixture continues throughout the entire stroke of the pistons, thereby achieving a constant, high pressure of the stroke.

Каждый поршень, совершающий рабочий ход, одновременно передним торцом в открывающееся выхлопное окно вытесняет из цилиндра отработавший газ, воздействовавший на предыдущий поршень.Each piston making a working stroke simultaneously with its front end into the opening exhaust window displaces exhaust gas from the cylinder, which acted on the previous piston.

Предложенный роторно-поршневой двигатель может иметь и два параллельных кольцевых цилиндра, в которых будут работать две группы поршней, установленных на маховике, имеющем Т-образную форму осевого сечения.The proposed rotary piston engine may also have two parallel annular cylinders in which two groups of pistons mounted on a flywheel having a T-shaped axial section will operate.

На фиг.1 схематично изображен одноцилиндровый двухпоршневой двигатель предложенной конструкции. Разрез по А-А.Figure 1 schematically shows a single-cylinder twin-piston engine of the proposed design. Section along AA.

На фиг.2 изображен тот же двигатель со снятой крышкой корпуса. Вид сверху.Figure 2 shows the same engine with the housing cover removed. View from above.

На фиг.3 изображен фрагмент маховика с Т-образной формой осевого сечения, на котором установлены два поршня, работающие в параллельных кольцевых цилиндрах.Figure 3 shows a fragment of a flywheel with a T-shaped axial section on which two pistons are mounted, operating in parallel annular cylinders.

Роторно-поршневой двигатель предложенной конструкции содержит корпус 1, крышку 2 корпуса, крышку 3 цилиндра, выходной вал 4, маховик 5, поршни 6, задвижки 7, форсунки 8 и выхлопные окна 9.The rotary piston engine of the proposed design comprises a housing 1, a housing cover 2, a cylinder cover 3, an output shaft 4, a flywheel 5, pistons 6, valves 7, nozzles 8, and exhaust windows 9.

Кольцевая выточка в корпусе 1 заодно с крышкой цилиндра 3 обазуют кольцевой цилиндр прямоугольного сечения. Маховик 5, имеющий Г-образную форму осевого сечения, входит в полость цилиндра через Г-образную щель, образуемую поверхностями корпуса 1 и крышки 3.An annular groove in the housing 1 at the same time as the cylinder cover 3 is provided with an annular rectangular cylinder. Flywheel 5, having an L-shaped axial section, enters the cylinder cavity through an L-shaped slot formed by the surfaces of the housing 1 and cover 3.

Г-образная или Т-образная форма маховика 5 и прямоугольное сечение цилиндров повышают технологичность изготовления и эксплуатации данного двигателя.L-shaped or T-shaped flywheel 5 and a rectangular cross-section of the cylinders increase the manufacturability of the manufacture and operation of this engine.

Поршни 6, имеющие прямоугольную форму поперечного сечения и дугообразную форму продольного сечения, прикреплены к маховику 5 и помещены в цилиндре с зазорами по всем смежным поверхностям. Уплотняются поршни в цилиндре посредством упругих пластин, утопленных в пазах поршней. Задвижки 7 сопрягаются со стенками цилиндра посредством лабиринтных уплотнений, одновременно служащих направляющими. Привод задвижек осуществляется копиром, посаженным на вал 4.Pistons 6 having a rectangular cross-sectional shape and an arcuate longitudinal sectional shape are attached to the flywheel 5 and placed in a cylinder with gaps on all adjacent surfaces. The pistons are sealed in the cylinder by means of elastic plates recessed in the piston grooves. The valves 7 are interfaced with the walls of the cylinder by means of labyrinth seals, which simultaneously serve as guides. The gate valve is driven by a copier mounted on shaft 4.

Упругие пластины, лабиринтные уплотнения, копир и крепежные детали на чертежах не показаны.Elastic plates, labyrinth seals, a copier and fasteners are not shown in the drawings.

Работает роторно-поршневой двигатель за счет того, что после прохождения поршней через сечения задвижек 7 и выдвижения задвижек в полость цилиндра, в рабочие камеры, образуемые задвижками и задними торцами поршней, через форсунки 8 впрыскивается и воспламеняется рабочая смесь.The rotary piston engine operates due to the fact that after the pistons pass through the cross sections of the valves 7 and the valves extend into the cylinder cavity, the working mixture is injected and ignited through the nozzles 8 through the nozzles 8.

Под давлением образовавшегося в рабочих камерах газа поршни 6 осуществляют рабочий ход до момента, когда они переместятся за следующие по ходу выхлопные окна 9. В этот момент давление в рабочих камерах падает, а отработавший газ выталкивается через выхлопные окна. Каждый поршень производит свой рабочий ход, одновременно вытесняя из цилиндра отработавший газ, воздействовавший на предыдущий поршень.Under the pressure of the gas formed in the working chambers, the pistons 6 carry out a working stroke until they move beyond the next exhaust windows 9. At this point, the pressure in the working chambers drops, and the exhaust gas is pushed out through the exhaust windows. Each piston makes its own stroke, at the same time displacing exhaust gas from the cylinder, which acted on the previous piston.

Количество рабочих и продувочных ходов за один оборот маховика равно количеству поршней, работающих на одном маховике. При двух поршнях одновременно осуществляются по два цикла.The number of working and blowing strokes per one flywheel revolution is equal to the number of pistons working on one flywheel. With two pistons, two cycles are carried out simultaneously.

Такую работу двигателя можно назвать работой по схеме совмещенных двухтактных циклов.Such an operation of the engine can be called a work according to the scheme of combined push-pull cycles.

Расположение выхлопных окон 9 должно быть таким, чтобы выхлоп завершался раньше, чем начнут открываться задвижки 7. Следовательно, длина рабочего хода поршней примерно равна длине отрезков цилиндра, заключенных между форсунками 8 и следующими по ходу выхлопными окнами 9. Следовательно, чем больше поршней работает в одном цилиндре, тем меньше длина рабочего хода каждого поршня.The location of the exhaust windows 9 must be such that the exhaust is completed before the valves 7 open. Therefore, the length of the piston stroke is approximately equal to the length of the cylinder sections enclosed between the nozzles 8 and the next exhaust windows 9. Therefore, the more pistons work in one cylinder, the shorter the stroke length of each piston.

Основным достоинством двигателя предложенной конструкции является отсутствие цикла сжатия рабочей смеси, что позволяет использовать для его работы дешевые низкооктановые виды топлива.The main advantage of the engine of the proposed design is the absence of a compression cycle of the working mixture, which makes it possible to use cheap low-octane fuels for its operation.

К числу достоинств относится и возможность поддержания постоянного высокого давления в течение всего рабочего хода поршней, что увеличивает удельную мощность и обеспечивает высокий КПД такого двигателя.Among the advantages is the ability to maintain a constant high pressure throughout the entire stroke of the pistons, which increases the specific power and ensures high efficiency of such an engine.

Предполагается, что наиболее эффективным будет использование роторно-поршневых двигателей больших диаметров, которые, работая в стационарных силовых установках, с выгодой заменят газовые турбины.It is assumed that the most effective will be the use of large-diameter rotary piston engines, which, when operating in stationary power plants, will advantageously replace gas turbines.

Claims

1. The rotary piston internal combustion engine, including a flywheel, pistons and annular cylinders of rectangular cross section, and the injection and combustion of the working mixture continues throughout the entire stroke of the pistons.

2. The rotary piston engine according to claim 1, the location of the exhaust windows in the cylinders of which must be such that the exhaust is completed before the valves begin to open, the drive of which is carried out by a copier mounted on the shaft.

3. The rotary piston engine according to claim 1, wherein the flywheel, on which two groups of pistons are mounted, has a T-shaped axial section for operation of the pistons in parallel annular cylinders.