RU2307255C1 - Method of and device for accomplishing working cycles of rotary internal combustion engine - Google Patents
Method of and device for accomplishing working cycles of rotary internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307255C1 RU2307255C1 RU2006120326/06A RU2006120326A RU2307255C1 RU 2307255 C1 RU2307255 C1 RU 2307255C1 RU 2006120326/06 A RU2006120326/06 A RU 2006120326/06A RU 2006120326 A RU2006120326 A RU 2006120326A RU 2307255 C1 RU2307255 C1 RU 2307255C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compression
- working
- chamber
- blade
- disk
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
- F02B53/02—Methods of operating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F01C1/344—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
- F01C1/3448—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member with axially movable vanes
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и, в частности к двигателестроению.The invention relates to the field of mechanical engineering and, in particular, to engine building.
Известен способ осуществления рабочего цикла роторного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), при котором перемещают лопасть в компрессионной камере и заполняют свежим зарядом топливовоздушной смеси часть этой компрессионной камеры, при этом в другой ее части сжимают топливовоздушную смесь, заполнившую компрессионную камеру в предыдущем цикле. Используя систему каналов в статоре и роторе, перемещают сжатую топливовоздушную смесь в рабочую камеру, часть которой в данный момент используют в качестве камеры сгорания, воспламеняют топливовоздушную смесь и расширяющимися газами давят на лопасть, обеспечивая ее рабочий ход, при этом вытесняя из рабочей камеры отработанные газы предыдущего цикла, US 4401070.There is a method of implementing the duty cycle of a rotary internal combustion engine (ICE), in which the blade is moved in the compression chamber and a part of this compression chamber is filled with a fresh charge of the air-fuel mixture, while the fuel-air mixture is compressed in its other part, filling the compression chamber in the previous cycle. Using a channel system in the stator and rotor, the compressed air-fuel mixture is transferred to the working chamber, part of which is currently used as a combustion chamber, the air-fuel mixture is ignited and the expanding gases are pressed onto the blade, providing its working stroke, while displacing exhaust gases from the working chamber previous cycle, US 4,401,070.
Недостатком этого способа является то обстоятельство, что часть воспламененной смеси возвращается в зону сжатия, используя те же упомянутые каналы в статоре и роторе, что снижает эффективность этого способа.The disadvantage of this method is the fact that part of the ignited mixture is returned to the compression zone using the same channels in the stator and rotor, which reduces the effectiveness of this method.
Известен также способ осуществления рабочего цикла роторного ДВС, при котором путем перемещения компрессионной лопасти в компрессионной камере заполняют ее свежим зарядом топливовоздушной смеси. Одновременно в камеру сгорания, сжимая, нагнетают топливовоздушную смесь, заполнившую компрессионную камеру в предыдущем цикле. Воспламеняют топливовоздушную смесь и расширяющимися газами в рабочей камере давят на рабочую лопасть и этим обеспечивают рабочий ход ДВС. Одновременно движущейся рабочей лопастью вытесняют из рабочей камеры отработанные газы предыдущего цикла, US 5429084.There is also known a method of implementing the duty cycle of a rotary engine, in which by moving the compression blade in the compression chamber, fill it with a fresh charge of the air-fuel mixture. At the same time, compressing, they inject the air-fuel mixture, which filled the compression chamber in the previous cycle. The air-fuel mixture is ignited and the expanding gases in the working chamber are pressed against the working blade and this ensures the ICE working stroke. At the same time, the exhaust gases of the previous cycle, US 5429084, are displaced from the working chamber by a moving working blade.
Данный способ осуществления рабочего цикла роторного ДВС принят за прототип настоящего изобретения.This method of implementing the duty cycle of a rotary engine is adopted as a prototype of the present invention.
Недостатком прототипа является неэффективное использование сжатой топливовоздушной смеси в рабочем цикле. Это обусловлено тем, что значительная часть воспламененной топливовоздушной смеси выбрасывается в атмосферу через рабочую камеру и выпускной канал с противоположной свече зажигания стороны ротора. Кроме того, в рабочем цикле сжимают только часть объема топливовоздушной смеси, заключенной между соседними лопастями, что обусловливает невысокую степень сжатия топливовоздушной смеси и также снижает эффективность этого способа.The disadvantage of the prototype is the inefficient use of compressed air-fuel mixture in the duty cycle. This is due to the fact that a significant part of the ignited air-fuel mixture is released into the atmosphere through the working chamber and the exhaust channel from the opposite spark plug of the rotor side. In addition, in the duty cycle only part of the volume of the air-fuel mixture enclosed between adjacent blades is compressed, which leads to a low compression ratio of the air-fuel mixture and also reduces the effectiveness of this method.
Задачей настоящего изобретения, в части способа, является увеличение степени сжатия топливовоздушной смеси и повышение эффективности ее использования.The objective of the present invention, in terms of the method, is to increase the compression ratio of the air-fuel mixture and increase the efficiency of its use.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что рабочий цикл в роторном ДВС осуществляется вследствие того, что путем перемещения компрессионной лопасти в компрессионной камере, заполняют ее свежим зарядом топливовоздушной смеси, при этом в камеру сгорания нагнетая и сжимая в ней топливовоздушную смесь, заполнившую компрессионную камеру в предыдущем цикле, воспламеняют топливовоздушную смесь и в рабочей камере, отделенной гребнями от компрессионной камеры, расширяющимися газами давят на рабочую лопасть, обеспечивая ее рабочий ход и вращение ротора, одновременно вытесняя отработанные газы предыдущего рабочего цикла, при этом новым является то, что используют стопорные механизмы для фиксации компрессионной и рабочей лопастей, фиксируют рабочую лопасть при прохождении этой лопастью гребня, отделяющего по ходу движения рабочую камеру от компрессионной камеры, при этом освобождая от фиксации компрессионную лопасть и сохраняя это состояние компрессионной и рабочей лопастей при прохождении ими компрессионной камеры до следующего по ходу движения гребня, при прохождении которого освобождают рабочую лопасть от фиксации и фиксируют компрессионную лопасть, сохраняя это состояние компрессионной и рабочей лопастей при прохождении ими рабочей камеры до следующего по ходу движения гребня, и этим завершают рабочий цикл.According to the invention, this problem is solved due to the fact that the duty cycle in the rotary ICE is carried out due to the fact that by moving the compression blade in the compression chamber, it is filled with a fresh charge of the air-fuel mixture, while in the combustion chamber, it is pumped and compresses the air-fuel mixture filling the compression chamber in the previous cycle, ignite the air-fuel mixture and in the working chamber, separated by ridges from the compression chamber, expanding gases press on the working blade, ensuring its operation the stroke and rotation of the rotor, while displacing the exhaust gases of the previous working cycle, the new one is that locking mechanisms are used to fix the compression and working blades, they fix the working blade when the blade passes through the ridge that separates the working chamber from the compression chamber in the direction of travel, while freeing the compression vane from fixation and maintaining this state of the compression and working blades when they pass the compression chamber to the next along the ridge, with the passage of which release the working blade from fixation and fix the compression blade, preserving this state of the compression and working blades when they pass the working chamber to the next ridge along the movement, and this completes the work cycle.
Заявителем не выявлены решения, идентичные настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».The applicant has not identified solutions that are identical to the present invention, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."
Благодаря осуществлению отличительных признаков настоящего изобретения в совокупности с признаками, приведенными в ограничительной части формулы изобретения, достигаются новые важные свойства заявленного объекта. Каждой компрессионной лопастью сжимают топливовоздушную смесь из всего объема компрессионной камеры, значительно увеличивая степень сжатия топливовоздушной смеси; исключают перемешивание свежего заряда топливовоздушной смеси с отработанными газами, так как камера сгорания не связана с каналами на противоположной стороне ротора от свечи зажигания.Thanks to the implementation of the distinguishing features of the present invention, in conjunction with the features given in the restrictive part of the claims, new important properties of the claimed object are achieved. Each compression blade compresses the air-fuel mixture from the entire volume of the compression chamber, significantly increasing the compression ratio of the air-fuel mixture; exclude mixing of the fresh charge of the air-fuel mixture with the exhaust gases, since the combustion chamber is not connected to the channels on the opposite side of the rotor from the spark plug.
В результате значительно повышается эффективность рабочего цикла.As a result, the efficiency of the work cycle is significantly increased.
Указанные обстоятельства обусловливают, по мнению заявителя, соответствие настоящего изобретения критерию «изобретательский уровень».These circumstances determine, according to the applicant, the compliance of the present invention with the criterion of "inventive step".
Для реализации способа осуществления рабочего цикла по настоящему изобретению предлагается роторный двигатель внутреннего сгорания.To implement the method of implementing the duty cycle of the present invention, a rotary internal combustion engine is provided.
Известен роторный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), содержащий статор, в котором цилиндрическими поверхностями разного диаметра образованы две полости, соединенные между собой каналами и в одну из которых помещен ротор с камерами сгорания, в другую - ротор, в радиальных пазах которого размещены лопасти, и которую этот ротор разделяет на компрессионную и рабочую зоны, FR 1302333 А.A rotary internal combustion engine (ICE) is known, comprising a stator, in which two cavities are formed by cylindrical surfaces of different diameters, interconnected by channels and in one of which a rotor with combustion chambers is placed, in the other a rotor, in the radial grooves of which the blades are located, and which this rotor divides into compression and working zones, FR 1302333 A.
Недостатком устройства является то, что воспламенение топливовоздушной смеси производится в изолированном объеме камеры сгорания с резким повышением в ней давления и температуры, приводящим к быстрому износу деталей и материалов, подверженных воздействию этих факторов. При этом время эффективного использования давления сгоревших газов относительно мало, так как мало время прохождения камерой сгорания канала, соединяющего ее с рабочей зоной, что обуславливает низкий коэффициент полезного действия (КПД). Более позднее воспламенение топливовоздушной смеси во время прохождения камерой сгорания канала, соединяющего ее с рабочей камерой, уменьшает степень сжатия топливовоздушной смеси еще до ее воспламенения, что также обуславливает низкий КПД. Кроме того, возможно резкое уменьшение степени сжатия топливовоздушной смеси в случае, если ко времени прохождения камерой сгорания канала, соединяющего ее с рабочей зоной, соответствующая лопасть еще не перекроет для топливовоздушной смеси путь к выхлопному патрубку.The disadvantage of this device is that the ignition of the air-fuel mixture is produced in an isolated volume of the combustion chamber with a sharp increase in pressure and temperature, leading to rapid wear of parts and materials exposed to these factors. At the same time, the effective use of the pressure of the burnt gases is relatively short, since the passage of the combustion chamber through the channel connecting it to the working zone is short, which leads to a low coefficient of performance (COP). Later ignition of the air-fuel mixture during the passage by the combustion chamber of the channel connecting it to the working chamber reduces the compression ratio of the air-fuel mixture before it ignites, which also leads to low efficiency. In addition, a sharp decrease in the compression ratio of the air-fuel mixture is possible if, by the time the combustion chamber passes through the channel connecting it to the working area, the corresponding blade has not yet blocked the path to the exhaust pipe for the air-fuel mixture.
Известен ДВС, содержащий корпус с торцевыми крышками и размещенный в нем на валу ротор, состоящий из внутреннего цилиндра, внешнего обода и перегородки, расположенной перпендикулярно оси вала и параллельно торцевым крышкам в пространстве между внешним ободом и внутренним цилиндром. Перегородка делит ротор на две части вдоль оси вала, образуя с одной стороны от нее компрессионные камеры, а с другой - рабочие камеры, и в перегородке выполнены пазы, в которых размещены лопасти с возможностью возвратно-поступательного движения параллельно оси вала между эквидистантными криволинейными внутренними поверхностями торцевых крышек. ДВС также содержит камеры сгорания и внешний трубопровод, соединяющий компрессионные камеры и камеры сгорания, RU 2266413.An internal combustion engine is known, comprising a housing with end caps and a rotor located on the shaft, consisting of an inner cylinder, an outer rim and a partition perpendicular to the axis of the shaft and parallel to the end caps in the space between the outer rim and the inner cylinder. The partition divides the rotor into two parts along the axis of the shaft, forming compression chambers on one side of it and working chambers on the other side, and grooves are made in the partition, in which the blades are placed with the possibility of reciprocating movement parallel to the shaft axis between equidistant curved internal surfaces end caps. ICE also contains combustion chambers and an external pipe connecting compression chambers and combustion chambers, RU 2266413.
Недостатком ДВС является, то обстоятельство, что компрессионные камеры соединены с камерами сгорания внешним трубопроводом и для создания заданной степени сжатия в камерах сгорания необходимо создавать такую же степень сжатия и во всем объеме внешнего трубопровода (по длине соизмеримого с осевым размером ДВС, а по объему - с единичным объемом камеры сгорания). Кроме того, в предложенной конструкции осуществляется непрерывное вращение камер сгорания, что, с одной стороны, ограничивает время поступления сжатого воздуха и его количества в камеру сгорания от компрессионной камеры через внешний трубопровод, во вторых, ограничивает время поступления расширяющихся газов в рабочую камеру, в особенности, с учетом времени распространения пламени и времени, необходимого для полного сгорания топливовоздушной смеси от момента зажигания (причины, по которым в современных двигателях предусмотрено опережение зажигания топливовоздушной смеси).The disadvantage of an internal combustion engine is the fact that the compression chambers are connected to the combustion chambers by an external pipeline and to create a given compression ratio in the combustion chambers it is necessary to create the same compression ratio in the entire volume of the external pipeline (in length commensurate with the axial dimension of the internal combustion engine, and in volume - with a unit volume of the combustion chamber). In addition, in the proposed design there is a continuous rotation of the combustion chambers, which, on the one hand, limits the time of arrival of compressed air and its amount into the combustion chamber from the compression chamber through an external pipe, and secondly, limits the time of arrival of expanding gases into the working chamber, in particular , taking into account the time of propagation of the flame and the time required for complete combustion of the air-fuel mixture from the moment of ignition (the reasons why modern engines are ahead Ignition of the fuel-air mixture).
Простую конструкцию имеет роторный двигатель внутреннего сгорания по патенту US 5551853, содержащий корпус, вал, дисковый и кольцевой конструктивные узлы, размещенные в корпусе с возможностью взаимного вращения, причем дисковый конструктивный узел включает диск с пазами, в которых с возможностью возвратно-поступательного движения размещены компрессионные и рабочие лопасти, между которыми расположены камеры сгорания, а кольцевой конструктивный узел содержит коаксиальные цилиндрические трубчатые элементы, соответственно большего и меньшего диаметров, между которыми размещен кольцевой элемент с волнообразной поверхностью, образующей гребни и впадины, при этом волнообразная поверхность кольцевого элемента обращена к торцевой поверхности диска, совместно с которой и наружной поверхностью цилиндрического трубчатого элемента меньшего диаметра, внутренней поверхностью цилиндрического трубчатого элемента большего диаметра образует компрессионные и рабочие камеры, разделенные гребнями кольцевого элемента с волнообразной поверхностью, причем в гребнях кольцевого элемента с волнообразной поверхностью с чередованием через один гребень выполнены впускные и выпускные каналы.The rotary internal combustion engine according to US Pat. No. 5,551,853 has a simple design, comprising a housing, a shaft, disk and ring structural units housed in a rotationally rotatable housing, the disk structural unit including a grooved disk in which compression are arranged with reciprocating motion and working blades, between which the combustion chambers are located, and the annular structural unit contains coaxial cylindrical tubular elements, respectively larger and smaller diameters between which there is an annular element with a wave-like surface forming ridges and troughs, while the wave-like surface of the ring element faces the end surface of the disk, together with which the outer surface of the cylindrical tubular element of smaller diameter forms the compression surface of the cylindrical tubular element of larger diameter and working chambers separated by ridges of the annular element with a wavy surface, and in the ridges of the annular element with an undulating surface that alternately through one ridge formed inlet and outlet channels.
Данное техническое решение принято за прототип устройства настоящего изобретения.This technical solution is taken as a prototype of the device of the present invention.
Недостатком прототипа является низкий коэффициент полезного действия (КПД). Это объясняется тем, что значительная часть воспламененной рабочей смеси выбрасывается в атмосферу через выпускной канал со стороны ротора противоположной свече зажигания. Кроме того, устройство по патенту US 5551853 требует минимум 6 лопастей для полного рабочего цикла двигателя, при этом при сжатии рабочей смеси используется только часть объема компрессионной камеры между двумя соседними лопастями. Это обусловливает невысокую степень сжатия рабочей смеси и, соответственно, также негативно влияет на КПД.The disadvantage of the prototype is the low coefficient of performance (COP). This is because a significant part of the ignited working mixture is emitted into the atmosphere through the exhaust channel from the side of the rotor of the opposite spark plug. In addition, the device according to US Pat. No. 5,551,853 requires a minimum of 6 blades for a full engine duty cycle, while only a fraction of the volume of the compression chamber between two adjacent blades is used to compress the working mixture. This leads to a low degree of compression of the working mixture and, accordingly, also negatively affects the efficiency.
Недостатком прототипа также являются поочередные некомпенсированные осевые силовые воздействия на дисковый и кольцевой конструктивные узлы и вал при расширении воспламененной топливовоздушной смеси, что приводит к значительным вибрационным нагрузкам на вал и другие конструктивные узлы ДВС.The disadvantage of the prototype is also the alternate uncompensated axial force on the disk and ring structural units and the shaft when expanding the ignited air-fuel mixture, which leads to significant vibration loads on the shaft and other structural components of the internal combustion engine.
Задачей настоящего изобретения, в части устройства, является повышение коэффициента полезного действия роторного двигателя внутреннего сгорания, снижение вибрационных нагрузок.The objective of the present invention, in terms of the device, is to increase the efficiency of a rotary internal combustion engine, reducing vibration loads.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в роторном двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус, вал, дисковый и кольцевой конструктивные узлы, размещенные в корпусе с возможностью взаимного вращения, причем дисковый конструктивный узел включает диск с пазами, в которых с возможностью возвратно-поступательного движения размещены компрессионные и рабочие лопасти, между которыми расположены камеры сгорания, а кольцевой конструктивный узел включает коаксиальные цилиндрические трубчатые элементы, соответственно большего и меньшего диаметров, между которыми размещен кольцевой элемент с волнообразной поверхностью, образующей гребни и впадины, при этом волнообразная поверхность кольцевого элемента обращена к торцевой поверхности диска с пазами, совместно с которой и наружной поверхностью цилиндрического трубчатого элемента меньшего диаметра, внутренней поверхностью цилиндрического трубчатого элемента большего диаметра образует компрессионные и рабочие камеры, разделенные гребнями кольцевого элемента с волнообразной поверхностью, причем в гребнях кольцевого элемента с волнообразной поверхностью с чередованием через один гребень выполнены впускные и выпускные каналы, новым является то, что каждая компрессионная и рабочая лопасть со стороны диска с пазами подпружинена посредством упругого элемента относительно диска с пазами или корпуса, при этом внутри корпуса размещены стопорные механизмы с возможностью фиксации компрессионных и рабочих лопастей в заданном положении относительно диска с пазами.According to the invention, this problem is solved due to the fact that in a rotary internal combustion engine containing a housing, a shaft, disk and ring structural units arranged in the housing with the possibility of mutual rotation, and the disk structural unit includes a disk with grooves, in which of translational motion, compression and working blades are placed, between which combustion chambers are located, and the annular structural unit includes coaxial cylindrical tubular elements, respectively larger and smaller diameters, between which there is an annular element with a wave-like surface forming ridges and troughs, while the wave-like surface of the ring element faces the end surface of the disk with grooves, together with which the outer surface of the cylindrical tubular element of smaller diameter, the inner surface of the cylindrical tubular element of larger diameter forms compression and working chambers, separated by ridges of the annular element with a wavy surface, and in the inlet and outlet channels are made to the ridges of the annular element with a wavy surface alternating through one ridge, it is new that each compression and working blade from the side of the disk with grooves is spring-loaded by means of an elastic element relative to the disk with grooves or the housing, with locking mechanisms placed inside the housing with the possibility of fixing the compression and working blades in a predetermined position relative to the disk with grooves.
Заявителем не выявлены технические решения, идентичные настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».The applicant has not identified technical solutions identical to the present invention, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."
Благодаря реализации отличительных признаков настоящего изобретения в совокупности с признаками, приведенными в ограничительной части формулы изобретения, достигаются новые свойства заявленного объекта. Каждая компрессионная лопасть сжимает полный объем топливовоздушной смеси, находящейся в компрессионной камере, и на каждую рабочую лопасть воздействует весь заряд расширяющихся газов воспламененной топливовоздушной смеси с обеспечением ее полного сгорания. В результате значительно повышается КПД.Thanks to the implementation of the distinguishing features of the present invention, in conjunction with the features given in the restrictive part of the claims, new properties of the claimed object are achieved. Each compression vane compresses the full volume of the air-fuel mixture located in the compression chamber, and the entire charge of expanding gases of the ignited air-fuel mixture is exposed to each working vane to ensure its complete combustion. As a result, efficiency is significantly increased.
Указанные обстоятельства обусловливают, по мнению заявителя, соответствие настоящего изобретения критерию «изобретательский уровень».These circumstances determine, according to the applicant, the compliance of the present invention with the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:
на фиг.1 - разрез двигателя по оси вала (по линии А-А на фиг.2);figure 1 - section of the engine along the axis of the shaft (along the line aa in figure 2);
на фиг.2 - разрез Б-Б на фиг.1;figure 2 is a section bB in figure 1;
на фиг.3 - разрез В-В на фиг.2.figure 3 - section bb in figure 2.
Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, в котором размещены дисковый 2 и кольцевой 3 конструктивные узлы с возможностью взаимного вращения. На фиг.1 дисковый 2 и кольцевой 3 конструктивные узлы выделены пунктирными контурами, при этом сами контуры условны и принадлежность конкретной детали к соответствующему конструктивному узлу 2 или 3 определена ниже в описании. В конкретном варианте кольцевой конструктивный узел 3 установлен на валу 4, а дисковый конструктивный узел 2 закреплен в корпусе 1 и включает диск 5 с пазами 6, в которых с возможностью возвратно-поступательного движения размещены компрессионные 7 и рабочие 8 лопасти, между которыми расположены камеры сгорания 9. Кольцевой конструктивный узел 3 содержит коаксиальные цилиндрические трубчатые элементы 10 и 11, соответственно большего 10 и меньшего 11 диаметров, между которыми размещен кольцевой элемент 12 с волнообразной поверхностью, образующей гребни 13 и впадины 14. Волнообразная поверхность кольцевого элемента 12 обращена к торцевой поверхности диска 5, совместно с которой и наружной поверхностью цилиндрического трубчатого элемента меньшего диаметра 11, внутренней поверхностью цилиндрического трубчатого элемента большего диаметра 10 образует компрессионные 15 и рабочие 16 камеры, разделенные гребнями 13 кольцевого элемента 12 с волнообразной поверхностью, причем в гребнях 13 кольцевого элемента 12 с волнообразной поверхностью с чередованием через один гребень выполнены впускные 17 и выпускные 18 каналы. Компрессионные 7 и рабочие 8 лопасти подпружинены посредством упругих элементов 19 (в конкретном варианте - пружинами, хотя могут быть подпружинены иными элементами, использующими, например, пневматические или электромагнитные силы) для обеспечения контакта компрессионных лопастей 7 и рабочих лопастей 8 с волнообразной поверхностью кольцевого элемента 12. Стопорные механизмы 20 и 21 установлены для поочередной фиксации каждой из компрессионных 7 или рабочих 8 лопастей в заданном положении относительно диска 5. В конкретном варианте для управления положением стопорных механизмов 20 и 21 установлены электромагниты 22. Возможно использование для этих же целей иных механизмов, например кулачкового механизма. Блок управления на чертежах не показан. Для воспламенения топливовоздушной смеси в корпусе 1 установлены свечи зажигания 23.The rotary internal combustion engine comprises a
Пуск роторного двигателя внутреннего сгорания осуществляется стартером, на чертежах не показан.The start of the rotary internal combustion engine is carried out by a starter, not shown in the drawings.
Кольцевой конструктивный узел 3 вместе с валом 4 вращается в направлении, противоположном вращению часовой стрелки (фиг.2), что соответствует его направлению движения вниз на фиг.3, показанному стрелкой. Рабочий процесс в ДВС рассмотрим после запуска на примере одного рабочего цикла (фиг.3) с момента, когда находящиеся в зоне компрессионной камеры 15 компрессионная лопасть 7 не удерживается стопорным механизмом 20 и рабочая лопасть 8 удерживается стопорным механизмом 21 (стопорные механизмы показаны на фиг.1), а находящиеся в зоне рабочей камеры 16 компрессионная лопасть 7 удерживается стопорным механизмом 20 и рабочая лопасть 8 не удерживается стопорным механизмом 21. Рассмотрим рабочий цикл при последовательном движении кольцевого конструктивного узла 3 вниз относительно дискового конструктивного узла 2 (можно рассмотреть рабочий цикл на фиг.3 при условном движении дискового конструктивного узла 2 вверх относительно кольцевого конструктивного узла 3).The annular structural unit 3 together with the shaft 4 rotates in the opposite direction to the clockwise rotation (Fig. 2), which corresponds to its downward direction in Fig. 3, shown by an arrow. We will consider the working process in the internal combustion engine after starting with the example of one working cycle (Fig. 3) from the moment when the
При движении вниз кольцевого конструктивного узла 3 (фиг.3) за компрессионной лопастью 7 в компрессионной камере 15 создается разрежение и через впускной канал 17 компрессионная камера 15 заполняется свежим зарядом топливовоздушной смеси. Одновременно компрессионной лопастью 7 сжимается свежий заряд топливовоздушной смеси, заполнивший компрессионную камеру 15 в предыдущем цикле и находящийся перед этой лопастью (на чертеже часть компрессионной камеры, расположенная выше компрессионной лопасти 7). Этот заряд заполняет камеру сгорания 9, находящуюся в это время в зоне компрессионной камеры 15. При дальнейшем движении кольцевого конструктивного узла 3 гребень 13 кольцевого элемента 12 с волнообразной поверхностью перемещается сначала за рабочую лопасть 8, которая освобождается от фиксации стопорным механизмом 21, а затем за компрессионную лопасть 7, которая фиксируется стопорным механизмом 20 в крайнем правом положении. В камере сгорания 9, находящейся теперь в зоне рабочей камеры 16, топливовоздушная смесь воспламеняется и давлением расширяющихся газов на волнообразную поверхность кольцевого элемента 12 обеспечивается рабочий ход двигателя. Одновременно из рабочей камеры 16 через выпускной канал 18 вытесняются отработавшие газы предыдущего рабочего цикла. Следует отметить, что рассмотренные процессы в компрессионной 15 и в рабочей 16 камерах происходят одновременно, но с участием разных камер сгорания 9 и с соответствующим положением компрессионной 7 и рабочей 8 лопастей, охватывающих соответствующую камеру сгорания 9. Как отмечено выше: управление электромагнитными стопорными механизмами 20 и 21 для фиксации и освобождения от фиксации компрессионных 7 и рабочих 8 лопастей осуществляется блоком управления, на чертежах не показан.When moving down the annular structural unit 3 (Fig.3) behind the
Роторный двигатель внутреннего сгорания по настоящему изобретению прост в реализации и в обслуживании, так как содержит небольшое количество деталей. В нем значительно снижен удельный расход топлива, что улучшает экологию при его эксплуатации. В роторном ДВС по настоящему изобретению значительно уменьшены вибрации и шумы. Изложенное свидетельствует о том, что роторный ДВС по настоящему изобретению может быть использован в автомобилестроении, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «промышленно применимо».The rotary internal combustion engine of the present invention is easy to implement and maintain, as it contains a small number of parts. It significantly reduced specific fuel consumption, which improves the environment during its operation. In the rotary engine of the present invention, vibration and noise are significantly reduced. The foregoing indicates that the rotary ICE of the present invention can be used in the automotive industry, which allows us to conclude that it meets the criterion of "industrially applicable".
Claims (2)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006120326/06A RU2307255C1 (en) | 2006-06-01 | 2006-06-01 | Method of and device for accomplishing working cycles of rotary internal combustion engine |
| PCT/RU2007/000232 WO2007142551A1 (en) | 2006-06-01 | 2007-05-04 | Rotary internal combustion engine and the operational cycle thereof |
| EA200801273A EA012459B1 (en) | 2006-06-01 | 2007-05-04 | Rotary internal combustion engine and the operational cycle thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006120326/06A RU2307255C1 (en) | 2006-06-01 | 2006-06-01 | Method of and device for accomplishing working cycles of rotary internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2307255C1 true RU2307255C1 (en) | 2007-09-27 |
Family
ID=38801703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006120326/06A RU2307255C1 (en) | 2006-06-01 | 2006-06-01 | Method of and device for accomplishing working cycles of rotary internal combustion engine |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA012459B1 (en) |
| RU (1) | RU2307255C1 (en) |
| WO (1) | WO2007142551A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009054746A1 (en) * | 2007-10-22 | 2009-04-30 | Anatoly Vladimirovich Karasyov | Rotary internal combustion engine and the operational cycle thereof |
| RU2374463C1 (en) * | 2008-07-28 | 2009-11-27 | Анатолий Владимирович Карасев | Rotor ice working chamber |
| RU2386815C2 (en) * | 2008-05-27 | 2010-04-20 | Александр Павлович Митьковский | Rotary engine |
| RU2418179C2 (en) * | 2007-10-22 | 2011-05-10 | Анатолий Владимирович Карасев | Ice rotary engine and its operating cycle |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3942484A (en) * | 1973-09-12 | 1976-03-09 | Pile Delbert W | Impeller type engine |
| GB2183732A (en) * | 1985-12-06 | 1987-06-10 | Charles Sejbl | Sinusoidal pump/motor |
| US5429084A (en) * | 1994-02-25 | 1995-07-04 | Sky Technologies, Inc. | Axial vane rotary device and sealing system therefor |
| RU2099540C1 (en) * | 1995-04-14 | 1997-12-20 | Технологический институт Саратовского государственного технического университета | Rotor engine |
| RU2148721C1 (en) * | 1998-12-11 | 2000-05-10 | Козлов Георгий Леонидович | Axial rotary engine |
| RU2223405C1 (en) * | 2002-04-30 | 2004-02-10 | Фрейберг Сергей Борисович | Internal combustion rotary-vane engine |
-
2006
- 2006-06-01 RU RU2006120326/06A patent/RU2307255C1/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-05-04 EA EA200801273A patent/EA012459B1/en not_active IP Right Cessation
- 2007-05-04 WO PCT/RU2007/000232 patent/WO2007142551A1/en not_active Ceased
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3942484A (en) * | 1973-09-12 | 1976-03-09 | Pile Delbert W | Impeller type engine |
| GB2183732A (en) * | 1985-12-06 | 1987-06-10 | Charles Sejbl | Sinusoidal pump/motor |
| US5429084A (en) * | 1994-02-25 | 1995-07-04 | Sky Technologies, Inc. | Axial vane rotary device and sealing system therefor |
| RU2099540C1 (en) * | 1995-04-14 | 1997-12-20 | Технологический институт Саратовского государственного технического университета | Rotor engine |
| RU2148721C1 (en) * | 1998-12-11 | 2000-05-10 | Козлов Георгий Леонидович | Axial rotary engine |
| RU2223405C1 (en) * | 2002-04-30 | 2004-02-10 | Фрейберг Сергей Борисович | Internal combustion rotary-vane engine |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009054746A1 (en) * | 2007-10-22 | 2009-04-30 | Anatoly Vladimirovich Karasyov | Rotary internal combustion engine and the operational cycle thereof |
| RU2418179C2 (en) * | 2007-10-22 | 2011-05-10 | Анатолий Владимирович Карасев | Ice rotary engine and its operating cycle |
| RU2386815C2 (en) * | 2008-05-27 | 2010-04-20 | Александр Павлович Митьковский | Rotary engine |
| RU2374463C1 (en) * | 2008-07-28 | 2009-11-27 | Анатолий Владимирович Карасев | Rotor ice working chamber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA012459B1 (en) | 2009-10-30 |
| EA200801273A1 (en) | 2008-08-29 |
| WO2007142551A1 (en) | 2007-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6536403B1 (en) | Direct drive rotary engine | |
| RU2307255C1 (en) | Method of and device for accomplishing working cycles of rotary internal combustion engine | |
| US8616176B2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| US4572121A (en) | Rotary vane type I.C. engine with built-in scavenging air blower | |
| RU2400115C1 (en) | Female part of button fastener | |
| JP6190891B2 (en) | Circulating piston engine | |
| US6662774B1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| US20170089201A1 (en) | Hybrid pneumatic / internal combustion rotary engine | |
| US20190145261A1 (en) | Six-stroke rotary-vane internal combustion engine | |
| RU2297545C2 (en) | Rotary engine | |
| US20060150946A1 (en) | Rotary piston engine | |
| US20050076884A1 (en) | Rotary internal-combustion engine | |
| RU2310081C2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| RU2253029C2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| RU2310082C2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| US3782341A (en) | Rotary internal combustion engine | |
| RU2374464C2 (en) | Rotor direct-action ice | |
| RU2076933C1 (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
| RU2444635C2 (en) | Rotary engine | |
| RU2829558C1 (en) | Internal combustion engine | |
| RU2291310C1 (en) | Method of and device for executing working cycle of rotary internal combustion engine | |
| RU2755758C1 (en) | Rotary-piston internal combustion engine | |
| KR20080059375A (en) | Energy transmission machinery | |
| RU2118466C1 (en) | Rotary internal-combustion engine | |
| RU2300649C2 (en) | Axial rotary-vane internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080602 |