RU2310082C2 - Rotary internal combustion engine - Google Patents
Rotary internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310082C2 RU2310082C2 RU2005131905/06A RU2005131905A RU2310082C2 RU 2310082 C2 RU2310082 C2 RU 2310082C2 RU 2005131905/06 A RU2005131905/06 A RU 2005131905/06A RU 2005131905 A RU2005131905 A RU 2005131905A RU 2310082 C2 RU2310082 C2 RU 2310082C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working
- compression
- circuit
- stator
- extreme
- Prior art date
Links
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
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям роторным внутреннего сгорания, и может быть использовано в качестве привода в различных машинах, энергетических установках, автомобилях, летательных аппаратах, судостроении и других отраслях, связанных с использованием силовых установок. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя при достижении ряда новых достоинств, не характерных для роторных двигателей сегодняшнего дня. Сущность изобретения заключается в том, что роторный двигатель состоит из цилиндрического статора, в приведенном примере разделенного на три поперечные рабочие зоны (но в зависимости от необходимой мощности, габаритов и назначения может состоять из оптимального их количества), и концентрически расположенных в рабочих зонах на одном валу трех роторов, два из которых крайние, имеющие одинаковую конфигурацию, средний, - отличную от них. В средней рабочей зоне происходят процессы всасывания, сжатия горючей смеси и подачи ее на форсунки второго контура двух крайних рабочих зон. В двух крайних рабочих зонах происходит воспламенение горючей смеси, рабочий ход роторов и выхлоп отработанных газов.The invention relates to engine building, in particular to rotary internal combustion engines, and can be used as a drive in various machines, power plants, automobiles, aircraft, shipbuilding and other industries related to the use of power plants. The technical result is to increase the efficiency of the engine while achieving a number of new advantages that are not typical for today's rotary engines. The essence of the invention lies in the fact that the rotary motor consists of a cylindrical stator, in the above example divided into three transverse working areas (but depending on the required power, dimensions and purpose, it can consist of their optimal number), and concentrically located in the working areas on one the shaft of three rotors, two of which are extreme, having the same configuration, the middle is different from them. In the middle working zone, the processes of absorption, compression of the combustible mixture and its supply to the nozzles of the second circuit of the two extreme working areas occur. In the two extreme working areas, the ignition of the combustible mixture, the working stroke of the rotors and exhaust gases occur.
Описание изобретения.Description of the invention.
Известен роторный двигатель внутреннего сгорания по патенту РФ №2203430 от 27.04.2003, состоящий из корпуса статора с внутренней цилиндрической поверхностью и с камерой сгорания, ротора с профилированной внешней поверхностью и одним выступом сопряжения с рабочей поверхностью статора, трех компрессионных заслонок (в т.ч. двух на входе и выходе камеры сгорания и третьей диаметрально противоположно между выхлопным и всасывающими коллекторами), установленных в пазах статора с возможностью контакта с профилированной внешней поверхностью ротора для образования полостей всаса и сжатия.Known rotary internal combustion engine according to the patent of the Russian Federation No. 2203430 dated 04/27/2003, consisting of a stator housing with an inner cylindrical surface and a combustion chamber, a rotor with a profiled outer surface and one protrusion of the interface with the working surface of the stator, three compression dampers (incl. . two at the inlet and outlet of the combustion chamber and the third diametrically opposite between the exhaust and suction manifolds) installed in the grooves of the stator with the possibility of contact with the profiled outer surface of the rotor for I Education suction and compression cavities.
Недостатками данного двигателя являются:The disadvantages of this engine are:
- процесс всасывания топливной смеси происходит на целый оборот ротора раньше ее подачи в камеру сгорания, что сопряжено с ее оседанием на стенки камеры всасывания и, как результат, снижением эффективности работы двигателя;- the process of suction of the fuel mixture occurs a whole revolution of the rotor before it is fed into the combustion chamber, which is associated with its subsidence on the walls of the suction chamber and, as a result, a decrease in engine performance;
- в описании не указано, что удерживает заслонку на входе в камеру сгорания в открытом положении в период нагнетания горючей смеси в нее и что удерживает заслонку на выходе из камеры сгорания в открытом положении в период рабочего хода ротора;- the description does not indicate what keeps the shutter at the inlet to the combustion chamber in the open position during the injection of the combustible mixture into it and that keeps the shutter at the outlet of the combustion chamber in the open position during the working stroke of the rotor;
- наличие двух из трех заслонок без указания метода их работы подразумевает необходимость исполнения систем, управляющих ими, что сопряжено с организацией сложных кинематических или газовых систем, Если попытаться определить коэффициент использования общей рабочей поверхности двигателя к поверхности рабочего хода за один полный оборот вала, то в данном случае он близок к величине 0,5. При этом показателем эффективности также может быть соотношение поверхности рабочего хода к компрессионному ходу приготовления горючей смеси, который равен 1,0.- the presence of two of the three dampers without specifying the method of their operation implies the need to implement the systems that control them, which is associated with the organization of complex kinematic or gas systems. If you try to determine the utilization of the total working surface of the engine to the surface of the stroke for one full revolution of the shaft, then In this case, it is close to 0.5. In this case, the efficiency indicator can also be the ratio of the surface of the working stroke to the compression stroke of the preparation of the combustible mixture, which is equal to 1.0.
Также известен роторно-пластинчатый двигатель внутреннего сгорания по патенту РФ №2196905 от 20.01.2003, отличающийся от предыдущего:Also known rotary vane internal combustion engine according to the patent of the Russian Federation No. 2196905 from 01.20.2003, different from the previous one:
- цикличностью работы приведенных в нем моделей;- the cyclical nature of the work of the models given in it;
- введением дополнительного числа подвижных заслонок;- the introduction of an additional number of movable dampers;
- введением значительного числа впускных, выпускных и перепускных клапанов.- the introduction of a significant number of inlet, exhaust and bypass valves.
Анализ конструкции данного двигателя показывает:Analysis of the design of this engine shows:
- камера сгорания, которая должна быть единой неотъемлемой частью двигательного контура (объема расширения взрыва горючей смеси - особенно в начальный период), в данном двигателе отделена от него мало окном, так еще с выпускным клапаном, работающим постоянно во взрывных условиях, который через себя должен пропускать начальную фазу взрыва в основной двигательный объем, что сопряжено со значительной вероятностью его поломок и снижением мощности двигателя;- the combustion chamber, which should be a single integral part of the motor circuit (the expansion volume of the explosion of the combustible mixture - especially in the initial period), in this engine is not separated from it by a small window, also with an exhaust valve that works constantly in explosive conditions, which must through itself skip the initial phase of the explosion in the main engine volume, which is associated with a significant probability of damage and a decrease in engine power;
- двигатель обременен сложными кинематическими схемами управления множеством заслонок, впускных, выпускных и перепускных клапанов, в том числе с участием электродвигателей. Представляется, что надежная работа всей этой сложности трудно гарантируема;- the engine is burdened with complex kinematic control circuits for multiple dampers, intake, exhaust and bypass valves, including those involving electric motors. It seems that reliable operation of all this complexity is difficult to guarantee;
- коэффициент соотношения использования общей рабочей поверхности двигателя к поверхности рабочего хода за один полный оборот вала в самой эффективной модели данного патента равен 1,0;- the ratio of the use of the total working surface of the engine to the surface of the working stroke for one full revolution of the shaft in the most effective model of this patent is 1.0;
- коэффициент соотношения поверхности рабочего хода к компрессионному ходу приготовления горючей смеси равен 1,0.- the ratio of the surface of the working stroke to the compression stroke of the preparation of the combustible mixture is equal to 1.0.
Наиболее близким к предлагаемому, по начальной идее, является роторный двигатель внутреннего сгорания по патенту РФ №2161708 от 10.01.2001, содержащий корпус (статор) с внутренней цилиндрической поверхностью, с камерой сгорания на боковой поверхности, ротор с профилированной внешней поверхностью и две радиальные заслонки, установленные в пазах корпуса с возможностью контакта с профилированной внешней поверхностью ротора для образования полости сжатия горючей смеси и полости расширения продуктов сгорания с переменными рабочими объемами (прототип).Closest to the proposed, in principle, is a rotary internal combustion engine according to the patent of the Russian Federation No. 2161708 dated 01/10/2001, comprising a housing (stator) with an inner cylindrical surface, with a combustion chamber on the side surface, a rotor with a profiled outer surface and two radial shutters installed in the grooves of the housing with the possibility of contact with the profiled outer surface of the rotor to form a compression cavity for the combustible mixture and expansion cavity for combustion products with variable displacement (prot otip).
Недостатком известного двигателя является то, что сжимаемая горючая смесь, поступая в камеру «сжатой горючей смеси» через перепускной клапан, на входе в камеру не сможет там быть в сжатом состоянии, а тут же начнет переливаться через выпускное окно в пространство рабочего хода после заслонки, так как в патенте совершенно не оговорены и не предусмотрены условия, обеспечивающие закрытие окна выступом ротора, в связи с чем реально будет только перетекание горючей смеси в пространство рабочего хода, свободное воспламенение, совершенно не полное сгорание и все это в «догонку» уходящему выступу ротора вплоть до выпускного окна. В таких условиях возможность работы двигателя сомнительна.A disadvantage of the known engine is that the compressible combustible mixture entering the chamber of the “compressed combustible mixture” through the bypass valve cannot be compressed there at the inlet of the chamber, and immediately begins to overflow through the exhaust window into the working space after the shutter, since the patent does not stipulate or stipulate the conditions for closing the window with the protrusion of the rotor, in connection with which only the flow of the combustible mixture into the space of the working stroke, free ignition, absolutely no floor new combustion and all this “catching up” with the outgoing protrusion of the rotor up to the exhaust window. In such conditions, the possibility of engine operation is doubtful.
О каких-либо иных особенностях камеры сгорания, месте нахождения выпускного окна камеры сгорания, конфигурации ротора в патенте нет никаких оговорок.There are no reservations about any other features of the combustion chamber, location of the exhaust window of the combustion chamber, rotor configuration.
Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение, заключается в устранении вышеотмеченных недостатков двигателей аналогов и прототипа, а также в повышении эффективности и дальнейшем усовершенствовании технологии работы роторных двигателей внутреннего сгорания:The technical result, the achievement of which this invention is directed, consists in eliminating the above-mentioned disadvantages of analog and prototype engines, as well as in improving the efficiency and further improving the technology of operation of rotary internal combustion engines:
- по возможности избежать излишнего количества заслонок, клапанов и особенно сложных систем их управления;- if possible, avoid an excessive number of dampers, valves and especially complex control systems;
- обеспечить технологическое единство камеры сгорания с двигательным объемом рабочего хода;- to ensure technological unity of the combustion chamber with the engine volume of the working stroke;
- обеспечить исполнение классического требования ДВС о воспламенении горючей смеси «до ВМТ»;- to ensure compliance with the classic ICE requirements for ignition of a combustible mixture “to TDC”;
- осуществить увеличение рабочего хода двигателя по отношению к компрессионному как в объемном измерении, так и в линейном и в угловом, что позволит дать значительное увеличение использования инерции силы взрыва горючей смеси в пределах планируемой эффективности;- to increase the working stroke of the engine relative to the compression both in volumetric measurement, and in linear and angular, which will give a significant increase in the use of inertia of the explosion force of the combustible mixture within the planned efficiency;
- одновременно с течением рабочего хода осуществлять продувку камеры сгорания;- simultaneously with the flow of the stroke to purge the combustion chamber;
- предусмотреть работу двигателя в двух режимах - в обычном и в форсированном, и сделать это возможным в процессе постоянной эксплуатации путем их простого переключения с одного на другой.- provide for the operation of the engine in two modes - in normal and forced, and make this possible in the process of constant operation by simply switching them from one to the other.
Технический результат достигается тем что, в роторном двигателе внутреннего сгорания, состоящем из цилиндрического статора, разделенного на три поперечные рабочие зоны с внутренней рабочей поверхностью правильной окружности, с размещенными в статоре радиально подпружиненными компрессионными плашками, с концентрически расположенными в рабочих зонах на одном валу тремя роторами, согласно изобретению два крайних ротора имеют одинаковую конфигурацию с двумя рабочими выступами, а средний с четырьмя рабочими выступами, соответственно крайние рабочие зоны статора идентичны между собой, но при этом смещены на 90 град. по отношению друг к другу, и каждая разделена подпружиненными компрессионными плашками на два участка через 180 град., средняя рабочая зона статора разделена подпружиненными компрессионными плашками на четыре равных компрессионных участка через 90 град. Двигатель может иметь одну среднюю рабочую зону, в статоре которой четыре компрессионных плашки, четыре компрессионных камеры, четыре окна всаса воздуха, четыре электромагнитные форсунки первого контура, четыре места подключения электромагнитных форсунок второго контура. Двигатель может иметь две крайних рабочих зоны, в статорах каждой из которых две компрессионных плашки, две камеры сгорания, две электромагнитных форсунки второго контура, два средства зажигания, две объемные камеры рабочего хода расчетной величины, два окна выхлопа продуктов сгорания. Процессы всаса, приготовления горючей смеси, сжатия и нагнетания могут быть выделены в отдельную среднюю рабочую зону, а процессы воспламенения горючей смеси, рабочего хода и выхлопа выделены в две крайние рабочие зоны. Камеры сгорания, расположенные в корпусе статора, являются неотъемлемой частью объема рабочего хода и ничем от него не отделены. Двигатель может иметь два контура электромагнитных форсунок (8 шт.), первый контур электромагнитных форсунок (4 шт.), обеспечивающих подачу горючего в компрессионное пространство приготовления горючей смеси, второй контур электромагнитных форсунок (4 шт.), обеспечивающих подачу горючей смеси в камеры сгорания. Электромагнитные форсунки первого контура имеют два режима подачи горючего, первый через 180 град. поворота рабочего вала, второй через 90 град. поворота рабочего вала. Электромагнитные форсунки второго контура отрегулированы на работу с задержкой впрыска горючей смеси в камеру сгорания после ее перекрытия рабочим выступом ротора крайней рабочей зоны. Двигатель может иметь два режима работы - обычный и форсированный с возможностью использования их в процессе постоянной эксплуатации путем простого переключения с одного на другой. При обычном режиме работы двигателя обеспечивается продувка камеры сгорания одновременно с течением рабочего хода и при этом за счет подачи минимального объема остатков горючей смеси усиливается рабочий ход роторов крайних рабочих зон.The technical result is achieved by the fact that, in a rotary internal combustion engine, consisting of a cylindrical stator, divided into three transverse working zones with an inner working surface of a regular circle, with radially spring-loaded compression dies placed in the stator, with three rotors concentrically located in the working areas on the same shaft , according to the invention, the two extreme rotors have the same configuration with two working protrusions, and the middle one with four working protrusions, respectively The lowest working areas of the stator are identical to each other, but are shifted by 90 degrees. in relation to each other, and each is divided by spring-loaded compression dies into two sections after 180 degrees, the middle working area of the stator is divided by spring-loaded compression dies into four equal compression sections after 90 degrees. The engine can have one middle working zone, in the stator of which there are four compression dies, four compression chambers, four windows of air intake, four electromagnetic nozzles of the first circuit, four places for connecting electromagnetic nozzles of the second circuit. The engine can have two extreme working areas, in the stators of each of which there are two compression rams, two combustion chambers, two electromagnetic nozzles of the second circuit, two ignition means, two volumetric working stroke chambers of the calculated magnitude, two windows of exhaust of the combustion products. The processes of suction, preparation of the combustible mixture, compression and injection can be allocated to a separate middle working zone, and the processes of ignition of the combustible mixture, working stroke and exhaust are allocated to the two extreme working zones. Combustion chambers located in the stator housing are an integral part of the stroke volume and are not separated from it. The engine can have two circuits of electromagnetic nozzles (8 pcs.), The first circuit of electromagnetic nozzles (4 pcs.), Providing fuel into the compression space for preparing the combustible mixture, the second circuit of electromagnetic nozzles (4 pcs.), Providing the supply of combustible mixture into the combustion chambers . The electromagnetic nozzles of the first circuit have two modes of fuel supply, the first after 180 degrees. rotation of the working shaft, the second through 90 degrees. turning the working shaft. The electromagnetic nozzles of the second circuit are adjusted to work with a delay in the injection of the combustible mixture into the combustion chamber after it is blocked by the working protrusion of the rotor of the extreme working area. The engine can have two operating modes - normal and forced with the possibility of using them in the process of continuous operation by simply switching from one to the other. In the normal mode of operation of the engine, the combustion chamber is purged simultaneously with the course of the working stroke, and at the same time, the working stroke of the rotors of the extreme working zones is enhanced by supplying a minimum amount of the remains of the combustible mixture.
Средняя рабочая зона статора (Фиг.1) - это цилиндр с внутренней поверхностью правильной окружности, которая является рабочей, при этом она разделена на четыре равных участка (по осям) под 90 град., на каждом из которых размещены:The average working area of the stator (Figure 1) is a cylinder with an inner surface of a regular circle that is working, while it is divided into four equal sections (along the axes) under 90 degrees. On each of which are placed:
- патрубок забора воздуха;- air intake pipe;
- гнездо установки электромагнитной форсунки первого контура;- socket installation of the electromagnetic nozzle of the primary circuit;
- патрубок подключения электромагнитной форсунки второго контура;- connection pipe of the electromagnetic nozzle of the second circuit;
- подпружиненная компрессионная плашка.- spring-loaded compression die.
В статоре средней рабочей зоны концентрически расположен ротор с посадкой на общий рабочий вал со смещением на расчетный угол «А» против хода вращения по отношению к роторам крайних рабочих зон, имеющий четыре выступа со скругленными углами, радиус закругления которых равен радиусу рабочей поверхности цилиндра статора. Рабочей поверхностью ротора является внешняя. Угловая протяженность «В» закругления выступов ротора является расчетной, исходя из требования обеспечения необходимого углового совпадения поверхности выступа ротора с окружностью статора, а рабочие грани между выступами могут быть от выпуклых до вогнутых в зависимости от мощности, назначения и габаритов двигателя в соответствии с необходимым расчетным объемом компрессионного пространства.In the stator of the middle working zone, a rotor is concentrically located with a landing on a common working shaft offset by a calculated angle “A” against the direction of rotation relative to the rotors of the extreme working areas, having four protrusions with rounded corners, the radius of curvature of which is equal to the radius of the working surface of the stator cylinder. The working surface of the rotor is external. The angular length "B" of the rounding of the protrusions of the rotor is calculated based on the requirement to ensure the necessary angular coincidence of the surface of the protrusion of the rotor with the circumference of the stator, and the working faces between the protrusions can be from convex to concave depending on the power, purpose and dimensions of the engine in accordance with the required design volume of compression space.
Две крайние рабочие зоны статора (Фиг.2) с цилиндрически правильной окружностью внутренней поверхности разделены на два равных участка под 180 град., но со смещением на 90 град. по отношению друг к другу, на каждом из которых размещены:The two extreme working areas of the stator (Figure 2) with a cylindrically regular circumference of the inner surface are divided into two equal sections under 180 degrees, but with an offset of 90 degrees. in relation to each other, on each of which are placed:
- подпружиненные компрессионные плашки диаметрально противоположно под углом 180 градусов;- spring-loaded compression rams diametrically opposed at an angle of 180 degrees;
- камеры сгорания расчетного объема с электромагнитными форсунками второго контура, средствами зажигания горючей смеси;- a combustion chamber of the calculated volume with electromagnetic nozzles of the second circuit, means of ignition of a combustible mixture;
- выхлопной патрубок отработавших газов.- exhaust pipe.
Роторы крайних рабочих зон размещаются на одном валу с ротором средней рабочей зоны, имеют по две вершины и разделены каждый на два диаметрально противоположных участка, имеющих специальную расчетно-объемную конфигурацию, должную обеспечить наиболее эффективный рабочий ход ротора. По отношению друг к другу роторы крайних рабочих зон смещены под углом 90 град. Вершины роторов крайних рабочих зон имеют расчетную протяженность, совпадающую по радиусу закругления с внутренней окружностью статора, и должны обеспечить на расчетный угол «d» перекрытие камеры сгорания на период, необходимый для заполнения камеры сгорания горючей смесью, для создания необходимого ее сжатия и для осуществления зажигания с опережением на необходимый угол «С» от ВМТ.The rotors of the extreme working areas are located on the same shaft with the rotor of the middle working area, have two peaks and are divided into two diametrically opposite sections, each having a special design-volumetric configuration, which should provide the most efficient working stroke of the rotor. In relation to each other, the rotors of the extreme working areas are offset at an angle of 90 degrees. The rotor tops of the outermost working areas have a design length that coincides with the radius of the rounding with the inner circumference of the stator, and must ensure that the combustion chamber overlaps the design angle “d” for the period necessary to fill the combustion chamber with a combustible mixture, to create its necessary compression and to carry out ignition ahead of the required angle "C" from TDC.
Сущность изобретения поясняется чертежами с указанием основных частей, из которых состоит роторный двигатель внутреннего сгорания.The invention is illustrated by drawings indicating the main parts that make up the rotary internal combustion engine.
Фиг.1 - средняя рабочая зона роторного двигателя «в положении завершения сжатия горючей смеси в камере сгорания»:Figure 1 - the average working area of a rotary engine "in the position of completion of compression of the combustible mixture in the combustion chamber":
1 - статор, 2 - ротор, 3 - выступ ротора, 4 - компрессионная камера всаса и сжатия, 5 - компрессионная плашка в пазу статора, 6 - окно всаса воздуха, 7 - гнездо установки электромагнитной форсунки первого контура, 8 - место подключения форсунки второго контура, угол «В» - расчетное необходимое угловое совпадение поверхности выступа ротора с окружностью статора, угол «А» - расчетный угол размещения места подключения форсунки второго контура и величина смещения ротора против хода по отношению к роторам крайних рабочих зон.1 - stator, 2 - rotor, 3 - protrusion of the rotor, 4 - compression chamber for suction and compression, 5 - compression die in the groove of the stator, 6 - air intake window, 7 - socket for installing the electromagnetic nozzle of the primary circuit, 8 - connection point of the second nozzle contour angle “B” - the estimated necessary angular coincidence of the surface of the protrusion of the rotor with the circumference of the stator, the angle “A” - the estimated angle of the location of the nozzle of the second circuit and the amount of displacement of the rotor against the stroke relative to the rotors of the extreme working areas.
Фиг.2 - крайняя рабочая зона роторного двигателя «в положении завершения рабочего хода, сжатия горючей смеси в камере сгорания - момент зажигания»:Figure 2 - extreme working area of a rotary engine "in the position of completion of the stroke, compression of the combustible mixture in the combustion chamber - ignition moment":
1 - статор, 9 - ротор крайней рабочей зоны, 10 - объемная камера рабочего хода и выхлопа отработавших газов, 11 - выступ ротора, 12 - компрессионная плашка в пазу статора, 13 - камера сгорания горючей смеси, 14 - гнездо установки электромагнитной форсунки второго контура в камере сгорания, 15 - гнездо установки средства зажигания в камере сгорания, 16 - окно выхлопа продуктов сгорания горючей смеси, угол «d» - расчетный угол перекрытия камеры сгорания, угол «С» - расчетный угол опережения зажигания от ВМТ.1 - stator, 9 - rotor of the extreme working area, 10 - volumetric chamber of the working stroke and exhaust exhaust, 11 - protrusion of the rotor, 12 - compression die in the groove of the stator, 13 - combustion chamber of the combustible mixture, 14 - socket for installing the electromagnetic nozzle of the second circuit in the combustion chamber, 15 — socket for installing the ignition means in the combustion chamber, 16 — window for exhausting the products of combustion of the combustible mixture, angle “d” is the estimated angle of overlap of the combustion chamber, angle “C” is the estimated angle of ignition timing from TDC.
Принцип работы предлагаемого роторного двигателя внутреннего сгорания.The principle of operation of the proposed rotary internal combustion engine.
Ротор 2, размещенный в корпусе статора 1 средней рабочей зоны (Фиг.1), совершая вращательное движение по ходу стрелки и при этом взаимодействуя своими выступами 3 с рабочей поверхностью статора 1, создает в компрессионных камерах 4 зоны всаса и зоны сжатия, до себя и перед собой по ходу вращения, через каждые 90 град. оборота, образуемые поверхностями статора, ротора и подпружиненными компрессионными плашками 5. При этом в зоне всаса после себя выступ 3 ротора 2 осуществляет всас воздуха через всасывающее окно 6, одновременно струя воздуха подхватывает впрыснутую электромагнитной форсункой первого контура порцию горючего, которое, взаимодействуя с высокой температурой компрессионной камеры 4, испаряется. Одновременно в зоне сжатия перед собой выступ 3 ротора 2 осуществляет сжатие образовавшейся горючей смеси и через место подключения форсунки второго контура 8 направляет горючую смесь через форсунку второго контура 14 в камеру сгорания 13 (Фиг.2). Необходимо отметить, что электромагнитная форсунка второго контура 14 отрегулирована на осуществление подачи горючей смеси в камеру сгорания 13 с задержкой до полного перекрытия камеры сгорания 13 выступом 11 ротора 9 крайней рабочей зоны, после чего горючая смесь, поступая в камеру сгорания, дожимается до расчетной степени сжатия продолжающим вращение выступом 3 ротора 2 средней рабочей зоны до полного перекрытия им места подключения форсунки второго контура в средней рабочей зоне. После этого происходит воспламенение горючей смеси в камере сгорания 13 средством зажигания 15 с опережением на расчетный угол «С» - до ВМТ. При дальнейшем движении выступа 11 ротора 9 крайней рабочей зоны начинает образовываться объемная камера рабочего хода между поверхностями статора 1, ротора 9, подпружиненной компрессионной плашкой 12 и камерой сгорания 13 с последующим ее ростом до поворота ротора 9 на 180 град. и до прохождения выступом 11 ротора 9 окна выхлопа продуктов сгорания 16. При этом осуществился увеличенный рабочий ход ротора на 180 град. с максимальным использованием инерции силы взрыва горючей смеси, созданной в компрессионной камере на величине поворота ротора 9 на 90 град. Но учитывая, что в средней рабочей зоне ротор 2 имеет четыре рабочих выступа 3 и статор четыре камеры всаса и нагнетания, образуемые четырьмя компрессионными плашками, размещенными через 90 град., то в течение полного на 180 град. рабочего хода ротора 9 крайней рабочей зоны при его промежуточном повороте на 90 град. происходит продувка камеры сгорания за счет нагнетания воздуха следующим выступом 3 ротора 2 средней рабочей зоны с незначительным содержанием паров горючего, что только усиливает ход ротора 9 при обычном режиме работы двигателя, предусматривающем и работу форсунок первого контура «через раз», т.е. при повороте ротора 2 на 180 град.The rotor 2, located in the housing of the
Особенности конструкции средней рабочей зоны позволяют организацию одновременной подачи горючей смеси и одновременное ее «дожатие» в обеих камерах сгорания, обеих рабочих зон, за счет одновременного прихода выступов 3 ротора 2 средней рабочей зоны сразу двух по вертикали и сразу двух по горизонтали, при таком же расположении камер сгорания в крайних рабочих зонах - двух камер сгорания по вертикали в одной крайней рабочей зоне и двух камер сгорания по горизонтали в другой крайней рабочей зоне.The design features of the middle working zone allow the organization of simultaneous supply of the combustible mixture and its simultaneous “squeezing” in both combustion chambers, both working zones, due to the simultaneous arrival of the protrusions 3 of the rotor 2 of the middle working zone of two vertically and two horizontally at once, with the same the location of the combustion chambers in the extreme working areas - two combustion chambers vertically in one extreme working area and two combustion chambers horizontally in the other extreme working area.
Описанный выше режим работы является обычным, как было уже отмечено при работе форсунок первого контура по подаче горючего «через раз», т.е. через 180 град. поворота ротора 2.The operation mode described above is normal, as was already noted during the operation of the nozzles of the first circuit for the supply of fuel “once in a while”, i.e. through 180 degrees. rotor rotation 2.
В предлагаемом двигателе предусмотрен второй режим работы - форсированный, использование которого возможно в процессе постоянной эксплуатации путем простого включения электромагнитных форсунок первого контура 7 в режим подачи топлива через каждые 90 град. вращения ротора 2 средней рабочей зоны, что позволит обеспечить подачу горючей смеси через каждые 90 град. поворота ротора 9 крайних рабочих зон, но только уже «через раз» в «догонку» идущему рабочему ходу.The proposed engine provides a second mode of operation - forced, the use of which is possible in the process of continuous operation by simply turning on the electromagnetic nozzles of the first circuit 7 in the fuel supply mode every 90 degrees. rotation of the rotor 2 of the middle working area, which will ensure the supply of a combustible mixture every 90 degrees. rotor rotation of 9 extreme working areas, but only “once in a while” into “catching up” with the running stroke.
Следует отметить, что электромагнитные форсунки первого контура и второго должны иметь существенные конструктивные различия, т.к. если первые обеспечивают впрыск незначительного объема горючего, то вторые должны обеспечить впрыск горючей смеси за короткий промежуток времени более значительного объема.It should be noted that the electromagnetic nozzles of the first circuit and the second should have significant design differences, because if the former provide injection of an insignificant amount of fuel, then the latter should provide an injection of a combustible mixture in a short period of time of a more significant volume.
Исходя из того, что сущность заявленного решения на данный период не раскрыта в патентной и другой литературе, заявляемое решение соответствует критерию «новизна».Based on the fact that the essence of the claimed solution for this period is not disclosed in the patent and other literature, the claimed solution meets the criterion of "novelty."
Заявляемое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», так как оно характеризуется новой совокупностью существенных признаков, таких как:The claimed solution meets the criterion of "inventive step", as it is characterized by a new set of essential features, such as:
- выделение в отдельный рабочий объем (зону) процессов всаса и приготовления горючей смеси, сжатия и нагнетания (средняя рабочая зона);- the allocation in a separate working volume (zone) of the processes of suction and preparation of the combustible mixture, compression and injection (average working area);
- выделение в отдельный рабочий объем (зону) процессов воспламенения горючей смеси, рабочего хода и выхлопа (крайние рабочие зоны);- the allocation in a separate working volume (zone) of the processes of ignition of the combustible mixture, the stroke and exhaust (extreme working areas);
- расположение камеры сгорания в корпусе статора таким образом, что она является неотъемлемой частью объема рабочего хода и ничем от него не отделена;- the location of the combustion chamber in the stator housing in such a way that it is an integral part of the working stroke volume and is not separated from it;
- наличие двух контуров электромагнитных форсунок для обеспечения подачи горючего в компрессионное пространство первым контуром и обеспечение подачи горючей смеси в камеру сгорания вторым контуром;- the presence of two circuits of electromagnetic nozzles to ensure the supply of fuel into the compression space by the first circuit and the supply of the combustible mixture to the combustion chamber by the second circuit;
- работа электромагнитных форсунок первого контура в двух режимах подачи горючего, первый - подача через 180 град. поворота рабочего вала, при этом обеспечивается продувка камеры сгорания, второй - через 90 град. поворота вала;- the operation of the electromagnetic nozzles of the first circuit in two modes of fuel supply, the first - feed through 180 degrees. rotation of the working shaft, while ensuring the purge of the combustion chamber, the second through 90 degrees. shaft rotation;
- регулировка электромагнитных форсунок второго контура осуществлена с задержкой впрыска горючей смеси в камеру сгорания на расчетную величину, необходимую для осуществления ее перекрытия рабочим выступом ротора крайней рабочей зоны.- adjustment of the electromagnetic nozzles of the second circuit is carried out with a delay in the injection of the combustible mixture into the combustion chamber by the calculated value necessary for its overlapping by the working protrusion of the rotor of the extreme working area.
Об эффективности предлагаемого решения можно судить по:The effectiveness of the proposed solution can be judged by:
- коэффициенту соотношения использования общей рабочей поверхности двигателя к поверхности рабочего хода за один полный оборот вала, равному в заявленном двигателе 1,33 при 1,0 в известных;- the coefficient of the ratio of the use of the total working surface of the engine to the surface of the working stroke for one full revolution of the shaft, equal to 1.33 in the declared engine at 1.0 in the known;
- соотношению величины рабочего хода как в линейном, так и в угловом измерении к величине компрессионной камеры, равному в заявленном двигателе 2,0 при 1,0 в известных.- the ratio of the magnitude of the stroke in both linear and angular measurements to the size of the compression chamber, equal to the claimed engine 2.0 at 1.0 in the known.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131905/06A RU2310082C2 (en) | 2005-10-14 | 2005-10-14 | Rotary internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131905/06A RU2310082C2 (en) | 2005-10-14 | 2005-10-14 | Rotary internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005131905A RU2005131905A (en) | 2007-04-20 |
| RU2310082C2 true RU2310082C2 (en) | 2007-11-10 |
Family
ID=38036728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005131905/06A RU2310082C2 (en) | 2005-10-14 | 2005-10-14 | Rotary internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2310082C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104653233A (en) * | 2015-02-12 | 2015-05-27 | 梁运富 | Cylinder-type high-pressure gas engine |
| CN104963766A (en) * | 2015-07-03 | 2015-10-07 | 梁运富 | Cylinder type combination engine |
| RU168559U1 (en) * | 2016-08-29 | 2017-02-08 | Юрий Иосипович Новицкий | ROTARY VALVE ENGINE |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3837323A (en) * | 1973-03-02 | 1974-09-24 | F Delfino | Rotary engine |
| FR2627544A1 (en) * | 1988-02-24 | 1989-08-25 | Luciani Dominique | Two=stroke rotary IC engine - has compressor and motor modules mounted on common shaft, each comprising valved cylinder contg. part-elliptical rotary piston |
| US4890990A (en) * | 1985-10-02 | 1990-01-02 | Zettner Michael L | Rotary internal combustion engine with mutually interengaging rotatable elements |
| RU2078221C1 (en) * | 1993-02-02 | 1997-04-27 | Валерий Борисович Веселовский | Rotor |
| BG63020B1 (en) * | 1997-11-24 | 2001-01-31 | Димитър Иванов | Rotor internal combustion engine |
| RU2196905C2 (en) * | 2001-02-19 | 2003-01-20 | Палецких Владимир Михайлович | Internal combustion rotary-vane engine |
-
2005
- 2005-10-14 RU RU2005131905/06A patent/RU2310082C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3837323A (en) * | 1973-03-02 | 1974-09-24 | F Delfino | Rotary engine |
| US4890990A (en) * | 1985-10-02 | 1990-01-02 | Zettner Michael L | Rotary internal combustion engine with mutually interengaging rotatable elements |
| FR2627544A1 (en) * | 1988-02-24 | 1989-08-25 | Luciani Dominique | Two=stroke rotary IC engine - has compressor and motor modules mounted on common shaft, each comprising valved cylinder contg. part-elliptical rotary piston |
| RU2078221C1 (en) * | 1993-02-02 | 1997-04-27 | Валерий Борисович Веселовский | Rotor |
| BG63020B1 (en) * | 1997-11-24 | 2001-01-31 | Димитър Иванов | Rotor internal combustion engine |
| RU2196905C2 (en) * | 2001-02-19 | 2003-01-20 | Палецких Владимир Михайлович | Internal combustion rotary-vane engine |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104653233A (en) * | 2015-02-12 | 2015-05-27 | 梁运富 | Cylinder-type high-pressure gas engine |
| CN104963766A (en) * | 2015-07-03 | 2015-10-07 | 梁运富 | Cylinder type combination engine |
| RU168559U1 (en) * | 2016-08-29 | 2017-02-08 | Юрий Иосипович Новицкий | ROTARY VALVE ENGINE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005131905A (en) | 2007-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2537821C (en) | Planetary rotary internal combustion engine | |
| US4971002A (en) | Rotary internal combustion engine | |
| US20080029059A1 (en) | Rotary Internal Combustion Engine with a Circular Rotor | |
| RU2310082C2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| RU2400115C1 (en) | Female part of button fastener | |
| RU2310081C2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| EP2310630B1 (en) | Rotor-piston internal combustion engine | |
| RU2538990C1 (en) | Rotor-piston internal combustion engine | |
| RU2699864C1 (en) | Volumetric type rotary machine | |
| WO2007142551A1 (en) | Rotary internal combustion engine and the operational cycle thereof | |
| RU186706U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU2491432C2 (en) | Vaned rotor engine with outrigger combustion chamber and disc-type valve control system (versions) | |
| RU2444636C2 (en) | "fym-1" rotary piston engine | |
| RU2377426C2 (en) | Rotary engine | |
| RU2152522C1 (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
| RU2444635C2 (en) | Rotary engine | |
| US20250116223A1 (en) | Rotary piston machine | |
| RU2598967C1 (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
| RU2253029C2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| RU2062337C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| RU2099555C1 (en) | Rotor internal combustion engine | |
| RU2693550C1 (en) | Internal combustion rotor engine with asymmetric compression and expansion | |
| RU2256808C2 (en) | Internal combustion turborotor engine | |
| RU2602938C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| JP2009517600A (en) | Rotary motor using intermittent rotor motion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091015 |