Роторный двигатель внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения: двигатель содержит полый корпус с впускным и выпускным каналами, камеру сгорания с перепускными каналами и источником воспламенения в виде форсунок, цилиндрический ротор с поршнями, переднюю, заднюю и разделительные заслонки и механизм управления ими. Каждый перепускной канал выполнен в виде отверстия, в котором размещена форсунка. Разделительная заслонка выполнена полой в виде золотникового клапана, установленного с возможностью перекрытия впускного канала. Механизм управления заслонками снабжен толкателем и двумя двуплечими рычагами, кинематически связанными между собой и с заслонками, причем толкатель установлен в полости корпуса с возможностью взаимодействия с поршнями. 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкции роторного двигателя внутреннего сгорания.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический ротор, установленный в полости корпуса соосно с его сопряженными цилиндрическими поверхностями. В сквозном пазу ротора установлена лопасть в виде параллелепипеда.

Наличие инерционных сил в указанном двигателе снижает его КПД. Технологическая сложность изготовления, наличие дополнительных устройств для продувки и подачи топлива усложняют конструкцию двигателя.

Известен двигатель, содержащий полый корпус с впускным и выпускным каналами, камеру сгорания с перепускными каналами и источником воспламенения в виде форсунок, цилиндрический ротор с поршнями, переднюю, заднюю и разделительные заслонки и механизм управления ими.

Наличие сложных узлов приводит к технологическому усложнению и трудностями в обслуживании двигателя.

Цель изобретения - повышение КПД за счет уменьшения влияния сил трения в процессе горения и сжатия, а также упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в двигателе, содержащем полый корпус с впускным и выпускным каналами, камеру сгорания с перепускными каналами и источником воспламенения в виде форсунок, цилиндрический ротор с поршнями, переднюю, заднюю и разделительные заслонки и механизм управления ими, каждый перепускной канал выполнен в виде отверстия, в котором размещена форсунка, разделительная заслонка выполнена полой в виде золотникового клапана, установленного с возможностью перекрытия впускного канала, механизм управления заслонками снабжен толкателем и двумя двуплечими рычагами, кинематически связанными между собой и с заслонками, причем толкатель установлен в полости корпуса с возможностью взаимодействия с поршнями.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез двигателя; на фиг. 2 - то же, продольный разрез.

Роторный двигатель состоит из корпуса 1 и цилиндрического ротора 2, установленного по внутреннему диаметру корпуса. В средней части ротора 2 выполнен выступ 3, входящий в кольцевую проточку 4 корпуса 1, являющуюся рабочей камерой двигателя. По обеим сторонам выступа 3 на роторе 2 установлены уплотнительные кольца 5, а в корпусе 1 выполнены радиальные пазы по длине проточки для заслонок 6, 7 и 8, а также камера сгорания 9, впускное окно 10 и выпускное окно 11. В заслонке 6 сделаны сквозные отверстия для подачи горючей смеси. В камере сгорания 9 в сторону заслонки 8, управляющей сжатием, также сделаны сквозные отверстия 12 для подачи горючей смеси в зону зажигания камеры сгорания 9. Управление заслонками 7 и 8 осуществляется системой рычагов 13 и 14 посредством механизма 15, размещенного в корпусе 1 после заслонки 6 по ходу движения ротора.

Выступ 3 на роторе 2 имеет переднюю поверхность 16, выполненную по кривой, обеспечивающей равномерное поднятие заслонок, и заднюю поверхность под углом, обеспечивающим сход заслонки после прохождения выступом камеры сгорания. Длина цилиндрической части выступа должна быть равной расстоянию от стенки камеры сгорания 9 до заслонки 8, т. е. при открытой камере сгорания заслонка 8 должна быть утоплена в корпусе цилиндрической частью выступа.

Двигатель работает следующим образом. Из положения, показанного на фиг. 1, ротор 2 начинает вращаться против часовой стрелки. Он поднимает заслонку 6, которая перекрывает впускное окно 10. С этого момента начинается сжатие горючей смеси и открывание выпускного окна 11. После полного открывания выпускного окна 11 начинается процесс продувки, при этом выступ 3 через механизм управления 15 и систему рычагов 13 и 14 опускает заслонку 8 и поднимает заслонку 7. После прохода выступом 3 заслонки 6, которая под действием пружины опускается и открывает впускное окно 10, начинается всасывание горючей смеси, а впереди выступа 3 перед заслонкой 8 идет сжатие горючей смеси. При подходе передней поверхности 16 выступа 3 к заслонке 8 начинается ее подъем и прижатие заслонки к началу цилиндрической части 18 выступа. Заслонка 7 в это время должна по задней поверхности 17 выступа сойти на цилиндрическую часть ротора 2. После прохода камеры сгорания горючая смесь вытесняется через отверстия 12 и распылительные форсунки. Зажигание горючей смеси проводится в положении, показанном на фиг. 1, или несколько раньше.

Таким образом, за один оборот ротора совершается двухтактный цикл роторного двигателя. Двигатель проще по конструкции, более экономичен, за счет уменьшения влияния силы трения, инерционных сил сопротивления (так как работающие заслонки имеют меньший вес и габариты, чем лопасть) повышается КПД. (56) Патент США N 2353446, кл. 123-8,19, опублик. 1944.

Формула изобретения

РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий полый корпус с впускным каналами, камеру сгорания с перепускными каналами и источником воспламенения в виде форсунок, цилиндрический ротор с поршнями, переднюю заднюю и разделительные заслонки и механизм управления ими, отличающийся тем, что каждый перепускной канал выполнен в виде отверстия, в котором размещена форсунка, разделительная заслонка выполнена полой в виде золотникового клапана, установленного с возможностью перекрытия впускного канала, механизм управления заслонками снабжен толкателем и двумя двуплечими рычагами, кинематически связанными между собой и заслонками, причем толкатель установлен в полости корпуса с возможностью взаимодействия с поршнями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2