Роторный двигатель

 

Использование: в области двигателестроения. Сущность изобретения: каждая пара впускного и выпускного окон 8 и 9 выполнена в виде единой прорези, плоскость расположения которой направлена тангенциально к цилиндрической поверхности полости 2 и пересекает одну из ее торцевых поверхностей. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к роторным двигателям внутреннего сгорания и системам их газораспределения.

Известен роторный двигатель, содержащий корпус с цилиндрической рабочей полостью, вал, установленный в корпусе коаксиально с рабочей полостью, цилиндрический ротор с радиальными прорезями, выполненный с диаметром, меньшим диаметра рабочей полости и установленный в последней эксцентрично ее оси, связанные с валом лопасти, контактирующие с поверхностью рабочей полости и расположенные в радиальных прорезях ротора с образованием между поверхностями рабочей полости и ротора камер переменного объема, и впускные и выпускные окна газораспределения, причем выпускные окна выполнены на цилиндрической поверхности рабочей полости, а впускные на торцевых плоских ее поверхностях, и расположены попарно симметрично поперечной плоскости симметрии рабочей полости (1).

В указанном двигателе возможно создание вентиляторного эффекта при продувке за счет использования центробежных сил, воздействующих на заряд, но недостатком аналога является плохое качество очистки рабочей камеры из-за невозможности организации эжекции при выпуске.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с выполненной в нем в виде прямого кругового цилиндра рабочей полостью, вал, установленный в корпусе коаксиально с рабочей полостью, цилиндрический ротор с радиальными прорезями, выполненный с диаметром, меньшим диаметра рабочей полости и установленный в последней эксцентрично ее оси, связанные с валом лопасти, контактирующие с поверхностью рабочей полости и расположенные в радиальных прорезях ротора с образованием между поверхностями рабочей полости и ротора камер переменного объема, и впускные и выпускные окна газораспределения, причем выпускные окна выполнены на цилиндрической поверхности рабочей полости, а впускные на торцевых плоских ее поверхностях, и расположены попарно симметрично поперечной плоскости симметрии рабочей полости с возможностью эжектирования свежего заряда отработавшими газами (2).

Недостатком прототипа является кратковременность полученного эффекта эжекции,совмещенного с вентиляторным эффектом, из-за невозможности расположения сколько-нибудь значительного количества пар окон, связанной с несовершенством их формы.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки рабочей камеры и соответственно работы двигателя, а также упрощение изготовления органов газораспределения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном роторном двигателе каждая пара впускного и выпускного окон выполнена в виде единой прорези, плоскость расположения которой направлена тангенциально к цилиндрической поверхности полости и пересекает одну из ее торцевых поверхностей.

Цель достигается также тем, что плоскость расположения окон может составлять с торцевой поверхностью полости острый угол, ребро которого направлено в сторону вращения ротора.

Цель достигается тем, что камера сжатия может быть выполнена с объемом, меньшим объема камеры расширения.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез описываемого двигателя; на фиг. 2 развертка вида по А-А на окна газораспределения.

Роторный двигатель содержит корпус 1 с выполненной в нем в виде прямого кругового цилиндра рабочей полостью 2, вал 3, установленный в корпусе 1 коаксиально с рабочей полостью 2, цилиндрический ротор 4 с радиальными прорезями 5, выполненный с диаметром, меньшим диаметра рабочей полости 2,и установленный в последней эксцентрично ее оси, связанные с валом 3 лопасти 6, контактирующие с поверхностью рабочей полости 2 и расположенные в радиальных прорезях 5 ротора 4 с образованием между поверхностями рабочей полости 2 и ротора 4 камер 7 переменного объема, и впускные 8 и выпускные 9 окна газораспределения. Выпускные окна 9 выполнены на цилиндрической поверхности рабочей полости 2, а впускные 8 на торцевых плоских ее поверхностях, и расположены попарно симметрично поперечной плоскости симметрии рабочей полости 2 с возможностью эжектирования свежего заряда отработавшими газами. Каждая пара впускного 8 и выпускного 9 окон выполнена в виде единой прорези, плоскость расположения которой направлена тангенциально к цилиндрической поверхности полости 2 и пересекает одну из ее торцевых поверхностей.

Плоскость расположения прорезей может составлять с торцевой поверхностью полости 2 острый угол, ребро которого направлено в сторону вращения ротора 4.

Камера сжатия 10 может быть выполнена с объемом, меньшим объема камеры расширения 11.

Двигатель работает следующим образом. После запуска двигателя ротор 4 приходит во вращение и поступивший свежий заряд сжимается в камере сжатия 10 и при достижении минимального объема воспламеняется, например, от свечи зажигания 12 или при подаче топлива через форсунку (на чертеже не показана), сгорает и расширяется в камере 11 до достижения лопастью 6 кромки первой пары окон 8 и 9 газораспределения, после которого начинается процесс выпуска отработавших газов через окно 9. При этом поток газов через него вызывает эжектирование свежего заряда через впускное окно 8 последующей по ходу вращения ротора 4 пары окон газораспределения. Указанный процесс повторяется до снижения давления в камере 11. При дальнейшем движении лопасти 6 оставшиеся отработавшие газы за счет центробежных сил, действующих на них, выбрасываются в окна 9, а свежий заряд за счет тех же сил и вентиляторного эффекта поступает через окна 8 в камеру 10, создавая направленный поток газов, обеспечивающий продувку и эффективную очистку рабочей полости 2.

Каждая пара окон может изготавливаться за один проход рабочего инструмента, такого как цилиндрическая или коническая фреза, что значительно снижает затраты на изготовление и упрощает его, а также позволяет использовать общепринятую штатную оснастку универсальных фрезерных станков.

Выполнение камер 10 и 11 с различным объемом позволяет повысить эффективность работы двигателя и эжекции отработавшими газами свежего заряда из-за относительного увеличения продолжительности процесса выпуска, вызванного снижением давления начала выпуска и увеличением относительного объема газов.

В предлагаемом двигателе могут устанавливаться также нагнетатели или продувочные компрессоры.

Таким образом предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность работы двигателя за счет улучшения качества очистки рабочей полости и использования явления предлагаемого расширения рабочего тела, при одновременном упрощении технологии изготовления двигателя.

Формула изобретения

1. Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с выполненной в нем в виде прямого кругового цилиндра рабочей полостью, вал, установленный в корпусе коаксиально с рабочей полостью, цилиндрический ротор с радиальными прорезями, выполненный с диаметром, меньшим диаметра рабочей полости и установленный в последней эксцентрично ее оси, связанные с валом лопасти, контактирующие с поверхностью рабочей полости и расположенные в радиальных прорезях ротора с образованием между поверхностями рабочей полости и ротора камер переменного объема, и впускные и выпускные окна газораспределения, причем выпускные окна выполнены на цилиндрической поверхности рабочей полости, а впускные на торцовых плоских ее поверхностях, и расположены попарно симметрично поперечной плоскости симметрии рабочей полости с возможностью эжектирования свежего заряда отработавшими газами, отличающийся тем, что каждая пара впускного и выпускного окон выполнена в виде единой прорези, плоскость расположения которой направлена тангенциально к цилиндрической поверхности полости и пересекает одну из ее торцовых поверхностей.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что плоскость расположения прорезей составляет с торцовой поверхностью полости острый угол, ребро которого направлено в сторону вращения ротора.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что камера сжатия выполнена с объемом, меньшим объема камеры расширения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2