Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (варианты)

 

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит корпус двигателя с цилиндрической рабочей полостью, ротор с двумя или тремя, или четырьмя поршнями в виде свободных концов пластин свободно перемещающихся в радиальных щелях ротора, два дисковых золотника с впускными и выпускными щелями и систему охлаждения и смазки ротора и поршней. Ротор с поршнями и золотниками, на его валу размещены в цилиндрической полости корпуса несоосно с возможностью вращения. Корпус имеет торцевые крышки с подшипниками для вала ротора, который является валом двигателя. В одной крышке выполнены дуговые, сквозные щели по числу поршней для впуска горячей смеси, а в другой - в таком же количестве выпускные щели. Золотники также имеют щели по числу поршней и приводятся во вращение с помощью планетарного механизма, кинематически связанного с валом. Ротор выполнен в виде монолитного цилиндра. По оси ротора и вала выполнен сквозной канал для охлаждающей и смазывающей жидкости, кроме того, в нем между поршнями выполнены впускные и выпускные каналы, которые находятся на разных расстояниях от оси ротора, Соответствующие щели золотников и крышек находятся на одинаковом расстоянии от оси ротора с соответствующими входами и выходами каналов ротора. Такое выполнение двигателя обеспечивает на два оборота его вала два рабочих хода (для двух поршней), три - (для трех поршней), и четыре (для четырех поршней) и эффективное охлаждение ротора и поршней. 3 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 21 ил.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), предназначенным для преобразования тепловой энергии, полученной при сгорании в них топлива, в механическую работу и относится к отрасли машиностроения.

Известен роторно-поршневой ДВС Ванкеля (Бениович В.С. и др. Роторно-поршневые двигатели, М. Машиностроение, 1968, с. 13-26), который состоит из корпуса с эпитрохоидной полостью, образующей совместно с плоскими поверхностями двух боковых корпусов рабочее пространство, в котором движется ротор-поршень. Ротор имеет форму треугольника с дугообразными сторонами. Движением ротора управляет планетарный механизм, состоящий из шестерни внутреннего зацепления, расположенной на одном из торцов ротора; находящейся с ней постоянно в зацеплении неподвижной шестерни, закрепленной в боковом корпусе двигателя, и эксцентрикового вала, ось которого совпадает с осью неподвижной шестерни и на эксцентрике которого расположен ротор. Отношение чисел зубьев шестерни ротора и неподвижной шестерни равно 3:2, поэтому ротор вращается в 3 раза медленнее эксцентрикового вала, с которого снимается мощность.

При вращении эксцентрикового вала ротор совершает планетарное движение, т. е. вращается вместе с валом, одновременно (вследствие обкатывания его шестерней неподвижной шестерни) вращается вокруг своей оси на подшипнике эксцентрика. При движении ротора все три его вершины постоянно касаются эпитрохоидной поверхности корпуса, образуя три отдельные друг от друга серповидные камеры, претерпевающие периодические, смещенные на 120^o по фазе, изменение объема. В этом двигателе один рабочий ход приходится на три оборота вала.

Смазывание двигателя происходит под давлением, создаваемым шестеренным насосом. Масло направляется через фильтр в полость эксцентрикового вала. Через форсунки масло направляется на внутренние поверхности ротора для его охлаждения. Из подшипников и из ротора масло сливается в поддон, откуда через заборник забирается масляным насосом.

Рабочие поверхности корпуса (зеркало) и ротора имеют сложную форму, поэтому трудоемки при изготовлении. Ротор двигателя имеет сложную систему охлаждения.

Также известен роторно-поршневой ДВС (а.с. СССР N 1815363, кл. F 2 B 53/00, Бюл. N 18, 15.05.93), содержащий полый цилиндрический корпус, ротор с поршнями, разделители, установленные в полости корпуса с образованием изменяемых рабочих объемов впуска-сжатия и расширения-выпуска, и камеру сгорания с впускным и выпускным тарельчатыми клапанами с направляющими втулками, выполненными в корпусе за пределами изменяемых объемов. Для охлаждения двигателя применено устройство подачи охлаждающей жидкости, которое выполнено во впускном клапане в виде полости в штоке, сообщенной с распылителем и радиальными отверстиями, причем одно из отверстий расположено в верхней части штока клапана с возможностью периодического сообщения с трубопроводом подачи охлаждающей жидкости через кольцевую канавку, другие в средней части штока клапана с возможностью периодического сообщения с камерой сгорания или последующего их перекрытия втулкой клапана, а распылитель с возможностью сообщения с изменяемым объемом расширения-выпуска.

В этом двигателе происходит один рабочий ход за один оборот вала двигателя. Двигатель имеет сложную конструкцию ротора и системы охлаждения. Этот двигатель принят за прототип изобретения.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции двигателя за счет упрощения конструкции ротора, впускных и выпускных клапанов и системы охлаждения, а также увеличения мощности двигателя на единицу его веса за счет увеличения числа рабочих ходов на два оборота вала.

Этот результат достигается в трех вариантах исполнения изобретения, связанных единым изобретательским замыслом.

I вариант исполнения изобретения Двигатель содержит: корпус двигателя с цилиндрической рабочей полостью, ротор с двумя поршнями в виде свободных концов пластин, свободно перемещающихся в щелях ротора, золотника выполненные в форме дисков со щелями и систему охлаждения и смазки ротора и поршней. Ротор с поршнями и золотники установлены в цилиндрической полости корпуса несоосно с ее осью. Корпус имеет торцовые крышки с подшипниками для вала ротора, который служит валом двигателя. В одной крышке выполнены две дуговые сквозные щели для впуска горячей смеси, а в другой две дуговые сквозные щели для выпуска отработавших газов. Золотники также имеют по две щели впуска и выпуска отработавших газов. Золотник приводится во вращение с помощью планетарного механизма, встроенного в золотник.

Ротор выполнен в виде монолитного, прямого цилиндра. По оси ротора и его вала выполнен канал для охлаждающей и смазывающей жидкости, кроме того, в нем между поршнями выполнены впускные и выпускные каналы между его торцами и цилиндрической поверхностью. В систему охлаждения и смазки ротора и поршней входят каналы в роторе, подшипниках и два клапана для охлаждающей и смазывающей жидкости.

Отличительными признаками изобретения являются: два клапана системы охлаждения и смазки, два золотника, выполняющие функцию впускного и выпускного клапанов, форма выполнения поршней и их расположение на роторе и несоосное расположение ротора в полости корпуса.

2 вариант исполнения изобретения Двигатель содержит: корпус двигателя с цилиндрической рабочей полостью, ротор с тремя поршнями в виде свободных концов пластин свободно перемещающихся в радиальных щелях ротора, два золотника в форме диска со впускными и выпускными дуговыми щелями и систему охлаждения и смазки ротора и поршней, состоящую из каналов ротора, его вала и подшипников и двух клапанов для охлаждающей и смазывающей жидкости. Ротор с поршнями и золотниками на его валу установлены в цилиндрической полости корпуса несоосно. Корпус имеет торцовые крышки с подшипниками для вала ротора, который служит валом двигателя. В одной крышке выполнены три дуговые сквозные щели для впуска горючей смеси, а в другой три дуговые сквозные щели для выпуска отработавших газов. Золотники тоже имеют по три щели впуска и выпуска. Золотники приводятся во вращательное движение с помощью планетарного механизма, встроенного в каждый золотник.

Ротор выполнен в виде монолитного, прямого цилиндра. По оси ротора и его вала выполнен канал для охлаждающей и смазывающей жидкости, кроме того, в нем между поршнями выполнены три впускные и три выпускные канала.

Отличительными признаками изобретения являются: два клапана системы охлаждения и смазки, два золотника с тремя дуговыми щелями в каждом, третий поршень, форма выполнения ротора, поршней и их расположение на роторе, и кроме того, несоосное расположение ротора в цилиндрической полости корпуса.

3 вариант исполнения изобретения Двигатель содержит: корпус двигателя с цилиндрической рабочей полостью, ротор с четырьмя поршнями в виде свободных концов пластин, свободно перемещающихся в радиальных щелях ротора, два золотника в форме диска со спускными и выпускными дуговыми щелями и систему охлаждения и смазки ротора и поршней, состоящей из каналов ротора, его вала и подшипников и двух клапанов для охлаждающей и смазывающей жидкости (масла). Ротор с поршнями и золотниками на его валу установлены в цилиндрической полости корпуса несоосно. Корпус имеет торцовые крышки с подшипниками для вала ротора, который служит валом двигателя. В одной крышке выполнены четыре дуговые, сквозные щели для горючей смеси, а в другой четыре сквозные, дуговые щели для выпуска отработавших газов. Золотники тоже имеют по четыре щели для впуска и выпуска. Золотники приводятся во вращательное движение с помощью планетарного механизма, встроенного в каждый золотник.

Ротор выполнен в виде монолитного, прямого цилиндра. По оси ротора и его вала выполнен канал для охлаждающей и смазывающей жидкости, кроме того, в нем между поршнями выполнены четыре впускных и четыре выпускных канала.

Отличительными признаками изобретения являются: два клапана системы охлаждения, два золотника с четырьмя дуговыми щелями в каждом, два поршня, форма выполнения ротора, поршней и их расположение на роторе, и кроме того, несоосное расположение ротора в цилиндрической полости корпуса.

Конструкция двигателя и его работа поясняются чертежами.

На фиг. 1 приведено продольное, осевое сечение корпуса двигателя.

На фиг. 2 приведено поперечное сечение корпуса двигателя по линии А А фиг. 1 (1 вариант исполнения изобретения).

На фиг. 3 представлен планетарный привод золотника.

На фиг. 4 и 5 представлены продольное и поперечное сечение ротора с двумя поршнями по линии А А (1 вариант исполнения изобретения).

На фиг. 6 и 7 представлены продольное и поперечное сечение ротора с тремя поршнями по линии А А (2 вариант исполнения изобретения).

На фиг. 8 и 9 представлены продольное и поперечное сечение ротора с четырьмя поршнями по линии А А (3 вариант исполнения изобретения).

На фиг. 10 и 11 представлены левая, с выпускными дуговыми щелями, и правая с впускными дуговыми щелями, крышки корпуса двигателя со стороны рабочих поверхностей (1 вариант).

На фиг. 12 и 13 представлены левый, с выпускными дуговыми щелями, золотники со стороны рабочей поверхности (1 вариант).

На фиг. 14 и 15 представлены левая, с выпускными дуговыми щелями, и правая, с впускными дуговыми щелями, крышки корпуса двигателя со стороны рабочих поверхностей (2 вариант).

На фиг. 16 и 17 представлены левый, с выпускными дуговыми щелями, и правый, с впускными дуговыми щелями, золотники со стороны рабочей поверхности (2 вариант).

На фиг. 18 и 19 представлены левая, с выпускными дуговыми щелями, и правая, с впускными дуговыми щелями, крышки корпуса двигателя со стороны рабочей поверхности (3 вариант).

На фиг. 20 и 21 представлены левый, с выпускными щелями, и правый, с впускными щелями, золотники со стороны рабочей поверхности (3 вариант).

На чертежах введены обозначения: 1 корпус двигателя; 2 рабочая полость корпуса; 3 торцовая крышка корпуса; 4 подшипник вала двигателя; 5 вал двигателя; 6 впускная щель крышки корпуса; 7 выпускная щель крышки корпуса; 8 свеча зажигания или форсунка; 9 ротор двигателя; 10 поршень двигателя; 11 впускные и выпускные канала ротора; 12 канал ротора для смазывающей и охлаждающей жидкости; 13 золотник с впускными или выпускными щелями; 14 планетарный механизм золотника; 15 16 впускной и выпускной патрубки; 17 клапан для охлаждающей и смазывающей жидкости; 18 шариковый подшипник (упорный).

Корпус 1 двигателя выполняется из чугуна или алюминиевого сплава. Он может быть выполнен и из стали.

Рабочая полость 2 корпуса имеет цилиндрическую форму.

Торцовые крышки 3 корпуса изготавливаются из металла, к корпусу крепятся жестко и герметично.

Подшипники 4 вала 5 изготавливаются из металла и имеют штуцеры и кольцевые канавки для подвода и отвода от ротора охлаждающей и смазывающей жидкости, Их ось параллельна оси полости, но с ней не совпадает.

Вал 5 выполняется из металла, одновременно он является валом ротора.

Впускные 6 и выпускные 7 щели выполняются в форме дуг с с центрами на оси подшипников и расположены от нее так, что совпадают с соответствующими входами и выходами впускных и выпускных каналов ротора.

Свеча зажигания или форсунка 8 выполняют функции или воспламенения рабочей смеси в карбюраторных двигателях или подачи в камеру сгорания горючего. Для этих целей можно использовать свечи и форсунки, выпускаемые промышленностью.

Ротор 9 выполняется из металла (чугун, сталь и т.п.) в виде монолитного прямого цилиндра, в котором выполнены щели для поршней 10, впускные и выпускные каналы 11 и канал 12 для охлаждающей и смазывающей жидкости.

Дисковые золотники 13 выполняются из металла (жаропрочной стали) и в них выполнены дуговые впускные и выпускные щели с центрами на оси подшипников и на разных расстояниях от нее и так, что совпадают со щелями торцовых крышек и входами и выходами каналов ротора.

Планетарный механизм 14 обеспечивает привод золотника 13 от вала двигателя с частотой вращения в два раза меньше частоты вращения вала и в том же направлении. Для этого на шестерни внутреннего зацепления золотника выполнено в два раза больше зубьев, чем на валу, кроме того, две шестерни с одинаковым числом зубьев сцеплены друг с другом и каждая еще либо с шестерней вала, либо с шестерней золотника. Оси шестеренок с одинаковым числом зубьев закреплены на торцевых крышках корпуса.

Впускной и выпускной 15 и 16 патрубки выполняются из металла, имеют кольцевую форму и закреплены на крышках 3 корпуса герметично.

Патрубки соответственно соединены с трубопроводом для горючей смеси и выхлопной трубой.

Клапаны 17 могут быть выполнены шариковыми.

Описание двигателя в статике Конструкция роторно-поршневого ДВС содержит: корпус I двигателя (фиг.1 и 2), ротор 9 с поршнями 10, установленный несоосно рабочей полости 2 корпуса, механизм газораспределения с золотниками 13, системы питания, зажигания (для карбюраторных ДВС), смазочную, охлаждения ротора и корпуса.

I вариант исполнения изобретения Корпус двигателя служит для установки и крепления всех механизмов и сборочных единиц двигателя. В корпусе I выполнены цилиндрическая рабочая полость 2 и сквозное со стороны камеры сгорания отверстие для свечи зажигания или форсунки 8 (фиг.1). К деталям корпуса относятся торцовые крышки 3 с подшипниками 4 для вала 5 двигателя. Торцовые крышки 3 к корпусу крепятся жестко и герметично, например с помощью болтов, сварки и т.п. В правой крышке 3 (фиг. 11,10) выполнены две впускные, дуговые щели, а в левой крышке 3 выполнены две выпускные, дуговые щели. Дуговые щели в каждой крышке разнесены на 180^o относительно оси ротора и находятся на разных расстояниях от этой оси, причем расстояние между щелями больше их ширины. Угловая длина щелей меньше 180^o, но больше 90^o. Ширина щелей не меньше ширины впускного и выпускного канала ротора. В крышках закреплены шестерни планетарного механизма золотника с одинаковым числом зубьев, на которых эти шестерни в зацеплении свободно вращаются при отсутствии вала и золотника (фиг.31).

Ротор 9 с поршнями 10 служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала ротора, с которого снимается мощность. Ротор выполнен в виде монолитного, прямого цилиндра. Внутри ротора, по его оси, выполнен сквозной канал 12 для охлаждающей и смазывающей жидкости. В подшипниках 4 выполнены кольцевые канавки и сквозные отверстия. Канавки сообщаются с каналом 12. Сквозные отверстия переходят в трубопровод, к которым подсоединены вход и выход системы охлаждения и смазки ротора и поршней.

Кроме того, в роторе выполнены сквозные в одной плоскости щели до его осевого канала и впускные и выпускные каналы 11, которые смещены один относительно другого на 180^o и расположены с разных сторон поршней (пластин) 10. (фиг. 11,10). Входы впускных каналов и выходы выпускных каналов находятся на разных расстояниях от оси ротора (подшипников). Вход впускного канала и выход выпускного каналов, расположенных с одной стороны ротора, находятся на одном расстоянии от его оси.

Поршни, выполненные в виде свободных концов пластин, размещаются в сквозных щелях ротора с минимальными зазорами и с возможностью перемещения. Длина пластин (размер вдоль радиуса ротора) не меньше глубины щелей, но и не больше радиуса рабочей полости 2 корпуса. Ширина пластин равна длине ротора (фиг. 4-9).

Ось ротора параллельна оси полости корпуса и не совпадает с ней (оси разнесены). Ротор размещен в рабочей полости корпуса с минимальными зазорами между поршнями и цилиндрической поверхностью полости и с возможностью вращения.

Золотники 13 выполнены в виде дисков с впускными и выпускными щелями и с планетарными механизмами 14 (фиг.3) и расположены на валу ротора с двух его сторон внутри корпуса планетарными механизмами к внутренним поверхностям торцовых крышек корпуса. Золотники являются главной составной частью механизма газораспределения, осуществляют своевременный впуск в цилиндры двигателя горючей смеси или воздуха и выпуск наружу отработавших газов.

Угловая длина щелей золотников 13 менее 90^o, но больше 45^o. Угловое расстояние между серединами щелей приблизительно 90^o.

На одном правом (фиг.1) золотнике выполнены две впускные щели, которые расположены на разных расстояниях от оси ротора, а на правом выполнены выпускные отверстия, также расположенные на разных расстояниях от оси ротора (фиг.13,12).

Наиболее удаленные от оси ротора щели корпуса, золотников входы и выходы впускных и выпускных каналов ротора находятся от этой оси на одном расстоянии, а наиболее удаленные на другом, но тоже одинаковом. Впускные и выпускные щели на золотниках сдвинуты одна относительно другой на 90^o. Это относится к одинаково удаленным от оси ротора щелям. Золотники с минимальными зазорами прилегают с одной стороны к торцам ротора и пластин, а с другой к внутренним поверхностям торцовых крышек ротора с возможностью вращения (фиг.1).

Поршни, половина поверхности ротора, половина цилиндрической поверхности рабочей полости цилиндра и боковая поверхность золотников со стороны, противоположной размещению планетарного механизма, образуют изменяемый объем - цилиндр, вторые половины этих поверхностей образуют второй изменяемый объем второй цилиндр (номера цилиндров указаны на торцах ротора. фиг.5,7, 9).

Каждый цилиндр работает по четырехтактному циклу (впуск, сжатие, рабочий ход, выхлоп), следовательно двигатель имеет два рабочих хода на два оборота вала двигателя. Минимальный объем каждого цилиндра образует камеру сгорания. Такой объем создается со стороны минимального зазора между поверхностью ротора и рабочей цилиндрической поверхностью полости корпуса.

Планетарный механизм обеспечивает привод золотника с частотой вращения в два раза меньше частоты вращения ротора и в том же направлении вращения.

С внешних сторон торцовых крышек корпуса закреплены кольцевые патрубки для горючей смеси, со стороны впускных щелей крышек, и для отработавших газов, выпускные патрубки.

Клапаны 17 для охлаждающей и смазывающей жидкости включены в разрезы трубопроводов для такой жидкости и подшипниками вала.

2-ой вариант исполнения изобретения Во втором и третьем вариантах изобретения будем рассматривать лишь их отличия от первого варианта.

В правой торцовой крышке 3 (фиг.15,14) выполнены три впускные, дуговые щели, а в левой три выпускные, дуговые щели. Угловая длина щелей меньше 180^o, но больше 90^o. Все щели одной крышки расположены на разных расстояниях от оси ротора. По мере уменьшения расстояния от щели до оси ротора середины соседних щелей смещаются на 180^o. Расстояние между щелями больше их ширины. Сдвиг по углу между одинаково удаленными впускными и выпускными щелями равен 180^o.

В роторе 9 (фиг.6 и 7) выполнены под углами 120^o друг к другу сквозные щели до его осевого канала и три впускных и три выпускных канала. Входы впускных каналов и выходы выпускных каналов находятся на разных расстояниях от оси ротора. Входы и выходы каналов расположены между щелями ротора (фиг.7). Угловая ширина входов и выходов каналов меньше 30^o.

Правый золотник (фиг. 1) имеет три дугообразные впускные щели, а левый три дугообразные выпускные щели (фиг.17 и 16). Угловая длина щелей меньше 90^o, но больше 45^o. Все щели одного золотника расположена на разных расстояниях от оси ротора. По мере уменьшения расстояния между щелями и осью ротора каждая щель отстает от предыдущей по углу на 90^o. Середины впускных и выпускных щелей золотников, расположенные на одном расстоянии от оси ротора, сдвинуты одна относительно другой на 90^o (приблизительно).

Поршни 10 делят рабочий объем рабочей плоскости на три изменяемых объема три цилиндра, каждый из которых работает по 4-х тактному циклу, следовательно, такой двигатель имеет три рабочих хода за два оборота вала. Минимальный объем каждого цилиндра образует камеру сгорания. Такой объем создается со стороны минимального зазора между поверхностью ротора и рабочей цилиндрической поверхностью полости корпуса, когда расстояние от плоскости, в которой лежат оси ротора и цилиндра, одинаково для ближайших поршней.

3-й вариант исполнения изобретения В правой торцовой крышке 3 (фиг.1 и 19) выполнены четыре впускные, дуговые щели, а в левой (фиг.18) четыре выпускные, дуговые щели. Угловая длина щелей меньше 180^o, но больше 90^o. Все щели одной крышки расположены на разных расстояниях от оси ротора. По мере уменьшения расстояния от щели до оси ротора середины соседних щелей смещаются на 90^o. Расстояние между соседними щелями больше их ширины. Сдвиг по углу между одинаково удаленными от оси ротора щелями разных золотников (впускных и выпускных) равен 180^o.

В роторе 9 (фиг. 8 и 9) выполнены под углами 90^o друг к другу четыре сквозные щели до его осевого канала и четыре впускных и четыре выпускных канала, которые расположены между поршнями. В сквозных прорезях ротора расположены четыре пластины (поршня) с возможностью перемещения и минимальными зазорами. Угловая ширина каналов меньше 30^o. Правый золотник (фиг.1 и 21) имеет четыре дугообразные впускные щели, а левый (фиг.20) четыре выпускные щели. Угловая длина щелей меньше 90^o, но больше 45^o. Все щели одного золотника расположены на разных расстояниях от оси ротора.

По мере уменьшения расстояния между щелями и осью ротора, каждая щель отстает от предыдущей по углу на 45^o. Середины впускных и выпускных щелей золотников, расположенные на одном расстоянии от оси ротора, сдвинуты одна относительно другой на 90^o (приблизительно). Поршни 10 делят рабочий объем рабочей полости на четыре изменяемых объема четыре цилиндра, каждый из которых работает по 4-х тактному циклу, следовательно, такой двигатель имеет четыре рабочих хода за два оборота вала двигателя.

Во всех трех вариантах исполнения изобретения при определенных углах поворота вала двигателя и однозначно с ним связанных золотников наступают моменты, когда дуговые щели крышек корпуса, щели золотников совпадают, тогда, если это произошло с правой стороны двигателя (фиг.1), идет впуск, а если с левой идет выпуск.

Описание работы двигателя (I вариант) Порядок смены четырех тактов в цилиндрах двигателя трех вариантов исполнения приведен соответственно в таблицах 1, 2 и 3.

При запуске двигателя путем проворачивания его вала центробежные силы прижимают поршни 10 к цилиндрической рабочей поверхности рабочей полости 2. При этом образуются изолированные изменяемые объемы (2 в 1 варианте, 3 во втором и 4 в третьем) цилиндры. Вал двигателя проворачивается слева направо.

Проследим работу двигателя в первом варианте исполнения изобретения. В других вариантах работа двигателя происходит аналогично. При первом полуобороте (0-180^o) в первом (верхнем фиг.1 и 2) цилиндре начинается впуск горючей смеси через правый патрубок 15, впускную щель, наиболее удаленную от оси ротора, соответствующую впускную щель золотника 13 (правого) и соответствующий вход впускного канала ротора, который сообщается с изменяемым объемом цилиндра. При этом золотник повернется только на 90^o. Однако, благодаря тому, что щель в крышке корпуса равна почти 180^o, всасывание рабочей смеси будет происходить практически при повороте вала на 180^o. После чего щель золотника отстанет от канала ротора и там начнется такт сжатия на втором полуобороте вала двигателя (180-360^o). При этом выпускная щель золотника переместится только на 180^o. При такте сжатия в его конце подается искра в камеру сгорания через свечу 8 или топливо через форсунку. Начинается рабочий ход (360-540^o). Выпускное отверстие левого золотника совпадет с выпускающим каналом ротора только при углах 540-720^o. Аналогично происходит работа второго цилиндра двигателя, но со сдвигом по углу на 180^o. По таблицам 2 и 3 можно проследить работы двигателей по второму и третьему вариантам исполнения изобретения.

Система охлаждения и смазки роторов двигателей работает следующим образом. При вращении ротора центробежные силы прижимают поршни к цилиндрической поверхности рабочей полости корпуса, при этом пластины непрерывно перемещаются в прорезях роторов изменяя объем осевого канала ротора. При увеличении объема этого канала срабатывает левый впускной клапан 17 для охлаждающей и смазывающей жидкости, при уменьшении объема этого канала, срабатывает правый выпускной клапан 17. Таким образом, через ротор прогоняется охлаждающая и смазывающая жидкость (масло), охлаждая и смазывая его и пластины.

Для обеспечения своевременного воспламенения рабочей смеси могут быть применены индуктивные датчики, установленные в соответствующих местах золотника с впускными щелями.

Формула изобретения

1. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрической рабочей полостью, цилиндрический ротор с двумя поршнями, установленный в полости корпуса с возможностью вращения, торцевые крышки корпуса с подшипниками для вала ротора, впускной и выпускной клапаны и систему охлаждения ротора и поршней, состоящую из насоса для смазывающей и охлаждающей жидкости и трубопроводов для этой жидкости, кроме того, в корпусе выполнено отверстие для свечи зажигания или форсунки, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде монолитного цилиндра, поршни в виде наружных концов прямоугольных пластин, впускные и выпускные клапаны выполнены золотниковыми с дуговыми сквозными щелями, золотники снабжены планетарными механизмами, кроме того, в роторе выполнены сквозная диаметральная щель, в которой с минимальными зазорами и возможностью перемещения расположены пластины, два впускных и два выпускных канала между пластинами и сквозной канал по оси ротора и его вала, причем золотники установлены с двух сторон ротора на его валу с возможностью вращения планетарными механизмами в сторону внутренних поверхностей крышек корпуса и кинематически соединены с ротором, кроме того, крышки корпуса имеют на одной две дуговые впускные щели, а на другой две дуговые выпускные щели, входы впускных каналов ротора находятся на разных расстояниях от его оси, одни впускные щели золотника и крышек корпуса находятся на одинаковом расстоянии с одним входом канала, а другие щели этого же золотника и этой же крышки на одинаковом расстоянии с другим входом другого канала, выходы выпускных каналов ротора также находятся на разных расстояниях от оси ротора, одни выпускные щели другого золотника и другой крышки находятся на одинаковом расстоянии с выходом одного канала, а другие выпускные щели золотника и крышки находятся на одинаковом расстоянии с выходом другого канала, кроме того, ось ротора параллельна оси рабочей полости и не совпадает с ней.

2. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрической рабочей полостью, цилиндрический ротор с двумя поршнями, установленный в полости корпуса с возможностью вращения, торцевые крышки корпуса с подшипниками для вала ротора, впускной и выпускной клапаны и систему охлаждения ротора и поршней, состоящую из насоса для охлаждающей и смазывающей жидкости и ее трубопроводов, кроме того, в корпусе, выполнено отверстие для свечи зажигания или форсунки, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен третьим поршнем, причем ротор выполнен в виде монолитного цилиндра, поршни в виде наружных концов прямоугольных пластин, впускные и выпускные клапаны выполнены золотниковыми с дуговыми сквозными щелями, золотники снабжены планетарными механизмами, кроме того, в роторе выполнены сквозной осевой канал, радиальные под углом 120^o друг к другу три сквозные до канала щели, в которых с минимальными зазорами и возможностью перемещения расположены пластины, три впускных и три выпускных канала между пластинами, причем золотники установлены с двух сторон ротора на его валу с возможностью вращения планетарными механизмами в сторону внутренних поверхностей крышек ротора и кинематически соединены с ротором, кроме того, крышки корпуса имеют на одной три дуговые впускные щели, а на другой три дуговые выпускные щели, входы впускных каналов ротора находятся на разных расстояниях от его оси, одни впускные щели золотника и крышек корпуса находятся на одинаковом расстоянии с входом одного канала, вторые щели золотника и крышки на одинаковом расстоянии с входом второго канала, третьи щели золотника и крышки на одинаковом расстоянии с входом третьего канала, выходы выпускных каналов ротора также находятся на разных расстояниях от оси ротора, одни выпускные щели другого золотника и другой крышки находятся на одинаковом расстоянии с выходом одного канала, вторые выпускные щели золотника и крышки находятся на одинаковом расстоянии с выходом второго канала, а третьи выпускные щели золотника и крышки находятся на одинаковом расстоянии с выходом третьего канала, кроме того, ось ротора параллельна оси рабочей полости и не совпадает с ней.

3. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с цилиндрической рабочей полостью, цилиндрический ротор с двумя поршнями, установленный в полости корпуса с возможностью вращения, торцевые крышки корпуса с подшипниками для вала ротора, впускной и выпускной клапаны и систему охлаждения и смазки ротора с поршнями, состоящую из насоса для охлаждающей и смазывающей жидкости и ее трубопроводов, кроме того, в корпусе выполнено отверстие для свечи зажигания или форсунки, отличающийся тем, что двигатель дополнительно снабжен двумя поршнями, причем ротор выполнен в виде монолитного цилиндра, поршни в виде наружных концов прямоугольных пластин, впускные и выпускные клапаны выполнены золотниковыми с дуговыми сквозными щелями, золотники снабжены планетарными механизмами, кроме того, в роторе выполнены сквозной осевой канал, радиальные щели под углом 90^o к соседней и сквозные до канала, в которых с минимальными зазорами и возможностью перемещения расположены пластины, четыре впускных и четыре выпускных канала, расположенных между пластинами, причем золотники установлены с двух сторон ротора на его валу с возможностью вращения планетарными механизмами в сторону внутренних поверхностей крышек корпуса и кинематически соединены с валом ротора, кроме того, крышки корпуса имеют на одной четыре дуговые впускные щели, а на другой четыре выпускные щели, входы впускных каналов ротора находятся на разных расстояниях от его оси, одни впускные щели золотника и крышки корпуса находятся на одинаковом расстоянии с входом одного канала, вторые щели золотника и крышки на одинаковом расстоянии с входом второго канала, третьи щели золотника и крышки на одинаковом расстоянии с входом третьего канала, четвертые щели золотника и крышки на одинаковом расстоянии с входом четвертого канала, выходы выпускных каналов ротора также находятся на разных расстояниях от оси ротора, одни выпускные щели другого золотника и другой крышки находятся на одинаковом расстоянии с выходом одного канала, вторые выпускные щели золотника и крышки находятся на одинаковом расстоянии с выходом третьего канала, а четвертые выпускные щели золотника и крышки находятся на одинаковом расстоянии с выходом четвертого канала, кроме того, ось ротора параллельна оси рабочей полости и не совпадает с ней.

4. Двигатель по пп.1 3, отличающийся тем, что в него введены два клапана для охлаждающей и смазывающей жидкости (масло), которые присоединены к входу и выходу сквозного канала ротора и его вала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23