Роторно-поршневой двигатель

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к роторно-поршневым машинам, преимущественно к двигателям. Двигатель содержит стопорное устройство, предназначенное для жесткой фиксации поршневого блока с каким-нибудь конструктивным элементом двигателя. Стопорное устройство содержит стопор, установленный в компрессионной камере. Стопор имеет хвостовик, выполненный в виде поршня с поперечным сечением, соответствующим поперечному сечению дополнительной компрессионной камеры, и расположенный в последней. Стопор заходит в паз конструктивного элемента двигателя под действием пружины, а также за счет избыточного давления, воздействующего через канал, берущий начало на тыльной по ходу движения рабочей поверхности поршня, смежного с данным стопорным устройством. Предложенная конструкция стопорного устройства позволяет повысить долговечность двигателя за счет снижения силы трения между взаимодействующими элементами. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к роторно-поршневым машинам, преимущественно к двигателям.

Известен роторно-поршневой двигатель (DE, патент 4201993 C1, кл. F 02 B 53/00, 1993 г.), принятый в качестве прототипа. Известный двигатель содержит корпус с кольцевой полостью, вал отбора мощности, на котором свободно установлены два взаимодействующих поршневых блока. Каждый из блоков включает два диаметрально противоположных закрепленных на ступице поршня и стопорные устройства, предназначенные для жесткой фиксации поршневых блоков с другими конструктивными элементами двигателя. Поршни разделяют кольцевую полость на изменяющиеся в объеме камеры всасывания, сжатия и сгорания рабочей смеси, а также выхлопа отработанных газов. Стопорное устройство содержит стопор, установленный в компрессионной камере, и пружину.

Известные роторно-поршневые двигатели, содержащие стопорные устройства, имеют следующий недостаток стопорных устройств, заключающийся в том, что под воздействием возвратной пружины стопор, входящий в конструкцию, на определенном отрезке рабочего цикла двигателя скользит по соприкасающейся поверхности взаимодействующего с ним элемента с бесполезным нажимом, приводящим к повышенному износу трущихся кромок стопора, поверхности, по которой он скользит, а также к их интенсивному разогреву, к снижению надежности и долговечности двигателя.

Задачей является повышение долговечности двигателя за счет снижения силы трения между отдельными взаимодействующими элементами его конструкции.

Технический результат достигается тем, что роторно-поршневой двигатель содержит поршневой блок, камеру сгорания и стопорное устройство, содержащее стопор, установленный в компрессионной камере, и пружину, при этом стопорное устройство содержит дополнительную компрессионную камеру, сообщающуюся с камерой сгорания через выполненный в поршневом блоке газовый канал, один конец которого расположен на тыльной, по ходу движения, рабочей поверхности поршня, смежного со стопорным устройством, а стопор, установленный с возможностью перемещения в сторону сжатия пружины, имеет хвостовик, выполненный в виде поршня с поперечным сечением, соответствующим поперечному сечению дополнительной компрессионной камеры, и расположенный в последней.

На фиг. 1 и 2 показано стопорное устройство в разрезе.

Стопорное устройство установлено в поршневом блоке 2 и предназначено для жесткой фиксации поршневого блока с элементом 3 конструкции двигателя на определенный период времени во время работы двигателя. Стопорное устройство содержит стопор 1, а в элементе 3 выполнен соответствующий паз под профиль стопора. Стопор установлен в компрессионной камере и имеет хвостовик, выполненный в виде поршня. Хвостовик расположен в дополнительной компрессионной камере и имеет поперечное сечение, соответствующее поперечному сечению дополнительной компрессионной камеры.

Стопор заходит в паз элемента 3 под действием пружины 4, а также за счет избыточного давления, подведенного по газовому каналу 5 из камеры сгорания. Обратное перемещение стопора 1 происходит за счет избыточного давления, воздействующего через газовый канал 6, в другой отрезок времени.

Стопорное устройство работает следующим образом.

В момент работы двигателя, когда требуется фиксация поршневого блока 2 с элементом двигателя 3, через газовый канал 5, берущий начало на фронтальной, по ходу движения, рабочей поверхности поршня блока 2, смежного с данным стопорным устройством, избыточное давление камеры сгорания воздействует на стопор 1, который, входя в соответствующий паз на поверхности элемента 3, жестко фиксирует его с поршневым блоком 2. Во втором цикле стопорное устройство не задействовано, блок 2 получает движение относительно поверхности элемента 3. Через газовый канал 6, берущий начало на тыльной, по ходу движения, рабочей поверхности того же поршня блока 2, избыточное давление камеры сгорания перемещает стопор в сторону сжатия пружины 4, компенсируя тем самым нажим стопора 1 на поверхность элемента 3. Эта позиция стопора 1 изображена на фиг. 2.

Формула изобретения

Роторно-поршневой двигатель, содержащий поршневой блок, камеру сгорания и стопорное устройство, содержащее стопор, установленный в компрессионной камере, и пружину, отличающийся тем, что стопорное устройство содержит дополнительную компрессионную камеру, сообщающуюся с камерой сгорания через выполненный в поршневом блоке газовый канал, один конец которого расположен на тыльной, по ходу движения, рабочей поверхности поршня, смежного со стопорным устройством, а стопор, установленный с возможностью перемещения в сторону сжатия пружины, имеет хвостовик, выполненный в виде поршня с поперечным сечением, соответствующим поперечному сечению дополнительной компрессионной камеры, и расположенный в последней.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2