Роторно-лопастной двигатель
Изобретение относится к двигателестроению. Роторно-лопастной двигатель содержит неподвижный статор с двумя торцевыми крышками и эксцентрично установленный в цилиндрической рабочей полости статора ротор с, по крайней мере, одним радиальным пазом. В радиальном пазу ротора размещена лопасть. В теле лопасти выполнена камера сгорания. Камера сгорания содержит клапан нагнетания и рабочего хода, направляющий стержень и клапанные седла. В теле ротора выполнены не менее одного отверстия. В каждом из отверстий помещены штанги с возможностью опоры их на внутреннюю поверхность статора одним концом, а другим - на нижнюю поверхность лопасти. Изобретение направлено на повышение экономичности, компактности и упрощение конструкции двигателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания.
В качестве прототипа принимается роторно-лопастной двигатель (RU 2172414, кл. F02B 45/02), содержащий статор с торцевыми крышками, камеру сгорания, эксцентрично установленный в цилиндрической полости статора ротор с радиальными пазами, в которых размещены лопасти. В теле статора встроена камера сгорания.
Задачей настоящего изобретения является повышение экономичности, компактности и упрощение конструкции двигателя.
Технический результат достигается тем, что предлагаемый роторно-лопастной двигатель содержит неподвижный статор с двумя торцевыми крышками и эксцентрично установленный в цилиндрической рабочей полости статора сплошной ротор с, по крайней мере, одним радиальным пазом, в котором содержится лопасть, в теле которой выполнена камера сгорания, содержащая клапан нагнетания и рабочего хода, направляющий стержень и клапанные седла. В теле ротора выполнены не менее одного отверстия, в каждом из которых помещены толкающие штанги с возможностью опоры их на внутреннюю поверхность статора одним концом, а другим - на нижнюю поверхность лопасти.
На чертеже изображено устройство предлагаемого двигателя в схемном исполнении.
Предлагаемый роторно-лопастной двигатель содержит: статор 9 с двумя торцевыми крышками 11, ротор 10, лопасть 6, размещенную в пазу 13, толкающую штангу 12, камеру сгорания 14, клапан нагнетания и рабочего хода 8, направляющий стержень 4, клапанное седло нагнетания 7, клапанное седло рабочего хода 5, впускной клапан 3, выпускной клапан 1 и разгрузочный клапан 2.
На чертеже обозначено: S - зазор между толкающей штангой и лопастью, у-у - нейтральная линия.
В предлагаемой конструкции роторно-лопастного двигателя лопасть имеет возможность перемещения в радиальном пазу ротора. Клапан нагнетания и рабочего хода имеет возможность перемещаться по направляющему стержню, который своими концами жестко закреплен в клапанных седлах. Клапанные седла жестко закреплены в стенках лопасти. Клапанное седло нагнетания имеет отверстие для нагнетания горючей смеси в камеру сгорания. Клапанное седло рабочего хода имеет отверстие для выпуска отработавших газов из камеры сгорания. Площадь сечения отверстия, выполненного в клапанном седле нагнетания, превышает площадь сечения отверстия, выполненного в клапанном седле рабочего хода. Зазор между толкающей штангой и лопастью равен разности внутреннего диаметра статора и размера линии между стенками полости статора, проходящей через центр ротора и нормальной к нейтральной линии.
Полный цикл работы двигателя происходит за четыре такта: такт первый - впуск, такт второй - сжатие, такт третий - рабочий ход, такт четвертый - продувка.
Такт впуска начинается при вращении ротора по часовой стрелке и положении лопасти на нейтральной линии, как показано на чертеже.
Впускной и выпускной клапаны открыты, разгрузочный клапан закрыт. При подходе лопасти к выпускному клапану он закрывается.
Такт сжатия - впускной и выпускной клапаны закрыты, разгрузочный клапан открыт, клапан нагнетания и рабочего хода, перемещаясь по направляющему стержню, открывает седло клапана нагнетания и закрывает седло рабочего хода под давлением нагнетаемой в камеру сгорания горючей смеси. Горючая смесь заполняет камеру сгорания.
Такт рабочего хода начинается при пересечении лопастью нейтральной линии. Под давлением горючей смеси клапан нагнетания и рабочего хода открывает седло рабочего хода и закрывает седло нагнетания. Впускной и разгрузочный клапаны закрыты, выпускной клапан открыт. В этот момент горючая смесь воспламеняется.
Такт продувки - при пересечении лопастью нейтральной линии открывается разгрузочный и выпускной клапаны, клапан впуска закрыт. В конце продувки лопасть находится в положении начала такта впуска.
1. Роторно-лопастной двигатель, содержащий неподвижный статор с двумя торцевыми крышками, эксцентрично установленный в цилиндрической рабочей полости статора ротор с, по крайней мере, одним радиальным пазом, в котором размещена лопасть, отличающийся тем, что в теле лопасти выполнена камера сгорания, содержащая клапан нагнетания и рабочего хода, направляющий стержень и клапанные седла.
2. Роторно-лопастной двигатель по п.1, отличающийся тем, что в теле ротора выполнены не менее одного отверстия, в каждом из которых помещены штанги с возможностью опоры их на внутреннюю поверхность статора одним концом, а другим - на нижнюю поверхность лопасти.
