Роторно-лопастной двигатель г.п. краюшкина

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области двигателестроения, и может найти применение при проектировании и производстве двигателей внутреннего сгорания. Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит два корпуса, состоящих из двух смежных корпусов. Внутри каждого корпуса соосно установлены два смежных цилиндра 7 воздушной и топливной зон, разделенных торцевой стенкой 17. Внутри каждого цилиндра эксцентрично оси с возможностью касания с внутренней поверхностью установлен вал 36 с лопастями 31, образующий ротор. Изобретение касается конструктивного выполнения воздушной и топливной зон. Для предотвращения остановки двигателя при превышенной нагрузке на двигатель в момент инерции вращения вала двигателя применен второй одинаковый двигатель, работающий одновременно с первым в противофазе. Изобретение направлено на повышение срока службы, обеспечение простоты в эксплуатации и изготовлении. 13 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области двигателестроения, и может найти применение при проектировании и производстве двигателей внутреннего сгорания.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению и принятым в качестве прототипа является роторно-лопастной двигатель (патент RU 93461 U1, автор и заявитель Краюшкин Г.П., опубликованный 27/04.2010 г., бюл. №12), содержащий корпус с радиальными перегородками, установленный в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси ротор с радиальными лопастями, взаимодействующими с внутренней кольцевой поверхностью корпуса с радиальными перегородками, содержащего уплотнения для герметизации зон контакта лопастей ротора с внутренней кольцевой поверхностью корпуса, выполненных в виде пластин, размещенных в пазах на вершинах лопастей. Параллельно пластинам герметизации установлены противовесы, соединенные между собой через зубчатые штоки для компенсации центробежной силы, действующей на пластины уплотнения. Двигатель дополнительно снабжен системой распыления топливной смеси и воспламенения; системой подачи высокого давления на створки; системой герметизации торцевых стенок лопастей с торцевыми стенками цилиндра. Повышение давления воздуха в предкамере сгорания до высокой степени сжатия, подаваемого в предкамеру сгорания через форсунку воздуха, производится насосами высокого давления из трех и более насосов и четырех игольчатых клапанов, вмонтированных в теле двигателя, которые приводятся в движение через коромысло и шток, соединенные с эксцентриком на ведомой шестерне через цепную передачу с ведущей шестерней на валу ротора двигателя.

Недостатками известного двигателя являются использование насосов для повышения давления при сжатии воздуха, что осложняет выполнение в изготовлении; использование створок, что приводит к сложности обеспечения герметизации, потере мощности на трение и сжатие пружин, повышенный механический износ створок; отсутствие системы очистки нагара, приводящее к образованию нагара на внутренней поверхности цилиндра, валу ротора.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Поставленная задача решается предлагаемым роторно-лопастным двигателем, состоящим из двух корпусов. Внутри каждого корпуса соосно установлены два смежных цилиндра воздушной и топливной зон, разделенных торцевой стенкой. Внутри каждого цилиндра эксцентрично оси с возможностью касания с внутренней поверхностью цилиндра установлен вал с лопастями, образующий ротор. Цилиндр воздушной зоны снабжен окнами всасывания и выхода сжатого воздуха, а цилиндр топливной зоны снабжен окнами выхлопа отработанных газов и проходным окном с предкамерой сгорания, содержащей форсунку воздуха высокого давления и форсунку топлива, на валах роторов. На валу ротора во всю длину каждого цилиндра выполнены прямоугольные пазы. Паз в цилиндре воздушной зоны смещен по окружности вала от паза цилиндра топливной зоны против хода вращения вала для синхронизации момента перекрытия лопастью пропускного окна предкамеры сгорания с моментом подачи сжатого воздуха в предкамеру сгорания, а также подачи топлива через форсунку топлива в предкамеру сгорания. В пазах валов во всю длину цилиндров до касания с торцевыми стенками установлены лопасти с возможностью свободного перемещения до места контакта лопасти с внутренней поверхностью цилиндра. В канавке полукруглой формы лопасти установлен поворотный валик с роликами скольжения для компенсации трения, возникающего от центробежной силы при вращении вала, валик лопасти в зоне контакта с внутренней кольцевой поверхностью цилиндра выполнен с выпуклой площадкой, с радиусом изгиба, равным радиусу внутренней поверхности цилиндра. На другой стороне лопасти установлены гильзы с роликами скольжения для уменьшения трения при вращении вала. Внутри гильзы установлены пружины для прижатия поворотного валика лопасти и роликов скольжения на гильзах к внутренней поверхности цилиндра. На валу ротора паз с одной стороны закрыт заглушкой с приваренными к ней втулками для прохода через них гильз. При вращении вала в цилиндре образуются две полости переменного объема, разделенные линиями контакта вала ротора с внутренней поверхностью цилиндра и вращающейся лопастью с внутренней поверхностью кольцевого цилиндра. Указанные полости в цилиндре воздушной зоны использованы для функций «всасывание-сжатие воздуха», а в цилиндре топливной зоны для функций «расширение-выхлоп отработанных газов». За один оборот вала ротора отбор мощности двигателя производится от начала рабочего цикла, когда идет расширение газов, от которых возникающее давление давит на лопасть, которая вращает вал, после прохода лопастью окна выхлопа отработанных газов давление газов на лопасть сбрасывается и вал вращается по инерции. Для предотвращения остановки вала при нагрузке двигателя с моментом силы, превышающим момент силы вращающегося вала по инерции, применен второй двигатель, работающий одновременно с первым в противофазе. Отбор мощности от двух двигателей производится через вал отбора мощности, связанный с валами двигателей шестеренчатой передачей. Цилиндры снабжены пластинами герметизации и сборниками нагара с вала и внутренней поверхности цилиндра.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 - поперечный разрез двигателя топливной зоны. На фиг. 2 - поперечный разрез двигателя воздушной зоны. На фиг. 3 - схема смазки и охлаждения двигателя. На фиг. 4 - схема кинематики двигателя. На фиг. 5 - схема размещения деталей на верху цилиндров в блоках двигателя с кинематикой. На фиг. 6 - вид лопасти с торцевого бока в сборе. На фиг. 7 - вид лопасти с боку в сборе. На фиг. 8 - вид поворотного валика сверху с роликами скольжения. На фиг. 9 - вид валика со стороны установки стоек в пазах валика. На фиг. 10 - набор пластин герметизации с прижимными пластинками. На фиг. 11 - поперечный разрез лопасти с вышедшей гильзой из полости паза. На фиг. 12 - поперечный разрез вышедшей лопасти из полости паза. На фиг. 13 - поперечный разрез форсунки воздуха высокого давления.

Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит два корпуса 64, 70 (фиг. 5), состоящих из двух смежных корпусов 8, 66 (фиг. 5). Внутри каждого корпуса соосно установлены два смежных цилиндра 7, 23 (фиг. 1) воздушной и топливной зон, разделенных торцевой стенкой 17 (фиг. 3). Внутри каждого цилиндра эксцентрично оси с возможностью касания с внутренней поверхностью установлен вал 36 (фиг. 2) с лопастями 31 (фиг. 2), образующий ротор. Цилиндр воздушной зоны снабжен окном всасывания 19 (фиг. 2) и окном выхода сжатого воздуха, на котором установлен клапан высокого давления 20 (фиг. 2), через который сжатый воздух по трубопроводу А поступает в форсунку воздуха высокого давления 1 (фиг. 1), расположенную в предкамере сгорания цилиндра топливной зоны. Цилиндр топливной зоны снабжен окном выхлопа отработанных газов 5 (фиг. 1) и проходным окном между предкамерой сгорания и камерой сгорания 9 (фиг. 1). На валах около торцевых стенок, снаружи цилиндров, установлены шестеренки 61, 63 (фиг. 4, 5) для кинематической связи с валом отбора мощности 37 (фиг. 4, 5) шестеренками 65, 56 (фиг. 4, 5). На валах роторов во всю длину каждого цилиндра выполнены прямоугольные пазы 62 (фиг. 1, 2). Паз в цилиндре воздушной зоны повернут назад по ходу вращения вала от паза цилиндра топливной зоны (фиг. 4) для синхронизации момента перекрытия лопастью пропускного окна предкамеры сгорания и момента подачи сжатого воздуха в предкамеру сгорания топливной зоны. Величина указанного угла зависит от соотношения диаметров ротора и цилиндра. В пазах валов во всю длину цилиндров до касания с торцевыми стенками внутренней поверхностью кольцевого цилиндра установлены лопасти 31 (фиг. 1, 12) с возможностью свободного перемещения. На контактной стороне лопасти с внутренней поверхностью цилиндра, в канавке полукруглой формы 22 (фиг. 12) на стойках 11 (фиг. 7. 9) на шарнирах установлен поворотный валик 45 (фиг. 12) с роликами скольжения 4 0,41 (фиг. 1) для компенсации трения, возникающего от центробежной силы при вращении вала. Валик лопасти на линии контакта с внутренней кольцевой поверхностью цилиндра выполнен выпуклой площадкой, с радиусом изгиба, равным радиусу внутренней поверхности цилиндра. На другой стороне лопасти установлены пружины 33 (фиг. 2) с размещенными на концах гильзами 34 (фиг. 2) и роликами скольжения 46 (фиг. 1) для уменьшения трения при вращении вала. Паз на валу ротора с одной стороны закрыт заглушкой 16 (фиг. 1) с приваренными к ней втулками 35 (фиг. 1) для прохода через них гильз. Из полости паза сжатыми пружинами с одной стороны выдвигаются гильзы с роликами скольжения, с другой стороны паза выдвигается лопасть с поворотным валиком до прижатия их к внутренней поверхности кольцевого цилиндра. При вращении вала в цилиндрах образуются две полости переменного объема, в цилиндре топливной зоны полости 9, 10 (фиг. 1), в цилиндре воздушной зоны полости 25, 24 (фиг. 2), разделенные линиями контакта вала ротора и вращающейся лопасти с внутренней поверхностью цилиндра. Указанные полости в цилиндре воздушной зоны использованы для функций «всасывание-сжатие воздуха», а в цилиндре топливной зоны для функций «расширение-выхлоп отработанных газов». За один оборот вала ротора отбор мощности от двигателя производится с начала цикла работы двигателя, когда расширяющиеся газы давят на лопасть и вращают вал до сброса давления газов на лопасть, после прохода лопастью в топливной зоне окна выхлопа отработанных газов давление газов на лопасть сбрасывается, а вал вращается по инерции. Момент силы двигателя при вращении вала по инерции составляет произведение угловой скорости вращения вала на массу вала с лопастями и если нагрузка на вал превысит момент силы, то вал остановится. Для предотвращения остановки вала использован второй двигатель, работающий одновременно с первым в противофазе, со смещенным на 180° валом. Отбор мощности во время работы двигателя производится через вал отбора мощности, связанный с валами двух двигателей шестеренчатой передачей. Цилиндры снабжены пластинами герметизации 3 (фиг. 1), 43 (фиг. 2) и сборниками нагара 5 (фиг. 2) с внутренней поверхности цилиндра и вала.

Отличие изобретения от прототипа заключается в том, что двигатель не содержит створок, для которых сложно выполнить герметизацию в двигателе и требующих больших потерь мощности при сжатии пружин для создания постоянного контакта лопасти со створкой во время вращения лопасти на больших оборотах двигателя. При этом также достигается улучшение герметизации в месте контакта внутренней поверхности цилиндра с лопастью за счет того, что увеличена контактная площадка между внутренней поверхностью цилиндра и лопастью, наклон валика относительно лопасти во время вращения вала выполняется плавно без резких изменений углов наклона. Простота в изготовлении двигателя достигается тем, что для изготовления двигателя большинство основных деталей унифицировано и выполняются в четырех экземплярах. Снижение механического износа достигается применением роликов скольжения, а удаление нагара с внутренней поверхности цилиндра обеспечивается наличием сборника нагара на поверхности цилиндра и пластин герметизации, выполняющих и роль сбора нагара с внутренней поверхности цилиндра и валу ротора.

Роторно-лопастной двигатель работает следующим образом. Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит два корпуса 64, 70 (фиг. 5), состоящих из корпусов 8, 66 (фиг. 4, 5). Внутри каждого корпуса соосно установлены два смежных цилиндра 7, 23 (фиг. 1, 2) воздушной и топливной зон, разделенных торцевой стенкой 17 (фиг. 1, 3), скрепленными болтами через отверстия 76 (фиг. 1). Внутри каждого цилиндра с возможностью касания с внутренней поверхностью цилиндра установлен вал 36 (фиг. 1, 2, 11) с лопастями 31 (фиг. 1, 2, 12), образующий ротор. На валах роторов 36 (фиг. 11) во всю длину каждого цилиндра выполнены прямоугольные пазы 62 (фиг. 11). В пазах валов во всю длину цилиндров установлены лопасти 31 (фиг. 12) с возможностью свободного перемещения и касания с внутренней поверхностью кольцевого цилиндра и торцевых стенок. На вершине лопасти, в канавке полукруглой формы 22 (фиг. 12), установлен поворотный валик 45 (фиг. 12) с роликами скольжения 38, 40 (фиг. 11) для компенсации трения, возникающего при центробежной силе. Поворотный валик на линии контакта с внутренней кольцевой поверхностью выполнен площадкой выпуклой формы с радиусом изгиба, равным внутренней поверхности цилиндра. На другой стороне лопасти установлены пружины 33 (фиг. 11) с фиксирующими штоками 32 (фиг. 12) внутри пружин, на концах пружин установлены гильзы 34 (фиг. 11) с роликами скольжения 46 (фиг. 11) на оси 47 (фиг. 12) для уменьшения трения при вращении вала. На пазу вала ротора установлена заглушка 16 (фиг. 1) с приваренными к ней втулками 35 (фиг. 1) для прохода через них гильз лопасти. Сжатыми пружинами 33 из полости паза с одной стороны через втулки 35 выдвигаются гильзы 34 с роликами скольжения 46, с другой стороны паза лопасть 31 (фиг. 12) с поворотным валиком 45 (фиг. 12) для прижатия их к внутренней поверхности кольцевого цилиндра. Во время вращения вала в цилиндре топливной зоны образуются две меняющиеся в объеме полости 9, 10 (фиг. 1, 12), в цилиндре воздушной зоны 25, 24 (фиг. 2, 12), разделенные линиями контакта вала ротора и вращающейся лопасти с внутренней поверхностью цилиндра. Образующиеся полости в цилиндре воздушной зоны использованы для разных функций полость 25-всасывание, полость 24-сжатие воздуха, а в цилиндре топливной зоны полость 9 служит для расширения, а полость 10 для выхлопа отработанных газов (фиг. 1 и 2). За цикл работы двигателя отбор мощности с двигателя производится во время рабочего хода до сброса давления газов на лопасть от прохода лопастью окна выхлопа отработанных газов 6 (фиг. 1), при котором остальной угол поворота вала в цикле работы двигателя вал вращается по инерции. Момент силы двигателя при вращении вала по инерции составляет произведение угловой скорости вращения вала на массу вала с лопастями, и если нагрузка на вал превысит момент силы по инерции, то вал остановится. Для предотвращения остановки вала использован второй двигатель одновременно с работающим двигателем в противофазе, валы у них находятся повернутыми друг от друга на 180°, что дает возможность производить отбор мощности непрерывно в течение всего цикла работы двигателя через вал отбора мощности 37 (фиг. 4, 5), связанный с валами 36 двух двигателей шестеренчатой передачей, установленной на валах около торцевых стенок снаружи цилиндров 17 (фиг 5), шестеренки 61, 63 (фиг. 4, 5) служат для кинематической связи с валом отбора мощности шестеренками 65, 56 (фиг. 4, 5). Из полости сжатия 24 (фиг. 1) воздушной зоны сжатый воздух полностью вытесняется, поступает через клапан 20 высокого давления (фиг. 2), в котором пружиной 78 (фиг. 2) клапан удерживает обратное движение воздуха. Напряжение пружины 78 (фиг. 2) фиксируется регулировочной гайкой 77 (фиг 2). Сжатый воздух поступает по трубопроводу А в форсунку воздуха высокого давления 1 (фиг. 1) предкамеры сгорания. Из форсунки воздуха сжатый воздух под высоким давлением тонкой струей, нагреваясь, выходит в предкамеру сгорания 79 (фиг. 1). За один оборот вала ротора при работе двигателя сгорание топливной смеси проходит с начала угла поворота вала до прохода выхлопного окна 6, когда происходит сброс давления газов на лопасть после прохода лопастью окна выхлопа отработанных газов, поэтому сгорание топливной смеси происходит почти за полный оборот вала, чем обеспечивается полное сгорание топлива и снижение давления выхлопных газов, этим достигается уменьшение потерь мощности за счет более полной очистки двигателя от выхлопных газов, от чего увеличивается тепловой коэффициент полезного действия. Двигатель дополнительно снабжен системой синхронизации момента подачи топлива и воздуха высокого давления в предкамеру сгорания 79 (фиг. 1) с моментом полного перекрытия лопастью 31 (фиг. 1) топливной зоны промежуточного окна между предкамерой сгорания 79 (фиг. 1) и полостью расширения 9 (фиг. 1). Синхронизация достигается угловым смещением пазов вала воздушной и топливной зон. На валу ротора лопасть в цилиндре топливной зоны полностью перекроет промежуточное окно между камерой сгорания и предкамерой сгорания, а лопасть воздушной зоны полностью вытеснит сжатый воздух из полости сжатия в полость 71 форсунки воздуха 1 (фиг. 1, 13). Пружиной 75 (фиг. 13), клапаном 72 (фиг. 13) сжатый воздух удерживается до заданного давления регулировочной гайкой 74 (фиг. 13) и фиксируется гайкой 73 (фиг. 13). Пружина 75 (фиг. 13) сжимается на заданном давлении и через клапан 72 сжатый воздух из полости 71 форсунки воздуха выходит тонкой струей, при этом нагреваясь, в предкамеру сгорания 79 (фиг. 1). В этот же момент из форсунки топлива 4 (фиг. 1) производится впрыск топлива и его струя разбивается горячей струей сжатого воздуха высокого давления, от чего образуется высокодисперсная самовоспламеняющаяся топливная смесь. После прохода лопастью проходного окна предкамеры сгорания 79 (фиг. 1) расширяющаяся топливная смесь из предкамеры сгорания выходит в образованную полость от линии касания лопасти 36 (фиг. 1) с внутренней поверхностью цилиндра 7 (фиг. 1) до линии касания вала ротора 36 (фиг. 1) с внутренней поверхностью цилиндра 7 (фиг. 1). Расширяющаяся топливная смесь давит на лопасть, вал вращается. Выхлоп отработанных газов из полости 10 (фиг. 1) выполнен через окно 6 (фиг. 1). Двигатель снабжен системой герметизации в зонах контакта лопастей, посредством установленных пластин 43, лопасти 31 (фиг. 12) с торцевыми стенками цилиндра 17 (фиг. 1) и внутренней поверхностью цилиндра. Герметизацию обеспечивают прижимные пружины 51 (фиг. 10) в канавках по периметру боков лопасти и поворотного валика для прижатия пластин герметизации к зоне контакта, боковым стенкам паза ротора, полукруглым канавкам (фиг. 12). Двигатель снабжен устройством нейтрализации трения, возникающего при центробежной силе между валиком 45 лопасти и внутренней поверхностью кольцевого цилиндра, состоящего из установленных роликов 38 и 40 на контактной площадке валика 45 (фиг. 1, 6) лопасти 31 (фиг. 1) и роликов 46 (фиг. 1) на гильзе 34 (фиг. 2) для скольжения по внутренней поверхности цилиндра. Двигатель также снабжен системой смазки вкладышей 67 (фиг. 3), установленных между торцевыми стенками 17 цилиндра, каналами 58 (фиг. 3) в теле вала ротора, соединяющими каналы 12, 13 с вкладышами 67. Смазка лопастей в зоне контакта со стенками паза вала ротора выполнена каналами 26, 27 (фиг. 2), расположенными между боковыми стенками паза 62, и каналами 12, 13 (фиг. 2). Смазка роликов скольжения на валике лопасти выполнена по каналам 50 (фиг. 9), соединяющим оси роликов 38, 40 (фиг. 9) с зоной контакта валика и лопасти, масло к зоне контакта валика с лопастью поступает от полости между заглушкой 60 и лопастью по каналу 52 (фиг. 7). Смазка ролика, установленного на гильзе, выполнена по каналу в теле гильзы от оси ролика до полости в гильзе, где установлена пружина 33 (фиг. 11). Система охлаждения и смазки вала, лопастей, вкладышей и корпуса состоит из радиатора охлаждения масла 55 (фиг. 3); скользящих кольцевых маслосъемников 68 (фиг. 3), установленных на валах роторов; двух каналов 12, 13 (фиг. 1), расположенных в теле вала; клапанов 14, 15 (фиг. 1), установленных на заглушках 16 (фиг. 1), соединенных с каналами 12, 13 (фиг. 1) через каналы 28, 29 (фиг.2, 11, 12) для выполнения функции насоса. Вместе с лопастью клапана перекачивают масло по каналам 12, 13 (фиг. 3) для циркуляции масла в системе смазки и охлаждения корпуса двигателя, валов и лопастей. Гильзы охлаждаются от тела вала ротора во время захода в паз вала. Образованная полость 69 (фиг. 12) между лопастью и заглушкой при выходе лопасти из паза заполняется маслом по каналу 12 (фиг. 11) через клапан 14 (фиг. 11), которое будет охлаждать лопасть. Вытеснение масла из полости 69 выполняется уменьшением ее объема от движения лопасти при скольжении лопасти по внутренней поверхности кольцевого цилиндра, а выход масла выполняется по каналу через клапан 15 (фиг. 11, 12) далее в канал 13 (фиг. 11, 12). При выходе гильзы из лопасти во время вращения вала в образовавшуюся полость стакана 48 (фиг. 11), где установлена пружина 33 (фиг. 11, 7), масло поступает по каналу 59 (фиг. 7) из полости 69 (фиг. 7). Вкладыши 67 (фиг. 3) смазываются от поступающего масла из каналов 12, 13 по каналам 58 (фиг. 3) в теле вала ротора. Смазка лопастей в зоне контакта со стенками пазов выполнена от поступающего масла из канала 12, 13 (фиг. 3) через каналы 26, 27 (фиг. 2) в теле вала ротора, выходящие на стенки пазов вала ротора. Смазка роликов 38, 40 (фиг. 6, 8), установленных на поворотном валике 45 (фиг. 6, 8), лопасти выполнена по каналам 49, 50 (фиг. 9) в теле поворотного валика от зоны контакта валика с лопастью до осей 39, 41 (фиг. 6, 8. 9). Поступающее масло к валику 45 (фиг. 6, 8) в контактную зону с лопастью выполнено по каналам 52 (фиг. 7), проходящим в теле лопасти от зоны контакта полукруглой канавки лопасти с поворотным валиком до полости между заглушкой и лопастью, которая заполняется маслом для смазки и охлаждения лопасти. Подключение масляного радиатора 55 (фиг. 3) системы смазки и охлаждения к масляным каналам 12, 13 (фиг. 3) вала ротора выполнено трубопроводом 53, 57 (фиг. 3) через маслосъемные скользящие кольцевые каналы 68 (фиг. 3), расположенные по периметру валов ротора. Выходы каналов тела вала ротора закрыты пробками 60 (фиг. 3). Выходящие каналы 12, 13 (фиг. 3) двигателей в теле вала ротора выведены по каналам 49 (фиг. 3) в маслосъемные скользящие каналы 68. Подключение масляного радиатора 55 (фиг. 12) к масляным радиаторам 18 (фиг. 1) корпусов 8, 66 (фиг. 1, 3) для охлаждения корпуса двигателя выполнено по трубопроводам 54, 50 (фиг 3). На вершинах цилиндров топливной и воздушной зон установлены пластины герметизации 3 (фиг. 1, 5) с пружинами 2 (фиг. 1) для прижатия пластин герметизации к месту контакта между внутренней поверхности кольцевого цилиндра и поверхностью вала, которые передней стороной выполняют и функцию очистки поверхности вала от нагара. Перед этими пластинами навстречу движения лопасти, во всю длину полости цилиндра, узкой полосой, с малым объемом полости установлен сборник нагара 5 (фиг. 1, 2, 5), в котором собирается счищаемый пластинами герметизации 3 (фиг. 1) нагар, который в процессе эксплуатации удаляется. На передней стенке вершины валика лопасти установлена пластина герметизации 43 (фиг. 1). При подходе пластины герметизации 43 (фиг. 1) к установленной на цилиндре пластине герметизации 3 (фиг. 1) с согнутым концом к внешней стороне цилиндра, заедет по сгибу на пластину герметизации 3 (фиг. 4), вытеснит ее из полости цилиндра, чтобы пластины герметизации не ударились при встрече. Пластины герметизации 43 (фиг. 2) установлены для герметизации места контакта между контактной площадкой валика лопасти с внутренней поверхностью кольцевого цилиндра и очищения от нагара внутренней поверхности кольцевого цилиндра. Собранный нагар на острой грани пластины герметизации 43 (фиг. 1) доходит до встречной пластины герметизации 3 (фиг. 1), которая своей гранью счистит бугорок нагара, придвинутого пластиной 43, и пропустит его в сборник нагара 22. Второй двигатель выполняется аналогично первому, в работе они взаимозаменяемые. На валах двигателей около торцевых стенок установлены шестеренки 61, 63 (фиг. 4, 5) для кинематической связи валов двигателей 36 (фиг. 4, 5) с валом отбора мощности 37 (фиг. 4, 5) шестернями 65, 56 (фиг. 4, 5).

Предлагаемый роторно-лопастной двигатель обладает более долгим сроком службы, простой в эксплуатации и изготовлении, с низким уровнем шумов, экологически удовлетворит требованиям, содержит мало деталей, большое число деталей выполняются в четырех экземплярах, чем достигается снижение стоимости двигателя, имеет большую возможность в изготовлении на любую расчетную мощность. Двигатель может найти применение в автомобилестроении, сельскохозяйственной технике, в передвижных электростанциях.

Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, состоящий из двух корпусов, внутри каждого корпуса соосно установлены два смежных цилиндра воздушной и топливной зон, разделенных торцевой стенкой, внутри каждого цилиндра эксцентрично оси с возможностью касания с внутренней поверхностью цилиндра установлен вал с лопастями, образующий ротор, при этом цилиндр воздушной зоны снабжен окнами всасывания и выхода сжатого воздуха, а цилиндр топливной зоны снабжен окнами выхлопа отработанных газов и проходным окном с предкамерой сгорания, содержащей форсунку воздуха высокого давления и форсунку топлива, на валах роторов во всю длину каждого цилиндра выполнены прямоугольные пазы, паз в цилиндре воздушной зоны смещен по окружности вала против направления вращения вала от паза цилиндра топливной зоны для синхронизации момента перекрытия лопастью пропускного окна предкамеры сгорания и момента подачи сжатого воздуха в предкамеру сгорания топливной зоны, в пазах валов во всю длину цилиндров до касания с торцевыми стенками и внутренней поверхности кольцевого цилиндра установлены лопасти с возможностью свободного перемещения, на месте контакта лопасти с внутренней поверхностью цилиндра, в канавке полукруглой формы лопасти, установлен поворотный валик с роликами скольжения для компенсации трения, возникающего от центробежной силы при вращении вала, валик лопасти в зоне контакта с внутренней кольцевой поверхностью цилиндра выполнен с выпуклой площадкой с радиусом изгиба, равным радиусу внутренней поверхности цилиндра, на другой стороне лопасти установлены пружины с размещенными на концах гильзами с роликами скольжения для уменьшения трения при вращении вала, паз вала ротора закрыт заглушкой с приваренными к ней втулками для прохода через них гильз, с одной стороны полости паза сжатыми пружинами выдвигаются гильзы с роликами скольжения, с другой стороны паза выдвигается лопасть с поворотным валиком до прижатия к внутренней поверхности кольцевого цилиндра, при вращении вала в цилиндре образуются две полости переменного объема, разделенные линиями контакта вала ротора и вращающейся лопасти с внутренней поверхностью цилиндра, указанные полости в цилиндре воздушной зоны использованы для функций «всасывание-сжатие воздуха», а в цилиндре топливной зоны для функций «расширение-выхлоп отработанных газов», за один оборот вала ротора отбор мощности двигателя производится с начала цикла работы двигателя, когда проходит рабочий ход, после прохода лопастью окна выхлопа отработанных газов происходит сброс давления на лопасть, при этом вал вращается по инерции, а для предотвращения остановки двигателя при превышенной нагрузке на двигатель в момент инерции вращения вала двигателя применен второй одинаковый двигатель, работающий одновременно с первым в противофазе, через установленный вал отбора мощности, связанный с валами двигателей шестеренчатой передачей, для обеспечения работы двигателей в противофазе установлены шестеренки для кинематической связи валов двигателей с валом отбора мощности, а цилиндры снабжены пластинами герметизации и сборниками нагара с вала и внутренней поверхности цилиндра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к роторным двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к роторно-поршневым двигателям внутреннего сгорания. Двигатель содержит рабочие полости, в которых установлены ротор 1 компрессора в виде диска, в пазу которого установлена подпружиненная заслонка 7, ротор 2 турбины в виде стакана с жестко закрепленным на валу 3 днищем, впускной и выпускной клапаны 12 и 13, камеру сгорания 11.

Изобретение относится к области роторных двигателей внутреннего сгорания с разделенным циклом. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя.

Изобретение относится к области двигателестроения. Техническим результатом является упрощение узла для подачи охлаждающей рабочей среды (ОРС) в двигатель.

Изобретение относится к двигателестроению. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя.

Изобретение относится к роторным двигателям внутреннего сгорания с разделенным циклом. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус, состоящий из двух секций 1 и 2 с полостями сжатия и расширения, перегородку 3, крышки 4 и 5, вал 6, роторы 8 и 9 в виде дисков, поворотные заслонки 11, 12, 13 и 14, систему подачи топлива, систему зажигания.

Изобретение относится к роторным дизельным двигателям «РДМ». Техническим результатом является повышение экономичности.

Изобретение относится к двигателестроению. Трехроторный механизм двигателя внутреннего сгорания с отделенным тактом сгорания имеет корпус.

Изобретение относится к машиностроению. Двигатель внутреннего сгорания содержит рабочие камеры, выполненные в виде лопастей поршни, промежуточный вал, выходной вал с маховиком, размещенный в картере механизм преобразования вращательно-возвратного движения промежуточного вала во вращение выходного вала, выполненный в виде сферического механизма, впускной и выпускной воздуховоды, впускные и выпускные клапаны рабочих камер, ресивер.

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к гидравлическому забойному двигателю. Двигатель содержит корпус 1, статор, шибер 8, размещенный в роторе 3.

Группа изобретений относится к винтовым забойным двигателям и винтовым насосам и может быть использована в нефтегазодобывающей, горной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к автомобильному двигателестроению, позволяющему использовать в качестве рабочего тела продукты сгорания с температурой рабочего тела около 2000°.

Группа изобретений относится к области бурения скважин забойными двигателями. Забойный двигатель содержит непрерывно выполненный корпус статора силовой секции, имеющий первый конец, второй конец и внутреннюю полость, содержащую ряд зубьев статора и участок корпуса, проходящий через нее, при этом указанные зубья статора проходят от первого конца корпуса статора силовой секции до первого конца переходного участка, при этом указанный участок корпуса проходит от второго конца переходного участка до второго конца корпуса статора силовой секции, причем указанный переходной участок образует единую комбинацию с зубьями статора; и роторный узел, содержащий ротор силовой секции, имеющий зубья ротора, которые должны быть полностью расположены во внутренней полости, при этом указанные зубья ротора должны взаимодействовать с одним или более зубьями статора для вращения роторного узла, когда буровой раствор под давлением проходит через внутреннюю полость.

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к роторно-лопастному двигателю внутреннего сгорания (ДВС), который может быть использован на водном, воздушном и сухопутном транспорте.

Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважине. Статор содержит трубчатый корпус с внутренней поверхностью, выполненной в форме геликоида с внутренними винтовыми зубьями, на каждом краю трубчатого корпуса выполнена внутренняя резьба, а также содержит закрепленную в трубчатом корпусе обкладку из эластомера, прилегающую к внутренней поверхности трубчатого корпуса, обкладка из эластомера выполнена с внутренними винтовыми зубьями и совпадает по форме с внутренними винтовыми зубьями в трубчатом корпусе, а толщина обкладки является максимальной на зубьях, радиально направленных внутрь.

Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважинах. Статор содержит трубчатый корпус с внутренней поверхностью, выполненной в форме геликоида с внутренними винтовыми зубьями, на каждом краю трубчатого корпуса выполнена внутренняя резьба, а также содержит закрепленную в трубчатом корпусе обкладку из эластомера, прилегающую к внутренней поверхности трубчатого корпуса, обкладка из эластомера выполнена с внутренними винтовыми зубьями и совпадает по форме с внутренними винтовыми зубьями в трубчатом корпусе, а толщина обкладки является максимальной на зубьях, радиально направленных внутрь.

Изобретение относится к роторным двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано для приведения в движение различных машин и механизмов. Двигатель содержит два рабочих узла 1 и 2, каждый из которых имеет цилиндр, внутри которого установлены два ротора, устройство 16 преобразования колебательного движения роторов во вращательное, которое содержит два преобразовательных блока 38 и 39, впускной и выпускной коллекторы 58, 59.

Группа изобретений относится к области машиностроения и может быть использована в качестве оборотного привода, движителя, насоса или детандера. Окружная машина содержит внешний и внутренний контуры 1, 2 тел вращения и по меньшей мере один запорный элемент 3.

Группа изобретений относится к устройству для машины смещающего типа. Устройство содержит две совместно непрерывно движущиеся детали.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области двигателестроения, и может найти применение при проектировании и производстве двигателей внутреннего сгорания. Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит два корпуса, состоящих из двух смежных корпусов. Внутри каждого корпуса соосно установлены два смежных цилиндра 7 воздушной и топливной зон, разделенных торцевой стенкой 17. Внутри каждого цилиндра эксцентрично оси с возможностью касания с внутренней поверхностью установлен вал 36 с лопастями 31, образующий ротор. Изобретение касается конструктивного выполнения воздушной и топливной зон. Для предотвращения остановки двигателя при превышенной нагрузке на двигатель в момент инерции вращения вала двигателя применен второй одинаковый двигатель, работающий одновременно с первым в противофазе. Изобретение направлено на повышение срока службы, обеспечение простоты в эксплуатации и изготовлении. 13 ил.

Наверх