UA60183A - Роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння - Google Patents

Abstract

Роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння має циліндричну порожнину, розділену принаймні на дві секції, одна з яких є компресорною, а інша – робочою. Вони сполучені між собою розташованим у простінку між ними перепускним каналом із замикаючим пристроєм, що має привід від вала двигуна. Крайки отворів перепускного каналу у його відкритому положенні збігаються з розташованими в міжкільцевих проміжках поршня крайками кінців криволінійного сполучного каналу, виконаного в тілі поршня так, що в межах цього каналу розташовано два середніх ущільнювальних кільця, а поза межами - з однієї сторони одне, а з іншої - два кільця, причому два кільця розташовані в напрямку протилежному ходу поршня при закритті пристрою.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до двигунобудування, може бути використаний для поліпшення надійності замикаючого 2 пристрою перепускного каналу роторно-поршневого двигуна з розділеними секціями для стиску і розширення робочого тіла.

Відома схема роторно-поршневого двигуна по патенту України Мо13145 з порожниною, розділеною принаймні на дві секції, одна з яких є компресорною, а інша - робочою. У кожній секції такого двигуна встановлені жорстко закріплені на його валу ротори-поршні, виконані у формі плоских кулачків із криволінійною робочою 70 поверхнею, більша частина якої є циліндричною поверхнею, концентричною поверхні порожнини корпуса, а менша частина виконана у виді плавного виступу, контактуючого з поверхнею порожнини корпуса. Робоча поверхня роторів кінематично зв'язана з рухливими затворами, жорстко закріпленими на валах, рівнобіжних осі вала двигуна і установленими у впускному і випускному каналах корпуса. Затвори мають циліндричні поверхні які торкаються циліндричних поверхонь каналів корпусу двигуна. Циліндрична поверхня затвора компресорної 12 секції звернена проти, а робочої - по напрямку обертання його вала. В тілі затворів виконані наскрізні канали, розташовані концентрично валам затворів. Порожнини компресорної і робочої секцій повідомлені між собою каналом у простінку між секціями із замикаючим пристроєм, що має привод від вала двигуна.

Відомий також варіант цього двигуна (патент Мо49156А від 16.09. 2002 р.) із перепускним каналом розташованим у простінку між секціями і крайки отворів якого, що виходять у прямолінійний циліндричний канал замикаючого пристрою, зміщені друг щодо друга, а сам замикаючий пристрій виконаний у вигляді поршня з трьома розрізними ущільнювальними кільцями і має привод від валу двигуна.

Недоліком замикаючого пристрою цього двигуна є низька надійність ущільнення його середнім кільцем у закритому положенні коли тиск з обох торцевих сторін кільця однаковий і воно може інколи не торкатися стінки своєї канавки. Додаткове кільце, що може бути встановлене у своїй канавці поруч з наявним середнім кільцем підвищить надійність ущільнення, але при цьому збільшиться хід поршня на розмір додаткової канавки і « простінка між канавками. Окрім цього поршень має значну поверхню сполучного каналу, що оточується гарячими газами, і це підвищує його теплову напруженість.

В основу винаходу поставлено задачу забезпечення у відомому роторно-поршневому двигуні більш надійного ущільнення перепускного каналу поршневим замикаючим механізмом без збільшення інерційних о навантажень при одночасному зниженні теплової напруженості поршня. с

Поставлене завдання вирішено таким шляхом. Роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння, що має циліндричну порожнину, розділену принаймні на дві секції, одна з яких є компресорною, а інша - робочою, у -- кожній секції якого встановлені жорстко закріплені на валу двигуна ротори-поршні, виконані у формі плоских Га») кулачків із криволінійною робочою поверхнею, більша частина якої є циліндричною поверхнею, концентричною

Зо поверхні порожнини корпуса, а менша виконана у виді плавного виступу, що контактує з поверхнею порожнини о корпуса, причому робоча поверхня роторів кінематично зв'язана з рухливими затворами, закріпленими на валах, які рівнобіжні осі вала двигуна і установленими у впускному і випускному каналах корпуса, при цьому циліндричні поверхні затворів торкаються циліндричних поверхонь каналів корпусу двигуна, циліндрична « поверхня затвора компресорної секції звернена проти, а робочої - по напрямку обертання його вала, а в тілі З 50 затворів виконані наскрізні канали, розташовані концентричне валам затворів, порожнини ж секцій повідомлені с між собою розташованим у простінку між ними перепускним каналом, крайки отворів якого, що виходять у з» прямолінійний циліндричний канал замикаючого пристрою, зміщені друг щодо друга, а сам замикаючий пристрій має поршень з розрізними ущільнювальними кільцями та привод від вала двигуна, оснащений як мінімум п'ятьма кільцями на поршні замикаючого пристрою, а крайки отворів перепускного каналу у його відкритому положенні збігаються з розташованими в міжкільцевих проміжках поршня крайкам кінців криволінійного сполучного каналу, б виконаного в тілі поршня так, що в межах цього каналу розташовано два середніх ущільнювальних кільця а поза ав | межами - з однієї сторони одне, а з іншої - два кільця, причому два кільця розташовані в напрямку протилежному ходу поршня при закритті пристрою. - На фіг. 1 показаний поздовжній розріз двигуна у відкритому стані перепускного каналу. На фіг. 2 показаний о 20 поздовжній розріз перепускного каналу коли він закривається при ході поршня вниз. На фіг. З показаний поздовжній розріз перепускного каналу у варіанті коли він закривається під час ходу поршня нагору. с» У простінку 1 між секціями двигуна, розміщений перепускний канал 2, що оснащений замикаючим пристроєм що включає поршень 3, встановлений в прямолінійному каналі 4. Крайки 5 і 6 каналу 2, що виходять у канал 4, зміщені друг щодо друга. На поршні З розташовано п'ять ущільнювальних кілець 7. В тілі поршня З виконаний 29 криволінійний сполучний канал 8, крайки 9, 10 якого збігаються з крайками 5 і 6 каналу 2 у його відкритому в. положенні. В межах каналу 8 між крайками 9, 10 розташовано два ущільнювальних кільця 7, а поза межами - ще три, два з яких за крайкою 9, тобто у напрямку протилежному ходу поршня З униз при закритті пристрою, а останнє - поза крайкою 10. Для варіанта ходу поршня З нагору при закритті пристрою (фіг. 3) зовнішні кільця 7 розташовані навпаки. У камері згоряння робочої секції двигуна встановлена свіча 11. Поршень 3 кінематично 60 зв'язаний з валом двигуна приводом 12. Механізм приводу 12 може бути будь-яким, наприклад, таким як привод клапанів звичайного двигуна. На фіг. 1 цей привод представлений у вигляді двохплечего важеля між поршнем З і кулачком на валу двигуна.

Двигун працює таким чином. При перепуску стиснутої паливно-повітряної суміші (фіг. 1 або фіг. 3) з компресорної секції у робочу вона проходить скрізь канали 2, 8 як тільки відповідно кінематиці двигуна в 62 ньому почне створюватися порожнина розширення - камера згоряння. Кільця 7 при цьому виключають втрати суміші через зазори навколо поршня 3. Потім поршень З закривається, для чого він переміщається за допомогою привода 12 від вала двигуна на відстань рівну відстані між двома сусідніми кільцями 7. При цьому сполучний канал 8 роз'єднується з крайками 5, 6 перепускного каналу 2 (фіг. 2) та замикає його. Хід поршня З при замиканні може бути вниз чи нагору, але у всякому разі два зовнішніх кільця розташовані на поршні в напрямку протилежному ходу поршня при закритті пристрою. Далі суміш запалюється свічею 11 і після її згоряння виникають гази, які своїм тиском здійснюють корисну роботу, тобто поворот ротора двигуна згідно з відомим принципом його роботи.

Наявність на поршні замикаючого пристрою не менш ніж п'ятьох кілець, в тілі поршня криволінійного 7/0 сполучного каналу, крайки отворів якого збігаються з крайкам отворів перепускного каналу двигуна у його відкритому положенні при тому що в межах сполучного каналу розташовано два середніх ущільнювальних кільця а поза межами - з однієї сторони одне, а з іншої - два кільця, причому два кільця розташовані в напрямку протилежному ходу поршня при закритті пристрою - головні відмінні риси винаходу.

І у відкритому й у закритому положенні крайки 5, 6 каналу 2 завжди ущільнюються двома окремими кільцями 7, що підвищує надійність їх ущільнення без збільшення ходу поршня 3, який дорівнює лише відстані між двома кільцями 7. Площа поверхні каналу 8 значно менше ніж у найближчого аналога, що зменшує теплову напруженість поршня та зайві втрати тепла.

Пристрій може бути застосовний тільки в двигуні з окремими порожнинами для стиску й розширення робочого тіла, яким є даний роторно-поршневий двигун. Тільки в цьому випадку запропонований замикаючий пристрій відокремлює камеру згоряння від порожнини стиску компресорної секції. Для звичайного поршневого двигуна він неприйнятний, тому що і стиск й розширення в ньому відбувається в одній тій самій порожнині.

Claims (1)

1. Формула винаходу

   Роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння, що має циліндричну порожнину, розділену принаймні на « дві секції одна з яких є компресорною, а інша - робочою, у кожній секції якого встановлені жорстко закріплені на валу двигуна ротори-поршні, виконані у формі плоских кулачків із криволінійною робочою поверхнею, більша частина якої є циліндричною поверхнею, концентричною поверхні порожнини корпуса, а со зо Менша виконана у вигляді плавного виступу, що контактує з поверхнею порожнини корпуса, причому робоча поверхня роторів кінематично зв'язана з рухливими затворами, закріпленими на валах, які рівнобіжні осі вала со двигуна і установленими у впускному і випускному каналах корпуса, при цьому циліндричні поверхні затворів торкаються циліндричних поверхонь каналів корпусу двигуна, циліндрична поверхня затвора компресорної секції звернена проти, а робочої - по напрямку обертання його вала, а в тілі затворів виконані наскрізні канали, («в») розташовані концентрично валам затворів, порожнини секцій сполучені між собою розташованим у простінку між со ними перепускним каналом, крайки отворів якого, що виходять у прямолінійний циліндричний канал замикаючого пристрою, зміщені один щодо одного, а сам замикаючий пристрій має поршень з розрізними ущільнювальними кільцями та привід від вала двигуна, який відрізняється тим, що оснащений як мінімум п'ятьма кільцями на поршні замикаючого пристрою, а крайки отворів перепускного каналу у його відкритому положенні збігаються з « 70 розташованими в міжкільцевих проміжках поршня крайками кінців криволінійного сполучного каналу, виконаного з с в тілі поршня так, що в межах цього каналу розташовано два середніх ущільнювальних кільця, а поза межами - з однієї сторони одне, а з іншої - два кільця, причому два кільця розташовані в напрямку протилежному ходу :з» поршня при закритті пристрою.

   (22) («в) - о 50 сю»

   Р 60 б5