RU2203430C2 - Rotary engine - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: invention relates to rotary internal combustion engines. Proposed rotary engine has housing with inner cylindrical surface, combustion chamber, rotor with profiled outer surface and gates installed in housing slots for contacting with profiled outer surface of rotor to form fuel mixture intake chamber and waste gas exhaust chamber. Outlet gate is made for full opening in process of working travel of rotor along exhaust chamber and at exhaust of waste gases. EFFECT: increased economy owing to improved evacuation of exhaust gases from combustion chamber. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и других отраслях народного хозяйства. The invention relates to engine building and can be used in transport engineering and other sectors of the economy.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания по патенту РФ 2133845 от 27.07.99, содержащий корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, камеру сгорания, ротор с профилированной внешней поверхностью и заслонки, установленные в пазах корпуса с возможностью контакта с профилированной внешней поверхностью ротора для образования полости сжатия топливной смеси и полости расширения продуктов сгорания с переменными рабочими объемами. Known rotary internal combustion engine according to the patent of the Russian Federation 2133845 from 07.27.99, containing a housing with an inner cylindrical surface, a combustion chamber, a rotor with a profiled outer surface and shutters installed in the grooves of the housing with the possibility of contact with a profiled outer surface of the rotor to form a compression cavity for the fuel mixture and expansion cavity combustion products with variable displacement.

Недостатками известного двигателя являются его большие габариты и сложность конструкции, уменьшающая надежность. The disadvantages of the known engine are its large dimensions and design complexity, which reduces reliability.

Наиболее близким к предложенному является роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, камеру сгорания, ротор с профилированной внешней поверхностью и заслонки, установленные в пазах корпуса с возможностью контакта с профилированной внешней поверхностью ротора для образования полости сжатия топливной смеси и полости расширения продуктов сгорания с переменными рабочими объемами, причем впускная и выпускная заслонки расположены вблизи камеры сгорания с ее противоположных сторон, а разделительная заслонка расположена с противоположной от камеры сгорания стороны между впускным и выпускным отверстиями (см. DE 4239927 A1, F 02 B 53/04, 09.06.94). Closest to the proposed is a rotary internal combustion engine comprising a housing with an inner cylindrical surface, a combustion chamber, a rotor with a profiled outer surface and shutters installed in the grooves of the housing with the possibility of contact with the profiled outer surface of the rotor to form a compression cavity of the fuel mixture and the expansion cavity of the products combustion with variable displacement, and the intake and exhaust valves are located near the combustion chamber from its opposite sides it, and the separation damper, is located on the opposite side of the combustion chamber between the inlet and outlet openings (see DE 4239927 A1, F 02 B 53/04, 09.06.94).

В известном двигателе происходит недостаточно полное освобождение камеры сгорания от отработанных газов, поскольку выпускная заслонка закрывается задолго до окончания прохождения профильным выступом ротора до выпускного отверстия. In the known engine, the combustion chamber is not completely released from the exhaust gases, since the exhaust flap closes long before the passage of the profile protrusion of the rotor to the exhaust opening.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в устранении вышеотмеченного недостатка, т.е. в обеспечении полного освобождения камеры сгорания от отработанных газов. The technical result to which the invention is directed is to eliminate the aforementioned drawback, i.e. in ensuring the complete liberation of the combustion chamber from exhaust gases.

Указанный результат достигается тем, что в роторном двигателе, содержащем корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, камеру сгорания, ротор с профилированной внешней поверхностью и заслонки, установленные в пазах корпуса с возможностью контакта с профилированной внешней поверхностью ротора с образованием камеры впуска топливной смеси и камеры выпуска обработанных газов, причем впускная и выпускная заслонки расположены вблизи камеры сгорания и ее противоположных сторон, а разделительная заслонка расположена с противоположной от камеры сгорания стороны между впускным и выпускным отверстиями, выпускная заслонка выполнена с возможностью полного ее открытия во время всего рабочего хода ротора по указанной камере выпуска и при выпуске отработанных газов, при этом камера сгорания может иметь свечу для воспламенения смеси. This result is achieved by the fact that in a rotary engine containing a housing with an inner cylindrical surface, a combustion chamber, a rotor with a profiled outer surface and shutters installed in the grooves of the housing with the possibility of contact with the profiled outer surface of the rotor with the formation of the inlet chamber of the fuel mixture and the exhaust chamber processed gases, with the intake and exhaust flaps located near the combustion chamber and its opposite sides, and the separation flap is located on the opposite from the combustion chamber of the side between the inlet and outlet openings, the exhaust flap is made with the possibility of its full opening during the entire working stroke of the rotor along the specified exhaust chamber and when exhausting the exhaust gases, while the combustion chamber may have a spark plug for igniting the mixture.

Сущность изобретения поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 показан роторный двигатель в разрезе; на фиг.2 показан процесс впуска и сжатия топливной смеси; на фиг.3 - процесс впуска и воспламенения топливной смеси; на фиг.4 - процесс выпуска топливной смеси и рабочий ход двигателя. Figure 1 shows a rotary engine in section; figure 2 shows the process of intake and compression of the fuel mixture; figure 3 - the process of intake and ignition of the fuel mixture; figure 4 - the process of releasing the fuel mixture and the stroke of the engine.

Роторный двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих основных частей. The rotary internal combustion engine consists of the following main parts.

Вращающийся ротор 1 с профилированной внешней поверхностью размещен в корпусе 2 с внутренней цилиндрической поверхностью. Корпус 2 имеет камеру 3 впуска топливной смеси, камеру 4 сгорания и камеру 5 выпуска отработанных газов. В пазах корпуса установлены впускная заслонка 6 - перед камерой 4 сгорания по ходу вращения ротора 1, выпускная заслонка 7 - после камеры сгорания и разделительная заслонка 8 между отверстием 9 впуска топливной смеси и отверстием 10 выпуска отработанных газов. A rotating rotor 1 with a profiled outer surface is placed in the housing 2 with an inner cylindrical surface. The housing 2 has a fuel mixture inlet chamber 3, a combustion chamber 4, and an exhaust chamber 5. In the grooves of the casing there is an intake shutter 6 - in front of the combustion chamber 4 along the rotation of the rotor 1, an exhaust shutter 7 - after the combustion chamber and a separation shutter 8 between the fuel mixture inlet 9 and the exhaust outlet 10.

Принцип работы роторного двигателя внутреннего сгорания состоит в следующем. The principle of operation of a rotary internal combustion engine is as follows.

Ротор 1, вставленный в корпус 2, совершает вращательное движение в направлении, указанном стрелкой (фиг.1) от т.1 к т.2, и производит всасывание топливной смеси в камеру 3 впуска. По ходу движения открывается впускная заслонка 6 и топливная смесь поступает в камеру 4 сгорания, ограниченную поверхностью ротора и впускной заслонкой 7. Продвигаясь далее, ротор 1 отодвигает выпускную заслонку 7, плотно прилегающую к нему, и закрывает камеру 4 сгорания. Впускная 6 заслонка закрывается, отсекая топливную смесь, подготовленную для следующего цикла и находящуюся в камере 3 впуска. The rotor 1, inserted into the housing 2, rotates in the direction of the arrow (Fig. 1) from t.1 to t.2, and sucks the fuel mixture into the intake chamber 3. In the direction of travel, the intake shutter 6 opens and the fuel mixture enters the combustion chamber 4, limited by the surface of the rotor and the intake shutter 7. Moving further, the rotor 1 pushes the exhaust shutter 7, which is adjacent to it, and closes the combustion chamber 4. Inlet 6 damper closes, cutting off the fuel mixture prepared for the next cycle and located in the inlet chamber 3.

Далее в камере 4 сгорания (т.2) запальной свечей 11 происходит воспламенение топливной смеси. Ротор 1 поворачивается, впускная заслонка 6, плотно прижимаясь к ротору 1, закрывается, а выпускная заслонка 7 остается полностью открытой на весь рабочий ход ротора 1 по выпускной камере 5 и выпуска отработанных газов. В т.3 корпуса 1 в конце рабочего хода находится отверстие 10 для выпуска отработанных газов. За ним стоит разделительная заслонка 8, постоянно плотно прилегающая к рабочей поверхности ротора 1 для предотвращения проникновения газов из выпускной камеры 5 в камеру 3 впуска. При этом происходит полное освобождение камеры 4 сгорания от продуктов сгорания. Further, in the combustion chamber 4 (t. 2) of the spark plug 11, the fuel mixture ignites. The rotor 1 rotates, the intake shutter 6, tightly pressing against the rotor 1, closes, and the exhaust shutter 7 remains fully open for the entire working stroke of the rotor 1 through the exhaust chamber 5 and exhaust gas. In t.3 housing 1 at the end of the stroke is a hole 10 for exhaust gas. Behind it is a dividing flap 8, constantly tightly adjacent to the working surface of the rotor 1 to prevent the penetration of gases from the exhaust chamber 5 into the inlet chamber 3. In this case, the combustion chamber 4 is completely released from the combustion products.

Далее цикл повторяется: ротор, проходя от т. 1 к т.2, при открытой впускной и закрытой выпускной заслонках 6 и 7 производит сжатие топливной смеси. В камере 4 сгорания (т.2) происходит воспламенение сжатой топливной смеси (фиг. 3), и при перемещении от т.2 к т. 3 при закрытой впускной и открытой выпускной заслонках 6 и 7 происходит рабочий ход и выпуск отработанных газов. Then the cycle repeats: the rotor, passing from t. 1 to t. 2, with the open intake and closed exhaust valves 6 and 7 produces compression of the fuel mixture. In the combustion chamber 4 (vol. 2), the compressed fuel mixture ignites (Fig. 3), and when moving from vol. 2 to vol. 3 with a closed intake and open exhaust flaps 6 and 7, a working stroke and exhaust gas flow occurs.

Описанный выше двигатель может быть использован в различных комбинациях с двумя, тремя и т.д. камерами сгорания, двумя, тремя и т.д. профильными выступами ротора, а также в блоке из нескольких двигателей. The engine described above can be used in various combinations with two, three, etc. combustion chambers, two, three, etc. profile protrusions of the rotor, as well as in a block of several engines.

В качестве топлива может быть использовано любое топливо, пригодное для поршневых двигателей внутреннего сгорания, включая дизельное топливо. При работе двигателя на дизельном топливе вместо запальной свечи устанавливается форсунка с насосом высокого давления. As fuel, any fuel suitable for piston internal combustion engines, including diesel fuel, can be used. When the engine is running on diesel fuel, a nozzle with a high pressure pump is installed instead of the spark plug.

Claims (2)

1. Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, камеру сгорания, ротор с профилированной внешней поверхностью и заслонки, установленные в пазах корпуса с возможностью контакта с профилированной внешней поверхностью ротора с образованием камеры впуска топливной смеси и камеры выпуска отработанных газов, причем впускная и выпускная заслонки расположены вблизи камеры сгорания с ее противоположных сторон, а разделительная заслонка расположена с противоположной от камеры сгорания стороны между впускным и выпускным отверстиями, отличающийся тем, что выпускная заслонка выполнена с возможностью полного ее открытия во время всего рабочего хода ротора по камере выпуска и при выпуске отработанных газов. 1. A rotary internal combustion engine comprising a housing with an inner cylindrical surface, a combustion chamber, a rotor with a profiled outer surface and shutters installed in the grooves of the housing with the possibility of contact with the profiled outer surface of the rotor with the formation of the inlet chamber of the fuel mixture and the exhaust chamber, and the intake and exhaust flaps are located near the combustion chamber from its opposite sides, and the separation shutter is located on the opposite from the combustion chamber Torons between the inlet and the outlet, wherein the outlet valve is arranged to complete its opening during the entire working stroke of the rotor chamber and release exhaust gases at issue. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что камера сгорания имеет свечу для воспламенения топливной смеси. 2. The engine according to claim 1, characterized in that the combustion chamber has a spark plug for igniting the fuel mixture.

Images