RU2275506C2

RU2275506C2 - Rotary engine

Info

Publication number: RU2275506C2
Application number: RU2004100935/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Колесов (RU); Александр Сергеевич Колесов; Алексей Александрович Никифоров (RU); Алексей Александрович Никифоров
Original assignee: Алексей Александрович Никифоров
Priority date: 2004-01-12
Filing date: 2004-01-12
Publication date: 2006-04-27
Also published as: RU2004100935A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; rotary internal combustion engines.

SUBSTANCE: proposed engine has housing with cylindrical space accommodating two pairs of rotary blades. Housing is split, consisting of two semicylinders-upper and lower stators. Disk rotor is installed in each stator. Rotor is provided with two rotary blades secured on rotor with locks of rotation of rotor relative to stator. Central axle of engine is locked relative to lower rotor. High pressure channel is made inside central axle to deliver starting air and fuel channels are provided connecting fuel supply system with meters delivering fuel into variable volume chambers connected with ambient atmosphere through movable gas-exchange system.

EFFECT: improved efficiency of engine in operation.

6 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к роторным двигателям внутреннего сгорания, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания с неравномерным движением лопастных рабочих органов в кольцевом рабочем пространстве корпуса, и может быть использовано для наземных транспортных средств, летательных аппаратов, в народном хозяйстве.The invention relates to engine building, namely to rotary internal combustion engines, in particular to rotary internal combustion engines with uneven movement of the blade working bodies in the annular working space of the hull, and can be used for land vehicles, aircraft, in the national economy.

Известен роторный двигатель (патент США N 3505981, кл. 123-8, 47, 1970), в котором между полукруглыми кольцевыми роторами с двумя поршнями образуются камеры сгорания, находящиеся в относительном друг к другу вращательном движении и преобразующие энергию взрыва непосредственно во вращательное движение вала.A rotary engine is known (US patent N 3505981, CL 123-8, 47, 1970), in which combustion chambers are formed between semicircular annular rotors with two pistons, which are in relative rotational motion to each other and convert the explosion energy directly into rotational shaft motion .

Основным недостатком известного двигателя является его сложность при массовом производстве, т.к. требует получение деталей с объемными сопряженными поверхностями, точность сопряжения которых будет определять компрессию в камерах сгорания и утечку выхлопных газов, а следовательно, существенно влиять на основные технические характеристики двигателя, такие как мощность, экономичность и др.The main disadvantage of the known engine is its complexity in mass production, because It requires obtaining parts with volumetric mating surfaces, the mating accuracy of which will determine the compression in the combustion chambers and the leakage of exhaust gases, and therefore significantly affect the main technical characteristics of the engine, such as power, efficiency, etc.

Известен двигатель внутреннего сгорания (см. патент США №3398643, 1968 г.), содержащий неподвижный корпус с внутренней цилиндрической полостью, в которой расположены лопастные рабочие органы. Две лопасти жестко связаны с центральной втулкой, а две другие лопасти насажены на пустотелом валу, образующем с центральной втулкой коаксиальное подвижное соединение. При этом вал и центральная втулка кинематически связанные между собой механизмом преобразования движения.A known internal combustion engine (see US patent No. 3398643, 1968), containing a stationary housing with an internal cylindrical cavity in which the blade working bodies are located. Two blades are rigidly connected to the central sleeve, and the other two blades are mounted on the hollow shaft, forming a coaxial movable connection with the central sleeve. In this case, the shaft and the central sleeve kinematically connected with each other by the movement conversion mechanism.

Основным недостатком известного двигателя является наличие внешнего механизма преобразования движения, который преобразовывает вращательные движения лопастных рабочих органов во вращательное движение выходного вала. Указанный механизм не только усложняет, утяжеляет и удорожает двигатель, но и увеличивает потери при передаче вращательной энергии лопастных рабочих органов, а следовательно, уменьшает коэффициент полезного действия (КПД) двигателя и усложняет его обслуживание при эксплуатации.The main disadvantage of the known engine is the presence of an external motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the blade working bodies into the rotational motion of the output shaft. The specified mechanism not only complicates, aggravates and increases the cost of the engine, but also increases the loss in the transmission of rotational energy of the blade working bodies, and therefore reduces the efficiency (efficiency) of the engine and complicates its maintenance during operation.

Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, является устранение указанных недостатков, связанных с наличием механизма преобразования движения.The technical problem solved by the present invention is the elimination of these disadvantages associated with the presence of a movement conversion mechanism.

Указанная задача в двигателе внутреннего сгорания, содержащем системы запуска и газообмена, корпус с цилиндрической полостью, в которой с образованием камер переменного объема, соединенных с системой подачи топлива, расположены две пары поворотных лопастей, при этом одна пара поворотных лопастей установлена с возможностью вращения вокруг центральной оси, решена тем, что корпус выполнен разрезным, состоящим из двух полуцилиндров - верхнего и нижнего статоров, установленных с возможностью вращения вокруг центральной оси, причем в каждом из статоров установлен дисковый ротор с закрепленными на нем двумя поворотными лопастями с фиксаторами вращения ротора относительно статора, при этом центральная ось двигателя зафиксирована относительно нижнего ротора, а внутри ее выполнены канал высокого давления подачи пускового воздуха и топливные каналы, соединяющие систему подачи топлива с дозаторами, подающими топливо в камеры переменного объема, которые через подвижную газообменную систему соединены с внешней средой.The indicated problem is in an internal combustion engine containing start-up and gas exchange systems, a body with a cylindrical cavity, in which, with the formation of chambers of variable volume connected to the fuel supply system, two pairs of rotary blades are located, while one pair of rotary blades is rotatably mounted around a central axis, it is decided that the casing is made split, consisting of two half-cylinders - the upper and lower stators installed with the possibility of rotation around the central axis, and in each of the stators, a disk rotor is installed with two rotary blades fixed on it with rotor rotation locks relative to the stator, while the central axis of the motor is fixed relative to the lower rotor, and inside it there is a high pressure channel for starting air supply and fuel channels connecting the fuel supply system to the dispensers, supplying fuel to chambers of variable volume, which are connected through the mobile gas exchange system to the external environment.

Заявляемая конструктивная схема ДВС позволяет отказаться от привычной схемы суммирования крутящих моментов за счет редукторов или дифференциальных механизмов, а позволяет крутящий момент снимать непосредственно с вращающихся статоров двигателя. Это достигается за счет использования фиксаторов для преобразования вращательно-реверсного движения друг относительно друга двух пар поворотных лопастей, установленных на дисковых роторах, во вращательное разностороннее движение статоров.The inventive structural scheme of the internal combustion engine allows you to abandon the usual scheme of summing torques due to gearboxes or differential mechanisms, and allows you to remove the torque directly from the rotating stators of the engine. This is achieved through the use of clamps to convert the rotational-reverse movement relative to each other of two pairs of rotary blades mounted on disk rotors into rotational versatile motion of the stators.

Наиболее целесообразно выполнение каждого из роторов в форме диска с двумя диаметрально расположенными поворотными лопастями с высотой, равной высоте камер переменного объема, при этом каждая поворотная лопасть выполнена в виде радиального сегмента кольца, на внешней закругленной стороне которого расположены друг под другом два фиксатора вращения, каждый из которых выполнен в виде подпружиненного вертикально расположенного цилиндрического ролика, установленного в выемке на наружной поверхности поворотной лопасти, образующей со статором двигателя сужающийся радиальный зазор. Указанное конструктивное решение позволяет просто и надежно осуществлять периодическую фиксацию роторов относительно статоров.It is most expedient to make each of the rotors in the form of a disk with two diametrically located rotary blades with a height equal to the height of the chambers of variable volume, with each rotary blade made in the form of a radial segment of the ring, on the outer rounded side of which are two rotation locks, each of which is made in the form of a spring-loaded vertically arranged cylindrical roller mounted in a recess on the outer surface of the rotary blade, forming from Torque narrowing radial clearance. The specified constructive solution allows simple and reliable periodic fixation of rotors relative to stators.

Для уменьшения габаритов двигателя и упрощения его конструкции подвижная газообменная система выполнена в виде двух газообменных каналов, соединяющих камеры переменного объема с внешней средой посредством расположенных в теле подвижного установленного относительно оси двигателя дискового ротора и ряда газообменных окон в коаксиально установленной на каждом из роторов цилиндрической перегородке, образующих внутреннюю цилиндрическую поверхность камер переменного объема, а также сквозных отверстий в основании верхнего статора.To reduce the size of the engine and simplify its design, the mobile gas exchange system is made in the form of two gas exchange channels connecting the chambers of variable volume to the external medium by means of a disk rotor and a number of gas exchange windows located in the body of the movable disk relative to the axis of the engine in a cylindrical partition coaxially mounted on each of the rotors, forming an inner cylindrical surface of chambers of variable volume, as well as through holes in the base of the upper stator.

Для защиты механизма фиксации от нагаров и копоти камеры переменного объема разделены на внутреннюю рабочую и внешнюю вспомогательную зоны коаксиально установленными друг над другом двумя кольцевыми перегородками, расположенными на каждом из роторов, при этом на поворотных лопастях противоположного ротора над кольцевой перегородкой выполнен кольцевой паз.To protect the locking mechanism from soot and soot, chambers of variable volume are divided into internal working and external auxiliary zones by two annular partitions coaxially mounted on top of each other, located on each of the rotors, while an annular groove is made on the rotary blades of the opposite rotor above the annular partition.

Для упрощения конструкции двигателя система подачи топлива выполнена в виде двух топливных каналов, расположенных внутри центральной оси, каждый из которых посредством двух радиальных каналов в теле нижнего ротора соединен с двумя диаметрально противоположно расположенными форсунками или клапанами, установленными на поворотных лопастях нижнего ротора.To simplify the design of the engine, the fuel supply system is made in the form of two fuel channels located inside the central axis, each of which is connected through two radial channels in the body of the lower rotor to two diametrically opposed nozzles or valves mounted on the rotary blades of the lower rotor.

Для упрощения системы запуска двигателя она может быть выполнена в виде системы пуска сжатым воздухом, для чего внутри центральной оси расположен канала высокого давления пускового воздуха, соединенный посредством двух радиальных каналов в теле нижнего ротора с двумя диаметрально противоположно расположенными газовыми клапанами, установленными на поворотных лопастях нижнего ротора.To simplify the engine start-up system, it can be made in the form of a start-up system with compressed air, for which a high-pressure start-up air channel is located inside the central axis, connected via two radial channels in the body of the lower rotor with two diametrically opposed gas valves mounted on the rotary blades of the lower rotor.

Заявляемый ДВС принципиально отличается от известных аналогов роторных двигателей тем, что корпус выполнен из двух статоров, вращающихся в разные стороны, тем самым, позволяя одновременно снимать противоположно направленные крутящие моменты, что очень важно для создания газовых турбин или вертолетных двигателей со встречно вращающимися винтами. Отсутствие аналогичного решения среди известных аналогов позволяет говорить о том, что заявляемая конструкция двигателя удовлетворяет условию «изобретательский уровень».The inventive internal combustion engine is fundamentally different from the known analogues of rotary engines in that the casing is made of two stators rotating in opposite directions, thereby allowing simultaneous removal of oppositely directed torques, which is very important for creating gas turbines or helicopter engines with counter-rotating screws. The lack of a similar solution among the known analogues allows us to say that the claimed engine design meets the condition of "inventive step".

На фиг.1-11 представлены чертежи, поясняющие конструкцию заявляемого двигателя и принцип его действия.Figure 1-11 presents drawings explaining the design of the inventive engine and the principle of its operation.

На фиг.1 представлен вид заявляемого двигателя в сборе.Figure 1 presents a view of the inventive engine assembly.

На фиг.2 представлен вид заявляемого двигателя в разобранном виде.Figure 2 presents a disassembled view of the inventive engine.

На фиг.3а и 3б представлены фиксаторы в положениях «зафиксировано» и «свободно».On figa and 3b presents the latches in the positions of "fixed" and "free".

На фиг.4-7 представлены сечения А-А при различных положениях поворотных лопастей двигателя.Figure 4-7 presents a section aa at different positions of the rotary blades of the engine.

На фиг.8 представлено сечение Б-Б двигателя.On Fig presents a section bB engine.

На фиг.9 представлены варианты выполнения топливной системы: 9а - с использованием воздушных клапанов для работы на газе; 9б - с использованием форсунок для впрыска дизельного топлива.Figure 9 presents the options for the implementation of the fuel system: 9a - using air valves for gas operation; 9b - using nozzles for diesel fuel injection.

На фиг.10 и 11 представлены рисунки роторов 10 и 12 с вырезом передней четверти.Figure 10 and 11 presents the drawings of the rotors 10 and 12 with a cutout of the front quarter.

Заявляемый двигатель (см. фиг.1-11) состоит из верхнего статора левого вращения 1 с верхним подшипниковым узлом 2, нижнего статора правого вращения 3 с подшипниковым узлом 4, крепежного подшипникового узла 5, штуцера 6 с топливными магистралями 7 и воздушной магистралью 8. Статоры 1 и 3 установлены подвижно на общей оси 9 (она изготовлена заодно с нижним ротором 12). Внутри статора 1 на оси 9 установлен верхний ротор 10 с парой поворотных лопастей 11, а внутри статора 3 размещен нижний ротор 12 с парой поворотных лопастей 13. Каждый из роторов 10 и 12 на торцевых поверхностях поворотных лопастей 11 и 13 имеет две пары выемок 14, в которых установлены фиксаторы 15(а-г) и фиксаторы 16(а-г). Фиксаторы 15(а-г) осуществляют фиксацию ротора 10 относительно статора 1, а фиксаторы 16(а-г) осуществляют фиксацию ротора 12 относительно статора 3. Каждый фиксатор состоит из фиксирующего ролика 15 (или 16) в торцевой сужающейся относительно статора выемке 14, который поджат подпружиненным подвижным пальцем 17, установленным в отверстии 18. Внутри роторов 10 и 12 выполнены газообменные окна 19 для подачи воздушной смеси, а внутри центральной части ротора 10 - газообменные каналы 20, через которые камеры переменного объема (рабочие камеры), образующиеся между парами лопастей 11 и 13, заполняются воздушной смесью и освобождаются от отработанных выхлопных газов через сквозные отверстия 22 в статоре 1. Внутри поворотных лопастей 13 ротора 12 установлены топливные форсунки 27 или 28 (см. фиг.9а и 9б), соединенные через радиальные каналы 23 ротора 12 и осевые каналы 24 (см. фиг.11), выполненные вдоль оси 9 с топливными магистралями 7. При этом в качестве топлива возможно использование как дизельного топлива, так и горючих газов или их смеси типа пропан-бутан. Используемые газовые клапаны 27 аналогичны по конструкции пусковым воздушным клапанам 25, которые в свою очередь посредством газовых каналов 26 соединены с источником газа высокого давления 8. Каждый воздушный клапан (см.фиг.9а) состоит непосредственно из подпружиненного клапана 27, установленного с возможностью осевого перемещения в камере 29. Целиком топливный клапан или форсунка выполнены в виде специальной сборки 30, которая запрессовывается на поворотных лопастях 13 ротора 12 двигателя.The inventive engine (see Fig.1-11) consists of an upper left-hand stator 1 with an upper bearing assembly 2, a lower right-hand rotation stator 3 with a bearing assembly 4, a mounting bearing assembly 5, a fitting 6 with fuel lines 7 and an air line 8. The stators 1 and 3 are mounted movably on a common axis 9 (it is made at the same time with the lower rotor 12). Inside the stator 1, an upper rotor 10 with a pair of rotary blades 11 is installed on the axis 9, and a lower rotor 12 with a pair of rotary blades 13 is placed inside the stator 3. Each of the rotors 10 and 12 on the end surfaces of the rotary blades 11 and 13 has two pairs of recesses 14, in which the latches 15 (a-d) and the latches 16 (a-d) are installed. The latches 15 (a-d) fix the rotor 10 relative to the stator 1, and the latches 16 (a-d) fix the rotor 12 relative to the stator 3. Each latch consists of a fixing roller 15 (or 16) in the recess 14 which tapers relative to the stator, which is pressed by a spring-loaded movable finger 17 installed in the hole 18. Inside the rotors 10 and 12 there are gas exchange windows 19 for supplying the air mixture, and inside the central part of the rotor 10 there are gas exchange channels 20 through which chambers of variable volume (working chambers) formed m I wait for the pairs of blades 11 and 13, are filled with an air mixture and are released from exhaust exhaust gases through the through holes 22 in the stator 1. Inside the rotary blades 13 of the rotor 12, fuel nozzles 27 or 28 are installed (see Figs. 9a and 9b), connected through radial channels 23 of the rotor 12 and the axial channels 24 (see 11), made along the axis 9 with the fuel lines 7. In this case, both diesel fuel and combustible gases or their propane-butane mixtures can be used as fuel. The gas valves 27 used are similar in design to the starting air valves 25, which, in turn, are connected through the gas channels 26 to a high-pressure gas source 8. Each air valve (see Fig. 9a) consists directly of a spring-loaded valve 27 mounted axially displaceable in the chamber 29. The whole fuel valve or nozzle is made in the form of a special assembly 30, which is pressed onto the rotary blades 13 of the rotor 12 of the engine.

Для надежной работы фиксаторов 15 и 16 необходимо защитить роторы 1 и 3 от нагара, образуемого от сжигания топлива в рабочих камерах. С этой целью используется подвижная перегородка, образуемая двумя кольцевыми перегородками 31 и 32 (см. фиг.10, 11), которые устанавливаются в кольцевые пазы 33 и 34. Режим газообмена в рабочих камерах А-Д обеспечивается за счет совпадения отверстий 19 в цилиндрических коаксиально расположенных перегородках 35 и 36 роторов 10 и 12.For reliable operation of the latches 15 and 16, it is necessary to protect the rotors 1 and 3 from soot formed from burning fuel in the working chambers. For this purpose, a movable partition is used, formed by two annular partitions 31 and 32 (see FIGS. 10, 11), which are installed in the annular grooves 33 and 34. The gas exchange mode in the working chambers AD is ensured by the coincidence of the holes 19 in the cylindrical coaxially located partitions 35 and 36 of the rotors 10 and 12.

Заявляемый ДВС работает следующим образом. На фиг.4 разрез А-А (см. фиг.1) показано положение ротора 10 относительно ротора 12 при подготовке к пуску двигателя. В данный момент газообменные каналы 19 роторов 10 и 12 совпадают с окнами газовой магистрали 20. Свежий заряд воздуха заполняет рабочие камеры А и Б, фиксаторы 15а-15г находятся в свободном состоянии.The inventive internal combustion engine operates as follows. Figure 4 is a section aa (see figure 1) shows the position of the rotor 10 relative to the rotor 12 in preparation for starting the engine. At the moment, the gas exchange channels 19 of the rotors 10 and 12 coincide with the windows of the gas line 20. A fresh charge of air fills the working chambers A and B, the latches 15a-15g are in a free state.

Пуск двигателя осуществляется подачей сжатого воздуха (см. фиг.5) в рабочие камеры Д и С через пусковые клапаны 25. Под действием силы давления пускового воздуха в камерах Д и С на поворотные лопатки 11 и 13 роторов 10 и 12 ротор 10 начинает вращаться вокруг оси 9 по часовой стрелке, в то время как ротор 12 начинает вращаться против часовой стрелки. При движении роторов газообменные каналы 19 перекрываются, начинается процесс сжатия в рабочих камерах А и Б. При повороте ротора 10 на угол, приблизительно равный одному градусу, по часовой стрелке фиксаторы 15г и 15д, установленные на его поворотных лопастях 13, самостоятельно входят в зацепление (самозаклинивание) со статором 1 (см. фиг.3а и фиг.5), вследствие чего происходит передача крутящего момента от ротора 10 статору 1, вращая его против часовой стрелки, аналогичным образом (на фигурах не показано) при повороте ротора 10 на угол, приблизительно равный одному градусу, по часовой стрелке фиксаторы 16а и 16б на поворотных лопатках 13 ротора 12 входят в зацепление со статором 3, передовая ему крутящий момент по часовой стрелке. В это время фиксаторы 15а, 15б, 16г и 16д находятся в свободном состоянии. Далее при движении роторов в камерах Д и С (см. фиг.6) газообменные каналы 20 совпадают с газообменными окнами 19 роторов 10 и 12, в следствии чего пусковой воздух по открытому каналу устремляется в атмосферу. При этом под действием сил инерции, действующих на роторы 10 и 12 в камерах А и Б, продолжается процесс сжатия воздушного заряда.The engine is started by supplying compressed air (see Fig. 5) to the working chambers D and C through the start valves 25. Under the action of the starting air pressure in the chambers D and C on the rotary blades 11 and 13 of the rotors 10 and 12, the rotor 10 starts to rotate around axis 9 clockwise, while the rotor 12 begins to rotate counterclockwise. When the rotors move, the gas exchange channels 19 overlap, the compression process begins in the working chambers A and B. When the rotor 10 is rotated by an angle approximately equal to one degree, clockwise the latches 15g and 15d installed on its rotary blades 13 are independently engaged ( self-jamming) with the stator 1 (see Fig. 3a and Fig. 5), as a result of which the torque is transmitted from the rotor 10 to the stator 1, rotating it counterclockwise, in a similar way (not shown in the figures) when the rotor 10 is rotated by an angle, approximately about equal to one degree, clockwise, the latches 16a and 16b on the rotary blades 13 of the rotor 12 are engaged with the stator 3, the forward torque is clockwise. At this time, the latches 15a, 15b, 16g and 16d are in a free state. Further, when the rotors move in chambers D and C (see Fig. 6), the gas exchange channels 20 coincide with the gas exchange windows 19 of the rotors 10 and 12, as a result of which inlet air rushes into the atmosphere through the open channel. In this case, under the action of inertia forces acting on the rotors 10 and 12 in chambers A and B, the compression process of the air charge continues.

В момент достижения крайней точки сближения роторов 10 и 12 их окружная скорость равна нулю, статоры 1 и 3 под действием сил инерции продолжают вращаться, и в результате этого стопорные ролики 15г и 15д, а также 16а и 16б выкатываются в расширенные участки выемок 14 (см. фиг.3б), вследствие чего происходит автоматическое размыкание роторов 10 и 12 от статоров 1 и 3. При этом в камерах Д и С (см. фиг.7) газообменные каналы 20 совпадают с газообменными окнами 19 роторов 10 и 12, в результате чего происходит наполнение камер Д и С свежим зарядом воздуха, а через газовые клапаны 27 (или форсунки 28 при использовании дизельного топлива) производится подача топлива в камеры А и Б (см. фиг.8), под действием температуры сжатого воздуха происходит самовоспламенение топлива, в результате чего в камерах А и Б происходит процесс расширения газа, приводящий в движение роторы 10 и 12. В процессе расширения рабочих газов окружная скорость роторов 10 и 12 становится больше окружной скорости статоров 1 и 3, в результате чего стопорные ролики 15а и 15б (а также 16г и 16д) перекатываются в узкие участки выемок 14 и происходит самозаклинивание ротора 10 со статором 3 (а также ротора 12 со статором 1).At the moment of reaching the extreme point of convergence of the rotors 10 and 12, their peripheral speed is zero, the stators 1 and 3 continue to rotate under the action of inertia forces, and as a result, the lock rollers 15g and 15d, as well as 16a and 16b, are rolled out into the extended sections of the recesses 14 (see Fig.3b), as a result of which the rotors 10 and 12 are automatically opened from the stators 1 and 3. Moreover, in the chambers D and C (see Fig.7) the gas exchange channels 20 coincide with the gas exchange windows 19 of the rotors 10 and 12, as a result what happens filling chambers D and C with a fresh charge of air, and through gases e valves 27 (or nozzles 28 when using diesel fuel) fuel is supplied to chambers A and B (see Fig. 8), self-ignition of fuel occurs under the action of compressed air temperature, as a result of which gas expansion occurs in chambers A and B, driving the rotors 10 and 12. During the expansion of the working gases, the peripheral speed of the rotors 10 and 12 becomes greater than the peripheral speed of the stators 1 and 3, as a result of which the locking rollers 15a and 15b (as well as 16g and 16d) roll into narrow sections of the recesses 14 and self-stopping rotation of the rotor 10 with the stator 3 (as well as the rotor 12 with the stator 1).

В процессе дальнейшего движения ротора 10 против часовой стрелки и ротора 12 по часовой стрелке в камерах Д и С газообменные каналы 19 перекрываются, начинается процесс сжатия в данных камерах. При движении роторов 10 и 12 в указанных направлениях в камерах А и Б газообменные каналы 20 совпадут с газообменными окнами 19, в результате чего произойдет выпуск отработанных газов, аналогично их выпуску из камер С и Д на фиг.6. При дальнейшем движении роторов 10 и 12 газообменные каналы 20 перекроются, вследствие чего процесс выпуска завершится.During the further movement of the rotor 10 counterclockwise and the rotor 12 clockwise in the chambers D and C, the gas exchange channels 19 are closed, the compression process in these chambers begins. When the rotors 10 and 12 move in the indicated directions in the chambers A and B, the gas exchange channels 20 will coincide with the gas exchange windows 19, as a result of which the exhaust gases will be released, similar to their release from chambers C and D in Fig.6. With further movement of the rotors 10 and 12, the gas exchange channels 20 overlap, as a result of which the exhaust process will end.

В момент достижения роторами 10 и 12 крайней точки своего сближения мы получим позиции, аналогичные представленным на фиг.4. При этом их окружная скорость станет равна нулю, а статоры 1 и 3 под действием сил инерции будут продолжать вращаться. В результате этого стопорные ролики 15а и 15б (а также 16г и 16д) выкатятся в широкие участки выемок 14 и, как следствие, произойдет автоматическое размыкание роторов от статоров. При этом положение роторов 10 и 12 совпадет с их положением, представленным на фиг.4. В камерах А и Б газообменные каналы 20 снова совпадут с газообменными окнами 19, в результате чего произойдет их наполнение свежим зарядом воздуха, а через форсунки 22 в камеры С и Д будет произведена подача топлива и его воспламенение. Процессы, изображенные на фиг.5-7, снова повторятся. Таким образом возвратно-вращательное движение роторов 10 и 12 преобразуется во вращательное движение статоров 1 и 3.When the rotors 10 and 12 reach the extreme point of their rapprochement, we will get positions similar to those presented in Fig. 4. At the same time, their peripheral speed will become zero, and stators 1 and 3 will continue to rotate under the action of inertia forces. As a result of this, the locking rollers 15a and 15b (as well as 16g and 16d) will roll out into wide sections of the recesses 14 and, as a result, the rotors will automatically open from the stators. In this case, the position of the rotors 10 and 12 will coincide with their position shown in figure 4. In chambers A and B, the gas exchange channels 20 will again coincide with the gas exchange windows 19, as a result of which they will be filled with a fresh charge of air, and fuel will be supplied and ignited through the nozzles 22 to chambers C and D. The processes depicted in FIGS. 5-7 are repeated again. Thus, the rotational movement of the rotors 10 and 12 is converted into the rotational movement of the stators 1 and 3.

Заявляемый роторный двигатель изготавливается из деталей, изготавливаемых из алюминиевых сплавов путем их токарной обработки. Это позволяет изготавливать детали с высокой точностью. После токарной обработки все основные детали двигателя подвергаются поверхностному микродуговому оксидированию, что позволяет получать детали с уникальным комплексом физико-механических свойств, таких как высокая поверхностная твердость, низкий коэффициент трения, высокая износостойкость и коррозионная стойкость и т.п. Благодаря этому заявляемый двигатель не нуждается в традиционных способах смазки, когда смазка непрерывно вводится между трущимися поверхностями и требует наличия сальников, уплотнительных прокладок и т.п. Стабильность геометрических размеров основных деталей двигателя в процессе работы позволяет ему длительное время сохранять свои основные технические характеристики, такие как мощность, КПД, расход топлива и др. Благодаря указанной особенности эксплуатационные характеристики заявляемого двигателя существенно улучшаются.The inventive rotary engine is made of parts made of aluminum alloys by turning. This allows parts to be manufactured with high precision. After turning, all the main engine parts are subjected to surface microarc oxidation, which allows obtaining parts with a unique set of physico-mechanical properties, such as high surface hardness, low friction coefficient, high wear and corrosion resistance, etc. Due to this, the inventive engine does not need traditional methods of lubrication, when the lubricant is continuously introduced between the rubbing surfaces and requires the presence of seals, gaskets, etc. The stability of the geometric dimensions of the main parts of the engine during operation allows it to maintain its basic technical characteristics for a long time, such as power, efficiency, fuel consumption, etc. Thanks to this feature, the operational characteristics of the claimed engine are significantly improved.

Claims

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий системы запуска и газообмена, корпус с цилиндрической полостью, в которой с образованием камер переменного объема, соединенных с системой подачи топлива, расположены две пары поворотных лопастей, при этом одна пара поворотных лопастей установлена с возможностью вращения вокруг центральной оси, отличающийся тем, что корпус выполнен разрезным, состоящим из двух полуцилиндров - верхнего и нижнего статоров, установленных с возможностью вращения вокруг центральной оси, причем в каждом из статоров установлен дисковый ротор с закрепленными на нем двумя поворотными лопастями с фиксаторами вращения ротора относительно статора, при этом центральная ось двигателя зафиксирована относительно нижнего ротора, а внутри нее выполнены канал высокого давления подачи пускового воздуха и топливные каналы, соединяющие систему подачи топлива с дозаторами, подающими топливо в камеры переменного объема, которые через подвижную газообменную систему соединены с внешней средой.1. An internal combustion engine comprising start-up and gas exchange systems, a housing with a cylindrical cavity in which, with the formation of chambers of variable volume connected to the fuel supply system, two pairs of rotary blades are located, while one pair of rotary blades is mounted for rotation around a central axis characterized in that the housing is split, consisting of two half-cylinders - the upper and lower stators, mounted for rotation around a central axis, and in each of the stator a disk rotor is installed with two rotary blades mounted on it with rotor rotation locks relative to the stator, while the central axis of the engine is fixed relative to the lower rotor, and inside it there is a high-pressure channel for starting air supply and fuel channels connecting the fuel supply system with fuel dispensers into chambers of variable volume, which are connected through the mobile gas exchange system to the external environment.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что каждый из роторов представляет собой диск с двумя диаметрально расположенными поворотными лопастями с высотой, равной высоте камер переменного объема, при этом каждая поворотная лопасть выполнена в виде радиального сегмента кольца, на внешней закругленной стороне которого расположены друг под другом два фиксатора вращения, каждый из которых выполнен в виде подпружиненного, вертикально расположенного цилиндрического ролика, установленного в выемке на наружной поверхности поворотной лопасти, образующей со статором двигателя сужающийся радиальный зазор.2. The engine according to claim 1, characterized in that each of the rotors is a disk with two diametrically located rotary blades with a height equal to the height of the chambers of variable volume, each rotary blade made in the form of a radial segment of the ring, on the outer rounded side of which two rotation locks are located under each other, each of which is made in the form of a spring-loaded, vertically located cylindrical roller mounted in a recess on the outer surface of the rotary blade, azuyuschey motor with a stator groove tapering gap.

3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что подвижная газообменная система выполнена в виде двух газообменных каналов, соединяющих камеры переменного объема с внешней средой посредством расположенных в теле подвижно установленного относительно оси двигателя дискового ротора и ряда газообменных окон в коаксиально установленной на каждом из роторов цилиндрической перегородке, образующих внутреннюю цилиндрическую поверхность камер переменного объема, а также сквозных отверстий в основании верхнего статора.3. The engine according to claim 1, characterized in that the movable gas exchange system is made in the form of two gas exchange channels connecting the chambers of variable volume to the external environment by means of a disk rotor and a number of gas exchange windows mounted in the body movably mounted relative to the axis of the engine in a coaxially mounted on each of rotors of the cylindrical partition, forming the inner cylindrical surface of the chambers of variable volume, as well as through holes in the base of the upper stator.

4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что камеры переменного объема разделены на внутреннюю рабочую и внешнюю вспомогательную зоны коаксиально установленными друг над другом двумя кольцевыми перегородками, расположенными на каждом из роторов, при этом на поворотных лопастях противоположного ротора над кольцевой перегородкой выполнен кольцевой паз.4. The engine according to claim 1, characterized in that the chambers of variable volume are divided into internal working and external auxiliary zones by two annular partitions coaxially mounted on top of each other, located on each of the rotors, while on the rotary blades of the opposite rotor above the annular partition groove.

5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что система подачи топлива выполнена в виде двух топливных каналов, расположенных внутри центральной оси, каждый из которых посредством двух радиальных каналов в теле нижнего ротора соединен с двумя диаметрально противоположно расположенными форсунками или клапанами, установленными на поворотных лопастях нижнего ротора.5. The engine according to claim 1, characterized in that the fuel supply system is made in the form of two fuel channels located inside the central axis, each of which is connected through two radial channels in the body of the lower rotor to two diametrically opposed nozzles or valves mounted on rotary blades of the lower rotor.

6. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что система запуска двигателя выполнена в виде канала высокого давления пускового воздуха, выполненного в центральной оси, соединенного посредством двух радиальных каналов в теле нижнего ротора с двумя диаметрально противоположно расположенными газовыми клапанами, установленными на поворотных лопастях нижнего ротора.6. The engine according to claim 1, characterized in that the engine starting system is made in the form of a channel of high pressure starting air, made in the Central axis, connected by two radial channels in the body of the lower rotor with two diametrically opposed gas valves mounted on the rotary blades lower rotor.