RU2371593C1

RU2371593C1 - Internal combustion engine

Info

Publication number: RU2371593C1
Application number: RU2008106988/06A
Authority: RU
Inventors: Виктор Трофимович Доронин (RU); Виктор Трофимович Доронин
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2008-02-22
Publication date: 2009-10-27
Also published as: RU2008106988A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: internal combustion engine comprises housing, rotor-type piston pairs, intake valve, exhaust orifices, jet, spark plug, rotor-type position pickups and stops. Aforesaid piston pairs share one shaft mounted in one operating chamber to revolve thereon to periodically dividing operating chamber into four chambers. Every piston pair stays in symmetry with rotational axis. Intake valve and exhaust orifice communicate with working chamber formed between housing inner surface and shaft outer surface. Piston position pickups are fitted in pistons and on shaft. Piston position stops are fitted in pistons, housing and on shaft.

EFFECT: higher efficiency, specific output and reduced engine volume.

3 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания общего применения и может быть использовано в автомобильном моторостроении.The invention relates to internal combustion engines of general use and can be used in automotive motor industry.

Известен двухлопастной двигатель внутреннего сгорания, в основу работы которого положен принцип изменения рабочего объема между двумя лопастными роторами, вращающимися с переменной скоростью в одном направлении в рабочей полости. Компактность и высокая мощность двухлопастного двигателя внутреннего сгорания достигаются одновременной работой двух поверхностей лопасти в кольцевой рабочей камере и другим, отличным от поршневого двигателя, режимом работы. В двухлопастном двигателе внутреннего сгорания применяется четырехтактный цикл и используется механизм синхронизации роторных лопастей. Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус с перегородкой, разделяющей полость на первую и вторую рабочие полости, две поршневые лопасти, разделяющие первую рабочую полость на две камеры, и другие две поршневые лопасти, разделяющие вторую рабочую полость также на две камеры, впускной клапан и выпускное отверстие, форсунку и свечу зажигания. Корпус выполнен в виде цилиндра, установленного на оси с возможностью вращения оси относительно корпуса. Полость образована между внутренней поверхностью цилиндра и наружной поверхностью оси, рабочие полости выполнены тороидальной формы. Двигатель снабжен специальной электронной системой, в режиме реального времени отслеживающей процессы, протекающие в двигателе. Предполагается, что электронная система позволит точно подстраивать время открытия и закрытия клапанов. Система управления клапанами двигателя внутреннего сгорания существует в виде экспериментальной компьютерной модели. Предстоит создать программное обеспечение компьютеру автомобиля, чтобы реагировать на информацию, поступающую от датчиков двигателя. [Гридин В.В. Двухлопастной двигатель внутреннего сгорания (ДВС) общего применения роторно-лопастного типа / Независимый научно-технический портал. - Электрон, дан. - 10.01.2008. - Режим доступа: http://WWW.NTPO.COM - Загл. с экрана.].A two-bladed internal combustion engine is known, the operation of which is based on the principle of changing the working volume between two rotor blades rotating at a variable speed in one direction in the working cavity. The compactness and high power of a two-bladed internal combustion engine are achieved by the simultaneous operation of two surfaces of the blade in an annular working chamber and by a different operating mode other than a piston engine. In a two-bladed internal combustion engine, a four-cycle cycle is used and a rotor blade synchronization mechanism is used. The internal combustion engine comprises a housing with a partition separating the cavity into the first and second working cavities, two piston blades separating the first working cavity into two chambers, and the other two piston blades separating the second working cavity into two chambers, an inlet valve and an outlet nozzle and spark plug. The housing is made in the form of a cylinder mounted on an axis with the possibility of rotation of the axis relative to the housing. The cavity is formed between the inner surface of the cylinder and the outer surface of the axis, the working cavity is made of a toroidal shape. The engine is equipped with a special electronic system that real-time monitors the processes in the engine. It is assumed that the electronic system will allow you to fine-tune the valve opening and closing times. The valve control system of an internal combustion engine exists in the form of an experimental computer model. It is necessary to create software for a car computer to respond to information from engine sensors. [Gridin V.V. Two-bladed internal combustion engine (ICE) for general use of the rotor-blade type / Independent scientific and technical portal. - Electron, given. - January 10, 2008. - Access mode: http://WWW.NTPO.COM - Zagl. from the screen.].

Недостатками двухлопастного двигателя являются невысокий коэффициент полезного действия из-за затрат энергии на две рабочие полости; малая удельная мощность из-за большого объема в связи с необходимостью иметь две рабочие полости и необходимостью установления лопастных роторов в двух рабочих полостях; значительный вес, обусловленный большим объемом корпуса; низкая уравновешенность двигателя из-за несимметричности лопастных роторов относительно оси вращения.The disadvantages of a two-bladed engine are the low efficiency due to energy costs for two working cavities; low specific power due to the large volume due to the need to have two working cavities and the need to establish blade rotors in two working cavities; significant weight due to the large volume of the case; low balance of the engine due to the asymmetry of the blade rotors relative to the axis of rotation.

Прототипом к заявляемому изобретению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус, установленный на оси с возможностью вращения оси относительно корпуса, с образованием полости между внутренней поверхностью цилиндрического корпуса и наружной поверхностью оси, перегородку, роторные поршни, заслонки, перепускные коллекторы с клапанами, установленными в корпусе между рабочими полостями, форсунку и свечу зажигания. Полость корпуса разделена перегородкой на первую и вторую рабочие полости тороидальной формы. Каждая из заслонок установлена в прорези цилиндрического корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри своей рабочей полости для разделения и сообщения камер. Первым роторным поршнем, соединенным с осью, и заслонкой в выдвинутом положении первая рабочая полость разделена на камеру сгорания и выхлопную камеру. Вторым роторным поршнем, соединенным с осью, и другой заслонкой в выдвинутом положении вторая рабочая полость разделена на всасывающую камеру и компрессорную камеру. Каждая утопленная в прорези корпуса заслонка приводит к сообщению камер. Возвратно-поступательное перемещение заслонок внутри своих рабочих полостей должно быть обеспечено соответствующими приводными механизмами перемещения заслонок (патент RU 2260129 С2, МПК 7 F02B 53/08).The prototype of the claimed invention is an internal combustion engine containing a cylindrical housing mounted on an axis with the possibility of rotation of the axis relative to the housing, with the formation of a cavity between the inner surface of the cylindrical housing and the outer surface of the axis, a baffle, rotary pistons, dampers, bypass manifolds with valves installed in the housing between the working cavities, the nozzle and the spark plug. The body cavity is divided by a partition into the first and second working cavities of a toroidal shape. Each of the shutters is installed in the slots of the cylindrical body with the possibility of reciprocating movement inside its working cavity for separation and communication of cameras. The first rotary piston connected to the axis and the shutter in the extended position, the first working cavity is divided into a combustion chamber and an exhaust chamber. The second rotary piston connected to the axis and the other shutter in the extended position, the second working cavity is divided into a suction chamber and a compressor chamber. Each flap recessed in the slot in the housing leads to camera communication. The reciprocating movement of the shutters inside their working cavities must be provided by the appropriate drive mechanisms for moving the shutters (patent RU 2260129 C2, IPC 7 F02B 53/08).

Однако этот двигатель внутреннего сгорания не имеет достаточно высокого коэффициента полезного действия из-за затрат энергии на возвратно-поступательное перемещение заслонок; двигатель имеет невысокую удельную мощность из-за необходимости иметь объемистые перепускные коллекторы с клапанами, иметь заслонки, выполненные в виде пластин и совершающие возвратно-поступательные движения, а роторные поршни установлены в двух рабочих полостях. Кроме того, двигатель имеет значительный вес, обусловленный использованием заслонок с приводным механизмом их перемещения, и низкую уравновешенность двигателя из-за несимметричности расположения заслонок и роторных поршней относительно оси вращения.However, this internal combustion engine does not have a sufficiently high efficiency due to energy costs for reciprocating movement of the shutters; the engine has a low specific power due to the need to have voluminous bypass manifolds with valves, to have valves made in the form of plates and making reciprocating movements, and rotary pistons are installed in two working cavities. In addition, the engine has a significant weight due to the use of dampers with a drive mechanism for their movement, and low balance of the engine due to the asymmetric arrangement of the dampers and rotor pistons relative to the axis of rotation.

Задачей изобретения является повышение коэффициента полезного действия, удельной мощности двигателя внутреннего сгорания и снижение веса двигателя.The objective of the invention is to increase the efficiency, specific power of the internal combustion engine and reducing the weight of the engine.

Поставленная цель достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус, установленный на оси с возможностью вращения оси относительно корпуса, с образованием рабочей полости между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью оси, роторные поршни и заслонки для разделения полости на рабочие камеры, впускной клапан, выпускное отверстие, форсунку и свечу зажигания, заслонки и роторные поршни выполнены в виде роторных пар поршней, каждая роторная пара поршней симметрична относительно оси вращения, все роторные пары поршней установлены в одной рабочей полости на общей оси с возможностями вращения относительно оси, периодического соединения с осью, периодического соединения с корпусом и разделения рабочей полости на четыре рабочие камеры, впускной клапан и выпускное отверстие связаны с одной рабочей полостью, причем двигатель дополнительно снабжен датчиками положения роторных пар поршней, установленными в корпусе, в роторных парах поршней и в оси, и фиксаторами положения роторных пар поршней, установленными в роторных парах поршней, в корпусе и в оси.This goal is achieved by the fact that in an internal combustion engine containing a housing mounted on an axis with the possibility of rotation of the axis relative to the housing, with the formation of a working cavity between the inner surface of the housing and the outer surface of the axis, rotary pistons and shutters for separating the cavity into working chambers, an intake valve , outlet, nozzle and spark plug, shutters and rotary pistons are made in the form of rotary pairs of pistons, each rotary pair of pistons is symmetrical about the axis of rotation, all are rotary The second pair of pistons are mounted in one working cavity on a common axis with rotation possibilities about the axis, periodic connection with the axis, periodic connection with the housing and separation of the working cavity into four working chambers, the inlet valve and the outlet are connected to one working cavity, and the engine is additionally equipped with position sensors of rotor pairs of pistons installed in the housing, in rotor pairs of pistons and in the axis, and position detectors of rotor pairs of pistons installed in rotor pairs of pistons, in the body all and in the axis.

Повышение коэффициента полезного действия получено вследствие исключения затрат энергии на рабочую полость, поскольку заслонки и роторные поршни выполнены в виде роторных пар поршней, каждая роторная пара поршней симметрична относительно оси вращения, все роторные пары поршней установлены в одной рабочей полости на общей оси с возможностями вращения относительно оси, периодического соединения с осью, периодического соединения с корпусом и разделения рабочей полости на четыре рабочие камеры, впускной клапан и выпускное отверстие связаны с одной рабочей полостью, что приводит к отсутствию необходимости иметь вторую рабочую полость и перегородку.The increase in efficiency was obtained due to the exclusion of energy costs for the working cavity, since the shutters and rotary pistons are made in the form of rotary pairs of pistons, each rotary pair of pistons is symmetrical about the axis of rotation, all rotor pairs of pistons are installed in one working cavity on a common axis with rotation possibilities relative to axis, periodic connection with the axis, periodic connection with the housing and the separation of the working cavity into four working chambers, the inlet valve and the outlet anes one working chamber, resulting in no need for a second working chamber and a septum.

Повышение удельной мощности достигнуто вследствие исключения затрат энергии на рабочую полость, поскольку заслонки и роторные поршни выполнены в виде роторных пар поршней, каждая роторная пара поршней симметрична относительно оси вращения, все роторные пары поршней установлены в одной рабочей полости на общей оси с возможностями вращения относительно оси, периодического соединения с осью, периодического соединения с корпусом и разделения рабочей полости на четыре рабочие камеры, впускной клапан и выпускное отверстие связаны с одной рабочей полостью, что приводит к отсутствию необходимости иметь вторую рабочую полость и перегородку, т.е. к отсутствию необходимости иметь большой объем и избыточный вес. Причем двигатель дополнительно снабжен датчиками положения роторных пар поршней, установленными в корпусе, роторных парах поршней и в оси, и фиксаторами положения роторных пар поршней, установленными в роторных парах поршней, в корпусе и в оси, что приводит к более экономичной работе двигателя.The increase in specific power was achieved due to the exclusion of energy costs for the working cavity, since the shutters and rotary pistons are made in the form of rotary pairs of pistons, each rotary pair of pistons is symmetrical about the axis of rotation, all rotor pairs of pistons are installed in one working cavity on a common axis with rotation possibilities about the axis , periodic connection with the axis, periodic connection with the housing and the separation of the working cavity into four working chambers, the inlet valve and the outlet are connected with one Static preparation cavity, resulting in no need for a second working chamber and a septum, i.e. to the lack of the need to have a large volume and overweight. Moreover, the engine is additionally equipped with position sensors for rotary pairs of pistons installed in the housing, rotary pairs of pistons and in the axis, and position detectors for rotary pairs of pistons installed in rotary pairs of pistons, in the housing and in the axis, which leads to more economical operation of the engine.

Снижение веса достигнуто вследствие того, что в двигателе заслонки выполнены в виде роторных поршней, все роторные поршни выполнены в виде роторных пар поршней, все роторные пары поршней установлены в одной рабочей полости на общей оси, что приводит к отсутствию необходимости иметь вторую рабочую полость и перегородку.The weight reduction was achieved due to the fact that in the engine the shutters are made in the form of rotary pistons, all rotary pistons are made in the form of rotary pairs of pistons, all rotary pairs of pistons are installed in one working cavity on a common axis, which leads to the absence of the need for a second working cavity and a baffle .

Высокая уравновешенность двигателя достигнута путем выполнения заслонок и роторных поршней в виде роторных пар поршней, когда каждая роторная пара поршней симметрична относительно оси вращения, все роторные пары поршней установлены в одной рабочей полости на общей оси.High engine balance is achieved by making dampers and rotary pistons in the form of rotary pairs of pistons, when each rotary pair of pistons is symmetrical about the axis of rotation, all rotary pairs of pistons are installed in one working cavity on a common axis.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен двигатель внутреннего сгорания, на фиг 2 - сечение А-А фиг.1, на фиг.3 - схема расположения роторных пар поршней на оси, датчиков положения роторных пар поршней и фиксаторов положения роторных пар поршней.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows an internal combustion engine, Fig. 2 is a section A-A of Fig. 1, Fig. 3 is an arrangement of rotor pairs of pistons on an axis, position sensors of rotor pairs of pistons and clamps of position of rotor pairs of pistons .

Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, ось 2, поршни 3, 4, 5, 6 и заслонки, выполненные в виде роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6. Корпус 1 выполнен цилиндрическим, установлен на оси 2, имеющей возможность вращения относительно корпуса 1. Между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью оси 2 образована рабочая полость. Полость между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью оси 2 разделена роторными парами поршней 3, 5 и 4, 6 на всасывающую камеру 7, компрессорную камеру 8, камеру 9 сгорания и выхлопную камеру 10. Двигатель также содержит впускной клапан 11, выпускное отверстие 12, форсунку 13, свечу 14 зажигания, фиксаторы 15, 16 положения роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6 и датчики 17, 18 положения роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6. Роторная пара поршней 3, 5 установлена с возможностью жесткого соединения с корпусом 1 или жесткого соединения с осью 2 с помощью фиксатора 15 положения роторной пары поршней 3, 5 по сигналу от датчика 17 положения роторной пары поршней 3, 5 или от датчика 18 положения роторной пары поршней 4, 6. Роторная пара поршней 4, 6 установлена с возможностью жесткого соединения с осью 2 или с корпусом 1 с помощью фиксатора 16 положения роторной пары поршней 4, 6 по сигналу от датчика 18 положения роторной пары поршней 4, 6 или по сигналу от датчика 17 положения роторной пары поршней 3, 5. Эти фиксаторы 15, 16 положения роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6 могут быть как механическими, так и электромагнитными. При этом всасывающая камера 7 снабжена впускным клапаном 11, выхлопная камера 10 снабжена выпускным отверстием 12, камера 9 сгорания снабжена форсункой 13 и свечой 14 зажигания. Роторные пары поршней 3, 5 и 4, 6 установлены на оси 2 с возможностью вращения любой роторной пары поршней 3, 5 и 4, 6 относительно оси 2 и с возможностью вращения любой роторной пары поршней 3, 5 и 4, 6 вместе с осью 2. Роторные пары поршней 3, 5 и 4, 6 установлены на оси 2 с возможностью вращения обеих роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6 вместе с осью 2 с помощью фиксаторов 15, 16 положения роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6. Роторные пары поршней 3, 5 и 4, 6 установлены на оси 2 с возможностью одновременного вращения обеих роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6 относительно оси 2. Роторные пары поршней 3, 5 и 4, 6 разделяют рабочую полость на всасывающую камеру 7, компрессорную камеру 8, камеру 9 сгорания и выхлопную камеру 10. Фиксатор 15 положения роторной пары поршней 3, 5 и датчик 17 положения роторной пары поршней 3, 5 установлены в роторной паре поршней 3, 5 вблизи корпуса 1 и оси 2. Фиксатор 16 положения роторной пары поршней 4, 6 и датчик 18 положения роторной пары поршней 4, 6 установлены в роторной паре поршней 4, 6 вблизи корпуса 1 и оси 2. Фиксаторы 15, 16 положения роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6 и датчики 17, 18 положения роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6 могут быть расположены также в оси 2 и в корпусе 1.The internal combustion engine comprises a housing 1, an axis 2, pistons 3, 4, 5, 6, and shutters made in the form of rotary pairs of pistons 3, 5, and 4, 6. The housing 1 is cylindrical, mounted on an axis 2 having rotation with respect to the housing 1. Between the inner surface of the housing 1 and the outer surface of the axis 2, a working cavity is formed. The cavity between the inner surface of the housing 1 and the outer surface of the axis 2 is divided by rotary pairs of pistons 3, 5 and 4, 6 into a suction chamber 7, a compressor chamber 8, a combustion chamber 9 and an exhaust chamber 10. The engine also includes an inlet valve 11, an outlet 12, the nozzle 13, the spark plug 14, the latches 15, 16 of the position of the rotor pairs of the pistons 3, 5 and 4, 6 and the sensors 17, 18 of the position of the rotor pairs of the pistons 3, 5 and 4, 6. The rotor pair of the pistons 3, 5 is mounted with a rigid connection with housing 1 or rigid connection to axis 2 using RA 15 of the position of the rotary pair of pistons 3, 5 by a signal from the sensor 17 of the position of the rotary pair of pistons 3, 5 or from the sensor 18 of the position of the rotary pair of pistons 4, 6. The rotary pair of pistons 4, 6 is mounted with the possibility of rigid connection with the axis 2 or with the housing 1 using the lock 16 of the position of the rotor pair of pistons 4, 6 by a signal from the sensor 18 of the position of the rotary pair of pistons 4, 6 or by the signal from the sensor 17 of the position of the rotary pair of pistons 3, 5. These latches 15, 16 of the position of the rotary pair of pistons 3, 5 and 4, 6 can be either mechanical or electromagnetic. In this case, the suction chamber 7 is provided with an inlet valve 11, the exhaust chamber 10 is provided with an outlet 12, the combustion chamber 9 is equipped with a nozzle 13 and a spark plug 14. Rotary pairs of pistons 3, 5 and 4, 6 are mounted on axis 2 with the possibility of rotation of any rotary pair of pistons 3, 5 and 4, 6 relative to axis 2 and with the possibility of rotation of any rotary pair of pistons 3, 5 and 4, 6 together with axis 2 The rotor pairs of the pistons 3, 5 and 4, 6 are mounted on the axis 2 with the possibility of rotation of both rotor pairs of the pistons 3, 5 and 4, 6 together with the axis 2 using the clamps 15, 16 of the position of the rotor pairs of the pistons 3, 5 and 4, 6 Rotary pairs of pistons 3, 5 and 4, 6 are mounted on axis 2 with the possibility of simultaneous rotation of both rotary pairs of pistons 3, 5 and 4, 6 relative to axis 2. Rotary pairs of pistons 3, 5 and 4, 6 divide the working cavity into a suction chamber 7, a compressor chamber 8, a combustion chamber 9 and an exhaust chamber 10. The latch 15 of the position of the rotor pair of pistons 3, 5 and the position sensor 17 of the rotor pair of pistons 3, 5 are installed in rotary pair of pistons 3, 5 near the housing 1 and axis 2. The latch 16 of the position of the rotary pair of pistons 4, 6 and the sensor 18 of the position of the rotary pair of pistons 4, 6 are installed in the rotary pair of pistons 4, 6 near the housing 1 and axis 2. The latches 15, 16 positions of rotor pairs of pistons 3, 5 and 4, 6 and sensors 17, 18 positions of rotor pairs of pistons 3, 5 and 4, 6 can also be located in the axis 2 and in the housing 1.

При этом роторная пара поршней 3, 5 выполнена с возможностью жесткого соединения с корпусом 1 с помощью фиксатора 15 положения роторной пары поршней 3, 5 по электрическому сигналу от датчика 17 положения роторной пары поршней 3, 5. Роторная пара поршней 3, 5 выполнена с возможностью снятия фиксации роторной пары поршней 3, 5 относительно корпуса 1 и последующего жесткого соединения с осью 2 с помощью фиксатора 15 положения роторной пары поршней 3, 5 по электрическому сигналу от датчика 18 положения роторной пары поршней 4, 6 относительно корпуса 1. Роторная пара поршней 4, 6 выполнена с возможностью жесткого соединения с корпусом 1 с помощью фиксатора 16 положения роторной пары поршней 4, 6 по электрическому сигналу от датчика 18 положения роторной пары поршней 4, 6. Роторная пара поршней 4, 6 выполнена с возможностью снятия фиксации роторной пары поршней 4, 6 относительно корпуса 1 и последующего жесткого соединения с осью 2 с помощью фиксатора 16 положения роторной пары поршней 4, 6 по электрическому сигналу от датчика 17 положения роторной пары поршней 3, 5. Все роторные поршни 3, 4, 5, 6 выполнены в виде роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6, каждая роторная пара поршней 3, 5 и 4, 6 симметрична относительно оси вращения, все роторные пары поршней 3, 5 и 4, 6 установлены в одной рабочей полости на общей оси 2 с возможностями вращения относительно оси 2, периодического соединения с осью 2, периодического соединения с корпусом 1 и разделения рабочей полости на четыре рабочие камеры 7, 8, 9, 10, впускной клапан 11 и выпускное отверстие 12 связаны с одной рабочей полостью.In this case, the rotor pair of pistons 3, 5 is made with the possibility of rigid connection with the housing 1 using the latch 15 of the position of the rotor pair of pistons 3, 5 by an electric signal from the sensor 17 of the position of the rotor pair of pistons 3, 5. The rotary pair of pistons 3, 5 is made with the possibility removing the fixation of the rotor pair of pistons 3, 5 relative to the housing 1 and the subsequent rigid connection with the axis 2 using the latch 15 of the position of the rotor pair of pistons 3, 5 by an electric signal from the sensor 18 of the position of the rotor pair of pistons 4, 6 relative to the housing 1. Rotor the second pair of pistons 4, 6 is made with the possibility of rigid connection with the housing 1 using the lock 16 of the position of the rotor pair of pistons 4, 6 by an electrical signal from the sensor 18 of the position of the rotor pair of pistons 4, 6. The rotary pair of pistons 4, 6 is made with the possibility of releasing the fixation rotary pair of pistons 4, 6 relative to the housing 1 and the subsequent rigid connection with the axis 2 using the lock 16 of the position of the rotary pair of pistons 4, 6 by an electric signal from the sensor 17 of the position of the rotary pair of pistons 3, 5. All rotary pistons 3, 4, 5, 6 are made in the form of p torus pairs of pistons 3, 5 and 4, 6, each rotor pair of pistons 3, 5 and 4, 6 is symmetrical about the axis of rotation, all rotor pairs of pistons 3, 5 and 4, 6 are installed in one working cavity on a common axis 2 with rotation capabilities relative to the axis 2, the periodic connection with the axis 2, the periodic connection with the housing 1 and the separation of the working cavity into four working chambers 7, 8, 9, 10, the inlet valve 11 and the outlet 12 are connected with one working cavity.

Принято, что на фиг.1 направление вращения роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6 осуществляется по часовой стрелке.It is accepted that in figure 1 the direction of rotation of the rotor pairs of the pistons 3, 5 and 4, 6 is carried out clockwise.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.The internal combustion engine operates as follows.

Используется четырехтактный цикл: всасывание; сжатие; горение и расширение; выхлоп. Рабочая полость используется одновременно на впуск воздуха через впускной клапан 11 во всасывающую камеру 7, на сжатие находящегося в компрессорной камере 8 воздуха, на горение и расширение топливной смеси в камере 9 сгорания и на вытеснение ранее отработанных газов из выхлопной камеры 10 через выпускное отверстие 12. Описание ведется здесь по статическому состоянию составляющих двигателя внутреннего сгорания, изображенного на фиг.1, а также на фиг.2 и 3.The four-cycle cycle is used: absorption; compression; burning and expansion; exhaust. The working cavity is used simultaneously at the air inlet through the inlet valve 11 to the suction chamber 7, to compress the air in the compressor chamber 8, to burn and expand the fuel mixture in the combustion chamber 9, and to expel previously exhausted gases from the exhaust chamber 10 through the outlet 12. The description is carried out here on the static state of the components of the internal combustion engine depicted in figure 1, as well as in figure 2 and 3.

Такт всасывания. При всасывании через впускной клапан 11 во всасывающую камеру 7, расположенную между поршнями 4 и 3 роторных пар поршней 4, 6 и 3, 5, поступает воздух из атмосферы. Всасывание осуществляется во время кругового движения роторной пары поршней 3, 5 снятой с фиксации относительно корпуса 1 и сразу же фиксированной на оси 2 с помощью фиксатора 15 положения роторной пары поршней 3, 5 по сигналу от датчика 18 положения роторной пары поршней 4, 6. Всасывание осуществляется при фиксированной относительно корпуса 1 роторной паре поршней 4, 6 с помощью фиксатора 16 положения роторной пары поршней 4, 6 по сигналу от датчика 18 положения роторной пары поршней 4, 6.Suction stroke. When sucking through the inlet valve 11, air from the atmosphere enters the suction chamber 7 located between the pistons 4 and 3 of the rotor pairs of the pistons 4, 6 and 3, 5. The suction is carried out during the circular motion of the rotor pair of pistons 3, 5 removed from the fixation relative to the housing 1 and immediately fixed on the axis 2 using the latch 15 of the position of the rotor pair of pistons 3, 5 by the signal from the sensor 18 of the position of the rotor pair of pistons 4, 6. Suction is carried out when the rotary pair of pistons 4, 6 is fixed relative to the housing 1 with the help of the lock 16 of the position of the rotor pair of pistons 4, 6 by a signal from the sensor 18 of the position of the rotor pair of pistons 4, 6.

Такт сжатия. В компрессорной камере 8, расположенной между поршнем 3 роторной пары поршней 3, 5 и поршнем 6 роторной пары поршней 4, 6, присутствует ранее втянутый воздух. Воздух сжимается с помощью поршня 3, движущегося по кругу в составе роторной пары поршней 3, 5. Роторная пара поршней 3, 5 ранее была фиксирована относительно оси 2 с помощью фиксатора 15 положения роторной пары поршней 3, 5 при фиксированной относительно корпуса 1 роторной паре поршней 4, 6 с помощью фиксатора 16 положения роторной пары поршней 4, 6. Повышая давление воздуха в компрессорной камере 8, поршень 3 роторной пары поршней 3, 5 удаляется от поршня 4 роторной пары поршней 4, 6 и в результате вращения приближается к поршню 6 роторной пары поршней 4, 6. По сигналу от датчика 17 положения роторной пары поршней 3, 5 относительно корпуса 1 с помощью фиксатора 16 положения роторной пары поршней 4, 6 роторная пара поршней 4, 6 снимается с фиксации относительно корпуса 1 и сразу же фиксируется относительно оси 2. Далее роторная пара поршней 4, 6 вращается вместе с осью 2 и роторной парой поршней 3,5, оставляя роторной паре поршней 3, 4 место прежней фиксации роторной пары поршней 4, 6 относительно корпуса 1. Когда поршень 6 роторной пары поршней 4, 6 проходит мимо свечи 14 зажигания и мимо форсунки 13, тогда роторная пара поршней 3, 5 с помощью фиксатора 15 снимается с фиксации относительно оси 2. После этого роторная пара поршней 3, 5 сразу фиксируется относительно корпуса 1 на месте прежней фиксации роторной пары поршней 4, 6 относительно корпуса 1. К этому времени воздух в компрессорной камере 8 находится между фиксированным относительно корпуса 1 поршнем 3 роторной пары поршней 3, 5 и движущимся поршнем 4 роторной пары поршней 4, 6, поэтому компрессорная камера 8 является подготовленной к выполнению последующего такта сжатия.Compression stroke In the compressor chamber 8, located between the piston 3 of the rotor pair of pistons 3, 5 and the piston 6 of the rotor pair of pistons 4, 6, previously drawn air is present. The air is compressed by means of a piston 3, moving in a circle as a part of the rotor pair of pistons 3, 5. The rotor pair of pistons 3, 5 was previously fixed relative to axis 2 using the latch 15 of the position of the rotor pair of pistons 3, 5 with the rotor pair of pistons fixed relative to the housing 1 4, 6 using the lock 16 of the position of the rotor pair of pistons 4, 6. By increasing the air pressure in the compressor chamber 8, the piston 3 of the rotor pair of pistons 3, 5 is removed from the piston 4 of the rotor pair of pistons 4, 6 and as a result of rotation approaches the piston 6 of the rotor pairs of pistons 4, 6. According to the signal from the sensor 17 of the position of the rotor pair of pistons 3, 5 relative to the housing 1 using the latch 16 of the position of the rotor pair of pistons 4, 6, the rotor pair of pistons 4, 6 is removed from the fixing relative to the housing 1 and is immediately fixed relative to the axis 2. Next, the rotary pair of pistons 4, 6 rotates together with the axis 2 and the rotor pair of pistons 3,5, leaving the rotor pair of pistons 3, 4 the place of the previous fixation of the rotor pair of pistons 4, 6 relative to the housing 1. When the piston 6 of the rotor pair of pistons 4, 6 passes by the spark plug 14 and past nozzle 13, then rotor I, the pair of pistons 3, 5 with the help of the clamp 15 is removed from fixing relative to the axis 2. After that, the rotary pair of pistons 3, 5 is immediately fixed relative to the housing 1 in place of the previous fixation of the rotor pair of pistons 4, 6 relative to the housing 1. By this time, the air in the compressor the chamber 8 is located between the piston 3 of the rotor pair of pistons 3, 5 fixed relative to the housing 1 and the moving piston 4 of the rotor pair of pistons 4, 6, therefore, the compressor chamber 8 is prepared for the subsequent compression stroke.

Такт горения и расширения. Сжатый воздух используется в камере 9 сгорания в такте горения и расширения. Такт горения и расширения начинается практически одновременно с выполнением трех других тактов, всасывания, сжатия и выхлопа, поэтому описание работы ведется здесь по статическому состоянию составляющих двигателя внутреннего сгорания, изображенного на фиг.1, а также на фиг.2 и 3. Поршень 5 в составе роторной пары поршней 3, 5 заранее снят с фиксации относительно корпуса 1 с помощью фиксатора 15 роторной пары поршней 3, 5, по сигналу от датчика 18 положения роторной пары поршней 4, 6. После снятия фиксации относительно корпуса 1 сразу же поршень 5 в составе роторной пары поршней 3, 5 был фиксирован относительно оси 2. В камеру 9 сгорания впрыскивается топливная смесь через форсунку 13 и поджигается свечой 14 зажигания. В результате горения и расширения топливной смеси в камере 9 сгорания давление газов на поршень 5 приводит роторную пару поршней 3, 5 во вращательное движение, а вместе с роторной парой поршней 3, 5 приводится в движение ось 2. Поршень 5 в составе роторной пары поршней 3, 5 вращается при фиксированном положении поршня 4 и в целом роторной пары поршней 4, 6 относительно корпуса 1. Поршень 5 роторной пары поршней 3, 5 при вращении роторной пары поршней 3, 5 удаляется от поршня 6 роторной пары поршней 4, 6 и приближается к поршню 4 роторной пары поршней 4, 6. По сигналу от датчика 17 положения движущейся роторной пары поршней 3, 5 с помощью фиксатора 16 положения роторной пары поршней 4, 6 роторная пара поршней 4, 6 снимается с фиксации относительно корпуса 1 и фиксируется относительно оси 2. Поршень 4 роторной пары поршней 4, 6 вращается с осью 2 и с поршнем 5 роторной пары поршней 3, 5. Поршень 4 оставляет поршню 5 роторной пары поршней 3, 5 место прежней фиксации поршня 4 роторной пары поршней 4, 6 относительно корпуса 1 для фиксации положения поршня 5 роторной пары поршней 3, 5 относительно корпуса 1. После прохождения поршнем 5 пути около выпускного отверстия 12 сразу же поршень 5 в составе роторной пары поршней 3, 5 освобождается от фиксации относительно оси 2 и фиксируется относительно корпуса 1. Поршень 5 роторной пары поршней 3, 5 фиксируется относительно корпуса 1 с помощью фиксатора 15 положения роторной пары поршней 3, 5 на месте прежней фиксации поршня 4 роторной пары поршней 4, 6 относительно корпуса 1. Поршень 4 в составе роторной пары поршней 4, 6 с осью 2 далее продолжают круговое движение без роторной пары поршней 5, 3, впускной клапан 11 открывается, выпускное отверстие 12 открыто. К моменту открытия впускного клапана 11 и выпускного отверстия 12 камера 9 сгорания и выхлопная камера 10 вернулись в изначальное состояние. За один оборот роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6 в камере 9 сгорания четыре раза осуществляется такт горения и расширения. Одновременно с тактом горения и расширения в камере 9 сгорания осуществляется в выхлопной камере 10 такт выхлопа.Combustion and expansion. Compressed air is used in the combustion chamber 9 in a combustion and expansion stroke. The cycle of combustion and expansion begins almost simultaneously with the execution of three other cycles, suction, compression and exhaust, therefore, a description of the work is carried out here on the static state of the components of the internal combustion engine depicted in figure 1, as well as in figure 2 and 3. The piston 5 in the composition of the rotor pair of pistons 3, 5 previously removed from fixation relative to the housing 1 using the latch 15 of the rotor pair of pistons 3, 5, according to the signal from the sensor 18 of the position of the rotary pair of pistons 4, 6. After removing the fixation relative to the housing 1 immediately piston 5 in When the rotor pair of the pistons 3, 5 was fixed relative to the axis 2. The fuel mixture is injected into the combustion chamber 9 through the nozzle 13 and ignited by the spark plug 14. As a result of combustion and expansion of the fuel mixture in the combustion chamber 9, the gas pressure on the piston 5 causes the rotary pair of pistons 3, 5 to rotate, and together with the rotary pair of pistons 3, 5, the axis 2 is driven. Piston 5 as part of the rotary pair of pistons 3 , 5 rotates at a fixed position of the piston 4 and, in general, of the rotary pair of pistons 4, 6 relative to the housing 1. The piston 5 of the rotary pair of pistons 3, 5 moves away from the piston 6 of the rotor pair of pistons 4, 6 and rotates toward the piston 6 piston 4 of the rotor pair of pistons 4, 6. With I drove from the sensor 17 of the position of the moving rotary pair of pistons 3, 5 using the lock 16 of the position of the rotary pair of pistons 4, 6 the rotary pair of pistons 4, 6 is removed from the fixing relative to the housing 1 and is fixed relative to the axis 2. The piston 4 of the rotary pair of pistons 4, 6 rotates with the axis 2 and with the piston 5 of the rotor pair of pistons 3, 5. The piston 4 leaves the piston 5 of the rotor pair of pistons 3, 5 the place of the previous fixation of the piston 4 of the rotor pair of pistons 4, 6 relative to the housing 1 for fixing the position of the piston 5 of the rotor pair of pistons 3, 5 relative to the housing 1. After passed I piston 5 of the path near the outlet 12 immediately the piston 5 as part of the rotary pair of pistons 3, 5 is released from fixing relative to the axis 2 and is fixed relative to the housing 1. The piston 5 of the rotary pair of pistons 3, 5 is fixed relative to the housing 1 using the latch 15 of the rotary position a pair of pistons 3, 5 in place of the previous fixation of the piston 4 of the rotary pair of pistons 4, 6 relative to the housing 1. The piston 4 as part of the rotary pair of pistons 4, 6 with the axis 2 then continue circular motion without a rotary pair of pistons 5, 3, the intake valve 11 opens , graduation a hole 12 is open. By the time of opening the inlet valve 11 and the outlet 12, the combustion chamber 9 and the exhaust chamber 10 returned to their original state. For one revolution of the rotor pairs of the pistons 3, 5 and 4, 6 in the combustion chamber 9 four times the cycle of combustion and expansion. Simultaneously with the combustion and expansion stroke in the combustion chamber 9 is carried out in the exhaust chamber 10 exhaust cycle.

Такт выхлопа. Одновременно с тактами всасывания, сжатия и с тактом горения и расширения осуществлялся такт выхлопа. В выхлопной камере 10 имеются отработанные газы, которые вытесняются из выхлопной камеры 10 поршнем 5 роторной пары поршней 3, 5 через выпускное отверстие 12. Поршень 5 подходит к неподвижному поршню 4. Роторная пара поршней 4, 6 по сигналу от датчика 17 положения роторной пары поршней 3, 5 с помощью фиксатора 16 положения роторной пары поршней 4, 6 снимается с фиксации относительно корпуса 1 и фиксируется относительно оси 2. Роторная пара поршней 4, 6 начинает вращение. После прохождения поршнем 5 пути около выпускного отверстия 12 поршень 5 в составе роторной пары поршней 3, 5 освобождается от фиксации относительно оси 2. Поршень 5 роторной пары поршней 3, 5 фиксируется относительно корпуса 1 на месте прежней фиксации поршня 4 роторной пары поршней 4, 6 относительно корпуса 1. Фиксация поршня 5 осуществляется фиксатором 15 положения роторной пары поршней 3, 5 по сигналу от датчика 17 положения роторной пары поршней 3, 5 относительно корпуса 1. Выхлопная камера 10 готова к повторению такта выхлопа. Следующий такт выхлопа завершится тем, что на месте поршня 5 будет фиксирован относительно корпуса 1 поршень 6 фиксатором 16 положения роторной пары поршней 4, 6 по сигналу от датчика 18 положения роторной пары поршней 4, 6. Выхлопная камера 10 будет снова готова к повторению такта выхлопа, а двигатель внутреннего сгорания готов к повторению четырехтактного цикла работы. За один оборот роторных пар поршней 3, 5 и 4, 6 в рабочей полости двигателя четыре раза осуществляется четырехтактный цикл работы.Exhaust cycle At the same time as the intake, compression, and combustion and expansion cycles, the exhaust cycle was carried out. In the exhaust chamber 10 there are exhaust gases that are displaced from the exhaust chamber 10 by the piston 5 of the rotor pair of pistons 3, 5 through the exhaust hole 12. The piston 5 approaches the stationary piston 4. The rotary pair of pistons 4, 6 by a signal from the sensor 17 of the position of the rotary pair of pistons 3, 5 with the help of the lock 16 of the position of the rotor pair of pistons 4, 6 is removed from the fixation relative to the housing 1 and is fixed relative to the axis 2. The rotary pair of pistons 4, 6 starts rotation. After the piston 5 passes the path near the outlet 12, the piston 5 as part of the rotary pair of pistons 3, 5 is released from fixing relative to the axis 2. The piston 5 of the rotary pair of pistons 3, 5 is fixed relative to the housing 1 in place of the previous fixation of the piston 4 of the rotary pair of pistons 4, 6 relative to the housing 1. The piston 5 is fixed by the latch 15 of the position of the rotor pair of pistons 3, 5 by a signal from the sensor 17 of the position of the rotor pair of pistons 3, 5 relative to the housing 1. The exhaust chamber 10 is ready for a repetition of the exhaust cycle. The next exhaust stroke will end in that in place of the piston 5 the piston 6 will be fixed relative to the housing 1 by the latch 16 of the position of the rotor pair of pistons 4, 6 at the signal from the sensor 18 of the position of the rotary pair of pistons 4, 6. The exhaust chamber 10 will again be ready to repeat the exhaust cycle and the internal combustion engine is ready to repeat the four-cycle cycle. For one revolution of the rotor pairs of the pistons 3, 5 and 4, 6 in the working cavity of the engine four times a four-cycle cycle of work.

Двигатель внутреннего сгорания имеет следующие преимущества.An internal combustion engine has the following advantages.

Повышение коэффициента полезного действия получено вследствие исключения затрат энергии на рабочую полость, поскольку отсутствует необходимость иметь вторую рабочую полость и перегородку.The increase in efficiency was obtained due to the exclusion of energy costs for the working cavity, since there is no need to have a second working cavity and a partition.

Повышение удельной мощности достигнуто вследствие исключения затрат энергии на рабочую полость и уменьшения за счет этого объема и веса. Причем двигатель подготовлен к более экономичной работе двигателя.The increase in specific power was achieved due to the exclusion of energy costs for the working cavity and the reduction due to this volume and weight. Moreover, the engine is prepared for more economical operation of the engine.

Высокая уравновешенность двигателя достигнута вследствие выполнения заслонок и роторных поршней в виде роторных пар поршней, когда каждая роторная пара поршней симметрична относительно оси вращения и все роторные пары поршней установлены в одной рабочей полости и на общей оси.High engine balance is achieved due to the design of dampers and rotary pistons in the form of rotary pairs of pistons, when each rotary pair of pistons is symmetrical about the axis of rotation and all rotary pairs of pistons are installed in one working cavity and on a common axis.

Claims

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, роторные пары поршней, установленные в одной рабочей полости на общей оси с возможностями вращения относительно оси, периодического соединения с осью и разделения рабочей полости на четыре рабочие камеры, выпускное отверстие, свечу зажигания и фиксаторы положения роторных пар поршней, отличающийся тем, что рабочая полость образована между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью оси, двигатель включает впускной клапан и форсунку, каждая роторная пара поршней симметрична относительно оси вращения, все роторные пары поршней установлены с возможностью периодического соединения с корпусом, впускной клапан и выпускное отверстие связаны с одной рабочей полостью, причем двигатель дополнительно снабжен датчиками положения роторных пар поршней, установленными в корпусе, в роторных парах поршней и в оси, а фиксаторы положения роторных пар поршней установлены в роторных парах поршней, в корпусе и в оси. An internal combustion engine comprising a housing, rotor pairs of pistons mounted in one working cavity on a common axis with rotational capabilities about the axis, periodically connecting to the axis and dividing the working cavity into four working chambers, an outlet, a spark plug and position locks for rotary pairs of pistons, characterized in that the working cavity is formed between the inner surface of the housing and the outer surface of the axis, the engine includes an inlet valve and nozzle, each rotor pair of pistons is symmetrical and relative to the axis of rotation, all rotor pairs of pistons are mounted with the possibility of periodic connection with the housing, the inlet valve and the outlet are connected to one working cavity, the engine is additionally equipped with position sensors of rotary pairs of pistons installed in the housing, in the rotor pairs of pistons and in the axis, and the position locks of the rotor pairs of the pistons are installed in the rotary pairs of the pistons, in the housing and in the axis.