RU2383747C2

RU2383747C2 - Engine with self-sealing and extra pro-shaft

Info

Publication number: RU2383747C2
Application number: RU2008117776/06A
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Скрипкин (RU); Алексей Александрович Скрипкин
Original assignee: Алексей Александрович Скрипкин
Priority date: 2008-05-04
Filing date: 2008-05-04
Publication date: 2010-03-10
Also published as: RU2008117776A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention relates to engine production, particularly to rotary engine seals. Proposed engine comprises compressor and engine housings, combustion chamber with glow plug and fuel injection nozzle. Rotating rotors are arranged aligned in said housings. Compressor rotor has holes aligned with compressor disk retainers. Compressor features extra pro-shaft, while engine and compressor face covers are furnished with slots provided with springs and flanged with stop bolts. Compressor face cover flange has thread mating that of compressor face cover, while engine flange has thread mating that of engine face cover. Note here that one thread is LH while another is RH thread. Springs force bolts through compressor face cover slots to rest upon compressor disk and parts to center face cover on one side, and, on the other side, spring-loaded bolts rest, through engine face cover slots, on engine disk and parts to engine central face cover.

EFFECT: higher reliability, specific output and efficiency.

1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению (тепловым объемным двигателям), а также к компрессоростроению, и может быть использовано для привода всех видов транспортных средств.The invention relates to engine building (thermal volumetric engines), as well as to compressor engineering, and can be used to drive all types of vehicles.

Известен двигатель внутреннего сгорания с трохоидальной рабочей камерой, содержащей установленный на эксцентриковом выходном валу ротор-поршень (Ханин Н.С., Чистозвонов С.Б. «Автомобильные роторно-поршневые двигатели», М.: Машгиз, 1964 г., с.100-105, рис.30).A known internal combustion engine with a trochoidal working chamber containing a rotor-piston mounted on an eccentric output shaft (Khanin NS, Chistozvonov SB “Automobile rotary piston engines”, M .: Mashgiz, 1964, p. 100 -105, fig. 30).

Недостатком известного роторно-поршневого двигателя является то, что он сложен и недолговечен, со сложной системой электрозажигания и прерывателя с приводом.A disadvantage of the known rotary piston engine is that it is complex and short-lived, with a complex electric ignition system and a chopper with a drive.

Известен компрессор, содержащий подвижный ротор с плоскостями сопряжения и плавающим поршнем двухстороннего действия, с ответными плоскостями сопряжения, где поршень компрессора снабжен вторым пазом с опорным валом, эксцентрично установленным в выступе задней торцевой крышки (Патент RU 2253754, М.кл. F04С 18/00, 2003 г.).A compressor is known, comprising a movable rotor with mating planes and a double-acting floating piston, with mating mating planes, where the compressor piston is provided with a second groove with a support shaft eccentrically mounted in the protrusion of the rear end cover (Patent RU 2253754, Mcl F04C 18/00 , 2003).

Недостатком является то, что передняя и задняя торцевые крышки устанавливаются в компрессоре с торцевыми зазорами, которые создают утечку рабочего газа из рабочих объемов.The disadvantage is that the front and rear end caps are installed in the compressor with end gaps, which create a leak of working gas from the working volumes.

Известен роторный двигатель, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды и торцевыми крышками, эксцентрично установленный в корпусе ротор, образующий с ним рабочие камеры, в которых размещены подпружиненные разделительные лопасти, имеющие торцевые уплотнительные пластины (SU. Авт. свид. №1733642, 1989 г.).Known rotary engine, comprising a housing with channels for supplying and discharging the working medium and end caps, an eccentrically mounted rotor in the housing, forming working chambers with spring-loaded separation vanes having end sealing plates (SU. Auth. Certificate. No. 1733642, 1989).

Недостатками этого роторного двигателя являются сложность конструкции, малая надежность, удельная мощность и производительность.The disadvantages of this rotary engine are design complexity, low reliability, specific power and performance.

Наиболее близким аналогом является роторно-поршневой двигатель, содержащий камеру сгорания со свечой накаливания и системой впрыска топлива, корпус компрессора и корпус двигателя с впускными и выпускными каналами с торцевыми крышками, соосно установленные в корпусе компрессора и в корпусе двигателя с зазором с возможностью вращения подвижные роторы с плоскостями сопряжения с плавающими поршнями двухстороннего действия с ответными плоскостями сопряжения, при этом плавающие поршни снабжены боковыми пазами, сопряженными с вращаемым распределительным валом, образуют подвижные рабочие камеры всасывания и сжатия, рабочего хода и выпуска отработанного газа, причем ротор двигателя снабжен отверстиями, сопряженными с фиксаторами диска с силовым валом двигателя (RU. Заявка №2006108892 от 21.03.2006).The closest analogue is a rotary piston engine containing a combustion chamber with a glow plug and a fuel injection system, a compressor housing and an engine housing with inlet and outlet channels with end caps, movable rotors coaxially mounted in the compressor housing and in the engine housing with a rotation gap with mating planes with double-acting floating pistons with mating mating planes, while the floating pistons are provided with side grooves mating with the rotatable spredelitelnym shaft form a movable operating the suction and compression chamber, and exhaust stroke the exhaust gas, wherein the motor rotor is provided with openings conjugated with clamps disk to the power shaft of the motor (RU. Application №2006108892 from 21.03.2006).

Недостатками этого двигателя являются малая удельная мощность и производительность двигателя, кроме того, отсутствуют средства уплотнения рабочих объемов.The disadvantages of this engine are low specific power and engine performance, in addition, there are no means of sealing the working volume.

Техническая задача заключается в повышении надежности, удельной мощности и производительности двигателя.The technical problem is to increase the reliability, specific power and engine performance.

Указанная задача решается за счет того, что в двигателе, содержащем камеру сгорания со свечой накаливания и системой впрыска топлива, корпус компрессора и корпус двигателя с впускными и выпускными каналами с торцевыми крышками, соосно установленные в корпусе компрессора и в корпусе двигателя с зазором с возможностью вращения подвижные роторы с плоскостями сопряжения с плавающими поршнями двухстороннего действия с ответными плоскостями сопряжения, при этом плавающие поршни снабжены боковыми пазами, сопряженными с вращаемым распределительным валом, образуют подвижные рабочие камеры всасывания и сжатия, рабочего хода и выпуска отработанного газа, причем ротор двигателя снабжен отверстиями, сопряженными с фиксаторами диска с силовым валом двигателя, новым является то, что ротор компрессора снабжен отверстиями, сопряженными с фиксаторами диска компрессора с дополнительным валом отбора мощности.This problem is solved due to the fact that in an engine containing a combustion chamber with a glow plug and a fuel injection system, a compressor housing and an engine housing with inlet and outlet channels with end caps are coaxially mounted in the compressor housing and in the engine housing with a rotational clearance movable rotors with mating planes with double-acting floating pistons with reciprocal mating planes, while the floating pistons are provided with lateral grooves mated to a rotary distributor the movable working chambers of the suction and compression, the working stroke and the exhaust gas are formed, and the rotor of the engine is equipped with holes associated with the clamps of the disk with the power shaft of the engine, the new thing is that the compressor rotor is equipped with holes, coupled with the clamps of the compressor disk with an additional power take-off shaft.

Передняя и задняя торцевые крышки компрессора и двигателя снабжены пазами с пружинами и фланцами с резьбой и упорными болтами, которые постоянно под действием пружин автоматически сопряжены, через пазы передней торцевой крышки с упором без зазора на диск и на детали компрессора до средней торцевой крышки с одной стороны и с другой стороны упорные болты, также под действием пружин автоматически сопряжены через пазы задней торцевой крышки с упором без зазора на диск и на детали двигателя до средней торцевой крышки, при этом фланец передней торцевой крышки компрессора снабжен левой резьбой, сопряженной с левой резьбой передней торцевой крышки, а задняя торцевая крышка снабжена правой резьбой, сопряженной с правой резьбой фланца задней торцевой крышки корпуса двигателя.The front and rear end covers of the compressor and engine are provided with grooves with springs and threaded flanges and stop bolts, which are constantly automatically coupled under the action of the springs, through the grooves of the front end cover with emphasis without clearance on the disk and on the compressor parts to the middle end cover on one side and on the other hand, the stop bolts, also under the action of springs, are automatically mated through the grooves of the rear end cover with a stop without a gap on the disk and on the engine parts to the middle end cover, while the front flange the end cap of the compressor is equipped with a left-hand thread mating with the left-hand thread of the front end-cap, and the rear end-cap is equipped with a right-hand thread mating with the right-hand thread of the flange of the rear end-cap of the engine housing.

Конструктивно предлагаемый двигатель обеспечивает автоматическое самоуплотнение рабочих объемов, причем без технологических зазоров, что исключает утечку не сгоревших до конца газов в атмосферу, что позволяет повысить удельную мощность, производительность, а дополнительный вал снижает нагрузку на силовой вал, при этом улучшаются условия размещения вспомогательных агрегатов на двигателе.Structurally, the proposed engine provides automatic self-sealing of working volumes, without technological gaps, which eliminates the leakage of gases not completely burned into the atmosphere, which allows to increase specific power, productivity, and an additional shaft reduces the load on the power shaft, while the conditions for placing auxiliary units on engine.

На фиг.1 изображен общий вид двигателя с боку в разрезе, на фиг.2 - сечение А-А, на фиг.3 - сечение Б-Б, на фиг.4 показано взаимное расположение деталей компрессора в сборе, вид сбоку в разрезе, на фиг.5 - вид сверху деталей компрессора на фиг.4, на фиг.6 - взаимное расположение деталей двигателя в сборе, вид сбоку в разрезе, на фиг.7 - вид сверху деталей двигателя на фиг.6.Figure 1 shows a General view of the engine from the side in section, figure 2 is a section aa, figure 3 is a section bb, figure 4 shows the relative arrangement of the compressor assembly, side view in section in Fig.5 is a top view of the details of the compressor in Fig.4, Fig.6 is a relative arrangement of engine parts in assembly, a side view in section, in Fig.7 is a top view of the engine parts in Fig.6.

Двигатель с самоуплотнением и дополнительным валом отбора мощности содержит камеру сгорания 1 со свечой накаливания 2 и форсункой впрыска топлива 3, корпус 4 компрессора и корпус 5 двигателя с впускными каналами 6 и 7 и выпускными каналами 8 и 9. Соосно установлены в корпусе 4 компрессора и в корпусе 5 двигателя с зазором с возможностью вращения подвижные роторы 10 и 11 с плоскостями сопряжения 12 и 13, 14 и 15 с плавающими поршнями 16 и 17 двухстороннего действия с ответными плоскостями сопряжения 18 и 19, 20 и 21. Роторы 10 и 11 снабжены впускными - выпускными распределительными окнами 22 и 23, 24 и 25, при этом ротор 10 компрессора снабжен отверстиями 26, сопряженными с фиксаторами 27 диска 28 с дополнительным валом 29 отбора мощности, а ротор 11 двигателя снабжен отверстиями 30, сопряженными с фиксаторами 31 диска 32 с силовым валом 33 двигателя. Передняя и задние торцевые крышки 34 и 35 компрессора и двигателя снабжены пазами 36 и 37 с пружинами 38 и фланцами 39 и 40 с резьбой 41 и упорными болтами 42, которые постоянно под действием пружин 38 сопряжены через пазы 36 передней торцевой крышки 34 с упором на диск 28 и на детали компрессора до средней торцевой крышки 43 с одной стороны, и с другой стороны упорными болтами 42, также под действием пружин 38 постоянно сопряженными через пазы 37 задней торцевой крышки 35 с упором на диск 32 и на детали двигателя до средней торцевой крышки 43, при этом фланец 39 передней торцевой крышки 34 компрессора снабжен левой резьбой 44, сопряженной с левой резьбой передней торцевой крышки 34, а задняя торцевая крышка 35 снабжена правой резьбой 45, сопряженной с правой резьбой фланца 40 задней торцевой крышки 35 корпуса 5 двигателя. Плавающие поршни 16 компрессора и поршни 17 двигателя снабжены боковыми пазами 46 и 47, сопряженными с вращаемым распределительным валом 48, смещены относительно друг друга на 180° и уравновешены относительно друг друга. Плавающие поршни 16 и 17 боковыми пазами 46 и 47 сопряжены с вращаемым распределительным валом 48 и образуют подвижные рабочие камеры 49 и 50, 51 и 52 всасывания и сжатия, рабочего хода и выпуска отработанного газа через выпускной патрубок 53 в атмосферу.A self-sealing engine and an additional power take-off shaft contains a combustion chamber 1 with a glow plug 2 and a fuel injection nozzle 3, a compressor housing 4 and an engine housing 5 with intake channels 6 and 7 and exhaust channels 8 and 9. Coaxially mounted in the compressor housing 4 and movable rotors 10 and 11 with mating planes 12 and 13, 14 and 15 with floating pistons 16 and 17 of double-acting action with reciprocal mating planes 18 and 19, 20 and 21. Rotor 10 and 11 are equipped with inlet graduation r distribution windows 22 and 23, 24 and 25, while the compressor rotor 10 is provided with holes 26 associated with the latches 27 of the disk 28 with an additional power take-off shaft 29, and the engine rotor 11 is equipped with holes 30 associated with the latches 31 of the disk 32 with the power shaft 33 engine. The front and rear end caps 34 and 35 of the compressor and engine are provided with grooves 36 and 37 with springs 38 and flanges 39 and 40 with thread 41 and stop bolts 42, which are constantly coupled through the springs 38 through the grooves 36 of the front end cover 34 with emphasis on the disk 28 and on the compressor parts to the middle end cover 43 on the one hand and on the other hand by the stop bolts 42, also under the action of the springs 38, which are constantly conjugated through the grooves 37 of the rear end cover 35 with emphasis on the disk 32 and on the engine part to the middle end cover 43 while flange 39 per days of the end cap 34 of the compressor 44 is provided with a left-hand thread, left-hand thread mating with the front end cap 34, and the rear end cap 35 is provided with a right-hand thread 45, mating with the right-hand thread rear flange 40 of the end cap 35 of the housing 5 of the engine. The floating pistons 16 of the compressor and the pistons 17 of the engine are provided with lateral grooves 46 and 47 associated with the rotary camshaft 48, 180 ° offset from each other and balanced relative to each other. Floating pistons 16 and 17 with lateral grooves 46 and 47 are coupled to a rotary camshaft 48 and form movable working chambers 49 and 50, 51 and 52 of suction and compression, stroke and exhaust gas through the exhaust pipe 53 into the atmosphere.

Перед запуском двигателя включается свеча накаливания 2, и предварительно прогревается камера сгорания 1, затем стартером раскручиваются валы 29 и 33 компрессора и двигателя, через впускной канал 6, впускное - выпускное окно 22 в подвижную рабочую камеру 49 всасывается воздух и сжимается поршнем 16 двухстороннего действия до положения рабочей камеры 50, через впускное - выпускное окно 23, выпускной канал 8 и трубу сжатый воздух поступает в камеру сгорания 1. Форсункой 3 впрыскивается, воспламеняется и сгорает топливо в камере сгорания 1, и через впускной канал 7, впускное - выпускное распределительное окно 24 рабочий газ под давлением на поршень 17 двухстороннего действия поступает в рабочую камеру 51, двигатель совершает рабочий ход, рабочая камера 51 занимает положение рабочей камеры 52, и при дальнейшем движении поршень 17 совершает выпуск отработанного газа в двигателе. Это происходит через впускное - выпускное окно 25, выпускной канал 9 и выпускной патрубок 53, отработанный газ выбрасывается в атмосферу, одновременно рабочая камера 51, находясь в положении рабочей камеры 52, возвращается в свое первоначальное положение камеры 51.Before starting the engine, the glow plug 2 is turned on and the combustion chamber 1 is preheated, then the shafts 29 and 33 of the compressor and engine are untwisted by the starter through the inlet channel 6, the inlet - outlet window 22 is drawn into the movable working chamber 49 and is compressed by the double-acting piston 16 up to the position of the working chamber 50, through the inlet - outlet window 23, the exhaust channel 8 and the pipe, compressed air enters the combustion chamber 1. The nozzle 3 injects, ignites and burns the fuel in the combustion chamber 1, and through the inlet Noah channel 7, inlet - outlet distribution window 24, the working gas under pressure to the double-acting piston 17 enters the working chamber 51, the engine makes a working stroke, the working chamber 51 occupies the position of the working chamber 52, and with further movement the piston 17 exhausts the exhaust gas into engine. This occurs through the inlet - outlet window 25, the exhaust channel 9 and the exhaust pipe 53, the exhaust gas is released into the atmosphere, while the working chamber 51, being in the position of the working chamber 52, returns to its original position of the chamber 51.

Далее циклы камеры 49 всасывания и камеры 50 сжатия в компрессоре, камеры 51 рабочего хода и камеры 52 выпуска отработанного газа в двигателе через выпускной патрубок 53 повторяются.Next, the cycles of the suction chamber 49 and the compression chamber 50 in the compressor, the stroke chamber 51 and the exhaust gas chamber 52 in the engine through the exhaust pipe 53 are repeated.

При работе двигателя диски 28 и 32 вращаются на своих валах 29 и 33 компрессора и двигателя с деталями, примыкающими к дискам 28, 32, и между ними возникает сила трения, которая направлена на раскручивание резьбы 44 и 45, а сила пружин 38 направлена на закручивание резьбы 44 и 45 до упора в диски 28 и 32 упорными болтами 42. Сила упора болтов 42 на диски 28 и 32 регулируется.When the engine is running, the disks 28 and 32 rotate on their compressor and engine shafts 29 and 33 with parts adjacent to the disks 28, 32, and a friction force arises between them, which is aimed at untwisting threads 44 and 45, and the force of the springs 38 is directed towards twisting threads 44 and 45 until they stop in the disks 28 and 32 with stop bolts 42. The force of the stop of the bolts 42 on the disks 28 and 32 is adjustable.

Claims

Двигатель с самоуплотнением и дополнительным валом отбора мощности, содержащий камеру сгорания со свечой накаливания и системой впрыска топлива, корпус компрессора и корпус двигателя с впускными и выпускными каналами с торцевыми крышками, соосно установленные в корпусе компрессора и в корпусе двигателя с зазором с возможностью вращения подвижные роторы с плоскостями сопряжения с плавающими поршнями двухстороннего действия с ответными плоскостями сопряжения, при этом плавающие поршни снабжены боковыми пазами, сопряженными с вращаемым распределительным валом, и образуют подвижные рабочие камеры всасывания и сжатия, рабочего хода и выпуска отработанного газа, причем ротор двигателя снабжен отверстиями, сопряженными с фиксаторами диска с силовым валом двигателя, отличающийся тем, что ротор компрессора снабжен отверстиями, сопряженными с фиксаторами диска компрессора с дополнительным валом отбора мощности, торцевые крышки компрессора и двигателя снабжены пазами с пружинами и фланцами с упорными болтами, фланец торцевой крышки компрессора снабжен резьбой, сопряженной с резьбой торцевой крышки компрессора, а фланец двигателя снабжен резьбой, сопряженной с резьбой торцевой крышки двигателя, при этом одна резьба выполнена левой, а другая - правой, болты под действием пружин сопряжены через пазы торцевой крышки компрессора с упором на диск и на детали компрессора до средней торцевой крышки с одной стороны, а с другой стороны упорные болты также под действием пружин сопряжены через пазы торцевой крышки двигателя с упором на диск и на детали двигателя до средней торцевой крышки. A self-sealing engine and an additional power take-off shaft, comprising a combustion chamber with a glow plug and a fuel injection system, a compressor housing and an engine housing with intake and exhaust channels with end caps, movable rotors coaxially mounted in the compressor housing and in the engine housing with a rotation gap with mating planes with double-acting floating pistons with mating mating planes, while the floating pistons are provided with lateral grooves mated to rotate m with a camshaft, and form movable working chambers for suction and compression, working stroke and exhaust gas, the rotor of the engine having holes associated with the clamps of the disk with the power shaft of the engine, characterized in that the compressor rotor is equipped with holes associated with the clamps of the compressor disk with with an additional power take-off shaft, the end caps of the compressor and engine are provided with grooves with springs and flanges with stop bolts, the flange of the end cap of the compressor is threaded threaded with the compressor end cap thread, and the engine flange is equipped with a thread mated to the thread of the engine end cap, one thread being made left and the other right, the bolts are coupled under the action of springs through the grooves of the compressor end cap with emphasis on the disk and on the compressor parts to the middle end cover on the one hand, and on the other hand, the stop bolts are also conjugated by means of springs through the grooves of the engine end cover with emphasis on the disk and on the engine part to the middle end cover.