RU2615855C2

RU2615855C2 - Triple-rotor ice mechanism

Info

Publication number: RU2615855C2
Application number: RU2015133999A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Шепёлкин
Original assignee: Сергей Михайлович Шепёлкин
Priority date: 2015-08-14
Filing date: 2015-08-14
Publication date: 2017-04-11
Also published as: RU2015133999A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: triple-rotor ICE mechanism with a separate combustion tact has housing. The housing comprises three cylinders, there is a heat engine cylinder in the centre, and compressor-burners cylinders on opposite sides of it. There are rotors installed in the cylinders with two, three or four radial grooves, and there are plates mounted in the grooves. There are combustion chambers installed in front of the grooves on the rotors of the compressor-burners in the direction of their rotation. Cylinders of the compressor-burners are connected to the engine working cavities passages. The passages begin after completion of the combustion phase in the webs between the cylinders and constitute recesses on cylindrical surfaces of compressor-burners with extent in the beginning equal to the thickness of the webs. The passages extend along the cylindrical surfaces of the compressor-burners in the direction of rotor rotation with the same or decreasing extent, with the same or decreasing cross-sectional area. The passages end before reaching the geometric foundation of the increasing space - compression of the compressor-burners.

EFFECT: increase in specific power and torque.

5 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению и может найти применение в автомобильной, мото- и снегоходной технике, судостроении, строительной и сельскохозяйственной технике, в военной технике и других областях, где требуется высокая литровая и удельная мощность, а также топливная экономичность и низкое содержание вредных веществ в отработанных газах.The invention relates to engine building and can find application in automotive, motorcycle and snowmobile equipment, shipbuilding, construction and agricultural machinery, in military equipment and other areas where high liter and specific power are required, as well as fuel efficiency and low content of harmful substances in waste gases.

Известен роторный двигатель Кашеварова Ю.Б. РДК-17, патент RU 2121066, содержащий статоры компрессора и двигателя, соединенные воздуховодом, одновременно выполняющим функции камеры сгорания. В воздуховоде также размещены: инерционный воспламенитель, свеча зажигания, форсунка для впрыска топлива и дверца, соединенная с пластинчатой пружиной и перекрывающая окно воздуховода со стороны компрессора. В статорах компрессора и двигателя установлены роторы, каждый из которых снабжен заслонкой, которые имеют возможность перемещаться в диаметральной плоскости ротора.Known rotary engine Kashevarova Yu.B. RDK-17, patent RU 2121066, containing the stators of the compressor and engine, connected by an air duct, simultaneously performing the functions of a combustion chamber. The air duct also contains: an inertial igniter, a spark plug, a fuel injection nozzle and a door connected to a leaf spring and blocking the duct window from the compressor side. Rotors are installed in the stators of the compressor and engine, each of which is equipped with a shutter, which can move in the diametrical plane of the rotor.

Однако известный двигатель не в полной мере реализует возможности раздельной схемы (компрессор-двигатель) и имеет следующие недостатки:However, the known engine does not fully realize the capabilities of a separate circuit (compressor-engine) and has the following disadvantages:

1. Конструкция не позволяет делать больше рабочих ходов за один оборот выходного вала;1. The design does not allow you to make more working strokes per revolution of the output shaft;

2. Большие газодинамические потери на входе в воздуховод (камеру сгорания);2. Large gas-dynamic losses at the entrance to the duct (combustion chamber);

3. Низкий индикаторный КПД из-за не эффективной организации рабочего процесса;3. Low indicator efficiency due to inefficient organization of the workflow;

4. Повышенное содержание вредных веществ в отработанных газах;4. The increased content of harmful substances in exhaust gases;

5. Односторонняя нагрузка на подшипники выходного вала.5. One-sided load on the output shaft bearings.

Известен двухроторный механизм двигателя внутреннего сгорания, содержащий компрессор-сжигатель (далее просто компрессор), в котором выполняются такты: всасывания, сжатия, сгорания и передачи энергии расширяющихся газов из компрессора (камер сгорания) в тепловую машину, и тепловую машину (далее просто машина), в которой выполняются такты рабочего хода и выпуска отработанных газов. Механизм имеет корпус, в котором выполнены два цилиндра. Один из них - цилиндр компрессора, направляющая которого может быть полуокружностью - полуэллипсом или полуокружностью - полуовалом, а второй - цилиндр машины, направляющая которого может быть полуокружностью - полуэллипсом или полуокружностью - полуовалом. В цилиндры соосно вставлены роторы, соответственно ротор компрессора и ротор машины. Образованные при этом полости являются: полостью всасывания - сжатия в компрессоре и полостью рабочего хода - выпуска в машине. Причем объем полости в компрессоре может отличаться от объема полости в машине. В полости всасывания - сжатия также имеется окно впуска, форсунка для впрыска легкого топлива, которая может быть установлена в любом месте цилиндрической поверхности полости, например в начале такта сжатия, а так же вне полости, например в впускном коллекторе, и источник воспламенения. В дизельном исполнении механизма вместо источника воспламенения устанавливается форсунка. В полости рабочего хода - выпуска имеется окно впуска (канал) и выпуска отработанных газов. В каждом роторе, на одинаковом расстоянии друг от друга, в зависимости от требуемой мощности, могут быть выполнены от двух до четырех радиальных пазов. На цилиндрической поверхности ротора компрессора, перед пазами, по ходу вращения, выполнены углубления, служащие камерами сгорания. В пазах установлены пластины. В компрессоре - пластины всасывания - сжатия, в машине - рабочего хода - выпуска, которые имеют возможность выталкиваться к внешним поверхностям полостей упругими элементами, например пружинами. На боковых сторонах пластин находятся цилиндрические выступы с размещенными на них подшипниками для снижения трения. Они взаимодействуют с соответствующими ограничительными дорожками компрессора и машины, выполненными по заданным траекториям в торцевых крышках. Причем траектории дорожек для компрессора и машины могут отличаться. Дорожки выполнены таким образом, что пластины, описывая внешние поверхности полостей, в то же время их не касаются. Цилиндр компрессора соединен с рабочей полостью машины каналом, который начинается после завершения фазы сгорания в перемычке между цилиндрами и представляет собой углубление, выполненное на цилиндрической поверхности компрессора, с глубиной в начале, равной толщине перемычки. Затем канал продолжается по цилиндрической поверхности компрессора по ходу вращения ротора и, не доходя до геометрического начала полости всасывания – сжатия, он заканчивается. При этом его глубина (сечение) на всем протяжении может быть постоянной или постепенно уменьшаться.A two-rotor mechanism of an internal combustion engine is known, comprising a compressor-burner (hereinafter simply referred to as a compressor) in which the following strokes are performed: suction, compression, combustion and energy transfer of expanding gases from a compressor (combustion chambers) to a heat engine, and a heat engine (hereinafter simply a machine) in which the strokes of the stroke and exhaust are performed. The mechanism has a housing in which two cylinders are made. One of them is a compressor cylinder, the guide of which can be a semicircle - a semi-ellipse or a semicircle - a half-shaft, and the second is a cylinder of a machine, whose guide can be a semicircle - a half-ellipse or a semicircle - a half-shaft. The rotors are coaxially inserted into the cylinders, respectively the compressor rotor and the machine rotor. The cavities formed in this case are: a suction - compression cavity in the compressor and a working stroke - exhaust cavity in the machine. Moreover, the volume of the cavity in the compressor may differ from the volume of the cavity in the machine. In the suction-compression cavity there is also an inlet window, a nozzle for injecting light fuel, which can be installed anywhere on the cylindrical surface of the cavity, for example, at the beginning of the compression stroke, and also outside the cavity, for example in the intake manifold, and an ignition source. In the diesel version of the mechanism, a nozzle is installed instead of the ignition source. In the cavity of the working stroke - release there is an inlet window (channel) and exhaust gas. In each rotor, at the same distance from each other, depending on the required power, from two to four radial grooves can be made. On the cylindrical surface of the compressor rotor, in front of the grooves, in the direction of rotation, recesses are made that serve as combustion chambers. Plates are installed in the grooves. In the compressor there are suction - compression plates, in the machine - a working stroke - exhaust plate, which can be pushed to the external surfaces of the cavities by elastic elements, for example, springs. On the sides of the plates are cylindrical protrusions with bearings placed on them to reduce friction. They interact with the respective restrictive paths of the compressor and the machine, made along predetermined paths in the end caps. Moreover, the paths of the tracks for the compressor and the machine may differ. The tracks are made in such a way that the plates, while describing the external surfaces of the cavities, do not touch them at the same time. The compressor cylinder is connected to the working cavity of the machine by a channel, which begins after the completion of the combustion phase in the jumper between the cylinders and is a recess made on the cylindrical surface of the compressor, with a depth at the beginning equal to the thickness of the jumper. Then the channel continues along the cylindrical surface of the compressor in the direction of rotation of the rotor and, not reaching the geometric beginning of the suction-compression cavity, it ends. Moreover, its depth (cross-section) throughout the entire length may be constant or gradually decrease.

Валы роторов связаны передачей в отношении 1:1. Для исполнения механизма, имеющего роторы с двумя пазами, двумя пластинами и двумя камерами сгорания (только на роторе компрессора), возможно увеличение времени для сгорания в два раза путем изменения передаточного отношения на 2:1, замены ротора компрессора на ротор с удвоенным числом радиальных пазов, пластин и камер сгорания. При этом длину канала уменьшают вдвое.The rotor shafts are connected by a 1: 1 ratio transmission. To implement a mechanism having rotors with two grooves, two plates and two combustion chambers (only on the compressor rotor), it is possible to double the time for combustion by changing the gear ratio by 2: 1, replacing the compressor rotor with a rotor with twice the number of radial grooves , plates and combustion chambers. In this case, the channel length is halved.

С учетом отделенного такта сгорания механизм имеет следующие фазы:Given the separated combustion cycle, the mechanism has the following phases:

1. Фаза всасывания - сжатия начинается от впускного окна и продолжается до точки пересечения полуэллипса (полуовала) с полуокружностью;1. The phase of absorption - compression begins from the inlet window and continues to the point of intersection of the semi-ellipse (semi-oval) with the semicircle;

2. Фаза сгорания начинается от источника воспламенения (форсунки) и продолжается до начала канала;2. The combustion phase starts from the ignition source (nozzle) and continues until the beginning of the channel;

3. Фаза передачи энергии расширяющихся газов из компрессора (камер сгорания) в рабочую полость на пластины машины (она же фаза рабочего хода - выпуска) начинается от начала и продолжается до конца канала - в компрессоре и от входа соединительного канала в рабочую полость машины до окна выпуска отработанных газов - в машине.3. The phase of transfer of energy of expanding gases from the compressor (combustion chambers) to the working cavity on the machine plates (it is the phase of the working stroke - exhaust) starts from the beginning and continues to the end of the channel - in the compressor and from the entrance of the connecting channel into the working cavity of the machine to the window exhaust gas - in the car.

Однако известный механизм не полностью реализует возможности получения более высокой удельной мощности и крутящего момента, а также не снижена односторонняя нагрузка на подшипники выходного вала.However, the known mechanism does not fully realize the possibility of obtaining a higher specific power and torque, and the unilateral load on the bearings of the output shaft has not been reduced.

Техническим результатом заявляемого изобретения является:The technical result of the claimed invention is:

1. Повышение удельной мощности и крутящего момента;1. The increase in power density and torque;

2. Снижение до минимальных значений нагрузки на подшипники выходного вала.2. Reduction to the minimum load on the output shaft bearings.

Поставленная задача достигается:The task is achieved:

1. Изменением конструкции механизма, в котором тепловая машина может иметь две рабочие полости, на каждую из которых работает свой компрессор-сжигатель.1. A change in the design of the mechanism in which the heat engine can have two working cavities, each of which has its own compressor-burner.

Предлагаемый трехроторный механизм двигателя внутреннего сгорания (далее просто механизм) состоит из трех основных частей:The proposed three-rotor mechanism of an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as the mechanism) consists of three main parts:

1. Два компрессора-сжигателя (далее просто компрессоры) с соосно размещенными роторами, в которых выполняются такты: всасывания, сжатия, сгорания и передачи энергии расширяющихся газов из компрессоров (камер сгорания) в тепловую машину (он же такт рабочего хода - выпуска в тепловой машине);1. Two compressor burners (hereinafter simply referred to as compressors) with coaxially placed rotors in which the cycles are performed: suction, compression, combustion and transfer of energy of expanding gases from the compressors (combustion chambers) to the heat engine (it is also the stroke of the stroke - discharge into heat car);

2. Тепловая машина (далее просто машина) с соосно размещенным ротором, имеющая две рабочие полости, в которых выполняются такты рабочего хода и выпуска отработанных газов.2. A heat engine (hereinafter simply referred to as a machine) with a coaxially placed rotor having two working cavities in which the strokes of the working stroke and exhaust gas are performed.

Механизм иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1, 2, 3, 4, 5. На фиг. 1 изображен общий вид механизма с машиной, имеющей две рабочие полости, с двумя компрессорами и с роторами, имеющими по два радиальных паза, по две пластины и по две камеры сгорания на роторах компрессоров, со снятой крышкой в положении пластин тепловой машины, находящихся перед рабочим ходом. На фиг. 2 изображен разрез по пластине (по конструкции пластины одинаковы и могут отличаться только размерами). На фиг. 3 изображен вариант исполнения механизма с роторами, имеющими по три радиальных паза, по три пластины и по три камеры сгорания на роторах компрессоров (впускные коллекторы и форсунки не показаны). На фиг. 4 изображен вариант исполнения механизма с роторами, имеющими по четыре радиальных паза, по четыре пластины и по четыре камеры сгорания на роторах компрессоров (впускные коллекторы и форсунки не показаны). На фиг. 5 изображен вариант исполнения механизма с передаточным отношением 2:1, с увеличенным вдвое временем для сгорания смеси, имеющий меньшую в два раза длину каналов (впускные коллекторы и форсунки не показаны).The mechanism is illustrated in the drawings shown in FIG. 1, 2, 3, 4, 5. In FIG. 1 shows a general view of the mechanism with a machine having two working cavities, with two compressors and with rotors having two radial grooves, two plates and two combustion chambers on the compressor rotors, with the cover removed in the position of the plates of the heat engine in front of the worker underway. In FIG. 2 shows a section through a plate (the plates are identical in design and may differ only in size). In FIG. Figure 3 shows an embodiment of a mechanism with rotors having three radial grooves, three plates, and three combustion chambers on compressor rotors (intake manifolds and nozzles are not shown). In FIG. 4 shows an embodiment of a mechanism with rotors having four radial grooves, four plates and four combustion chambers on compressor rotors (intake manifolds and nozzles not shown). In FIG. 5 shows an embodiment of a mechanism with a gear ratio of 2: 1, with doubled time for combustion of the mixture, having a channel length shorter by half (intake manifolds and nozzles are not shown).

Механизм состоит из корпуса 1, в котором выполнены три цилиндра. Один из них, в центре - цилиндр машины 3, направляющая которого может быть эллипсом или овалом, а в противоположных от него сторонах - цилиндры компрессоров 2, направляющие которых могут быть полуокружностью - полуэллипсом или полуокружностью - полуовалом. В цилиндрах соосно размещены роторы, соответственно ротор машины 5 и роторы компрессоров 4. Образованные при этом полости являются: полостями всасывания - сжатия 7 - в компрессорах и полостями рабочего хода - выпуска 9 - в машине. Причем объемы полостей в компрессорах могут отличаться от объемов полостей в машине. В полостях всасывания - сжатия также имеются окна впуска 8, форсунки 22 для впрыска легкого топлива, которые могут быть установлены в любом месте на цилиндрических поверхностях полостей, например в начале такта сжатия, а также вне полостей, например в впускных коллекторах 23, и источники 21 воспламенения. В дизельном исполнении механизма вместо источников воспламенения устанавливаются форсунки. В полостях рабочего хода - выпуска 9 имеются окна впуска (каналы 20) и выпуска 10. В каждом роторе, на одинаковом расстоянии друг от друга, в зависимости от требуемой мощности могут быть выполнены от двух до четырех радиальных пазов 11. На цилиндрических поверхностях роторов компрессоров перед пазами, по ходу вращения, выполнены углубления, служащие камерами 12 сгорания. В пазах установлены пластины. В компрессорах - пластины всасывания - сжатия 13, в машине - пластины рабочего хода - выпуска 14, которые имеют возможность выталкиваться к внешним поверхностям полостей упругими элементами, например пружинами 15. На боковых сторонах пластин находятся цилиндрические выступы 16 с размещенными на них подшипниками 17 для снижения трения. Они взаимодействуют с ограничительными дорожками 18-к компрессоров и 18-м машины, выполненными по заданным траекториям в торцевых крышках 19. Дорожки выполнены таким образом, что пластины, описывая внешние поверхности полостей, их не касаются. Цилиндры компрессоров 2 соединены с рабочими полостями машины 9 каналами 20, служащими для передачи энергии расширяющихся газов из компрессоров (камер 12 сгорания) в рабочие полости 9 на пластины машины 14. Эти каналы 20 начинаются после завершения фазы сгорания, в перемычках между цилиндрами и представляют собой углубления, выполненные на цилиндрических поверхностях компрессоров, с глубинами в начале, равными толщинам перемычек, т.е. в самом начале это отверстия. Затем каналы продолжаются по цилиндрическим поверхностям компрессоров по ходу вращения роторов и, не доходя до геометрических начал полостей всасывания - сжатия (до предполагаемой установки уплотнений), они заканчиваются.The mechanism consists of a housing 1, in which three cylinders are made. One of them, in the center, is the cylinder of machine 3, the guide of which can be an ellipse or an oval, and on the sides opposite it are the cylinders of compressors 2, the guides of which can be a semicircle - a semi-ellipse or a semicircle - a semi-shaft. The rotors, respectively, the rotor of the machine 5 and the rotors of the compressors 4 are coaxially placed in the cylinders. The cavities formed in this case are: suction and compression cavities 7 in the compressors and working cavities of the 9th outlet in the machine. Moreover, the cavity volumes in the compressors may differ from the cavity volumes in the machine. In the suction-compression cavities there are also inlet windows 8, nozzles 22 for injecting light fuel, which can be installed anywhere on the cylindrical surfaces of the cavities, for example at the beginning of the compression stroke, as well as outside the cavities, for example in the intake manifolds 23, and sources 21 ignition. In the diesel version of the mechanism, nozzles are installed instead of ignition sources. In the cavities of the working stroke - exhaust 9 there are inlet windows (channels 20) and exhaust 10. In each rotor, at the same distance from each other, depending on the required power, two to four radial grooves can be made 11. On the cylindrical surfaces of the compressor rotors in front of the grooves, in the direction of rotation, recesses are made that serve as combustion chambers 12. Plates are installed in the grooves. In compressors there are suction and compression plates 13, in the machine, there are working stroke plates of release 14, which can be pushed to the external surfaces of the cavities by elastic elements, for example, springs 15. On the sides of the plates there are cylindrical protrusions 16 with bearings 17 placed on them to reduce friction. They interact with the restrictive tracks of 18 compressors and the 18th machine, made along predetermined paths in the end caps 19. The tracks are made in such a way that the plates, describing the external surfaces of the cavities, do not touch them. The cylinders of the compressors 2 are connected to the working cavities of the machine 9 by channels 20, which serve to transfer the energy of expanding gases from the compressors (combustion chambers 12) to the working cavities 9 to the plates of the machine 14. These channels 20 begin after the completion of the combustion phase, in the bridges between the cylinders and are recesses made on the cylindrical surfaces of the compressors, with depths at the beginning equal to the thicknesses of the jumpers, i.e. at the very beginning these are holes. Then the channels continue along the cylindrical surfaces of the compressors in the direction of rotation of the rotors and, not reaching the geometric beginnings of the suction and compression cavities (to the intended installation of the seals), they end.

При этом их глубина (сечение) на всем протяжении может быть постоянной(ым) или постепенно уменьшаться.Moreover, their depth (cross-section) throughout the entire length may be constant (s) or gradually decrease.

Валы 6 роторов связаны передачей в отношении 1:1. Для исполнения механизма, имеющего роторы с двумя пазами, двумя пластинами и двумя камерами сгорания (только на роторах компрессоров), возможно увеличение времени для сгорания в два раза путем изменения передаточного отношения на 2:1 и замены роторов компрессоров на роторы с удвоенным числом радиальных пазов, пластин и камер сгорания. Длины каналов при этом уменьшают вдвое.The shafts of the 6 rotors are connected by a transmission in a ratio of 1: 1. To implement a mechanism having rotors with two grooves, two plates and two combustion chambers (only on compressor rotors), it is possible to double the time for combustion by changing the gear ratio by 2: 1 and replacing the compressor rotors with rotors with twice the number of radial grooves , plates and combustion chambers. The channel lengths are halved.

При таком выполнении механизма с учетом отделенного такта сгорания получаются следующие фазы:With this arrangement of the mechanism, taking into account the separated combustion cycle, the following phases are obtained:

1. Фаза всасывания - сжатия начинается от впускных окон и до точек пересечения полуэллипса (полуовала) с полуокружностью;1. The phase of absorption - compression begins from the inlet windows and to the intersection points of the semi-ellipse (semi-oval) with the semicircle;

2. Фаза сгорания начинается от источников воспламенения и до начала каналов;2. The combustion phase starts from sources of ignition and to the start of the channels;

3. Фаза отдачи энергии расширяющихся газов из компрессоров (камер сгорания) в рабочие полости на лопасти машины (она же - фаза рабочего хода - выпуска) начинается от начала и до конца каналов - в компрессорах и от входов соединительных каналов в рабочие полости машины до окон выпуска отработанных газов - в машине.3. The phase of energy transfer of expanding gases from compressors (combustion chambers) to the working cavities on the blades of the machine (it is also the phase of the working stroke - exhaust) begins from the beginning to the end of the channels - in the compressors and from the inputs of the connecting channels into the working cavities of the machine to the windows exhaust gas - in the car.

Работа механизма осуществляется следующим образом. При вращении роторов в указанном стрелкой направлении в полостях всасывания - сжатия 7 компрессоров происходит следующее: под действием пружин 15 и центробежных сил пластины 13 выталкиваются из роторов, но благодаря выступающим за боковые пределы пластин цилиндрическим выступам 16 с размещенными на них подшипниками 17 обкатываются по ограничительным дорожкам 18-к. При этом торцы пластин описывают внешние поверхности полостей всасывания - сжатия 7. В результате этого перед пластинами может происходить сжатие смеси или воздуха, а за ними - всасывание. Сжимаемая смесь или воздух поступает в камеры 12 сгорания и поджигается источниками 21 воспламенения (в дизельном исполнении впрыскивается топливо из форсунок, установленных вместо источников 21 воспламенения). При дальнейшем повороте роторов происходит сгорание смеси в замкнутых объемах камер сгорания (изохорный процесс). При передаче 1:1 фаза сгорания ограничена источниками воспламенения (форсунками) и началами каналов и ориентировочно может доходить до 90 и более градусов (с учетом опережения зажигания). Если времени до полного сгорания будет недостаточно, то в исполнении механизма, имеющего роторы с двумя пазами, двумя пластинами и двумя камерами сгорания (только на роторах компрессоров), возможно увеличение времени для сгорания вдвое путем изменения передаточного отношения на 2:1 и замены роторов компрессоров на роторы с удвоенным числом радиальных пазов, лопастей и камер сгорания. При этом длины каналов возможно уменьшить вдвое. При дальнейшем повороте ротора, после окончания такта сгорания, происходит открытие камер 12 сгорания в канал 20, и по нему давление расширяющихся газов передается в рабочие полости 9 на пластины машины 14. До пластин идет рабочий ход, перед пластинами - выпуск отработанных газов через канал 10 выпуска.The mechanism is as follows. When the rotors rotate in the direction indicated by the arrow in the suction-compression cavities of the 7 compressors, the following occurs: under the action of the springs 15 and centrifugal forces, the plates 13 are pushed out of the rotors, but due to the cylindrical protrusions protruding beyond the lateral limits of the plates 16 with bearings 17 placed on them, they are run along the restrictive tracks 18-k. In this case, the ends of the plates describe the external surfaces of the suction and compression cavities 7. As a result, compression of the mixture or air may occur in front of the plates, and suction can follow them. Compressed mixture or air enters the combustion chambers 12 and is ignited by ignition sources 21 (in a diesel version fuel is injected from nozzles installed instead of ignition sources 21). With a further rotation of the rotors, the mixture is burned in closed volumes of the combustion chambers (isochoric process). When transmitting 1: 1, the combustion phase is limited by ignition sources (nozzles) and the beginning of the channels and can approximately reach 90 or more degrees (taking into account the ignition timing). If there is not enough time before complete combustion, then in the execution of a mechanism having rotors with two grooves, two plates and two combustion chambers (only on compressor rotors), it is possible to double the time for combustion by changing the gear ratio by 2: 1 and replacing the compressor rotors on rotors with a doubled number of radial grooves, blades and combustion chambers. In this case, the channel lengths can be reduced by half. With a further rotation of the rotor, after the end of the combustion stroke, the combustion chambers 12 open into the channel 20, and through it the pressure of the expanding gases is transferred to the working cavities 9 on the plates of the machine 14. A working stroke goes to the plates, before the plates - exhaust gases are released through the channel 10 release.

При таком выполнении механизма мощность и крутящий момент увеличиваются в два раза по сравнению с аналогом, а соответственно возрастает и удельная мощность.With this arrangement of the mechanism, the power and torque increase twice as compared with the analogue, and, accordingly, the specific power also increases.

Claims

Трехроторный механизм двигателя внутреннего сгорания с отделенным тактом сгорания, характеризующийся тем, что он имеет корпус, в котором выполнены три цилиндра, один из которых, в центре - цилиндр тепловой машины, направляющая которого является эллипсом или овалом, а в противоположных от него сторонах - цилиндры компрессоров-сжигателей, направляющие которых являются полуокружностью - полуэллипсом или полуокружностью - полуовалом, в которых соосно размещены роторы, образующие с цилиндрами соответственно полости всасывания - сжатия и рабочего хода - выпуска, которые отличаются по объему, при этом в полостях всасывания - сжатия имеются окна впуска, форсунки для впрыска легкого топлива, которые устанавливаются в любом месте на цилиндрических поверхностях полостей или вне полостей, и источники воспламенения или форсунки, а в полостях рабочего хода - выпуска имеются окна впуска и окна выпуска, при этом роторы механизма имеют одинаковое число - по два, по три или по четыре - радиальных пазов, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, перед которыми, только на роторах компрессоров-сжигателей, по ходу их вращения выполнены углубления, служащие камерами сгорания, а также по числу пазов - пластины соответственно всасывания - сжатия и рабочего хода - выпуска, установленные в пазы с возможностью выталкиваться к внешним поверхностям полостей упругими элементами и имеющие на боковых сторонах цилиндрические выступы с размещенными на них подшипниками, которые, взаимодействуя с ограничительными дорожками компрессоров-сжигателей и тепловой машины, выполненными по заданным траекториям в торцевых крышках, дают возможность пластинам описывать внешние поверхности полостей, в то же время их не касаясь, при этом цилиндры компрессоров-сжигателей соединены с рабочими полостями машины каналами, начинающимися после завершения фазы сгорания в перемычках между цилиндрами и представляющими собой углубления, выполненные на цилиндрических поверхностях компрессоров-сжигателей, с глубинами в начале, равными толщинам перемычек, и продолжающимися по цилиндрическим поверхностям компрессоров-сжигателей по ходу вращения роторов с той же или уменьшающейся глубиной, с той же или уменьшающейся площадью сечения, и заканчивающимися, не доходя до геометрических начал полостей всасывания - сжатия, при этом с учетом отделенного такта сгорания механизм имеет следующие фазы, а именно: фаза всасывания - сжатия - от впускных окон и до точек пересечения полуэллипсов или полуовалов соответственно с полуокружностями, далее фаза сгорания - от источников воспламенения или форсунок соответственно и до начала каналов, далее фаза передачи энергии расширяющихся газов из камер сгорания компрессоров-сжигателей в рабочие полости на пластины тепловой машины, она же - фаза рабочего хода - выпуска от начала и до конца каналов - в компрессорах и от входа каналов в рабочие полости тепловой машины до окон выпуска отработанных газов - в машине.A three-rotor mechanism of an internal combustion engine with a separate combustion stroke, characterized in that it has a housing in which three cylinders are made, one of which, in the center, is a cylinder of a heat engine, the guide of which is an ellipse or oval, and in the opposite sides of it are cylinders compressor burners, the guides of which are a semicircle - a semi-ellipse or a semicircle - a semi-shaft, in which rotors are coaxially placed, forming with the cylinders, respectively, the suction - compression and working cavities of which stroke - exhaust, which differ in volume, while in the suction - compression cavities there are intake windows, nozzles for injecting light fuel, which are installed anywhere on the cylindrical surfaces of the cavities or outside the cavities, and ignition sources or nozzles, and in the working cavities stroke - release there are inlet windows and release windows, while the rotors of the mechanism have the same number - two, three or four - radial grooves located at the same distance from each other, in front of which, only on the rotors pressors-burners, in the course of their rotation, recesses are made that serve as combustion chambers, and also according to the number of grooves — suction-compression and working-exhaust plates respectively, installed in grooves with the ability to be pushed to the outer surfaces of cavities by elastic elements and having cylindrical sides protrusions with bearings placed on them, which, interacting with the restrictive paths of the compressor burners and the heat engine, made along predetermined paths in the end caps, give the ability of the plates to describe the external surfaces of the cavities, while not touching them, while the cylinders of the compressor-burners are connected to the working cavities of the machine by channels that begin after the completion of the combustion phase in the bridges between the cylinders and are recesses made on the cylindrical surfaces of the compressor-burners, with depths at the beginning equal to the thickness of the jumpers, and continuing along the cylindrical surfaces of the compressor-burners in the direction of rotation of the rotors with the same or decreasing depth different, with the same or decreasing cross-sectional area, and ending, not reaching the geometric principles of the suction-compression cavities, while taking into account the separated combustion cycle, the mechanism has the following phases, namely: the suction-compression phase - from the inlet windows to the intersection points semi-ellipses or semi-ovals, respectively, with semicircles, then the combustion phase - from ignition sources or nozzles, respectively, to the beginning of the channels, then the phase of energy transfer of expanding gases from the combustion chambers of the compressor-burners to open cavities on the plates of the heat engine, it is also the phase of the working stroke — exhaust from the beginning to the end of the channels — in the compressors and from the entrance of the channels to the working cavities of the heat engine to the exhaust gas outlet windows — in the machine.