RU2647751C1 - Rotary piston internal combustion engine - Google Patents

Rotary piston internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2647751C1
RU2647751C1 RU2016144000A RU2016144000A RU2647751C1 RU 2647751 C1 RU2647751 C1 RU 2647751C1 RU 2016144000 A RU2016144000 A RU 2016144000A RU 2016144000 A RU2016144000 A RU 2016144000A RU 2647751 C1 RU2647751 C1 RU 2647751C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
working
combustion chamber
working ring
engine
Prior art date
Application number
RU2016144000A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Токарев
Михаил Юрьевич Токарев
Максим Семенович Байкалов
Евгений Александрович Дубов
Герман Дмитриевич Матиевский
Андрей Владимирович Горяев
Владислав Вячеславович Хлопцев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2016144000A priority Critical patent/RU2647751C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2647751C1 publication Critical patent/RU2647751C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/04—Charge admission or combustion-gas discharge
    • F02B53/08—Charging, e.g. by means of rotary-piston pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F01C1/344—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F01C1/3441—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F01C1/356—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
    • F01C1/3562—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to motor industry, particularly to rotor-piston internal combustion engines. Engine contains working cavities in which rotor 1 of the compressor in form of a disk is installed, in the groove of which spring-loaded damper 7 is installed, rotor 2 of a turbine in form of a bowl with a fixed bottom on shaft 3, inlet and outlet valve 12 and 13, combustion chamber 11. Jar has a thickening of a width equal to rotor width 1 on the inner surface of the jar above chamber 11 located in the widest part of operating ring 5 with the possibility of being connected to the working cavities of the compressor and turbine. Rotor 1 is made with thickening 9 along the outer diameter with circumference equal to half the circumference of rotor 1. Larger outer rotor diameter 1 is of the size that does not allow rotor 1 to contact the inner surface of ring 5. Rotor 2 is made with stepped thickening 10 along the inner diameter with a circumference of the step equal to half the circumference of rotor 1. Smaller internal rotor diameter 2 is of the size that does not allow rotor 2 to contact the outer surface of ring 5. Chamber 11 is made detachable from the working cavities.
EFFECT: invention is aimed at increasing the power and technical and economic performance indicator of an engine.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к роторно-поршневым двигателям внутреннего сгорания.The invention relates to engine building, in particular to rotary piston internal combustion engines.

Предложенный роторно-поршневой двигатель обладает свойством газовой турбины, так как снабжен компрессором, камерой сгорания и турбиной, а по принципу действия является поршневым двигателем внутреннего сгорания с четырьмя тактами работы: впуском, сжатием, рабочим ходом и выпуском.The proposed rotary piston engine has the property of a gas turbine, as it is equipped with a compressor, a combustion chamber and a turbine, and according to the principle of operation, it is a piston internal combustion engine with four cycles of operation: inlet, compression, working stroke and exhaust.

Известен роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых установлены вращающиеся ротор компрессора и ротор турбины, выполненные в виде параллельных закрепленных на валу дисков, в одном из которых, в роторе компрессора, с большим диаметром выполнен радиальный паз с глубиной, плавно увеличивающейся от нулевого до наибольшего значения на первой половине дуги окружности этого диска и плавно уменьшающейся от наибольшего значения до нулевого на второй половине дуги окружности этого диска. Другой диск с меньшим диаметром, ротор турбины, снабжен выступом, имеющим возможность контакта с корпусом и подпружиненной рабочей заслонкой. Между роторами расположена камера сгорания, выполненная в виде соосных внешнего, среднего и внутреннего цилиндров, установленных друг в друге. Внешний цилиндр разделен плоскостью, проходящей через оси вала роторов и цилиндров, на полуцилиндры, первый из которых, являющийся корпусом камеры сгорания, жестко закреплен в корпусе двигателя, а второй из которых, одновременно являющийся поршнем, расположен в пазу диска с большим диаметром с возможностью перемещения относительно первого полуцилиндра до прилегания наклонного днища второго полуцилиндра к основанию радиального паза диска. Средний цилиндр и имеющий возможность вращения внутренний цилиндр снабжены окнами для впуска в камеру сгорания рабочей смеси и перепускными окнами для выпуска горящей рабочей смеси. Свеча зажигания установлена в днище внутреннего цилиндра, обращенном в сторону ротора турбины. В данном роторно-поршневом двигателе осуществляется сжатие топлива в роторе компрессора, одновременно перемещение рабочей смеси в камеру сгорания, где смесь и сгорает. Тепловая энергия передается на ротор турбины, где и превращается в механическую (патент RU 2193676 С2, МПК7 F02B 53/08).Known rotary piston internal combustion engine, comprising a housing with working chambers formed by the working cavities, in which the rotating compressor rotor and turbine rotor are installed, made in the form of parallel disks mounted on the shaft, in one of which, in the compressor rotor, with a large diameter a radial groove with a depth gradually increasing from zero to the largest value on the first half of the circular arc of this disk and gradually decreasing from the largest value to zero on the second polo the fault of the circular arc of this disk. Another disk with a smaller diameter, the turbine rotor, is equipped with a protrusion having the ability to contact with the housing and a spring-loaded working flap. Between the rotors there is a combustion chamber made in the form of coaxial external, middle and internal cylinders installed in each other. The outer cylinder is divided by a plane passing through the axis of the shaft of the rotors and cylinders into half-cylinders, the first of which, which is the housing of the combustion chamber, is rigidly fixed in the engine housing, and the second of which, simultaneously being the piston, is located in the groove of the disk with a large diameter with the possibility of movement relative to the first half-cylinder until the inclined bottom of the second half-cylinder fits to the base of the radial groove of the disk. The middle cylinder and the rotatable inner cylinder are provided with windows for admitting the working mixture into the combustion chamber and bypass windows for discharging the burning working mixture. The spark plug is installed in the bottom of the inner cylinder, facing the turbine rotor. In this rotary piston engine, fuel is compressed in the compressor rotor, while the working mixture is moved to the combustion chamber, where the mixture burns. Thermal energy is transferred to the turbine rotor, where it is converted into mechanical (patent RU 2193676 C2, IPC 7 F02B 53/08).

Основным недостатком этого двигателя является невысокая долговечность вследствие сложности с обеспечением длительной работоспособности элементов камеры сгорания, поскольку ее внутренний цилиндр, подверженный влиянию высоких температур, выполнен вращающимся, что может привести к заклиниванию.The main disadvantage of this engine is its low durability due to the difficulty in ensuring the long-term operability of the elements of the combustion chamber, since its inner cylinder, subject to the influence of high temperatures, is made rotating, which can lead to jamming.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус двигателя с являющимся его частью рабочим кольцом, имеющим цилиндрические внутреннюю и внешнюю поверхности, оси которых смещены в противоположных направлениях относительно оси вращения вала двигателя на величину, не позволяющую этим поверхностям пересекаться, рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых параллельно на валу двигателя установлены вращающийся ротор компрессора, выполненный в виде диска со сквозным радиальным прямоугольным пазом, образованным от оси вращения вала двигателя до наружной поверхности этого ротора по ширине последнего, в котором установлена подпружиненная рабочая заслонка, выполненная в виде уплотнительной пластины, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в пазу ротора компрессора и прилегания ее торца к внутренней цилиндрической поверхности рабочего кольца шириной, равной ширине ротора компрессора, вращающийся ротор турбины, выполненный в виде стакана с жестко закрепленным на валу днищем, имеющего утолщение в направлении оси вращения вала двигателя шириной, равной ширине ротора компрессора, на боковой поверхности стакана над камерой сгорания. Камера сгорания расположена в отверстии наиболее широкой части рабочего кольца с возможностью соединения с рабочими полостями компрессора и турбины через впускной и выпускной каналы соответственно. Ротор компрессора встроен между внешней и внутренней боковыми щеками внутри рабочего кольца. Газораспределительный механизм, выполненый в виде газораспределительного стакана и взаимодействующий с камерой сгорания, встроен в рабочее кольцо. К днищу газораспределительного стакана со стороны ротора турбины жестко прикреплен вал, проходящий в отверстие внутренней боковой щеки. Вал вместе с газораспределительным стаканом имеет возможность вращения посредством механического редуктора от вала двигателя. Боковая поверхность газораспределительного стакана оборудована перепускным окном, конфигурация которого аналогична конфигурациям окна корпуса камеры сгорания для впуска рабочей смеси, выпускного окна корпуса камеры сгорания для горящей рабочей смеси, окна в рабочем кольце для впуска рабочей смеси и выпускного окна в рабочем кольце для горящей рабочей смеси. Перепускное окно установлено с возможностью совмещения с назваными окнами. В корпусе камеры сгорания установлена свеча зажигания. Рабочие полости двигателя образованы боковыми щеками, рабочим кольцом и роторами. Сжатие рабочей смеси осуществляется первоначально в роторе компрессора, с последующим ее перемещением в камеру сгорания, где смесь и воспламеняется от свечи зажигания и далее поступает в рабочую камеру ротора турбины. Тепловая энергия, получаемая при сгорании топлива, передается на ротор турбины, где и превращается в механическую (патент RU 2351780 С1, МПК FO2B 53/08 (2006.01), FO2B 55/14 (2006.01), FO1C 1/32 (2006.01)).The closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result (prototype) is a rotary piston internal combustion engine containing an engine casing with a working ring that is part of it, having cylindrical inner and outer surfaces, the axes of which are offset in opposite directions relative to the axis of rotation of the engine shaft by an amount that does not allow these surfaces to intersect, by working chambers formed by working cavities in which parallel to the motor shaft a rotating compressor rotor is installed, made in the form of a disk with a through radial rectangular groove formed from the axis of rotation of the motor shaft to the outer surface of this rotor along the width of the latter, in which a spring-loaded working shutter, made in the form of a sealing plate, with the possibility of reciprocating movement in the groove of the compressor rotor and the fit of its end to the inner cylindrical surface of the working ring with a width equal to the width of the compressor rotor, a rotating rotor tour bins, made in the form of a cup with a bottom rigidly fixed to the shaft, having a thickening in the direction of the axis of rotation of the motor shaft with a width equal to the width of the compressor rotor, on the side surface of the cup above the combustion chamber. The combustion chamber is located in the opening of the widest part of the working ring with the possibility of connection with the working cavities of the compressor and turbine through the inlet and outlet channels, respectively. The compressor rotor is integrated between the outer and inner side cheeks inside the working ring. The gas distribution mechanism, made in the form of a gas distribution cup and interacting with the combustion chamber, is built into the working ring. A shaft passing through the hole of the inner side cheek is rigidly attached to the bottom of the gas distribution cup on the turbine rotor side. The shaft, together with the gas distribution cup, can be rotated by a mechanical gearbox from the motor shaft. The side surface of the gas distribution cup is equipped with a bypass window, the configuration of which is similar to the configurations of the combustion chamber housing window for the inlet of the working mixture, the exhaust window of the combustion chamber housing for the burning working mixture, the window in the working ring for the working mixture inlet and the exhaust window in the working ring for the burning working mixture. The bypass window is installed with the possibility of combining with the named windows. A spark plug is installed in the body of the combustion chamber. The working cavities of the engine are formed by the side cheeks, the working ring and the rotors. Compression of the working mixture is carried out initially in the compressor rotor, followed by its movement into the combustion chamber, where the mixture is ignited by the spark plug and then enters the working chamber of the turbine rotor. The thermal energy received during fuel combustion is transferred to the turbine rotor, where it is converted into mechanical (patent RU 2351780 C1, IPC FO2B 53/08 (2006.01), FO2B 55/14 (2006.01), FO1C 1/32 (2006.01)).

Однако в качестве недостатков вышеуказанного двигателя можно отметить следующее:However, the following can be noted as disadvantages of the above engine:

- потери мощности из-за наличия редуктора, приводящего в движение газораспределительный механизм;- power loss due to the presence of the gearbox, which drives the gas distribution mechanism;

- пониженные технико-экономические показатели работы двигателя вследствие сложности удержания высокого давления рабочей смеси в камере сгорания в процессе сжатия, поскольку механизм газораспределения выполнен вращающимся, а следовательно, имеет зазоры, через которые происходит утечка газов.- reduced technical and economic performance of the engine due to the difficulty of maintaining high pressure of the working mixture in the combustion chamber during compression, since the gas distribution mechanism is made rotating, and therefore has gaps through which the gas leak.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении изобретения, заключается в создании роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания с повышенными мощностью и технико-экономическими показателями работы.The technical problem, the solution of which is provided by the implementation of the invention, is to create a rotary piston internal combustion engine with increased power and technical and economic performance.

Решение этой технической проблемы достигается тем, что в роторно-поршневом двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус двигателя с являющимся его частью рабочим кольцом, имеющим цилиндрические внутреннюю и внешнюю поверхности, рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых параллельно на валу двигателя установлены вращающийся ротор компрессора, выполненный в виде диска, в пазу которого установлена подпружиненная рабочая заслонка, и вращающийся ротор турбины, выполненный в виде стакана с жестко закрепленным на валу днищем, имеющего утолщение в направлении оси вращения вала двигателя шириной, равной ширине ротора компрессора, на внутренней поверхности стакана над камерой сгорания, которая расположена в отверстии наиболее широкой части рабочего кольца с возможностью соединения с рабочими полостями компрессора и турбины через впускной и выпускной каналы соответственно, внешней и внутренней боковыми щеками, между которыми внутри рабочего кольца встроен ротор компрессора, газораспределительный механизм, взаимодействующий с камерой сгорания и встроенный в рабочее кольцо, свечу зажигания, установленную в камере сгорания, при этом ось цилиндрической внутренней поверхности рабочего кольца смещена относительно оси вращения вала двигателя на величину, не позволяющую этим поверхностям пересекаться, согласно излбретению ротор компрессора выполнен с утолщением по наружному диаметру с длиной окружности, равной половине длины окружности ротора компрессора с плавными переходами от одного наружного диаметра к другому наружному диаметру, причем больший наружный диаметр ротора компрессора имеет размер, не позволяющий ротору компрессора соприкасаться с внутренней поверхностью рабочего кольца, ротор турбины выполнен со ступенчатым утолщением по внутреннему диаметру с длиной окружности ступени, равной половине длины окружности ротора турбины с плавными переходами от одного внутреннего диаметра к другому внутреннему диаметру, причем меньший внутренний диаметр ротора турбины имеет размер, не позволяющий ротору турбины соприкасаться с наружной поверхностью рабочего кольца, газораспределительный механизм образован впускным и выпускным клапанами, выполненными в виде Г-образных подпружиненных пластин, встроенных в рабочее кольцо вблизи камеры сгорания, при этом впускной клапан, обращенный в сторону ротора компрессора, расположен впереди камеры сгорания по направлению вращения вала двигателя с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющем пазу, выполненном в рабочем кольце, плотного прижатия своим основанием, острие которого направлено навстречу направлению вращения ротора компрессора, к наружной поверхности ротора компрессора, и расположения этого основания, входящим при закрытии впускного канала за счет перемещения впускного клапана утолщением ротора компрессора в углубление в рабочем кольце, а выпускной клапан, обращенный в сторону ротора турбины, расположен позади камеры сгорания по направлению вращения вала двигателя с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющем пазу, выполненном в рабочем кольце, плотного прижатия своим основанием, острие которого направлено по направлению вращения ротора турбины, к внутренней поверхности ротора турбины, и расположения этого основания, входящим при закрытии выпускного канала за счет перемещения выпускного клапана утолщением ротора турбины в углубление в рабочем кольце. Камера сгорания выполнена обособленной с возможностью отъединения от рабочих полостей впускным и выпускным клапанами.The solution to this technical problem is achieved by the fact that in a rotary piston internal combustion engine containing an engine casing with a working ring that is part of it, having cylindrical inner and outer surfaces, working chambers formed by working cavities in which a rotating compressor rotor is installed in parallel with the motor shaft made in the form of a disk, in the groove of which a spring-loaded working flap is installed, and a rotating turbine rotor, made in the form of a glass with a rigidly fixed on a bottom having a thickening in the direction of the axis of rotation of the engine shaft with a width equal to the width of the compressor rotor, on the inner surface of the cup above the combustion chamber, which is located in the hole of the widest part of the working ring with the possibility of connection with the working cavities of the compressor and turbine through the inlet and outlet channels, respectively , external and internal side cheeks, between which inside the working ring a compressor rotor is integrated, a gas distribution mechanism interacting with the combustion chamber and built in the working ring, the spark plug mounted in the combustion chamber, while the axis of the cylindrical inner surface of the working ring is shifted relative to the axis of rotation of the engine shaft by an amount that does not allow these surfaces to intersect, according to the invention, the compressor rotor is thickened along the outer diameter with a circle length, equal to half the circumference of the compressor rotor with smooth transitions from one outer diameter to another outer diameter, with a larger outer diameter of the compressor rotor the litter has a size that does not allow the compressor rotor to come into contact with the inner surface of the working ring, the turbine rotor is made with stepwise thickening along the inner diameter with a step circumference equal to half the circumference of the turbine rotor with smooth transitions from one inner diameter to another inner diameter, with a smaller inner the diameter of the turbine rotor has a size that does not allow the turbine rotor to come into contact with the outer surface of the working ring, the gas distribution mechanism is formed start and exhaust valves, made in the form of L-shaped spring-loaded plates embedded in the working ring near the combustion chamber, while the inlet valve facing the compressor rotor is located in front of the combustion chamber in the direction of rotation of the engine shaft with the possibility of reciprocating movement in the guide a groove made in the working ring, tightly pressed with its base, the tip of which is directed towards the direction of rotation of the compressor rotor, to the outer surface of the compressor rotor RA, and the location of this base, entering when closing the inlet channel due to the movement of the inlet valve by thickening the compressor rotor into a recess in the working ring, and the exhaust valve facing the turbine rotor is located behind the combustion chamber in the direction of rotation of the engine shaft with a reciprocating movement in the guide groove made in the working ring, tightly pressed with its base, the tip of which is directed in the direction of rotation of the turbine rotor, to the inner surface of the the turbine torus, and the location of this base, entering when closing the exhaust channel due to movement of the exhaust valve by thickening the turbine rotor into a recess in the working ring. The combustion chamber is made separate with the possibility of separation from the working cavities by the intake and exhaust valves.

Повышение мощности предлагаемого роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания обусловлено повышением эффективности его работы вследствие того, что газораспределительный механизм основан на впускном и выпускном клапанах, отъединяемых при необходимости от рабочих полостей обособленной камерой сгорания, выполненных в виде Г-образных подпружиненных пластин, встроенных в рабочее кольцо вблизи камеры сгорания, что приводит к отсутствию необходимости использования редуктора.The increase in power of the proposed rotary piston internal combustion engine due to increased efficiency due to the fact that the gas distribution mechanism is based on the intake and exhaust valves, which are disconnected, if necessary, from the working cavities by a separate combustion chamber, made in the form of L-shaped spring-loaded plates built into the working ring near the combustion chamber, which leads to the absence of the need to use a gearbox.

Повышение технико-экономических показателей работы предлагаемого роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания обеспечивается введением впускного и выпускного клапанов газораспределительного механизма, перемещающихся возвратно-поступательно в рабочем кольце, выполняющих функции и заслонок, и впускного и выпускного клапанов, что обеспечивает упрощение конструкции газораспределительного механизма и сохранение компрессии в камере сгорания на требуемом уровне.Improving the technical and economic performance of the proposed rotary piston internal combustion engine is provided by the introduction of the intake and exhaust valves of the gas distribution mechanism, moving reciprocally in the working ring, performing the functions of both the dampers, and the intake and exhaust valves, which simplifies the design of the gas distribution mechanism and preserves compression in the combustion chamber at the required level.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид предлагаемого роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - разрез по линии А-А фиг. 1; на фиг. 3 - увеличенный вид камеры сгорания, разрез по линии А-А фиг. 1.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of the proposed rotary piston internal combustion engine; in FIG. 2 is a section along line AA of FIG. one; in FIG. 3 is an enlarged view of the combustion chamber, a section along line AA of FIG. one.

Основой предлагаемого роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания являются два ротора: ротор 1 компрессора и ротор 2 турбины, расположенные параллельно, закрепленные на одном валу 3 двигателя на фиксированном расстоянии друг от друга и вращающиеся вместе с валом 3 в корпусе 4 (см. фиг. 1). Ротор 1 компрессора выполнен в виде круглого диска и встроен в рабочее кольцо 5 с возможностью вращения внутри последнего.The basis of the proposed rotary piston internal combustion engine are two rotors: compressor rotor 1 and turbine rotor 2 located in parallel, mounted on one shaft 3 of the engine at a fixed distance from each other and rotating together with the shaft 3 in the housing 4 (see Fig. 1 ) The compressor rotor 1 is made in the form of a circular disk and is integrated in the working ring 5 with the possibility of rotation inside the latter.

Рабочее кольцо 5, являющееся частью корпуса 4 двигателя, имеет две рабочие цилиндрические поверхности, а именно внутреннюю, обращенную в сторону ротора 1, и внешнюю, обращенную в сторону ротора 2. Ось цилиндрической внутренней поверхности рабочего кольца 5 смещена относительно оси вращения вала 3 двигателя на величину ΔH, не позволяющую внутренней поверхности рабочего кольца 5 пересекаться с наружной поверхностью ротора 1 компрессора (см. фиг. 2). Ширина рабочего кольца 5 равна ширине ротора 1 компрессора.The working ring 5, which is part of the engine housing 4, has two working cylindrical surfaces, namely, the inner, facing the rotor 1, and the outer, facing the rotor 2. The axis of the cylindrical inner surface of the working ring 5 is shifted relative to the axis of rotation of the motor shaft 3 by the value ΔH, not allowing the inner surface of the working ring 5 to intersect with the outer surface of the rotor 1 of the compressor (see Fig. 2). The width of the working ring 5 is equal to the width of the rotor 1 of the compressor.

В роторе 1 компрессора над осью вращения вала 3 двигателя выполнен прямоугольный паз 6 протяженностью до наружной поверхности ротора 1 компрессора и шириной, равной ширине ротора 1 компрессора.In the compressor rotor 1, a rectangular groove 6 is made over the axis of rotation of the motor shaft 3, extending to the outer surface of the compressor rotor 1 and with a width equal to the width of the compressor rotor 1.

В пазу 6 размещена рабочая заслонка 7, состоящая из одной или нескольких пластин, имеющая возможность возвратно-поступательного перемещения в пазу 6. Торец заслонки 7 под действием пружин 8 имеет возможность плотного прилегания к цилиндрической внутренней поверхности рабочего кольца 5.In the groove 6 there is a working shutter 7, consisting of one or several plates, with the possibility of reciprocating movement in the groove 6. The end of the shutter 7 under the action of the springs 8 has the ability to fit snugly against the cylindrical inner surface of the working ring 5.

Ротор 1 компрессора выполнен с утолщением 9 по наружному диаметру с шириной, равной ширине ротора 1, и длиной окружности, равной половине окружности ротора 1 компрессора, и имеет плавные переходы от одного наружного диаметра к другому наружному диаметру, причем больший наружный диаметр ротора 1 компрессора имеет размер, не позволяющий ротору 1 компрессора соприкасаться с внутренней поверхностью рабочего кольца 5.The compressor rotor 1 is made with a thickening 9 along the outer diameter with a width equal to the width of the rotor 1 and a circumference equal to half the circumference of the compressor rotor 1, and has smooth transitions from one outer diameter to another outer diameter, and the larger outer diameter of the compressor rotor 1 has the size that does not allow the rotor 1 of the compressor in contact with the inner surface of the working ring 5.

Ротор 2 турбины выполнен в виде стакана, днище которого жестко закреплено на валу 3 двигателя (см. фиг. 1). На боковой поверхности стакана выполнено в направлении оси вращения вала 3 двигателя диаметральное утолщение, расположенное над цилиндрической внешней поверхностью рабочего кольца 5 шириной, равной ширине ротора компрессора. Ротор 2 турбины выполнен со ступенчатым утолщением 10 по внутреннему диаметру с длиной окружности ступени, равной половине длины окружности ротора 2 турбины с плавными переходами от одного внутреннего диаметра к другому внутреннему диаметру, причем меньший внутренний диаметр ротора 2 турбины имеет размер, не позволяющий ротору 2 турбины соприкасаться с наружной поверхностью рабочего кольца 5 (см. фиг. 2).The rotor 2 of the turbine is made in the form of a glass, the bottom of which is rigidly fixed to the shaft 3 of the engine (see Fig. 1). On the side surface of the glass, a diametrical thickening is made in the direction of the axis of rotation of the engine shaft 3, located above the cylindrical outer surface of the working ring 5 with a width equal to the width of the compressor rotor. The turbine rotor 2 is made with a stepwise thickening 10 along the inner diameter with a step circumference equal to half the circumference of the turbine rotor 2 with smooth transitions from one inner diameter to another inner diameter, the smaller inner diameter of the turbine rotor 2 having a size that does not allow the turbine rotor 2 contact with the outer surface of the working ring 5 (see Fig. 2).

В рабочем кольце 5, в месте наибольшей высоты кольца, между роторами 1 и 2 установлена камера сгорания 11 с примыкающими к ней впускным клапаном 12 и выпускным клапаном 13, образующими газораспределительный механизм. Таким образом, впускной клапан 12 и выпускной клапан 13 встроены в рабочее кольцо 5 вблизи камеры сгорания 11. Впускной клапан 12 обращен в сторону ротора 1 компрессора, а выпускной клапан 13 обращен в сторону ротора 2 турбины.In the working ring 5, in the place of the highest height of the ring, between the rotors 1 and 2 there is a combustion chamber 11 with an intake valve 12 and an exhaust valve 13 adjacent to it, forming a gas distribution mechanism. Thus, the inlet valve 12 and the exhaust valve 13 are integrated into the working ring 5 near the combustion chamber 11. The intake valve 12 is turned towards the compressor rotor 1, and the exhaust valve 13 is turned towards the turbine rotor 2.

Ротор 1 компрессора, утолщение ротора 2 и рабочее кольцо 5 расположены между двумя рабочими боковыми щеками: внешней 14 и внутренней 15, стянутыми болтами 16 и являющимися вместе с рабочим кольцом 5 основой корпуса 4 двигателя (см. фиг. 1).The compressor rotor 1, the thickening of the rotor 2 and the working ring 5 are located between two working side cheeks: outer 14 and inner 15, tightened by bolts 16 and which together with the working ring 5 are the basis of the motor housing 4 (see Fig. 1).

В этих щеках 14 и 15 на подшипниках 17 установлен вал 3 двигателя. Таким образом, ротор 1 компрессора, встроенный внутри рабочего кольца 5 между внешней 14 и внутренней 15 боковыми щеками, имеет возможность вращения в полости, образованной цилиндрической внутренней поверхностью рабочего кольца 5 и внешней 14 и внутренней 15 боковыми щеками; ротор 2 с утолщением 10, расположенным над внешней поверхностью рабочего кольца 5, имеет возможность вращения в полости, образованной цилиндрической внешней поверхностью рабочего кольца 5 и внешней 14 и внутренней 15 боковыми щеками.In these cheeks 14 and 15, the shaft 3 of the engine is mounted on the bearings 17. Thus, the compressor rotor 1, built inside the working ring 5 between the outer 14 and the inner 15 side cheeks, has the ability to rotate in the cavity formed by the cylindrical inner surface of the working ring 5 and the outer 14 and inner 15 side cheeks; the rotor 2 with a bulge 10 located above the outer surface of the working ring 5, has the possibility of rotation in the cavity formed by the cylindrical outer surface of the working ring 5 and the outer 14 and inner 15 side cheeks.

Камера сгорания 11 имеет впускной канал 18 и выпускной канал 19, перекрываемые впускным клапаном 12 и выпускным клапаном 13 (см. фиг. 3). Таким образом, впускной канал 18 и выпускной канал 19 выполнены в рабочем кольце 5 и предназначенные для впуска рабочей смеси в камеру сгорания 11 и выпуска горящей рабочей смеси из камеры сгорания 11.The combustion chamber 11 has an inlet channel 18 and an exhaust channel 19, overlapped by the inlet valve 12 and the exhaust valve 13 (see Fig. 3). Thus, the inlet channel 18 and the exhaust channel 19 are made in the working ring 5 and are intended for the inlet of the working mixture into the combustion chamber 11 and the release of the burning working mixture from the combustion chamber 11.

Впускной клапан 12 выполнен в виде Г-образной пластины с пружиной 20 и расположен впереди камеры сгорания 11 по направлению вращения вала 3 двигателя с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющем пазу 21, выполненном в рабочем кольце 5, плотного прижатия за счет пружины 20 своим основанием, острие которого направлено навстречу направлению вращения ротора 1 компрессора, к наружной поверхности ротора 1 компрессора, и расположения этого основания входящим при закрытии впускного канала 18 за счет перемещения впускного клапана 12 утолщением 9 ротора 1 компрессора в углубление в рабочем кольце 5.The inlet valve 12 is made in the form of a L-shaped plate with a spring 20 and is located in front of the combustion chamber 11 in the direction of rotation of the engine shaft 3 with the possibility of reciprocating movement in the guide groove 21, made in the working ring 5, tightly pressed due to the spring 20 with its base , the tip of which is directed towards the direction of rotation of the compressor rotor 1, to the outer surface of the compressor rotor 1, and the location of this base entering when closing the inlet channel 18 by moving the inlet valve and 12 by thickening 9 of the compressor rotor 1 into a recess in the working ring 5.

Выпускной клапан 13 выполнен в виде Г-образной пластины с пружиной 22 и расположен позади камеры сгорания 11 по направлению вращения вала 3 двигателя с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющем пазу 23, выполненном в рабочем кольце 5, плотного прижатия за счет пружины 22 своим основанием, острие которого направлено по направлению вращения ротора 2 турбины, к внутренней поверхности ротора 2 турбины, и расположения этого основания входящим при закрытии выпускного канала 19 за счет перемещения выпускного клапана 13 утолщением 10 ротора 2 турбины в углубление в рабочем кольце 5.The exhaust valve 13 is made in the form of a L-shaped plate with a spring 22 and is located behind the combustion chamber 11 in the direction of rotation of the engine shaft 3 with the possibility of reciprocating movement in the guide groove 23, made in the working ring 5, tightly pressed due to the spring 22 with its base , the tip of which is directed in the direction of rotation of the turbine rotor 2, to the inner surface of the turbine rotor 2, and the location of this base entering when closing the exhaust channel 19 by moving the outlet valve 13 thickening We have 10 rotors 2 of the turbine in the recess in the working ring 5.

Таким образом, в углубления в рабочем кольце 5 для клапанов 12 и 13 при перемещении последних плотно входят основания клапанов 12 и 13, закрывая впускной канал 18 и выпускной канал 19.Thus, in the recesses in the working ring 5 for valves 12 and 13, when moving the latter, the bases of the valves 12 and 13 are tightly closed, closing the inlet channel 18 and the outlet channel 19.

Впускной клапан 12 и выпускной клапан 13 имеют соответственно выступы 24 и 25 для дополнительного запирания камеры сгорания 11.The inlet valve 12 and the exhaust valve 13 respectively have protrusions 24 and 25 for additional locking of the combustion chamber 11.

Рабочие полости двигателя образованы внешней 14 и внутренней 15 боковыми щеками, рабочим кольцом 5, ротором 1 компрессора и ротором 2 турбины (см. фиг. 1).The working cavities of the engine are formed by the outer 14 and inner 15 side cheeks, the working ring 5, the compressor rotor 1 and the turbine rotor 2 (see Fig. 1).

Камера сгорания 11 выполнена обособленной с возможностью отъединения от рабочих полостей впускным клапаном 12 и выпускным клапаном 13.The combustion chamber 11 is made separate with the possibility of separation from the working cavities by the inlet valve 12 and the exhaust valve 13.

Рабочая камера ротора 1 компрессора, образованная наружной поверхностью ротора 1, цилиндрической внутренней поверхностью рабочего кольца 5, внешней 14 и внутренней 15 боковыми щеками, разделена рабочей заслонкой 7 и впускным клапаном 12 на камеру впуска 26 и камеру сжатия 27 (см. фиг. 2).The working chamber of the compressor rotor 1, formed by the outer surface of the rotor 1, the cylindrical inner surface of the working ring 5, the outer 14 and the inner 15 side cheeks, is divided by the working flap 7 and the inlet valve 12 into the inlet chamber 26 and the compression chamber 27 (see Fig. 2) .

Рабочая камера ротора 2 турбины, образованная наружной цилиндрической поверхностью рабочего кольца 5, цилиндрической внутренней поверхностью утолщения ротора 2, внешней 14 и внутренней 15 боковыми щеками, разделена выпускным клапаном 13 на камеру рабочего хода 28 и камеру выпуска 29.The working chamber of the rotor 2 of the turbine, formed by the outer cylindrical surface of the working ring 5, the cylindrical inner surface of the thickening of the rotor 2, the outer 14 and the inner 15 side cheeks, is divided by an exhaust valve 13 into a working chamber 28 and an exhaust chamber 29.

Во внешней 14 боковой щеке выполнены впускной канал 30, предназначенный для соединения камеры впуска 26 с впускным трактом системы впуска рабочей смеси, и выпускной канал 31, предназначенный для соединения рабочей полости камеры выпуска 29 с атмосферой (см. фиг. 2, 3). Во внешней боковой щеке 14 имеется конусообразное углубление, а в рабочем кольце 5 - отверстие для установки свечи зажигания 32.In the outer side cheek 14, an inlet channel 30 is provided for connecting the inlet chamber 26 to the inlet path of the working mixture inlet system and an outlet channel 31 for connecting the working cavity of the outlet chamber 29 with the atmosphere (see Figs. 2, 3). In the outer side cheek 14 there is a cone-shaped recess, and in the working ring 5 there is an opening for installing the spark plug 32.

Кроме этого на чертеже дополнительно обозначено:In addition, the drawing further indicates:

- круговой линией со стрелкой на фиг. 2 - направление вращения роторов 1,2;- a circular line with an arrow in FIG. 2 - the direction of rotation of the rotors 1,2;

- зигзагообразными линиями со стрелками на фиг. 2 и 3 - направление движения рабочей смеси;- zigzag lines with arrows in FIG. 2 and 3 - the direction of movement of the working mixture;

- пунктирными линиями на фиг. 3 - впускной канал, предназначенный для соединения камеры впуска с впускным трактом системы впуска рабочей смеси, и выпускной канал, предназначенный для соединения рабочей полости камеры выпуска с атмосферой.- dashed lines in FIG. 3 - an inlet channel for connecting the inlet chamber to the inlet tract of the working mixture inlet system, and an outlet channel for connecting the working cavity of the exhaust chamber to the atmosphere.

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.A rotary piston internal combustion engine operates as follows.

За начало отсчета принимаем положение ротора 1 компрессора, когда торец его рабочей заслонки 7 расположен по центру впускного канала 18 (см. фиг. 2, 3). Вращение роторов 1, 2 происходит по часовой стрелке со стороны свечи зажигания 32 (см. фиг. 1, 2). В качестве рабочей смеси используется смесь, состоящая из паров топлива и воздуха.For the reference point, we take the position of the compressor rotor 1 when the end face of its working flap 7 is located in the center of the inlet channel 18 (see Fig. 2, 3). The rotation of the rotors 1, 2 occurs clockwise from the side of the spark plug 32 (see Fig. 1, 2). As a working mixture, a mixture consisting of fuel vapor and air is used.

Рассмотрим первоначально полный рабочий цикл двигателя от такта впуска до такта выпуска, происходящий с первым зарядом рабочей смеси.Consider the initially complete engine duty cycle from the intake stroke to the exhaust stroke, occurring with the first charge of the working mixture.

1 такт - впуск - происходит на угле поворота вала 3 двигателя от 0° до 360°. При вращении ротора 1 компрессора за рабочей заслонкой 7 создается разрежение, и порция рабочей смеси по каналу 30 поступает в камеру впуска 26 (см. фиг. 2, 3). В этот момент на угле поворота вала 3 двигателя от 0 до 180° впускной клапан 12 открыт, так как утолщение 9 по наружному диаметру ротора 1 не расположено под впускным клапаном 12, а на угле поворота вала 3 двигателя от 180 до 360° впускной клапан 12 закрыт, так как утолщение 9 ротора 1 компрессора располагается под впускным клапаном 12. В обоих случаях под действием пружины 20 основание впускного клапана 12 плотно прижимается к наружной поверхности ротора 1 компрессора, создавая герметичность камеры впуска 26.1 cycle - inlet - occurs at the angle of rotation of the shaft 3 of the engine from 0 ° to 360 °. When the rotor 1 of the compressor rotates behind the working shutter 7, a vacuum is created, and a portion of the working mixture flows through the channel 30 into the inlet chamber 26 (see Figs. 2, 3). At this moment, at the angle of rotation of the shaft 3 of the engine from 0 to 180 °, the inlet valve 12 is open, since a bulge 9 along the outer diameter of the rotor 1 is not located under the inlet valve 12, and at the angle of rotation of the shaft of the engine 3 from 180 to 360 °, the inlet valve 12 closed, since the thickening 9 of the compressor rotor 1 is located under the inlet valve 12. In both cases, under the action of the spring 20, the base of the inlet valve 12 is pressed firmly against the outer surface of the compressor rotor 1, creating a tightness of the inlet chamber 26.

2 такт - сжатие - происходит на угле поворота вала 3 двигателя от 360° до 700-720°. На угле поворота вала 3 двигателя от 360° до 520-540° (в зависимости от угла установки фаз газораспределения) рабочая смесь предварительно сжимается в камере сжатия 27 пока не откроется впускной клапан 12, так как утолщение 9 в этот момент не располагается под впускным клапаном 12. После открытия впускного клапана 12 предварительно сжатая в камере 27 рабочая смесь поступает в камеру сгорания 11 и дальше сжимается в камере сгорания 11 вплоть до 700-720° поворота вала 3 двигателя, то есть до момента перекрытия впускным клапаном 12 впускного канала 18 за счет набегания утолщения 9 на основание впускного клапана 12. В этот момент рабочая смесь окажется в сжатом состоянии в камере сгорания 11.2 cycle - compression - occurs at the angle of rotation of the shaft 3 of the engine from 360 ° to 700-720 °. At an angle of rotation of the shaft 3 of the engine from 360 ° to 520-540 ° (depending on the angle of installation of the gas distribution phases), the working mixture is preliminarily compressed in the compression chamber 27 until the inlet valve 12 opens, since the bulge 9 at this moment is not located under the inlet valve 12. After opening the intake valve 12, the pre-compressed mixture in the chamber 27 enters the combustion chamber 11 and then is compressed in the combustion chamber 11 up to 700-720 ° rotation of the engine shaft 3, that is, until the intake valve 12 closes the intake channel 18 due to on Egan thickening 9 at the base of the air intake valve 12. At this point the working mixture would be compressed in the combustion chamber 11.

3 такт - рабочий ход - происходит на угле поворота вала 3 двигателя от 720° до 900-920°. При этом при угле поворота вала 3 двигателя, равном 700-720°, происходит воспламенение рабочей смеси в камере сгорания 11 за счет проскакивания искры в свече зажигания 32 (см. фиг. 1). В этот момент впускной клапан 12 и выпускной клапан 13 закрыты (см. фиг. 2).3 cycle - working stroke - occurs at the angle of rotation of the shaft 3 of the engine from 720 ° to 900-920 °. In this case, when the angle of rotation of the shaft 3 of the engine is equal to 700-720 °, ignition of the working mixture in the combustion chamber 11 occurs due to the spark jumping in the spark plug 32 (see Fig. 1). At this point, the intake valve 12 and the exhaust valve 13 are closed (see Fig. 2).

Поскольку камера сгорания 11 в этот момент не имеет связи с камерой сжатия 27 и камерой рабочего хода 28, то горение рабочей смеси может быть и детонационным, то есть иметь характер взрыва.Since the combustion chamber 11 at this moment has no connection with the compression chamber 27 and the working chamber 28, the combustion of the working mixture can also be detonation, that is, have the character of an explosion.

При достижении максимального давления в камере сгорания 11 от горения рабочей смеси или несколько раньше, происходит открытие выпускного клапана 13 за счет того, что утолщение 10 ротора 2 в это время не будет уже располагаться над выпускным клапаном 13 (см. фиг. 2, 3). При открытии выпускного клапана 13 сгоревшая рабочая смесь под большим давлением поступает в камеру рабочего хода 28 и, воздействуя на торец выступа ступени утолщения 10 ротора 2 турбины, заставляет ротор 2 вращаться и создавать крутящий момент на валу 3 двигателя.When the maximum pressure in the combustion chamber 11 from the combustion of the working mixture is reached or somewhat earlier, the exhaust valve 13 opens due to the fact that the thickening 10 of the rotor 2 at that time will no longer be located above the exhaust valve 13 (see Fig. 2, 3) . When the exhaust valve 13 is opened, the burnt working mixture under high pressure enters the working chamber 28 and, acting on the end face of the protrusion of the thickening stage 10 of the turbine rotor 2, makes the rotor 2 rotate and create torque on the motor shaft 3.

При угле поворота вала 3 двигателя примерно от 900 до 920° происходит процесс продувки камеры сгорания 11, так как в это время открыты впускной клапан 12 и выпускной клапан 13. При угле поворота вала 3 двигателя от 920 до 1080° происходит перемещение по окружности отработавших газов с возможным одновременным выпуском их в атмосферу.At an angle of rotation of the shaft 3 of the engine from about 900 to 920 °, the process of purging the combustion chamber 11 occurs, since at this time the inlet valve 12 and the exhaust valve 13 are open. At an angle of rotation of the shaft 3 of the engine from 920 to 1080 °, the exhaust gases move around the circumference with the possible simultaneous release of them into the atmosphere.

4 такт - выпуск - происходит при вращении вала 3 двигателя от 1080° до 1260÷1440°. При этом отработавшие газы из камеры выпуска 29 по выпускному каналу 31 выпускаются в атмосферу (см. фиг. 3).4 cycle - release - occurs when the shaft 3 of the engine rotates from 1080 ° to 1260 ÷ 1440 °. In this case, the exhaust gases from the exhaust chamber 29 through the exhaust channel 31 are discharged into the atmosphere (see Fig. 3).

Таким образом, при угле поворота вала 3 двигателя, равном 1440°, заканчивается процесс выпуска, а следовательно, заканчивается полный рабочий цикл, происшедший в данном роторно-поршневом двигателе с первым зарядом рабочей смеси.Thus, when the angle of rotation of the shaft 3 of the engine is equal to 1440 °, the exhaustion process ends, and therefore, the complete duty cycle that occurs in this rotary piston engine with the first charge of the working mixture ends.

При постоянной работе двигателя происходит следующее. При вращении роторов от 0° до 360° в рабочей полости ротора 1 (см. фиг. 2, 3) происходит одновременно сжатие рабочей смеси в камере сжатия 27, а затем в камере сгорания 11 и впуск рабочей смеси в камеру впуска 26, а в рабочей полости ротора 2 происходит одновременно рабочий ход в камере рабочего хода 28 и выпуск отработавших газов из камеры выпуска 29. Таким образом, полный цикл работы двигателя совершается на угле поворота вала 3 двигателя, равном 360°.With constant engine operation, the following occurs. When the rotors rotate from 0 ° to 360 ° in the working cavity of the rotor 1 (see Fig. 2, 3), the working mixture is compressed in the compression chamber 27, and then in the combustion chamber 11 and the working mixture is inlet into the inlet chamber 26, and the working cavity of the rotor 2 is simultaneously a working stroke in the chamber of the stroke 28 and the exhaust gas from the exhaust chamber 29. Thus, the full cycle of the engine is performed at an angle of rotation of the shaft 3 of the engine equal to 360 °.

Использование предлагаемого изобретения повышает эффективность работы двигателя за счет изменения конструкции роторов компрессора и турбины, изменения конструкции газораспределительного механизма.The use of the invention improves the efficiency of the engine by changing the design of the compressor and turbine rotors, changing the design of the gas distribution mechanism.

Claims (1)

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус двигателя с являющимся его частью рабочим кольцом, имеющим цилиндрические внутреннюю и внешнюю поверхности, рабочими камерами, образованными рабочими полостями, в которых параллельно на валу двигателя установлены вращающийся ротор компрессора, выполненный в виде диска, в пазу которого установлена подпружиненная рабочая заслонка, и вращающийся ротор турбины, выполненный в виде стакана с жестко закрепленным на валу днищем, имеющего утолщение в направлении оси вращения вала двигателя шириной, равной ширине ротора компрессора, на внутренней поверхности стакана над камерой сгорания, которая расположена в наиболее широкой части рабочего кольца с возможностью соединения с рабочими полостями компрессора и турбины через впускной и выпускной каналы соответственно, внешней и внутренней боковыми щеками, между которыми внутри рабочего кольца встроен ротор компрессора, газораспределительный механизм, взаимодействующий с камерой сгорания и встроенный в рабочее кольцо, свечу зажигания, установленную в камере сгорания, при этом ось цилиндрической внутренней поверхности рабочего кольца смещена относительно оси вращения вала двигателя на величину, не позволяющую этим поверхностям пересекаться, отличающийся тем, что ротор компрессора выполнен с утолщением по наружному диаметру с длиной окружности, равной половине длины окружности ротора компрессора с плавными переходами от одного наружного диаметра к другому наружному диаметру, причем больший наружный диаметр ротора компрессора имеет размер, не позволяющий ротору компрессора соприкасаться с внутренней поверхностью рабочего кольца, ротор турбины выполнен со ступенчатым утолщением по внутреннему диаметру с длиной окружности ступени, равной половине длины окружности ротора турбины с плавными переходами от одного внутреннего диаметра к другому внутреннему диаметру, причем меньший внутренний диаметр ротора турбины имеет размер, не позволяющий ротору турбины соприкасаться с наружной поверхностью рабочего кольца, газораспределительный механизм образован впускным и выпускным клапанами, выполненными в виде Г-образных подпружиненных пластин, встроенных в рабочее кольцо вблизи камеры сгорания, при этом впускной клапан, обращенный в сторону ротора компрессора, расположен впереди камеры сгорания по направлению вращения вала двигателя с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющем пазу, выполненном в рабочем кольце, плотного прижатия своим основанием, острие которого направлено навстречу направлению вращения ротора компрессора, к наружной поверхности ротора компрессора, и расположения этого основания, входящим при закрытии впускного канала за счет перемещения впускного клапана утолщением ротора компрессора в углубление в рабочем кольце, а выпускной клапан, обращенный в сторону ротора турбины, расположен позади камеры сгорания по направлению вращения вала двигателя с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющем пазу, выполненном в рабочем кольце, плотного прижатия своим основанием, острие которого направлено по направлению вращения ротора турбины, к внутренней поверхности ротора турбины, и расположения этого основания, входящим при закрытии выпускного канала за счет перемещения выпускного клапана утолщением ротора турбины в углубление в рабочем кольце, а камера сгорания выполнена обособленной с возможностью отъединения от рабочих полостей впускным и выпускным клапанами.A rotary piston internal combustion engine comprising an engine casing with a working ring which is part of it, having cylindrical inner and outer surfaces, working chambers formed by working cavities in which a rotating compressor rotor is installed parallel to the engine shaft in the form of a disk in the groove of which a spring-loaded working valve is installed, and a rotating turbine rotor, made in the form of a cup with a bottom rigidly fixed to the shaft, having a thickening in the direction of the rotation axis the engine shaft with a width equal to the width of the compressor rotor, on the inner surface of the cup above the combustion chamber, which is located in the widest part of the working ring with the possibility of connection with the working cavities of the compressor and turbine through the inlet and outlet channels, respectively, of the outer and inner side cheeks, between which inside the working ring is integrated with the compressor rotor, a gas distribution mechanism that interacts with the combustion chamber and is built into the working ring, the spark plug mounted in the chamber combustion, while the axis of the cylindrical inner surface of the working ring is shifted relative to the axis of rotation of the motor shaft by an amount that does not allow these surfaces to intersect, characterized in that the compressor rotor is thickened along the outer diameter with a circumference equal to half the circumference of the compressor rotor with smooth transitions from one outer diameter to another outer diameter, the larger outer diameter of the compressor rotor being sized to prevent the compressor rotor from touching with the inner surface of the working ring, the turbine rotor is made with stepwise thickening along the inner diameter with a step circumference equal to half the circumference of the turbine rotor with smooth transitions from one inner diameter to another inner diameter, and the smaller inner diameter of the turbine rotor has a size that does not allow the rotor the turbines are in contact with the outer surface of the working ring, the gas distribution mechanism is formed by inlet and outlet valves made in the form of L-shaped sub supper plates embedded in the working ring near the combustion chamber, while the inlet valve facing the compressor rotor is located in front of the combustion chamber in the direction of rotation of the engine shaft with the possibility of reciprocating movement in the guide groove made in the working ring, tightly pressed by its base , the tip of which is directed towards the direction of rotation of the compressor rotor, to the outer surface of the compressor rotor, and the location of this base, included when closing the inlet channel due to the movement of the inlet valve by thickening the compressor rotor into a recess in the working ring, and the exhaust valve facing the turbine rotor is located behind the combustion chamber in the direction of rotation of the engine shaft with the possibility of reciprocating movement in the guide groove made in the working ring, dense pressing with its base, the tip of which is directed in the direction of rotation of the turbine rotor, to the inner surface of the turbine rotor, and the location of this base, which comes in when closing the exhaust channel by moving the exhaust valve by thickening the turbine rotor into a recess in the working ring, and the combustion chamber is made separate with the possibility of disconnecting the intake and exhaust valves from the working cavities.
RU2016144000A 2016-11-08 2016-11-08 Rotary piston internal combustion engine RU2647751C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144000A RU2647751C1 (en) 2016-11-08 2016-11-08 Rotary piston internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144000A RU2647751C1 (en) 2016-11-08 2016-11-08 Rotary piston internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2647751C1 true RU2647751C1 (en) 2018-03-19

Family

ID=61629432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016144000A RU2647751C1 (en) 2016-11-08 2016-11-08 Rotary piston internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2647751C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3818886A (en) * 1972-03-01 1974-06-25 Z Blaszczynski Rotary internal combustion engine
DE3202202A1 (en) * 1981-01-26 1982-08-19 Canon K.K., Tokyo "METHOD AND DEVICE FOR IMAGE GENERATION"
RU2193676C2 (en) * 2001-02-21 2002-11-27 Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова Rotary piston internal combustion engine
RU2204032C1 (en) * 2002-02-14 2003-05-10 Соколов Виктор Евгеньевич Heat engine
RU2351780C1 (en) * 2007-07-23 2009-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Rotor-piston internal combustion engine
WO2016099313A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-23 Вячеслав Иванович ЕВСЮГИН Rotary-vane-type internal combustion engine or rotary-vane-type steam-driven pneumatic engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3818886A (en) * 1972-03-01 1974-06-25 Z Blaszczynski Rotary internal combustion engine
DE3202202A1 (en) * 1981-01-26 1982-08-19 Canon K.K., Tokyo "METHOD AND DEVICE FOR IMAGE GENERATION"
RU2193676C2 (en) * 2001-02-21 2002-11-27 Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова Rotary piston internal combustion engine
RU2204032C1 (en) * 2002-02-14 2003-05-10 Соколов Виктор Евгеньевич Heat engine
RU2351780C1 (en) * 2007-07-23 2009-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Rotor-piston internal combustion engine
WO2016099313A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-23 Вячеслав Иванович ЕВСЮГИН Rotary-vane-type internal combustion engine or rotary-vane-type steam-driven pneumatic engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2478803C2 (en) Rotary piston internal combustion engine
US7757658B2 (en) Nagata cycle rotary engine
CN109339940A (en) Flow-guiding type rotor internal-combustion engine between a kind of rotor and stator
US10598168B2 (en) Engine compressor unit
RU2720879C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
US6536403B1 (en) Direct drive rotary engine
RU2351780C1 (en) Rotor-piston internal combustion engine
RU2538990C1 (en) Rotor-piston internal combustion engine
RU2687659C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2647751C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2666716C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2427716C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2659639C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2698993C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2598967C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2706092C2 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2597333C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2805946C1 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2527808C2 (en) Rotary internal combustion engine
RU2193676C2 (en) Rotary piston internal combustion engine
RU2425233C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2755758C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2330973C1 (en) Rotary-piston internal combustion engine
RU2377426C2 (en) Rotary engine
US1199489A (en) Rotary internal-combustion engine.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181109