RU2763245C1 - Two-rotor two-cycle internal combustion engine - Google Patents

Two-rotor two-cycle internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2763245C1
RU2763245C1 RU2020130031A RU2020130031A RU2763245C1 RU 2763245 C1 RU2763245 C1 RU 2763245C1 RU 2020130031 A RU2020130031 A RU 2020130031A RU 2020130031 A RU2020130031 A RU 2020130031A RU 2763245 C1 RU2763245 C1 RU 2763245C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotors
rotor
blades
exhaust
cylinders
Prior art date
Application number
RU2020130031A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Валерьевич Серкин
Original Assignee
Алексей Валерьевич Серкин
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 Алексей Валерьевич Серкин filed Critical Алексей Валерьевич Серкин
Priority to RU2020130031A priority Critical patent/RU2763245C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2763245C1 publication Critical patent/RU2763245C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/063Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
    • F01C1/077Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having toothed-gearing type drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/04Charge admission or combustion-gas discharge
    • F02B53/08Charging, e.g. by means of rotary-piston pump
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: engine building.
SUBSTANCE: present invention relates to the field of engine building, namely, to internal combustion engines, in particular, for the automotive industry. The two-rotor two-cycle internal combustion engine comprises a support frame with two rotors installed therein coaxially - an external one and an internal one, secured in the cylinders whereof are blades. Radial channels for the passage of liquid are made in the walls of the cylinders and in the blades. Two n-vertex gear rings are secured on the hollow rotor shafts with engagement with the gear wheels of the output shaft coupled with an external drive apparatus. The engine comprises spark plugs powered through a power supply system, and the cooling agent is supplied to the rotor cylinders by a pump through the cooling agent collecting casing. Exhaust is discharged from the directional exhaust branch pipes located on the internal rotor shaft and curved in the direction opposite to the rotation of the rotors through a separate casing. Exhaust windows and inlet windows are made in the hollow shafts. The blades move together with the cylinders wherein said blades are secured, and the fuel mixture is supplied through the hollow shaft of the internal rotor.
EFFECT: implementation of the invention provides an increase in the performance coefficient and specific power of rotor-blade machines, a possibility of cooling the rotors, use of the energy of exhaust gases.
2 cl, 17 dwg

Description

Область техники к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Предлагаемое изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания. В частности для автомобильной и авиационной промышленности. Изобретение может быть использовано при создании роторно-лопастных двигателей, насосов, компрессоров.The present invention relates to the field of engine building, namely to internal combustion engines. Particularly for the automotive and aviation industries. The invention can be used to create rotary vane engines, pumps, compressors.

Уровень техникиState of the art

Известна роторная машина, [Патент US4844708, МПК F01C 1/077(20060101); F04C 009/00; F04C 021/00, опубл. 04.07.1989 г.] имеющая неподвижный корпус, внутри которого вращаются лопастные роторы с изменяющейся скоростью, так что объемы, на которые разделен корпус роторами, изменяются циклически. Роторы закреплены на соосных валах. Свободные концы валов соединены с эллиптическими шестернями. Механизм периодического изменения скоростей и синхронизации вращения роторов и выходного вала содержит пару жестко установленных на вал эллиптических шестерни входящих в зацепление с зубчатыми колесами валов роторов. Недостатками данного решения являются:Known rotary machine, [Patent US4844708, IPC F01C 1/077(20060101); F04C009/00; F04C 021/00, publ. 07/04/1989] having a fixed body, inside which the bladed rotors rotate at a variable speed, so that the volumes into which the body is divided by the rotors change cyclically. The rotors are mounted on coaxial shafts. The free ends of the shafts are connected to elliptical gears. The mechanism for periodically changing the speeds and synchronizing the rotation of the rotors and the output shaft contains a pair of elliptical gears rigidly mounted on the shaft and engaged with the gear wheels of the rotor shafts. The disadvantages of this solution are:

- жестко заданное соотношение числа зубьев шестерен выходного вала и шестерен роторов, что затрудняет масштабирование роторной машины.- a rigidly set ratio of the number of teeth of the gears of the output shaft and the gears of the rotors, which makes it difficult to scale the rotary machine.

- значительные потери на трение лопастей о неподвижный корпус.- significant losses due to friction of the blades on the fixed body.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является роторная машина [Патент RU №2257476, МПК F01C 1/077 опубл. 27.07.2005 г.]. Ее механизм периодического изменения скоростей и синхронизации вращения роторов содержит выходной вал, ось вращения которого смещена относительно центральной оси. На валу закреплены две шестерни - эксцентрики, каждая из которых входит в зацепление с шестерней внутреннего зацепления эллиптической формы, жестко связанной с одной из пар лопастных роторов. Механизм периодического изменения скоростей выполнен внутри внутреннего цилиндра кольцевой рабочей камеры. Недостатками данного решения являются:The closest analogue adopted for the prototype is a rotary machine [Patent RU No. 2257476, IPC F01C 1/077 publ. July 27, 2005]. Its mechanism for periodically changing the speeds and synchronizing the rotation of the rotors contains an output shaft, the axis of rotation of which is displaced relative to the central axis. Two gears are fixed on the shaft - eccentrics, each of which engages with an elliptical-shaped internal gear rigidly connected to one of the pairs of bladed rotors. The mechanism for periodic speed change is made inside the inner cylinder of the annular working chamber. The disadvantages of this solution are:

- недостаточная удельная мощность так как для рабочего хода использован только один из четырех объемов образованных лопастями.- insufficient specific power, since only one of the four volumes formed by the blades is used for the working stroke.

- сложность охлаждения и смазки роторов- the difficulty of cooling and lubricating the rotors

- большой размер контуров для изоляции- large size contours for isolation

- жестко заданное соотношение числа зубьев шестерен выходного вала и шестерен роторов, что затрудняет масштабирование двигателей.- a rigidly set ratio of the number of teeth of the gears of the output shaft and the gears of the rotors, which makes it difficult to scale the engines.

- значительные потери на трение лопастей о неподвижный корпус.- significant losses due to friction of the blades on the fixed body.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Задача изобретения - упростить конструкцию двигателя, снизить затраты на трение, сделать механизм синхронизации масштабируемым, устранить перечисленные недостатки аналогов и использовать энергию выхлопа.The objective of the invention is to simplify the design of the engine, reduce friction costs, make the synchronization mechanism scalable, eliminate the listed disadvantages of analogues and use the exhaust energy.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение КПД и удельной мощности роторно-лопастных машин, возможность охлаждения роторов, использование энергии выхлопных газов.The technical result of the proposed technical solution is to increase the efficiency and power density of rotary vane machines, the possibility of cooling the rotors, the use of exhaust gas energy.

Достигается данный технический результат за счет того, что роторы двигателя не содержат подвижных деталей. Механизм периодического изменения скоростей и синхронизации вращения роторов выполнен с использованием двух зубчатых зацеплений и может использовать различные формы и размеры зубчатых венцов и выходного вала. Конструкция двигателя упрощается. Двигатель не содержит неподвижной камеры для вращения роторов. Совместное вращение роторов уменьшает интенсивность трения в двигателе, так как отсутствует трение лопастей о неподвижную камеру. Двигатель использует половину камер образованных лопастями для сжигания горючей смеси. Тем самым увеличивается отношение мощности к объему двигателя (увеличивается удельная мощность). Двигатель имеет радиальные каналы для протока охладителя в цилиндрах и лопатках, что позволят достигать высокой интенсивности охлаждения. Двигатель имеет патрубки направленного выхлопа для использования энергии выхлопных газов и увеличения коэффициента полезного действия. Краткое описание чертежейThis technical result is achieved due to the fact that the engine rotors do not contain moving parts. The mechanism for periodically changing the speeds and synchronizing the rotation of the rotors is made using two gears and can use various shapes and sizes of the gear rims and the output shaft. The design of the engine is simplified. The engine does not contain a fixed chamber for rotating the rotors. The joint rotation of the rotors reduces the intensity of friction in the engine, since there is no friction of the blades against the stationary chamber. The engine uses half of the chambers formed by the blades to burn the combustible mixture. This increases the ratio of power to engine size (increases power density). The engine has radial channels for the coolant flow in the cylinders and blades, which will allow to achieve a high cooling intensity. The engine has directional exhaust pipes to harness the energy of the exhaust gases and increase efficiency. Brief description of the drawings

На фиг. 1 показаны основные составные части двигателя и их совместное расположение. Позиции 13, 14, 15 показаны справочно, так как не относятся к сути изобретения и могут быть выполнены различными способами.In FIG. 1 shows the main components of the engine and their joint arrangement. Positions 13, 14, 15 are shown for reference, since they do not relate to the essence of the invention and can be performed in various ways.

На фиг. 2 показан вид со стороны патрубков направленного выхлопа. Показаны детали конструкции которые не просматриваются на фиг. 1. Позиция 16 так же показана справочно.In FIG. 2 shows a view from the side of the directional exhaust pipes. Structural details are shown which are not visible in FIG. 1. Position 16 is also shown for reference.

На фиг. 3 представлен внутренний ротор, его составные части и элементы. Показана установка лопастей 17 в цилиндр внутреннего ротора 8, расположение впускных окон 19 и выпускных окон 18.In FIG. 3 shows the inner rotor, its components and elements. The installation of the blades 17 in the cylinder of the inner rotor 8, the location of the inlet windows 19 and outlet windows 18 are shown.

На фиг. 4 показано в разрезе расположение внутренних элементов внутреннего ротора, соединение выхлопных окон 18 через отводящие патрубки 21 и внешние выхлопные окна 22 с патрубками направленного выхлопа 25, каналы для протока охладителя 24, отверстия для протока охладителя 20, радиальные каналы в лопастях 32.In FIG. 4 shows in section the location of the internal elements of the inner rotor, the connection of the exhaust windows 18 through the outlet pipes 21 and the outer exhaust windows 22 with the pipes of the directional exhaust 25, the channels for the coolant flow 24, the holes for the coolant flow 20, the radial channels in the blades 32.

На фиг. 5 изображены элементы конструкции внешнего ротора. Показана установка лопастей 26 в цилиндр внешнего ротора 9, расположение перепускных каналов 29, расположение впускных окон 27 и выпускных окон 28. Справочно показано место установки свечей зажигания 13.In FIG. 5 shows the structural elements of the outer rotor. The installation of the blades 26 in the cylinder of the outer rotor 9, the location of the bypass channels 29, the location of the inlet windows 27 and outlet windows 28 are shown. The installation location of the spark plugs 13 is shown for reference.

На фиг. 6 показано в разрезе расположение канала для подачи охладителя в радиальные каналы лопастей и цилиндра внешнего ротора 30. Показаны радиальные каналы лопастей 32.In FIG. 6 shows in section the location of the channel for supplying coolant to the radial channels of the blades and the cylinder of the outer rotor 30. The radial channels of the blades 32 are shown.

На фиг. 7 показано расположение каналов для протока охладителя 32 внутреннего ротора. Показаны радиальные каналы цилиндра 8, а так же каналы подачи охладителя к радиальным каналам и каналам внешнего ротора 24. Для наглядности выбран полупрозрачный вид и убраны все элементы конструкции не относящиеся к пояснению. Стрелками обозначено направление протока охладителя.In FIG. 7 shows the arrangement of channels for the coolant flow 32 of the inner rotor. The radial channels of the cylinder 8 are shown, as well as the channels for supplying coolant to the radial channels and channels of the outer rotor 24. For clarity, a translucent view is chosen and all structural elements that are not related to the explanation are removed. The arrows indicate the direction of the coolant flow.

На фиг. 8 показано расположение каналов для протока охладителя внешнего ротора. Показаны радиальные каналы цилиндра 9, а так же канал подачи охладителя к радиальным каналам цилиндра и лопастей 30. Для наглядности выбран полупрозрачный вид и убраны все элементы конструкции не относящиеся к пояснению. Стрелками обозначено направление протока охладителя.In FIG. 8 shows the arrangement of channels for the coolant flow of the outer rotor. The radial channels of the cylinder 9 are shown, as well as the coolant supply channel to the radial channels of the cylinder and blades 30. For clarity, a translucent view is chosen and all structural elements that are not related to the explanation are removed. The arrows indicate the direction of the coolant flow.

На фиг. 9 показано совместное расположение роторов (в разрезе). Лопасти внутреннего ротора примыкают к внутренним стенкам цилиндра внешнего ротора, а лопасти внешнего ротора примыкают к внутренним стенкам цилиндра внутреннего ротора. Вал внешнего ротора опирается на вал внутреннего ротора.In FIG. 9 shows the joint arrangement of the rotors (in section). The blades of the inner rotor are adjacent to the inner walls of the cylinder of the outer rotor, and the blades of the outer rotor are adjacent to the inner walls of the cylinder of the inner rotor. The shaft of the outer rotor rests on the shaft of the inner rotor.

На фиг. 10 показано одно из двух положений выходного вала при котором разность передаточных чисел зубчатых зацеплений максимальна. Такая же разность достигается через 180 градусов поворота выходного вала. Углы между осями лопаток (26 и 17) А и В в этом положении равны. Все не существенные для пояснения элементы конструкции скрыты. Для наглядности демонстрации зубчатых зацеплений шестерни выходного вала показаны полупрозрачными.In FIG. 10 shows one of the two positions of the output shaft at which the difference in the gear ratios of the gears is maximum. The same difference is achieved after 180 degrees of rotation of the output shaft. The angles between the axes of the blades (26 and 17) A and B in this position are equal. All structural elements not essential for explanation are hidden. For clarity of demonstration of gearing, the gears of the output shaft are shown translucent.

На фиг. 11 показано одно из двух положений выходного вала при котором разность передаточных чисел нулевая. Такая же разность достигается через 180 градусов поворота выходного вала. В этом положении между лопатками (17 и 26) угол минимален с одной стороны (угол А) и максимален с другой стороны (угол В). Все не существенные для пояснения элементы конструкции скрыты. Для наглядности демонстрации зубчатых зацеплений шестерни выходного вала показаны полупрозрачными. Стрелкой указано рассматриваемое в описании направление вращения вала 2.In FIG. 11 shows one of the two positions of the output shaft in which the gear ratio difference is zero. The same difference is achieved after 180 degrees of rotation of the output shaft. In this position between the shoulder blades (17 and 26) the angle is minimum on one side (angle A) and maximum on the other side (angle B). All structural elements not essential for explanation are hidden. For clarity of demonstration of gearing, the gears of the output shaft are shown translucent. The arrow indicates the direction of rotation of shaft 2 considered in the description.

На фиг. 12 показано положение роторов при котором объем горячих камер максимален. В данном положении роторы находятся в конце такта рабочего хода. На сечении перекидного канала 29 показано наличие сквозного прохода между холодными и горячими камерами в обход торцов лопастей 17. Так же показано открытое выхлопное окно 28. Не существенные для пояснения элементы конструкции скрыты.In FIG. 12 shows the position of the rotors at which the volume of the hot chambers is maximum. In this position, the rotors are at the end of the stroke stroke. The cross section of the overflow channel 29 shows the presence of a through passage between the cold and hot chambers, bypassing the ends of the blades 17. An open exhaust window 28 is also shown. Structural elements that are not essential for explanation are hidden.

На фиг. 13 показано положение роторов в момент закрывания (при такте сжатия) или открывания перекидных окон (при такте рабочего хода) образованных перекидными каналами 29 и лопастями 17. Сквозные выхлопные окна образованные окнами 18 и 28 в этот момент открыты. Не существенные для пояснения элементы конструкции скрыты.In FIG. 13 shows the position of the rotors at the moment of closing (during the compression stroke) or opening the flip windows (during the power stroke) formed by the flip channels 29 and the blades 17. The through exhaust windows formed by the windows 18 and 28 are open at this moment. Structural elements not essential for explanation are hidden.

На фиг. 14 показано положение роторов в момент открывания (при такте сжатия) или закрывания (при рабочем ходе) сквозных впускных окон образованных впускными окнами 19 и 27. Не существенные для пояснения элементы конструкции скрыты.In FIG. 14 shows the position of the rotors at the moment of opening (during the compression stroke) or closing (during the working stroke) through inlet windows formed by inlet windows 19 and 27. Structural elements that are not essential for explanation are hidden.

На фиг. 15 показано положение роторов в конце такта сжатия. Сквозные впускные окна образованные впускными окнами 27 и 19 полностью открыты (позиция 19 не показана, так как не просматривается из за перекрытия окон). Не существенные для пояснения элементы конструкции скрыты.In FIG. 15 shows the position of the rotors at the end of the compression stroke. The through inlet windows formed by the inlet windows 27 and 19 are fully open (item 19 is not shown, since it is not visible due to overlapping windows). Structural elements not essential for explanation are hidden.

На фиг. 16 показано положение роторов в момент закрытия (при такте сжатия) или открытия (при рабочем ходе) сквозных выхлопных окон образованных выхлопными окнами 18 и 28. Не существенные для пояснения элементы конструкции скрыты.In FIG. 16 shows the position of the rotors at the moment of closing (during the compression stroke) or opening (during the working stroke) through exhaust windows formed by exhaust windows 18 and 28. Structural elements not essential for explanation are hidden.

На фиг. 17 показано положение роторов в конце такта сжатия. В приведенном положении производится зажигание. Положение роторов соответствует положению, показанному на фиг. 15. Для наглядности показан минимальный объем горячих камер и максимальный объем холодных камер.In FIG. 17 shows the position of the rotors at the end of the compression stroke. In this position, ignition is carried out. The position of the rotors corresponds to the position shown in Fig. 15. For clarity, the minimum volume of hot chambers and the maximum volume of cold chambers are shown.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Двигатель содержит (фиг. 1) опорную раму 1 с установленными соосно внутренним ротором и внешним роторами. На полых валах роторов установлены n-вершинные зубчатые венцы (в данном случае 3-х вершинные). Роторы состоят из полых валов 4 и 5 с жестко установленными зубчатыми венцами 6 и 7, цилиндров 8 и 9 установленных на полых валах и лопастей 17 и 26 установленных в цилиндрах. Зубчатые венцы роторов 6 и 7 входят в зацепление с зубчатыми колесами 3 выходного вала 2. Свечи 13 запитаны через систему электропитания 14. Подача охладителя в роторы и цилиндры в которых закреплены лопасти производится насосом 15. Охладитель собирается кожухом 10. Выхлоп отводится через кожух 11. Позиции 13, 14, 15 показаны справочно. В полых валах 4 и 5 выполнены выхлопные окна 18 и 28, а так же впускные окна 19 и 27 выполняющие роль механизма газораспределения. Так же на боковой поверхности цилиндра внешнего ротора имеются перепускные каналы 29. На боковой поверхности цилиндра 8 установленного на вал внутреннего ротора 4 установлены патрубки направленного выхлопа 25 соединенные с внешними выхлопными окнами 22 и через отводящие патрубки 21 соединенные с выхлопными окнами 18. В лопастях и стенках цилиндров роторов выполнены радиальные каналы 32 для протока жидкости. Для подачи жидкости в радиальные каналы служат каналы 24 и 30, а так же отверстия в полых валах роторов 20 и прорези 31. Соединение цилиндров показано на фиг. 9.The engine contains (Fig. 1) support frame 1 with coaxially mounted inner rotor and outer rotors. On the hollow shafts of the rotors, n-top gear rims (in this case, 3-top ones) are installed. The rotors consist of hollow shafts 4 and 5 with rigidly mounted ring gears 6 and 7, cylinders 8 and 9 mounted on hollow shafts and blades 17 and 26 mounted in the cylinders. The toothed rims of the rotors 6 and 7 engage with the gears 3 of the output shaft 2. The candles 13 are powered through the power supply system 14. The coolant is supplied to the rotors and cylinders in which the blades are fixed is made by the pump 15. The coolant is collected by the casing 10. The exhaust is discharged through the casing 11. Positions 13, 14, 15 are shown for reference. In the hollow shafts 4 and 5, exhaust windows 18 and 28 are made, as well as inlet windows 19 and 27, which act as a gas distribution mechanism. Also on the side surface of the cylinder of the outer rotor there are bypass channels 29. On the side surface of the cylinder 8 mounted on the shaft of the inner rotor 4, directional exhaust pipes 25 are installed connected to the external exhaust windows 22 and through the outlet pipes 21 connected to the exhaust windows 18. In the blades and walls The cylinders of the rotors are provided with radial channels 32 for fluid flow. Channels 24 and 30, as well as holes in the hollow shafts of the rotors 20 and slots 31, serve to supply fluid to the radial channels. The connection of the cylinders is shown in Fig. 9.

Особенностью двигателя является то, что лопасти двигаются совместно с цилиндрами роторов в которых они закреплены.A feature of the engine is that the blades move together with the cylinders of the rotors in which they are fixed.

При вращении выходного вала 2 роторы вращаются с различными угловыми скоростями, вследствие чего лопасти 17 и 26 закрепленные в цилиндрах роторов 8 и 9 образуют камеры переменного объема. Роторы поочередно и периодически выступают ведомым (отстающим) или ведущим (опережающим).When the output shaft 2 rotates, the rotors rotate at different angular speeds, as a result of which the blades 17 and 26 fixed in the cylinders of the rotors 8 and 9 form chambers of variable volume. Rotors alternately and periodically act as driven (lagging) or leading (leading).

Камеры двигателя образованные лопастями разделяются на 2 типа:The engine chambers formed by the blades are divided into 2 types:

- холодные - камеры в которых происходит всасывание горючей смеси, но не происходит горение- cold - chambers in which the combustible mixture is sucked in, but combustion does not occur

- горячие - камеры в которые вытесняется горючая смесь из холодных камер и происходит горение смеси.- hot - chambers into which the combustible mixture is displaced from the cold chambers and the mixture burns.

Горючая смесь подается через полый вал внутреннего ротора 4 и проходя через впускные окна 19 и 27 в полых валах роторов 4 и 5 попадает в холодные камеры. В положении показанном на фиг. 17 угловые скорости роторов одинаковы, расстояние между лопастями в холодных камерах максимально, а в горячих - минимально. В работе двигателя можно выделить 8 стадий:The combustible mixture is fed through the hollow shaft of the inner rotor 4 and passing through the inlet windows 19 and 27 in the hollow shafts of the rotors 4 and 5 enters the cold chambers. In the position shown in Fig. 17, the angular speeds of the rotors are the same, the distance between the blades in cold chambers is maximum, and in hot chambers - minimum. There are 8 stages in the operation of the engine:

1. В горячих камерах (предварительно заполненных горючей смесью) происходит сжатие смеси и зажигание от свечей зажигания во всех горячих камерах одновременно. Выхлопные окна 18 и 28 в полых валах роторов при этом закрыты, а впускные 19 и 27 - открыты. В горячих камерах начинается рабочий ход. В холодных камерах заканчивается процесс всасывания порций горючей смеси. Положение роторов в момент зажигания показано на фиг. 17.1. In hot chambers (pre-filled with a combustible mixture), the mixture is compressed and ignited from the spark plugs in all hot chambers simultaneously. The exhaust windows 18 and 28 in the hollow shafts of the rotors are closed, and the inlet windows 19 and 27 are open. In hot chambers, the working stroke begins. In cold chambers, the process of suction of portions of the combustible mixture ends. The position of the rotors at the moment of ignition is shown in Fig. 17.

2. Рабочий ход завершается открытием выхлопных окон 18 и 28 (фиг. 16). С этого момента продукты сгорания через отводящие патрубки 21 и внешние выхлопные окна 22 попадают на направленные выхлопные патрубки 25. В холодных камерах нарастает давление горючей смеси. Открытие выхлопных окон происходит с некоторым упреждением перед открытием перепускных каналов 29. Выхлопные газы выбрасываются через направленные выхлопные патрубки 25. Это позволяет полностью сбросить давление в горячих камерах до атмосферного перед открытием перепускных каналов 29 и использовать часть энергии выхлопных газов за счет создания реактивных струй направленных в сторону противоположную вращению роторов и создающих усилие направленное по ходу вращения роторов.2. The working stroke ends with the opening of the exhaust windows 18 and 28 (Fig. 16). From this point on, the combustion products through the outlet pipes 21 and the external exhaust windows 22 enter the directed exhaust pipes 25. The pressure of the combustible mixture builds up in the cold chambers. The opening of the exhaust windows occurs with some advance before opening the bypass channels 29. The exhaust gases are emitted through the directed exhaust pipes 25. This allows you to completely relieve the pressure in the hot chambers to atmospheric pressure before opening the bypass channels 29 and use part of the energy of the exhaust gases by creating jet streams directed into side opposite to the rotation of the rotors and creating a force directed along the rotation of the rotors.

3. Перед открытием перепускных каналов 29, выхлопные окна 18 и 28 открыты и давление в горячих камерах сравнивается с атмосферным. Перепускные каналы 29 еще закрыты. Давление смеси в холодных камерах достигает максимального. Положение роторов представлено на фиг. 13.3. Before opening the bypass channels 29, the exhaust ports 18 and 28 are opened and the pressure in the hot chambers is compared with atmospheric pressure. Bypass channels 29 are still closed. The pressure of the mixture in the cold chambers reaches its maximum. The position of the rotors is shown in Fig. thirteen.

4. Открываются перепускные каналы 29 и сжатая горючая смесь в обход торцов лопаток 17 закрепленных в цилиндрах внутреннего ротора 8 вытесняется через перепускные каналы 29 в горячие камеры. Выхлопные окна при этом открыты. Давление во всех камерах равно атмосферному. При дальнейшем вращении роторы переходят в положение показанное на фиг. 12.4. The bypass channels 29 open and the compressed combustible mixture, bypassing the ends of the blades 17 fixed in the cylinders of the inner rotor 8, is forced out through the bypass channels 29 into the hot chambers. The exhaust windows are open. The pressure in all chambers is equal to atmospheric. With further rotation, the rotors move to the position shown in Fig. 12.

5. Перепускные каналы 29 закрываются. Выхлопные окна 18 и 28 остаются еще открытыми. Объем холодных камер увеличивается и с этого момента в холодных камерах начинает нарастать разрежение (относительно атмосферного давления), необходимое для всасывания новых порций горючей смеси. Положение роторов в момент закрытия перепускных каналов представлено на фиг. 13.5. Bypass channels 29 are closed. Exhaust ports 18 and 28 are still open. The volume of the cold chambers increases, and from that moment on, the negative pressure (relative to atmospheric pressure) begins to increase in the cold chambers, which is necessary to suck in new portions of the combustible mixture. The position of the rotors at the moment of closing the bypass channels is shown in Fig. thirteen.

6. Закрываются выхлопные окна 18 и 28. С этого момента в горячих камерах происходит сжатие горючей смеси. В холодных камерах происходит увеличение разрежения. В этом положении все окна закрыты. Положение роторов непосредственно перед закрытием выхлопных окон представлено на фиг. 16.6. Exhaust windows 18 and 28 close. From this moment, the combustible mixture is compressed in the hot chambers. In cold chambers, an increase in vacuum occurs. In this position, all windows are closed. The position of the rotors just before closing the exhaust ports is shown in Fig. sixteen.

7. Непосредственно перед открытием впускных окон (фиг. 14) разрежение в холодных камерах максимально. В холодных камерах происходит открытие впускных окон 19 и 27. Горючая смесь через впускные окна всасывается в холодные камеры за счет созданного в холодных камерах разрежения. В горячих камерах продолжается сжатие горючей смеси.7. Immediately before the opening of the inlet windows (Fig. 14), the vacuum in the cold chambers is maximum. In the cold chambers, inlet windows 19 and 27 open. The combustible mixture is sucked into the cold chambers through the inlet windows due to the vacuum created in the cold chambers. In hot chambers, the compression of the combustible mixture continues.

8. В горячих камерах давление горючей смеси достигает максимального. Холодные камеры заполняются новыми порциями горючей смеси. Давление в холодных камерах равно атмосферному. Свечи 13 производят зажигание в горячих камерах. Положение роторов в момент зажигания представлено на фиг. 17. Двигатель оказывается в состоянии описанном в пункте 1 и цикл повторяется.8. In hot chambers, the pressure of the combustible mixture reaches its maximum. Cold chambers are filled with new portions of the combustible mixture. The pressure in cold chambers is equal to atmospheric pressure. Candles 13 produce ignition in hot chambers. The position of the rotors at the moment of ignition is shown in Fig. 17. The engine is in the state described in paragraph 1 and the cycle is repeated.

Охлаждение двигателя происходит за счет протока жидкости через радиальные каналы 32 в лопастях и стенках цилиндров установленных на роторы. Проток жидкости через радиальные каналы происходит за счет центробежных сил возникающих при вращении роторов. Сток жидкости собирается внешним кожухом 10, прокачивается насосом 15 через радиатор (не показан) и подается в каналы снова.The engine is cooled due to the flow of liquid through the radial channels 32 in the blades and walls of the cylinders mounted on the rotors. The flow of liquid through the radial channels occurs due to centrifugal forces arising from the rotation of the rotors. The liquid drain is collected by the outer casing 10, pumped by the pump 15 through the radiator (not shown) and fed into the channels again.

Вращение обоих роторов в одном направлении позволяет использовать энергию выхлопных газов путем направления реактивной струи выхлопа в сторону противоположную вращению. Для этого патрубки направленного выхлопа 25 повернуты в сторону противоположную вращению роторов.Rotation of both rotors in the same direction makes it possible to use the energy of the exhaust gases by directing the exhaust jet in the direction opposite to rotation. For this, the directional exhaust pipes 25 are turned in the direction opposite to the rotation of the rotors.

Описанные примеры конструктивного выполнения двигателя внутреннего сгорания и их работа не сужают объем прав заявителя, а являются частными примерами выполнения устройства.The described examples of the design of the internal combustion engine and their operation do not narrow the scope of the applicant's rights, but are particular examples of the device.

Claims (2)

1. Двухроторный двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий опорную раму с установленными в ней соосно двумя роторами - внешним и внутренним, в цилиндрах которых закреплены лопасти, в стенках цилиндров и в лопастях выполнены радиальные каналы для протока жидкости, при этом на полых валах роторов закреплены два n-вершинных зубчатых венца с зацеплением с зубчатыми колесами выходного вала, связанного с внешним приводным устройством, при этом двигатель содержит свечи, запитанные через систему электропитания, а подачу охладителя в цилиндры ротора производят насосом через кожух для сбора охладителя, отвод выхлопа от патрубков направленного выхлопа, расположенных на валу внутреннего ротора и изогнутых в направлении, противоположном вращению роторов, производят через отдельный кожух, при этом в полых валах выполнены выхлопные окна и впускные окна, при этом лопасти выполняют движение совместно с цилиндрами, в которых они закреплены, а через полый вал внутреннего ротора осуществляется подача горючей смеси.1. A two-rotor two-stroke internal combustion engine, containing a support frame with two rotors installed coaxially in it - external and internal, in the cylinders of which the blades are fixed, in the walls of the cylinders and in the blades there are radial channels for the flow of fluid, while on the hollow shafts of the rotors two n-top toothed rims meshing with the gears of the output shaft connected to the external drive device, while the engine contains spark plugs powered through the power supply system, and the coolant is supplied to the rotor cylinders by a pump through the casing for collecting the coolant, the exhaust is removed from the pipes of the directional exhaust located on the shaft of the inner rotor and curved in the direction opposite to the rotation of the rotors, are produced through a separate casing, while exhaust windows and inlet windows are made in the hollow shafts, while the blades move together with the cylinders in which they are fixed, and through the hollow shaft inner rotor is carried out fuel mixture supply. 2. Двухроторный двухтактный двигатель внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что выхлопные окна и впускные окна выступают в качестве механизма газораспределения.2. Two-rotor two-stroke internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the exhaust ports and intake ports act as a gas distribution mechanism.
RU2020130031A 2020-09-11 2020-09-11 Two-rotor two-cycle internal combustion engine RU2763245C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020130031A RU2763245C1 (en) 2020-09-11 2020-09-11 Two-rotor two-cycle internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020130031A RU2763245C1 (en) 2020-09-11 2020-09-11 Two-rotor two-cycle internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763245C1 true RU2763245C1 (en) 2021-12-28

Family

ID=80039743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020130031A RU2763245C1 (en) 2020-09-11 2020-09-11 Two-rotor two-cycle internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2763245C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2786838C1 (en) * 2022-08-02 2022-12-26 Алексей Валерьевич Серкин Two-rotor four-stroke combustion engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4131847C1 (en) * 1991-09-25 1992-10-01 Friedrich Ulrich 7520 Bruchsal De Becher Control and conversion engine etc. drive - has several rotors, each with oval gearwheels, eccentric, parallel, and symmetrical w.r.t. rotor axis
RU2000732C1 (en) * 1992-03-26 1993-10-15 МГП "Темп" Electric shashlik maker
RU2257476C1 (en) * 2003-11-17 2005-07-27 Гридин Валерий Владиславович Internal combustion rotary vane engine
RU112278U1 (en) * 2011-04-06 2012-01-10 Александр Владимирович Суворов ROTARY-VEINED INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2467175C2 (en) * 2011-01-18 2012-11-20 Валерий Владиславович Гридин Four-stroke vaned-rotor ice
RU2543762C1 (en) * 2013-12-12 2015-03-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Roof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4131847C1 (en) * 1991-09-25 1992-10-01 Friedrich Ulrich 7520 Bruchsal De Becher Control and conversion engine etc. drive - has several rotors, each with oval gearwheels, eccentric, parallel, and symmetrical w.r.t. rotor axis
RU2000732C1 (en) * 1992-03-26 1993-10-15 МГП "Темп" Electric shashlik maker
RU2257476C1 (en) * 2003-11-17 2005-07-27 Гридин Валерий Владиславович Internal combustion rotary vane engine
RU2467175C2 (en) * 2011-01-18 2012-11-20 Валерий Владиславович Гридин Four-stroke vaned-rotor ice
RU112278U1 (en) * 2011-04-06 2012-01-10 Александр Владимирович Суворов ROTARY-VEINED INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2543762C1 (en) * 2013-12-12 2015-03-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Roof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2786838C1 (en) * 2022-08-02 2022-12-26 Алексей Валерьевич Серкин Two-rotor four-stroke combustion engine
RU2820512C2 (en) * 2022-11-29 2024-06-04 Алексей Валерьевич Серкин Twin-rotor jet engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10196971B2 (en) Compound cycle engine
US9926843B2 (en) Compound cycle engine
US9856789B2 (en) Compound cycle engine
RU2730811C2 (en) Device for shifting type machine, control gear drive for device and use of control gear drive
US20150275756A1 (en) Compound cycle engine
US6776136B1 (en) Elliptical rotary engine
US5352295A (en) Rotary vane engine
RU2008108818A (en) IMPROVEMENT OF WANKEL ENGINE AND SIMILAR ROTARY ENGINES
CA2844185C (en) Internal combustion engine with port communication
US3724427A (en) Rotary internal combustion engine
RU183285U1 (en) VEHICLE ENGINE
CA2933112C (en) Compound cycle engine
WO2021088135A1 (en) Cavity having zelun circle shape, fluid working device, and engine
US4005682A (en) Rotary internal combustion engine
US4078526A (en) Rotary piston engine
US4024840A (en) Engine and compressor arrangement
RU2763245C1 (en) Two-rotor two-cycle internal combustion engine
WO2016201551A1 (en) Compound engine assembly with exhaust pipe nozzle
CA2933113C (en) Compound cycle engine
RU2786838C1 (en) Two-rotor four-stroke combustion engine
RU2699864C1 (en) Volumetric type rotary machine
RU2606035C1 (en) Rotary-vane engine with separate rotary combustion chamber
CN210422766U (en) Fluid energy conversion device and rotary engine
RU2136891C1 (en) Two-rotor engine
RU2743607C1 (en) Rotary-blade internal combustion engine