RU2808055C1 - Six-stroke rotary vane internal combustion engine - Google Patents

Abstract

FIELD: engine technology.

SUBSTANCE: six-stroke rotary-blade internal combustion engine contains a stator (1) with inlet (2) and exhaust (3) windows, holes for ignition spark plugs (6) and working chambers for intake (4) and compression of the air mixture, alternating with working expansion chambers (5) and removal of combustion products. The combustion chambers are made in the form of hemispherical recesses (18) on the cylindrical surface of the rotor between its longitudinal grooves. The implementation of working chambers is disclosed. A cylindrical rotor with longitudinal grooves is attached to the shaft, in which blades are placed, the number of which is a multiple of the number of air-fuel mixture intake chambers. Each blade plate is made of two parts, moved apart in the axial direction by a spring. The volume of the compression chamber is 86-96% of the volume of the expansion chamber (5). The sealing unit is made in the form of contact plates (19, 20), which are sectors, pressed by springs (21) with their ends against adjacent blades, and with their side faces against the side walls of the working chambers. The contact plates are made of 40X steel, and the part of the stator (1) in direct contact with the plates is made of D16T aluminium alloy.

EFFECT: increase in the engine efficiency.

1 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области двигателестроения, в частности, к двигателям внутреннего сгорания с вращающимися рабочими органами, а именно, к роторно-лопастному двигателю внутреннего сгорания (ДВС), который может быть использован на водном, воздушном и сухопутном транспорте, а также в качестве стационарной силовой установки.The present invention relates to the field of engine building, in particular, to internal combustion engines with rotating working bodies, namely, to a rotary-blade internal combustion engine (ICE), which can be used in water, air and land transport, as well as as a stationary power plant.

Известен шеститактный роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания (патент №RU 2707343, опубликован 26.11.2019). В данном шеститактном роторно-лопастном ДВС, содержащем статор с впускными и выпускными окнами, отверстиями для свечей зажигания и рабочими камерами забора и сжатия топливовоздушной смеси, чередующимися с рабочими камерами расширения и удаления продуктов горения; закрепленный на валу цилиндрический ротор с продольными пазами, в которых размещены лопасти, с камерами горения, выполненными на его цилиндрической поверхности между пазами; боковые стенки; передний и задний подшипниковые щиты; при этом боковые стенки выполнены составными их двух деталей с промежуточными элементами, причем одна из указанных деталей жестко соединена с ротором и имеет наружную коническую поверхность, меньшим основанием обращенную в сторону ротора, а вторая деталь одной стороной контактирует с торцовой поверхностью статора и торцовыми уплотнениями ротора, а на второй стороне имеет цилиндрический выступ в виде обоймы и имеет возможность осевого перемещения; при этом между указанными подвижной и неподвижной деталями помещены заклинивающие шарики, пружинами вдвигаемые в клиновидную щель между подвижной и неподвижной деталями, так что смещение подвижной детали в сторону раскрытия стыка между ней и статором ограничивается силой реакции от действия силы расширяющихся продуктов горения.A six-stroke rotary-blade internal combustion engine is known (patent No. RU 2707343, published November 26, 2019). In this six-stroke rotary-blade internal combustion engine, containing a stator with inlet and outlet windows, holes for spark plugs and working chambers for intake and compression of the air-fuel mixture, alternating with working chambers for expansion and removal of combustion products; a cylindrical rotor fixed to the shaft with longitudinal grooves in which the blades are located, with combustion chambers made on its cylindrical surface between the grooves; side walls; front and rear bearing shields; wherein the side walls are made of two parts with intermediate elements, one of these parts is rigidly connected to the rotor and has an outer conical surface with a smaller base facing the rotor, and the second part with one side is in contact with the end surface of the stator and the mechanical seals of the rotor, and on the second side it has a cylindrical protrusion in the form of a cage and has the possibility of axial movement; in this case, jamming balls are placed between the specified movable and stationary parts, which are pushed by springs into the wedge-shaped gap between the movable and stationary parts, so that the displacement of the movable part in the direction of opening the joint between it and the stator is limited by the reaction force from the force of the expanding combustion products.

Недостатком данного технического решения является относительно небольшой КПД, несмотря на минимизацию потерь на трение.The disadvantage of this technical solution is the relatively low efficiency, despite minimizing friction losses.

Известен также шеститактный роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания (патент №RU 2619672, опубликован 17.05.2017). В указанном роторно-лопастном ДВС, содержащем статор с впускными и выпускными окнами, с отверстиями для свечей зажигания, с рабочими камерами забора и сжатия топливовоздушной смеси, чередующимися с рабочими камерами расширения и удаления продуктов горения; закрепленный на валу цилиндрический ротор с продольными пазами, в которых размещены лопатки, и камерами горения, выполненными на цилиндрической поверхности ротора; боковые стенки, передний и задний подшипниковые щиты, причем боковые стенки всех рабочих камер образованы вращающимися частями ротора, камеры горения выполнены в виде полусферических углублений между продольными пазами ротора, рабочие камеры статора выполнены в виде цилиндрических расточек с осями, параллельными оси статора и разнесенными равномерно по его внутренней поверхности, каждая лопатка статора состоит из отдельных пластин с возможностью свободного взаимного перемещения, причем каждая пластина лопатки выполнена из двух частей, раздвигаемых в осевом направлении пружиной, а количество лопаток кратно количеству камер забора топливовоздушной смеси. Для предотвращения утечки газов за пределы рабочей зоны на торцах статора по всей периферии рабочей поверхности выполнены канавки, в которых расположены ленточные уплотнители, каждый из которых прижат пружинами к внутренней стенке канавки и к боковой стенке двигателя, прилегающей к данному торцу статора. При достижении установившегося режима движения, например при достижении крейсерской скорости, подача топлива в одну (как минимум) из камер забора топливовоздушной смеси может быть прекращена при сохранении подачи в указанную камеру воздуха. В известном двигателе надежно решен вопрос герметизации между ротором и боковыми стенками, а также вопрос утечек газов за пределы рабочей зоны. Однако система уплотнений не исключает некоторой межкамерной перетечки как топливовоздушной смеси, так и отработавших продуктов горения.A six-stroke rotary-blade internal combustion engine is also known (patent No. RU 2619672, published 05/17/2017). In the specified rotary-blade internal combustion engine, containing a stator with inlet and outlet windows, with holes for spark plugs, with working chambers for intake and compression of the air-fuel mixture, alternating with working chambers for expansion and removal of combustion products; a cylindrical rotor fixed to the shaft with longitudinal grooves in which the blades are located, and combustion chambers made on the cylindrical surface of the rotor; side walls, front and rear bearing shields, and the side walls of all working chambers are formed by the rotating parts of the rotor, the combustion chambers are made in the form of hemispherical recesses between the longitudinal grooves of the rotor, the stator working chambers are made in the form of cylindrical bores with axes parallel to the stator axis and spaced evenly along its inner surface, each stator blade consists of separate plates with the possibility of free mutual movement, and each blade plate is made of two parts, moved apart in the axial direction by a spring, and the number of blades is a multiple of the number of air-fuel mixture intake chambers. To prevent gas leakage outside the working area, grooves are made at the ends of the stator along the entire periphery of the working surface, in which tape seals are located, each of which is pressed by springs to the inner wall of the groove and to the side wall of the engine adjacent to this end of the stator. When a steady state of motion is reached, for example, when cruising speed is reached, the supply of fuel to one (at least) of the air-fuel mixture intake chambers can be stopped while maintaining the supply of air to the specified chamber. In the known engine, the issue of sealing between the rotor and the side walls, as well as the issue of gas leaks outside the working area, is reliably resolved. However, the sealing system does not exclude some inter-chamber leakage of both the fuel-air mixture and spent combustion products.

При этом, при использовании резиновых уплотнителей трение происходит по всей рабочей поверхности, кроме канавок, в которых расположены резиновые уплотнители, что уменьшает КПД из-за потерь на трение.At the same time, when using rubber seals, friction occurs over the entire working surface, except for the grooves in which the rubber seals are located, which reduces efficiency due to friction losses.

Также, стоит заметить, что материал, из которого сделаны резиновые уплотнители склонен к деградации после теплового воздействия, поэтому его использование не обеспечивает долгосрочное выполнение функций указанных уплотнительных элементов.Also, it is worth noting that the material from which rubber seals are made is prone to degradation after exposure to heat, so its use does not ensure long-term performance of the functions of these sealing elements.

В качестве ближайшего аналога выбран ДВС по патенту РФ на изобретение №RU 2654555, опубликованному 21.05.2018. В шеститактном роторно-лопастном ДВС, содержащем статор с впускными и выпускными окнами, с отверстиями для свечей зажигания, с рабочими камерами забора и сжатия топливо-воздушной смеси, чередующимися с рабочими камерами расширения и удаления продуктов горения; закрепленный на валу цилиндрический ротор с продольными пазами, в которых размещены лопатки, с камерами горения, выполненными на цилиндрической поверхности ротора между пазами, боковые стенки и передний и задний подшипниковые щиты, боковые стенки всех рабочих камер двигателя образованы деталями, жестко и герметично скрепленными со статором, при этом в пазах, выполненных на торцах ротора, размещены составные призматические детали, пружинами прижимаемые торцами к соседним лопаткам, а боковой гранью - к боковым стенкам рабочих камер.The internal combustion engine according to the Russian Federation patent for invention No. RU 2654555, published on May 21, 2018, was selected as the closest analogue. In a six-stroke rotary-blade internal combustion engine, containing a stator with inlet and outlet windows, with holes for spark plugs, with working chambers for intake and compression of the fuel-air mixture, alternating with working chambers for expansion and removal of combustion products; a cylindrical rotor fixed to the shaft with longitudinal grooves in which the blades are located, with combustion chambers made on the cylindrical surface of the rotor between the grooves, side walls and front and rear bearing shields, the side walls of all working chambers of the engine are formed by parts rigidly and hermetically sealed with the stator , while in the grooves made at the ends of the rotor, composite prismatic parts are placed, pressed by springs with the ends to adjacent blades, and by the side edge - to the side walls of the working chambers.

Основным недостатком данной конструкции является небольшой КПД из-за неоптимального термодинамического цикла, на который влияет распределение объемов камер сжатия и расширения и горения топливо- воздушной смеси.The main disadvantage of this design is the low efficiency due to the non-optimal thermodynamic cycle, which is affected by the distribution of volumes of the compression and expansion chambers and combustion of the fuel-air mixture.

Задачей настоящего изобретения является создание двигателя с увеличенным рабочим КПД.The objective of the present invention is to create an engine with increased operating efficiency.

Поставленная задача решается тем, что в шеститактном роторно- лопастном ДВС, содержащем статор с впускными и выпускными окнами, с отверстиями для свечей зажигания, рабочие камеры забора, сжатия топливно-воздушной смеси, чередующимися с рабочими камерами расширения и удаления продуктов сгорания, закрепленный на валу цилиндрический ротор с продольными пазами, в которых размещены лопатки, с камерами горения, выполненными в виде полусферических углублений на цилиндрической поверхности ротора между продольными пазами ротора, рабочие камеры статора выполнены в виде цилиндрических расточек с осями, параллельными оси статора и разнесенными равномерно по его внутренней поверхности, при этом объем каждой камеры сжатия составляет 86-96% от объема камеры расширения, узел уплотнения, боковые стенки и передний и задний подшипниковые щиты, боковые стенки всех рабочих камер двигателя образованы деталями, жестко и герметично скрепленными со статором. Узел уплотнения выполнен в виде контактных пластин, размещенных в пазах, выполненных на торцах ротора, пружинами прижимаемых торцами к соседним лопаткам, а боковой гранью к боковым стенкам рабочих камер. Контактные пластины выполнены из стали 40Х, а часть статора, контактирующая непосредственно с пластинами может быть выполнена из алюминиевого сплава Д16Т.The problem is solved by the fact that in a six-stroke rotary-blade internal combustion engine, containing a stator with inlet and outlet windows, with holes for spark plugs, working chambers for intake, compression of the fuel-air mixture, alternating with working chambers for expansion and removal of combustion products, mounted on the shaft a cylindrical rotor with longitudinal grooves in which the blades are located, with combustion chambers made in the form of hemispherical recesses on the cylindrical surface of the rotor between the longitudinal grooves of the rotor, the stator working chambers are made in the form of cylindrical bores with axes parallel to the stator axis and spaced evenly along its inner surface , while the volume of each compression chamber is 86-96% of the volume of the expansion chamber, the seal assembly, side walls and front and rear bearing shields, the side walls of all working chambers of the engine are formed by parts rigidly and hermetically sealed with the stator. The sealing unit is made in the form of contact plates placed in grooves made at the ends of the rotor, pressed by springs with their ends against adjacent blades, and with their side faces against the side walls of the working chambers. The contact plates are made of 40X steel, and the part of the stator in direct contact with the plates can be made of D16T aluminum alloy.

Применение предложенной конструкции шеститактного роторно-лопастного ДВС позволяет получить технический результат, а именно увеличить КПД двигателя.The use of the proposed design of a six-stroke rotary-blade internal combustion engine makes it possible to obtain a technical result, namely, to increase the engine efficiency.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вид двигателя в поперечном разрезе, на фиг. 2 показан осевой разрез двигателя фиг. 1, на фиг 3. Показана часть лопатки (пластины в сборе).The essence of the invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a cross-sectional view of the engine; FIG. 2 shows an axial section through the engine of FIG. 1, Fig 3. Part of the blade (plate assembly) is shown.

Шеститактный роторно-лопастной ДВС содержит статор 1 (фиг.1, 2) с впускными 2 и выпускными 3 окнами (фиг.1). По внутренней цилиндрической поверхности статора 1 расположены цилиндрические расточки, попарно образующие камеры забора топливно-воздушной смеси 4 и камеры расширения продуктов горения 5 (фиг.1). В резьбовые отверстия статора 1 ввинчены свечи 6 (фиг.1, 2). Со статором 1 сцентрированы и жестко скреплены боковые стенки 7 и 8 (фиг.2). Со статором 1 и боковыми стенками 7 и 8 сцентрированы и жестко скреплены передний подшипниковый щит 9 и задний подшипниковый щит 10 (фиг 2.) В переднем подшипниковом щите 9 и заднем подшипниковом щите 10 на радиально-упорных подшипниках смонтирован вал 11 (фиг.1, 2), на котором закреплен ротор 12 (фиг.1, 2). В продольных пазах ротора 12 размещены пластины 13, 14, 15 (фиг.3). Пластины 13, 14 разжимаются пружинами 16, 17 соответственно. На цилиндрической поверхности ротора 12, между продольными пазами выполнены полусферические углубления 18 (фиг.2). В пазах, выполненных в торцах ротора 12 (фиг.1) помещены контактные пластины 19 и 20 (фиг.1), разжимаемые между собой пружиной 21 (фиг.1). Контактные пластины 19 и 20 проще в производстве, так как в аналоге придется фрезеровать прямые каналы для призматических деталей, используемых для уплотнения, а в предложенном решении контактные пластины 19 и 20 представляют собой сектор, для которого вытачивается круговой канал, таким образом, контактные пластины 19 и 20 - более технологичные. В верхней части переднего подшипникового щита 9 и заднего подшипникового щита 10 располагаются штуцеры 22 и 23 (фиг.2). В нижней части переднего подшипникового щита 9 и заднего подшипникового щита 10 располагаются штуцеры 24 и 25 (фиг.2).The six-stroke rotary-blade internal combustion engine contains a stator 1 (Fig. 1, 2) with 2 inlet and 3 outlet windows (Fig. 1). Along the inner cylindrical surface of the stator 1 there are cylindrical bores, which in pairs form the intake chambers of the fuel-air mixture 4 and the combustion product expansion chambers 5 (Fig. 1). Spark plugs 6 are screwed into the threaded holes of the stator 1 (Fig. 1, 2). The side walls 7 and 8 are centered and rigidly attached to the stator 1 (Fig. 2). The front bearing shield 9 and the rear bearing shield 10 are centered and rigidly connected to the stator 1 and the side walls 7 and 8 (Fig. 2). In the front bearing shield 9 and the rear bearing shield 10, a shaft 11 is mounted on angular contact bearings (Fig. 1, 2), on which the rotor 12 is fixed (Fig. 1, 2). Plates 13, 14, 15 are placed in the longitudinal grooves of the rotor 12 (Fig. 3). The plates 13, 14 are expanded by springs 16, 17, respectively. On the cylindrical surface of the rotor 12, between the longitudinal grooves, hemispherical recesses 18 are made (Fig. 2). In the grooves made at the ends of the rotor 12 (Fig. 1) contact plates 19 and 20 (Fig. 1) are placed, pressed together by a spring 21 (Fig. 1). Contact plates 19 and 20 are easier to manufacture, since in the analogue it is necessary to mill straight channels for prismatic parts used for sealing, and in the proposed solution, contact plates 19 and 20 represent a sector for which a circular channel is machined, thus contact plates 19 and 20 - more technologically advanced. In the upper part of the front bearing shield 9 and the rear bearing shield 10 there are fittings 22 and 23 (Fig. 2). At the bottom of the front bearing shield 9 and the rear bearing shield 10 there are fittings 24 and 25 (Fig. 2).

Необходимо отметить, что рабочие поверхности основных деталей двигателя согласно изобретению подлежат обработке механизмами с элементарными видами движения - вращательным и прямолинейно-поступательным, что обеспечивает высокую технологичность изготовления двигателя.It should be noted that the working surfaces of the main engine parts according to the invention are subject to processing by mechanisms with elementary types of motion - rotational and linear-translational, which ensures high manufacturability of the engine.

Работу шеститактного роторно-лопастного ДВС согласно изобретению проследим на примере варианта, изображенного на фиг. 1 (с двумя камерами забора, направление вращения по часовой стрелке).We will trace the operation of a six-stroke rotary-blade internal combustion engine according to the invention using the example of the variant shown in Fig. 1 (with two intake chambers, direction of rotation clockwise).

Каждая из пластин 13, 14, 15 прижимается в шахматном порядке к боковым стенкам 7 и 8. Каждая контактная пластина 19 и 20 пружинами 21 прижимаются торцами к пластинам 13, 14 (в совокупности лопаток), а пружинами 16, 17 прижимаются к боковым стенкам 7 и 8. Совокупность перечисленных деталей обеспечивает надежную торцовую герметизацию. При пуске двигателя пружины 16, 17 обеспечивают прижим лопаток к рабочей поверхности статора 1. При вращении ротора 12 в пространство камер забора топливо-воздушной смеси 4, образующееся за выдвигающейся лопаткой, через впускные окна 2 засасывается топливо-воздушная смесь, которая при дальнейшем вращении очередной лопаткой сжимается в сужающемся пространстве, ограниченном цилиндрическими поверхностями статора 1, ротора 12 и боковыми стенками 7 и 8.Each of the plates 13, 14, 15 is pressed in a checkerboard pattern against the side walls 7 and 8. Each contact plate 19 and 20 is pressed with its ends against the plates 13, 14 (together with the blades) by the springs 21, and the springs 16, 17 are pressed against the side walls 7 and 8. The combination of the listed parts ensures reliable end sealing. When starting the engine, springs 16, 17 ensure that the blades are pressed against the working surface of the stator 1. When the rotor 12 rotates, the fuel-air mixture is sucked into the space of the fuel-air mixture intake chambers 4, formed behind the retractable blade, through the inlet windows 2, which with further rotation the blade is compressed in a tapering space limited by the cylindrical surfaces of the stator 1, rotor 12 and side walls 7 and 8.

На конечной стадии сжатия смесь концентрируется в полусферическом углублении 17 на цилиндрической поверхности ротора 12. В этот момент свечами 6 смесь воспламеняется и сгорает в замкнутом пространстве, прежде чем передняя по ходу лопатка начинает выдвигаться в открывающееся пространство камеры расширения продуктов сгорания 5, осуществляя передачу крутящего момента валу 11. При дальнейшем вращении за передними по ходу лопатками открываются выпускные окна 3 и отработавшие газы удаляются из камер расширения продуктов сгорания 5. Участок центральной цилиндрической поверхности статора 1 между камерами расширения продуктов сгорания 5 и выпуска отработавших газов и камерами забора топливо-воздушной смеси 4 вытесняет отработавшие газы и предотвращает попадание отработавших газов в зону забора топливо-воздушной смеси. Через штуцеры 22 и 23 подается смазывающе-охлаждающая субстанция (масло, масляный туман), обеспечивающая охлаждение рабочей зоны и смазку трущихся поверхностей. Через штуцеры 24 и 25 субстанция удаляется на регенерацию и охлаждение. Синхронное движение лопаток в пазах ротора 12 обеспечивает динамическую уравновешенность двигателя. При достижении установившегося режима работы двигателя в одну (или больше) из камер забора топливно-воздушной смеси 4 может быть любым известным способом прекращена подача топлива при сохранении поступления в указанную камеру воздуха. При этом работа двигателя продолжается с пониженной отдаваемой мощностью при сохранении неизменным числа рабочих ходов за один оборот ротора 12.At the final stage of compression, the mixture is concentrated in a hemispherical recess 17 on the cylindrical surface of the rotor 12. At this moment, with spark plugs 6, the mixture ignites and burns in a confined space before the forward blade begins to extend into the opening space of the combustion products expansion chamber 5, transmitting torque shaft 11. With further rotation behind the forward blades, the exhaust windows 3 open and exhaust gases are removed from the expansion chambers of combustion products 5. The section of the central cylindrical surface of the stator 1 between the expansion chambers of combustion products 5 and exhaust gases and the intake chambers of the fuel-air mixture 4 displaces exhaust gases and prevents exhaust gases from entering the fuel-air mixture intake area. A lubricating and cooling substance (oil, oil mist) is supplied through fittings 22 and 23, providing cooling of the working area and lubrication of rubbing surfaces. Through fittings 24 and 25, the substance is removed for regeneration and cooling. The synchronous movement of the blades in the grooves of the rotor 12 ensures the dynamic balance of the engine. When a steady state of engine operation is reached, the fuel supply to one (or more) of the fuel-air mixture intake chambers 4 can be stopped by any known method while maintaining the flow of air into said chamber. In this case, the engine operation continues with a reduced output power while maintaining the same number of working strokes per revolution of the rotor 12.

Таким образом, шеститактный роторно-лопастной ДВС согласно изобретению реализует шеститактный рабочий цикл, состоящий из тактов: впуска топливо-воздушной смеси, сжатия топливо-воздушной смеси, горения топливовоздушной смеси, расширения продуктов горения, выпуска продуктов горения и очистки, причем горение во времени и пространстве отделено от сжатия и расширения. Шестой такт цикла - очистка - исключает взаимные перетечки топливо-воздушной смеси в зону выпуска отработавших газов, а отработавших газов в зону забора топливо-воздушной смеси. Число двойных (тройных, четверных и т.д.) ходов за один оборот вала 11 равно числу лопастей в пазах ротора 12.Thus, the six-stroke rotary-blade internal combustion engine according to the invention implements a six-stroke operating cycle consisting of the following cycles: intake of the fuel-air mixture, compression of the fuel-air mixture, combustion of the fuel-air mixture, expansion of combustion products, release of combustion products and cleaning, and combustion in time and space is separated from compression and expansion. The sixth stroke of the cycle - cleaning - eliminates mutual flows of the fuel-air mixture into the exhaust gas exhaust zone, and exhaust gases into the fuel-air mixture intake zone. The number of double (triple, quadruple, etc.) strokes per revolution of the shaft 11 is equal to the number of blades in the slots of the rotor 12.

Моделирование показало, что целесообразно увеличение объема камеры расширения продуктов горения 5 до значений, превышающих значения объема камеры забора топливно-воздушной смеси 4, при этом при увеличении камеры расширения продуктов горения 5 до значений, при котором объем камеры забора топливно-воздушной смеси 4 будет составлять более 96% от объема камеры расширения продуктов горения 5, термодинамический КПД не претерпевает изменений, при значении объема камеры забора топливно-воздушной смеси 4 86%-96% от объема камеры продуктов горения 5 термодинамический КПД растет, таким образом, выполняется получение технического результата. Дальнейшее увеличение камеры расширения продуктов горения 5 не целесообразно, так как увеличение габаритов статора 1 приводит к ухудшению массогабаритных характеристик двигателя. В тоже время моделирование показало, что потери на трение лопаток в измененной конструкции объемов камер забора топливно-воздушной смеси 4 и камер расширения продуктов горения 5 и время срабатывания лопаток не влияет на общий КПД системы. Кроме того, величина объемов камер расширения продуктов горения 5 не должна превышать значений, которые позволяют осуществить выпуск продуктов сгорания топливной смеси через выпускные окна 3.Modeling has shown that it is advisable to increase the volume of the combustion product expansion chamber 5 to values exceeding the volume of the fuel-air mixture intake chamber 4, while increasing the combustion product expansion chamber 5 to values at which the volume of the fuel-air mixture intake chamber 4 will be more than 96% of the volume of the combustion products expansion chamber 5, the thermodynamic efficiency does not change; when the volume of the fuel-air mixture intake chamber 4 is 86%-96% of the volume of the combustion products chamber 5, the thermodynamic efficiency increases, thus obtaining a technical result. Further enlargement of the combustion product expansion chamber 5 is not advisable, since an increase in the dimensions of the stator 1 leads to a deterioration in the weight and size characteristics of the engine. At the same time, modeling showed that the friction losses of the blades in the modified design of the volumes of the fuel-air mixture intake chambers 4 and combustion product expansion chambers 5 and the response time of the blades do not affect the overall efficiency of the system. In addition, the volume of the combustion product expansion chambers 5 should not exceed the values that allow the combustion products of the fuel mixture to be released through the outlet windows 3.

Контактные пластины 19 и 20, которые могут быть выполнены из стали 40Х и в контакте с частью статора 1, которая может быть выполнена из алюминиевого сплава Д16Т, "накатывают" себе дорожки, что и обеспечивает герметичность узла, при этом, уплотняется торцевая поверхность диска статора 1 и одновременно боковая поверхность лопатки, кроме того, трение происходит только между контактными пластинами 19 и 20, что положительно влияет на общий КПД двигателя.Contact plates 19 and 20, which can be made of steel 40X and in contact with part of the stator 1, which can be made of aluminum alloy D16T, “roll” tracks for themselves, which ensures the tightness of the unit, while the end surface of the stator disk is sealed 1 and at the same time the side surface of the blade; in addition, friction occurs only between the contact plates 19 and 20, which has a positive effect on the overall efficiency of the engine.

Таким образом, достигнут технический результат, а именно, получен двигатель с увеличенным КПД.Thus, a technical result has been achieved, namely, an engine with increased efficiency has been obtained.

Claims (1)

Шеститактный роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, содержащий статор с впускными и выпускными окнами, отверстиями для свечей зажигания и рабочими камерами забора и сжатия воздушной смеси, чередующимися с рабочими камерами расширения и удаления продуктов горения, при этом камеры горения выполнены в виде полусферических углублений на цилиндрической поверхности ротора между его продольными пазами, а рабочие камеры выполнены в виде цилиндрических расточек с осями, параллельными оси статора; жестко закрепленный на валу цилиндрический ротор с продольными пазами, в которых размещены лопатки, количество которых кратно количеству камер забора топливовоздушной смеси, состоящие из отдельных пластин с возможностью свободного взаимного перемещения, причем каждая пластина лопатки выполнена из двух частей, раздвигаемых в осевом направлении пружиной, с камерами горения; узел уплотнения, боковые стенки, образованные деталями, жестко и герметично скрепленными со статором, и передний и задний подшипниковые щиты, отличающийся тем, что объем камеры сжатия составляет 86-96% от объема камеры расширения и узел уплотнения выполнен в виде контактных пластин, представляющих собой сектора, пружинами прижимаемые торцами к соседним лопаткам, а боковой гранью к боковым стенкам рабочих камер, при этом контактные пластины выполнены из стали 40Х, а часть статора, контактирующая непосредственно с пластинами, выполнена из алюминиевого сплава Д16Т.A six-stroke rotary-blade internal combustion engine containing a stator with inlet and outlet windows, holes for spark plugs and working chambers for intake and compression of the air mixture, alternating with working chambers for expansion and removal of combustion products, while the combustion chambers are made in the form of hemispherical recesses on a cylindrical the surface of the rotor between its longitudinal grooves, and the working chambers are made in the form of cylindrical bores with axes parallel to the stator axis; a cylindrical rotor rigidly mounted on the shaft with longitudinal grooves in which blades are placed, the number of which is a multiple of the number of chambers for intake of the fuel-air mixture, consisting of separate plates with the possibility of free mutual movement, and each blade plate is made of two parts, moved apart in the axial direction by a spring, with combustion chambers; seal unit, side walls formed by parts rigidly and hermetically sealed with the stator, and front and rear bearing shields, characterized in that the volume of the compression chamber is 86-96% of the volume of the expansion chamber and the seal unit is made in the form of contact plates, which are sectors, springs pressed by the ends to the adjacent blades, and by the side edge to the side walls of the working chambers, while the contact plates are made of 40X steel, and the part of the stator in direct contact with the plates is made of D16T aluminum alloy.