SU1451305A1 - Rotary-piston i.c. engine - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к двигателе- строению и м. б. использовано в качестве силовой установки. Цель изобретени  - упрощение изготовлени  и конструкции двигател  и повышение мощности двигател  путем улучшени  процесса сгорани . Цилиндрический ротор 7 установлен в полости 2 корпуса 1 соосно с сопр женными цилиндрическими поверхност ми (П) 3 и 4. Лопасть 9 установлена в пазу 8 ротора с возможностью диаметрального перемещени  и посто нного контакта ее торцовых П с внутренней П корпуса. Лопасть выполнена в виде пр мого параллелепипеда с боковыми гран ми в форме параллелограмма с острыми углами, равными арккосинусу отношени  ширины паза к диаметру ротора и расположенными по направлению вращени  ротора. Паз расположен симметрично относительно плоскости, проход щей через ось ротора. Радиус цилиндрической П ротора равен радиусу П 4. Плоска  сопр гающа  П 5 расположена по ходу вращени  ротора после П 4, а ее образующа  расположена по касательной к П 4. Источник 12 воспламенени  установлен в корпусе на П 5 с возможностью сообщени  с камерой 10 сгорани , выполненной на торцовых П лопасти. Такое выполнение позвол ет лопасти двигатьс  в полости корпуса, всегда каса сь обоими ребрами ее поверхности. При вращении ротора между П 4 и торцовой fl лопасти образуетс  замкнутое пространство, которое уменьшаетс . В определенный момент происходит совмещение П 5 и торцовой П лопасти. В этом положении ротора камера сгорани  совмещаетс  с источником воспламенени . 1 ил. (The invention relates to engine construction and m. B. used as a power plant. The purpose of the invention is to simplify the manufacture and construction of the engine and increase the power of the engine by improving the combustion process. The cylindrical rotor 7 is installed in the cavity 2 of the housing 1 coaxially with the mating cylindrical surfaces (P) 3 and 4. The blade 9 is installed in the groove 8 of the rotor with the possibility of diametrical movement and constant contact of its end face P with the internal P case. The blade is made in the form of a straight parallelepiped with side edges in the form of a parallelogram with acute angles equal to the arc cosine of the ratio of the width of the groove to the diameter of the rotor and located in the direction of rotation of the rotor. The groove is located symmetrically with respect to the plane passing through the axis of the rotor. The radius of the cylindrical П rotor is equal to the radius П 4. The flat mating П 5 is located along the rotor rotation after П 4, and its forming is located tangentially to П 4. The ignition source 12 is installed in the case on П 5 with the possibility of communication with the combustion chamber 10, made on the end of the P blades. This embodiment allows the blades to move in the body cavity, always touching both edges of its surface. When the rotor rotates between the P 4 and the face fl of the blade, a closed space is formed, which decreases. At a certain point, the combination of the P 5 and the face P blade occurs. In this position of the rotor, the combustion chamber is aligned with the source of ignition. 1 il. (

Description

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в качестве силовой установки.The invention relates to engine building and can be used as a power plant.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение мощности роторного двигателя внутреннего сгорания путем улучшения процесса сгорания.The aim of the invention is to simplify the design and increase the power of a rotary internal combustion engine by improving the combustion process.

На чертеже изображен двигатель, поперечный разрез.The drawing shows a motor cross section.

Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, полость 2 которого ограничена двумя соосными цилиндрическими поверхностями, имеющими различный радиус (3 — с большим радиусом, 4 — с меньшим), сопрягающими поверхностями 5 и 6 и поверхностями боковых крышек (не показаны). Сопрягающая поверхность 5 полости корпуса, расположенная по ходу вращения ротора 7, после цилиндрической поверхности 4 с меньшим радиусом выполнена плоской, а ее образующая расположена по касательной к цилиндрической поверхности 4. В полости корпуса соосно с цилиндрическими поверхностями 3 и 4 установлен цилиндрический ротор 7, радиус внешней поверхности которого равен радиусу поверхности 4 (меньшей из цилиндрических поверхностей). В роторе выполнен паз 8, расположенный симметрично относительно плоскости, проходящей через его ось. В пазу ротора установлена лопасть 9, выполненная в виде прямого параллелепипеда с боковыми гранями в форме параллелограмма с острыми углами, равными арккосинусу отношения ширины паза к диаметру ротора, что позволяет получить такое положение торцовой грани лопасти 9, когда она параллельна сопрягающей поверхности 5. На каждой торцовой поверхности лопасти выполнена камера 10 сгорания и установлены уплотнения 11, а на сопрягающей поверхности 5 установлен источник 12 воспламенения так, что он в указанном положении совпадает с камерой 10 сгорания. Сопрягающая поверхность 6 представляет собой траекторию движения внешней части закругленного ребра лопасти 9 при движении противоположного ребра по сопрягающей поверхности 5. Расстояние между цилиндрическими поверхностями 3 и 4 равно расстоянию между внешними частями ререб лопасти 9. Это позволяет лопасти двигаться в полости корпуса, всегда касаясь обоими ребрами ее поверхности. Кроме того, в корпусе выполнены выпускные 13, впускные 14 и продувочные 15 газораспределительные окна. Форма выпускного окна совпадает с формой поперечного сечения рабочего объема в зоне сопрягающей поверхности 6, а продувочных — с формой полости в роторе, ограниченной поверхностью паза и торцовой поверхности лопасти. Ротор имеет соответствующий вырез (не показан), позволяющий осуществить газообмен.The rotary internal combustion engine comprises a housing 1, the cavity 2 of which is bounded by two coaxial cylindrical surfaces having a different radius (3 with a large radius, 4 with a smaller one), mating surfaces 5 and 6, and surfaces of the side covers (not shown). The mating surface 5 of the housing cavity, located along the rotation of the rotor 7, after the cylindrical surface 4 with a smaller radius is made flat, and its generatrix is located tangent to the cylindrical surface 4. In the housing cavity coaxially with the cylindrical surfaces 3 and 4, a cylindrical rotor 7 is installed, radius the outer surface of which is equal to the radius of the surface 4 (the smaller of the cylindrical surfaces). A groove 8 is made in the rotor, which is located symmetrically with respect to the plane passing through its axis. A blade 9 is installed in the rotor groove, made in the form of a direct parallelepiped with side faces in the form of a parallelogram with sharp angles equal to the arc cosine of the ratio of the groove width to the rotor diameter, which allows to obtain the position of the end face of the blade 9 when it is parallel to the mating surface 5. On each the end surface of the blade has a combustion chamber 10 and seals 11 are installed, and an ignition source 12 is mounted on the mating surface 5 so that it coincides with the combustion chamber 10 in the indicated position. The mating surface 6 is the trajectory of the outer part of the rounded edge of the blade 9 when the opposite rib moves along the mating surface 5. The distance between the cylindrical surfaces 3 and 4 is equal to the distance between the outer parts of the blade edge 9. This allows the blade to move in the cavity of the body, always touching with both ribs its surface. In addition, exhaust 13, inlet 14 and purge 15 gas distribution windows are made in the housing. The shape of the outlet window coincides with the cross-sectional shape of the working volume in the area of the mating surface 6, and the blow-outs - with the shape of the cavity in the rotor bounded by the surface of the groove and the end surface of the blade. The rotor has a corresponding notch (not shown), allowing gas exchange.

Роторный двигатель работает по четырехтактному циклу.The rotary engine operates on a four-cycle cycle.

При вращении ротора 7 лопасть 9 постоянно контактирует закругленными ребрами с внутренней поверхностью корпуса 1. В процессе движения одного из закругленных ребер по меньшей цилиндрической поверхности между этой поверхностью и торцовой поверхностью лопасти образуется замкнутое пространство, которое через впускное окно 14 заполняется под давлением свежим зарядом воздуха. При дальнейшем вращении ротора объем этого пространства уменьшается, и в определенный момент происходит совмещение сопрягающей поверхности 5 с торцовой поверхностью лопасти. Сжатый заряд воздуха вытесняется в полость камеры 10 сгорания, наиболее оптимальной формой которой является полуразделенная. В этом положении ротора камера 10 сгорания совмещается с источником 12 воспламенения, которым является, например, топливная форсунка, с помощью которой впрыскивается порция горючего в турбуляризированный заряд с получением сквиш-эффекта.During the rotation of the rotor 7, the blade 9 constantly contacts the rounded ribs with the inner surface of the housing 1. During the movement of one of the rounded ribs on the smaller cylindrical surface between this surface and the end surface of the blade, a closed space is formed, which is filled under pressure with a fresh charge of air. With further rotation of the rotor, the volume of this space decreases, and at a certain moment, the mating surface 5 coincides with the end surface of the blade. The compressed air charge is forced into the cavity of the combustion chamber 10, the most optimal form of which is half-divided. In this position of the rotor, the combustion chamber 10 is combined with the ignition source 12, which is, for example, a fuel nozzle, with which a portion of the fuel is injected into the turbulent charge to produce a squish effect.

После воспламенения сжатого заряда происходит его расширение в полости двигателя. Причем при этом обеспечивается поворот ротора на угол 180°. Происходит полное расширение продуктов сгорания, которые затем удаляются через выпускные окна 13, расположенные на боковых крышках корпуса двигателя. Перетеканию продуктов сгорания препятствуют уплотнения 11. Однако часть продуктов сгорания сохраняется в замкнутом пространстве над торцовой поверхностью лопасти. При прохождении лопастью впускного окна 14 свежий заряд воздуха под давлением через вырезы в роторе и продувочные окна 15 вытесняет остатки продуктов сгорания и заполняет указанное пространство. Дальнейший порядок работы двигателя повторяется. За один оборот ротора в данном двигателе осуществляется два четырехтактных цикла.After ignition of the compressed charge, it expands in the engine cavity. Moreover, this ensures the rotation of the rotor through an angle of 180 °. There is a complete expansion of the combustion products, which are then removed through the exhaust windows 13 located on the side covers of the engine housing. Overflow of the combustion products is prevented by the seals 11. However, part of the combustion products is stored in a confined space above the end surface of the blade. When the blade passes through the inlet window 14, a fresh charge of air under pressure through the cutouts in the rotor and the purge windows 15 displaces the remaining combustion products and fills the specified space. Further engine operation is repeated. For one revolution of the rotor in this engine, two four-stroke cycles are carried out.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий полый корпус с газораспределительными окнами, полость которого ограничена двумя сопряженными между собой соосными цилиндрическими поверхностями, цилиндрический ротор, установленный в полости корпуса соосно с цилиндрическими поверхностями с образованием рабочей камеры, лопасть, установленную в пазу ротора с возможностью диаметрального перемещения и постоянного контакта торцовых поверхностей с внутренней поверхностью корпуса, и источник воспламенения, установленный в корпусе с возможностью сообщения с камерой сгорания, причем радиус ци1451305 линдрической поверхности ротора равен радиусу меньшей из цилиндрических поверхностей полости, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения мощности двигателя, лопасть выполнена в виде прямого параллелепипеда с боковыми гранями в форме параллелограмма с острыми углами, равными арккосинусу отношения ширины паза к диаметру ротора и расположенными по направлению вращения ротора, паз в роторе расположен симметрично отно- Ю сительно плоскости, проходящей через ось ротора, на торцовых поверхностях лопасти выполнены камеры сгорания, а сопрягающаяся поверхность, расположенная по ходу вращения ротора после цилиндрической поверхности с меньшим радиусом, выполнена плоской, а ее образующая расположена по касательной к цилиндрической поверхности с меньшим радиусом, причем источник воспламенения расположен на плоской сопрягающейся поверхности корпуса.A rotary internal combustion engine comprising a hollow body with gas distribution windows, the cavity of which is limited by two coaxial cylindrical surfaces mating together, a cylindrical rotor installed coaxially with the cylindrical surfaces in the body cavity to form a working chamber, a blade mounted in the rotor groove with the possibility of diametrical movement and constant contact of the end surfaces with the inner surface of the housing, and the ignition source installed in the housing with the ability to communicate with the combustion chamber, and the radius of the cylindrical surface of the rotor is equal to the radius of the smaller cylindrical surface of the cavity, characterized in that, in order to simplify the design and increase engine power, the blade is made in the form of a straight parallelepiped with side faces in the form of a parallelogram with sharp angles, equal to the arccosine of the ratio of the width of the groove to the diameter of the rotor and located in the direction of rotation of the rotor, the groove in the rotor is located symmetrically relative to the plane passing through z axis of the rotor, combustion chambers are made on the end surfaces of the blade, and the mating surface located along the rotor after the cylindrical surface with a smaller radius is made flat, and its generatrix is tangent to the cylindrical surface with a smaller radius, and the ignition source is located on a flat mating surface of the housing.