Роторный двигатель внутреннего сгорания

Роторный двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с рабочей камерой, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими полостями, внутри которой расположены два параллельных вала, ведущий и ведомый, связанных с синхронизирующей шестеренчатой передачей и снабженных взаимно сопряженными роторами, камеру компрессора, повторяющую форму рабочей камеры, роторы которой установлены соосно с роторами двигателя, над которым размещены ресивер с всасывающим и обратным клапанами и коллектор, в полости которого установлен сбрасывающий клапан, испаритель горючего, расположенный под выхлопным коллектором рабочей камеры, и воздуховод, огибающий боковую поверхность корпуса, при этом роторы выполнены одинакового профиля с двумя и более лопастями, причем между лопастями, а также лопастями и корпусом двигателя выполнены зазоры (см. описание изобретения к патенту РФ №2126488, МПК F 02 В 55/00, публикация 20.09.1999 г.).

Недостатком этого известного роторного двигателя является сложность выполнения уплотнения между корпусом и роторами.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус с двумя статорами, установленный в корпусе центральный вал, жестко закрепленные на валу роторы и две пары поршней, размещенные парами в соответствующих статорах с образованием кольцеобразных компрессорной и рабочей камер, связанных между собой при помощи ресивера, причем один из поршней компрессорной камеры жестко связан с одним из поршней рабочей камеры, а другой поршень компрессорной камеры закреплен на центральном валу, в статоре компрессорной камеры выполнены впускные и перепускные каналы, а в статоре рабочей камеры - перепускные и выпускные каналы; механизм синхронизации движения поршней, два полых коаксиальных вала, причем внутренний полый вал размещен коаксиально на центральном валу, а наружный - на внутреннем, связанные между собой поршни компрессорной и рабочей кольцеобразных камер размещены на внутреннем валу, а другой поршень рабочей камеры связан с наружным полым валом, перепускные каналы обеих камер расположены до внутренней мертвой точки по ходу вращения ротора, впускной канал компрессорной камеры расположен за внутренней мертвой точкой, а выпускной канал рабочей секции - до внутренней мертвой точки перед перепускным каналом, и все каналы выполнены с возможностью перекрытия их наружной поверхностью поршней (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1449681, МПК F 02 В 55/00, публикация 07.01.1989 г.).

Недостатком этого известного роторного двигателя, принятого за прототип, является сложность конструкции, недостаточная ремонтопригодность.

Задачей заявляемого изобретения является упрощение конструкции роторного двигателя.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что роторный двигатель внутреннего сгорания содержит неподвижный корпус с компрессорной секцией и, по крайней мере, с одной рабочей секцией, крышки корпуса с подшипниковыми опорами, в которых установлен цилиндрический ротор с как минимум одной лопастью в компрессорной секции и как минимум с одной лопастью в рабочей секции, воздушный ресивер, сепаратор-ресивер и распределитель, компрессорная и рабочая секции содержат размещенные в пазах корпуса седла, в которых с возможностью радиального перемещения расположены подпружиненные поршни-перегородки с уплотнениями, крышки седел с отверстиями подачи сжатого газа для управления положением поршней-перегородок, перепускные каналы для выравнивания давления с обеих сторон поршней-перегородок перед их радиальным перемещением, по два уплотнительных кольца в пазах ротора с каждой стороны профилированной поверхности ротора, уплотнения по каждому гребню лопасти, компрессорная секция содержит впускные каналы, каналы нагнетания сжатого воздуха с обратными клапанами, отверстия в седлах для подачи сжатого газа в подпоршневую полость для перемещения поршней-перегородок в положение "открыто", рабочая секция содержит впускные клапаны, каналы отвода выхлопных газов в сепаратор-ресивер с обратными клапанами для управления положением поршней-перегородок рабочей и компрессорной секцией, форсунки подачи топлива, каналы в поршнях-перегородках для предотвращения противодавления перед лопастями ротора, двигатель содержит воздушный ресивер, сепаратор-ресивер, распределитель, поршни-перегородки в каждой секции равномерно смещены от поршней-перегородок соседней секции, концы лопастей закруглены и сопряжены с внутренней профилированной поверхностью ротора.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан роторный двигатель, общий вид в продольном разрезе;

на фиг.2 - то же, поперечный разрез А-А;

на фиг.3 - то же, поперечный разрез Б-Б.

Роторный двигатель содержит корпус 1 с компрессорной секцией I и, по крайней мере, с одной рабочей секцией II, крышки корпуса 2, 3 с подшипниковыми опорами 4, 5, в которых установлен цилиндрический ротор 6 с как минимум одной лопастью 7 в компрессорной секции и с как минимум одной лопастью 8 в рабочей секции. Компрессорная I и рабочая II секции содержат размещенные в пазах корпуса 1 седла 9, 10, в которых с возможностью радиального перемещения расположены подпружиненные поршни-перегородки 11, 12 с уплотнениями 13, крышки 14 седел 9, 10 с отверстиями 15 подачи сжатого газа для управления положением поршней-перегородок 11, 12, перепускные каналы 16, 17 для выравнивания давления с обеих сторон поршней-перегородок 11, 12 перед их радиальным перемещением, по два уплотнительных кольца 18 в пазах ротора 6 с каждой стороны профилированной поверхности ротора 6, уплотнения 19 по каждому гребню лопастей 7, 8. Компрессорная секция I содержит впускные каналы 20, каналы 21 нагнетания сжатого воздуха с обратными клапанами 22, каналы 23 в седлах 9 для подачи сжатого газа в подпоршневую полость 24 для перемещения поршней-перегородок 11, в положение "открыто". Рабочая секция II содержит впускные клапаны 25, окна 26 в седлах для выпуска выхлопных газов, каналы 27 отвода выхлопных газов с обратными клапанами 28 в сепаратор-ресивер 29 для управления положением поршней-перегородок 11, 12 компрессорной I и рабочей II секциями, форсунки 30 подачи топлива, каналы 31 в поршнях-перегородках 12 для предотвращения противодавления перед лопастями 8 ротора 6. Двигатель содержит воздушный ресивер 32, сепаратор-ресивер 29 и распределитель 33.

Роторный двигатель работает следующим образом. При вращении ротора 6 в подшипниковых опорах 4, 5 крышек 2, 3 по впускному каналу 20 компрессорной секции I поступает воздух в полость, образованную профилированной поверхностью ротора 6 с уплотнительными кольцами 18, корпусом 1 компрессорной секции I, лопастью 7 с уплотнениями 19, поршнем-перегородкой 11 с уплотнением 13. Цикл впуска. Следующая лопасть 7 перекрывает впускной канал 20 и начинает сжатие воздуха в вышеназванной полости и вытесняет его через обратный клапан 22, канал 21 нагнетания сжатого воздуха в ресивер 32. Цикл сжатия. При приближении лопасти 7 к поршню-перегородке 11 происходит выравнивание давления с обеих сторон поршня-перегородки 11 за счет перепускного канала 16, распределитель 33 сообщает каналом 23 подпоршневую полость 24 с сепаратором-ресивером 29, а надпоршневую полость через отверстие 15 в крышке 14 седла 9 с атмосферой, что вызывает радиальное перемещение поршня-перегородки 11 в положение "открыто". После прохождения лопасти 7 распределитель 33 перекрывает подачу сжатого газа в подпоршневую полость 24 и сообщает ее с атмосферой, а надпоршневую полость сообщают с сепаратором-ресивером 29, после чего поршень-перегородка 11 перемещается в положение "закрыто". Одновременно с этим в рабочей секции II после прохождения лопастью 8 впускного клапана 25 последний открывается и происходит подача сжатого воздуха из ресивера 32 в полость, образованную внутренней профилированной поверхностью ротора 6 с уплотнительными кольцами 18, поверхностью корпуса 1 рабочей секции II, лопастью 8 с уплотнениями 19, поршнем-перегородкой 12 с уплотнением 13. Когда объем вышеназванной полости равен объему камеры сгорания, происходит закрытие впускного клапана 25 и подача топлива через форсунку 30. Начало цикла рабочего хода. После прохождения лопастью 8 канала 27 отвода выхлопных газов часть выхлопных газов через обратный клапан 28 поступает в сепаратор-ресивер 29. При приближении лопасти 8 к поршню-перегородке 12 происходит выравнивание давления с обеих сторон поршня-перегородки 12 за счет перепускного канала 17, распределитель 33 сообщает надпоршневую полость через отверстие 15 в крышке 14 седла 10 с атмосферой, в результате под воздействием давления выхлопных газов на поршень-перегородку 12 последний перемещается в положение "открыто", открыв выпускные окна 26 для выпуска выхлопных газов и освобождая проход лопасти 8. Окончание цикла рабочего хода и начало цикла выпуска. После прохождения лопасти 8 распределитель 33 соединяет надпоршневую полость с сепаратором-ресивером 29, после чего поршень-перегородка 12 возвращается в положение "закрыто". Оставшиеся выхлопные газы вытесняются лопастью 8 через канал 31 и выпускные окна 26. Окончание цикла выпуска.

Реализация изобретения позволит упростить конструкцию двигателя, повысить технологичность изготовления узлов и деталей, ремонтопригодность и надежность.

Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус с компрессорной секцией и по крайней мере с одной рабочей секцией, крышки корпуса с подшипниковыми опорами, в которых установлен цилиндрический ротор с как минимум одной лопастью в компрессорной секции и как минимум с одной лопастью в рабочей секции, воздушный ресивер, сепаратор-ресивер и распределитель, компрессорная и рабочая секции содержат размещенные в пазах корпуса седла, в которых с возможностью радиального перемещения расположены подпружиненные поршни-перегородки с уплотнениями, крышки седел с отверстиями подачи сжатого газа для управления положением поршней-перегородок, перепускные каналы для выравнивания давления с обеих сторон поршней-перегородок перед их радиальным перемещением, по два уплотнительных кольца в пазах ротора с каждой стороны профилированной поверхности ротора, уплотнения по каждому гребню лопасти, компрессорная секция содержит впускные каналы, каналы нагнетания сжатого воздуха с обратными клапанами, отверстия в седлах для подачи сжатого газа в подпоршневую полость для перемещения поршней-перегородок в положение "открыто", рабочая секция содержит впускные клапаны, каналы отвода выхлопных газов в сепаратор-ресивер с обратными клапанами для управления положением поршней-перегородок рабочей и компрессорной секцией, форсунки подачи топлива, каналы в поршнях-перегородках для предотвращения противодавления перед лопастями ротора, поршни-перегородки в каждой секции равномерно смещены от поршней-перегородок соседней секции, концы лопастей закруглены и сопряжены с внутренней профилированной поверхностью ротора.