Роторно-поршневой двигатель

Роторно-поршневой двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к роторно-поршневому двигателю, который имеет по меньшей мере две рабочие камеры, образованные корпусом, вращающимся в нем рабочим ротором и по меньшей мере одним вращающимся дополнительным ротором. Изобретение также относится к технологии работы этого роторно-поршневого двигателя.

Данная конструкция роторно-поршневого двигателя известна из DE 3905081 А1. В этой конструкции рабочее тело направляется через вращающийся рабочий ротор в одну из рабочих камер и уплотняется, сгорает и расширяется внутри этой рабочей камеры, прежде чем направиться обратно через рабочий ротор после сгорания.

Выяснилось, что, например, в различных диапазонах частоты вращения роторно-поршневого двигателя могут быть желательны разные степени сжатия и моменты зажигания, что нельзя осуществить в традиционном роторно-поршневом двигателе из-за жесткой связи уплотнения, расширения и сгорания с вращательным движением рабочего и дополнительного ротора. Кроме того, вращаемость и плотность ротора при непрерывной эксплуатации может быть нарушена из-за остаточных продуктов сгорания в рабочих камерах.

Поэтому в основе изобретения лежит задача модифицировать конструкцию родового роторно-поршневого двигателя и технологию его работы, чтобы создать возможность осуществления разных степеней сжатия и моментов зажигания, а также повысить вращаемость и плотность ротора даже при непрерывной эксплуатации роторно-поршневого двигателя.

Задача изобретения решается за счет конструкции роторно-поршневого двигателя по пункту формулы изобретения 1, включающей не менее двух рабочих камер, образованных корпусом, вращающимся в нем рабочим ротором и по крайней мере одним дополнительным ротором, в то время как рабочее тело поступает по крайней мере через один канал из одной или более рабочих камер в одну или несколько других рабочих камер. За счет этого можно гораздо эффективнее управлять моментом зажигания и степенью сжатия, чем это возможно при использовании традиционного роторно-поршневого двигателя. Кроме того, вращаемость и плотность ротора может быть улучшена, в том числе при непрерывной эксплуатации, так как сгорание рабочего тела может происходить за пределами рабочих камер, соответственно, уменьшая количество остаточных продуктов сгорания внутри камер.

В результате за счет конструкции роторно-поршневого двигателя согласно изобретению можно достигнуть более высокого КПД. Этот роторно-поршневой двигатель может работать со всеми распространенными типами топлива, в частности с бензином, дизелем или водородом, и особенно подходит для применения в транспортных средствах любого типа, прежде всего, на воздушном, водном или наземном транспорте, а также в генераторах, компрессорах, блочных теплоэлектроцентралях или станках.

Топливо-воздушная смесь, а также получающиеся из нее продукты сгорания обычно называются рабочим телом.

Целесообразные модификации изобретения являются предметом дополнительных пунктов формулы изобретения.

Преимущества имеют место, если корпус будет соответствовать по меньшей мере одному из следующих требований:

- Корпус имеет хотя бы одно впускное окно для введения рабочего тела по меньшей мере в одну рабочую камеру.

- Корпус имеет хотя бы одно выпускное окно для выведения рабочего тела по меньшей мере из одной рабочей камеры.

- Корпус сконструирован таким образом, что с наружной стороны в плоскости, расположенной перпендикулярно оси рабочего ротора, имеется закругление, огибающее ось рабочего ротора, и/или закругление, огибающее ось одного или нескольких дополнительных роторов, причем предпочтительно, чтобы длина дуги закругления составляла преимущественно не менее 45°, предпочтительнее не менее 90°, особенно предпочтительно не менее 120°.

- Корпус хотя бы частично изготовлен в зеркальной симметричности, предпочтительнее, если он симметричен по плоскости, которая проходит через оси рабочего ротора и одного или нескольких дополнительных роторов.

- Корпус содержит не менее двух частей (преимущественно не менее двух абсолютно симметричных частей, предпочтительно не менее двух идентичных частей), покрывающих рабочий ротор и один или несколько дополнительных роторов с разных сторон их окружности.

- Корпус разделяется главным образом в плоскости, которая проходит через оси рабочего ротора и одного или нескольких дополнительных роторов, либо в параллельной ей плоскости.

- Корпус обрамляет механизм синхронизации, предназначенный для синхронизации рабочего ротора и одного или нескольких дополнительных роторов.

По крайней мере одна из этих конструкций роторно-поршневого двигателя характеризуется компактностью исполнения и легкостью монтажа. В случае неисправности или переоборудования можно легко заменить отдельные компоненты роторно-поршневого двигателя, в частности, рабочий и дополнительный ротор.

Преимущества имеют место, если рабочий ротор соответствует хотя бы одному из следующих требований:

- Рабочий ротор устанавливает границы хотя бы одной рабочей камеры в осевом направлении (по крайней мере с одной стороны, а предпочтительнее с обеих сторон).

- Рабочий ротор устанавливает границы хотя бы одной рабочей камеры вдоль окружности (по крайней мере с одной стороны, а предпочтительнее с обеих сторон).

- Рабочий ротор устанавливает границы хотя бы одной рабочей камеры в радиальном направлении (по крайней мере с одной стороны, а предпочтительнее радиально с внутренней стороны).

- Рабочий ротор шире, чем один или несколько дополнительных роторов.

- Рабочий ротор выходит за пределы одного или нескольких дополнительных роторов в осевом направлении (по крайней мере с одной стороны, а предпочтительнее с обеих сторон).

- Рабочий ротор в основном сконструирован в форме полого цилиндра.

- Сжатое рабочее тело направляется на сгорание через ротор, преимущественно в осевом и/или радиальном направлении, еще лучше в радиальном направлении внутрь.

- Рабочий ротор имеет рабочую поверхность по сути в форме цилиндра с хотя бы одним углублением (выемкой) для образования по меньшей мере одного участка канала и/или по меньшей мере одной камеры сгорания, при этом радиус рабочей поверхности преимущественно резко сокращается вдоль окружности рабочего ротора к началу углубления и затем снова увеличивается с незначительным шагом до первоначального значения.

- Рабочий ротор имеет две боковины, которые удалены друг от друга в осевом направлении и в промежуточном пространстве очерчивают по меньшей мере одну рабочую камеру, при этом по крайней мере одна из боковин хотя бы частично сконструирована в форме круга или кольца.

- Рабочий ротор имеет по меньшей мере один разделительный элемент, предназначенный для разделения двух или более рабочих камер друг от друга, при этом разделительный элемент проходит преимущественно в осевом и/или радиальном направлении ротора, предпочтительно соединяя две боковины рабочего ротора.

- Рабочий ротор имеет по меньшей мере одно приемное отверстие для установки хотя бы одного газонаправляющего устройства.

- Рабочий ротор имеет радиальный внутренний элемент и радиальный внешний элемент, соединяющиеся друг с другом на боковине рабочего ротора; при этом на другой боковине ротора между радиальным внутренним элементом и радиальным внешним элементом предусмотрено открывающееся в осевом направлении приемное отверстие для установки газонаправляющего устройства.

- Рабочий ротор образует или содержит хотя бы один участок канала, который выравнивается с одним или несколькими другими участками канала (преимущественно размещенном неподвижно по отношению к корпусу участком канала), таким образом, чтобы участки канала могли контактировать друг с другом, при этом предпочтительно, чтобы участок канала хотя бы частично был образован рабочей поверхностью и/или боковиной рабочего ротора.

- Рабочий ротор образует или содержит хотя бы один участок канала, который проходит сквозь ротор, предпочтительно в радиальном направлении, при этом предпочтительно, чтобы участок канала был сконструирован щелеобразно и шел вдоль окружности рабочего ротора, а по меньшей мере два идентичных участка канала располагались рядом друг с другом в осевом направлении рабочего ротора.

- Рабочий ротор имеет оболочку по форме цилиндрической поверхности, которая предпочтительно идет от перегородки со стороны ее переднего конца, направленного в направлении вращения, чтобы по крайней мере частично устанавливать границы хотя бы одной из рабочих камер в радиальном направлении с внутренней стороны, при этом предпочтительно, чтобы оболочка проходила только по части окружности рабочего ротора, оставляя отверстие, проходящее хотя бы по одной части окружности рабочего ротора, с тем чтобы канал мог контактировать через это отверстие по меньшей мере с одной рабочей камерой (предпочтительнее с другой или другими камерами).

- Рабочий ротор сконструирован несимметрично.

- Рабочий ротор содержит элементы жесткости и/или элементы, предназначенные для контроля тепловой деформации и/или динамической балансировки, преимущественно ребра жесткости и/или материалы с различными характеристиками теплового расширения и/или выемки в материалах, в частности, отверстия для балансировки.

- Рабочий ротор демонстрирует эксцентриковый принцип работы.

- Рабочий ротор герметично прилегает к корпусу.

- Рабочий ротор содержит по меньшей мере одно уплотнение, в частности уплотнительную пластину, преимущественно с предварительным натягом в радиальном направлении наружу за счет пружины, с тем чтобы уплотнять сопряжение разделительного элемента рабочего ротора с одним или несколькими дополнительными роторами, при этом предпочтительно, чтобы уплотнение было защищено кинематическим замыканием с рабочим ротором.

По крайней мере одна из этих конструкций роторно-поршневого двигателя может принести различные преимущества по сравнению с традиционным роторно-поршневым двигателем, в частности, если рабочая камера ограничивается по бокам рабочим ротором. За счет этого возникающая между рабочим телом и корпусом поперечная сила меньше, потому что минимизируется площадь контакта рабочего тела с корпусом.

Могут иметь место дополнительные преимущества, если по меньшей мере один из вращающихся дополнительных роторов соответствует хотя бы одному из следующих требований:

- Дополнительный ротор установлен в корпусе.

- Геометрические параметры дополнительного ротора комплементарны параметрам рабочего ротора.

- Дополнительный ротор вращается, плотно прилегая к рабочему ротору.

- Дополнительный ротор делит пространство между рабочим ротором и корпусом на рабочую камеру с возрастающим объемом и рабочую камеру с убывающим объемом.

- Дополнительный ротор взаимодействует с рабочим ротором таким образом, чтобы дополнительный ротор преимущественно полностью вытеснял рабочее тело хотя бы из одной рабочей камеры.

- Дополнительный ротор содержит по меньшей мере один приемный участок для приема разделительного элемента рабочего ротора.

- Дополнительный ротор соединяется с рабочим ротором, преимущественно посредством механизма передачи, предпочтительно посредством зубчатой передачи.

- Дополнительный ротор сконструирован несимметрично.

- Дополнительный ротор содержит элементы жесткости и/или элементы, предназначенные для контроля тепловой деформации и/или динамической балансировки, преимущественно ребра жесткости и/или материалы с различными характеристиками теплового расширения и/или выемки в материалах, в частности, отверстия для балансировки.

- Дополнительный ротор демонстрирует эксцентриковый принцип работы.

- Дополнительный ротор герметично прилегает к корпусу.

- Дополнительный ротор вращается с периферической скоростью, отличной от скорости рабочего ротора.

- Оси дополнительного ротора и рабочего ротора лежат в одной плоскости.

По крайней мере одна из этих конструкций роторно-поршневого двигателя облегчает заполнение и опорожнение рабочих камер в различных рабочих циклах роторно-поршневого двигателя.

Благоприятное исполнение изобретения, относящееся к роторно-поршневому двигателю, возможно в том случае, если канал соответствует хотя бы одному из следующих требований:

- Канал может закрываться.

- Рабочее тело может двигаться по каналу только в одном направлении.

- В сущности канал сконструирован герметично, позволяя рабочему телу проходить между горловинами канала со стороны впускного и выпускного окна без потерь давления.

- Со стороны впускного и/или выпускного окна канал может контактировать хотя бы с одной рабочей камерой только в пределах угла вращения рабочего ротора (преимущественно в регулируемом диапазоне угла вращения), при этом предпочтительно, чтобы диапазон угла вращения рабочего ротора, в котором канал со стороны впускного окна контактирует с одной или несколькими рабочими камерами, отличался от диапазона угла вращения, в котором канал со стороны выпускного окна контактирует с одной или несколькими другими рабочими камерами.

- Канал может открываться со стороны впускного окна только к одной или нескольким рабочим камерам, а со стороны выпускного окна только к одной или нескольким другим рабочим камерам, таким образом, рабочее тело может поступать в канал только из одной или нескольких рабочих камер и выходить из канала только в одну или несколько других рабочих камер.

- Канал сокращает путь рабочего тела, при этом путь по каналу между горловинами со стороны впускного и выпускного окна короче, чем длина дуги, огибающая ось рабочего ротора между горловинами канала со стороны впускного и выпускного окна.

- Канал содержит по крайней мере два участка канала, выравниваемые друг с другом для взаимного контакта, при этом по крайней мере один участок канала вращается в корпусе, а по меньшей мере один другой участок канала входит в состав корпуса либо расположен неподвижно по отношению к корпусу, причем хотя бы один из вращающихся участков канала и хотя бы один из неподвижных участков канала могут контактировать друг с другом в диапазоне угла вращения рабочего ротора (предпочтительно в регулируемом диапазоне), и хотя бы один из вращающихся участков канала расположен радиально внутри хотя бы одного неподвижного участка канала, и/или хотя бы один из вращающихся участков канала расположен радиально снаружи хотя бы одного неподвижного участка канала.

- Канал содержит по крайней мере две группы участков канала, при этом участки канала одной группы выравниваются друг с другом для взаимного контакта, причем хотя бы один участок канала одной группы вращается в корпусе, а хотя бы один другой участок канала одной группы входит в состав корпуса либо размещен неподвижно по отношению к корпусу. При этом хотя бы один из вращающихся участков канала и хотя бы один из неподвижных участков канала одной группы могут контактировать друг с другом в диапазоне (предпочтительнее в регулируемом диапазоне) угла вращения рабочего ротора, причем участки каналов разных групп, соотнесенные с осью рабочего ротора, не перекрывают друг друга в осевом направлении и/или в радиальном направлении и/или вдоль окружности. Предпочтительно, чтобы участки канала одной группы и другой группы могли контактировать друг с другом только в разных диапазонах угла вращения рабочего ротора. Также хотя бы один из вращающихся участков канала одной группы должен быть расположен радиально внутри хотя бы одного неподвижного участка канала группы и/или хотя бы один из вращающихся участков канала одной группы должен быть расположен радиально снаружи хотя бы одного неподвижного участка канала группы.

- Со стороны впускного и/или выпускного окна канал в сущности выходит касательно к окружности рабочего ротора в одну или несколько рабочих камер, при этом угол, описываемый осью канала по касательной к окружности рабочего ротора в зоне горловины, составляет преимущественно не более 89°, предпочтительнее не более 45°, еще предпочтительнее не более 30° и лучше всего не более 15°. Замеры угла производятся по направлению вращения или против направления вращения рабочего ротора.

- Со стороны впускного и/или выпускного окна канал выходит по крайней мере в одну из рабочих камер в осевом и/или радиальном направлении (преимущественно в радиальном направлении изнутри).

- Со стороны впускного окна канал отходит от заднего конца одной или нескольких рабочих камер.

- Со стороны выпускного окна канал выходит в одну или несколько рабочих камер на переднем конце.

- Канал по крайней мере частично проходит внутри рабочего ротора, преимущественно вдоль и/или внутри рабочей поверхности и/или вдоль либо внутри по меньшей мере одной боковины рабочего ротора.

- Поперечное сечение канала сужается со стороны впускного окна и/или расширяется со стороны выпускного окна (в направлении потока).

- Горловина канала со стороны выпускного окна охватывает не менее 50%, преимущественно не менее 75%, предпочтительнее 100% осевой длины и/или периметра взаимодействующей с ним рабочей камеры.

- Горловина канала со стороны впускного окна и горловина канала со стороны выпускного окна не перекрывают друг друга в осевом направлении и/или в радиальном направлении и/или вдоль окружности относительно оси рабочего ротора.

- Горловина канала со стороны впускного окна и горловина канала со стороны выпускного окна удалены друг от друга в осевом направлении и/или в радиальном направлении и/или в направлении вдоль окружности относительно оси рабочего ротора.

- Горловина канала со стороны впускного окна и горловина канала со стороны выпускного окна отличаются размерами, причем горловина канала со стороны выпускного окна должна быть больше (не менее чем на 50%, лучше по меньшей мере на 100%, а лучше всего на 200%), чем горловина канала со стороны впускного окна.

- Один или несколько вторых каналов переносят рабочее тело из одной или нескольких других рабочих камер в одну или несколько дополнительных рабочих камер.

Преимущество по крайней мере одной из этих конструкций роторно-поршневого двигателя заключается в том, что в случае необходимости канал может быть открыт только с одной стороны, позволяя переправлять по каналу рабочее тело из камеры сжатия в камеру расширения только в одном направлении. За счет этого исключается возможность обратного хода рабочего тела даже при высоких оборотах и давлении. Если желательна промывка канала, то можно предусмотреть, чтобы канал по крайней мере временно был открыт со стороны впускного и выпускного окна, например, кратковременно во время подачи рабочего тела в рабочую камеру со стороны впускного окна или его уплотнения в ней.

Преимущества имеют место, если роторно-поршневой двигатель будет иметь по меньшей мере одну камеру сгорания, которая соответствует по крайней мере одному из следующих требований:

- Канал направляет рабочее тело через камеру сгорания, преимущественно исключительно через камеру сгорания.

- Камера сгорания контактирует с каналом.

- Камера сгорания расположена радиально внутри и/или по оси внутри рабочего ротора.

- Камера сгорания сконструирована для расположения радиально внутри и/или по оси внутри рабочего ротора.

- Камера сгорания находится, по крайней мере в момент зажигания, частично между осью рабочего ротора и осью одного или нескольких дополнительных роторов.

- Камера сгорания перекрывает по меньшей мере одну рабочую камеру, преимущественно ту, которая взаимодействует с горловиной канала со стороны впускного окна, в радиальном направлении.

- Камера сгорания может контактировать через одно или несколько отверстий с инжекционным и/или запальным устройством, причем отверстие должно закрываться. Предпочтительно, если несколько запальных устройств будут расположены на различных сторонах камеры сгорания.

- Камера сгорания содержит систему охлаждения, преимущественно, жидкостное охлаждение, и/или систему масляной смазки, преимущественно циркуляционную смазочную систему.

- Камера сгорания сконструирована в форме углубления или выемки на рабочем роторе.

- Камера сгорания вращается с рабочим ротором.

- Рабочий ротор обкатывается вокруг камеры сгорания.

- Камера сгорания размещена неподвижно по отношению к корпусу, преимущественно с возможностью регулировки положения по отношению к корпусу.

- Камера сгорания содержит и/или образует один участок канала.

- Камера сгорания находится на конце канала со стороны выпускного окна.

- Камера сгорания образует конец канала со стороны выпускного окна.

- Камера сгорания открывается с расширением к одной или нескольким рабочим камерам, преимущественно к переднему концу одной или нескольких рабочих камер.

В любой из указанных ранее конструкций роторно-поршневого двигателя можно оптимизировать положение камеры сгорания таким образом, чтобы она взаимодействовала с рабочими камерами со стороны впускного и со стороны выпускного окна через особенно краткие пути прохождения рабочего тела по каналу. За счет этого минимизируются потери энергии, возникающие в результате обходного пути или изменения движения рабочего тела.

Может оказаться полезным, если роторно-поршневой двигатель будет иметь по меньшей мере одно газонаправляющее устройство, соответствующее хотя бы одному из следующих требований:

- Канал направляет рабочее тело через газонаправляющее устройство, преимущественно исключительно через газонаправляющее устройство.

- Газонаправляющее устройство контактирует с каналом.

- Газонаправляющее устройство образует часть корпуса.

- Газонаправляющее устройство размещено внутри или снаружи корпуса.

- Газонаправляющее устройство размещено на корпусе с возможностью перемещения.

- Газонаправляющее устройство настраивается механически или переставляется динамически, предпочтительнее динамическая регулировка посредством блока управления или системы регулирования.

- Газонаправляющее устройство может поворачиваться вдоль окружности корпуса.

- Газонаправляющее устройство расположено на общей оси с рабочим ротором.

- Газонаправляющее устройство в сущности сконструировано в форме полого цилиндра.

- Газонаправляющее устройство расположено радиально и/или по направлению оси внутри рабочего ротора.

- Газонаправляющее устройство устанавливает границы одной или нескольких рабочих камер в радиальном направлении хотя бы с одной стороны, предпочтительнее радиально с внутренней стороны.

- Газонаправляющее устройство устанавливает границы камеры сгорания в радиальном направлении хотя бы с одной стороны, предпочтительнее радиально с внешней стороны.

- Газонаправляющее устройство содержит камеру сгорания.

- Газонаправляющее устройство герметично вставляется в приемное отверстие рабочего ротора, причем предпочтительно, чтобы газонаправляющее устройство и радиальный внешний участок рабочего ротора вместе по крайней мере частично очерчивали одну или несколько рабочих камер, и/или газонаправляющее устройство и радиальный внутренний участок рабочего ротора вместе по крайней мере частично очерчивали камеру сгорания.

- Газонаправляющее устройство содержит по меньшей мере один участок канала, который выравнивается с одним или несколькими другими участками канала, предпочтительнее с вращающимся участком канала (лучше с участком канала рабочего ротора), таким образом, чтобы участки канала могли контактировать друг с другом, в частности, в осевом и/или радиальном направлении относительно оси рабочего ротора.

- Газонаправляющее устройство содержит по меньшей мере два участка канала, которые попеременно выравниваются с одним или несколькими другими участками, предпочтительнее с вращающимся участком канала (лучше с участком канала рабочего ротора), таким образом, чтобы участки канала могли контактировать друг с другом, в частности, в осевом и/или радиальном направлении относительно оси рабочего ротора.

- Газонаправляющее устройство содержит по меньшей мере два взаимно регулируемых элемента газонаправляющего устройства, которые соответственно содержат хотя бы один участок канала, при этом эти элементы должны быть регулируемыми, в то время как участки канала контактируют друг с другом, предпочтительнее, если элементы газонаправляющего устройства можно поворачивать относительно друг друга.

- Газораспределительное устройство содержит по меньшей мере один дожимной компрессор.

- По крайней мере один из участков канала газонаправляющего устройства сконструирован шлицеобразно и идет вдоль окружности через рабочую поверхность газонаправляющего устройства.

Может оказаться полезным, если по меньшей мере одна из рабочих камер будет соответствовать хотя бы одному из следующих требований:

- По крайней мере одна рабочая камера образует камеру сжатия, предназначенную для уплотнения рабочего тела.

- По крайней мере одна рабочая камера образует камеру расширения, предназначенную для расширения рабочего тела.

- По крайней мере две рабочие камеры характеризуются разными осевыми и/или радиальными размерными параметрами относительно оси вращения рабочего ротора.

- По крайней мере две рабочие камеры характеризуются различными профилями поперечного сечения в плоскости, включающей в себя ось вращения рабочего ротора.

- В плоскости, которая включает в себя ось вращения рабочего ротора, одна рабочая камера или группа рабочих камер с большей площадью поперечного сечения образует камеру сжатия или группу камер сжатия, а рабочая камера или группа рабочих камер с меньшей площадью поперечного сечения образует камеру расширения или группу камер расширения.

- По меньшей мере две рабочие камеры расположены со смещением относительно друг друга в осевом направлении и/или радиальном направлении и/или вдоль окружности.

- По меньшей мере две рабочие камеры (преимущественно все рабочие камеры) расположены вдоль окружности друг за другом.

- По меньшей мере две рабочие камеры расположены в осевом направлении и/или радиальном направлении и/или вдоль окружности с наложением друг на друга.

- По меньшей мере две рабочие камеры расположены в осевом направлении и/или радиальном направлении и/или вдоль окружности без наложения друг на друга.

- По меньшей мере две рабочие камеры расположены в осевом направлении хотя бы частично рядом друг с другом.

Целесообразная модификация изобретения характеризуется наличием по меньшей мере одного дожимного компрессора, который соответствует хотя бы одному из следующих требований:

- Канал направляет рабочее тело через дожимной компрессор, предпочтительнее исключительно через дожимной компрессор, тем самым осуществляя сжатие рабочего тела в дожимном компрессоре.

- Дожимной компрессор контактирует с каналом.

- Дожимной компрессор уплотняет рабочее тело после его выхода из одной или нескольких рабочих камер.

- Дожимной компрессор уплотняет рабочее тело перед его поступлением в другую рабочую камеру.

- Дожимной компрессор уплотняет рабочее тело механическим и/или пневматическим и/или гидравлическим способом.

- Дожимной компрессор вытесняет рабочее тело преимущественно в направлении рабочей камеры со стороны выпускного окна.

- Дожимной компрессор содействует поступлению рабочего тела в рабочую камеру со стороны впускного окна путем подсоса рабочего тела, взаимодействуя с этой рабочей камерой через канал.

- Дожимной компрессор путем уплотнения вызывает самозажигание рабочего тела.

- Дожимной компрессор имеет по крайней мере один поршневой компрессор с хотя бы одним поршнем и хотя бы одной камерой сжатия, при этом поршневой компрессор образует на противоположных концах поршня две камеры сжатия, предпочтительнее, если поршень временно закрывает и временно открывает хотя бы одно отверстие камеры сжатия со стороны впускного окна и/или хотя бы одно отверстие со стороны выпускного окна.

- Дожимной компрессор имеет хотя бы один кулачок для передвижения одного или нескольких поршней поршневого компрессора, при этом предпочтительнее, чтобы кулачок был механически сопряжен с рабочим ротором и/или был расположен по одной оси с рабочим ротором. Лучше, чтобы кулачок вращался с той же угловой скоростью, что и рабочий ротор.

- Дожимной компрессор хотя бы частично расположен радиально и/или по оси внутри рабочего ротора.

- Дожимной компрессор хотя бы частично образует камеру сгорания.

- Рабочее тело сгорает внутри дожимного компрессора.

Другой аспект изобретения относится к технологии работы роторно-поршневого двигателя, в частности его конструкции согласно одному из вышеописанных исполнений, состоящего по меньшей мере из двух рабочих камер, образованных корпусом, вращающимся в нем рабочим ротором и одним или несколькими дополнительными роторами, при этом рабочее тело поступает через хотя бы один канал из одной или нескольких рабочих камер в одну или несколько других рабочих камер. Технология включает в себя следующие циклы:

- Уплотнение рабочего тела хотя бы в одной рабочей камере;

- Поступление сжатого рабочего тела в канал, и

- Выход рабочего тела для расширения в одну или несколько других рабочих камер.

Другие выгодные модификации изобретения имеют место при любой комбинации выявленных признаков.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 демонстрирует схематический профиль деталей роторно-поршневого двигателя по первому варианту первого примера конструкции изобретения в первом рабочем цикле.

Фиг. 2 демонстрирует схематический фронтальный вид деталей роторно-поршневого двигателя по Фиг. 1 в первом рабочем цикле.

Фиг. 3 демонстрирует схематический профиль деталей роторно-поршневого двигателя по Фиг. 1 во втором рабочем цикле.

Фиг. 4 демонстрирует схематический вид сзади деталей роторно-поршневого двигателя по Фиг. 1 во втором рабочем цикле.

Фиг. 5а, 5b демонстрируют схематическое трехмерное представление деталей роторно-поршневого двигателя по Фиг. 1.

Фиг. 6 демонстрирует схематический профиль деталей роторно-поршневого двигателя по второму варианту первого примера исполнения изобретения в первом рабочей цикле.

Фиг. 7 демонстрирует схематический фронтальный вид деталей роторно-поршневого двигателя по Фиг. 6 в первом рабочем цикле.

Фиг. 8 демонстрирует схематический профиль деталей роторно-поршневого двигателя по Фиг. 6 во втором рабочем цикле.

Фиг. 9 демонстрирует схематический вид сзади деталей роторно-поршневого двигателя по Фиг. 6 во втором рабочем цикле.

Фиг. 10а, 10b демонстрируют схематическое трехмерное перспективное представление деталей роторно-поршневого двигателя по третьему варианту первого примера исполнения изобретения.

Фиг. 11 демонстрирует схематический профиль деталей роторно-поршневого двигателя по Фиг. 10 в рабочем цикле.

Фиг. 12 демонстрирует схематический фронтальный вид деталей роторно-поршневого двигателя по Фиг. 10 в рабочем цикле.

Фиг. 13 демонстрирует схематический вид сзади деталей роторно-поршневого двигателя по Фиг. 10 в рабочем цикле.

Фиг. 14а-l демонстрируют различные схематические виды деталей роторно-поршневого двигателя по третьему варианту первого примера исполнения изобретения в различных рабочих циклах и тактах роторно-поршневого двигателя.

Фиг. 15а-с демонстрируют различные схематические виды для пояснения возможности передвижения элементов газонаправляющего устройства относительно корпуса роторно-поршневого двигателя по третьему варианту первого примера исполнения изобретения.

Фиг. 16 демонстрирует перспективный вид роторно-поршневого двигателя по третьему варианту первого примера исполнения изобретения, при этом корпус представлен в сечении.

Фиг. 17a-d демонстрируют различные перспективные представления деталей роторно-поршневого двигателя по первому варианту второго примера исполнения изобретения, основанного на первом варианте первого примера исполнения.

Фиг. 18a-f демонстрируют различные виды деталей роторно-поршневого двигателя по второму варианту второго примера исполнения изобретения, основанного на втором варианте первого примера исполнения.

Фиг. 19 демонстрирует перспективный вид деталей роторно-поршневого двигателя по второму варианту третьего примера исполнения изобретения, основанного на третьем варианте первого примера исполнения.

Фиг. 20а-n демонстрируют различные виды деталей роторно-поршневого двигателя по четвертому варианту второго примера исполнения изобретения, основанного на третьем варианте первого примера исполнения.

Фиг. 21a-e демонстрируют различные перспективные представления деталей роторно-поршневого двигателя по пятому варианту второго примера исполнения изобретения, основанного на третьем варианте первого примера исполнения.

Фиг. 22а-b демонстрируют различные перспективные представления деталей роторно-поршневого двигателя по шестому варианту второго примера исполнения изобретения, основанного на четвертом и пятом варианте второго примера исполнения.

Фиг. 23а-с демонстрируют различные схематические виды сечения роторно-поршневого двигателя с различными вариантами исполнения газонаправляющих устройств.

Детальное описание изобретения

Ниже по предпочитаемым примерам исполнения изобретения даются пояснения с указанием чертежей.

Первый пример исполнения (Фиг. 1 по 16) относится к роторно-поршневому двигателю с совместным движением камеры сгорания, а второй пример исполнения (Фиг. 17 по 22) - к роторно-поршневому двигателю с неподвижной камерой сгорания. По первому примеру исполнения (Фиг. 1 по 16) дается описание трех вариантов, при этом первый вариант (Фиг. 1 по 5) содержит дополнительный ротор и две рабочие камеры, второй вариант (Фиг. 6 по 9) - дополнительный ротор и три рабочих камеры, и третий вариант (Фиг. 10 по 16) - два дополнительных ротора и четыре рабочие камеры. По второму примеру исполнения дается описание шести вариантов. Первые два варианта (Фиг. 17a-d; 18a-f) второго примера исполнения (Фиг. 17 по 22) по сути основаны на первых двух вариантах первого примера исполнения, а варианты с третьего по шестой (Фиг. 19-22) основаны по сути на третьем варианте первого примера исполнения. В частности, четвертый (Фиг. 20a-j) и шестой варианты (Фиг. 22а-b) второго примера исполнения предусматривают, что рабочие камеры смещены и не накладываются друг на друга вдоль окружности и в радиальном направлении.

В пятом варианте (Фиг. 21a-e) второго примера исполнения роторно-поршневой двигатель имеет дожимной компрессор с камерой сжатия, а в шестом варианте (Фиг. 22a-b) - дожимной компрессор с двумя камерами сжатия. Признаки отдельных вариантов можно произвольно поменять друг с другом.

Первый пример исполнения

Основополагающий принцип действия изобретения наглядно поясняется на основе первого примера исполнения. Во всем описании для сопоставимых характеристик используются аналогичные ссылочные обозначения. Вместо повторения описания можно будет найти те же самые ссылочные обозначения в различных чертежах, при этом при новом использовании тех же самых ссылочных обозначений нужно принимать во внимание актуальные различия с предшествующим описанием (если они есть).

Изобретение относится к роторно-поршневому двигателю, состоящему по меньшей мере из двух рабочих камер а/а*, образованных корпусом 1, вращающимся в нем рабочим ротором 2 и хотя бы одним вращающимся дополнительным ротором 3, при этом рабочее тело поступает по хотя бы одному каналу 4 из хотя бы одной рабочей камеры а в другую рабочую камеру а* (или камеры).

Первичная функция корпуса 1 - удерживать рабочий ротор 2 и хотя бы один вращающийся дополнительный ротор 3, чтобы образовать рабочие камеры а/а* для уплотнения и расширения рабочего тела. Рабочее тело уплотняется, сгорает в одной или нескольких рабочих камерах а и расширяется в одной или нескольких других рабочих камерах а*. При этом энергия от расширения сгораемого рабочего тела используется для того, чтобы запустить рабочий ротор 2 по принципу турбины. Пр