Роторный двигатель внутреннего сгорания
Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к роторным двигателям внутреннего сгорания объемного расширения с внутренней осью Техническим результатом являются повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Двигатель содержит овальный корпус с цилиндром, имеющим определенные геометрические параметры. Внутри, корпуса установлен цилиндрический ротор с круговой канавкой, и имеющий в пазах четыре подвижных цилиндрических лопасти установленные в подпружиненные постели. Лопасти разделяют внутренний объем корпуса на четыре камеры, что при работе двигателя обеспечивает в каждой из камер впуск горючей смеси, ее сжатие, рабочий ход двигателя, и выхлоп отработанных газов. За один оборот ротора двигателя происходит (4) рабочих хода, что обеспечивает высокий стабильный крутящий момент. Из приведенных данных об устройстве двигателя видно, что при соответствующих изменениях объема рабочих камер и установке топливной аппаратуры возможен дизельный вариант двигателя. Применена золотниковая система смазки. 1 ил.
Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к роторным двигателям внутреннего сгорания объемного расширения с внутренней осью, преобразующим расширяющуюся энергию рабочего тела в механическую энергию.
Известны роторные двигатели см., например, патенты: SU 1784068A 23.12.1992, RU 2105200 С1, 20.02.1998, US 3765379 A, 16.10.1973. RU 2178824 2000.01.05.
Ближайшим аналогом к предполагаемому техническому решению по выполняемой функции и достигаемому результату является роторный двигатель по а.с. RU 2178824 2000.01.05. Двигатель содержит овальный корпус с цилиндром с установленным в нем ротором, в котором, расположены шесть подвижных лопастей. Двигатель закрывается двумя крышками, имеющими прорези для подвода масла от масляного насоса к полостям в роторе под лопастями.
Недостатком прототипа является наличие шести лопастей образующих большее количество камер с меньшим объемом, что приводит к уменьшению фаз впуска и рабочего хода. Применение подвижных лопастей данной конструкции установленных в пазах ротора при взаимодействии их с зеркалом цилиндра, при работе двигателя, не обеспечивает постоянное уплотнение, в виду того, что площадь уплотнения между лопастями и зеркалом цилиндра изменяется в зависимости от угла поворота ротора двигателя.
Задачей при создании полезной модели явилось устранение указанных недостатков путем применения ротора с четырьмя лопастями, что позволяет увеличить фазу впуска и фазу рабочего хода двигателя, что позволяет улучшить технические параметры двигателя. Применение лопастей цилиндрической формы, установленных на подпружиненные постели, позволяет достичь, постоянное уплотнение лопастей с зеркалом цилиндра независимое от угла поворота ротора двигателя.
Технический результат достигается тем, что в двигателе, содержащем корпус с цилиндром с определенными геометрическими параметрами, установленные в роторе четыре подвижные цилиндрические лопасти, расположенные на подпружиненных постелях,
имеющий прямоугольную круговую канавку, и подвижный разделительный уплотняющий элемент.
Технический результат, проявляемый в улучшении технических характеристик двигателя, достигается за счет того, что в двигателе применен корпус с цилиндром с определенными геометрическими параметрами, что позволяет, при взаимодействии с подвижными цилиндрическими лопастями, установленными на подпружиненные постели обеспечить высокое постоянное уплотнение между лопастями и зеркалом цилиндра. Ротор имеет прямоугольную круговую канавку, которая предназначена для перемещения горючей смеси из левой части двигателя, где происходит ее сжатие в правую часть, где происходит ее сгорания. Подвижный уплотнительный элемент разделяет впускную и выпускную части двигателя. Ротор двигателя разделен четырьмя лопастями на четыре рабочих камеры, что позволяет увеличить фазы «впуск» и «рабочий ход», и обеспечить при их взаимодействии с цилиндром при работе поочередно в каждой из камер двигателя впуск рабочей смеси, ее сжатие, рабочий ход и выхлоп отработанных газов
На приведенном рисунке фиг.1 изображен двигатель со снятой боковой крышкой, и с частичными вырезами корпуса ротора, лопасти, и подпружиненной постели.
Двигатель имеет выполненный из металла овальный корпус (1) с цилиндром образованным двумя дугами, имеющими радиус равный радиусу ротора с центрами, сдвинутыми по оси относительно центра двигателя на расстояние равное половине диаметра лопасти. В цилиндре двигателя расположен стальной ротор (2), имеющий круговую проточку (3), вал (4) установленный на двух шарикоподшипниках, в двух съемных боковых крышках корпуса, питающего устройства (5) установленного над впускным окном (6) корпуса. Ротор двигателя снабжен четырьмя расположенными под углом (90) градусов друг к другу лопастями (7, 8, 9, 10) расположенными в четырех пазах (11) ротора в постелях (12) подпружиненных пружинами (13). Лопасти выполнены из стали, и имеют форму цилиндра усеченного с одной стороны дугой с радиусом равным радиусу ротора и цилиндра. Для выпуска отработанных газов в корпусе имеется выпускное окно (14). Подвижный разделяющий уплотнительный элемент (15) подпружиненный пружиной (16), расположен в пазу (17) ротора, разделяет впускную и выпускную часть двигателя, и имеет размеры и форму круговой проточки ротора. Свеча зажигания устанавливается в резьбовое отверстие (18) в корпусе. Крышки соединены с корпусом болтами. Крышки снабжены золотниками, соединенными через отверстия и
каналы с пазами ротора под постелями лопастей. Постели и лопасти имеют отверстия и каналы для подвода масла в зону трения взаимодействующих элементов.
Двигатель работает следующим образом. При запуске двигателя ротор (2), вал (4), начинает поворачиваться. Рабочее тело из питающего устройства (5), через впускное окно (6) под действием разряжения, создаваемого лопастью (7), заполняет объем образованный цилиндром корпуса)1), ротором (2), и лопастями (7, 8) - фаза «впуск», что соответствует углу поворота вала ротора от (0) до (90) градусов. Далее, при повороте вала ротора на угол от (90) до (180) градусов, горючая смесь, заключенная между лопастями (7) и (8), перемещаясь внутри корпуса, сжимается - фаза «сжатие». Сжатая горючая смесь занимает объем образованный цилиндром корпуса, лопастями (7, 8) и круговой канавкой ротора (3). При повороте вала ротора на угол от (180) до (270) градусов фаза - «рабочий ход» работа двигателя происходит следующим образом. При прохождении лопастью (7) свечи зажигания сжатая горючая смесь воспламеняется от нагретой спирали свечи. При сгорании горючей смеси рабочее тело, расширяясь, давит на выступающую часть лопасти (7), создавая крутящий момент на валу (4) ротора, поворачивая его вокруг оси. При повороте вала ротора на угол от (270) до (360) градусов, фаза «выхлоп», работа двигателя происходит следующим образом. При прохождении лопастью (8) свечи зажигания, воспламеняется горючая смесь, сжатая в следующей камере между лопастями (8), и (9), а лопасть (7) открывает выпускное окно (14) в корпусе двигателя, и выхлопные газы выдавливаются из двигателя через выпускное окно (14) лопастью (8). Далее лопасть (7) надавливает на скошенную часть разделяющего подвижного уплотнительного элемента (15) и, преодолевая сопротивление пружины (16), опускает разделяющий уплотнительный элемент в паз (17) корпуса, проходит над ними, и возвращается в исходное положение. Цилиндрические лопасти, при взаимодействии с зеркалом цилиндра при вращении ротора, совершают возвратнопоступательные движения в пазу ротора в радиальном направлении при одновременном качающимся движении вокруг своей оси в подпружиненной постели, что обеспечивает постоянный контакт усеченных рабочих частей лопастей с зеркалом цилиндра. В двигателе применено калориферное зажигание горючей смеси. Смазка поступает (на фигуре не показано) от масляного насоса через отверстие и канал в крышке в пазы ротора, и через отверстия в постелях, и лопастях в зону трения взаимодействующих элементов, далее через канал и золотник установленный на крышке через фильтр очистки масла в. радиатор, где происходит его охлаждение. При работе, двигатель совершает четыре рабочих хода за один оборот ротора.
Благодаря тому, что в двигателе применен корпус с цилиндром с определенными геометрическими параметрами, что позволяет, при взаимодействии с подвижными цилиндрическими лопастями, установленными на подпружиненных постелях, обеспечить высокое постоянное уплотнение между лопастями и зеркалом цилиндра. Благодаря применению в роторе прямоугольной круговой канавки, обеспечивается перемещение горючей смеси из левой части двигателя, где происходит ее сжатие в правую часть, где происходит ее зажигание и сгорание, а изменение геометрических размеров канавки позволяет изменить объем двигателя, то есть задать нужную степень сжатия двигателя при его изготовлении. Ротор двигателя разделен на четыре рабочих камеры четырьмя лопастями, что позволяет увеличить фазы «впуск» и «рабочий ход», и обеспечить более полное наполнение камер горючей смесью, и полное сгорание топлива, что улучшает параметры двигателя. Таким образом, предлагаемая полезная модель двигателя обладает существенными отличиями и полезными свойствами по сравнению с приведенным прототипом.
Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с установленным в нем ротором, имеющим шесть подвижных лопастей, отличающийся тем, что двигатель содержит корпус с цилиндром с определенными геометрическими параметрами, ротором, имеющим круговую канавку, установленные в роторе четыре подвижные цилиндрические лопасти, имеющие усеченную часть с радиусом, равным радиусу цилиндра, и примыкающие к зеркалу цилиндра, расположенные на подпружиненных постелях, и подвижный разделяющий уплотнительный элемент.
