Роторно-лопастной двигатель г.п. краюшкина

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к области двигателестроения, и может найти применение при проектировании и производстве двигателей внутреннего сгорания. Предлагается улучшенная модель роторно-лопастного двигателя содержащего корпус, имеющий радиальные перегородки, установленный в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси ротор с радиальными лопастями, взаимодействующими с внутренней кольцевой поверхностью корпуса и с радиальными перегородками, а также уплотнения для герметизации зон контакта лопастей ротора с внутренней кольцевой поверхностью корпуса, уплотнения между лопастями и перегородками, которые выполнены в виде пластин, размещенных в пазах на вершинах лопастей, и противовесов, установленных для компенсации центробежной силы действующей на пластины уплотнения, соединенных с указанными пластинами через зубчатые штоки, установленные в лопастях. Радиальные перегородки выполнены в виде выдвижных створок, установленных в пазах, выполненных в теле корпуса. Внутренний объем корпуса разделен створками на две рабочие зоны: воздушную, состоящую из полостей всасывания и сжатия воздуха, и топливную, состоящую из полостей рабочего хода и выхлопа. Каждая полость снабжена впускным или выпускным окном. Полость рабочего хода соединена через впускное окно с предкамерой сгорания, которая выполнена в теле двигателя, при этом двигатель дополнительно снабжен системой распыления и воспламенения топливной смеси, содержащей в себе три насоса высокого давления, четыре игольчатых клапана, которые позволили получить высокую степень сжатия воздуха подаваемого на форсунку воздуха для повышения температуры выходящей струи из форсунки воздуха, для устойчивого воспламенения струи топлива выходящей из форсунки топлива. Двигатель снабжен системой подачи воздуха высокого давления на створки, состоящей из трех насосов и четырех игольчатых клапанов, которые позволили создать высокое давление воздуха подаваемого в полости, находятся на вершинах створок, для прижатия их к лопастям во время отхода от створок до 90°, системой продувки отработанных газов из предкамеры сгорания после рабочего хода, системой герметизации и компенсации износа торцевых стенок лопастей с торцевыми стенками цилиндра в зоне контакта и устройством герметизации створок с лопастями, содержащего круглый валик с прикрепленной к нему пластиной «скольжения» установленных в пазу полукруглой формы на торце створки с возможностью поворота валика. Предлагаемый роторно-лопастной двигатель обладает более долгим сроком службы, благодаря примененной системе подачи воздуха высокого давления на вершины створок для плотного прижатия их к лопастям во время вращения лопастей с высокой скоростью, а устройство герметизации створок с лопастями и предложенная система распыления и воспламенения топлива, позволили повысить надежность работы двигателя.

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к области двигателестроения, и может найти применение при проектировании и производстве двигателей внутреннего сгорания.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели (прототипом) является известный роторно-лопастной двигатель по патенту RU 2298651 С1, автор и заявитель Краюшкин Г.П., опубликованному 10.05.2007 г., бюл 13, содержащий корпус, имеющий радиальные перегородки, установленный в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси ротор с радиальными лопастями взаимодействующими с внутренней кольцевой поверхностью корпуса и с радиальными перегородками, а также уплотнения для герметизации зон контакта лопастей ротора с внутренней кольцевой поверхностью корпуса. При этом радиальные перегородки выполнены в виде выдвижных створок, установленных в пазах цилиндра и теле двигателя, при этом внутренний объем цилиндра разделен створками на две рабочие зоны: воздушную, состоящую из полостей всасывания и сжатия воздуха и топливную, состоящую из полостей рабочего хода и выхлопа, причем каждая из указанных полостей снабжена впускным (выпускным) окном, а полость рабочего хода соединена через упомянутое окно с предкамерой сгорания, при этом двигатель дополнительно снабжен системой распыления и воспламенения топливной смеси, системой подачи высокого давления газов рабочего хода на створки, системой продувки отработанных газов из предкамеры сгорания после рабочего хода, системой герметизации торцевых стенок лопастей с торцевыми стенками цилиндра в зоне контакта для компенсации износа указанных стенок.

Недостатками известного двигателя являются система распыления и воспламенения топливной смеси, которая содержит два перепускных клапана, форсунку воздуха, форсунку топлива и насос высокого давления, состоящего из одного насоса, которым поднять высокое давление воздуха до нужной степени сжатия будет недостаточно, и поэтому подаваемая через форсунку воздуха в предкамеру сгорания струя воздуха будет с недостаточной температурой для воспламенения топливной смеси, которая приведет к неустойчивой работе двигателя. Система подачи высокого давления газов рабочего хода на створки, включающей в себя отверстие на торцевой стенке цилиндра, трубопровод, синхронизирующий шток с проточкой для снятия высокого давления после перемещения лопастей более чем на 90°, который кинематически связан с кулачком на ведомой шестерне цепной передачи, насос для отделения рабочих газов от воздуха, соединенный трубопроводом с полостями, находящимися над выступами на вершинах створок. В процессе работы отверстие на торцевой стенке цилиндра, шток с проточкой и трубопровод соединяющий его с насосом будут коксоваться отработанными газами рабочего хода и забивать их, из за чего снизится рабочий ресурс двигателя. Не предусмотрено устройство герметизации между торцами створок с поверхностью лопастей в месте скольжения створок по лопастям.

Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков, повышением срока службы двигателя за счет применения насосов высокого давления, рабочим телом которых является всасываемый ими воздух, в системе подачи высокого давления на створки, тем самым, уходя от применения рабочих газов из камеры сгорания, надежности в работе двигателя за счет повышения давления воздуха в системе воспламенения топливной смеси в предкамере сгорания и за счет применения герметизации в месте контакта между створками и лопастями.

Поставленная задача решается в предлагаемом роторно-лопастном двигателе, содержащем корпус, имеющий радиальные перегородки, установленный в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси ротор с радиальными лопастями, взаимодействующими с внутренней кольцевой поверхностью корпуса и с радиальными перегородками, а также уплотнения для герметизации зон контакта лопастей ротора с внутренней кольцевой поверхностью корпуса, при этом упомянутые уплотнения выполнены в виде пластин, размещенных в пазах на вершинах лопастей, и противовесов, соединенных с указанными пластинами через зубчатые штоки, установленные между ними в лопастях. Радиальные перегородки выполнены в виде выдвижных створок, установленных в пазах, выполненных в теле корпуса, при этом внутренний объем корпуса разделен створками на две рабочие зоны: воздушную, состоящую из полостей всасывания и сжатия воздуха, и топливную, состоящую из полостей рабочего хода и выхлопа, причем каждая из указанных полостей снабжена впускным или выпускным окном, а полость рабочего хода соединена через упомянутое окно с предкамерой сгорания, которая выполнена в теле двигателя, при этом двигатель дополнительно снабжен системой распыления и воспламенения топливной смеси, системой подачи высокого давления на створки, системой продувки отработанных газов из предкамеры сгорания после рабочего хода, системой герметизации торцевых стенок лопастей с торцевыми стенками цилиндра в зоне контакта и компенсации износа указанных стенок, устройством герметизации между торцами створок с поверхностью лопастей в месте их соприкосновения скольжением створок по лопастям. Система распыления и воспламенения топливной смеси содержит, перепускной клапан, форсунку воздуха, форсунку топлива и насос высокого давления, включающим в себя три насоса, рабочим телом которого является поступающий сжатый воздух из полости сжатия в корпусе рабочего цилиндра, а поршни насосов высокого давления через коромысло и шток связаны с эксцентриком на валу ведомой шестерни, которая через цепную передачу с передаточным числом 1/2 соединена с ведущей шестерней, посаженной на валу ротора двигателя. Таким образом, подаваемая через форсунку воздуха в предкамеру сгорания с высокой температурой и под высоким давлением струя воздуха направлена на распыляемую форсункой топлива струю топлива с образованием высокодисперсной самовоспламеняющейся топливной смеси. Система подачи высокого давления на створки во время отхода лопастей от створок на угол до 90° при высокой скорости вращения ротора содержит насос высокого давления, состоящего из трех насосов с четырьмя игольчатыми клапанами, соединенными трубопроводом в теле двигателя с полостями находящимися на вершинах створок около выступов на створках и ограниченных телом двигателя. Система продувки отработанных газов из предкамеры сгорания после рабочего хода включает в себя полости, находящиеся на вершинах створок, два перепускных клапана и трубопровод соединяющий упомянутых полостей с клапаном соединенного с предкамерой сгорания. Система герметизации торцевых стенок лопастей с торцевыми стенками цилиндра в зоне контакта включает в себя сплошной поперечный разрез ротора с лопастями, пружины, работающие на раздвижение частей ротора в месте разреза, и прижим торцевых стенок лопастей к торцевым стенкам цилиндра, при этом упомянутые пружины посажены на валу ротора между корпусом масляных каналов охлаждения ротора и шестернями, находящимися на валу ротора. Устройство увеличения срока службы пластин уплотнения в зоне контакта вершин лопастей с внутренней поверхностью цилиндра содержит пластину уплотнения, соединенную с противовесом через зубчатый шток, установленный между ними в лопасти. Устройство герметизации створок с торцевой стенкой паза в теле двигателя содержит канавку в створке, в которой установлена пластина уплотнения с согнутой пружинящей пластиной, для прижатия пластинки уплотнения к торцевой стенке паза.

Предлагаемая конструкция иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 - принципиальная схема роторно-лопастного двигателя.

На фиг.2 - вид вала с торца.

На фиг.3 - сечение А-А вала на фиг 2.

На фиг.4 - сечение П-П на фиг 2.

На фиг.5 - сечение Г-Г на фиг 8.

На фиг.6 - сечение Д-Д на фиг 7.

На фиг.7 - сечение Б-Б двигателя на фиг 8.

На фиг.8 - ступенчатый разрез В-В двигателя на фиг.7.

На фиг.9 - Разрез двигателя с деталями - створок с уплотнением, клапана, места установки форсунки топлива, цилиндра.

На фиг.10 - вид двигателя в сборе с валом.

На фиг.11 - продольный разрез форсунки воздуха.

На фиг.12 - кинематика привода поршней насосов.

На фиг.13 - вид узла герметизации лопасти со створкой в сборе с лопастью.

На фиг.14 - вид узла герметизации лопасти со створкой в сборе.

На фиг.15 - продольный разрез А-А на фиг 14.

На фиг.16 - вид створки с бокового торца.

На фиг.17 - продольный разрез Е-Е на фиг.16.

Роторно-лопастной двигатель состоит из ротора, включающего в себя вал 52 ротора с лопастями 51 и 53 ротора (фиг.1, 2, 3), корпуса 12 цилиндрической формы (фиг.1, 7), закрытого с торцевых сторон торцевыми стенками 54, 55 (фиг.6, 8), прикрепленными к корпусу 12 болтами 70 (фиг.6, 8, 10,). Болты 70 проходят через отверстия 56 (фиг.7) в торцевых стенках 54, 55 и в корпусах подшипников 57 (фиг.10). Во всю длину корпуса 12 установлены радиально две выдвижные перегородки в виде створок 7, 24 (фиг.1, 7), проходящие через окно 67 (фиг.6) в корпусе 12. Створки 7, 24 делят объем корпуса 12 на две равные части, т.к. они упираются торцами в лопасти 51, 53 ротора, сидящие на валу 52 ротора (фиг.1, 3). Створки 7 и 24 прижимаются пружинами 1 и 27 к лопастям для создания места герметизации лопастей со створками. Пружины 1 и 27 устанавливаются в гнездах, которые прижаты крышками 79, привинченных к корпусу двигателя. Лопасти 51, 53 вершинами касаются внутренней цилиндрической поверхности корпуса и, проходя створки во время вращения вала по часовой стрелке, образуют полости 19, 11, 37, 41, фиг 1 которые, в свою очередь, образуют две рабочие зоны: воздушную и топливную. Полости 11 и 19 образуют воздушную зону, а полости 37, 41 образуют топливную зону. Эти зоны отделены друг от друга створками 7 и 24. По бокам корпуса 12 около окон 67 с обеих сторон имеются впускные (выпускные) окна 20, 10, 35, 21 (фиг.1, 6). В полость 19 через окно 20 и трубу 22 - всасывания, засасывается воздух - полость всасывания. Из полости 11 - полости сжатия - сжимаемый воздух вытесняется через окно 10 и перепускной клапан 8 в систему распыления и воспламенения топливной смеси. Система распыления и воспламенения топливной смеси включает в себя насос высокого давления состоящего из трех насосов 28, 29, 30, форсунку 31 воздуха, форсунку 33 топлива, находящихся в теле двигателя (фиг.1, 7, 8). Окно 10 через перепускной клапан 8 соединено трубопроводом 3 с насосом высокого давления, который соединен с форсункой воздуха 31 (фиг.1). К предкамере 9 сгорания присоединены форсунка воздуха, перепускной клапан 34, топливная форсунка 33. Из топливной форсунки топливо распыляется, и на распыленную струю направляется раскаленная струя сжатого воздуха, отчего распыленная струя «бомбардируется» этим воздухом и хорошо перемешивается с ним, образуя высокодисперсную топливную смесь, и воспламеняется. Предкамера 9 сгорания топливной смеси выходит через окно 35 в корпусе 12 в полость 37 (фиг.1, 7,) рабочего хода. Поршни насосов высокого давления приводятся в движение от цепной передачи с передаточным числом 1/2. Ведущая шестерня 49 цепной передачи (фиг.1, 12) жестко сидит на валу 52. На ведомой шестерне 47 имеется эксцентрик 48, с которым через шток и коромысло соединены штоки поршней насосов 28, 29, 30 - насоса высокого давления. Из предкамеры 9 сгорания (фиг.1, 7,) расширяющиеся газы через окно 35 поступают в полость 37 - полость рабочего хода. Из полости 41 выхлопа через окно 21 (фиг.1, 7) и выхлопную трубу 23 отработанные газы вытесняются лопастями наружу. Вал 52 ротора с лопастями 51, 53 имеют внутреннюю полость 14 (фиг.2, 3, 4) для масляного охлаждения ротора. Масло для охлаждения подводится к патрубку 62 (фиг.10) через масляный канал 69 охлаждения ротора, отверстие 63 на валу ротора, через полость 14 вала ротора 52 и лопастей 51, 53, а отводится через такой же патрубок 62 на другом конце вала. Устройство увеличения срока службы пластин уплотнения в зоне контакта вершин лопастей с внутренней поверхностью цилиндра содержит, выполненную на каждой вершине лопасти, канавку 16 (фиг.2, 3), в которую вставлена пластина 18 уплотнения с изогнутой пружинящей пластиной 17 для герметизации места контакта вершин лопастей 51, 53 с внутренней поверхностью корпуса 12 и противовес 75 в канавке 87 (фиг.2, 3), а между ними установлен зубчатый шток 50, который зубцами соединяет пластину 18 уплотнения с противовесом 75. Это устройство предусмотрено для устранения действия центробежной силы, возникающей при вращении ротора, вызывающей ускоренный износ пластины 18 от действия центробежной силы. Для обеспечения герметичности мест контакта торцевых поверхностей лопастей с торцевыми поверхностями стенок цилиндра в зоне их контакта и компенсации износа указанных торцевых поверхностей двигатель снабжен системой герметизации, которая включает в себя сплошной поперечный фигурный разрез 64 ротора с лопастями, пружины 60 (фиг.10), работающие на раздвижение частей ротора в месте разреза и прижим торцевых стенок лопастей к торцевым стенкам цилиндра, при этом пружины 60 посажены на валу 52 ротора между корпусами масляных каналов 62, жестко закрепленными на корпусе двигателя, и шестернями 49 и 59, жестко сидящими на валу ротора. Части ротора с лопастями в месте разреза 64 имеют соединение, выполненное в виде шлицевого, а по периметру лопастей - в виде «юбки» 66 (фиг.3, 4), чтобы не пропускать сжатые газы через соединение, а для прочного сцепления частей ротора друг с другом на одной половине вала имеются два прямоугольных выступа 65 вставляемых в ответные пазы на другой половине вала. Разрез 64 необходим для плотного прижатия торцевых стенок лопастей и внутренних торцевых стенок 54, 55 корпуса 12. С двух сторон на валу 52 установлены пружины 60 (фиг 10), создающие усилия, направленные на раздвижение ротора с лопастями в месте реза 64 для плотного прижима торцевых стенок лопастей к торцевым стенкам корпуса и герметизации мест их контакта. Система подачи высокого давления на створки 7, 24 для плотного прижима их к лопастям 51, 53 за время отхода лопастей от створок до 90° включает в себя 3 насоса 32, 36, 44 и 4 игольчатых клапана 84, 85, 86, 87 (фиг 1, 7),соединенных трубопроводом 43 с полостями 6, 26, находящимися над выступами 46 (фиг 1, 7) на верхней части створок. Поршни насосов приводятся в движение от цепной передачи с передаточным числом 1/2, ведущая шестерня 49 передачи жестко сидит на валу 52. На ведомой шестерне 47 имеется эксцентрик 48, с которым соединен шток, приводящий в движение коромысло 15 (фиг 1, 12), с которым соединены поршни насосов 32, 36, 44. В пазах между вершинами створок и телом двигателя около выступов 46 на створках образованы полости 6, 26 и 5, 25, которые меняются в объеме в зависимости от возвратно-поступательного движения створок, скользя своими торцами по лопастям 51, 53 ротора (фиг 1). Полости 5, 25 расположены симметрично полостям 6, 26 и изолированы от них. Полость 5 соединена с полостью 25 трубопроводом 4 (фиг.1, 5, 8), полость 6 соединена с полостью 26 трубопроводом 43. Воздух для заполнения увеличивающихся объемов полостей 5, 25 при движении створок 7, 24 внутрь корпуса цилиндра поступает, через перепускной клапан 2 и трубопровод 4 (фиг.1, 9). Система продувки отработанных газов из предкамеры сгорания после рабочего хода включает в себя полости 5, 25, перепускной клапан 34, соединенный с предкамерой 9 сгорания топливной смеси и перепускной клапан 2 (фиг 1). Продувка предкамеры сгорания осуществляется сжатым воздухом, подаваемым через трубопровод 4 из полостей 5, 25 при движении створок 7, 24 во время их вытеснения лопастями 51, 53 из корпуса, через перепускной клапан 34 в предкамеру 9 сгорания в момент когда лопасти вершинами проходят створки. Створки установленные в пазах тела двигателя на боковых стенках в торце на створках имеется устройство герметизации которое удерживает воздух в полостях находящихся около выступов на вершине створок и содержит в себе канавку 73 фиг 16 в которой устанавливается пластина уплотнения с согнутой пружинящей пластиной 71 фиг.17 для прижатия пластины уплотнения к торцевой стенке паза. Для распыления топлива в предкамере сгорания топливо подводится от топливной аппаратуры (на чертежах не показана) через топливную форсунку 33 (фиг.1, 7). С двух сторон вала 52 установлены подшипники 57 скольжения с вкладышами 61 (фиг.10). Подшипники 57 крепятся к торцевым стенкам 54, 55 корпуса 12. Вода для охлаждения корпуса подводится к патрубку 58 и, пройдя полость двигателя, отводится через патрубок 68 (фиг.7). Масло для смазки штоков насосов 28, 29 30, 32, 36, 44 высокого давления, клапанов 8, 34 и форсунки 31 воздуха заливается через патрубок 83 в верхней крышке 79 двигателя (фиг.7). Перепускной клапан 8 открывается тогда, когда давление сжимаемого воздуха в полости 11 корпуса 12 превысит натяжение пружины перепускного клапана и подается это давление с торца клапана. Аналогично устроен и перепускной клапан 34, но давление для открытия клапана подводится сбоку клапана (фиг.1, 8, 9). Форсунка 31 воздуха (фиг.8) открывается тогда, когда давление воздуха для открытия подводится сбоку и превысит натяжение ее пружины, и, пройдя форсунку, выходит с ее торца. Регулировка усилия натяжения пружин для открытия форсунки воздуха производится изготовителем. Для регулирования натяжения пружины форсунки 31 воздуха имеются гайки 73, 74, которые навинчиваются на шток форсунки воздуха (фиг.11). Для уплотнения створок 7, 24 со стенками пазов двигателя, по которым перемещаются створки, имеются канавки 72 в теле двигателя и в створках 7, 24 (фиг.7), в которые вставлены подпружиненные пластины уплотнения. Предлагаемый роторно-лопастной двигатель работает следующим образом. При вращении лопастей 51, 53 ротора на валу 52 в корпусе 12 за половину их оборота одновременно идет всасывание, сжатие, рабочий ход и выхлоп. За другую половину оборота вала цикл повторяется и достигается это тем, что объем цилиндрического корпуса 12 разделен на две рабочие зоны: воздушную и топливную, образованные двумя створками 7, 24, перемещающимися радиально, скользя по поверхностям лопастей 51, 53. При движении лопастей от одной створки до другой по часовой стрелке образуются полости в корпусе 12. Полость 19 всасывания, начиная с нуля, увеличивается до максимального значения - половины объема цилиндра, там идет всасывание воздуха через окно 20 в корпусе 12. Полость 11, соответственно, уменьшается до нуля, там идет сжатие воздуха, который вытесняется из полости через окно 10 корпуса 12 в предкамеру 9 через перепускной клапан 8, насосом высокого давления 28, 29 30 еще больше повышает давление и через форсунку 31 воздуха поступает в предкамеру 9 сгорания. Указанные клапаны 8, насос 28, 29,30 форсунка 31 вместе с топливной форсункой 33 входят в систему распыления и воспламенения топливной смеси. Полость 37 рабочего хода увеличивается при повороте лопастей с нуля до максимального значения - половины объема всего цилиндра, там идет рабочий ход, т.к. через окно 35 из предкамеры 9 сгорания расширяющиеся газы поступают в полость 37, давят на лопасть 51 и вращают вал. Полость 41 соответственно уменьшается до нуля, там идет выхлоп отработанных газов через окно 21 в корпусе 12. Движение поршней насоса высокого давления вниз начинается в момент, когда лопасти 7, 24 не доходят створок на 20°-10°, это достигается перестановкой зубьев шестерни 47 с установкой эксцентрика 48 в верхней мертвой точке. Поршни насосов 28, 29, 30 высокого давления сделают движение вниз и поднимутся вверх за половину оборота вала 52. Сжимаемый воздух из полости 11 вытесняется через окно 10 и поступит через перепускной клапан 8 по трубопроводу 3 в верхнюю увеличивающуюся в объеме полость насосов 28, 29, 30 через игольчатый клапан 40 до момента, когда продольная ось лопастей составит угол 90° с продольной осью створок. При движении поршней насосов 28, 29, 30 вниз сжимаемый воздух из нижних полостей вытесняется, так как клапана 38 закрыт, воздух из нижних полостей поступает в форсунку воздуха, который преодолев натяжение пружин откроет ее клапан и сильно сжатый воздух будет поступать в предкамеру 9 сгорания раскаленной струей до тех пор, пока поршни насосов не дойдут до нижней мертвой точки и не выдавят весь сжимаемый воздух. Движение поршней начинается вверх до 180°, за это время начнется заполнение сжатым воздухом из камеры сжатия рабочего цилиндра 11 в нижние полости насосов 28, 29, через игольчатый клапан 45, а так как сжимаемый воздух в верхних полостях насосов откроет клапан 38 и закроет клапан 39 воздух будет поступать в нижнюю полость насоса 30, где повысится давление. Далее цикл повторяется. Форсунка 31 воздуха открывается в тот момент, когда лопасть только что перекроет окно 35 корпуса 12. Для этого поршень насоса 29 должен начать движение вниз в момент, когда лопасти 51 на 20°-10° не дойдет до створки 7, чтобы создать давление в нижних полостях насосов 28, 29, 30 высокого давления для открытия клапана форсунки 31 воздуха, а за это время лопасть 51 дойдет до створки и закроет окно 35. Момент открытия клапана форсунки 31 воздуха достигается перестановкой зубьев шестерни 47 цепной передачи и изменением натяжения пружины форсунки воздуха. Для этого нужно установить вал, не доходя лопастью 51 до створки 7 на 20°-10°, эксцентрик 48 шестерни 47 цепной передачи нужно установить в верхней мертвой точке перестановкой зубьев на цепной передаче. Вывернуть форсунку 33 топлива и вместо нее ввернуть манометр. Ослабить натяжение пружины форсунки 31 воздуха выворачиванием гайки 74 на несколько оборотов, и, вращая вал ротора, добиться появления наибольшего импульсного значения высокого давления в предкамере 9 сгорания завинчиванием гайки 74 на штоке форсунки 31 воздуха. Законтрить гайку 74 гайкой 73. Когда лопасть 51 или 53 после перекрытия окна 35 повернется еще на 3°-5°, подается топливо через топливную форсунку 33 в предкамеру 9 сгорания. Топливо распыляется форсункой 33 топлива и попадая под струю сильно сжатого, с высокой температурой воздуха из форсунки 31 воздуха, «бомбардируется», еще больше распыляется, образуя высокодисперсную самовоспламеняющуюся топливную смесь, что приводит к самовоспламенению топливной смеси. Полученная топливная смесь горит. Время горения смеси увеличивается, т.к. еще продолжается поступление сжатого воздуха, поэтому топливо сгорает полностью в предкамере 9 сгорания. Расширяющиеся рабочие газы поступают в рабочую полость 37 и давят на лопасть, обеспечивая вращение ротора. Лопасть 51, дойдя до створки 24, откроет окно 21. Давление в полости 37 сбросится. Сбросится высокое давление и в предкамере 9 сгорания, т.к. окно 21 корпуса 12 шире других окон 10, 20, 35 корпуса. Вершины лопастей 51, 53, находясь на линии створок 7, 24, не перекроют одновременно окна 21, 35, в это время сбрасывается высокое давление и в предкамере 9 сгорания. Этим создаются условия для срабатывания системы продувки отработанных газов из предкамеры сгорания. При сбросе давления в предкамере 9 создается условие для открытия клапана 34, т.к. створки 7, 24, находясь в выдавленном положении, торцами сжатый воздух в полостях 5, 25, вытесняется и по трубопроводу 4 через открывшийся клапан 34 поступает в предкамеру 9 сгорания для продувки отработанных газов из предкамеры. Другая лопасть, прошедшая створку 7, начнет выталкивать отработанные газы из полости 41 через окно 21 и выхлопную трубу 23 с одной стороны лопасти, а с другой стороны лопасти также начнется рабочий ход следующего цикла. При большой скорости вращения лопастей ротора створки 7, 24 могут быть «выбиты» по инерции или отстать с прижатием к лопастям во время отхода лопасти от створок и этим нарушится работа двигателя из-за перехода газов из одной полости цилиндра в другую. Чтобы этого не произошло, предусмотрена система подачи высокого давления на вершины створок для обеспечения плотного прижима створок к лопастям. В момент когда лопасти достигнув створок своими вершинами вытеснили створки из цилиндра и по мере вращения лопастей створки будут поступать во внутрь цилиндра под действием прижатия пружинами к лопастям и сжатым воздухом насоса высокого давления, которое будет подаваться на створки до 90° отхода лопастей от створок, Движение поршней насоса высокого давления вверх начинается в момент, когда лопасти не доходят створок на 20°-10°, для создания давления достаточного для того, чтобы створки при отходе лопастей, смогли сильно прижиматься к ним. Воздух в верхних полостях насосов 44, 36, 32 начнет сжиматься поршнями движущимися вверх и начнет вытесняться в полости 6, 26. При поступлении сжатого воздуха в полости начнется давление на выступы створок, которые прижмут створки к лопастям и начнут двигаться во внутрь цилиндра по мере отхода лопастей от створок. Нижние полости насосов будут заполняться воздухом через игольчатый клапан 85. Так как переключающийся игольчатый клапан 13 закрыт, то воздух из верхних полостей поступает через открытый переход клапана 13 в полости створок 6, 26. После смены направления движения поршни начнут движение вниз, клапан 85 закроется, клапан 13 откроется и перекроет клапан соединяющий верхние полости насосов с полостями на створках, поэтому воздух вытесняемый из нижних полостей насосов будет поступать в верхнюю полость насоса 44, так как клапан 86 закрыт. Давление в верхней полости насоса сильно повысится. После смены направления движения поршней насосов вверх, воздух из верхней полости насоса 44 начнет поступать через переключающийся игольчатый клапан 13, в полости створок, так как движение воздуха из нижних полостей насосов прекращено от смены направления движения поршней, поэтому клапан 13 переключился. Также закаченный воздух через клапан 84 в верхних полостях насосов 32, 36 будет вытесняться в полости створок, так как клапан 84 закроется, а воздух будет поступать через клапан 86, в результате этого воздух поступающий на створки будет очень высокого давления, которого будет достаточно для того, чтобы створки успевали прижиматься к лопастям которые удаляются от створок с большой скоростью вращения. Поршни насосов приводятся в движение от цепной передачи с передаточным числом 1/2 от ведущей шестерни 49 передачи, которая жестко сидит на валу 52. На ведомой шестерне имеется эксцентрик 48, с которым соединен шток для привода коромысла 15 в движение, к которому присоединены поршни насосов 44, 36, 32. Вошедшими створками во внутрь цилиндра, патрубок 92 открываются выступами на створках и давление в полостях 6, 26 сбрасывается и сбрасывается давление на створки. Так как створки начнут вытесняться лопастями из цилиндра, то давление воздухом на них не нужно. Сжимаемый воздух в полостях 5, 25 торцами створок, для продувки предкамеры сгорания выйдет из полостей 5, 25 через клапан 34 только тогда, когда створки и лопасти будут на одной осевой линии и когда сбросится давление в полости рабочего хода. Устройство увеличения срока службы пластин 18 уплотнения, установленных в зоне контакта вершин лопастей с внутренней поверхностью цилиндра 12 для герметизации места контакта и устранения износа пластин от трения возникающего при действии центробежной силы и содержит в себе пластины 18 уплотнения, установленные в канавках 16, находящихся на лопастях, при этом пластины 18 подпружинены изогнутыми пластинами 17 к внутренней поверхности цилиндра, параллельно им устанавливается противовес 75 в канавках 87, вес которых равен весу пластин 18 с пластинами 17, а между ними устанавливается зубчатый шток 50 в виде зубчатого колеса на оси 76, который вставляется в просверленные углубления лопасти. Зубцы штока сцепляются с зубцами пластины и противовеса. При увеличении числа оборотов двигателя на пластины действует центробежная сила, которая с увеличением числа оборотов двигателя будет сильно возрастать и прижимать пластины к внутренней поверхности цилиндра, из-за чего увеличивается трение пластин уплотнения 18 с внутренней поверхностью цилиндра. Значит, увеличивается износ пластин в месте контакта, поэтому предусмотрен противовес, который снимает действие центробежной силы, прижимающей пластины к внутренней поверхности цилиндра при любой скорости вращения лопастей, а прижатие пластин 18 к внутренней поверхности цилиндра обеспечат гибкие пластины 17, которые будут давить с постоянной силой, что обеспечит большой срок службы пластин 18 уплотнения в месте герметизации. При вращении лопасти створка скользит по ее поверхности под разным углом «атаки», поэтому меняется площадь соприкосновения поверхности лопасти с торцом створки, от чего герметизация в месте касания может быть нарушена, поэтому на торце створки в месте касания с лопастью установлен поворотный валик 80 фиг 14, 15, к которому прикреплена пластинка скольжения 81, которая будет поддерживать постоянный по площади соприкосновения контакт. Установленный валик поворачиваясь в полукруглой канавке будет скользить пластинкой скольжения по поверхности лопасти всей площадью пластинки. Для того чтобы валик не выпал из канавки он крепится к створке скобкой 82, которая вставляется своими концами в просверленные углубления 93 фиг 15, которые будут удерживать валик в канавке.

Предлагаемый роторно-лопастной двигатель обладает более долгим сроком службы, надежным, простым в эксплуатации и изготовлении. Двигатель может найти применение в автомобилестроении, судостроении, сельскохозяйственной технике, в передвижных электростанциях.

1. Роторно-лопастной двигатель, содержащий корпус с радиальными перегородками, установленный в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси ротор с радиальными лопастями, взаимодействующими с внутренней кольцевой поверхностью корпуса и с радиальными перегородками, содержащий уплотнения для герметизации зон контакта лопастей ротора с внутренней кольцевой поверхностью корпуса, выполненных в виде пластин, размещенных в пазах на вершинах лопастей параллельно противовесам и соединенных между собой через зубчатые штоки, для компенсации центробежной силы, действующей на пластины уплотнения, систему распыления и воспламенения топливной смеси, систему подачи высокого давления на створки, систему герметизации торцевых стенок лопастей с торцевыми стенками цилиндра, отличающийся тем, что в системе подачи высокого давления воздуха на створки для прижатия их к лопастям во время отхода от створок на угол до 90° и в системе распыления и воспламенения топливной смеси для повышения давления воздуха, подаваемого через форсунку воздуха в предкамеру сгорания, введены насосы высокого давления с высокой степенью сжатия, состоящих из трех и более насосов и четырех игольчатых клапанов, вмонтированных в теле двигателя, соединенных трубопроводом, а поршни насосов приводятся в движение через коромысло и шток, соединенных с эксцентриком на ведомой шестерне, которая через цепную передачу соединена с ведущей шестерней, посаженной на валу ротора двигателя.

2. Роторно-лопастной двигатель по п.1, отличающийся тем, что введен узел герметизации между створками и лопастями в месте контакта скольжением створок по поверхности лопастей, состоит из валиков с прикрепленными к ним пластинками, которые вставляются в полукруглые канавки на торце створок с возможностью поворота валиков с пластинками для плотного прилегания пластинок к лопастям во время их вращения.