роторный двигатель внутреннего сгорания

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

известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус с по крайней мере одной рабочей секцией и компрессорной секцией, в свою очередь содержащей как минимум один подпружиненный поршень- выступ, поверхность которого сопряжена с профилированной поверхностью ротора, установленный в радиальном пазу корпуса посредством седла с возможностью радиального перемещения до упора в верх седла, в боковых стенках которого выполнены перепускные каналы, штангами соединённый с упором, поверхности которого сопряжены с шарнирами толкателей, жёстко закреплённых на оси в неподвижных опорах корпуса, вторым шарниром сопряжённых с профилированной поверхностью кулачков, неподвижно закреплённых на роторе, крышки корпуса с подшипниковыми опорами, в которых вращается цилиндрический ротор с как минимум одной лопастью в компрессорной секции и с пазами в рабочей секции, в которых установлены посредством седла поршни-лопасти с возможностью радиального перемещения до упора в верх седла, в боковых стенках которого выполнены выпускные окна. рабочие камеры через калиброванные отверстия в поршнях-лопастях соединены с подпоршневыми полостями. во впадинах выполнены перепускные каналы. рабочие секции содержат шарнирные упоры, сопряженные с поверхностью ротора и профилированными поверхностями кулачков толкателей, которые подвижно закреплены на осях в неподвижных опорах ротора и упорной шарнирной поверхностью сопряжены с упорами поршня-лопасти. в торцевых стенках ротора установлены лопатки подачи воздуха для охлаждения ротора. процесс сжатия воздуха и процесс сгорания рабочей

смеси происходят в раздельных секциях. рабочие камеры образованы поверхностью ротора, профилированной поверхностью корпуса с равномерно по окружности расположенными выступами и аналогичным образом расположенными впадинами и поверхностью подпружиненного поршня- лопасти (см. описание изобретения к патенту рф N°2272910, мпк F 01с 1/356, F 02 в 53/08, публикация 27.03.2006 г.).

недостатком этого известного роторного двигателя является невысокая надёжность.

известен 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 размещённые в пазах корпуса сёдла, в которых с возможностью радиального перемещения расположены подпружиненные поршни-перегородки с уплотнениями, крышки сёдел 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 сёдлах для подачи сжатого газа в подпоршневую полость (см. описание изобретения к патенту рф N°2275507, мпк F Ol C 1/356, F 02 в 53/08, публикация 27.04.2006 г.).

недостатком этого известного роторного двигателя, принятого за прототип, является то, что процесс сгорания топлива происходит при постоянном давлении, что ведёт к снижению термического K.п.д..

задачей заявляемого изобретения является повышение термического к.п.д. роторного двигателя путём осуществления процесса сгорания топлива при постоянном объёме.

сущность заявляемого изобретения заключается в том, что роторный двигатель внутреннего сгорания содержит: - корпус с впускным коллектором, каналами нагнетания сжатого воздуха, обратными клапанами, перепускными каналами, камерами сгорания по две на каждую рабочую полость с форсунками подачи топлива, впускными двухседельными клапанами с электромагнитным приводом, обратными клапанами; -подшипниковые опоры, в которых установлен цилиндрический ротор с впускными окнами, со шкивом привода синхронизирующих валов, с лопастями наддува воздуха, лопастями с уплотнениями на гребнях, по краям которых в пазах установлены уплотнительных кольца; - клапаны- перегородки с уплотнениями, сопряжённые с профилированной поверхностью ротора, установленные на валах с кулачками, взаимодействующими с кулачками синхронизирующих валов, вращающихся с ведомыми шкивами за счёт ремённой передачи от ведущего шкива;

- воздушный ресивер;- корпуса демпфирующих устройств с демпфирующими пружинами, возвратными пружинами, поршнями, обратными клапанами, уплотнениями, перепускными каналами;- выпускные коллектора.

сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 -показан роторный двигатель, общий вид в продольном разрезе; на фиг.2-тo же, поперечный разрез A-A; на фиг.з-то же, поперечный разрез B-B.

роторный двигатель содержит корпус 1 с впускным коллектором 2, каналами нагнетания сжатого воздуха 3, обратными клапанами 4,

перепускными каналами 5, камеры сгорания 6 по две на каждую рабочую полость с форсунками 7 подачи топлива, впускными двухседельными клапанами 8, обратными клапанами 9, подшипниковые опоры 10, в которых установлен цилиндрический ротор 11 с впускными окнами 12, со шкивом 13 привода синхронизирующих валов 14, с лопастями 15 наддува воздуха, лопастями 16,17 с уплотнениями 18,19 на гребнях, по краям которых в пазах установлены уплотнительных кольца 20, клапаны-перегородки 21 ,22 с уплотнениями 23,24,25,26, сопряжённые с профилированной поверхностью ротора 1 1, установленные на валах 27 с кулачками 28, взаимодействующими с кулачками 29 синхронизирующих валов 14, вращающихся с ведомыми шкивами 30 за счёт ремённой передачи от ведущего шкива 13, воздушный ресивер 31, корпуса демпфирующих устройств 32 с демпфирующими пружинами 33,34, возвратными пружинами 35, поршнями 36, обратными клапанами 37, перепускными каналами 38, выпускные коллектора 39.

роторный двигатель работает следующим образом. при вращении ротора 1 1 в подшипниковых опорах 10 через впускной коллектор 2 лопастями 15 наддува воздуха через впускные окна 12 в полости, образованные профилированной поверхностью ротора 11 с уплотнительными кольцами 20, корпусом 1 , лопастями 17 с уплотнениями 19, клапанами-перегородками 22 с уплотнениями 25,26 поступает воздух. цикл впуска. в смежных полостях, образованных такими же поверхностями происходит сжатие воздуха и вытеснение его через обратные клапаны 4 в каналы нагнетания сжатого воздуха 3 и воздушный ресивер 31. цикл сжатия. одновременно с тем при прохождении лопастями 16 впускных двухседельных электромагнитных клапанов 8 последние в каждой из двух камер сгорания 6 одним седлом отсекают рабочие полости, а другим седлом открывают подачу сжатого воздуха через обратные клапаны 9 из воздушного ресивера 31. после выравнивания давления в ресивере 31 и

камерах сгорания 6 обратные клапаны 9 закрываются и подаётся топливо через форсунки 7. во вторых камерах сгорания 6 впускные двухседельные клапаны 8 перекрывают подачу сжатого воздуха из ресивера 31 и открывают подачу рабочего газа из камер сгорания 6 в рабочие полости, образованные профилированной поверхностью ротора 1 1 с уплотнительными кольцами

20, корпусом 1, лопастями 16 с уплотнениями 18 , клапанами- перегородками 21 с уплотнениями 23,24. начало цикла рабочего хода. при приближении лопастей 16 к клапанам-перегородкам 21 за счёт перепускных каналов 5 происходит выравнивание давления с обеих сторон клапанов- перегородок 21. за счёт остаточного давления выхлопных газов, а также путём воздействия кулачков 29 синхронизирующих валов 14 на кулачки 28 валов 27 происходит перемещение клапанов-перегородок 21, 22 в положение «oткpытo», освобождая проход лопастям 16, 17 и выпуская выхлопные газы в выпускные коллекторы 39. при движении клапанов- перегородок 21 , 22 в положение «oткpытo» давление с обеих сторон поршней 36 остаётся одинаковым за счёт открытия обратных клапанов 37. торможение клапанов-перегородок 21 ,22 происходит путём сжатия демпфирующих пружин 33. окончание цикла рабочего хода и начало цикла выпуска. после прохождения лопастей 16, 17 под воздействием демпфирующих пружин 34 и возвратных пружин 35 клапаны-перегородки

21, 22 возвращаются в положение "закрыто". торможение корпусов 32 демпфирующих устройств происходит путём сжатия демпфирующих пружин 34. торможение клапанов-перегородок 21, 22 осуществляется за счёт сжатия газа поршнями 36 в корпусах 32 демпфирующих устройств. в конце перемещения давление газа с обеих сторон поршней 36 выравнивается за счёт перепускных каналов 38. вращение синхронизирующих валов 14 происходит за счёт ремённой передачи крутящего момента от ведущего шкива 13 к ведомым шкивам 30. оставшиеся выхлопные газы вытесняются лопастями 16 через зазоры между

корпусом 1 и клапанами-перегородками 21 в выпускные коллекторы 39. окончание цикла выпуска.

реализация изобретения позволит повысить термический к.п.д. роторного двигателя.