двухтактный роторный двигатель

Формула изобретения

ДВУХТАКТНЫЙ РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий полый цилиндрический корпус с размещенными по его торцам каналами и органами газообмена с их приводами, в полости которого установлен ротор с эксцентрично размещенными на нем цилиндром и гильзой на подшипниках, разделители в виде пластин, установленных в направляющих корпуса радиально с возможностью возвратно-поступательного перемещения, контакта с гильзой и образования совместно с ней и корпусом изменяемых рабочих объемов, и систем подачи смазки и охлаждения, отличающийся тем, что органы газообмена выполнены в виде установленных аксиально ротору и размещенных в каналах газообмена с возможностью их периодического перекрытия плунжеров с компрессионными кольцами и штоками с роликами, а привод плунжеров в виде кулачковых шайб с профильными канавками, кинематически связанных с ротором через ролики и профильные канавки кулачковых шайб с приводами, причем подшипник между цилиндром и гильзой выполнен на телах качения, направляющие корпуса выполнены цилиндрическими, имеют внутренний канал, снабжены элементами уплотнения, жестко связаны с корпусом, а их внутренние каналы соединены с системами смазки и охлаждения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания.

Цель изобретения повышение надежности по сравнению с двигателем [1]

На фиг. 1 изображен предлагаемый двухтактный роторный двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 то же, после поворота ротора на 90^оС по отношению к первоначальному положению ротора по фиг. 2; на фиг. 4 то же, после поворота ротора на 180^оС по отношению к первоначальному положению по фиг. 2; на фиг. 5 то же, после поворота на 270^оС по отношению к первоначальному положению ротора по фиг. 2; на фиг. 6 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 7 разрез В-В на фиг. 6; на фиг. 8 вариант выполнения двигателя как дизеля с механизмом опережения подачи топлива в камеры рабочего тела; на фиг. 9 разрез Г-Г на фиг. 8.

Двигатель содержит ротор 1 с эксцентрично установленным относительно оси вращения цилиндром, на который опирается гильза 2 с помощью роликов 3 подшипников качения.

Корпусы 4 разделителей устанавливаются неподвижно относительно корпуса 5 двигателя. На переднем стыке гильзы 2 расположению уплотняющее кольцо 6.

С передней стороны корпуса установлена крышка 7, в которой расположены плунжеры 8 с компрессионными кольцами 9. В этой крышке выполнены каналы 10 подвода рабочего тела камера рабочего тела, объемы которых меняются при вращении ротора. Плунжеры 8 со стороны хвостовиков с помощью осей 11 подвижно соединены с роликами 12 и 13.

На роторе 1 выполнен вал 14 отбора мощности. Плунжеры 8 с помощью осей 11 и роликов 12 и 13 кинематически соединены с кулачковой шайбой 15 привода плунжеров 8.

С правой стороны корпуса 5 установлена вторая крышка 16, в которой выполнены каналы 17 отвода газов из камер рабочего тела двигателя. На этой крышке расположены плунжеры 18 с компрессионными кольцами 19.

Плунжеры 18 с помощью осей 20 и роликов 21 и 22 кинематически соединены с кулачковой шайбой 23 с помощью профильных канавок, выполненных в этой шайбе (не показан).

С правой стороны фиг. 1 на валу ротора 1 установлен переходник 24. По обе стороны ротора 1 в крышках 7 и 16 расположены подшипники 25 и 26. С правой стороны гильзы 2, между ее торцом и крышкой, установлено уплотнительное кольцо 27, которое фиксируется в гильзе от поворота в окружном направлении. На роторе 1 расположены балансирующие противовесы 28.

В корпусах 4 расположены разделители 29, выполненные в виде пластин (фиг. 2).

Двигатель имеет также (фиг. 6) полости 30, выполненные в разделителях 29, цилиндрические направляющие 31 с уплотняющими элементами, закрепленные неподвижно на корпусе упоры 32 пружин 33, расположенных в разделителях 29, гребешки 34 уплотнения.

Предлагаемый двухтактный роторный двигатель может быть выполнен как с искровым зажиганием, при невысоких значениях степени сжатия П_сж* воздуха (П_сж* 7), так и с самовоспламением топлива как дизель, при степени сжатия воздуха при значении П_сж* 14.

В первом случае в камеры рабочего тела двигателя, образованные корпусами 4, разделителями 29, гильзой 2 ротора и крышками 7 и 16, может подводиться карбюрированная смесь от карбюратора. При искровом зажигании может быть выполнен непосредственный впрыск топлива в камеры рабочего тела.

На фиг. 8 представлен вариант выполнения предлагаемого двухтактного роторного двигателя как дизеля с самовоспламенением топлива при подводе его после сжатия воздуха.

При этом представлен механизм опережения подачи топлива в камеры рабочего тела в зависимости от частоты вращения ротора двигателя.

Кулачковая шайба 15 (фиг. 8) связана с поворотным в окружном направлении ее кулачковым промежуточным диском 35 привода насосов форсунок двигателя.

Переходник 36 с помощью винтовой пары (винт-гайка) 37 кинематически соединен с кулачковым промежуточным диском 35 привода насосов форсунок.

Кулачковая шайба 15 соединена с крышкой 38, которая с помощью шлицев кинематически соединена с переходником 36.

На крышке 38 установлены грузы 39 с помощью шарниров 40. Между переходником 36 и кулачковой шайбой 15 расположена пружина сжатия 41.

Двигатель содержит (фиг. 9) камеры рабочего тела двигателя 42-45 (камера 42 соответствует верхнему расположению по фиг. 2). На фиг. 9 показаны дорожки 46 и 47 профиля кулачковой шайбы 15 привода плунжеров, профиль 48 привода толкателей штоков насосов форсунок двухтактного роторного двигателя при выполнении его в качестве дизеля.

На фиг. 2-5 сокращенные надписи у камер рабочего тела означают: Сж.т. сжигание топлива; Р. Г. расширение газов; Н.В. наполнение воздуха; К.Р.Г. конец расширения газов, Сж.В сжатие воздуха.

Двухтактный роторный двигатель работает следующим образом.

Двигатель запускается от раскрутки вала 14 ротора 1, подачи топливовоздушной смеси в камеры рабочего тела, включения зажигания в конце сжатия топливовоздушной смеси при выполнении двухтактного роторного двигателя с искровым зажиганием. При этом за каждый оборот ротора осуществляются последовательно процессы наполнения камер рабочего тела рабочим телом через каналы 10, сжатия рабочего тела при закрытых положениях каналов 10 и 17 плунжерами 8 и 18, сжигания топлива, расширения газов и выхлопа газов через каналы 17.

При выполнении двухтактного роторного двигателя как дизеля с самовоспламенением топлива в камеры рабочего тела подводится воздух. При этом в конце сжатия воздуха в камеры рабочего тела впрыскивается топливо через насосы форсунки. Опережение подачи топлива в камеры рабочего тела осуществляется поворотом относительно кулачковой шайбы 15 кулачкового промежуточного диска 35 привода насосов форсунок двигателя в зависимости от частоты вращения ротора. При увеличении частоты вращения ротора кулачковый промежуточный диск поворачивается относительно кулачковой шайбы 15 против вращения ротора.

Полезная мощность отводится к потребителю мощности через вал 14.