двигатель внутреннего сгорания

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, одну роторную секцию, состоящую из статора, внутри которого с возможностью вращения относительно собственной - коренной оси установлен эксцентриковый вал, на эксцентрике которого с возможностью вращения установлен ротор, представляющий собой призму, центры двух плоских взаимно параллельных оснований которой лежат на оси эксцентрика, а профиль ротора относительно центра основания его призмы представляет собой симметричную звезду с равным между собой количеством вершин и граней, при этом на одной плоскости призмы ротора и соосно с ее центром жестко закреплена шестерня с внутренними зубьями, которая находится снаружи и в зацеплении с меньшей по диаметру шестерней с внешними зубьями, жестко закрепленной на плоскости статора и соосно с коренной осью вала двигателя, при этом газообразное рабочее тело расположено в рабочей полости секции между гранями ротора и плоскостями и эпициклоидой статора, причем симметричная относительно коренной оси вала форма эпициклоиды профиля статора представляет собой замкнутую линию траектории планетарного перемещения вершин профиля ротора при вращении вала и содержит взаимно равное количество чередующихся симметричных секторов, имеющих относительно коренной оси вала вогнутую и выпуклую форму, при этом форма профиля граней ротора образована вогнутыми в сторону коренной оси вала участками эпициклоиды профиля статора, касающимися граней движущегося ротора, причем около одной из малых осей симметрии эпициклоиды и около одного из вогнутых секторов эпициклоиды в теле статора выполнены окна впуска и выпуска рабочего тела, а около другого из вогнутых секторов этой же малой оси симметрии эпициклоиды установлена, по меньшей мере, одна свеча зажигания, при этом в центре каждой грани тела ротора выполнена выемка, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, отношение диаметров шестерен статора и ротора равно четыре единицы к пяти единицам, а в вогнутых относительно коренной оси вала секторах эпициклоиды профиля статора, расположенных с обеих сторон от малой оси симметрии эпициклоиды статора, между вогнутым сектором эпициклоиды с окнами впуска и выпуска и сектором со свечой зажигания, в теле статора выполнены выемки, имеющие дугообразный профиль.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания.

Известен четырехтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания (Е.В.Михайловский, К.Б.Серебряков, Е.Я.Тур, Устройство автомобиля, Москва, Машиностроение, 1985, стр.16-19. [1]), содержащий, по меньшей мере, одну поршневую секцию кривошипно-шатунного механизма, состоящую из статора, в котором с возможностью вращения относительно собственной - коренной оси установлен эксцентриковый вал. При вращении вала, повинуясь программе перемещения его эксцентрика, поршень, связанный с эксцентриком через шатун, совершает возвратно-поступательное движение в полости закрепленного на статоре цилиндра в пределах от верхней до нижней мертвой точки и обратно.

Газообразное рабочее тело совершает колебательное изменение своего объема в замкнутом пространстве рабочей полости между днищем поршня, а также стенками и головкой цилиндра. Для связи замкнутой рабочей полости с атмосферой в организации открытого термодинамического цикла рабочего тела в головке цилиндра выполнены впускной и выпускной газовые каналы. В рабочей полости они изолируются от атмосферы клапанами, открывающими и закрывающими эти каналы по программе газораспределительного механизма, частью которого являются и сами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному техническому решению является четырехтактный роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания Ванкеля (С.Н.Богданов, М.М.Буренков, И.Е.Иванов, Автомобильные двигатели, Москва, Машиностроение, 1987, стр.356-358 [2], Авто ревю, №2 (281), 2003, стр.28-33 [3]), содержащий, по меньшей мере, одну роторную секцию, состоящую из статора, в котором с возможностью вращения относительно собственной - коренной оси установлен эксцентриковый вал. На эксцентрике вала с возможностью вращения установлен трехгранный ротор с равным количеством вершин и одинаковых по размерам граней. На одной из плоскостей призмы ротора соосно жестко закреплена шестерня с внутренними зубьями. Внутри и в зацеплении с ней на плоскости рабочей полости статора и соосно с коренной осью вала жестко закреплена меньшая по диаметру шестерня с наружными зубьями. Отношение диметров шестерен статора и ротора равно 2 к 3. При вращении вала в профиле секции происходит планетарное перемещение ротора в плоскости, перпендикулярной коренной оси вала, в котором вершины ротора описывают симметричную замкнутую линию - эпициклоиду, имеющую чередующиеся вогнутые и выпуклые относительно коренной оси вала сектора своего профиля. Вершины ротора скользят вдоль эпициклоиды профиля статора. Профиль граней ротора определяется вогнутыми в сторону коренной оси вала участками эпициклоиды профиля статора, касающимися граней движущегося ротора. В середине каждой грани выполнена выемка дугообразного профиля, шириной около половины высоты призмы ротора.

Профиль эпициклоиды статора роторно-поршневого двигателя имеет одну большую и одну малую ось своей симметрии. В секторах малой оси симметрии находятся два вогнутых в сторону коренной оси вала сектора профиля эпициклоиды. Около одного из этих секторов выполнены окна впуска и выпуска рабочего тела, около другого вогнутого сектора установлена, по меньшей мере, одна свеча зажигания. Во избежание коробления эпициклоиды и для уменьшения вероятности взаимного перекрытия каналов впуска и выпуска рабочего тела окна впуска и выпуска выполнены на плоскости статора.

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, кроме очевидного преимущества в простоте кинематической схемы механизма из-за отсутствия в ней кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, имеет другое преимущество перед поршневым двигателем. Оно состоит в том, что в каждой из роторных секций с трехгранным ротором в каждый момент времени одновременно выполняются сразу все процессы автономного рабочего цикла роторной секции. В поршневой секции в любой момент времени выполняется только один из четырех процессов ее автономного рабочего цикла. Поэтому в результате большей эффективности использования вырабатываемой механической энергии мощность роторно-поршневого двигателя почти в два раза превышает мощность поршневого двигателя того же рабочего объема.

В роторно-поршневом двигателе эксцентриковый вал по-прежнему является основным программно-силовым элементом устройства. Однако по сравнению с поршневой секцией в процессах сжатия и расширения его секции рабочее тело получило возможность однонаправленного перемещения вдоль стенок статора. Поэтому связанный непосредственно с эксцентриком силовой элемент рабочей полости - ротор одновременно является и газораспределителем, перекрывающим каналы впуска и выпуска рабочего тела, находящиеся в разных изменяемых объемах статора одной рабочей полости. Но при этом из-за того, что рабочее тело, аналогично поршневой секции, пространственно находится в рабочем цикле над одной гранью ротора, в нем по-прежнему невозможно достижение превышения его максимального объема в полости сжатия над его максимальным объемом в полости расширения одной рабочей полости секции двигателя.

Поэтому в рабочей полости секции как поршневого, так и роторно-поршневого двигателей рабочее тело имеет возможность изменения объема в пределах равенства между собой степеней своего сжатия и расширения. Исходя из описанных свойств механизмов этих двигателей, для решения задачи полезного использования запаса механической энергии рабочего тела после выборки поршнем или ротором всего объема полости расширения секции двигателя применяется известный способ его продолженного расширения в полости горячей секции дополнительного устройства - газовой турбины наддува. При этом лопатки горячей зоны турбины наддува работают в режиме постоянного температурного напряжения, а вся энергия продолженного расширения идет на наддув холодной секцией этой турбины в полость впуска секции двигателя дополнительной массы рабочего тела сверх возможностей ее максимального геометрического объема.

Более эффективное использование запаса энергии рабочего тела достигается в предложенном техническом решении, в котором без использования каких-либо дополнительных механических узлов трения, а также прочих элементов конструкции и устройств в рабочей полости механизма объемного вытеснения масса рабочего тела, находившаяся в камере сгорания в момент подвода к ней теплоты, имеет возможность в полости расширения секции двигателя достигать объема, превышающего тот объем, который данная масса газа занимала при атмосферном давлении. В нем при превышении степени расширения над степенью сжатия в рабочей полости секции двигателя вся энергия продолженного расширения идет непосредственно на перемещение вала.

Целью изобретения является повышение эффективности работы двигателя внутреннего сгорания объемного вытеснения.

Указанная цель достигается тем, что двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, одну роторную секцию, состоящую из статора, внутри которого с возможностью вращения относительно собственной - коренной оси установлен эксцентриковый вал, на эксцентрике которого с возможностью вращения установлен ротор, представляющий собой призму, центры двух плоских взаимно параллельных оснований которой лежат на оси эксцентрика, а профиль ротора относительно центра основания его призмы представляет собой симметричную звезду с равным между собой количеством вершин и граней, при этом на одной плоскости призмы ротора и соосно с ее центром жестко закреплена шестерня с внутренними зубьями, которая находится снаружи и в зацеплении с меньшей по диаметру шестерней с внешними зубьями, жестко закрепленной на плоскости статора и соосно с коренной осью вала двигателя, при этом газообразное рабочее тело расположено в рабочей полости секции между гранями ротора и плоскостями и эпициклоидой статора, причем симметричная относительно коренной оси вала форма эпициклоиды профиля статора представляет собой замкнутую линию траектории планетарного перемещения вершин профиля ротора при вращении вала и содержит взаимно равное количество чередующихся симметричных секторов, имеющих относительно коренной оси вала вогнутую и выпуклую форму, при этом форма профиля граней ротора образована вогнутыми в сторону коренной оси вала участками эпициклоиды профиля статора, касающимися граней движущегося ротора, причем около одной из малых осей симметрии эпициклоиды и около одного из вогнутых секторов эпициклоиды в теле статора выполнены окна впуска и выпуска рабочего тела, а около другого из вогнутых секторов этой же малой оси симметрии эпициклоиды установлена, по меньшей мере, одна свеча зажигания, при этом в центре каждой грани тела ротора выполнена выемка, согласно изобретению отношение диаметров шестерен статора и ротора равно 4 к 5, а в вогнутых относительно коренной оси вала секторах эпициклоиды профиля статора, расположенных с обеих сторон от малой оси симметрии эпициклоиды статора, между вогнутым сектором эпициклоиды с окнами впуска и выпуска и сектором со свечой зажигания в теле статора выполнены выемки, имеющие дугообразный профиль.

Для решения поставленной задачи используется свойство роторной секции в цикличном и противофазном изменении объема пространства в профиле между гранью ротора и эпициклоидой статора двух его соседних граней. Согласно этому свойству по ходу ротора и через равные интервалы его поворота происходит чередование превышения и уменьшения величины геометрического объема над впереди идущей гранью перед подобным объемом над предшествующей гранью этого же ротора.

В рабочей полости новой роторной секции по-прежнему воспроизводится открытый четырехтактный термодинамический цикл Отто.

Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг.1-22.

Эпициклоида 1 секции статора относительно коренной оси вала содержит четыре выпуклых сектора своего профиля и четыре вогнутых сектора, прилегающих к взаимно перпендикулярным двум малым осям симметрии эпициклоиды. Внутри эпициклоиды 1 и соосно с ней с возможностью вращения относительно собственной - коренной оси установлен эксцентриковый вал 2. На эксцентрике вала с возможностью вращения и соосно с ним установлен пятигранный ротор 3. На чертежах вал и ротор вращаются по часовой стрелке. На каждой из граней А, В, С, D, Е ротора выполнены дугообразные выемки шириной около половины высоты призмы ротора. В теле эпициклоиды статора также выполнены две дугообразные выемки F и G шириной около половины высоты призмы ротора, расположенные вдоль эпициклоиды между впускным и выпускным окнами и свечой зажигания. Окна впуска 4 и выпуска 5 во избежание коробления эпициклоиды статора и для уменьшения площади их взаимного перекрытия выполнены в рабочей полости на плоскости статора. Отношение диаметров шестерен 6, 7 статора и ротора составляет четыре к пяти.

Дугообразные выемки F и G выполнены в вогнутых относительно коренной оси вала секторах другой малой оси симметрии эпициклоиды статора. Функционально они отличаются от эпициклоиды лишь тем, что поверхностей этих выемок никогда не касаются поверхности движущегося ротора. Как и известные из двигателя Ванкеля выемки грани ротора, в любой момент времени также неизменные по своему объему выемки статора F и G являются частью изменяемой рабочей полости, в которой точно так же, как и во всей рабочей полости, рабочее тело размещено между гранью ротора и поверхностью статора. Перепуск рабочего тела с использованием выемки статора из объема над одной гранью ротора в объем над другой гранью ротора происходит через прямоугольное и не имеющее толщины в плоскости коренной оси вала окно, ограниченное профилем текущего радиального сечения выемки статора и линией контакта с эпициклоидой закругленного профиля вершины призмы ротора. Каждая выемка F и G вдоль профиля эпициклоиды статора имеет свое конкретное расположение и определенную длину, которые определяются особенностями газовых и механических процессов, производимых в рабочей полости и в механизме данной роторной секции.

Рассмотрение работы роторной секции с пятигранным ротором, в которой выполняется один автономный цикл рабочего тела, начнем с положения поворота эксцентрика вала в 270 градусов после верхней мертвой точки (90 градусов не доходя до в.м.т. - верхней мертвой точки).

Новое рабочее тело поступает из атмосферы через впускное окно в объем над гранью А ротора (фиг.1) В этот момент над гранью В в ее минимальном объеме находится рабочее тело, оставшееся там от предыдущего цикла, со степенью предварительного сжатия около трех единиц по отношению к атмосферному давлению. Это рабочее тело над гранью В служит буфером между сжимаемым перед подводом теплоты рабочим телом над гранью С и газом над гранью А, непосредственно соединенным с атмосферой через впускное окно. Тем самым газ над гранью В служит объемом, дополняющим изолирующую функцию уплотнительного элемента впереди идущей вершины грани В. Однако с этого момента начинается увеличение объема над гранью В (фиг.2).

К моменту положения эксцентрика вала в 22,5 градуса поворота вала после в.м.т. (когда к рабочему телу над гранью С уже заканчивается подвод теплоты) впереди идущая вершина грани А открывает выемку статора F, раскрывая полость над гранью В для пополнения ее новым рабочим телом из объема над гранью А (фиг.3). В этом положении объем над гранью В достигает величины, примерно троекратно превышающей объем над этой гранью в положении фиг.4. Приблизившись к атмосферному давлению, рабочее тело, оставшееся над гранью В от предыдущего цикла, уже не сможет пойти через выемку статора F против хода ротора в объем над гранью А. Далее рабочее тело в течение 90 градусов поворота эксцентрика расширяется уже над двумя гранями А и В одновременно (фиг.4, 5, 6) с перепуском через выемку F статора рабочего тела из уменьшающегося объема над гранью А в увеличивающийся объем над гранью В. После достижения максимального объема (фиг.5) до закрытия впускного окна происходит инерционное наполнение полости над гранью А за счет устойчивого инерционного движения газового потока через выемку F.

Инерционное наполнение объема над гранями А и В заканчивается закрытием впускного окна в положении эксцентрика в 112,5 градусов после в.м.т. (фиг.6). Впускное окно в каждом цикле открыто на протяжении 292,5 градусов поворота эксцентрика вала.

Уже при закрытом впускном окне начинается совместное сжатие гранями А и В суммарной массы рабочего тела над ними. Оно продолжается в течение еще 157,5 градусов поворота вала (фиг.7), то есть до достижения эксцентриком вала угла в 270 градусов поворота после в.м.т. В этот момент происходит закрытие впередиидущей вершиной грани А выемки статора F и взаимное разделение е объемов над гранями А и В.

Степень предварительного сжатия над обеими гранями достигла около трех единиц по сравнению с атмосферным давлением. Распределение суммарного объема рабочего тела по массе произошло в следующих долях: над гранью А осталось около 29%, а над гранью В - около 71% от некогда общей для них массы рабочего тела. В результате в объеме над гранью В (фиг.7) находится газ, который состоит из порции примерно в 41%, состоящей из всего газа, оставшегося над этой гранью от предыдущего цикла, и свежей порции примерно в 59%, поступившей в него в данном цикле через впускное окно, а потом через объем над гранью А и сечение выемки F статора.

Подача электрического импульса на свечу зажигания производится при достижении рабочим телом над гранью В степени сжатия примерно 80% (около 7,3 единицы) от ее максимальной величины (9,3 единицы - фиг.9). Угол поворота эксцентрика вала в момент подачи импульса равен около 327,5 градусов после в.м.т. (фиг.8). То есть угол опережения зажигания составляет около 32,5 градусов. Полное сгорание горючей смеси после в.м.т. происходит примерно до достижения геометрическим объемом над гранью В примерно такой же величины (фиг.10), как и при подаче импульса (фиг.8). Таким образом, подвод теплоты к локальной массе рабочего тела над гранью В происходит в течение примерно 65 градусов поворота эксцентрика вала двигателя в секторе в.м.т. (фиг.8, 9, 10). До достижения равенства тормозящей составляющей N_В и вращающей составляющей Т_В, на которые в точке приложения усилия раскладывается результирующая сила Р _В воздействия работающих газов на грань В ротора остается около 23,75 градусов поворота вала (фиг.11).

На протяжении этих 23,75 градусов поворота своего эксцентрика в секторе от 32,5 и до 56,25 градусов после в.м.т. за счет накопленной инерции вращения своего маховика и частично действия составляющей Т _В вал секции преодолевает наибольшее сопротивление своему вращению со стороны преобладающей тормозящей составляющей N _В работающего над гранью В собственного газа, обладающего в этот момент наибольшим запасом подведенной к нему энергии. Но начиная с положения ротора на фиг.14, расширение рабочего тела над гранью В с совершением работы по перемещению ротора продолжается уже при превышении Т_В над N_В (фиг.12).

При подходе эксцентрика к 112,5 градусам его поворота после в.м.т. (фиг.13) тормозящая составляющая силы нагретых газов N_В меняет на противоположное направление своего воздействия через грань В на вал роторной секции. До 112,5 градусов поворота эксцентрика от в.м.т. N_В была направлена в сторону коренной оси вала (фиг.10, 11, 12), но после 112,5 градусов - в сторону от коренной оси вала. N_В=0, Р _В=Т_В (фиг.16). В это время впереди идущая вершина грани В ротора открывает для рабочего тела над этой гранью «горячую» выемку G статора (фиг.13).

Обладающие большой энергией газы над гранью В через выемку G стремятся в объем над гранью С. Рабочее тело, оставшееся над гранью С от предыдущего цикла при давлении, несколько превышающим атмосферное, ранее служило буфером между работающими газами над гранью В и объемом над гранью D, имеющим через выпускное окно выход в атмосферу. Теперь оставшиеся от предыдущего цикла газы над гранью С выполняют функцию демпфера ударному воздействию на эту грань газов, поступающих через выемку G из объема над гранью В. Кроме статической составляющей на грань С начинает воздействовать и динамическая составляющая газа, истекающего из объема над гранью В.

Как и газ над гранью В, газ над гранью С вырабатывает вращающую составляющую Т_С, как и Т_В действующую в направлении вращения вала. Но тормозящая составляющая грани С - N_С направлена в сторону коренной оси вала двигателя, поэтому она компенсирует действие тормозящей составляющей грани В - N_В, повышая эффективность воздействия обеих вращающих составляющих Т_В и Т_С на эксцентрик вала (фиг.14, 15).

Частичная компенсация со стороны тормозящей составляющей N _С в отношении противоположно направленной тормозящей составляющей N_В заканчивается на рубеже 202,5 градуса угла поворота эксцентрика вала от в.м.т. (фиг.16).

В окончании процесса расширения в рабочей полости роторной секции накопленная в рабочем теле энергия тела продолжает расходоваться на силовое перемещение вала под все еще продолжающимся действием преобладающей активности вращающих составляющих Т_В и Т_С над тормозящими вал составляющими N _В и N_С вплоть до его поворота на угол 213,75 градусов после в.м.т. (фиг.17). Но уже через 11,25 градуса поворота эксцентрика (фиг.18) объем газа над гранью В достигает максимальной величины, и прекращает действовать вращающая составляющая Т_В. В этот момент кромкой грани С открывается выпускное окно роторной секции (фиг.18).

В момент открытия выпускного окна суммарный геометрический объем над гранями В и С достиг 94% от максимального и становится максимальным только еще через 45 градусов поворота вала (фиг.19). За счет разницы в давлении газ из объема над гранью В через выемку статора G по направлению движения ротора перетекает в объем над гранью С и оттуда через выпускное окно выпускается в атмосферу (фиг.19).

По достижении объемом над гранью В своего минимального значения впереди идущая вершина грани В закрывает выемку G для газа над гранью С (фиг.20). На 22,5 градуса поворота вала, до открытия выемки G впереди идущей вершиной грани А и до начала участия в новом цикле, оставшийся газ локализуется в объеме над гранью В (фиг 21).

Выталкивание газа текущего цикла через выпускное окно из рабочей полости роторной секции продолжается только из объема над гранью С вплоть до закрытия кромкой этой грани выпускного окна (фиг.22). Таким образом, выпускное окно открыто в каждом цикле на протяжении 315 градусов поворота эксцентрика вала.

К моменту начала открытия выпускного окна (фиг.18) объем расширения в рабочей полости двигателя для 71% от общей массы газа, поступившей через впускное окно и оставшейся от предыдущего цикла в полости над гранями А и В (фиг.3-7) и затем сжатой в минимальном объеме сжатия только над одной гранью В (фиг.7-9) до степени 9,3 единицы, в 1,33 раза превысил объем, который эта масса газа занимала при атмосферном давлении. От минимального объема сжатия над гранью В (фиг.9) общая степень расширения рабочего тела в полости расширения секции пятигранного ротора над гранями В и С (фиг.18) составила 12,33 единицы. И следует отметить, что это есть степень расширения рабочего тела текущего цикла без учета величины объема статорной выемки G, но с учетом весьма небольшого объема прессуемой рабочим телом из полости В массы газа, оставшейся в минимальном буферном объеме от предыдущего цикла между роторной гранью С и статором (фиг.13). Таким образом, в данной роторной секции объемного вытеснения с пятигранным ротором без применения дополнительных статических или динамических элементов конструкции степень расширения рабочего тела в 1,33 раза превышает степень его сжатия.

В предложенном техническом решении рабочее тело получило возможность однонаправленного перемещения не только относительно статора, но и относительно граней ротора.

Кроме этого, роторная секция с пятигранным ротором также обладает следующими положительными дополнительными свойствами.

В секции пятигранного ротора выше надежность герметизации зон утечки рабочего тела из полостей сжатия и расширения за счет расположения рабочей полости ближе к периферии большего по размеру статора; повышенного сопротивления утечки из них рабочего тела вдоль больших по площади плоскостей ротора и статора; буферизации полостей сжатия и расширения; организации в рабочей полости однонаправленного перемещения масс рабочего тела вдоль статора и ротора.

В отношении внешней механической нагрузки силовой эксцентриковый вал четырехтактного и четырехсекционного поршневого двигателя на протяжении одного своего полного оборота является активным только в секторе 166 градусов и соответственно в течение 194 градусов он пассивен, то есть, продолжая вращаться, вал вместе с ведомыми им узлами сам является механической нагрузкой для собственного маховика. За один свой оборот вал двухсекционного двигателя с трехгранными роторами может быть активен в секторе 270 градусов и пассивен в остальные 90 градусов. Вал двухсекционного двигателя с пятигранными роторами активен на протяжении 315 градусов и пассивен только 45 градусов от своего полного оборота.

По сравнению с поршнем и трехгранным ротором пятигранный ротор более эффективно выполняет функцию регенеративного теплообменника. Это происходит потому, что, наряду с существенным увеличением времени выполнения процессов теплообмена, грани пятигранного ротора участвуют подряд в двух горячих и подряд в двух холодный процессах цикла. Также по сравнению с поршневой и секцией трехгранного ротора одинакового рабочего объема в секции пятигранного ротора более чем в полтора раза увеличена площадь поверхностей теплообмена как в процессах впуска-сжатия, так и расширения-выпуска за счет участия в каждом из них одновременно двух граней ротора (всего в каждом цикле участвуют три грани ротора из пяти). Поэтому пятигранный ротор поглощает больше теплоты рабочего тела в горячих рабочих процессах, уменьшая температуру выхлопа, и больше накопленной в себе теплоты возвращает на повторный цикл свежему рабочему телу в холодных процессах цикла, одновременно уменьшая тепловую нагрузку на систему охлаждения статора.

В сравнении с механизмом трехгранного ротора один оборот пятигранного ротора происходит за пять оборотов вала, а один оборот трехгранного ротора - за три оборота вала. Поэтому при одинаковом моторесурсе ресурс износа уплотнений ротора в двигателе с пятигранным ротором в 1,67 раза выше, чем в двигателе с трехгранным ротором. По отношению к коренной оси вала в секции с пятигранным ротором противостояние вершин ротора равно 2:3, а в секции с трехгранным ротором - 1:2. Поэтому сбалансированность динамического узла двигателя с пятигранным ротором лучше.

По сравнению с роторной секцией с трехгранным ротором у секции пятигранного ротора больше площадь контакта и теплообмена плоских уплотнений ротора с боковыми плоскостями рабочей полости статора, отсюда лучше теплообмен ротора. Из-за большего объема ротора появляется возможность установки любого типа и размера подшипника качения на эксцентрике вала, причем сам подшипник расположен пространственно дальше от действия горячего рабочего тела, отсюда выше его надежность. Подшипник качения с внутренним и внешним кольцами позволяет полностью убрать продольный и поперечный люфт ротора на эксцентрике.