роторный двигатель внутреннего сгорания

Формула изобретения

Роторный двигатель внутреннего сгорания с каналами впуска топливной смеси и выпуска отработанных газов, содержащий корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, которой касается заостренным концом профилированный ротор яйцевидного сечения, остальная профильная поверхность которого контактирует с кромками заслонок, установленных подвижно в корпусе в количестве более двух, между которыми образованы рабочие камеры, заслонки установлены радиально и равномерно по периметру корпуса с образованием камер сгорания между ними, каналы впуска и выпуска выполнены в виде каналов в теле ротора с окнами на его противоположных поверхностях в заостренной части яйцевидного профиля, отличающийся тем, что яйцевидный профиль выполнен асимметричным с уменьшением кривизны со стороны окна канала выпуска.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое устройство относится к конструкции тепловых двигателей внутреннего сгорания роторного типа и может использоваться в транспортном машиностроении и других отраслях народного хозяйства.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания по описанию к патенту DE № 4239927, F02B 53/04, от 09.06.94, содержащий корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, камеру сгорания, ротор с профилированной внешней поверхностью и заслонки, установленные в пазах корпуса с возможностью контакта с профилированным ротором для образования полости сжатия топливной смеси и полости расширения продуктов сгорания с переменными рабочими объемами, при этом впускная и выпускная заслонки расположены возле камеры сгорания с ее противоположных сторон, а разделительная подпружиненная заслонка размещена с противоположной от камеры сгорания стороны между впускным и выпускным отверстиями. У данного устройства выпускная заслонка закрывается задолго до окончания прохождения профильным выступом ротора до выпускного отверстия, в результате чего происходит недостаточно полное освобождение камеры сгорания от отработанных газов. Поэтому такая конструкция из-за несовершенства газообмена снижает качество поступающей топливной смеси из-за возможности попадания в нее остатков продуктов сгорания, что, в конечном счете, ведет к ухудшению экономичности и мощности двигателя.

Известен также роторный двигатель внутреннего сгорания по описанию к патенту РФ № 2203430, кл. F02B 53/02, от 10.10.2002, содержащий корпус с внутренней цилиндрической поверхностью и камерой сгорания, в котором размещен ротор с профилированной внешней поверхностью с контуром, близким к яйцеобразному, касающийся более заостренным концом внутренней стенки корпуса. При этом в стенках корпуса в направляющих пазах размещены подвижные заслонки, контактирующие своими кромками с поверхностью ротора с образованием камер рабочего цикла. При этом в корпусе выполнены каналы впуска топливной смеси и выпуска отработанных газов и камера сгорания в виде развитой ниши, возле которой согласно рабочему циклу перемещаются попеременно две из трех имеющихся заслонок.

К недостатку такого устройства следует отнести неравномерность температурного режима работы различных заслонок и частей корпуса (стенки камеры выпуска испытывают больший перегрев), что создает слабые места конструкции, снижая ее долговечность. Кроме того, рабочие перемещения заслонок, смежных с камерой сгорания, требуют специального передаточного механизма от вращающегося вала ротора двигателя, что также усложняет конструкцию и делает ее менее надежной. Пульсирующий режим наполнения впускной камеры ухудшает смесеобразование и ее наполнение. При вращении ротора частицы смазки будут под действием центробежной силы неизбежно засорять окна и каналы впуска и выпуска и нишу камеры сгорания, где усилится нагарообразование. Все это ухудшает условия работы двигателя.

Ближайшим аналогом изобретения является роторный двигатель внутреннего сгорания, с каналами впуска топливной смеси и выпуска отработанных газов, содержащий корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, которой касается заостренным концом профилированный ротор яйцевидного сечения, остальная профильная поверхность которого контактирует с кромками заслонок, установленных подвижно в корпусе в количестве более двух, между которыми образованы рабочие камеры, заслонки установлены радиально и равномерно по периметру корпуса с образованием камер сгорания между ними, каналы впуска и выпуска выполнены в виде каналов в теле ротора с окнами на его противоположных поверхностях в заостренной части яйцевидного профиля (см. патент US 3244157 A, F01C 1/356, 1966, 7 стр.).

Технической задачей совершенствования предлагаемой конструкции двигателя является ее упрощение, повышение ее надежности, экономичности и мощности.

Для достижения поставленной задачи в предлагаемом устройстве заслонки в корпусе двигателя размещены радиально и равномерно по периметру с образованием камер сгорания между ними, а каналы впуска топливной смеси и выпуска отработанных газов выполнены в теле ротора с выходом на заостренную часть, с противоположных сторон его профильной поверхности, причем яйцеобразный профиль ротора выполнен с отклонением от осевой симметрии: с уменьшением кривизны со стороны выпуска, что способствует более полному расширению продуктов сгорания.

Таким образом, согласно изобретению роторный двигатель внутреннего сгорания, с каналами впуска топливной смеси и выпуска отработанных газов, содержащий корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, которой касается заостренным концом профилированный ротор яйцевидного сечения, остальная профильная поверхность которого контактирует с кромками заслонок, установленных подвижно в корпусе в количестве более двух, между которыми образованы рабочие камеры, заслонки установлены радиально и равномерно по периметру корпуса с образованием камер сгорания между ними, каналы впуска и выпуска выполнены в виде каналов в теле ротора с окнами на его противоположных поверхностях в заостренной части яйцевидного профиля, отличается тем, что яйцевидный профиль выполнен асимметричным с уменьшением кривизны со стороны окна канала выпуска.

На прилагаемых чертежах фиг.1 и фиг.2 изображен общий вид двигателя в разрезе, при этом фиг.1 демонстрирует сечение по окну и каналу впуска, а фиг.2 - по окну и каналу выпуска; на фиг.3 изображен объемный вид ротора на валу со стороны впускного окна, а на фиг.4 - со стороны выпускного окна.

Предлагаемый роторный двигатель состоит из следующих элементов:

корпуса 1 с подвижными подпружиненными заслонками 2, контактирующими с ротором 3 с образованием рабочих камер 8. При этом ротор 3 имеет окна 4 и 5 каналов впуска и выпуска. Ротор 3 установлен на валу 6 с каналами впуска и выпуска. Каждая камера 8 между парами заслонок снабжена свечами зажигания 7.

Работа двигателя осуществляется следующим образом. С каждым оборотом ротора 3 в каждой рабочей камере 8 между соседними заслонками 2 осуществляется полный рабочий цикл, который включает: засасывание топливной смеси за счет разряжения при увеличении полостного объема камеры 8, который отсекается заслонкой от окна 4 канала впуска с последующим сжатием смеси и ее воспламенением электрической свечой 7 в конце процесса сжатия. При этом расширяющиеся газы давят на ротор 3, способствуя его вращению. В конце рабочего цикла, благодаря вращению ротора 3 его выпускной канал сообщается с рабочей камерой 8, выводя выхлопные газы.