роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Формула изобретения

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с профилированной рабочей поверхностью, торцевые крышки, цилиндрический ротор, установленный на валу и снабженный качающимися поршнями, контактирующими с профилированной рабочей поверхностью корпуса и образующими камеру сгорания, систему газообмена, выполненную в виде впускных и выпускных окон, и свечи зажигания, отличающийся тем, что профиль рабочей поверхности представляет собой эллипс, малая ось которого определяет диаметр ротора, а эксцентриситет составляет 0,4 - 0,8.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к роторно-поршневым двигателям внутреннего сгорания.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания [1], содержащий корпус с профилированной рабочей поверхностью, торцевые крышки, цилиндрический ротор, установленный на валу и снабженный качающимися поршнями, контактирующими с профилированной рабочей поверхностью корпуса и образующими надпоршневые и подпоршневые объемы, систему газообмена, выполненную в виде впускных и выпускных окон, и свечи зажигания. Каждый поршень двигателя снабжен камерой сгорания и перепускным каналом с обратным клапаном, сообщающим камеру сгорания с поршневым объемом, а впускные окна и отверстия под свечи зажигания выполнены в торцевой крышке с возможностью сообщения окон с подпоршневыми объемами, а свечей - с камерами сгорания.

Известный двигатель имеет сложный для изготовления профиль внутренней рабочей поверхности. Поршни снабжены перепускными каналами с подпружиненными обратными клапанами, которые при высоких температурах не надежны и требуют дополнительных затрат труда при сборке, в том числе подгонки сопрягаемых поверхностей.

Изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков. По сравнению с известным у предлагаемого двигателя упрощен внутренний профиль рабочей поверхности, что делает его более технологичным при изготовлении. Диаметр ротора определяется размером малой оси эллипса с учетом теплового зазора, а эксцентриситет составляет 0,4-0,8. Указанный интервал обусловлен допустимыми размерами камеры сгорания (меньшая величина) и прочностью крепления поршней (большее значение). Кроме того, отсутствуют обратные клапана, снижены трудовые затраты на изготовление и сборку поршней в результате изменения их конструкции. Предлагаемые усовершенствования повышают надежность эксплуатации двигателя.

На чертеже представлен поперечный разрез роторно-поршневого двигателя.

Двигатель содержит корпус 1 с профилированной рабочей поверхностью в виде эллипса, цилиндрический ротор 2, установленный на центральном валу 3 и снабженный двумя качающимися поршнями 4. Слева по ходу вращения каждый поршень имеет упорную поверхность 5. Поршни 4 установлены на осях 6 и поджаты пружинами 7. Выпускные 8 и впускные 9 отверстия расположены в корпусе 1. Камера сгорания 10 ограничена поверхностями корпуса 1, упорной поверхностью поршня 5 и торцевой крышкой. Между поршнями 4 и корпусом 1, между ротором 2 и корпусом 1 имеются уплотнения 11. В корпусе также выполнены отверстия под свечу зажигания 12. Рабочее пространство ограничено торцовыми крышками.

Двигатель работает следующим образом. При вращении ротора 2 поршни 4 под действием пружин 7 и центробежных сил скользят верхними гранями по рабочим поверхностям корпуса 1, совершая качательные движения между двумя крайними положениями: полностью выдвинутым и полностью убранным в тело ротора.

В промежуточном положении поршней 4 камера сгорания 10 сообщается с впускными отверстиями 9, через которые происходит впрыск топлива под давлением. После этого отверстия 9 закрываются, и происходит воспламенение горючей смеси. Газы взаимодействуют с упорными поверхностями 5 поршней 4, выполняя при этом полезную работу вращения ротора. В это же время тыльные стороны поршней 4 выдавливают отработанные газы предыдущего цикла через выпускное отверстие. Поршни 4 полностью убираются в ротор 2 при повороте вала 3 на 90^o относительно изображенного на чертеже положения.

Рабочий ход и выпуск совершаются одновременно, но разными поршнями. За один оборот ротора 2 совершается четыре цикла впрыска топлива и выпуска отработанных газов, чем обеспечивается более ровная работа двигателя.

Таким образом, предложенный двигатель имеет более простой и технологичный профиль рабочей поверхности. Устранена опасность заклинивания обратных клапанов вследствие теплового расширения в процессе работы двигателя.

Иcточники информации

1.А.с. СССР N 1017803, МКИ F 02 В 53/00 //БИ. 1983. N 18 от 15.05.83.