Комбинированный роторный двигатель

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(73) Патентообладатели Коничев Алексей Викторович, Толмачев Вячеслав Иванович(57) Комбинированный роторный двигатель, содержащий корпус, цилиндрический ротор, окна подвода и отвода рабочей среды, торцевые крышки с подшипниками для вала двигателя, системы подачи топлива, воздуха, зажигания, газораспределения, смазки и охлаждения двигателя, отверстия для свечи зажигания или форсунки, отличающийся тем, что секция впуска-сжатия горючей смеси выполнена в корпусе двигателя двумя полуцилиндрическими расточками одинакового диаметра, расположенными на расчетном расстоянии и соединены между собой, а ротор выполнен комбинированным одна часть ротора имеет цилиндрическую форму и снабжена двумя поршнями, которые расположены по оси диаметра и выдвигаются от центра ротора в противоположные стороны давлением смазочной жидкости, верхняя часть поршня выполнена головкой, с возможностью вращения и снабжена подпружиненными Г-образными уплотнениями, которая при работе копирует поверхность расточки в корпусе, а другая часть ротора выполнена шестерней, жестко закрепленной на валу ротора, которая изготовлена с увеличенной шириной и высотой зубьев, в зависимости от мощности двигателя, находится во внешнем зацеплении с другой аналогичной ведомой шестерней, в которой по длине торцевых и боковых частях зубьев выполнены пазы, в которых установлены Г-образные подпружиненные уплотнения, расположенные Гобразными сторонами в противоположные стороны и установлены через один или несколько зубьев конструкция шестерен, установленных в корпусе, выполняет функции секции рабочего хода-выпуска отработанных газов, жестко соединена с камерой сгорания горючей смеси. 279 Полезная модель относится к двигателестроению - к конструкциям роторных двигателей малой и большой мощности. Известен роторный двигатель 1, содержащий корпус с проточкой в виде цилиндра, верхняя часть которого выполнена неправильной кривой, образующей камеру сгорания, ротор эллипсовидной формы, по большой оси которого концом установлены пластинчатые уплотнения, в средней части ротора по большой оси выполнен продолговатый прямоугольный паз, в котором размещен прямоугольный вал двигателя (скользящая посадка). В крышке корпуса выполнен клапан подачи топливной смеси и выхлопной клапан, механизм газораспределения и система зажигания. Недостатками этого роторного двигателя являются свободная скользящая посадка по прямоугольному пазу ротора вала двигателя в двух направлениях конструктивно неработоспособна, большие потери мощности и КПД, вследствие малого угла 40 градусов, использования действия полезной мощности расширения газов сгоревшего топлива, сложная система газораспределения. Наиболее близким к предполагаемому решению является роторный двигтль 2, содержащий корпус с двумя цилиндрическими расточками, расположенными симметрично по горизонтальной оси. Внутри корпуса размещены два ротора овальной формы и два подпружиненных шиберных поршня, между которыми расположен механизм газораспределения, приводимой во вращение роликовой цепью и двумя зубчатыми звездочками, закрепленными на каждом из валов. Недостатками этого двигателя являются трудоемкость изготовления двигателя, ненадежная конструкция механизма газораспределения, недостаточное время для поступления горючей смеси в камеру сгорания и воздействия сгоревших газов на поршень ротора, цепной привод на распределительный барабан механизма газораспределения, не обеспечивает точность соединения распределительных каналов, удаленность камеры сгорания от поршней ротора,низкий КПД. Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение конструктивной герметичности и КПД двигателя. Технический результат, достигаемый при этом - низкая удельная масса, высокая экономичность, потенциальная возможность работы на любом углеводородном топливе, низкая трудоемкость изготовления, компактность, конструктивное модульное наращивание мощности, возможность использования конструкции двигателя в качестве компрессора, насоса, гидравлического или пневматического мотора. Комбинированный роторный двигатель, содержащий корпус, цилиндрический ротор, окна подвода и отвода рабочей среды, торцевые крышки с подшипниками для вала двигателя, системы подачи топлива, воздуха, зажигания, газораспределения, смазки и охлаждения двигателя, отверстия для свечи зажигания, отличается в следующих существенных признаках двигатель снабжен секцией впуска-сжатия горючей смеси (компрессором), выполненном в корпусе двигателя двумя полуцилиндрическими расточками одного диаметра, расположенными на расчетном расстоянии и соединены между собой, ротор выполнен комбинированным одна часть ротора имеет цилиндрическую форму и снабжена двумя поршнями, расположенными противоположно на одной оси, верхняя часть поршней выполнена поворачивающейся головкой, снабженной подпружиненными Г-образными уплотнениями, которая при работе копирует поверхность расточки в корпусе, полностью прилегает к ней и обеспечивает высокую герметичность и степень сжатия топливной смеси, а другая часть ротора выполнена специальной шестерней, жестко закрепленной на валу ротора, которая изготовлена с увеличенной шириной и высотой зуба, расчетной по мощности двигателя, и находится во внешнем зацеплении с другой аналогичной ведомой шестерней, расположенных в корпусе, эти две шестерни, установленные в корпусе, выполняют функции секции рабочего хода-выпуска отработанных газов в зубьях шестерен в верхних и боковых частях зуба выполнены пазы, в которых установлены Гобразные подпружиненные уплотнения, расположенные Г-образными сторонами в противоположные стороны с интервалом между ними через один и более зуб, вал ведомой шестерни снабжен механизмом управления клапаном выпуска расширяющихся газов. На фиг. 1 изображен роторный двигатель в разрезе по оси В-В на фиг. 2 на фиг. 2 - разрез по оси А-А на фиг. 1 роторного двигателя, который аналогичен разрезу по секции впуска-сжатия горючей смеси роторного двигателя. Комбинированный роторный двигатель содержит корпус 1, в торцевых крышках 2, 3 которого установлены подшипники 4, уплотнения 5, приводной вал 6, 7, цилиндрический ротор 8, поршни 9 с поворачивающейся головкой, камера сгорания 10, в которой установлен клапан 11 впуска расширяющихся газов из камеры сгорания в впускное окно 12 секции 13 рабочего хода-выпуска отработанных газов, отверстия 14 для свечей зажигания секция 13 состоит из корпуса 15,ведущей шестерни 16, жестко закрепленной на ведущем валу 7, ведомой шестерни 17, подшипников 18, уплотнения 19, подпружиненные Г-образные уплотнения 20, выпускное окно 21, рубашка охлаждения 22, механизм 23 управления выпускным клапаном 11, насос 24 смазки охлаждения двигателя, генератор 25 с системой электронного зажигания, крыльчатка 26 вентилятора, кожух 27. Комбинированный роторный двигатель работает следующим образом при вращении приводного вала 6, 7 и ротора 8 поршни 9 с поворачивающейся головкой нагнетают горючую смесь в камеру сгорания 10, по окончанию сжатия смеси в камере 10 происходит зажигание горючей смеси, открывается впускной клапан 11 и расширяющиеся газы устремляются в впускное окно 12 секции рабочего хода 13, воздействуют на зубья шестерен 16 ведущей и 17 ведомой и поворачивают их почти на 360 градусов, а так как ведущая шестерня 16 жестко соединена с ведущим валом 7, то вал также вращается совместно с ведущей шестерней 16, затем отработанные газы поступают в выпускное окно 21, глушитель и атмосферу, далее цикл повторяется. 2 279 Использование роторного двигателя в сравнении с известными имеет следующие преимущества высокий КПД двигателя за счет высокой конструктивной герметичности, предельной компактности, самоуравновешенности кинематического механизма, уникальной системы смазки, охлаждения, высокой экономичности и малой токсичности потенциальной возможности работы на любом углеводородном топливе, низкая трудоемкость изготовления и себестоимость конструктивное модульное наращивание мощности путем параллельного или последовательного соединения нескольких таких деталей, или увеличение диаметра или длины двигателя причем конструкция двигателя позволяет использовать его в качестве компрессора, гидравлического или пневматического мотора или насоса. Простая конструкция двигателя позволяет изготовить его в небольших мастерских,что дает возможность изготовить очень дешевый и неприхотливый к топливу двигатель для народных автомобилей и других машин, в которых остро нуждается промышленность, сельское хозяйство и население Республики Беларусь. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.