Роторный двигатель

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(73) Патентообладатель Коничев Алексей Викторович,Толмачев Вячеслав Иванович(57) 1. Роторный двигатель, содержащий корпус с двумя цилиндрическими расточками, расположенными симметрично, в которых установлены два ротора, шиберные подпружиненные поршни, системы подачи топлива, воздуха и зажигания, отличающийся тем, что роторный двигатель снабжен дисковыми поршнями,расположенными с наружных сторон корпуса двигателя, которые жестко соединены с валом ротора, а выполненные на их наружной поверхности лопасти одновременно с поршнями выполняют функции вентилятора охлаждения, на внутренней поверхности дисков поршней выполнены камеры, воспринимающие давление расширяющихся сгоревших газов, для уравновешивания центробежных сил на валу двигателя дисковые поршни установлены камерами, воспринимающими давление газов в противоположные стороны двигатель выполнен без механизмов управления клапанами и газораспределения, их функцию выполняют каналы в корпусе двигателя, ротора и конструкция дисковых поршней, ротор снабжен двумя или более парами шиберных поршней, выполненных с головками с возможностью вращения копирующими поверхность расточки в корпусе двигателя, которая выполнена двумя цилиндрическими расточками одного диаметра, расположенными на расчетном расстоянии друг от друга и соединенных между собой, в этой расточке установлен ротор,который при взаимодействии с расточкой в корпусе выполняет функции двух камер впуска-сжатия горючей смеси в корпусе соответственно выполнены две камеры сгорания, которые расположены под острым углом к дисковым поршням для увеличения герметичности двигатель снабжен Г-образными и торцевыми кольцевыми подпружиненными уплотнениями. 2. Роторный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что поршни установлены с противоположных торцов ротора и жестко соединены с ними. 543 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 с горевшего топлива, сложная система газораспределения. Наиболее близким к предполагаемому решению является роторный двигатель 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. Задачей, на решение которой направлена 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. Роторный двигатель, содержащий корпус с двумя цилиндрическими расточками, расположенными симметрично, в которых установлены два ротора, шиберные подпружиненные поршни, системы подачи топлива, воздуха и зажигания, отличается в следующих существенных признаках двигатель выполнен с дисковыми поршнями, расположенными с наружных сторон корпуса, которые жестко соединены с валом ротора, а выполненные на их наружной поверхности лопасти, одновременно с поршнями, выполняют функции вентилятора для охлаждения и передают момент вращения на вал двигателя, имеют форму диска, диаметром одинаковым с корпусом, на внутренней поверхности которого выполнены выемки, воспринимающие давление сгоревших газов, а для уравновешивания центробежных сил поршни расположены асимметрично по расположению между собой. Следующим существенным признаком является то, что конструкция роторного двигателя позволяет работать двигателю без известного клапанного механизма газораспределения и механизма управления клапанами. Выполнено оно каналами в роторе и корпусе двигателя, которое происходит непосредственно при вращении ротора, который снабжен двумя или более парами поршней, предназначенных для сжатия топливной смеси, которые выполнены с поворачивающейся головкой, копирующей поверхность расточки в корпусе двигателя. Следующим признаком является, что корпус двигателя выполнен одной или более секциями впуска-сжатия горючей смеси, представляющими две полуцилиндрические расточки одного диаметра, выполненные в корпусе двигателя на расчетном расстоянии друг от друга и соединенные между собой. Следующим признаком является, что в корпусе двигателя выполнены одна или более камеры сгорания, снабженные каналами, которые взаимодействуют с каналами в роторе двигателя и расположены под углом меньше 90 градусов в сторону вращения дисковых поршней. Для герметичности поршней с корпусом двигателя на торцевой поверхности, прилегающей к корпусу, выполнены подпружиненные уплотнения. 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. Роторный двигатель содержит корпус 1, в боковых крышках 2, 3 которого, в подшипниках 4, уплотнениях 5 установлен приводной вал 6 с ротором 7, который снабжен двумя парами шиберных поршней 8 с поворотной головкой 9, сохраняющей и копирующей автоматически поверхность расточки 10, 11 в корпусе 1, которая представляет две полуцилиндрические расточки 10, 11 одинакового диаметра, выполненные вдоль одной продольной оси в корпусе 1, на расстоянии Н друг от друга и соединены между собой расточкой одинаковой с ними кривизны, над которой в корпусе выполнены камеры сгорания 12 с каналами 13 в корпусе 1, которые при вращении ротора 7 взаимодействуют с каналами 13 нагнетания горючей смеси в камеры сгорания 12,которые расположены под угломменьше 90 градусов в сторону вращения дисковых поршней 14, 15, которые жестко соединены с валом 6 ротора 7 и расположены с обеих сторон корпуса 1, имеют форму диска радиусом больше расстояния от центра вала до высшей точки камер сгорания 12. На торцевой поверхности поршней 14, 15 выполнены расточки (на чертеже не показаны), которые воспринимают давление сгоревших газов и передают момент вращения на вал 6, поршни 14, 15 жестко соединены с валом 6 шлицевым соединением 16 и закреплены гайками 17, для уравновешивания центробежных сил поршни 14, 15 расположены ассимметрично по отношению между собой. На внешней поверхности поршней 14, 15 выполнены лопасти, выполняющие функции вентилятора 14, 15, служащие для охлаждения поршней и двигателя, для герметичности взаимодействия поршней с корпусом 1 двигателя и камерами сгорания 12, выполнены на торцевой поверхности порш 2 543 ней подпружиненные уплотнения 18, для увеличения герметичности двигателя применены радиальные уплотнения (на чертежах не показаны), между боковыми крышками 2, 3 и ротором 7 установлены уплотнения 19, крышки 2, 3 закреплены к корпусу 1 болтами 20, установленными в восьми отверстиях с резьбой 21 в корпусе 1, с наружной части корпуса выполнены ребра охлаждения 22, с наружной части ребер радиатора установлен кожух 23, к которому закреплен кожух 24, электронное зажигание 25 установлено на валу 6 двигателя на шпонке 26 и закрепленному болтом 27. К кожуху 23 электронное зажигание закреплено болтами 28. В корпусе 1 выполнен канал 29 охлаждения двигателя, патрубок 30 подачи горючей смеси, 31 патрубок выпуска отработанных газов, 32 отверстие с резьбой для свечи зажигания. Роторный двигатель работает следующим образом При вращении ротора 7 горючая смесь из карбюратора через патрубок 30 поступает в полость между расточкой 10 и корпусом ротора 7 и шиберным поршнем 8 с поворачивающейся головкой 9, подается по каналу 13 ротора 7, поступает в канал 13 камеры сгорания, далее по каналам в камеру сгорания 12, где сжимается до степени сжатия 10 и более, когда поршень 8 и ротор 7 перекрывают канал 13, в этот момент свеча зажигания воспламеняет горючую смесь, которая воздействует на расточку (на чертеже не показано) поршня 14 поворачивает ротор 7 на 180 градусов и через патрубок 30 сгоревшие газы выбрасываются в атмосферу, в этот момент шиберный поршень 8 с головкой 9 произвел нагнетание горючей смеси в камеру сгорания 12,происходит зажигание и поршень 15 под напором сгоревших газов поворачивается еще на 180 градусов и через патрубок 31 выбрасывается в атмосферу. Ротор 7 двигателя совершил полный оборот на 360 градусов,а далее цикл повторяется. Использование роторного двигателя в сравнении с известным имеет следующие преимущества повышается КПД двигателя за счет отсутствия механизмов газораспределения и управления клапанами, повышения герметичности, уменьшение массы, габаритов и трудоемкости изготовления, следовательно уменьшается количество материалов на изготовление двигателя и его себестоимость, расширяется область применения, т.к. может использоваться в двигателях от совершенно малой до большой мощности. 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 сельского хозяйства и население Республики Беларусь. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.