Роторный двигатель

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Тишевич Владимир Эдуардович(72) Автор Тишевич Владимир Эдуардович(73) Патентообладатель Тишевич Владимир Эдуардович(57) Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий разборный корпус, в котором выполнены цилиндрические полости нагнетателя и рабочей ступени, разделенные центральной стенкой разборного корпуса, в которой размещены камеры сгорания вал, на котором установлены в полостях нагнетателя и рабочей ступени роторы с закрепленными на них лопатками, в разборном корпусе выполнены гнезда, в которых установлены на осях подвижные лопатки, которые делят цилиндрические полости нагнетателя и рабочей ступени на закрытые кольцевые секторы с обеспечением безударного прохода лопаток роторов, отличающийся тем, что на роторах нагнетателя и рабочей ступени сбоку закреплены 14760 1 2011.08.30 диски, имеющие каждый по две симметричные выборки, нижние края которых соответствуют диаметру ротора, сами роторы закреплены на валу развернутыми относительно друг друга на 180 дисками к камерам сгорания гнезда крепления подвижных лопаток размещены внутри разборного корпуса над цилиндрическими полостями нагнетателя и рабочей ступени, которые перекрываются только рабочей частью подвижных лопаток через прорези в разборном корпусе наружный контур рабочей части подвижных лопаток выполнен в виде верхнего сектора круга, а сами подвижные лопатки выполнены поджатыми к роторам нагнетателя и рабочей ступени пружинами или подводом отработанного рабочего тела. Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, но может использоваться при разработке авиадвигателей паровых и гидротурбин, насосов всех типов, пневмодвигателей. Так, имеется роторный двигатель, близкий по технической сути к предложенному, содержащий корпус, в котором выполнены цилиндрические полости нагнетателя и рабочей ступени, вал, на котором установлены в полости нагнетателя ротор с закрепленными на нем лопатками и планшайба, в полости рабочей ступени рабочий ротор, между ротором нагнетателя и рабочим ротором диск и размещенный за полостью рабочей ступени отжимной ротор, камеры сгорания и каналы подачи топливовоздушной смеси, при этом в стенках полостей нагнетателя и рабочей ступени выполнены гнезда, в которых закреплены на осях подвижные лопатки, причем оси подвижных лопаток, установленных в полости рабочей ступени, связаны с рычагами отжимного ротора, отличающийся тем, что на внешней поверхности рабочего ротора и на боковой поверхности полости рабочей ступени выполнены кольцевые проточки, имеющие в сечении полукруг и образующие кольцевую полость в виде замкнутого цилиндра, в которой расположены рабочие поршни, закрепленные на рабочем роторе, при этом подвижные лопатки полости нагнетателя делят ее на секторы, а подвижные лопатки полости рабочей ступени делят ее кольцевую полость на секторы, подобные закрытым цилиндрам, с возможностью обеспечения безударного прохода лопаток нагнетания и рабочих поршней, на лопатках рабочей ступени выполнены опорные площадки для установки на упоры корпуса, а на поверхностях кольцевого соприкосновения корпуса и рабочего ротора выполнено гребешковое уплотнение. Недостатком данного двигателя является то, что поршни рабочей ступени при попадании в плоскости оси подвижных лопаток не могут самостоятельно отжать их в гнезда, что устраняется установкой отжимного ротора и его взаимодействием с рычагами, что усложняет конструкцию, а также то, что рабочим давлением подвижные лопатки рабочей ступени отжимаются в гнезда в самом начале рабочего цикла, и, чтобы это компенсировать, приходится подводить рабочее давление в гнездо над подвижной лопаткой, что снижает мощность двигателя, а наличие планшайбы в конструкции вызывает большие силы трения. Цель изобретения создание двигателя, обеспечивающего надежную работу, без больших сил трения и падения мощности и еще более упрощенной конструкции. Это фактически достигается размещением гнезд подвижных лопаток внутри корпуса двигателя, над кольцевыми полостями нагнетателя и рабочей ступени, которые перекрываются только рабочей частью подвижных лопаток, через прорези в корпусе, а наружный контур рабочей части выполнен в виде верхнего сектора круга, то есть изменением конструкции подвижных лопаток и изменением конструкции роторов нагнетателя и рабочей ступени, креплением на них дисков, имеющих специальные выборки. Сопоставимый анализ признаков, при сравнении с прототипом, позволяет сделать вывод о том, что предлагаемый двигатель имеет существенное отличие во взаимодействии, 2 14760 1 2011.08.30 конструкции и расположении рабочих органов и, таким образом, соответствует критерию новизна. Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии у них признаков, имеющих все присущие ему связи и свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию существенное отличие. На фиг. 1 показан роторный двигатель (продольный разрез). На фиг. 2 - то же, поперечный разрез нагнетателя (А-А). На фиг. 3 - то же, поперечный разрез рабочей ступени (Б-Б). Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит разборный корпус 1, в котором выполнены цилиндрические полости нагнетателя и рабочей ступени, разделенные центральной стенкой корпуса, в которой расположены камеры сгорания 2, вал 3, на котором установлены в полости нагнетателя ротор нагнетателя 4, с закрепленными на нем лопатками. Сбоку к ротору крепится диск 10, на диске симметрично выполнены две выборки,нижний край которых строго совпадает с диаметром ротора 4, диаметр диска равен диаметру ротора 4 с закрепленными на нем лопатками, длина обеих выборок рассчитывается из требования динамики работы двигателя, чтобы по времени обеспечить в нужный момент сообщение кольцевой полости с камерами сгорания, в полости рабочей ступени установлен на валу 3 ротор 5 рабочей ступени, по конструкции аналогичный ротору 4 нагнетателя, на нем закреплен диск 11, также имеющий симметричные выборки, оба ротора развернуты на валу относительно друг друга на 180 дисками к камерам сгорания,непосредственно в корпусе 1 над цилиндрическими полостями расположены гнезда 6, в которых на осях 7 крепятся подвижные лопатки 8 нагнетателя и подвижные лопатки 9 рабочей ступени, аналогичные по конструкции, отличающиеся лишь тем, что лопатки 8 нагнетателя выполнены из 2-х частей, при этом обе части могут отжиматься в гнезда 6 одновременно или отдельно друг от друга, через прорези в корпусе 1, своей рабочей частью подвижные лопатки 8 и 9 перекрывают кольцевые рабочие полости нагнетателя и рабочей ступени, разбивая их на закрытые секторы, при этом подвижные лопатки 9 рабочей ступени перекрывают перед камерами сгорания 2, а подвижные лопатки 8 нагнетателя - за камерами сгорания 2, по ходу вращения роторов, рабочая часть подвижных лопаток 8 и 9 в продольном сечении имеет наружный контур в виде верхнего сектора круга, что предотвращает их отжатие рабочим давлением в гнездо 6. Минимальный зазор между цилиндрическими поверхностями роторов 4 и 5 и концами рабочей части подвижных лопаток 8 и 9 выбирается опорой последних о корпус 1. Сами подвижные лопатки 8 и 9 находятся всегда в опущенном состоянии и поджаты пружинами 12 или подводом отработанного рабочего тела. В боковых стенках корпуса 1, со стороны нагнетателя, выполнены окна впрыска, со стороны рабочей ступени - окна выхлопа, также имеются свечи зажигания и система отвода отработанных газов. Роторный двигатель работает следующим образом при вращении вала 3 вращаются оба ротора, лопатки роторов отжимают подвижные лопатки 8 и 9 и попадают в секторы, с обоих сторон ограниченные подвижными лопатками, ротор 5 рабочей ступени своим диском 11 перекрывает камеру сгорания 2, разобщая тем самым ее с кольцевой полостью рабочей ступени, со стороны нагнетателя камера сгорания 2 свободно сообщается с кольцевой полостью нагнетателя, лопатка ротора 4 нагнетателя движется в своем секторе,всасывая за собой топливовоздушную смесь через окно впрыска, и сжимает смесь перед собой, выдавливая ее в камеру сгорания 2, далее в своем движении она перекрывает камеру сгорания 2, где дежурит сжатая топливовоздушная смесь, отжимает подвижную лопатку 8 нагнетателя в гнездо 6 обе ее половинки и уходит в следующий сектор, большая половинка подвижной лопатки 8 опустится, меньшая будет отжата в гнездо 6 диском 10 ротора нагнетателя 4, всосанная лопаткой ротора 4 топливовоздушная смесь заперта в данном секторе и ожидает подхода следующей лопатки ротора 4 нагнетателя, лопатка ро 3 14760 1 2011.08.30 тора 5 рабочей ступени после перекрытия камеры сгорания 2 со стороны нагнетателя пройдет под отжатой диском 11 рабочего ротора подвижной лопаткой 9, и та опустится и перекроет кольцевое пространство рабочей ступени, в камере сгорания произойдет воспламенение топливовоздушной смеси, газы от сгорания топлива попадут в зазор между лопаткой ротора 5 рабочей ступени и подвижной лопаткой 9 и будут раскручивать ротор 5, и так полный цикл для каждой лопатки. Лопатки ротора 5 рабочей ступени в своем движении перед собой очищают рабочую кольцевую полость от отработанных газов через окно выхлопа в боковой стенке рабочей ступени корпуса 1. Основными достоинствами данного двигателя являются простота конструкции, экономичность, малые габариты при большой мощности. Источники информации 1.7491 С 1, 2005. 2.1942 1, 1997. 3.2027 1, 1998. 4.1828502 3, 1993. 5.2067673 1, 1996. 6.3913534, 1975. 7.4966102, 1990. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4