Цилиндрический роторный двигатель

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители СП ИПК ЯРОВИТ ООО Коничев Алексей Викторович(72) Авторы Рогозенко Виктор Николаевич Коничев Алексей Викторович(73) Патентообладатели СП ИПК ЯРОВИТ ООО Коничев Алексей Викторович(57) 1. Цилиндрический роторный двигатель, содержащий корпус, в котором установлен цилиндр, жестко соединенный с ведущим валом, цилиндрической формы ротор, соединенный с цилиндром поршнем, отличающийся тем, что цилиндр и ротор двигателя установлены на двух параллельно расположенных валах и кинематически соединены между собой поршнем, выполненным из двух поршней, установленных в прямоугольном пазу ротора, верхняя часть одного из поршней оканчивается полуцилиндрической головкой с двумя осями, расположенными с обеих боковых сторон поршня, которые соединены с возможностью ограниченного вращения с полуцилиндрическим пазом цилиндра, причем обе оси поршня закреплены в подшипниках правой и левой крышек цилиндра с возможностью ограниченной подвижности, а крышки цилиндра жестко соединены с цилиндром и установлены на подшипниках с возможностью вращения, второй поршень контактирует с первым через пружинное устройство и снабжен головкой с возможностью ограниченного вращения вправо и влево от оси поршня, при этом наружная поверхность головки выполнена по радиусу, равному радиусу внутренней поверхности цилиндра, а момент вращения от вала ротора посредством поршня передается цилиндру, который своей внутренней цилиндрической поверхностью контактирует с наружной поверхностью ротора и наружной поверхностью головки поршня. 26732006.04.30 2. Цилиндрический роторный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что снабжен механизмом газораспределения, который расположен во внутренней полости цилиндра с торцевых его сторон и состоит из двух частей, жестко закрепленных с осями цилиндра,которые выполнены в торцевых крышках корпуса двигателя и камер впуска-сжатия горючей смеси с клапанами, расположенными в торцевых крышках цилиндра и корпуса двигателя.(56) 1. Патент 3690791 ФРГ, 1972. 2. Патент 1574549 Англия, 1978. 3. Патент РБ 519, 2000. 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, использования действия полезной мощности расширения газов сгоревшего топлива, сложная система газораспределения. Наиболее близким к предлагаемому 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, приводимый 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. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является цилиндрический роторный двигатель 3, содержащий корпус, в котором установлен цилиндр, жестко соединенный с ведущим валом, цилиндрической формы ротор, соединенный с цилиндром шарнирным поршнем. Недостатками этого двигателя являются сложная конструкция шарнирного поршня, недостаточная его герметичность и конструктивная невозможность установки в одной секции более одного поршня. Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в создании более простого по конструкции и компактности, надежности и экономичности двигателя. Технический результат, достигаемый при этом, - низкая удельная масса, увеличение крутящего момента, высокая экономичность и потенциальная возможность работы на любом углеводородном топливе, низкая трудоемкость изготовления, конструктивное модульное наращивание мощности, возможность использования конструкции двигателя в качестве компрессора, насоса, гидравлического или пневматического мотора. 2 26732006.04.30 Цилиндрический роторный двигатель, содержащий корпус, в котором установлен цилиндр, жестко соединенный с ведущим валом, цилиндрической формы ротор, соединенный с цилиндром поршнем, отличаются в следующих существенных признаках. Все четыре такта в процессе работы двигателя осуществляются с возможностью одновременного вращения за один оборот ротора, цилиндра, поршней, крышек цилиндра с равной угловой скоростью. Цилиндр и ротор двигателя установлены на двух параллельно расположенных валах и кинематически соединены между собой поршнем, выполненным из двух поршней, установленных в прямоугольном пазу ротора. Верхняя часть одного из поршней оканчивается полуцилиндрической головкой с двумя осями, расположенными с обеих боковых сторон поршня, которые соединены с возможностью ограниченного вращения с полуцилиндрическим пазом цилиндра. Обе оси поршня закреплены в подшипниках правой и левой крышек цилиндра с возможностью ограниченной подвижности. Крышки цилиндра жестко соединены с цилиндром и установлены на подшипниках с возможностью вращения. Второй поршень контактирует с первым через пружинное устройство и снабжен головкой с возможностью ограниченного вращения вправо и влево от оси поршня. Наружная поверхность головки выполнена по радиусу, равному радиусу внутренней поверхности цилиндра. Момент вращения от вала ротора посредством поршня передается цилиндру, который своей внутренней цилиндрической поверхностью контактирует с наружной поверхностью ротора и наружной поверхностью головки поршня. Двигатель снабжен механизмом газораспределения, который расположен во внутренней полости цилиндра с торцевых его сторон. Состоит из двух частей, жестко закрепленных с осями цилиндра, которые выполнены в торцевых крышках корпуса двигателя. Камер впуска-сжатия горючей смеси с клапанами, расположенными в торцевых крышках цилиндра и корпуса двигателя. Пространство между торцами двух поршней в прямоугольном пазу ротора одновременно выполняет функции масляного насоса. На фиг. 1 изображен цилиндрический роторный двигатель, разрез А-А на фиг. 2, на фиг. 2 - разрез по оси В-В на фиг. 1. Цилиндрический роторный двигатель содержит корпус 1, торцевые крышки 2, 3, цилиндр 4, крышки цилиндра 5, 6, ротор 7, изготовленный совместно с двумя валами, клапан 8, камеру 9 впуска горючей смеси, клапан 10, камеру 11 сжатия горючей смеси. Цилиндр 4 и ротор 7 установлены на двух параллельно расположенных осях 12, 13,кинематически соединены между собой поршнем 14, вторым шиберным поршнем 15, которые установлены в прямоугольном пазу 16 ротора 7. Верхняя часть поршня 14 оканчивается полуцилиндрической головкой 17 и двумя осями, расположенными с боковых сторон поршня 14, соединена с возможностью ограниченного вращения с полуцилиндрическим пазом 18 цилиндра 4, а поршень 14 контактирует с поршнем 15 через пружинное устройство 19, поршень 15 снабжен головкой 20 с возможностью ограниченного вращения, механизм газораспределения 21 правый, 22 левый, которые жестко закреплены на осях 23, 24 (шипах), камера сгорания 25, окно 26 выпуска отработанных газов, отверстие 27 для свечи зажигания, подшипники 28, клапан 29. Цилиндрический роторный двигатель работает следующим образом при вращении ротора 7 поршень 14, расположенный в прямоугольном пазу 16 ротора 7, своей полуцилиндрической головкой 16, расположенной в полуцилиндрическом пазе 17 цилиндра 4,вращает последний по часовой стрелке, при его вращении между внутренней стенкой цилиндра 4, поверхностью ротора 7 и поршня 14 образуется разреженное пространство (вакуум) в камере 9, в которое через клапан 8 всасывается горючая смесь, в камеру 9 произошел впуск горючей смеси, а в камере 11 - сжатие горючей смеси, которая поршнем 15 через клапан 10 поступает в камеру сгорания 25 (за 0,5 оборота ротора 7 на угол 180 произошли два такта впуск-сжатие горючей смеси), при зажигании горючей смеси расши 3 26732006.04.30 ряющиеся газы воздействуют на поршень 15 и поворачивают ротор 7 еще на угол 180,происходит рабочий ход, а поршень 14 отработанные газы через окно 26 выводит в атмосферу, двигатель совершил 1 оборот на 360, далее цикл повторяется. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.