Дизельный роторный двигатель с вращающимися поршнями

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ДИЗЕЛЬНЫЙ РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ВРАЩАЮЩИМИСЯ ПОРШНЯМИ(71) Заявитель Галковский Василий Петрович(72) Автор Галковский Василий Петрович(73) Патентообладатель Галковский Василий Петрович(57) Дизельный роторный двигатель внутреннего сгорания с вращающимися поршнями,отличающийся тем, что имеет корпус цилиндрической формы, разделенный на две части,внутри которого помещаются два ротора с поршнями, жестко насаженные на вал, с возможностью вращения, вынесенную камеру сгорания с двумя клапанами и форсункой, два перекрывающих устройства, два отверстия для возможного всасывания воздуха и выталкивания отработанных газов в атмосферу.(56) 1. Политехнический словарь. - 2-е изд. - 1980. - С. 71. 2. Двухтактные дизельные двигатели // Политехнический словарь. - 2-е изд. - 1980. С. 139. 90942013.04.30 Со времени изобретения первого двигателя внутреннего сгорания и до настоящего времени конструкция наиболее распространенных существующих двигателей не изменилась. Они имеют цилиндр, поршень, шатун, коленвал, маховик и т.д. Наиболее распространенные ДВС работают по четырехтактному циклу всасывание горючей смеси или воздуха, сжатие, рабочий ход и выталкивание отработанных газов. На протяжении десятилетий идет борьба за повышение КПД ДВС. Если первый двигатель имел КПД 5 , то в настоящее время новейшие конструкции имеют 30 , а дизели - до 40 . Конструкция данных двигателей не позволяет максимально использовать работу расширяющихся газов. Вращающий моментпри этом изменяется от 0 до максимального и опять до 0 при рабочем ходе. Предлагаемый роторный дизельный двигатель внутреннего сгорания с вращающимися поршнями по конструкции отличается от существующих, которые мне известны. Наиболее близок к нему карбюраторный двигатель Ванкеля, который был построен в 1957 году 1, у него также вращение ротора осуществляется по эпитрохоиде постоянно в одну сторону. В предлагаемом ДВС, в отличие от двигателя Ванкеля, поршни вращаются по кругу. При процессе сжатия используется почти все пространство между цилиндром и ротором. У ДВС Ванкеля только 1/3. Это значит, что предлагаемый ДВС может создать давление в 3 раза больше. У ДВС Ванкеля лопатки вращаются по всему объему, в предлагаемом вращаются не лопатки, а поршни в пространстве между поверхностью цилиндра и внешней поверхностью ротора. По осуществлению рабочего процесса за 2 такта наиболее близки к предлагаемому 2 тактные дизеля. В предлагаемом двигателе в отличие от 2 тактного такой цикл осуществляется за счет работы двух поршней, один из которых за полный оборот вала передней частью поршня сжимает воздух и подает в камеру сгорания, а задней засасывает его в рабочий объем. Второй поршень совершает рабочий ход и одновременно выталкивает отработанные газы от предыдущего хода 2. По рабочим процессам предлагаемый двигатель наиболее подходит к 4-тактному с вынесенной камерой сгорания. Работа расширяющихся газов используется для создания вращающего момента, однако в предлагаемом двигателе с вращающимися поршнями она будет использована более эффективно за счет конструкции. Предлагаемая модель дизельного роторного ДВС с вращающимися поршнями упрощает конструкцию, т.к. не имеет шатунов, коленвала, цилиндров, меньше подшипников,клапанов и т.д. Максимальный вращающий момент и увеличение длины пути поршня во время рабочего хода в 1,5 раза повысит его КПД на 50 независимо от того, будет он карбюраторный или дизельный. Так как все 4 такта происходят за один оборот вала, то снижение веса на единицу мощности ожидается в 2-3 раза. Для примера, сравним два двигателя предлагаемый и существующий 4-тактный с 4 поршнями. Площади сечения поршней возьмем одинаковыми 12, давление газа при рабочем ходе одинаковое 12. Радиус ротора и кривошипа в 4-цилиндровом одинаковы 12. Работа, совершенная роторным двигателем с 2 поршнями А 12 П 111. Работа, совершенная 4-тактным двигателем с 4 поршнями 242222 П 11,572 2 4 2 22- коэффициент использования объема рабочего пространства в предлагаемом двигателе. У роторного двигателя с вращающимися поршнями расширяющиеся газы гонят рабочий поршень по кругу. Это создает максимальный вращающий момент за весь оборот вала. В 4-тактном ДВС вращающий момент изменяется за пол-оборота от 0 до максимального и опять до 0. Технической задачей полезной модели является создание дизельного ДВС с более высоким КПД в 1,4-1,5 раза, наиболее простого по конструкции для его реализации. Враще 2 90942013.04.30 ние поршней по кругу в одну сторону создает за все время рабочего такта максимальный вращающий момент и воздействие расширяющихся газов на поршень увеличивается в 1,5 раза. Решение технической задачи достигается тем, что предлагаемый дизельный двигатель имеет корпус цилиндрической формы, разделенный на две части, внутри которого находятся два ротора с поршнями, жестко насаженные на вал, с возможностью вращения,вынесенную камеру сгорания с двумя клапанами и форсункой, два перекрывающих устройства, два отверстия для возможного всасывания воздуха и выталкивания отработанных газов в атмосферу. На фиг. 1 изображен продольный разрез дизельного роторного двигателя внутреннего сгорания с вращающимися поршнями со следующими деталями 1. Корпус двигателя. 2. Ротор двигателя. 3. Вал. 4. Ротор компрессора. 5. Клапан двигателя в камере сгорания. 6. Камера сгорания. 7. Форсунка. 8. Клапан компрессора. 9. Отверстие в камере сгорания компрессора. 10. Отверстие в камере сгорания для пропуска газов. На фиг. 2 изображен поперечный разрез двигателя по . 4. Ротор компрессора. 9. Отверстие в камеру сгорания с клапаном. 11. Перекрывающее устройство. 13. Отверстие постоянно открытое. 15. Поршень компрессора. На фиг. 3 изображен разрез двигателя по . 2. Ротор двигателя. 10. Отверстие в камеру сгорания. 12. Перекрывающее устройство. 14. Отверстие в атмосферу. 16. Поршень двигателя. На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого дизельного двигателя внутреннего сгорания с вращающимися поршнями. Корпус 1 выполнен в виде цилиндра, который разделен на две части круговой перегородкой с подшипниками для вала. Внутри корпуса имеется ротор 2 двигателя и ротор 4 компрессора. Роторный двигатель имеет вынесенную камеру сгорания 6, внутри которой находится отверстие с клапаном 5, отверстие 8 с клапаном 9 и форсунка 7. Роторы 2 и 4 жестко насажены на вал 3. В корпусе имеются перекрывающие устройства 11 компрессора и двигателя 12 (фиг. 2 и 3). За перекрывающим устройством 11 (фиг. 2) имеется постоянно открытое отверстие 13 и отверстие 14 перед перекрывающим устройством 12 (фиг. 3). Ротор компрессора 4 имеет поршень 15 (фиг. 2), а ротор двигателя 2 имеет поршень 16 (фиг. 3). Внутренняя поверхность корпуса 1 (фиг. 1) поршней 15 и 16 роторов 2 и 4, соприкасающихся с корпусом и перекрывающими устройствами 11, 12, должны быть тщательно отрегулированы и подогнаны, чтобы не пропускать воздушно-топливную смесь. При движении поршня 15 по стрелке фиг. 2 воздух перед поршнем сжимается т.к. перекрывающее устройство 11 (фиг. 2) перекрывает воздух, а сзади поршня 15 засасывается очередная порция воздуха, так как там создается разрежение, через отверстие 13 (фиг. 2). При достижении необходимого давления клапан 8 фиг. 1 открывается и через отверстие 9 (фиг. 2) воздух заполняет камеру сгорания 6 (фиг. 1). Клапан 5 (фиг. 1) в это время закрыт. При 3 90942013.04.30 этом насосом высокого давления через форсунку 7 (фиг. 1) в камеру сгорания подается порция топлива, начинается процесс горения и расширения газов. Во время подачи топлива клапан 8 закрывает отверстие 9 (фиг. 1), клапан 5 (фиг. 1) открывается, поршень 16(фиг. 3), двигаясь по стрелке, принимает положение за отверстием 10 (фиг. 3) и сжатые газы давят на поршень 16 и перекрывающее устройство 12 (фиг. 3). Совершается рабочий ход до отверстия 14 (фиг. 3). В это же время отработанные газы выталкиваются в атмосферу. В предлагаемой конструкции дизельного роторного двигателя с вращающимися поршнями все четыре цикла совершаются в полном объеме за один оборот вала. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4