Патент на изобретение №2315183

(54) РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить надежность конструкции и работы двигателя. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит неподвижный корпус с цилиндрической рабочей камерой, ротор, установленный в этой камере с возможностью вращения и частичного взаимодействия с ее поверхностью, по меньшей мере, один подпружиненный отсекатель, смонтированный на роторе с возможностью взаимодействия с поверхностью рабочей камеры, опорные кольца, установленные с возможностью вращения в кольцевых пазах корпуса и взаимодействующие с отсекателем, а также уплотнительные кольца, установленные неподвижно в тех же пазах и взаимодействующие с опорным кольцом и одной из стенок паза. Уплотнительное кольцо выполнено в виде пружинного усеченного конуса, а упомянутая стенка паза выполнена ответно конусной. Уплотнительное кольцо может быть выполнено в виде пакета колец. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к роторным двигателям внутреннего сгорания (ДВС)

Известны роторные ДВС, содержащие неподвижный корпус с цилиндрической рабочей камерой, цилиндрический ротор, вращающийся в этой камере возможностью частичного взаимодействия с ней, подпружиненный отсекатель, смонтированный на роторе с возможностью взаимодействия с поверхностью рабочей камеры (например, з-ка РФ №99125848, МКИ F02В 53/00, 1999 г.).

Такие двигатели недостаточно надежны и долговечны из-за преждевременного износа контактных поверхностей отсекателей и недостаточной надежности уплотнения рабочей камеры.

Наиболее близким к предлагаемому является роторный ДВС, содержащий неподвижный корпус с цилиндрической рабочей камерой, ротор, установленный в этой камере с возможностью вращения и частичного взаимодействия с ее поверхностью, по меньшей мере один подпружиненный отсекатель, смонтированный на роторе с возможностью взаимодействия с поверхностью рабочей камеры, который при этом снабжен опорными кольцами, установленными с возможностью вращения в кольцевых пазах корпуса, с которыми взаимодействуют отсекатели, а также дополнительными уплотнительными элементами, разнесенными неподвижно в тех же пазах, для дополнительного уплотнения рабочей камеры (пат. РФ №2211931, F02В 53/00, 2001 г.).

В этой конструкции устранены недостатки предыдущего решения, однако она имеет ряд недостатков, а именно:

а) наличие технологических зазоров в упомянутом узле уплотнения рабочей камеры, образующих канал утечки газа, что снижает надежность работы ДВС,

б) наличие кольцевого выступа по краю паза снижает надежность конструкции из-за возможности его поломки, а увеличение толщины этого выступа ведет к увеличению технологического зазора (см. а), т.е. конструкция недостаточно технологична.

Технической задачей изобретения является повышение надежности конструкции и работы двигателя.

Технический результат достигается тем, что в роторном ДВС, содержащем неподвижный корпус с цилиндрической рабочей камерой, ротор, установленный в этой камере с возможностью вращения и частичного взаимодействия с ее поверхностью, по меньшей мере один подпружиненный отсекатель, смонтированный на роторе с возможностью взаимодействия с поверхностью рабочей камеры, опорные кольца, установленные с возможностью вращения в кольцевых пазах корпуса и взаимодействующие с отсекателями, а также уплотнительные кольца, установленные неподвижно в тех же пазах и взаимодействующие с опорным кольцом и одной из стенок паза, новым является то, что уплотнительное кольцо выполнено в виде пружинного усеченного конуса, а взаимодействующая с ним стенка, паза выполнена ответно конусной.

Это обеспечивает постоянный силовой поджим уплотнительного кольца к опорному, гарантированное перекрытие технологического зазора, т.е. надежное уплотнение рабочей камеры. Кроме того, эта конструкция технологична и надежна в работе, поскольку в ней отсутствуют элементы, склонные к поломке.

Для повышения надежности герметизации рабочей камеры уплотнительное кольцо выполнено в виде пакета колец

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 дан схематично общий вид ДВС, продольный разрез; на фиг.2 – фрагмент сечения по А-А, вид на опорно-уплотнительный узел; на фиг.3 – узел I на фиг.2

Роторный ДВС содержит неподвижный корпус 1, внутри которого выполнена цилиндрическая рабочая камера 2, в которой на выходном валу 3 установлен ротор 4, частично взаимодействующий с поверхностью рабочей камеры. В пазу 5 ротора установлен с возможностью поступательного перемещения по меньшей мере один отсекатель 6. На рабочей поверхности 7 корпуса выполнены кольцевые пазы 8, в каждом из которых установлено с возможностью вращения опорное кольцо 9. Кольца 9 размещены в зоне герметизации камеры 2 и снабжены дополнительными уплотнительными кольцами 10, выполненными в виде пружинного (незамкнутого) усеченного конуса, по меньшей мере одного, преимущественно пакета. Кольца 10 неподвижно установлены в пазах 8 и пружинно взаимодействуют с кольцом 9 с одной стороны и стенкой 11 паза с другой стороны, при этом стенка 11 выполнена ответно конусной.

В теле корпуса 1 выполнены камера сгорания 12 и выхлопное окно 13.

ДВС работает следующим образом.

В камеру сгорания 12 подают топливо и сжатый воздух, продукты их сгорания поступают в рабочую камеру 2 и, расширяясь внутри нее, воздействуют на отсекатель 6, который приводит во вращение ротор 4, а также упорные кольца 9, например посредством выступа 14, при этом взаимное положение отсекателя 6 и колец 9 остается практически неизменным.

После прохождения отсекателем выхлопного окна 15 происходит выпуск отработанного рабочего тела, затем новый цикл.

Формула изобретения

1. Роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус с цилиндрической рабочей камерой, ротор, установленный в этой камере с возможностью вращения и частичного взаимодействия с ее поверхностью, по меньшей мере, один подпружиненный отсекатель, смонтированный на роторе с возможностью взаимодействия с поверхностью рабочей камеры, опорные кольца, установленные с возможностью вращения в кольцевых пазах корпуса и взаимодействующие с отсекателем, а также уплотнительные кольца, установленные неподвижно в тех же пазах и взаимодействующие с опорным кольцом и одной из стенок паза, отличающийся тем, что уплотнительное кольцо выполнено в виде пружинного усеченного конуса, а упомянутая стенка паза выполнена ответно конусной.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что уплотнительное кольцо выполнено в виде пакета колец.

РИСУНКИ