Патент на изобретение №2170836

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2170836 (13) C1
(51) МПК 7
F02B53/12, F02B57/06, F02B59/00, F01C1/00, F01C1/02, F01C1/067, F01C1/077, F01C1/08, F01C1/113, F01C1/22, F01C1/24, F01C1/30
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.05.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 99123253/06, 03.11.1999

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

03.11.1999

(45) Опубликовано: 20.07.2001

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2032809 C1, 10.04.1995. RU 2084639 C1, 20.07.1997. RU 2070969 C1, 27.12.1996. DE 3314310 A1, 25.10.1984. US 3452725 A, 01.07.1969. US 4585404 A, 29.04.1986. DE 3641146 A1, 16.06.1988. JP 55093925 A, 16.07.1980.

Адрес для переписки:

443093, г.Самара, ул.М.Тореза, 29, кв.43, пат.пов.Н.И.Максимову

(71) Заявитель(и):

Денисов Владимир Никитович,
Поташников Лев Михайлович,
Ксеневич Вячеслав Антонович,
Лутошин Александр Алексеевич

(72) Автор(ы):

Денисов В.Н.

(73) Патентообладатель(и):

Денисов Владимир Никитович,
Поташников Лев Михайлович,
Ксеневич Вячеслав Антонович,
Лутошин Александр Алексеевич

(54) РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ “РД-Т/3”


(57) Реферат:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, имеющим корректирование вытеснителя в рабочей полости. Изобретение позволяет увеличить долговечность, снизить себестоимость, повысить компактность и экономичность двигателя. Роторный двигатель содержит корпус с боковыми крышками, выполненной в нем рабочей камерой, трехгранный вытеснитель, механизм привода с эксцентричным корректором и валом, бесклапанную систему газообмена, шестерни внутреннего и наружного зацепления. Вытеснитель подвешен на эксцентричном корректоре через опоры вращения, жестко соединен с траверсой и выходным валом и размещен в рабочей камере эллипсной формы. Опоры вращения взаимодействуют с эллипсными поверхностями рабочих камер. Эксцентричный корректор через опору вращения подвешен на коленвалу с возможностью противоположного вращения с передаточным отношением 1:1. Вытеснитель имеет вращение относительно коленвала с передаточным отношением 1: 3. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.


Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, имеющим корректирование вытеснителя в рабочей полости.

Известен роторно-поршневой ДВС, содержащий вращающийся на эксцентрике вала 3-х гранный вытеснитель, перемещающийся по эпитрохоидной траектории за счет синхронизирующих шестерней в нем с внутренним зацеплением и с одновременным выполнением ими функции масляного насоса (см. а.с. СССР 179118).

Известна роторно-поршневая машина с эпитрохоидной поверхностью для вытеснителя, имеющая конструктивный элемент ротора, контактирующий с равномерно закрепленными по окружности корпуса роликами (см. а.с. СССР N 1315624).

К основным недостаткам роторно-поршневых ДВС с многогранным ротором-вытеснителем и зубчатой передачей, обеспечивающей движение граней по растянутой эпитрохоиде, кроме низкой технологичности в процессе изготовления корпуса с полостью эпитрохоидной конфигурации относится отсутствие уплотнения между частями камеры сгорания, содержащими продукты горения смеси с более высоким давлением газов в той части камеры, которая удалена от выпуска, и с меньшим давлением их в прилегающей к выпуску части камеры сгорания. Неизбежный при этом перепуск газов из области повышенного давления в область пониженного и последующего выпуска их в атмосферу снижает эффективность преобразования сгорания топлива в работу и приводит к потере топлива вследствие преждевременного выпуска неотработавших продуктов сгорания. При этом сгорание перепускаемой в атмосферу части топлива создает более высокую температуру, что усиливает негативное воздействие уплотнения на поверхности эпитрохоиды, что связано с уменьшением ресурса роторно-поршневых ДВС.

Известен двигатель, содержащий корпус, имеющий овальную полость для трехгранного вытеснителя и позволяющий улучшить технологичность изготовления, но не оказывающий заметного влияния на другие, в данном случае присущие недостатки, не устраненные со времени изобретения двигателя (см. а.с. N 131592).

Наиболее близким по технической сути к заявленному решению устройству является роторный двигатель внутреннего сгорания, описанный в патенте РФ 2032809 и содержащий корпус с боковыми крышками, выполненной в нем рабочей камерой, трехгранный вытеснитель, механизм привода с эксцентричным корректором и валом, бесклапанную систему газообмена, шестерни внутреннего и наружного зацепления. Однако известный двигатель имеет высокие обороты по сравнению с поршневыми, что требует усложнения и увеличения коробки передач транспортных средств из-за небольшого передаточного отношения синхронизирующего механизма и необходимости снижения оборотов перед главной передачей. Кроме того, в известном решении усложнен отбор мощности на привод вспомогательных агрегатов и увеличен износ практически эпитрохоидной поверхности рабочей полости и больших скоростей перемещения контактирующих с ней уплотнений вытеснителя, работающих в условиях высокой термической напряженности. Это требует для изготовления двигателя более износостойких и дорогостоящих материалов.

Изобретение решает задачу увеличения долговечности, снижения себестоимости, повышения компактности и экономичности двигателя.

Выполнение двигателя обеспечивает получение заявленных эффектов за счет размещения сильно нагруженных элементов конструкции вне зоны высокой термической нагрузки и снижение контактных напряжений контактирующих в полости вытеснителя элементов с исключением перепуска неотработавших продуктов сгорания и улучшением полноты сгорания смеси.

Задача решается за счет того, что в роторном двигателе, содержащем корпус с боковыми крышками, выполненной в нем рабочей камерой, трехгранный вытеснитель, механизм привода с эксцентричным корректором и валом, бесклапанную систему газообмена, шестерни внутреннего и наружного зацепления, вытеснитель подвешен на эксцентричном корректоре через опоры вращения, жестко соединен с траверсой и выходным валом и размещен в рабочей камере эллипсной формы, а опоры вращения взаимодействуют с эллипсными поверхностями рабочих камер.

Эксцентричный корректор через опору вращения может быть подвешен на коленвалу с возможностью противоположного вращения с передаточным отношением 1: 1.

Вытеснитель может иметь вращение относительно коленвала с передаточным отношением 1:3.

На фиг. 1 показан общий вид двигателя, продольный разрез; на фиг. 2 – сечение плоскостью А-А на фиг. 1; на фиг. 3, 4 – схема газообмена и положений вытеснителя в эллипсной рабочей полости через 30o поворота вытеснителя; на фиг. 5-6 – кинематические схемы устройства двигателя.

Роторный двигатель на фиг. 1 состоит из корпуса с эллипсной поверхностью 2, в которой стенки окружная 3 и диаметральная 4, имеющие каналы 5, образуют рабочую полость 6 вытеснителя 7, который установлен на шейке 8 коленвала посредством эксцентриковой втулки 9.

Эта втулка установлена на шейке 8 в положении, обеспечивающем ее вращение в направлении, противоположном направлению вращения коленвала 10, и имеет шестерню 11 внешнего зацепления. Эта шестерня взаимодействует с шестерней 12 блока шестерен, шестерня 13 которого обкатывается по шестерне 14, жестко закрепленной на коленвалу 10 и имеющей зацепление с промежуточной шестерней 15 (см. схему на фиг. 5), с вытеснителем 7 жестко соединена траверса 16 с роликами 17, контактирующими с эллипсной поверхностью 18 рабочей полости. Другой торец траверсы 16 соединен через компенсирующую муфту 19 с выходным валом 20, а в отверстии 21 установлен с возможностью вращения второй конец коленвала. На конце вала 20 установлен противовес 22.

Работает двигатель следующим образом.

В изображенном на фиг. 2 положении вытеснителя в секторах к, л, м, образованных гранями вытеснителя и соответствующим участком эллипсной поверхности 2, одновременно осуществляется известные газодинамические процессы: в секторе к – воспламенение и рабочий ход, в секторе л – выпуск продуктов сгорания и продувка сектора, а в секторе м – впуск горючей смеси и сжатие ее.

После поворота грани БД вытеснителя до перекрытия вершиной Б окна 23 объем сектора м уменьшается, смесь сжимается до прохождения вершиной Б нижней точки с эллипсной поверхности 2. В этом положении грани БД в сжатой смеси оказывается свеча зажигания, установленная в отверстии 24, смесь воспламеняется, возрастают давление, температура смеси с продуктами сгорания. Объем сектора к начинает увеличиваться при дальнейшем вращении вытеснителя, происходит расширение смеси продуктов сгорания и первый рабочий ход ротора до смещения вершины Д к отверстию 25, после чего оно открывается прошедшей его вершиной Д и отработавшие продукты сгорания выходят в атмосферу сначала вследствие давления их, а затем вытесняются приближающейся гранью БД, в том числе и из камер сгорания p, при полном исключении перепуска неотработавших продуктов сгорания. Вершина Д к этому моменту открывает окно 23 и повторяются операции цикла описанным образом. Цикл работы двигателя соответственно повторяется другими гранями вытеснителя. Промежуточные положения вытеснителя при этом показаны на фиг. 3, поз. I-IV, фиг, 4, поз. V-XII.

Охлаждающая жидкость в каналах 5 стенок 3, 4 снижает нагрев эллипсных поверхностей 2, 18, роликов 17 траверсы 16 и шестеренчатых передач корректора, а также термическую напряженность материала вытеснителя.

Заполнение полностью продутых секторов новым зарядом смеси без смешивания ее с остатками продуктов сгорания улучшает эффективность преобразования энергии топлива в механическую работу.

Противовес 22 улучшает плавность вращения ротора, как и в известных решениях.

На фиг. 6 чертежа изображена кинематическая схема частной формы выполнения заявленного решения с вращением второго конца коленвала 8, 10 в подшипнике корпуса (условно не показан).

Непоказанные на фиг. 5 позиции деталей эксентриково-шестеренчатого корректора аналогичны этим позициям фиг. 6.

Формула изобретения


1. Роторный двигатель, содержащий корпус с боковыми крышками, выполненной в нем рабочей камерой, трехгранный вытеснитель, механизм привода с эксцентричным корректором и валом, бесклапанную систему газообмена, шестерни внутреннего и наружного зацепления, отличающийся тем, что вытеснитель подвешен на эксцентричном корректоре через опоры вращения, жестко соединен с траверсой и выходным валом и размещен в рабочей камере эллипсной формы, а опоры вращения взаимодействуют с эллипсными поверхностями рабочих камер.

2. Роторный двигатель по п.1, отличающийся тем, что эксцентричный корректор через опору вращения подвешен на коленвалу с возможностью противоположного вращения с передаточным отношением 1:1.

3. Роторный двигатель по п.1, отличающийся тем, что вытеснитель имеет вращение относительно коленвала с передаточным отношением 1:3.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6


MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 04.11.2001

Номер и год публикации бюллетеня: 11-2003

Извещение опубликовано: 20.04.2003


Categories: BD_2170000-2170999