РОТОРНЫЙ ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ "РОЛАН"

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к машиностроению, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания и предназначена для использования в технике наземного и воздушного сообщения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из существующего уровня техники известен роторный двигатель внутреннего сгорания "Эврика", содержащий корпус с трехвершинной эпитрохоидной полостью, вал с эксцентриком, овальный ротор, состоящий из полуовал-поршня и полуовал-газораспределителя, две цилиндрические синхронизирующие шестерни, торцевые крышки, радиальное уплотнение. По торцам ротора установлены маслосъемные кольца, а по периферии - торцевые уплотнения, состоящие из овальных колец, эквидистантных радиальной поверхности ротора, и гофрированных пружин. Кольца выполнены сужающимися в радиальном направлении и раздвигающимися посредством гофрированных пружин к периферии ротора. Радиальное уплотнение имеет торцевые сухарики с гофрированными пружинами, которые поджимают сухарики к торцевым крышкам. Вал выполнен эксцентрико-коленчатым, синхронизирующие шестерни - с соотношением диаметров 2:3, меньшая синхронизирующая шестерня выполнена со ступицей шестерни и с наплавленным подшипником скольжения и установлена на коленчатой шейке вала. (Описание изобретения к патенту РФ №2311548, МПК F02B 53/00, Опубликовано: 27.11.2007).
Отличие заключается в многочисленности деталей, которые усложняют работу двигателя, что препятствует его широкому применению на практике.
Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус 1 с двухвершинной полостью, ротор 2, выполненный цельным преимущественно в виде конхоиды окружности и свободно установленный на эксцентрике эксцентрико-коленчатого вала 3, проходящий через центр корпуса 1, через подшипники 4, переднюю торцевую крышку 5 корпуса 1 и заднюю торцевую крышку 6 корпуса 1 с выпускными окнами 7 и впускными окнами 8 и две цилиндрические синхронизирующие шестерни 9 и 10. Большая синхронизирующая шестерня 9 жестко соединена с передней торцевой крышкой 5 корпуса, а меньшая синхронизирующая шестерня 10 жестко соединена с ротором 2. Соотношение диаметров синхронизирующих шестерен 9 и 10 - 2:1. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит также свечи зажигания 11 и 18, радиальные уплотнения 12, выполненные в виде установленных в полости корпуса 1 подпружиненных в сторону ротора 2 радиальных уплотнительных прямоугольных пластин, скругленных с одного края, торцевые уплотнения 13, 14, которые могут быть выполнены в виде изогнутых в форме полуколец прямоугольных пластин и установлены с упором их концов в радиальные уплотнения 12. Роторный двигатель внутреннего сгорания может быть снабжен уплотнениями-перегородками 20 и 21, расположенными между радиальным уплотнениями 12 и торцевым уплотнениями 16, 17 и жестко прикрепленными к ним. Кроме того, роторный двигатель внутреннего сгорания снабжен торцевыми уплотнениями-перегородками 15 и 20 камеры А и В и внешним нагнетателем (не показан). (Описание полезной модели к патенту РФ №172052, МПК F02B 53/00, Опубликовано: 28.06.2017).
Отличие заключается в многочисленности деталей, которые усложняют работу двигателя, что препятствует его широкому применению на практике.
Наиболее близким по решению задачи является роторный двигатель, имеющий овальный ротор (12), установленный по центру в цилиндрической камере (11). Цилиндрическая камера (11) разделена на несколько камер сгорания (40-47) с помощью скользящих лопастей (48-53В). Ротор (12) установлен на частично полом валу (21), вал (21), проходящий через соответствующие боковые стенки цилиндрической камеры (11). Ротор (12) снабжен внутренними проходами, чтобы позволить вытяжке вытекать из камеры сгорания (40-47) через внутренний проход и наружу через частично полый вал (21) и чтобы входящий воздух проходил в полую часть (19). ) внутри ротора (12) и через подходящий проход к отверстию, расположенному на внешней периферии ротора (12). Таким образом, воздух и выхлопные газы могут проходить в камеру сгорания (40-47) и из нее через отверстия в роторе (12), и для двигателя не требуются внешние клапаны. Вал (21) имеет сплошной конец, который можно использовать в качестве выходного вала для привода махового колеса или тому подобного. (Патент США №5,372,107, опубликовано 13 декабря, 1994, МКИ F02B 53/00).
Отличие такого технического решения является сложность конструкции, что снижает надежность работы двигателя. Скользящие лопатки испытывают значительные переменные боковые нагрузки во время всего рабочего процесса, что влечет за собой повышенный их износ, перекос, заклинивание, поломку. Сложны и сами происходящие в двигателях рабочие процессы, что тоже отрицательно влияет на надежность.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель является создание роторного четырехтактного двигателя, позволяющего повысить надежность работы ДВС, улучшить эффективность работы двигателя.
Данная задача решается за счет того, что заявленный роторный четырехтактный ДВС содержит овальный ротор, установленный по центру в цилиндрическом корпусе статора, который разделен на А, В,С и Д камеры сгорания, ротор установлен на валу внутри статора.
Отличается от прототипа тем, что внутри статора в подшипниках 13 и 14, расположенных в центрах торцевых крышек 11 12; по периферии корпуса 1 равнорасположены четыре цилиндрические выемки, соосные с центральной осью корпуса 1, полость которых частично входит в полость корпуса 1; в выемках установлены цилиндрические затворы 6 с валами 10, которые делят корпус статора на камеры А, В,С и Д; концы валов 10 затворов входят в пошипники 15 и 16, установленные в торцевых крышках 11 и 12 статора; тела затворовб сегментарно усечены, при этом затворы 6 с помощью пружинных устройств 7 прижимаются одним из краев к наружней поверхности ротора 2; вход рабочего тела и выход отработанных газов происходит через отверстия 3 и 19 в торцевых крышках 11 и 12 статора; внутренние ребра 20 ротора 2 выполняют роль нагнетателя рабочего тела, исполняя функции "наддува" и "продувки", охлаждения ротора 2, подогрев рабочего тела.
Согласно проведенных патентно-информационных исследований, сочетания известных и новых признаков предполагаемой полезной модели в Источниках патентной и научно-технической информации не обнаружено, что позволяет отнести признак, к обладающему новизной.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг. 1 - схема четырехтактного роторного двигателя внутреннего сгорания "РОЛАН".
На фиг. 2 - схема роторного двигателя в профиль.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Роторный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания "РОЛАН" включает следующие детали:
1. корпус статора с цилиндрической внутренней полостью
2. полый овалообразный ротор
3. отверстие в торцевой крышке статора
4. отверстие ротора 2 для выпуска отработанных газов через кольцевой коллектор 18
5. отверстие ротора 2 для впуска рабочего тела в рабочие полости
6. затворы, установленные в цилиндрических выемках корпуса 1
7. пружинные устройства
8. свечи зажигания
9. вал ротора
10. валы затворов
11 и 12 торцевые крышки статора
13 и 14 подшипники вала 9 в торцовых крышках статора 15 и 16 подшипники валов 10 в торцевых крышках статора
17. линии контакта "затвор-ротор"
18. кольцевой коллектор
19. отверстие в торцевой крышке 12 статора
20. ребра во внутренней полости ротора 2
Сущность технического решения заключается в том, что роторный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания "РОЛАН" содержит статор, состоящий из корпуса 1 с цилиндрической внутренней полостью и торцевых крышек 11 и 12 (передняя крышка 11 на схеме условно не показана), полого овалообразного ротора 2 с валом 9, вращающимся внутри статора в подшипниках 13 и 14, расположенных в центрах торцевых крышек 11 и 12. По периферии корпуса 1 равнорасположены четыре цилиндрические выемки, соосные с центральной осью корпуса 1, полость которых частично входит в полость корпуса 1. В выемках установлены цилиндрические затворы 6 с валами 10. Концы валов затворов входят в пошипники 15 и 16, установленные в торцевых крышках 11 и 12 статора. Тела затворов 6 сегментарно усечены. Затворы 6 с помощью пружинных устройств 7 прижимаются одним из краев к наружной поверхности ротора 2, создавая линии контакта "затвор-ротор" 17. Затворы 6 при вращении ротора 2 совершают возвратно-вращательные движения, образуя четыре независимых рабочих полости изменяемого объема A, B, C, D. В роторе 2 выполнено отверстие 4 для выпуска отработанных газов через кольцевой коллектор 18 и отверстие 19 в торцевой крышке 12 статора; имеется отверстие 5 для впуска рабочего тела (рабочая смесь). Ребра (радиальные перегородки) 20 во внутренней полости ротора 2, являясь нагнетателем рабочего тела, выполняют функции "наддува" и "продувки", охлаждения ротора 2 и подогрева рабочего тела.
Работает роторный двигатель следующим образом. Рабочая смесь или чистый воздух (при впрыске горючего непосредственно в камеру сгорания), попадая через отверстие 3 в торцевой крышке 11 статора во внутреннюю полость ротора 2, и далее через отверстие 5 ротора 2 в рабочие полости (в схеме -в полость А), подвергается при вращении ротора 2 сжатию, далее, воспламенению от свечи зажигания 8 и совершению "рабочего хода".При дальнейшем вращении ротора 2 выпуск отработанных газов происходит через отверстие 4 ротора 2, далее, кольцевой коллектор 18 и отверстие 19 в торцевой крышке 12 статора.
Полезная модель направлена на упрощение конструкции, повышение надежности и удельной мощности двигателя.
Легкость монтажа и запуск в работу без больших финансовых и трудовых затрат на проектные, монтажные и строительные работы.
Простота в обслуживании, малые габариты, большой моторесурс, который значительно превышает ресурс лучших российских и зарубежных двигателей.