ДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с вращающимися роторами.
Известна роторно-поршневая машина по патенту РФ №2255226, которая имеет корпус с полостью и ротор, в пазах которого размещены пластины, относящиеся к компрессорному узлу, и через разделительную стенку на роторе установлены пластины, относящиеся к двигателю. Горючая смесь поступает в рабочие камеры компрессорного узла через впускное отверстие и в рабочих камерах идет процесс сжатия. После сжатия горючая смесь через канал в стенке поступает в рабочую камеру двигателя, где происходит воспламенение и сгорание. Отработавшие газы удаляются в выхлопной канал. Вращение оси, совпадающей с осью корпуса, происходит за счет взаимодействие пластин с ротором в прорезях ротора. Съем мощности осуществляется с ротора.
Недостатком данной роторно-поршневой машины является низкая надежность, вызванная трением пластин в пазах ротора двигателя. Поскольку в рабочей камере происходит сгорание топлива, температура металла в зоне контакта пластин и ротора высока, что приводит к быстрому износу трущихся поверхностей.
Известен роторно-лопаточный двигатель внутреннего сгорания (патент РФ №2413853). Двигатель состоит из корпуса с полостью, в которой размещен ротор с рабочими лопатками и копир, который установлен в корпусе с эксцентриситетом к оси ротора. Во время работы двигателя рабочие лопатки вращаются вместе с ротором и одновременно совершают радиальные перемещения, прокатываясь роликами по кольцевым дорожкам копира. Имеется связь рабочих лопаток с копиром, которая позволяет контактировать лопаткам с внутренней полостью корпуса только уплотнительными элементами. Сгорание топлива происходит в рабочих камерах, разность давлений в рабочих камерах вызывает вращение ротора.
Недостатком данного роторно-лопаточного двигателя является низкая надежность, вызванная трением пластин в пазах ротора двигателя. Именно воздействие пластин на ротор в пазах вынуждает вращаться ротор двигателя. Поскольку взаимодействие происходит вблизи зоны сгорания топлива, температура лопаток и ротора будет очень высока, что приведет к выходу лопаток из строя.
За прототип принят роторный двигатель (патент на полезную модель РФ №186583). Роторный двигатель состоит из корпуса с полостью, в которую помещен ротор, снабженный радиальными прорезями с размещенными в них направляющими элементами и пластинами, образующими рабочие камеры переменного объема, сообщающиеся с камерой сгорания. Роторный двигатель содержит двигательную часть, компрессорные части и направляющие части, которые разделены между собой стенками и имеют общую пластину. Именно в направляющей части осуществляется силовое взаимодействие между пластинами и ротором, что повышает надежность двигателя.
Недостатком прототипа является то, что подвод воздуха в компрессорные части осуществляется через окна в корпусе, размещенные напротив рабочих камер компрессорных частей. В этом случае при работе двигателя центробежная сила противодействует поступлению воздуха, что ухудшает наполняемость рабочих камер компрессорных частей и снижает мощность двигателя.
Задачей настоящей полезной модели является создание двигателя, обладающего высокой мощностью за счет увеличения наполняемости воздухом рабочих камер компрессорных частей при работе двигателя.
Поставленная задача решается тем, что двигатель, состоит из корпуса, ротора, снабженного радиальными прорезями, с размещенными в них пластинами, образующими рабочие камеры переменного объема, сообщающиеся с камерой сгорания. Содержит также двигательную часть, компрессорные части и направляющие части, в которые помещены направляющие элементы. Также двигательная часть, компрессорные и направляющие части разделены между собой боковыми стенками. Кроме того, боковые стенки компрессорных частей, содержат радиальные каналы, соединяющие окна, выполненные в корпусе двигателя и размещенные напротив боковых стенок, с рабочими камерами компрессорных частей. Причем, каналы в боковых стенках подведены в ту часть пространства рабочих камер компрессорных частей, которая размещена в радиальном направлении, вблизи ротора двигателя.
На Фиг. 1 изображен фрагмент двигателя.
На Фиг. 2 представлена компрессорная часть двигателя.
Двигатель на Фиг. 1 и 2 содержит направляющие части 1, размещенные за пределами компрессорных частей 2 в осевом направлении. Также компрессорные части размещены по краям двигательной части 3 в осевом направлении. Двигательная часть и компрессорная часть содержит рабочие камеры 4, которые образуют пластины 5, размещенные в прорезях ротора 6. (Обозначения для пластин, рабочих камер и ротора для двигательной части и для компрессорных частей одинаковы). Пластины в двигателе выполнены как единое целое. Компрессорные части двигателя отделены от двигательной части и от направляющих частей боковыми стенками 7, в которых выполнены радиальные каналы 8, соединяющие окна в корпусе двигателя с рабочими камерами компрессорных частей. Причем каналы в боковых стенках подведены в ту часть пространства рабочих камер компрессорных частей, которая размещена в радиальном направлении, вблизи ротора двигателя и прилегает к ротору двигателя. Стрелкой В показано поступление воздуха в каналы, выполненные в боковых стенках компрессорных частей двигателя. В окружном направлении канал размещен в зоне, в которой происходит увеличение объема рабочих камер компрессорной части при работе двигателя. Сжатый воздух удаляется через окно 9. Двигатель содержит уплотняющие элементы 10, ротор вращается на подшипниках 11. Направление вращения ротора показано стрелкой А.
При работе двигателя рабочее тело поступает в двигательную часть 3, в рабочие камеры 4 двигательной части, которые образуют пластины 5, размещенные в прорезях ротора 6. В результате давления рабочего тела на пластины происходит вращение ротора. Силовое взаимодействие между пластинами и ротором двигателя осуществляется в направляющих частях 1, которые вынесены за пределы проточных частей, как двигательной части, так и компрессорных частей 2, в осевом направлении, где температура невысока. Воздух в компрессорные части поступает через радиальные каналы 8 выполненные в боковых стенках 7, которыми рабочие камеры компрессорные части отделены от направляющих частей 1 и от двигательной части. Стрелкой В показано направление поступления воздуха в канал, причем воздух поступает в ту часть пространства рабочих камер компрессорных частей, которая размещена в радиальном направлении, вблизи ротора двигателя, то есть прилегает к ротору двигателя. Центробежная сила, возникающая при вращении ротора, отбрасывает воздух в радиальном направлении от ротора двигателя, и давление в этом месте будет ниже, чем в местах более удаленных от центра вращения ротора. Это позволит увеличить наполняемость рабочих камер воздухом и соответственно увеличить мощность двигателя. В окружном направлении канал размещен в зоне, в которой происходит увеличение объема рабочих камер компрессорной части при работе двигателя.