ВОДОРОДНЫЙ РОТАЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С G-ЦИКЛОМ

1. Ротационный двигатель внутреннего сгорания, содержащий статор, имеющий внутреннюю поверхность, ограничивающую искаженную полость овальной формы, включая зону впуска, зону сжатия, зону расширения и зону выхлопа; ротор, выполненный с возможностью вращения в полости и имеющий наружную поверхность, полости сгорания и пазы, расположенные по периферии ротора; выступающие в радиальном направлении лопасти, выполненные с возможностью радиального перемещения и расположенные в указанных пазах, проходящие к внутренней поверхности статора и взаимодействующие с этой поверхностью с формированием выполненных с возможностью вращения камер, внутри которых в полостях сгорания ротора воздушно-топливная смесь сжимается для воспламенения; паровую камеру, проходящую над частью указанной полости овальной формы и содержащую текучую среду для поглощения тепла от воспламенения воздушно-топливной смеси в указанных полостях сгорания ротора и возвращения этого тепла в указанные полости сгорания, когда те вращаются через указанную зону расширения; и активную систему охлаждения для защиты ротационного двигателя от избыточного тепла, содержащую статор, лопасти и систему переноса охлаждения/теплопередачи, расположенную в указанном роторе.
2. Ротационный двигатель по п.1, дополнительно содержащий впускной канал для впуска холодного воздуха в каждую из выполненных с возможностью вращения камер, расположенный до зоны впуска вдоль периферии указанной наружной поверхности статора, и выхлопной канал для выпуска газа сгорания из каждой из выполненных с возможностью вращения камер, расположенный после зоны расширения вдоль периферии указанной внутренней поверхности статора.
3. Ротационный двигатель по п.1, дополнительно содержащий приводной вал, вокруг которого вращается ротор.
4. Ротационный двигатель по п.1, в котором рабочая текучая среда паровой камеры изменяет свое фазовое состояние из жидкости в газ, когда она поглощает тепло во время воспламенения, и из газа в жидкость, когда она возвращает тепло в полости сгорания.
5. Ротационный двигатель по п.1, в котором рабочая текучая среда паровой камеры является жидким щелочным металлом.
6. Ротационный двигатель по п.5, в котором рабочая текучая среда паровой камеры выбрана из группы жидких щелочных металлов, которая включает натрий, калий и серу.
7. Ротационный двигатель по п.1, в котором внутренняя поверхность статора по существу ровная, при этом лопасти с возможностью скольжения взаимодействуют с внутренней поверхностью статора, когда ротор вращается внутри статора.
8. Ротационный двигатель по п.1, в котором лопасти содержат первую группу чередующихся скользящих лопастей и вторую группу чередующихся скользящих лопастей, причем каждая лопасть имеет по существу плоскую и удлиненную полуовальную форму, наружный периметр и две лицевых поверхности.
9. Ротационный двигатель по п.1, дополнительно содержащий уплотнения, выполненные между каждой из лопастей и внутренней поверхностью статора.
10. Ротационный двигатель по п.1, дополнительно содержащий систему ремня лопасти для уменьшения центробежных сил, действующих на лопасти, благодаря чему износ уплотнений между лопастями и внутренней поверхностью статора снижается.
11. Ротационный двигатель по п.10, в котором система ремня лопасти содержит первый и второй наборы ремней для содействия радиальному перемещению лопастей, чтобы приспособиться к изменениям в расстоянии между периферией наружной поверхности ротора и периферией внутренней поверхности статора.
12. Ротационный двигатель по п.10, в котором система ремня лопасти содержит первые сегменты ремня лопасти, связывающие первую группу чередующихся скользящих лопастей; вторые сегменты ремня лопасти, связывающие вторую группу чередующихся скользящих лопастей; первую арочную пластину ремня лопасти, по которой скользят указанные первые сегменты ремней лопасти; и вторую арочную пластину ремня лопасти, по которой скользят указанные вторые сегменты ремней лопасти.
13. Ротационный двигатель по п.12, дополнительно содержащий выступающие стержни лопасти, прикрепляющие сегменты ремня лопасти к скользящим лопастям.
14. Ротационный двигатель по п.12, дополнительно содержащий первую пружину для оказания давления на первую арочную пластину ремня лопасти, чтобы динамически принудить первую арочную пластину ремня лопасти перемещаться внутрь, и вторую пружину для оказания давления на вторую арочную пластину ремня лопасти, чтобы динамически принудить вторую арочную пластину ремня лопасти перемещаться внутрь.
15. Ротационный двигатель по п.12, в котором первая арочная пластина ремня лопасти и вторая арочная пластина ремня лопасти по меньшей мере частично покрыты приподнятыми закругленными гребнями и почти безфрикционным покрытием.
16. Ротационный двигатель по п.15, в котором приподнятые закругленные гребни выступают на ширину первой арочной пластины ремня лопасти и второй арочной пластины ремня лопасти, и в котором почти безфрикционное покрытие является покрытием наподобие твердой смазки.
17. Ротационный двигатель по п.13, в котором сегменты ремня лопасти содержат центральные сегменты ремня лопасти и боковые сегменты ремня лопасти.
18. Ротационный двигатель по п.12, в котором первая арочная пластина ремня лопасти содержит первую центральную арочную пластину ремня лопасти и по меньшей мере одну первую боковую арочную пластину ремня лопасти, и в котором вторая арочная пластина ремня лопасти содержит вторую центральную арочную пластину ремня лопасти и по меньшей мере одну вторую боковую арочную пластину ремня лопасти.
19. Ротационный двигатель по п.12, дополнительно содержащий: шпиндели, поперечно совмещенные с сегментами ремня лопасти; пустотелые сегментированные подшипники качения, помещенные на шпиндели с обеспечением свободного вращения указанных подшипников вокруг указанных шпинделей и контакта с указанными сегментами ремня лопасти; первые шпиндельные пружины, прикрепленные к первой арочной пластине ремня лопасти; и вторые шпиндельные пружины, прикрепленные ко второй арочной пластине ремня лопасти, при этом указанные первые и вторые шпиндельные пружины параллельно совмещены с указанными сегментами ремня лопасти и поддерживают указанные шпиндели.
20. Ротационный двигатель по п.19, в котором первые шпиндельные пружины приварены точечной сваркой к первой арочной пластине ремня лопасти, а вторые шпиндельные пружины приварены точечной сваркой ко второй арочной пластине ремня лопасти.
21. Ротационный двигатель по п.12, дополнительно содержащий соединения, распределенные по сегментам ремня лопасти.
22. Ротационный двигатель по п.21, в котором соединение представляет собой штифтовое соединение.
23. Ротационный двигатель по п.21, в котором соединение представляет собой шарнирное соединение.
24. Ротационный двигатель по п.13, в котором сегменты ремня лопасти содержат центральные сегменты ремня лопасти с двумя торцами и боковые сегменты ремня лопасти с двумя торцами, причем система ремня лопасти дополнительно содержит центральные стержни коромысла, прикрепленные к выступающим стержням лопасти; первые пазы стержня ремня лопасти, вырезанные в первой арочной пластине ремня лопасти, причем каждый из указанных первых пазов стержня ремня лопасти совмещен с другим из указанных выступающих стержней лопасти; вторые пазы стержня ремня лопасти, вырезанные во второй арочной пластине ремня лопасти, причем каждый из указанных вторых пазов стержня ремня лопасти совмещен с другим из указанных выступающих стержней лопасти; центральные стержни ремня лопасти, причем два из указанных центральных стержней ремня лопасти прикреплены к каждому одному из указанных центральных стержней коромысла; боковые стержни ремня лопасти, причем две пары из указанных боковых стержней ремня лопасти прикреплены к каждому одному из указанных центральных стержней коромысла; металлические втулки качения, покрывающие указанные центральные стержни ремня лопасти и указанные боковые стержни ремня лопасти, причем каждый торец каждого одного из указанных центральных сегментов ремня лопасти подвешен над другой одной из указанных металлических втулок качения, покрывающих указанные центральные стержни ремня лопасти, при этом каждый указанный торец каждого из указанных боковых сегментов ремня лопасти стороны подвешен над другой одной из указанных металлических втулок качения, покрывающих указанные боковые стержни ремня лопасти; и термоизолирующие полоски, прикрепленные к скользящим лопастям системы ремня лопасти и термоизолирующие их.
25. Ротационный двигатель по п.11, дополнительно содержащий ряд наружных ремней, расположенных с обеих сторон первого и второго набора ремней, причем указанный ряд наружных ремней, «едущих» на небольших арочных опорах на торцах арочных опорных стержней ремня, соединяет вместе указанный первый и второй набор ремней, при этом указанный ряд наружных ремней помогает указанному первому и второму наборам ремней соответствовать профилю поверхности статора.
26. Ротационный двигатель по п.1, в котором расстояние от периферии наружной поверхности ротора до периферии внутренней поверхности статора изменяется по мере вращения ротора через зону впуска, зону сжатия, зону расширения, и зону выхлопа, и в котором радиально выступающие лопасти перемещаются радиально, чтобы приспособиться к изменениям в расстоянии и, тем самым, продолжить с возможностью скольжения взаимодействовать с внутренней поверхностью статора по мере вращения ротора.
27. Ротационный двигатель по п.1, дополнительно содержащий систему сброса давления, соединенную с паровой камерой.
28. Ротационный двигатель по п.1 в котором воздушно-топливная смесь содержит водород, воду и воздух.
29. Ротационный двигатель по п.1, дополнительно содержащий первый инжектор воды для инжекции в каждую из выполненных с возможностью вращения камер некоторого количества воды, которое изменяется с целью управления степенью сжатия ротационного двигателя; топливный инжектор для инжекции в каждую из полостей сгорания топлива для воспламенения в полостях; второй инжектор воды для инжекции в каждую из выполненных с возможностью вращения камер второго количества воды, чтобы частично погасить в каждой из выполненных с возможностью вращения камер газ, получающийся от воспламенения топлива в полости сгорания ротора, расположенной в выполненной с возможностью вращения камере, для уменьшения температуры газа в камере; и третий инжектор воды для инжекции в каждую из выполненных с возможностью вращения камер третьего количества воды для охлаждения ротора, лопастей, и уплотнений, составляющих выполненную с возможностью вращения камеру, в ответ на перенос тепла к выполненной с возможностью вращения камере из паровой камере, лежащей над зоной расширения.
30. Ротационный двигатель по п.1, дополнительно содержащий уплотнения для герметизации каждой из выполненных с возможностью вращения камер, причем уплотнения содержат первые и вторые уплотнения, расположенные в осевом направлении вдоль первой и второй боковых сторон ротора, причем указанные осевые уплотнения изогнуты, чтобы соответствовать круговому профилю наружной поверхности ротора; осевые уплотнения, выполненные в виде сегментов, состоящих из центральной части и двух торцевых частей; причем центральная часть указанного осевого уплотнения имеет наклонный утолщенный выступ вдоль обоих торцов, который сопрягается с наклонным углублением в форме канавки осевых сегментов торцевого уплотнения; центральную часть осевого уплотнения и торцевые сегменты, каждые из которых имеет верхнюю поверхность, которая скошена так, что давление газа в камере смещает осевое уплотнение к внутренней поверхности статора; наружную поверхность уплотнения каждого центрального осевого уплотнения и торцевых сегментов, имеющая канавку, вырезанную по всей длине осевого уплотнения, создавая, тем самым, углубление для полоски осевого уплотнения; и рифленую пружину, расположенную позади указанного центрального сегмента осевого уплотнения также для смещения наружу осевых уплотнений, посредством чего, когда указанный центральный сегмент осевого уплотнения принудительно смещается наружу газовым давлением и рифленой пружиной, указанный центральный сегмент осевого уплотнения также принудительно смещает наружу торцевые сегменты осевого уплотнения для герметизации вдоль внутренней поверхности статора и вдоль нижнего сегмента уплотнений лопасти, расположенных над ротором.
31. Ротационный двигатель по п.30, дополнительно содержащий лицевые уплотнения лопасти, обеспечивающие постоянную герметизацию в по существу удлиненной полуовальной кольцевой области между как передней, так и задней поверхностью одной из лопастей и непосредственно ближайшей к области наружной поверхности ротора; и уплотнения лопасти, обеспечивающие постоянную герметизацию между наружным периметром одной из лопастей и внутренней поверхностью статора.
32. Ротационный двигатель по п.31, в котором каждая из лопастей имеет искривленную поверхность уплотнения лопасти и который дополнительно содержит каналы подшипника качения, заделанные между уплотнениями лопасти и между каждым из уплотнений лопасти и соответствующей лопастью; подшипники качения, расположенные в указанных каналах подшипника качения, причем каждое из уплотнений лопасти имеет наклонные наружные боковые стороны для газа, смещающего уплотнение лопасти, посредством чего уплотнение лопасти динамически принудительно смещается к внутренней поверхности статора во время работы ротационного двигателя; и газовые проходы, пронизывающие уплотнения лопасти, причем площадь каждого указанного газового прохода увеличивается, когда газовый проход динамически выступает наружу и радиально принудительно смещается к внутренней поверхности статора во время работы ротационного двигателя.
33. Ротационный двигатель по п.32, в котором каждая из лопастей имеет по существу плоскую и удлиненную полуовальную форму, наружный периметр и две лицевых поверхности, и в котором наружный периметр каждой лопасти содержит канавку лопасти, проходящую по центру всей длины наружного периметра; два опорных гребня, проходящих по всей длине наружного периметра, причем указанная канавка лопасти ограничена указанными опорными гребнями, а указанные опорные гребни радиально выступают за указанные канавки лопасти; и два опорных выступа, проходящие по всей длине наружного периметра, причем указанные опорные выступы ограничены опорными выступами и выступают радиально на большее расстояние, чем указанные канавки лопасти, но меньше, чем указанные опорные гребни.
34. Ротационный двигатель по п.33, в котором боковые газовые проходы образуют открытые каналы из камер к опорным гребням.
35. Ротационный двигатель по п.31, в котором каждое из уплотнений лопасти разделено двумя границами на верхний центральный сегмент и два боковых нижних сегмента, выполненные с возможностью выдвижения по оси.
36. Ротационный двигатель по п.35, в котором два боковых нижних сегмента смещены в осевом направлении с обеспечением принудительного смещения к внутренней поверхности статора, и радиально смещены с обеспечением принудительного смещения к верхнему центральному сегменту.
37. Ротационный двигатель по п.35, в котором каждая граница состоит из по меньшей мере одного скользящего утолщения трапецевидной формы и соединения в виде канавки.
38. Ротационный двигатель по п.1, в котором каждая из лопастей имеет по существу плоскую и удлиненную полуовальную форму, наружный периметр, и две лицевых поверхности, причем ротационный двигатель дополнительно содержит систему подшипника для облегчения радиального перемещения каждой из лопастей, а система подшипника содержит каналы подшипника качения, вделанные в каждой указанной лицевой поверхности лопасти, при этом указанные каналы подшипника качения имеют осевую ориентацию, и подшипники качения, расположенные в указанных каналах подшипника качения.
39. Ротационный двигатель по п.38, в котором система подшипника дополнительно содержит пластины лопасти ротора, причем каждая указанная пластина прикреплена к одной из двух сторон каждого паза в роторе, в котором расположены лопасти, при этом каждая указанная пластина лопасти ротора по меньшей мере частично покрыта ромбовидными гребнями или зигзагообразными гребнями, и в котором каждая лицевая поверхность всех лопастей по меньшей мере частично покрыта ромбовидными гребнями или зигзагообразными гребнями, при этом указанные гребни покрыты сверху покрытием, создающим тепловой барьер, и оксидной смазкой.
40. Ротационный двигатель по п.39, в котором система подшипника дополнительно содержит ориентированные в осевом направлении центральные шпиндели, пустотелые сегментированные подшипники качения, помещенные на указанные центральные шпиндели с обеспечением свободного вращения указанных подшипников вокруг указанных шпинделей, и радиально ориентированные опорные пружины подшипника качения, прикрепленные к каждой пластине лопасти ротора, причем указанные центральные шпиндели прикреплены к указанным опорным пружинам подшипника качения.
41. Ротационный двигатель по п.8, дополнительно содержащий систему ремня лопасти, содержащую наружный ремень лопасти, прикрепленный к первой группе чередующихся скользящих лопастей, и внутренний ремень лопасти, прикрепленный ко второй группе чередующихся скользящих лопастей.
42. Ротационный двигатель по п.41, в котором и наружный ремень лопасти, и внутренний ремень лопасти имеют изгибы, и в котором система ремня лопасти дополнительно содержит подшипники качения, касающиеся изгибов.
43. Ротационный двигатель по п.41, в котором система ремня лопасти дополнительно содержит штыри ремня лопасти, прикрепляющие наружный ремень лопасти к первой группе чередующихся скользящих лопастей и прикрепляющие внутренний ремень лопасти ко второй группе чередующихся скользящих лопастей.
44. Ротационный двигатель по п.41, в котором каждый наружный ремень лопасти и каждый внутренний ремень лопасти выполнен из волокон, имеющих высокую прочность на растяжение и соединенных штырями и связками.
45. Ротационный двигатель по п.1, дополнительно содержащий систему теплопередачи ротора, содержащую паровые камеры ротора, распределенные в роторе между пазами лопасти; внутреннюю рабочую текучую среду паровой камеры ротора - воду, находящуюся в указанных паровых камерах ротора; паровые камеры ротора, проходящие радиально и изгибающиеся в роторе, чтобы соответствовать профилю наружной поверхности ротора, причем каждая указанная паровая камера ротора содержит внутреннюю зону испарителя, расположенную в центре под наружной поверхностью ротора и двумя внутренними осевыми конденсирующими торцами; мелкоячеистые капиллярные сетки, расположенные по всей части указанного испарителя указанной паровой камеры ротора; крупноячеистые капиллярные сетки, расположенные как по всем обоим частям конденсора, так и на границе с мелкоячеистой капиллярной сеткой в указанных паровых камерах ротора; наружные промежуточные капиллярные сетки, расположенные вдоль внутренней поверхности периметра указанной паровой камеры ротора, контактирующие как с мелкоячеистой капиллярной сеткой указанного испарителя, так и с крупноячеистой капиллярной сеткой конденсора; гребни, расположенные вдоль внутренней крышки указанной паровой камеры ротора напротив поверхности, расположенной под наружной поверхностью сгорания, ориентированные в ряды, проходящие в осевом направлении через указанную паровую камеру ротора; пустоты паровой камеры ротора, расположенные между указанными гребнями паровой камеры ротора; капиллярные трубы замерзания, которые проходят радиально через указанную паровую камеру ротора и пронизывают мелкоячеистую капиллярную сетку указанного испарителя и наружную капиллярную сетку; капиллярные трубы замерзания, которые проходят в осевом направлении через указанную паровую камеру ротора от одной стороны конденсора до другой его стороны, пронизывая крупноячеистую капиллярную сетку указанного конденсора, мелкоячеистую капиллярную сетку указанного испарителя и наружную сетку; и наружные конденсоры паровой камеры ротора, которые переносят тепло от указанных внутренних конденсоров указанной паровой камеры ротора к охлаждающей воде активной системы охлаждения.
46. Ротационный двигатель по п.41, в котором внутренняя рабочая текучая среда паровой камеры ротора содержит воду.
47. Ротационный двигатель по п.1, дополнительно содержащий систему теплопередачи статора для защиты ротационного двигателя от избыточного тепла.
48. Ротационный двигатель по п.47, дополнительно содержащий впускной канал и выхлопной канал, причем система теплопередачи статора дополнительно содержит систему охлаждающей жидкости статора, которая содержит трубку охлаждающей жидкости статора, входящую в ротационный двигатель около впускного канала, изгибающуюся около впускного канала, проходящую по кругу вокруг приводного вала, а затем выходящую из ротационного двигателя около выхлопного канала; охлаждающую жидкость статора, находящуюся в указанной трубке охлаждающей жидкости кожуха; контролирующее средство температуры охлаждающей жидкости кожуха; и средство регулирования потока охлаждающей жидкости кожуха.
49. Ротационный двигатель по п.48, в котором охлаждающая жидкость кожуха содержит воду.
50. Ротационный двигатель по п.3, который дополнительно содержит впускной канал и выхлопной канал и в котором паровая камера представляет собой систему камеры паров натрия для обеспечения изотермичности зон сгорания и расширения ротационного двигателя, причем указанная система камеры паров натрия проходит вдоль существенной части периметра статора по существу напротив указанных впускного канала и выхлопного канала.
51. Ротационный двигатель по п.50, в котором камера паров натрия содержит текучую среду - натрий, заключенный внутри камеры паров натрия статора; слой мелкоячеистой капиллярной сетки в зоне испарителя камеры паров натрия статора, причем указанный слой мелкоячеистой капиллярной сетки расположен в направлении к зонам зажигания и сгорания двигателя; слой крупноячеистой капиллярной сетки в зоне конденсора камеры паров натрия статора, причем указанный слой крупноячеистой капиллярной сетки расположен в направлении к концу зоны расширения двигателя; слой промежуточной капиллярной сетки, расположенный между указанными слоями мелкоячеистой капиллярной сетки и слоями крупноячеистой капиллярной сетки камеры паров натрия статора, причем указанный слой промежуточной капиллярной сетки расположен в середине зоны расширения двигателя; и промежуточную капиллярную сетку, облицовывающую весь периметр камеры паров натрия статора и охватывающую указанные мелкоячеистые, промежуточные и крупноячеистые капиллярные сетки.
52. Ротационный двигатель по п.51, дополнительно содержащий наружную крышку камеры паров натрия статора, причем указанная наружная крышка содержит параллельные сегментированные выступающие гребни, покрывающие внутреннюю поверхность указанной крышки и проходящие на всю длину камеры паров натрия статора; пустоты, расположенные в камере паров натрия статора между указанными выступающими гребнями, покрывающими указанную внутреннюю поверхность указанной наружной крышки; и покрытие, создающее тепловой барьер, покрывающее указанную внутреннюю поверхность указанной наружной крышки.
53. Ротационный двигатель по п.50, дополнительно содержащий наружную камеру водяного пара статора, расположенную под углом относительно приводного вала внутри статора, причем указанная камера водяного пара статора содержит: текучую среду - воду, содержащуюся внутри камеры водяного пара статора; мелкоячеистую капиллярную сетку, облицовывающий периметр указанной камеры водяного пара статора; слой мелкоячеистой капиллярной сетки внутри указанной камеры водяного пара статора; и слой крупноячеистой капиллярной сетки внутри указанной камеры водяного пара статора; причем указанная камера водяного пара статора расположена между камерой паров натрия статора и водным каналом активной системы охлаждения статора.
54. Ротационный двигатель по п.30, в котором ротор имеет восемь пазов для лопасти, средство уплотнения имеет шестнадцать лицевых уплотнений для лопасти и восемь уплотнений для лопасти.
55. Ротационный двигатель по п.1, в котором воздушно-топливная смесь воспламеняется по меньшей мере одной свечой зажигания.
56. Ротационный двигатель по п.1, в котором воздушно-топливная смесь воспламеняется путем самовоспламенения.
57. Ротационный двигатель по п.1, дополнительно содержащий инжектор для непосредственной инжекции водорода в полости сгорания ротора.
58. Ротационный двигатель по п.2, дополнительно содержащий активную систему охлаждения для кондесации, фильтрации и повторной циркуляции воды, содержащейся в выхлопном газе.
59. Ротационный двигатель внутреннего сгорания, содержащий статор, содержащий внутреннюю поверхность, ограничивающую искаженную полость овальной формы, включая по меньшей мере зону сжатия и зону расширения; ротор, выполненный с возможностью вращения внутри полости и имеющий наружную поверхность, полости сгорания и пазы, расположенные по периферии указанного ротора; лопасти, выполненные с возможностью радиального перемещения, расположенные внутри указанных пазов, выступающие к указанной внутренней поверхности статора и взаимодействующие с ней с возможностью скольжения с формированием камер, которые выполнены с возможностью вращения и внутри которых воздушно-топливная смесь сжимается для воспламенения в указанных полостях сгорания ротора; и паровую камеру, расположенную над частью указанной полости овальной формы и содержащую текучую среду для поглощения тепла от воспламенения воздушно-топливной смеси в указанных полостях сгорания ротора, и возвращающую тепло в полости сгорания, когда они вращаются мимо зоны расширения.
60. Ротационный двигатель по п.59, дополнительно содержащий впускной канал для впуска холодного воздуха в каждую из камер, выполненных с возможностью вращения, и выхлопной канал для выхлопа газа сгорания из каждой из камер, выполненных с возможностью вращения.
61. Ротационный двигатель по п.59, дополнительно содержащий систему ремня лопасти для содействия радиальному перемещению лопастей, чтобы приспособиться к изменениям в расстоянии между периферией наружной поверхности ротора и периферией внутренней поверхность статора.
62. Ротационный двигатель по п.59, в котором расстояние от периферии наружной поверхности ротора до периферии внутренней поверхности статора изменяется, когда ротор вращается внутри двигателя, и в котором лопасти, выполненные с возможностью радиального перемещения, перемещаются радиально, чтобы во время вращения ротора приспособиться к изменениям указанного расстояния и, тем самым, продолжать взаимодействовать с возможностью скольжения с внутренней поверхностью статора.
63. Ротационный двигатель по п.59 в котором воздушно-топливная смесь содержит водород, воду и воздух.
64. Ротационный двигатель по п.59, дополнительно содержащий первый инжектор воды для инжекции в каждую из камер, выполненных с возможностью вращения, некоторого количества воды, которое изменяется с целью управления степенью сжатия ротационного двигателя; инжектор топлива для инжекции водорода в каждую из полостей сгорания, который является частью топлива, воспламеняющегося в указанных полостях; второй инжектор воды для инжекции в каждую из камер, выполненных с возможностью вращения, второго количества воды, чтобы частично погасить в каждой из камер, выполненных с возможностью вращения, газ, получающийся при воспламенении топлива в полости сгорания ротора, расположенной внутри камеры, выполненной с возможностью вращения для уменьшения температуры газа в камере; и третий инжектор воды для инжекции в каждую из камер, выполненных с возможностью вращения, третьего количества воды для охлаждения ротора, лопастей, и уплотнений, образующих выполненную с возможностью вращения камеру, в ответ на перенос тепла к камере, выполненной с возможностью вращения из паровой камеры, расположенной над зоной расширения.
65. Ротационный двигатель по п.59, дополнительно содержащий уплотнения для герметизации каждой из камер, выполненных с возможностью вращения, причем указанные уплотнения содержат первые и вторые уплотнения, расположенные в осевом направлении вдоль первой и второй боковых сторон ротора, изогнутые осевые уплотнения для соответствия круговому профилю наружной поверхности ротора; уплотнения лицевой поверхности лопасти для обеспечения постоянной герметичности в по существу удлиненной полуовальной кольцевой области между как передней, так и задней поверхностями одной из лопастей и областью, непосредственно смежной с областью наружной поверхности ротора; и уплотнения лопасти для обеспечения постоянной герметичности между наружным периметром одной из лопастей и внутренней поверхностью статора.
66. Ротационный двигатель по п.59, дополнительно содержащий систему подшипника для облегчения радиального перемещения каждой из лопастей.
67. Ротационный двигатель по п.59, дополнительно содержащий систему теплопередачи статора для защиты ротационного двигателя от избыточного тепла.
68. Ротационный двигатель по п.59, дополнительно содержащий систему теплопередачи ротора для защиты ротационного двигателя от избыточного тепла.
69. Ротационный двигатель по п.59, в котором лопасти состоят из восьми лопастей.
70. Ротационный двигатель по п.59, в котором количество лопастей выбрано из группы, состоящей из шести лопастей, восьми лопастей, девяти лопастей или двенадцати лопастей.
71. Ротационный двигатель по п.59, в котором количество выполненных с возможностью вращения камер выбрано из группы, состоящей из шести камер, восьми камер, девяти камер или двенадцати камер.
72. Ротационный двигатель по п.59, в котором количество полостей сгорания ротора выбрано из группы, состоящей из шести полостей сгорания ротора, восьми полостей сгорания ротора, девяти полостей сгорания ротора или двенадцати полостей сгорания ротора.
73. Ротационный двигатель внутреннего сгорания, содержащий статор кожуха, имеющий внутреннюю поверхность, ограничивающую искаженную полость овальной формы, содержащий по меньшей мере зону сжатия и зону расширения; ротор, выполненный с возможностью вращения внутри указанной полости, имеющий наружную поверхность, содержащий полости сгорания и пазы, расположенные по периферии ротора; радиального выступающие лопасти, выполненные с возможностью радиального перемещения, расположенные внутри пазов, выдвигающиеся к указанной внутренней поверхностью статора и с возможностью скольжения взаимодействующие с ней с формированием камер, которые выполнены с возможностью вращения и внутри которых воздушно-топливная смесь сжимается для воспламенения в указанных полостях сгорания ротора; и паровую камеру, расположенную над частью указанной полости овальной формы и содержащую текучую среду для поглощения тепла от воспламенения воздушно-топливной смеси в указанных полостях сгорания ротора и возвращения тепла к указанным полостям сгорания, когда они поворачиваются за зону расширения.
74. Ротационный двигатель по п.1, в котором указанные зоны сгорания и расширения больше, чем указанные зоны впуска и сжатия, благодаря чему газы сгорания могут расширяться и выполнять максимальную работу до тех пор, пока давление внутри указанной камеры сгорания ротационного двигателя не сравняется с потерями на трение вращения.
75. Ротационный двигатель по п.29, в котором используется теплопередача паров натрия, возвращение тепла посредством активной водной системы охлаждения, покрытие, создающее тепловой барьер, инжекцию воды, и более длительный такт расширения, чтобы добиться более высокой термодинамической эффективности КПД.
76. Ротационный двигатель по п.9, в котором каждое из указанных уплотнений между лопастями и внутренней поверхностью статора содержит тупой кончик, который является небольшим, профильным, закругленным кончиком, который может ровно перемещаться по внутренней поверхности статора.
77. Ротационный двигатель по п.1, который содержит кожух, почти безфрикционные твердые смазки, покрытие, создающее тепловой барьер, стойкое к тепловым напряжениям и деформациям, системы паровых камер, и активную водную систему охлаждения для переноса избыточного тепла для обеспечения изотермичности наружного кожуха двигателя.
78. Ротационный двигатель по п.1, который содержит кожух, изготовленный из высокотемпературных сплавов и покрытый толстым теплоизолирующим слоем, чтобы свести к минимуму потерю тепла и уменьшить шум двигателя.
79. Ротационный двигатель по п.9, в котором внутренняя поверхность статора имеет геометрию, минимизирующую деформации лопасти и уплотнения во время работы двигателя.
80. Ротационный двигатель по п.2, дополнительно содержащий уплотнения между каждой лопастью и внутренней поверхностью статора, причем каждый из впускных и выхлопных каналов представляет собой отверстие, которое оборачивается вокруг вместе с внутренней поверхностью статора, при этом каждый канал разделен на две половины с двумя половинами ротационного двигателя, и каждая половина содержит опорное ребро, проходящее через середину каждой половины канала и слегка наклонено в отверстии канала, чтобы для предотвращения деформации поддерживать указанные лопасти и уплотнения, когда они проходят мимо указанных отверстий канала.
81. Ротационный двигатель по п.10, в котором каждая лопасть содержит систему стержня коромысла ремня лопасти для обеспечения перескакивания указанной лопасти, когда она перемещается относительно внутренней поверхности статора для обеспечения увеличенной герметизации его соответствующих выполненных с возможностью вращения камер относительно внутренней поверхности статора.
82. Ротационный двигатель по п.81, в котором система стержня коромысла ремня лопасти представляет собой одинарную систему стержня коромысла ремня для одинарного центрального ремня лопасти системы ремня лопасти.
83. Ротационный двигатель по п.81, в котором система стержня коромысла ремня лопасти представляет собой двойную систему стержня коромысла ремня для двух наружных ремней лопасти системы ремня лопасти.
84. Ротационный двигатель по п.10, дополнительно содержащий систему регулирования натяжения ремня лопасти для регулирования натяжения одинарного ремня лопасти или двойного ремня лопасти, используемых в системе ремня лопасти.
85. Ротационный двигатель внутреннего сгорания, содержащий статор, имеющий внутреннюю поверхность, ограничивающую искаженную полость овальной формы, содержащий зону впуска, зону сжатия, зону расширения и зону выхлопа; ротор, выполненный с возможностью вращения внутри полости, имеющий наружную поверхность, полости сгорания и пазы, расположенные вдоль периферии ротора; приводной вал, вокруг которого вращается указанный ротор; радиально выступающие и выполненные с возможностью перемещения лопасти, расположенные внутри указанных пазов, выдвигающиеся к указанной внутренней поверхности статора и взаимодействующие с этой поверхностью с формированием камер, которые выполнены с возможностью вращения и внутри которых воздушно-топливная смесь, содержащая водород, сжимается для воспламенения в указанных полостях сгорания ротора; паровую камеру, расположенную над частью полости овальной формы и содержащую текучую среду для поглощения тепла от воспламенения воздушно-топливной смеси в полостях сгорания ротора и возвращения тепла в полости сгорания, когда те вращаются мимо зоны расширения; впускной канал для впуска холодного воздуха в каждую из выполненных с возможностью вращения камер, причем указанный впускной канал предшествует зоне впуска вдоль периферии наружной поверхности статора; выхлопной канал для выпуска газа сгорания из каждой из выполненных с возможностью вращения камер, причем указанный выхлопной канал следует после зоны расширения вдоль периферии внутренней поверхности статора; систему ремня лопасти для уменьшения центробежных сил, действующих на лопасти, посредством чего уменьшается износ уплотнений между лопастями и внутренней поверхностью статора; уплотнения для герметизации каждой из указанных выполненных с возможностью вращения камер; систему охлаждения/теплопередачи камеры водяного пара для регулирования температуры ротора; активную водную систему охлаждения/теплопередачи для захвата тепла от наружного кожуха ротационного двигателя и от внутренней части кожуха двигателя от такта сжатия, от зоны подшипника приводного вала, и от ротора и лопастей, и возвращения захваченного тепла для повторного использования в цикле двигателя; первый инжектор воды для инжекции в каждую из выполненных с возможностью вращения камер некоторого количество воды, которое изменяется с целью управления степенью сжатия ротационного двигателя; топливный инжектор для инжекции в каждую из полостей сгорания топлива, воспламененного в полостях; второй инжектор воды для инжекции в каждую из выполненных с возможностью вращения камер второго количества воды, чтобы частично погасить в каждой из этих камер газ, получающийся от воспламенения топлива в полости сгорания ротора, расположенной внутри выполненной с возможностью вращения камере для уменьшения температуры газа в указанной камере; и третий инжектор воды для инжекции в каждую из выполненных с возможностью вращения камер третьего количества воды для охлаждения ротора, лопастей и уплотнений, составляющих выполненную с возможностью вращения камеру, в ответ на тепло, перенесенное в эту камеру из паровой камеры, расположенной над зоной расширения.
86. Ротационный двигатель по п.2, дополнительно содержащий турбину турбонаддува переменной геометрии, которая приводит в действие компрессор впуска, который нагнетает воздух, принятый впускным каналом.
87. Ротационный двигатель по п.1, в котором паровая камера лежит над зонами сгорания и расширения, так что паровая камера лежит над первыми полостями сгорания ротора, в которых происходит воспламенение топлива, и вторыми полостями сгорания ротора, в которые паровая камера возвращает тепло, поглощенное от воспламенения в указанных первых полостях сгорания ротора.
88. Ротационный двигатель по п.1, в котором тепло, поглощенное паровой камерой, воспламеняет воздушно-топливную смесь в первых полостях сгорания ротора, вращающихся через зону сгорания, поглощает тепло от сгорания, образующееся от воспламенения воздушно-топливной смеси в указанных первых полостях сгорания ротора, и переносит тепло обратно во вторые полости сгорания ротора, вращающихся через зону расширения.
89. Ротационный двигатель по п.29, в котором охлаждение выполненной с возможностью вращения камеры посредством воды, инжектированной третьим инжектором воды, охлаждает поверхность камеры при подготовке к следующему циклу впуска.
90. Ротационный двигатель по п.29, в котором количество воды, инжектированной первым инжектором воды, приводит к эффективной степени сжатия, при которой может произойти автовоспламенение.
91. Ротационный двигатель по п.1, в котором внутренняя поверхность статора покрыта покрытием из перовскита, создающим тепловой барьер, чтобы защитить статор от постоянного воспламенения сгорания и уменьшения передачи теплоты сгорания из статора.
92. Ротационный двигатель по п.28, в котором воздушно-топливная смесь стратифицирована со смесью водорода и воздуха в его передней половине и инжектированной воды в его задней половине, посредством чего смесь водорода и воздуха легко воспламеняется.
93. Ротационный двигатель по п.29, в котором охлаждение сегментов ротора, лопастей и уплотнений, составляющих выполненные с возможностью вращения камеры, приводит к центробежным силам, вызванным вращающимся внутри полости ротором, вынуждает более холодные и тяжелые капельки воды прижиматься к внутренней поверхности статора, чтобы, таким образом, поглотить тепло из паровой камеры и ускорить теплопередачу от паровой камеры обратно в выполненную с возможностью вращения камеру для поддержания высокое давление пара и среднего эффективного давления внутри выполненной с возможностью вращения камеры для выполнения работы.
94. Ротационный двигатель по п.1, в котором в паровой камере в качестве текучей среды для поглощения тепла от воспламенения используется натрий, и в котором жидкий натрий изменяет фазовое состояние в зоне испарителя паровой камеры, в газообразный натрий, когда он поглощает тепло из зоны сгорания, перемещается на звуковой скорости вдоль паровой камеры к зоне кондесора паровой камеры, где натриевый газ переносит тепло обратно во вращающиеся полости сгорания ротора вдоль зоны расширения и изменяет свое фазовое состояние в жидкий натрий в зоне конденсора.
95. Ротационный двигатель по п.94, в котором камера паров натрия дополнительно содержит капиллярные сетки, которые обеспечивают капиллярную активность, чтобы равномерно провести по капилляру жидкий натрий от зоны конденсора к зоне испарителя камеры паров натрия, где жидкий натрий способен поглотить дополнительное тепло из горячей зоны сгорания.
96. Ротационный двигатель по п.1, в котором активная водная система охлаждения и паровая камера обмениваются теплом, обеспечивая, тем самым, непрерывный перенос большей части тепла, произведенного сгоранием воздушно-топливной смеси в ротационном двигателе, обратно через ротационный двигатель, чтобы обеспечить положительную выгоду работы эксергии.
97. Ротационный двигатель по п.1, в котором наружная поверхность ротора покрыта покрытием, создающим тепловой барьер, для защиты ротора от повреждения от теплоты сгорания и свести к минимуму поверхностную теплопередачу в ротор.
98. Ротационный двигатель по п.97, в котором ротор дополнительно содержит камеру водяного пара, расположенную под наружной поверхностью ротора, причем указанная камера водяного пара поглощает тепло от сгорания, которое проходит через покрытие ротора, создающее тепловой барьер.
99. Ротационный двигатель по п.98, в котором камера водяного пара ротора является зоной испарителя, в которой текучая среда - вода поглощает тепло, проходящее через покрытие, создающее тепловой барьер, и, тем самым, изменяет свое фазовое состояние из жидкости в газ и переносит поглощенное тепло в конденсоры, расположенные по обеим сторонам ротора.
100. Ротационный двигатель по п.99, в котором активная водная система охлаждения распыляет воду через конденсоры ротора во время вращения ротора, чтобы поглотить тепло конденсора, в результате чего вода в паровой камере ротора охлаждается и изменяет свое фазовое состояние из газа в жидкость, а затем повторно циркулирует обратно к зоне испарителя посредством больших G центробежных сил.
101. Ротационный двигатель по п.98, в котором камера водяного пара ротора помогает обеспечивать изотермичное распределение тепла по всей наружной поверхности ротора.
102. Ротационный двигатель по п.1, в котором внутренняя поверхность статора имеет геометрический профиль, в котором зоны сгорания и расширения больше, чем зоны впуска и сжатия, так что рабочие характеристики термодинамического цикла ротационного двигателя увеличиваются во время работы.
103. Ротационный двигатель по п.1, дополнительно содержащий систему теплопередачи, охлаждающую лопасть и включающую камеры тепловой трубы лопасти, расположенные внутри каждой лопасти; камеру тепловой трубы лопасти с водой в качестве рабочей текучей среды; камеры тепловой трубы лопасти, проходящие по наружному периметру лопасти, изгибающейся для соответствия наружному профилю лопасти, причем каждая камера тепловой трубы содержит внутреннюю зону испарения, расположенную в центре под наружной поверхностью лопасти и двумя внутренними осевыми торцами конденсора, расположенными вдоль осевых сторон ротора непосредственно ниже осевых уплотнений ротора; капиллярные трубы замерзания, которые проходят в осевом направлении через камеру тепловой трубы лопасти от одной стороны конденсора до другой его стороны; и наружные конденсоры камеры тепловой трубы лопасти, которые переносят тепло от внутренних конденсоров камеры тепловой трубы лопасти к охлаждающей воде активной системы охлаждения.
104. Ротационный двигатель по п.103, в котором внутренняя рабочая текучая среда в камере тепловой трубы лопасти содержит воду.
105. Ротационный двигатель по п.103, в котором рабочая текучая среда - вода изменяет свое фазовое состояние из жидкости в газ в центральной части испарителя камеры тепловой трубы лопасти, когда она поглощает тепло во время воспламенения и горения, и в котором рабочая текучая среда - вода изменяет свое фазовое состояние из газа в жидкость в части конденсора, когда она передает свое тепло охлаждающей воде активной системы охлаждения.
106. Ротационный двигатель по п.89, дополнительно содержащий систему регулирования разрыва сбросом давления в отсеке паров натрия, содержащую камеру давления, наполненную инертным сжимаемым газом; диск регулирования давления; диск разрыва и флажок, сигнализирующий о разрыве.
107. Ротационный двигатель по п.106, в котором инертный сжимаемый газ представляет собой азот, аргон или предпочтительно криптон.
108. Ротационный двигатель по п.59, в котором может быть два или три ремня лопасти.
109. Ротационный двигатель по п.108, в котором две системы ремня лопасти могут быть выполнены с 3 или 4 лопастями на каждом ремне, что в результате дает двигатель с 6 или 8 лопастями.
110. Ротационный двигатель по п.108, в котором три системы ремня лопасти могут быть выполнены с 3 или 4 лопастями на каждом ремне, что в результате дает двигатель с 9 или 12 лопастями.
111. Ротационный двигатель по п.110, в котором в системе из трех ремней лопасти третий ремень является вторым двойным ремнем, аркой и системой коромысла лопасти, которая ориентирована снаружи первой двойной системы ремня.
112. Ротационный двигатель по п.1, в котором тепло, поглощенное водой активной системы охлаждения, инжектируется обратно в камеры ротора во время первой инжекции воды в зоне сжатия и второй инжекции воды на ранней стадии в зоне сгорания/расширения.
113. Ротационный двигатель по п.76, в котором уплотнения в форме закругленных тупых кончиков покрыты почти безфрикционным покрытием.
114. Ротационный двигатель по п.113, в котором почти безфрикционное покрытие приподнятых уплотнений в форме закругленных тупых кончиков является покрытием наподобие твердой смазки.
115. Ротационный двигатель по п.1, в котором покрытие, создающее тепловой барьер на поверхности ротора, уменьшает потерю тепла в систему охлаждения ротора.
116. Ротационный двигатель по п.1, дополнительно содержащий паровую камеру, содержащую термоэлектрический преобразователь на основе щелочных металлов для непосредственной генерации электроэнергии.
117. Ротационный двигатель по п.116 в котором термоэлектрический преобразователь на основе щелочных металлов содержит твердый электрод из бета оксида алюминия.
118. Ротационный двигатель по п.117 в котором электрод из бета оксида алюминия выполнен тонким с большой площадью поверхности.
119. Ротационный двигатель по п.117 в котором электрод из бета оксида алюминия покрыт материалом катода на внутренней поверхности по направлению к источнику тепла камеры двигателя и материалом анода на другой, наружной поверхности, обращенной к наружной крышке паровой камеры.
120. Ротационный двигатель по п.117 в котором электрод из бета оксида алюминия является ионно и электрически изолированным от рабочей текучей среды - жидкого натрия и от любого проводящего прямого металлического контакта.
121. Ротационный двигатель по п.117, в котором электрод из бета оксида алюминия дополнительно ионно и электрически изолирован посредством инертной изоляционной сетки из волокон кремния или молибдена, выполненной на его внутренней поверхности, покрытием, создающим тепловой барьер, выполненным из циркония, стабилизированного иттрием, и изолирующим на его наружной поверхности, а также содержит инертные винты, выполненные из циркония, которые помогают прикрепить электрод из бета оксида алюминия на месте в камере паров натрия.
122. Ротационный двигатель по п.117, в котором электрод термоэлектрического преобразователя на основе щелочных металлов дополнительно генерирует электрический ток, когда нагретый пар натрия ионным образом проходит через твердый электрод из бета оксида алюминия от поверхности катода к поверхности анода.
123. Ротационный двигатель по п.117, в котором электрод термоэлектрического преобразователя на основе щелочных металлов содержит соединитель электрода, который независимо граничит как с поверхностью катода, так и с поверхностью анода твердого электрода из бета оксида алюминия, создавая, тем самым, электрическую цепь с соединенными катодом и анодом, которая проходит снаружи наружной крышки камеры паров натрия, которая может граничить с наружным электрическим соединителем, который соединен с электрическим устройством, создавая непосредственное электрическое соединение катода и анода между электродом из бета оксида алюминия термоэлектрического преобразователя на основе щелочных металлов и электрическим устройством, чтобы запитывать потоком электронов указанное электрическое устройство через ветвь цепи катода и возвращать поток электронов от указанного электрического устройства в твердый электрод из бета оксида алюминия термоэлектрического преобразователя на основе щелочных металлов через ветвь цепи анода.
124. Ротационный двигатель по п.1, в котором покрытие, создающее тепловой барьер на внутренней поверхности крышки паровой камеры, уменьшает потерю тепла из паровой камеры в окружающую среду.
125. Ротационный двигатель по п.91, в котором покрытие, создающее тепловой барьер, состоит из циркония, стабилизированного иттрием.
126. Ротационный двигатель по п.125, в котором цирконий дополнительно поглощает водородный газ, который проникает через статор из полости сгорания и диссоциирует из материала сплава кожуха статора.
127. Ротационный двигатель по п.50, в котором мелкоячеистые, промежуточные и крупноячеистые капиллярные сетки выполнены из волокон из нержавеющей стали или кварца или предпочтительно молибдена, которые переплетены вместе с изменяющейся плотностью для формирования мелкоячеистых, промежуточных и крупноячеистых капиллярных структур.
128. Ротационный двигатель по п.50, в котором структуры мелкоячеистых, промежуточных и крупноячеистых капиллярных сеток выполнены из волокон или спеченного порошка из металлического сплава с эффектом запоминания формы, состоящего из никель-титана NiTi, который может быть выполнен с различной плотностью для образования мелкоячеистых, промежуточных и крупноячеистых капиллярных структур для оптимизации жидкого капиллярного потока рабочей текучей среды камеры паров натрия.
129. Ротационный двигатель по п.106, в котором система разрыва сбросом содержит систему регулирования давления для непрерывного регулирования давление пара в паровой камере.
130. Ротационный двигатель по п.106, в котором система регулирования разрыва сбросом давления камеры дополнительно содержит контроль за давлением разрыва и сигнал разрыва.
131. Ротационный двигатель по п.1, в котором используемое топливо может быть любого типа, которое может быть инжектировано в камеру ротора и воспламенено для производства тепла.
132. Ротационный двигатель по п.1, в котором топливо предпочтительно является водородом.