Сколково
|
7. РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ WO2011099885A1
Патент по международной системе РСТ WO2011099885A1 от 18 августа 2011 года.
 Реферат
Изобретение относится к области энергетического и транспортного машиностроения. Роторный двигатель содержит корпус с внутренней расточкой, в котором установлен ротор с вставкой концентрично внутренней расточке с зазором, по меньшей мере, одну заслонку, образующую с вставкой рабочую камеру, систему подачи рабочего тела и систему выпуска отработанного рабочего тела. В корпусе размещен, по меньшей мере, один электромагнитный элемент с возможностью воздействия на соответствующую заслонку для свободного прохождения вставки ротора и закрытия согласованно с моментами подачи в рабочую камеру рабочего тела и выпуска отработанного рабочего тела. Изобретение позволяет упростить конструкцию ротора, управление подвижной заслонкой, различной конструкции и обеспечить увеличение КПД двигателя.
Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИНКИ
Изобретение относится к области энергетического и транспортного машиностроения в частности к двигателям внутреннего и внешнего сгорания рабочего тела или к приводным двигателям, использующим в качестве рабочего тела пар или сжатый воздух.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен роторный двигатель, содержащий корпус с каналами подвода рабочего тела и отвода отработавшего рабочего тела, в расточке которого установлен цилиндрический ротор с профилированным выступом, занимающим половину четверти внутренней расточки корпуса и плавно переходящим в основной диаметр ротора, разделительную заслонку, постоянно контактирующую с ротором (см. патент RU № 2116475C1, F02B53/00, опубликован 27.07.1998г).
Наиболее близким аналогом является роторный двигатель, содержащий корпус с впрессованной в него гильзой, установленный концентрично гильзе цилиндрический ротор с подпружиненной вставкой, подвижной в радиальном направлении, разделительную заслонку, образующую с подпружиненной вставкой рабочую и нерабочую камеры, элементы подвода рабочего тела и отвода отработавшего рабочего тела, при этом для смягчения удара вставки по внутреннему диаметру гильзы корпуса на ней выполнено углубление (см. патент RU № 2229610C2, 7F02B 53/00, опубликован 27.05.2004).
Недостатком известных двигателей является несовершенство и сложность конструкции ротора, ненадежность работы пружин вставок и заслонок в температурных режимах, а также чрезмерный износ разделительной заслонки при движении ее радиально и при соприкосновении ее со вставкой, что приводит к снижению К.П.Д. двигателя.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения заключается в упрощении конструкции ротора, в увеличении К.П.Д. двигателя, ликвидации пружин, а также уменьшении износа между соприкасающимися элементами и упрощении ремонта деталей двигателя.
Поставленная задача достигается благодаря тому, что роторный двигатель содержит корпус с впрессованной в него гильзой или внутренней цилиндрической расточкой, цилиндрический ротор с вставкой, установленный концентрично внутренней расточке или гильзе корпуса с зазором, по меньшей мере одну заслонку, образующую с вставкой рабочую камеру, систему подачи рабочего тела с внутренним или внешним его подводом и систему выпуска отработанного рабочего тела, при этом в корпусе размещен по меньшей мере один электромагнитный элемент с возможностью воздействия на соответствующую заслонку и открытия ее для свободного прохождения вставки ротора и закрытия согласованно с моментами подачи в рабочую камеру рабочего тела и выпуска отработанного рабочего тела.
ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение поясняется чертежом, на фигуре которого изображен поперечный разрез секции предлагаемого роторного двигателя.
ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изображенная на фигуре секция роторного двигателя состоит из корпуса 1 с внутренней цилиндрической расточкой или с впрессованной в него гильзой 2 и с камерами 5 для охлаждения, сообщающимися между собой (не показано). Корпус 1 имеет полость для размещения в ней электромагнитного элемента 9, влияющего на работу разделительной заслонки 12, которая может иметь различную конструкцию, с ограничителями давления на поверхность 15 ротора 3 (не показано) и углублениями 11, образованными в гильзе 2 для полного размещения в них заслонки 12.
Электромагнитный элемент 9 срабатывает (включается и выключается) от датчиков положения вставки 6 (не показаны), согласуясь с моментами подачи рабочего тела в рабочую камеру 14 сгорания и выпуска отработанного рабочего тела из рабочей камеры 14, которая образуется между разделительной заслонкой 12 при ее контакте с наружной поверхностью 15 ротора 3 и одной стороной неподвижной вставки 6, закрепленной в теле ротора 3. Вставка 6 выполнена со скосом, обращенным в сторону вращения ротора 3, своим острым концом расположена с минимальным зазором к внутренней поверхности 16 гильзы 2 или цилиндрической расточки корпуса 1. Рабочее тело в камеру 14 сгорания подается через систему 10 подачи рабочего тела, при этом сгорание рабочего тела происходит от установленной в корпусе 1 между заслонкой 12 и вставкой 6 свечи зажигания 13. Выход отработанного рабочего тела из нерабочей камеры 4 осуществляется через систему 7 отвода и регулируется заслонкой 8. В случае применения в работе двух или более секций, установленных на одном валу, их корпуса с вмонтированными в них электромагнитными элементами и роторы со вставками смещены на определенный угол относительно друг друга. В качестве уплотнительных элементов между секциями роторного двигателя могут применяться цилиндрические ролики (не показаны). При определенных условиях нерабочая камера 4 роторной полости может работать в качестве рабочей. При вращении ротора 3 разделительная заслонка 12 скользит по наружной поверхности 15 ротора 3, а при подходе вставки 6 ротора 3 срабатывает электромагнитный элемент 9, и заслонка 12 убирается в углубление 11 гильзы 2, при этом вставка 6 ротора 3 свободно проходит этот участок, и заслонка 12 выпускается после завершения рабочего цикла. При отказе электромагнитных элементов 9 заслонка 12 под действием своего веса входит в контакт с ротором 3 и убирается в углубление 11 вставкой 6 ротора 3.
Роторный двигатель в комбинации с электрогенератором и компрессором может аккумулировать энергию для управления многофункциональным агрегатом.
Выполнение изобретения таким образом позволяет упростить конструкцию ротора 3, упростить управление подвижной заслонкой 12, которая может быть различной конструкции, и повысить К.П.Д. за счет уменьшения трения соприкасающихся элементов.
Формула изобретения
1. Роторный двигатель, содержащий корпус с впрессованной в него гильзой или внутренней цилиндрической расточкой, цилиндрический ротор с вставкой, установленный концентрично внутренней расточке или гильзе корпуса с зазором, по меньшей мере одну заслонку, образующую с вставкой рабочую камеру, систему подачи рабочего тела с внутренним или внешним его подводом и систему выпуска отработанного рабочего тела, отличающийся тем, что в корпусе размещен по меньшей мере один электромагнитный элемент с возможностью воздействия на соответствующую заслонку и открытия ее для свободного прохождения вставки ротора и закрытия согласованно с моментами подачи в рабочую камеру рабочего тела и выпуска отработанного рабочего тела.
|
