Роторно-лопастной двигатель (варианты). Роторный двигатель лопастной


Роторно-лопастной двигатель Вигриянова

Роторно-лопастной двигатель Вигриянова — роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания. Особенность двигателя — применение вращающегося сложносоставного ротора, размещённого внутри цилиндра и состоящего из четырёх лопастей.

Содержание

  • 1 История разработки
  • 2 Конструкция
  • 3 Преимущества и недостатки
  • 4 Отношение М. Вигриянова к перспективам развития РЛДВС
  • 5 См. также
  • 6 Ссылки
  • 7 Примечания

История разработки

Роторно-лопастная схема двигателя была предложена ещё в 1910 году. Предлагалось только придумать к ней механизм, позволяющий двигаться лопастям по определённой закономерности. В шестидесятых годах прошлого века немецкая фирма Клёкнер-Хумбольд-Дойц (нем. Klöckner-Humboldt-Deutz) провела исследование этого двигателя с механизмом Кауэрца (нем. Eugen Kauertz). Результаты были отрицательными. Одним из отрицательных факторов была работа самого механизма преобразования движения лопастей.

В 1973 году была разработана идея нового механизма преобразования движения лопастей. Идея пришла одновременно О. М. Иванову (Томск) и группе людей из Бердска (Новосибирская область) независимо друг от друга. М. С. Вигриянов к этому не имел ни малейшего отношения. Информацию о возможности изготовления роторно-лопастного двигателя он получил лишь в 1978 году, когда Иванов по приезде в Бердск изготовил первый макет этого двигателя.

Бердская группа не стала дальше работать над двигателем по причине внутренних разногласий. Иванов же создал группу из трёх человек: О. М. Иванов — автор идеи, М. С. Вигриянов — инженер-патентовед, В. А. Перемитин — слесарь.

На бердском опытно-механическом заводе (БОМЗ) был изготовлен рабочий образец, который не удалось запустить по простейшим причинам, которые стали понятны позже. За время работы с образцом стали видны некоторые недостатки этого механизма. Иванов предложил новый механизм преобразования движения, который можно было легко изготовить на доступном оборудовании. Двигатель с этим механизмом был изготовлен в Институте теплофизики СО РАН. Из бракованных деталей был собран макет, демонстрируемый Вигрияновым на фотографиях.

Разработкой интересовались в России и за рубежом: немцы, американцы, бразильцы. Предполагалось просто проверить на работоспособность данную схему, и если бы мотор проработал всего лишь пять минут, авторов схемы это вполне удовлетворило бы. Испытания показали, что в принципе мотор работоспособен, но требует больших доработок. Иванов предложил применить пластинчатые уплотнения вместо канальных в версии Вигриянова и выполнить их из графита. Нерешённой осталась схема уплотнений и смазки торцов валов.

Больше этот двигатель не изготавливался. Директор Института теплофизики СО РАН академик Владимир Накоряков создал акционерное общество для производства данного двигателя. Интересы Иванова в данном деле не присутствовали. Без автора мотор дальше дорабатывать было некому. Авторство Вигриянова в некоторой степени ставится под сомнение, так как по сути никаких кардинальных изменений в конструкции двигателя с его стороны не было, тем более не мог продолжить разработку.

Конструкция

Роторно-лопастной двигатель: цикл работы

На паре соосных валов установлены по две лопасти, разделяющие цилиндр на четыре рабочие камеры. Каждая камера за один оборот совершает четыре рабочих такта (набор рабочей смеси, сжатие, рабочий ход и выброс отработанных газов). Таким образом, в рамках данной конструкции возможно реализовать любой четырёхтактный цикл.

Преимущества и недостатки

Роторно-лопастной двигатель, который изначально планировалось применять на Ё-мобиле

Преимущества двигателя Иванова (Вигриянова) (роторного двигателя с неравномерным однонаправленным (пульсирующе-вращательным) движением главного рабочего элемента) характерны для любого роторного двигателя:

  • отсутствие специального механизма газораспределения,
  • высокая удельная мощность.

Недостатки этого типа роторных двигателей связаны с принципом организации рабочих процессов в конструкционной схеме процессов. Схема подразумевает снятие мощности с двух разных валов (каждый соединён со своим «коромыслом» с лопастями), движущихся неравномерно — то затормаживаясь, то ускоряясь, поочередными импульсами (при этом как бы то догоняя, то останавливая друг друга). Снятие мощности с таких «пульсирующих» валов было крайне затруднительно. Требуется также согласование их движения друг относительно друга. Согласование выполняется крайне сложным и громоздким механизмом синхронизации и схемой движения-вращения с двух валов. На фотографии этот механизм виден на задней части корпуса — его диаметр и ширина больше, чем сам диск рабочей камеры, где происходят рабочие циклы. Именно эта неравномерность вращения двух рабочих валов, их неравномерное, пульсирующее движение и определяют все трудности создания работоспособных типов этого подкласса роторных двигателей. В созданных прототипах этих двигателей огромные инерционные нагрузки быстро разрушали применяемые механизмы согласования вращения двух валов и связанных с ними роторных лопастей. По этой причине реально и эффективно работающих моделей этого типа до сих пор не создано.

К недостаткам можно, в частности, отнести высокую тепловую напряженность ротора, особенно его лопастей. Для мощных РЛДВС обязательна эффективная принудительная система охлаждения ротора.

В работе двигатель Иванова (Вигриянова) равнозначен восьмицилиндровому поршневому двигателю, поскольку за один оборот реализует четыре рабочих цикла.

Отношение М. Вигриянова к перспективам развития РЛДВС

Сообщаю заверительно, что тема роторно-лопастной машины объёмного вытеснения мною хорошо изучена, найдены все решения, необходимые и достаточные для реализации РЛДВС, но окончательный вариант конструкции РЛДВС получается слишком усложнённым, и я принимаю решение не продолжать дальше работу над РЛДВС. Правда, есть другая, и, пожалуй, основная причина – нахождение другого варианта двигателя, отличающегося от РЛДВС простотой и вдвое большим КПД..

В 2002 году в сми появилась статья о том, что проблема механизма попеременного движения лопастей в постоянное движение вала якобы была решена: упоминается, что решение достигнуто с помощью некого "дифференциального механизма". Однако, в приведённой статье какие-либо строгие подтверждения этого факта отсутствуют, но при этом указано, что изготовить двигатель не удалось, по словам автора, из-за отсутствия финансов.

См. также

  • Роторный двигатель
  • Роторно-поршневой двигатель

Ссылки

  • Классификация роторных двигателей

Примечания

  1. ↑ Михаил Вигриянов. РЛДВС, Ё-МОТОР и новое старое двигателестроение в 21 веке. Жизнь, отданная РЛДВС. Официальный сайт инженерной компании "Профессоръ Бутаковъ".
  2. ↑ Наследник роторных идей. Рубрика: Прицепной состав. Авто статьи и обзоры технических характеристик
п·о·р Двигатели  
Двигатели внутреннего сгорания (кроме турбинных)   Возвратно-поступательные Роторные Комбинированные
Количество тактов Двухтактный двигатель (двигатель Ленуара) • Четырёхтактный двигатель • Шеститактный двигатель
Расположение цилиндров Рядный двигатель (U-образный двигатель) • Оппозитный двигатель • Н-образный двигатель • V-образный двигатель • VR-образный двигатель • W-образный двигатель • Звездообразный двигатель (вращающийся) • X-образный двигатель
Типы поршней Свободно-поршневые • Двигатель со встречным движением поршней (дельтообразный) • Аксиальные
Способ воспламенения Дизельные • Компрессионные карбюраторные • Калильно-компрессионный • Калильные карбюраторные • Батарейное зажигание • Магнето • Дуговые и искровые свечи
Двигатель Ванкеля • Орбитальный двигатель (двигатель Сарича) • Роторно-лопастной двигатель Вигриянова
Гибридные • Двигатель Хессельмана
Воздушно-реактивные   Основные типы Модификациии гибридные системы
Бескомпрессорные Прямоточные • Пульсирующие
Турбореактивные Турбовентиляторные (двухконтурные) • Турбовинтовые • Турбовинтовентиляторные • Турбовальные
Мотокомпрессорный воздушно-реактивный двигатель • Гиперзвуковые прямоточные
См. также: Газотурбинные двигатели
Ракетные двигатели   Химические Ядерные Электрические Другие
Жидкостные Закрытого цикла • Открытого цикла • С фазовым переходом • Двигатель Вальтера
Другие Твердотопливные • Топливно-гибридные
Термоядерные • Газофазно-ядерные • Твёрдофазно-ядерные • Солевые
Плазменные (электромагнитный ускоритель VASIMR) • Ионные • Электротермические • Электростатические
Клиновоздушный • Двигатель Бассарда
Двигатели внешнего сгорания  
Паровая машина • Двигатель Стирлинга • Пневматический двигатель
Турбины и механизмы с турбинами в составе  
По виду рабочего тела
Газовые Газотурбинная установка • Газотурбинная электростанция • Газотурбинные двигатели‎
Паровые Парогазовая установка • Конденсационная турбина
Гидравлические турбины‎ Пропеллерная турбина • Гидротрансформатор
По конструктивным особенностям Осевая (аксиальная) турбина • Центробежная турбина (радиальная • диагональная) • Радиально-осевая турбина (турбина Френсиса) • Поворотно-лопастная турбина (турбина Каплана) • Ковшовая турбина (турбина Пелтона) • Турбина Турго • Ротор Дарье • Турбина Уэльса • Турбина Тесла • Сегнерово колесо
Электродвигатели   Асинхронные Синхронные Другие
Постоянного тока • Переменного тока • Трёхфазные • Двухфазные • Однофазные • Универсальные
Конденсаторный двигатель
Бесколлекторные • Коллекторные • Вентильные реактивные • Шаговые
Линейные • Гистерезисные • Униполярные • Ультразвуковые • Мендосинский мотор
Биологические двигатели   Моторные белки
Актин • Динеин • Кинезин • Миозин • Тропомиозин • Тропонин • Флагеллин
См. также: Вечный двигатель • Мотор-редуктор • Резиномотор

Роторно-лопастной двигатель Вигриянова Информацию О

Роторно-лопастной двигатель Вигриянова Комментарии

Роторно-лопастной двигатель ВигрияноваРоторно-лопастной двигатель Вигриянова Роторно-лопастной двигатель Вигриянова Вы просматриваете субъект

Роторно-лопастной двигатель Вигриянова что, Роторно-лопастной двигатель Вигриянова кто, Роторно-лопастной двигатель Вигриянова описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

www.turkaramamotoru.com

Роторно-лопастной двигатель (варианты)

Группа изобретений относится к машиностроению, в частности к роторно-лопастным двигателям. Двигатель содержит корпус 1, во внутренней полости которого установлен ротор 4, вращающийся на центральной оси 2, соединенной с эксцентричной осью 3, на которой расположены с подвижной фиксацией лопасти 5, имеющие зону приложения 7 для упорного подшипника 6, расположенного на роторе 4, рабочие камеры с каналом подачи 9, образованные между двумя лопастями 5. Пространство между двумя соседними лопастями 5 формирует чередующиеся рабочие камеры двигателя с каналами подачи 9 и камеры охлаждения с каналами охлаждения 11. Каналы подачи 9 и каналы охлаждения 11 выполнены в роторе 4 на разных радиусах. Магистрали подачи и охлаждения 16 и 17, а также канал сброса 12 выполнены в корпусе 1. Группа изобретений направлена на улучшение эксплуатационных характеристик и повышение КПД. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Область техники.

Группа изобретений Роторно-Лопастной Двигатель (РЛД) (варианты) относится к машиностроению, в частности к роторным двигателям, может найти применение в гидравлических приводах вращательного движения, используемых в станкостроении, прессостроении (термопластавтоматы), сельхозмашиностроении, на строительно-дорожных машинах и в других отраслях.

Из "Уровня техники" известен аналог (прототип) патент RU 2560641, опубликован 20.08.2015, Бюл. №23, роторно-лопастной двигатель, содержащий корпус, во внутренней полости которого установлен ротор, вращающийся на центральной оси, соединенной с эксцентричной осью, на которой расположены с подвижной фиксацией лопасти, имеющие зону приложения для упорного подшипника, расположенного на роторе, или ротор имеет зону приложения для упорного подшипника, расположенного на лопасти, рабочие камеры с каналом подачи, образованные между двумя лопастями.

Недостатками известного устройства являются низкие эксплуатационные характеристики, обусловленные пневмогидравлическими и механическими потерями при движении лопастей, низким коэффициентом полезного действия. Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.

Раскрытие группы изобретений.

Сущность группы изобретений.

Технический результат по первому варианту обеспечивается в Роторно-Лопастном Двигателе, содержащем корпус, во внутренней полости которого установлен ротор, вращающийся на центральной оси, соединенной с эксцентричной осью, на которой расположены с подвижной фиксацией лопасти, имеющие зону приложения для упорного подшипника, расположенного на роторе, рабочие камеры с каналом подачи, образованные между двумя лопастями, отличающийся тем, что пространство между двумя соседними лопастями формирует чередующиеся камеры двигателя с каналами подачи и камеры охлаждения с каналами охлаждения, каналы подачи и каналы охлаждения выполнены в роторе на разных радиусах, а магистрали подачи и охлаждения, а также канал сброса выполнены в корпусе, кроме того, лопасти соединены между собой пружинистыми деталями, формирующими стабилизатор вращения.

Технический результат по второму варианту обеспечивается в Роторно-Лопастном Двигателе, содержащем корпус, во внутренней полости которого установлен ротор, вращающийся на центральной оси, соединенной с эксцентричной осью, на которой расположены с подвижной фиксацией лопасти, рабочие камеры с каналом подачи, образованные между двумя лопастями, при этом ротор имеет зону приложения для упорного подшипника, расположенного на лопасти, отличающийся тем, что пространство между двумя соседними лопастями формирует чередующиеся камеры двигателя с каналами подачи и камеры охлаждения с каналами охлаждения, каналы подачи и каналы охлаждения выполнены в роторе на разных радиусах, а магистрали подачи и охлаждения, а также канал сброса выполнены в корпусе, кроме того, упорный подшипник расположен на лопасти со смещением от поперечного центра, кроме того, лопасти соединены между собой пружинистыми деталями, формирующими стабилизатор вращения.

Технический результат Роторно-Лопастного Двигателя в вариантах.

1. Технический результат, РЛД, по первому варианту

Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик с уменьшением пневмогидравлических и механических потерь и повышением КПД, обеспечивая: снижения трения, предотвращения заклинивания, снижением вибрации.

Представленное конструктивное решение группы изобретений РЛД обеспечивает чередование двух видов камер и включает в себе неподвижный корпус 1 с центральной осью 2 соединенная эксцентрично с эксцентричной осью 3 вокруг которого подвижно расположены лопасти 5, что обеспечивает в ходе поворота изменение объема (от максимума до минимума) межлопастного пространства, которое формирует камеры двух видов, отличающиеся каналами (на роторе 4) и магистралями (в корпусе 1), расположенными на разных уровнях (радиусах) вращения ротора 4:

1) камеру двигателя 8, имеющую канал подачи 9 и магистраль подачи 16;

2) камеру охлаждения 10, имеющую канал охлаждения 11 и магистраль охлаждения 17.

Технический результат группы изобретений РЛД - чередование двух видов камер - достигается с перечисленными условиями:

- канал подачи 9 на роторе 4 и магистраль подачи 16 на корпусе 1 расположены на том же уровне (радиусе) окружности вращения ротора 4, что обеспечивает при вращении ротора 4 пересечение канала подачи 9 с магистралью подачи 16 в секторе выполнения рабочего такта;

- канал охлаждения 11 на роторе 4 и магистраль охлаждения 17 на корпусе 1 расположены на том же уровне (радиусе) окружности вращения ротора 4, что обеспечивает при вращении ротора 4 пересечение канала охлаждения 11 с магистралью охлаждения 16 в секторе выполнения рабочего такта;

- канал подачи 9 и канал охлаждения 11 расположены на разных уровнях (радиусах) окружности вращения ротора 4, что предотвращает пересечение канала подачи 9 с магистралью охлаждения 17;

- магистраль подачи 16 и магистраль охлаждения 17 расположены на корпусе 1 на разных уровнях (радиусе) окружности вращения ротора 4, что предотвращает пересечение канала охлаждения 11 с магистралью подачи 16.

Технический результат группы изобретений РЛД - чередование двух видов камер - обеспечивается уровнями (радиусами) расположения конструктивных элементов, но не только в случае относительно окружности вращения ротора 4, а существенным является относительно одной и той же точки, к примеру окружности вращения лопасти 5, с обеспечением вышеперечисленных условий.

Камера двигателя 8 осуществляет рабочий такт РЛД.

Камера охлаждения 10 обеспечивает охлаждение и/или смазку рабочих деталей, что способствует уменьшению износу деталей, снижению трения, предотвращения заклинивания и увеличению КПД.

Особенности по первому варианту.

На лопасти 5 расположена зона приложения 7 для упорного подшипника 6, закрепленного (сопряженного) на роторе 4. Передача вращения (вращательного момента) от лопасти 5 на ротор 4 осуществляется через расположенную на лопасти 5 зону приложения 7 для упорного подшипника 6, закрепленного (сопряженного) на роторе 4.

Особенности по первому частному случаю по первому варианту:

стабилизатор вращения 14, состоящий из пружинистых деталей, соединенных с лопастями 5, аккумулирующих, сжатием, снижение ускоренного вращения лопастей и отдающих сжатую энергию, путем растяжения, при увеличения ускорения вращения, таким образом распределяя переменное угловое ускорение, снижая вибрацию и минимизируя потери, обусловленные неравномерностью углового вращения, что способствует эффективному использованию инерционного вращения элементов РЛД.

2. Технический результат, РЛД, по второму варианту

Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик с уменьшением пневмогидравлических и механических потерь и повышением КПД, обеспечивая: снижение трения, предотвращение заклинивания, снижение вибрации.

Представленное конструктивное решение группы изобретений РЛД обеспечивает чередование двух видов камер и включает в себя неподвижный корпус 1 с центральной осью 2, соединенной эксцентрично с эксцентричной осью 3, вокруг которого подвижно расположены лопасти 5, что обеспечивает в ходе поворота изменение объема (от максимума до минимума) межлопастного пространства, которое формирует камеры двух видов, отличающиеся каналами (на роторе 4) и магистралями (в корпусе 1), расположенными на разных уровнях (радиусах) вращения ротора 4:

1) камеру двигателя 8, имеющую канал подачи 9 и магистраль подачи 16;

2) камеру охлаждения 10, имеющую канал охлаждения 11 и магистраль охлаждения 17.

Технический результат группы изобретений РЛД - чередование двух видов камер - достигается с перечисленными условиями:

- канал подачи 9 на роторе 4 и магистраль подачи 16 на корпусе 1 расположены на том же уровне (радиусе) окружности вращения ротора 4, что обеспечивает при вращении ротора 4 пересечение канала подачи 9 с магистралью подачи 16 в секторе выполнения рабочего такта;

- канал охлаждения 11 на роторе 4 и магистраль охлаждения 17 на корпусе 1 расположены на том же уровне (радиусе) окружности вращения ротора 4, что обеспечивает при вращении ротора 4 пересечение канала охлаждения 11 с магистралью охлаждения 16 в секторе выполнения рабочего такта;

- канал подачи 9 и канал охлаждения 11 расположены на разных уровнях (радиусах) окружности вращения ротора 4, что предотвращает пересечение канала подачи 9 с магистралью охлаждения 17;

- магистраль подачи 16 и магистраль охлаждения 17 расположены на корпусе 1 на разных уровнях (радиусе) окружности вращения ротора 4, что предотвращает пересечение канала охлаждения 11 с магистралью подачи 16.

Технический результат группы изобретений РЛД - чередование двух видов камер - обеспечивается уровнями (радиусами) расположения конструктивных элементов, но не только в случае относительно окружности вращения ротора 4, а существенным является относительно одной и той же точки, к примеру окружности вращения лопасти 5, с обеспечением вышеперечисленных условий.

Камера двигателя 8 осуществляет рабочий такт РЛД.

Камера охлаждения 10 обеспечивает охлаждение и/или смазку рабочих деталей, что способствует уменьшению износа деталей, снижению трения, предотвращению заклинивания и увеличению КПД.

Особенности по второму варианту. На роторе 4 расположена зона приложения 7 для упорного подшипника 6, закрепленного (сопряженного) на лопасти 5. Передача вращения (вращательного момента) от лопасти 5 на ротор 4 осуществляется через расположенную на роторе 4 зону приложения 7 для упорного подшипника 6, закрепленного (сопряженного) на лопасть 5.

Особенности по первому частному случаю по второму варианту. Упорный подшипник 6 расположен со смещением от поперечного центра лопасти 5. При большом количестве лопастей 5 размер сектора окружности, занимаемого каждой лопастью 5 (толщина лопасти 5 (в поперечном сечении)), уменьшается и из-за этого в секторе окружности ротора 4, при выполнении рабочего такта, возможно совмещение (пересечение) зоны приложения 7 с камерой двигателя 8. Для предотвращения совмещения (пересечения) зоны приложения 7 с камерой двигателя 8, при выполнении рабочего такта, упорный подшипник 6 расположен на лопасти 5 со смещением (от середины лопасти 5 в поперечном разрезе).

Особенности по второму частному случаю по второму варианту: стабилизатор вращения 14, состоящий из пружинистых деталей, соединенных с лопастями 5, аккумулирующих, сжатием, снижение ускоренного вращения лопастей и отдающих сжатую энергию, путем растяжения, при увеличении ускорения вращения, таким образом распределяя переменное угловое ускорение, снижая вибрацию и минимизируя потери, обусловленные неравномерностью углового вращения, что способствует эффективному использованию инерционного вращения элементов РЛД.

Краткое описание чертежей.

Изобретение поясняется чертежами, которые не охватывают и не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а являются лишь иллюстрирующими материалами частного случая выполнения.

Общие уловные обозначения:

- количество лопастей на фигурах не следует рассматривать как предлагаемое количество Группой изобретений, а следует рассматривать как пример расположения элементов в определенном секторе окружности вращения относительно друг друга;

- обозначенные элементы пунктирной линией показаны условно (усл.) для определения их положения относительно других элементов.

Фиг. 1 - схема расположения основных элементов по первому варианту, в объеме;

Фиг. 2 - продольный разрез по первому варианту;

Фиг. 3 - поперечный разрез по первому варианту, сечение А-А;

Фиг. 4 - поперечный разрез по первому варианту, сечение Б-Б;

Фиг. 5 - поперечный разрез по первому варианту, сечение В-В;

Фиг. 6 - схема расположения основных элементов по второму варианту, в объеме;

Фиг. 7 - продольный разрез по второму варианту;

Фиг. 8 - поперечный разрез по второму варианту, сечение Г-Г;

Фиг. 9 - поперечный разрез по второму варианту, сечение Д-Д;

Фиг. 10 - поперечный разрез по второму варианту, сечение Е-Е.

На иллюстрациях отображены следующие конструктивные элементы:

1 - корпус;

2 - центральная ось;

3 - эксцентричная ось;

4 - ротор;

5 - лопасть;

6 - упорный подшипник;

7 - зона приложения;

8 - камера двигателя;

9 - канал подачи;

10 - камера охлаждения;

11 - канал охлаждения;

12 - канал сброса;

13 - подшипник;

14 - стабилизатор вращения;

15 - внешний потребитель;

16 - магистраль подачи;

17 - магистраль охлаждения.

Осуществление группы изобретений.

Описание конструкции Роторно-Лопастного Двигателя (РЛД) по первому варианту в статичном состоянии (фиг. 1, 2, 3, 4, 5). В неподвижном корпусе 1 расположены центральная ось 2, соединенная с эксцентричной осью 3. На центральной оси 2 вращается ротор 4, а на эксцентричной оси 3, на подшипниках 13, вращаются лопасти 5, имеющие зоны приложения 7 для упорного подшипника 6, расположенного на роторе 4. Пространство между лопастями 5 формируют два вида (по назначению) камер: первый вид - камера двигателя 8, имеющая в роторе 4 канал подачи 9, а в корпусе 1 (в секторе выполнения рабочего такта) магистраль подачи 16; и второй вид - камера охлаждения 10, имеющая в роторе 4 канал охлаждения 11, а в корпусе 1 (в секторе выполнения рабочего такта) магистраль охлаждения 17. В секторе окружности вращения лопастей 5 - где уменьшения объема камер - в корпусе 1 расположен канал сброса 12. Лопасти 5 соединены пружинистыми деталями, формирующими стабилизатор вращения 14. С ротора 4 снимается рабочий вращательный момент для внешнего потребителя 15.

Динамика Роторно-Лопастного Двигателя (РЛД) по первому варианту (фиг. 1, 2, 3, 4, 5).

Динамика РЛД в качестве двигателя внутреннего сгорания.

Динамика камеры двигателя 8. Осуществляется разгон ротора 4 вместе с лопастями 5 от внешнего источника, например стартера (на фигурах не показан), через магистраль подачи 16 (расположенной в секторе, соответствующем максимальному сжатию рабочей смеси) подается рабочая смесь в канал подачи 9 и далее поступает в камеру двигателя 8. Ротор 4, проворачивается, при этом обеспечивается сжатие смеси. Сжатая смесь переносится на участок, где в запальной камере постоянно искрит свеча (на фигурах не показана), горючая смесь воспламеняется и происходит процесс ее сгорания с расширением газа. Расширение объема камеры двигателя 8 принуждает поворот лопастей 5 и, воздействуя через имеющуюся зону приложения 7 на упорный подшипник 6 (расположенный на роторе 4), - проворачивает ротор 4. Ротор 4, проворачиваясь, создает крутящий момент. Идет рабочий ход. С ротора 4 снимается крутящий момент на внешний потребитель 15. Далее, в секторе уменьшения объема камеры двигателя 8, отработанная смесь удаляется через канал сброса 12 центробежной силой и выдавливанием уменьшающимся объемом камеры двигателя 8. Рабочий такт закончен. При вращении ротора 4 камеры двигателя 8 перемещаются, и за один оборот ротора 4 каждая камера двигателя 8 осуществляет процессы - впуска, сжатия, сгорания и расширения, выпуска, - составляющие четырехтактный цикл.

Динамика камеры охлаждения 10. При выполнении рабочего хода камерой двигателя 8, в секторе расширения, камера охлаждения 10 через канал охлаждения 11, пересекающийся с магистралью охлаждения 17, всасывает охлаждающую среду. Далее, в секторе уменьшения объема камер охлаждения 10, среда удаляется через канал сброса 12 центробежной силой и выдавливанием уменьшающимся объемом камеры охлаждения 10. При движении ротора 4 камеры охлаждения 10 перемещаются и за один оборот ротора 4 каждая камера охлаждения 10 осуществляет процессы всасывания и выброса охлаждающей среды, что обеспечивает охлаждение и/или смазку РЛД.

Динамика РЛД в качестве гидро- или пневмодвигателя.

Динамика камеры двигателя 8. Осуществляется разгон ротора 4 вместе с лопастями 5 от внешнего источника, например стартера (на фигурах не показан). Через магистрали подачи 16 (расположенные в секторе увеличения объема камер двигателя 8, (на фиг. 5, дополнительные позиции 16 показаны пунктиром)) подается рабочая среда под давлением в канал подачи 9 и далее поступает в камеру двигателя 8 и принуждает ее расширяться, проворачивая лопасти 5. Расширение объема камеры двигателя 8 принуждает поворот лопастей 5 и, воздействуя через имеющуюся зону приложения 7 на упорный подшипник 6 (расположенный на роторе 4), - проворачивает ротор 4. Ротор 4, проворачиваясь, создает крутящий момент. Идет рабочий ход. С ротора 4 снимается крутящий момент на внешний потребитель 15. Далее, в секторе уменьшения объема камеры двигателя 8, отработанная среда удаляется через канал сброса 12 центробежной силой и выдавливанием уменьшающимся объемом камеры двигателя 8. Рабочий такт закончен.

Особенности: при многочисленных лопастях 5 и камер двигателя 8, когда в секторе увеличения объема будет всегда хотя бы одна камера двигателя 8 (с каналом подачи 9, пересекающаяся с магистралью подачи 16), обеспечивается всегда подача давления рабочей среды хотя бы в одну камеру двигателя 8 - является достаточным условием для старта рабочего хода без дополнительных внешних источников.

Динамика камеры охлаждения 10. При выполнении рабочего хода камерой двигателя 8, в секторе расширения, камера охлаждения 10 через канал охлаждения 11, пересекающийся с магистралью охлаждения 17, всасывает охлаждающую среду. Далее, в секторе уменьшения объема камер охлаждения 10, среда удаляется через канал сброса 12 центробежной силой и выдавливанием уменьшающимся объемом камеры охлаждения 10. При движении ротора 4 камеры охлаждения 10 перемещаются и за один оборот ротора 4 каждая камера охлаждения 10 осуществляет процессы всасывания и выброса охлаждающей среды - что обеспечивает охлаждение и/или смазку РЛД.

Особенности РЛД, по первому частному случаю по первому варианту: стабилизатор вращения 14, состоящий из пружинистых деталей, соединенных с лопастями 5, аккумулирующих, сжатием, снижение ускоренного вращения лопастей и отдающих сжатую энергию, путем растяжения, при увеличении ускорения вращения, таким образом распределяя переменное угловое ускорение, снижая вибрацию и минимизируя потери, обусловленные неравномерностью углового вращения, что способствует эффективному использованию инерционного вращения элементов РЛД.

Описание конструкции Роторно-Лопастного Двигателя (РЛД) по второму варианту в статичном состоянии (фиг. 6, 7, 8, 9, 10). В неподвижном корпусе 1 расположены центральная ось 2, соединенная с эксцентричной осью 3. На центральной оси 2 вращается ротор 4, а на эксцентричной оси 3, на подшипниках 13, вращаются лопасти 5. На роторе 4 расположена зона приложения 7 для упорного подшипника 6, закрепленного (сопряженного) на лопасти 5. Пространство между лопастями 5 формируют два вида (по назначению) камер: первый вид - камера двигателя 8, имеющая в роторе 4 канал подачи 9, а в корпусе 1 (в секторе выполнения рабочего такта) магистраль подачи 16; и второй вид - камера охлаждения 10, имеющая в роторе 4 канал охлаждения 11, а в корпусе 1 (в секторе выполнения рабочего такта) магистраль охлаждения 17. В секторе окружности вращения лопастей 5 - где уменьшения объема камер - в корпусе 1 расположен канал сброса 12. Лопасти 5 соединены пружинистыми деталями, формирующими стабилизатор вращения 14. С ротора 4 снимается рабочий вращательный момент для внешнего потребителя 15.

Динамика Роторно-Лопастного Двигателя (РЛД) по второму варианту (фиг. 6, 7, 8, 9, 10).

Динамика РЛД в качестве двигателя внутреннего сгорания.

Динамика камеры двигателя 8.

Осуществляется разгон ротора 4 вместе с лопастями 5 от внешнего источника, например стартера (на фигурах не показан), через магистраль подачи 16 (расположенную в секторе, соответствующем максимальному сжатию рабочей смеси) подается рабочая смесь в канал подачи 9 и далее поступает в камеру двигателя 8. Ротор 4 проворачивается, при этом обеспечивается сжатие смеси. Сжатая смесь переносится на участок, где в запальной камере постоянно искрит свеча (на фигурах не показана), горючая смесь воспламеняется и происходит процесс ее сгорания с расширением газа. Расширение объема камеры двигателя 8 принуждает поворот лопастей 5 и закрепленный (сопряженный) упорный подшипник 6 воздействует на зону приложения 7 (расположенную на роторе 4) проворачивает ротор 4. Ротор 4, проворачиваясь, создает крутящий момент. Идет рабочий ход. С ротора 4 снимается крутящий момент на внешний потребитель 15. Далее, в секторе уменьшения объема камеры двигателя 8 - отработанная смесь удаляется через канал сброса 12 центробежной силой и выдавливанием уменьшающимся объемом камеры двигателя 8. Рабочий такт закончен. При вращении ротора 4 камеры двигателя 8 перемещаются, и за один оборот ротора 4 каждая камера двигателя 8 осуществляет процессы - впуска, сжатия, сгорания и расширения, выпуска, - составляющие четырехтактный цикл.

Динамика камеры охлаждения 10.

При выполнении рабочего хода камерой двигателя 8, в секторе расширения, камера охлаждения 10 через канал охлаждения 11, пересекающийся с магистралью охлаждения 17, всасывает охлаждающую среду. Далее, в секторе уменьшения объема камер охлаждения 10, среда удаляется через канал сброса 12 центробежной силой и выдавливанием уменьшающимся объемом камеры охлаждения 10. При движении ротора 4 камеры охлаждения 10 перемещаются и за один оборот ротора 4 каждая камера охлаждения 10 осуществляет процессы всасывания и выброса охлаждающей среды - что обеспечивает охлаждение и/или смазку РЛД.

Динамика РЛД в качестве гидро- или пневмодвигателя.

Динамика камеры двигателя 8.

Осуществляется разгон ротора 4 вместе с лопастями 5 от внешнего источника, например стартера (на фигурах не показан). Через магистрали подачи 16 (расположенные в секторе увеличения объема камер двигателя 8 (на фиг. 5, дополнительные позиции 16 показаны пунктиром)), подается рабочая среда под давлением в канал подачи 9 и далее поступает в камеру двигателя 8 и принуждает ее расширяется, проворачивая лопасти 5. Расширение объема камеры двигателя 8 принуждает поворот лопастей 5, и закрепленный (сопряженный) упорный подшипник 6 воздействует на зону приложения 7 (расположенную на роторе 4) - проворачивает ротор 4. Ротор 4, проворачиваясь, создает крутящий момент. Идет рабочий ход. С ротора 4 снимается крутящий момент на внешний потребитель 15. Далее, в секторе уменьшения объема камеры двигателя 8 - отработанная среда удаляется через канал сброса 12 центробежной силой и выдавливанием уменьшающимся объемом камеры двигателя 8. Рабочий такт закончен.

Особенности при многочисленных лопастях 5 и камер двигателя 8: когда в секторе увеличения объема будет всегда хотя бы одна камера двигателя 8 (с каналом подачи 9, пересекающаяся с магистралью подачи 16) - обеспечивается всегда подача давления рабочей среды хотя бы в одну камеру двигателя 8 - является достаточным условием для старта рабочего хода без дополнительных внешних источников.

Динамика камеры охлаждения 10.

При выполнении рабочего хода камерой двигателя 8, в секторе расширения, камера охлаждения 10 через канал охлаждения 11, пересекающийся с магистралью охлаждения 17, всасывает охлаждающую среду. Далее, в секторе уменьшения объема камер охлаждения 10, среда удаляется через канал сброса 12 центробежной силой и выдавливанием уменьшающимся объемом камеры охлаждения 10. При движении ротора 4 камеры охлаждения 10 перемещаются и за один оборот ротора 4 каждая камера охлаждения 10 осуществляет процессы всасывания и выброса охлаждающей среды - что обеспечивает охлаждение и/или смазку РЛД.

Особенности РЛД, по первому частному случаю по второму варианту: упорный подшипник 6 расположен со смещением от поперечного центра лопасти 5. При большом количестве лопастей 5 размер сектора окружности, занимаемого каждой лопастью 5 (толщина лопасти 5 (в поперечном сечении)), уменьшается, и из-за этого, в секторе окружности ротора 4, при выполнении рабочего такта, возможно совмещение (пересечение) зоны приложения 7 с камерой двигателя 8. Для предотвращения совмещения (пересечения) зоны приложения 7 с камерой двигателя 8, при выполнение рабочего такта, упорный подшипник 6 расположен на лопасти 5 со смещением (от середины лопасти 5 в поперечном разрезе). При малом количестве лопастей 5 (с упорным подшипником 6, расположенным посередине лопасти 5 в поперечном разрезе) размер сектора окружности, занимаемого каждой лопастью 5 (толщина лопасти 5 (в поперечном сечении)) обеспечивает герметизацию зоны приложения 7 (расположенной на роторе 4) от камеры двигателя 8 во время рабочего такта.

Особенности РЛД, по второму частному случаю по второму варианту: стабилизатор вращения 14, состоящий из пружинистых деталей, соединенных с лопастями 5, аккумулирующих, сжатием, снижение ускоренного вращения лопастей и отдающих сжатую энергию, путем растяжения, при увеличении ускорения вращения, таким образом распределяя переменное угловое ускорение, снижая вибрацию и минимизируя потери, обусловленные неравномерностью углового вращения, что способствует эффективному использованию инерционного вращения элементов РЛД.

1. Роторно-лопастной двигатель, содержащий корпус, во внутренней полости которого установлен ротор, вращающийся на центральной оси, соединенной с эксцентричной осью, на которой расположены с подвижной фиксацией лопасти, имеющие зону приложения для упорного подшипника, расположенного на роторе, рабочие камеры с каналом подачи, образованные между двумя лопастями, отличающийся тем, что пространство между двумя соседними лопастями формирует чередующиеся камеры двигателя с каналами подачи и камеры охлаждения с каналами охлаждения, каналы подачи и каналы охлаждения выполнены в роторе на разных радиусах, а магистрали подачи и охлаждения, а также канал сброса выполнены в корпусе.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что лопасти соединены между собой пружинистыми деталями, формирующими стабилизатор вращения.

3. Роторно-лопастной двигатель, содержащий корпус, во внутренней полости которого установлен ротор, вращающийся на центральной оси, соединенной с эксцентричной осью, на которой расположены с подвижной фиксацией лопасти, рабочие камеры с каналом подачи, образованные между двумя лопастями, при этом ротор имеет зону приложения для упорного подшипника, расположенного на лопасти, отличающийся тем, что пространство между двумя соседними лопастями формирует чередующиеся камеры двигателя с каналами подачи и камеры охлаждения с каналами охлаждения, каналы подачи и каналы охлаждения выполнены в роторе на разных радиусах, а магистрали подачи и охлаждения, а также канал сброса выполнены в корпусе.

4. Двигатель по п. 3, отличающийся тем, что упорный подшипник расположен на лопасти со смещением от поперечного центра.

5. Двигатель по п. 3, отличающийся тем, что лопасти соединены между собой пружинистыми деталями, формирующими стабилизатор вращения.

www.findpatent.ru

Роторно-лопастной двигатель — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Роторно-лопастной двигатель (сокр. РЛД) — тип теплового роторного двигателя, в котором давление расширяющихся газов воспринимают вращающиеся на валу лопасти.

Роторно-лопастные двигатели, пожалуй, самые перспективные из всех, разобранных в данной книге. И хотя в серийном промышленном производстве нет ни одного образца из этого довольно многочисленного семейства, а есть лишь буквально считанные экспериментальные модели, ещё очень далёкие от совершенства, можно ожидать, что этим двигателям внутреннего сгорания суждено большое и блестящее будущее.

— Гуськов Г. Г.[1]

Конструкции

Известны несколько экспериментальных конструкций РЛД:

Напишите отзыв о статье "Роторно-лопастной двигатель"

Примечания

  1. ↑ Гуськов Г. Г. Необычные двигатели. — М.: Знание, 1971. — 64 c.

Ссылки

  • [www.lmotor.com/ Роторно-лопастной двигатель] — блог разработчиков роторно-лопастных двигателей

Отрывок, характеризующий Роторно-лопастной двигатель

Она остановилась. Ей так нужно было, чтобы он сказал это слово, которое бы объяснило ей то, что случилось и на которое она бы ему ответила. – Nathalie, un mot, un seul, – всё повторял он, видимо не зная, что сказать и повторял его до тех пор, пока к ним подошла Элен. Элен вместе с Наташей опять вышла в гостиную. Не оставшись ужинать, Ростовы уехали. Вернувшись домой, Наташа не спала всю ночь: ее мучил неразрешимый вопрос, кого она любила, Анатоля или князя Андрея. Князя Андрея она любила – она помнила ясно, как сильно она любила его. Но Анатоля она любила тоже, это было несомненно. «Иначе, разве бы всё это могло быть?» думала она. «Ежели я могла после этого, прощаясь с ним, улыбкой ответить на его улыбку, ежели я могла допустить до этого, то значит, что я с первой минуты полюбила его. Значит, он добр, благороден и прекрасен, и нельзя было не полюбить его. Что же мне делать, когда я люблю его и люблю другого?» говорила она себе, не находя ответов на эти страшные вопросы.

Пришло утро с его заботами и суетой. Все встали, задвигались, заговорили, опять пришли модистки, опять вышла Марья Дмитриевна и позвали к чаю. Наташа широко раскрытыми глазами, как будто она хотела перехватить всякий устремленный на нее взгляд, беспокойно оглядывалась на всех и старалась казаться такою же, какою она была всегда.

wiki-org.ru