Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания РЛДВС конструкции Дротенко

Патент РФ 2294444 Патент РСТ/RU2006/000700

Принцип работы роторно-лопастного двигателя

Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания (РЛДВС) конструкции Дротенко имеет простой и надёжный принцип работы в своей основе.

На фиг 1 схематично показаны различные положения ротора во время работы. Особенностью и явным преимуществом данной конструкции по сравнению с другими ДВС, является отсутствие, какого бы то ни было газораспределительного механизма. Вся система газораспределения состоит из впускного отверстия и отверстия для выпуска отработанных газов, в теле статора 1. Автор исходит из того, что для работы двигателя необходима такая же горючая смесь как и для поршневых ДВС, поэтому система подготовки горючей смеси в данном описании не рассматривается.

Внутренняя поверхность статора 1, по форме представляет собой усечённый сверху цилиндр. Внутренняя стенка статора выполнена из высоколегированной, жаропрочной стали, обработана и отполирована с высокой точностью, чтобы при скольжении по ней кромки лопасти ротора, обеспечить максимальное их прилегание, для получения наибольшей компрессии. На внутренней поверхности торцевых крышек статора 1, выполнены замкнутые желоба-канавки такой формы, при скольжении по которым направляющих штифтов 20, лопастей ротора, обеспечивается прилегание кромки лопасти к поверхности статора и нужное положение лопастей, в зависимости от положения ротора при вращении.

Рассмотрим более детально процессы происходящие в РЛДВС конструкции Дротенко: на фиг. 2 изображён момент, при котором рабочий объём двигателя разделён на четыре части. При движении ротора по часовой стрелке, объёмное пространство между ротором и статором 14, является расширяющимся и в него через отверстия 5 в статоре 1 поступает рабочая смесь. Объёмное пространство 15 ограниченное ротором, статором, лопастью и точкой фрикционного контакта 6, уменьшается и в нем происходит сжатие рабочей смеси, которая поступила в рабочее пространство двигателя через впускное отверстие 5 при предварительном полуобороте ротора. Объём 16 расширяется и в нем при данном положении ротора происходит сгорание рабочей смеси, или рабочий ход. Объём 17 является уменьшающимся и в нем происходит выброс отработанных газов через выпускное отверстие статора. Таким образом, двигатель является четырёхтактным ДВС и работает за счёт тех же химических процессов окисления топлива, что и классический поршневой ДВС.

На фиг.3  изображён момент, при котором ротор провернулся до положения, когда левая лопасть своей верхней контактной кромкой, которая при предварительном положении ротора находилась с ним на одном уровне, достигла точки фрикционного контакта 6, а нижней контактной кромкой достигла места, в котором внутренняя поверхность статора цилиндрической формы изменяется в месте усечения. При этом правая лопасть ротора выступающей контактной кромкой, вошла в выточку ролика 4. Таким образом, горючая смесь объёма 15 оказалась полностью сжатой и подготовленной для воспламенения, и при данном положении ротора она вся сосредоточена в объёме камеры сгорания, образованной серповидной выемкой лопасти 3.Также при данном положении ротора фиг. 8, в объёме 16 закончилась фаза рабочего хода и сгоревшая смесь при своём дальнейшем расширении устремилась в выхлопную систему двигателя через выхлопное отверстие 5 статора. В сравнении с фиг.2, на фиг.3, объём 17 перестал существовать, а в объёме 14 завершилась фаза наполнения свежей горючей смесью. Также важно отметить, что до момента, изображённого на фиг.3, серповидные лопасти 3, относительно ротора 2 были неподвижны и в момент времени следующий за моментом, изображённым на фиг.3, они обе, синхронно приходят в движение благодаря скольжению направляющих штифтов лопастей по замкнутым желобам-канавкам в торцевых крышках статора. Этот момент изображён на фиг.4.

При этом рабочая смесь, подготовленная к воспламенению, продолжает находиться в объёме 15, а точка фрикционного контакта 6, на время прохождения через неё лопасти, перестаёт существовать. На фиг 4 изображён момент, при котором лопасти 3 прекратили своё движение относительно друг друга и ротора, и оказались во втором своём крайнем положении. При этом контактная кромка верхней лопасти, которая при предварительном полуобороте ротора скользила по левой поверхности статора 1, достигла точки фрикционного контакта 6, и в следующий момент времени происходит её отрыв от поверхности статора. При этом вторая кромка данной лопасти продолжает скользить и быть прижатой к правой части внутренней поверхности статора, а в точке фрикционного контакта 6 опять происходит скольжение тела ротора по телу статора.

В момент времени, изображённый на фиг. 5, в объёме 15 происходит воспламенение горючей смеси с помощью искры проскакивающей между электродами свечи зажигания, смесь воспламеняется, давление резко возрастает, газы давят на лопасть 3 ротора, заставляя его вращаться и совершать положительную работу. При этом объём 16 уменьшается и из двигателя происходит выброс отработанных газов в выхлопную систему. В объёме 14 начинает происходить сжатие предварительно наполненной рабочей смеси и подготовка её к следующему такту. При дальнейшем повороте ротора, он оказывается в положении, изображённом на фиг. 2, и рабочий цикл роторно-лопастного двигателя оказывается завершённым. Таким образом, полный рабочий цикл двигателя совершается при повороте ротора на 180 градусов, и цикличность двигателя составляет пол-оборота.