В РПДВС «ЯРЕДВАС» происходит прямое превращение энергии сгорания топлива в механическую энергию вращения выходного вала.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

роторно-поршневых двигателей внутреннего сгорания

«ЯРЕДВАС» конструкции Ярошенко Эд. Вас.

Вниманию конструкторов, инженерно-технических и научных работников, изобретателей, рационализаторов, а также специалистов различных отраслей, занимающихся разработкой, созданием, эксплуатацией и исследованием двигателей внутреннего сгорания (ДВС), и просто энтузиастов предлагаются уникальные конструкции новых оригинальных роторно-поршневых двигателей внутреннего сгорания (РПДВС или РПД) серий «ЯРЕДВАС» конструктора Ярошенко Эдуарда Васильевича (Україна, м. Запоріжжя).

«ЯрЕдВас» - украинская аббревиатура от фамилии, имени и отчества изобретателя.

Настоящая публикация познакомит читателей с принципиально новым видом роторно-поршневой машины (РПМ) или, конкретнее, с роторно-поршневыми двигателями внутреннего сгорания перспективного направления, разнообразных конструкций, разных крутящих моментов, мощностей и назначений.

Роторно-поршневая машина Ярошенко Эд. Вас. в 1993 году запатентована в Украине. В дальнейшем на её основе были разработаны конкретные конструкции роторно-поршневых двигателей внутреннего сгорания.

В РПДВС «ЯРЕДВАС» происходит прямое превращение энергии сгорания топлива в механическую энергию вращения выходного вала.

Роторный двигатель (РД) -двигатель внутреннего сгорания, в котором энергия выделившихся газов после сгорания топлива преобразуется в механическую с помощью ротора, совершающего вращательное движение в цилиндрической полости (в цилиндре) корпуса. Идея создания роторного двигателя, известного также как коловратный или роторно-поршневой, была впервые выдвинута в XVI веке. Зарегистрировано несколько тысяч патентов на роторный двигатель.

Первая попытка постройки действующего образца роторного двигателя относится к 1799 г., однако практически пригодные двигатели появились лишь в 1957 г. (двигатель Ванкеля).

В процессе работы РД объёмы полостей, формируемые поверхностями ротора и корпуса, периодически изменяются — непрерывно происходят и повторяются процессы сжатия и расширения рабочего тела, которые характерны для поршневых двигателей внутреннего сгорания (ПД или ПДВС).

Современные роторные двигатели (в основном это двигатели Ванкеля) выполняются как с одной, так и с двумя или тремя рабочими секциями (2 или 3 ротора, установленные на общем эксцентриковом валу).

Предлагаемые роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания содержат корпус с цилиндрической полостью (цилиндром), в которой установлен ротор с выходным валом.

Торцы корпуса закрыты боковыми крышками двигателя.

Особенности рассматриваемых двигателей «ЯРЕДВАС» — применение в роторе обычных цилиндров и поршней с поршневыми кольцами, создающих кинематические пары «цилиндр-поршень». Пары устроены в круглом роторе, жёстко установленном на простейшем выходном валу. Ротор имеет вид цилиндрического диска, вращающегося внутри цилиндрической полости (обычного цилиндра), выполненной в корпусе двигателя и закрываемой боковыми крышками.

В предлагаемых двигателях нет «мёртвых точек» поршней. Поршни без остановки при всех тактах рабочего цикла вращаются вокруг выходного вала отбора мощности в одном постоянном направлении. При этом имеются верхняя точка цилиндра (ВТЦ или ВТ) и нижняя точка цилиндра (НТЦ или НТ).

Напомним, тактом поршневого ДВС называется часть рабочего цикла с соответствующими процессами, происходящими в камере рабочего цилиндра двигателя, при движении поршня от верхней мёртвой точки (ВМТ) поршня к нижней мёртвой точке (НМТ) поршня или, наоборот, от НМТ к ВМТ. Со сменой тактов изменяется направление движения поршня в цилиндре.

Тактом РПДВС называется часть рабочего цикла с соответствующими процессами, происходящими в камере цилиндра двигателя, при движении поршня от верхней точки (ВТ) цилиндра к нижней точке (НТ) цилиндра или, наоборот, от НТ к ВТ. Со сменой тактов изменяется направление относительного движения поршня в цилиндре.

Верхняя и нижняя точки цилиндра новых роторно-поршневых двигателей – это те точки цилиндра, при достижении поршнем которых происходит изменение направления относительноговозвратно-поступательного движения поршня в цилиндре.

В предлагаемых двигателях для отдельных тактов, при необходимости, возможно изменение движения поршня в цилиндре до достижения им крайних ВТ и НТ.

Такая конструкция РПДВС позволяет осуществлять любые процессы рабочих циклов Отто или Дизеля, а также процессы других парнотактных рабочих циклов без применения специального механизма газораспределения. Открытие или закрытие окон впуска или выпуска осуществляется непосредственно ротором (обоймой ротора).

Впускные и выпускные окна устанавливаются в стенках и/или в торцах рабочих цилиндров.

Герметизация камер цилиндров обеспечивается обычными поршневыми кольцами и специальными кольцами с плоской или цилиндрической торцевой поверхностью, установленными в роторе, вернее, в торцах впускных и выпускных окон рабочих цилиндров или в торцах самих цилиндров. Торцевые поверхности последних колец соответствуют внутренней поверхности боковой крышки или поверхности цилиндрической полости (цилиндра) корпуса в зависимости от местонахождения впускных и выпускных окон. Кольца установлены в роторе и прижимаются к поверхности крышки или цилиндрической полости (цилиндра) корпуса центробежными силами, давлением газа и пружинами-экспандерами.

Отсутствие механизма газораспределения делает двигатели «ЯРЕДВАС» значительно проще двухтактных поршневых, а тем более четырехтактных поршневых (экономия составляет около сотни деталей). Отсутствие сопряжения между отдельными рабочими объёмами (это картерное пространство, пространства коленвала и шатунов в поршневом двигателе) обеспечивает компактность и высокую удельную мощность.

За один оборот выходного вала отбора мощности двигатель выполняет столько рабочих циклов сколько кинематических пар «цилиндр-поршень» установлено в роторе. Это одна или несколько пар. Желательно не менее четырёх пар и столько же рабочих циклов, что эквивалентно работе восьмицилиндрового четырёхтактного поршневого двигателя, в котором рабочий цикл осуществляется за два оборота коленвала. Полный рабочий цикл предлагаемых роторно-поршневых двигателей осуществляется, как правило, за один оборот выходного вала и ротора.

Все четыре такта выполняются за один оборот ротора, что позволяет получить существенно более высокую мощность по сравнению с поршневым двигателем.

При выполнении рабочего цикла за пол-оборота или за треть, или за четверть оборота ротора, что вполне возможно, работа такого двигателя будет эквивалентна, соответственно, шестнадцати или двадцатичетырёхцилиндровому, или тридцатидвохцилиндровому поршневому четырёхтактному двигателю.