[go: up one dir, main page]

RU182136U1 - Housing of a rotary piston internal combustion engine - Google Patents

Housing of a rotary piston internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU182136U1
RU182136U1 RU2018106619U RU2018106619U RU182136U1 RU 182136 U1 RU182136 U1 RU 182136U1 RU 2018106619 U RU2018106619 U RU 2018106619U RU 2018106619 U RU2018106619 U RU 2018106619U RU 182136 U1 RU182136 U1 RU 182136U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
exhaust channel
housing
rotary piston
internal combustion
engine
Prior art date
Application number
RU2018106619U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Евгеньевич Низовцев
Михаил Иванович Ступеньков
Андрей Дмитриевич Бортников
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова"
Priority to RU2018106619U priority Critical patent/RU182136U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU182136U1 publication Critical patent/RU182136U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/06Heating; Cooling; Heat insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B55/00Internal-combustion aspects of rotary pistons; Outer members for co-operation with rotary pistons
    • F02B55/08Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к роторно-поршневым двигателям внутреннего сгорания и может быть использована при изготовлении корпуса двигателя. Технический результат заключается в снижении теплопроводности материала покрытия внутренней поверхности выпускного канала. Сущность полезной модели состоит в том, что на внутреннюю поверхность выпускного канала нанесено теплоизоляционное покрытие, выполненное из композиционного материала на основе пеноциркона при определенном соотношении компонентов, что позволяет решить проблему повышения эффективности роторно-поршневого двигателя за счет снижения теплоотвода от горячих газов через систему охлаждения корпуса. 2 ил.The utility model relates to the field of engine building, namely to rotary piston internal combustion engines and can be used in the manufacture of the engine housing. The technical result is to reduce the thermal conductivity of the coating material of the inner surface of the exhaust channel. The essence of the utility model consists in the fact that a heat-insulating coating is made on the inner surface of the exhaust channel made of a composite material based on penocircon at a certain ratio of components, which allows us to solve the problem of increasing the efficiency of a rotary piston engine by reducing heat removal from hot gases through the housing cooling system . 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к роторно-поршневым двигателям внутреннего сгорания и может быть использована при изготовлении корпуса двигателя.The utility model relates to the field of engine building, namely to rotary piston internal combustion engines and can be used in the manufacture of the engine housing.

Наиболее интенсивное тепловыделение в двигателе имеет место на такте расширения продуктов сгорания и в процессе продолжающегося при этом сгорания топлива, поэтому возникает необходимость теплоизоляции внутренней поверхности в зонах горения и расширения. При работе двигателя дополнительное снижение теплоотвода от горячих газов в систему охлаждения достигается за счет теплоизоляции внутренней поверхности зоны выпускного канала.The most intense heat in the engine takes place at the expansion stroke of the combustion products and during the ongoing combustion of the fuel, so there is a need for thermal insulation of the inner surface in the combustion and expansion zones. When the engine is running, an additional decrease in heat removal from hot gases to the cooling system is achieved by thermal insulation of the inner surface of the outlet channel zone.

Известен корпус роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания с расположенными в нем впускным и выпускным каналами и каналами охлаждения (US 4021163, 1977). Существенным недостатком известного технического решения является отсутствие теплоизоляции на поверхности выпускного канала, что приводит к повышению степени теплоотвода от горячих газов в каналы охлаждения, в результате чего снижается эффективность двигателя.Known housing rotary piston internal combustion engine with located in it inlet and outlet channels and cooling channels (US 4021163, 1977). A significant disadvantage of the known technical solution is the lack of thermal insulation on the surface of the exhaust channel, which leads to an increase in the degree of heat removal from hot gases to the cooling channels, resulting in reduced engine efficiency.

Наиболее близким к предполагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому эффекту является корпус роторно-поршневого двигателя с расположенным в нем выпускным каналом и нанесенным на внутреннюю поверхность выпускного канала теплоизоляционным покрытием, выполненным из композиционного материала (RU 5823, 1998). В известном техническом решении покрытие внутренней поверхности выпускного канала выполнено из композиционного материала, состоящего из твердых включений фазы α - Al2O3, распределенной в матрице из γ - Al2O3 и соединениях муллитаThe closest to the proposed utility model in terms of technical nature and the effect achieved is the housing of a rotary piston engine with an exhaust channel located in it and deposited on the inner surface of the exhaust channel with a heat-insulating coating made of composite material (RU 5823, 1998). In a known technical solution, the coating of the inner surface of the exhaust channel is made of a composite material consisting of solid inclusions of the α - Al 2 O 3 phase distributed in the matrix of γ - Al 2 O 3 and mullite compounds

3Al2O3*2SiO2.3Al 2 O 3 * 2 SiO 2 .

Существенным недостатком известного технического решения является недостаточная эффективность снижения теплоотвода от горячих газов через систему охлаждения корпуса.A significant disadvantage of the known technical solution is the lack of efficiency in reducing heat removal from hot gases through the cooling system of the housing.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в повышении эффективности роторно-поршневого двигателя за счет снижения теплоотвода от горячих газов через систему охлаждения корпуса.The technical problem, the solution of which is provided by the implementation of the claimed utility model, is to increase the efficiency of the rotary piston engine by reducing heat dissipation from hot gases through the housing cooling system.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемой полезной модели, заключается в снижении теплопроводности материала покрытия внутренней поверхности выпускного канала.The technical result achieved by the implementation of the proposed utility model is to reduce the thermal conductivity of the coating material of the inner surface of the exhaust channel.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что в корпусе роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания с расположенным в нем выпускным каналом и нанесенным на внутреннюю поверхность выпускного канала теплоизоляционным покрытием, выполненным из композиционного материала, покрытие внутренней поверхности выпускного канала выполнено из композиционного материала на основе пеноциркона в соотношении компонентов, масс. %:The claimed technical result is achieved due to the fact that in the casing of a rotary piston internal combustion engine with an exhaust channel located therein and deposited on the inner surface of the exhaust channel with a heat-insulating coating made of composite material, the coating of the inner surface of the exhaust channel is made of composite material based on foam foam in the ratio of components, mass. %:

диоксид циркония (ZrO2)zirconium dioxide (ZrO 2 ) 65-7065-70 гидроксид алюминия (Al(ОН)3)aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) 1,0-1,51.0-1.5 алюминиевая пудраaluminum powder 2,0-3,02.0-3.0 алюмохромфосфатное связующее (CrAl3 H2PO4)alumochromophosphate binder (CrAl 3 H 2 PO 4 ) 20-2520-25 полиметилсилоксанpolymethylsiloxane остальноеrest

Указанные существенные признаки обеспечивают решение поставленной технической проблемы с достижением заявленного технического результата, так как выполнение покрытия внутренней поверхности выпускного канала из композиционного материала на основе пеноциркона с определенным соотношением компонентов обеспечивает снижение теплопроводности материала покрытия внутренней поверхности выпускного канала.These essential features provide a solution to the technical problem with the achievement of the claimed technical result, since the coating of the inner surface of the exhaust channel from a composite material based on penocircon with a certain ratio of components ensures a decrease in the thermal conductivity of the coating material of the inner surface of the exhaust channel.

Настоящая полезная модель поясняется следующим описанием и иллюстрациями, гдеThe present utility model is illustrated by the following description and illustrations, where

на фиг. 1 изображена схема предлагаемого корпуса роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания с выпускным каналом;in FIG. 1 shows a diagram of the proposed housing of a rotary piston internal combustion engine with an exhaust channel;

на фиг. 2 представлена таблица сравнительных параметров известного и предложенного технического решения.in FIG. 2 presents a table of comparative parameters of the known and proposed technical solutions.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:In FIG. 1 adopted the following notation:

1 - корпус роторно-поршневого двигателя;1 - casing of a rotary piston engine;

2 - выпускной канал;2 - exhaust channel;

3 - система охлаждения корпуса.3 - housing cooling system.

Корпус 1 роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания, изготовленный из алюминиевого сплава, включает расположенный в стенках выпускной канал 2 (см. фиг. 1), на внутренней поверхности которого нанесено теплоизоляционное покрытие, выполненное из композиционного материала на основе пеноциркона в соотношении компонентов, масс. %:The housing 1 of a rotary piston internal combustion engine made of aluminum alloy includes an exhaust channel 2 located in the walls (see Fig. 1), on the inner surface of which a thermal insulation coating is made, made of a composite material based on foam foam in the ratio of components, mass. %:

диоксид циркония (ZrO2)zirconium dioxide (ZrO 2 ) 65-7065-70 гидроксид алюминия (Al(OH)3)aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) 1,0-1,51.0-1.5 алюминиевая пудраaluminum powder 2,0-3,02.0-3.0 алюмохромфосфатное связующее (CrAl3 H2PO4)alumochromophosphate binder (CrAl 3 H 2 PO 4 ) 20-2520-25 полиметилсилоксанpolymethylsiloxane остальноеrest

Применение композиции для получения пеноциркона, состоящей из диоксида циркония, гидроксида алюминия, алюминиевой пудры, алюмохромфосфатного связующего и силиконовой жидкости в виде полиметилсилоксана, позволяет получить материал, способный затвердевать без внешнего нагрева. На внутреннюю поверхность выпускного канала 2 корпуса 1 при температуре 20-25°C осуществляется нанесение указанного материала, при этом происходит его затвердевание. В результате образуется теплоизоляционное покрытие с плотностью 0,9 г/см3, коэффициентом теплопроводности на уровне 0,13-0,15 Вт/м*К, пределом прочности до 5 МПа и температурой начала размягчения 1820°C. Оптимальное соотношение составляющих компонентов в покрытии внутренней поверхности выпускного канала 2 корпуса 1 обеспечивает пониженную теплопроводность материала покрытия, что позволяет снизить теплоотвод от горячих газов через систему 3 охлаждения корпуса за счет теплоизоляции внутренней поверхности выпускного канала 2 корпуса 1.The use of the composition for producing penocircon, consisting of zirconia, aluminum hydroxide, aluminum powder, aluminum chromophosphate binder and silicone fluid in the form of polymethylsiloxane, allows to obtain a material that can solidify without external heating. On the inner surface of the exhaust channel 2 of the housing 1 at a temperature of 20-25 ° C is the application of the specified material, while it hardens. As a result, a heat-insulating coating is formed with a density of 0.9 g / cm 3 , a thermal conductivity coefficient of 0.13-0.15 W / m * K, tensile strength up to 5 MPa and a softening start temperature of 1820 ° C. The optimal ratio of constituent components in the coating of the inner surface of the exhaust channel 2 of the housing 1 provides reduced thermal conductivity of the coating material, which reduces heat dissipation from hot gases through the cooling system 3 of the housing due to thermal insulation of the inner surface of the exhaust channel 2 of the housing 1.

Для оценки свойств покрытия внутренней поверхности выпускного канала 2 были проведены испытания композиционного материала на основе пеноциркона при различных соотношениях компонентов, масс. %:To assess the properties of the coating of the inner surface of the exhaust channel 2, tests were carried out of a composite material based on penocircon at various ratios of components, masses. %:

рецептура 1recipe 1

диоксид циркония (ZrO2)zirconium dioxide (ZrO 2 ) 6565 гидроксид алюминия (Al(OH)3)aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) 1,51,5 алюминиевая пудраaluminum powder 33 алюмохромфосфатное связующее (CrAl3 H2PO4)alumochromophosphate binder (CrAl 3 H 2 PO 4 ) 2525 полиметилсилоксанpolymethylsiloxane остальноеrest

рецептура 2recipe 2

диоксид циркония (ZrO2)zirconium dioxide (ZrO 2 ) 7070 гидроксид алюминия (Al(OH)3)aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) 1one алюминиевая пудраaluminum powder 22 алюмохромфосфатное связующее (CrAl3 H2PO4)alumochromophosphate binder (CrAl 3 H 2 PO 4 ) 20twenty полиметилсилоксанpolymethylsiloxane остальноеrest

рецептура 3recipe 3

диоксид циркония (ZrO2)zirconium dioxide (ZrO 2 ) 6666 гидроксид алюминия (Al(ОН)3)aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) 1,41.4 алюминиевая пудраaluminum powder 22 алюмохромфосфатное связующее (CrAl3 H2PO4)alumochromophosphate binder (CrAl 3 H 2 PO 4 ) 2323 полиметилсилоксанpolymethylsiloxane остальноеrest

рецептура 4recipe 4

диоксид циркония (ZrO2)zirconium dioxide (ZrO 2 ) 6767 гидроксид алюминия (Al(OH)3)aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) 1,31.3 алюминиевая пудраaluminum powder 2,52,5 алюмохромфосфатное связующее (CrAl3 H2PO4)alumochromophosphate binder (CrAl 3 H 2 PO 4 ) 2424 полиметилсилоксанpolymethylsiloxane остальноеrest

При этом приведенные в рецептурах диапазоны соотношений компонентов не должны толковаться, как ограничивающие область предлагаемого технического решения.Moreover, the ranges of ratios of components given in the formulations should not be construed as limiting the scope of the proposed technical solution.

Полученные результаты исследования покрытий, выполненных в соответствии с указанными выше рецептурами предлагаемого технического решения и прототипа, представленные в таблице (см. фиг. 2) показывают, что:The obtained results of the study of coatings made in accordance with the above formulations of the proposed technical solution and prototype presented in the table (see Fig. 2) show that:

- максимальное значение коэффициента теплопроводности исследуемых покрытий, изготовленных в соответствии с предложенными рецептурами (в диапазоне рабочих температур до 1800°C), ниже минимального значения коэффициента теплопроводности покрытий прототипа (в диапазоне рабочих температур до 800°C) в 25 раз;- the maximum value of the coefficient of thermal conductivity of the studied coatings made in accordance with the proposed formulations (in the range of operating temperatures up to 1800 ° C), is lower than the minimum value of the coefficient of thermal conductivity of coatings of the prototype (in the range of operating temperatures up to 800 ° C) by 25 times;

- отклонения в значениях коэффициентов теплопроводности композиционного материала исследуемых покрытий, изготовленных в соответствии с рецептурами 1-4, находятся в допустимых пределах измерений.- deviations in the values of the coefficients of thermal conductivity of the composite material of the studied coatings made in accordance with formulations 1-4 are within the permissible measurement range.

Таким образом, выполнение покрытия внутренней поверхности выпускного канала из композиционного материала на основе пеноциркона при определенном соотношении компонентов позволяет повысить эффективность роторно-поршневого двигателя за счет снижения теплоотвода от горячих газов через систему охлаждения корпуса.Thus, the coating of the inner surface of the exhaust channel from a composite material based on penocircon at a certain ratio of components can increase the efficiency of the rotary piston engine by reducing heat removal from hot gases through the housing cooling system.

Claims (2)

Корпус роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания с расположенным в нем выпускным каналом и нанесенным на внутреннюю поверхность выпускного канала теплоизоляционным покрытием, выполненным из композиционного материала, отличающийся тем, что покрытие внутренней поверхности выпускного канала выполнено из композиционного материала на основе пеноциркона в соотношении компонентов, масс. %:The housing of a rotary piston internal combustion engine with an exhaust channel located therein and deposited on the inner surface of the exhaust channel with a heat-insulating coating made of composite material, characterized in that the coating of the inner surface of the exhaust channel is made of composite material based on foam foam in the ratio of components, masses. %: диоксид циркония (ZrO2)zirconium dioxide (ZrO 2 ) 65-7065-70 гидроксид алюминия (Al(ОН)3)aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) 1,0-1,51.0-1.5 алюминиевая пудраaluminum powder 2,0-3,02.0-3.0 алюмохромфосфатное связующее (CrAl3Н2РО4)alumochromophosphate binder (CrAl 3 H 2 PO 4 ) 20-2520-25 полиметилсилоксанpolymethylsiloxane остальноеrest
RU2018106619U 2018-02-22 2018-02-22 Housing of a rotary piston internal combustion engine RU182136U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018106619U RU182136U1 (en) 2018-02-22 2018-02-22 Housing of a rotary piston internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018106619U RU182136U1 (en) 2018-02-22 2018-02-22 Housing of a rotary piston internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU182136U1 true RU182136U1 (en) 2018-08-03

Family

ID=63142119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018106619U RU182136U1 (en) 2018-02-22 2018-02-22 Housing of a rotary piston internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU182136U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4021163A (en) * 1974-10-11 1977-05-03 Toyo Kogyo Co., Ltd. Rotary-piston engine housing
DE2720224A1 (en) * 1976-12-28 1978-06-29 Toyota Motor Co Ltd Cylinder of rotary IC engine - has shell of different material to restrict thermal movement
RU5823U1 (en) * 1996-10-15 1998-01-16 Юлий Александрович Бакиров ROTOR-PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2198307C2 (en) * 2000-07-26 2003-02-10 Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Internal combustion rotary piston engine
GB2432630A (en) * 2005-11-23 2007-05-30 Paul John Worley Near-adiabatic internal combustion rotary engine
RU2425226C1 (en) * 2010-03-17 2011-07-27 Открытое акционерное общество "Управляющая компания "Объединенная двигателестроительная корпорация" (ОАО "УК "ОДК") Gas-rotor drive

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4021163A (en) * 1974-10-11 1977-05-03 Toyo Kogyo Co., Ltd. Rotary-piston engine housing
DE2720224A1 (en) * 1976-12-28 1978-06-29 Toyota Motor Co Ltd Cylinder of rotary IC engine - has shell of different material to restrict thermal movement
RU5823U1 (en) * 1996-10-15 1998-01-16 Юлий Александрович Бакиров ROTOR-PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2198307C2 (en) * 2000-07-26 2003-02-10 Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Internal combustion rotary piston engine
GB2432630A (en) * 2005-11-23 2007-05-30 Paul John Worley Near-adiabatic internal combustion rotary engine
RU2425226C1 (en) * 2010-03-17 2011-07-27 Открытое акционерное общество "Управляющая компания "Объединенная двигателестроительная корпорация" (ОАО "УК "ОДК") Gas-rotor drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9863312B2 (en) Internal combustion engine and manufacturing method therefor
JP5549510B2 (en) Lean burn engine
Kawaguchi et al. Thermo-swing wall insulation technology;-a novel heat loss reduction approach on engine combustion chamber
JP5783114B2 (en) Spark ignition internal combustion engine
Miyairi et al. Selective heat insulation of combustion chamber walls for a DI diesel engine with monolithic ceramics
CN103080386A (en) Internal combustion engine and method of producing same
RU182136U1 (en) Housing of a rotary piston internal combustion engine
Vural et al. Coating of diesel engine with new generation ceramic material to improve combustion and performance
EP3228852A1 (en) Internal combustion engine
JP2015081527A (en) Heat insulation layer provided on the surface of the member facing the engine combustion chamber
RU182138U1 (en) Housing of a rotary piston internal combustion engine
JP6814337B2 (en) A member for an internal combustion engine having a heat shield film, and a method for manufacturing the member.
JPS60182341A (en) Internal-combustion engine covering combustion chamber wall surface with porous heat insulating material
Blair Prediction of two-cycle engine performance characteristics
JPS61192842A (en) Ceramic polymerization engine
Dhomne et al. Experimental and computational investigations on piston coated externally scavenged SI engine
RU2738156C1 (en) Housing of rotary-piston internal combustion engine
JPS59153923A (en) Adiabatic engine
GB2077853A (en) I.C. Engine with Power Stroke Cooling Fluid Injection
KR20180122650A (en) Active combustion chamber of piston engine and heat transfer method in active combustion chamber
JP2545068B2 (en) Machine structural member
JP6761750B2 (en) Internal combustion engine
RU5823U1 (en) ROTOR-PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP2020056352A (en) Internal combustion engine member and method of manufacturing the same
Barr Low heat rejection diesel engines.

Legal Events

Date Code Title Description
MZ9K Utility model declared void at owner's request

Effective date: 20200810