本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)及其工作方法，具體地說(shuō)是一種旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)及其連續(xù)燃燒做功方法。

背景技術(shù)：
往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)在當(dāng)今世界動(dòng)力范疇占據(jù)主導(dǎo)地位，其被廣泛地用作汽車動(dòng)力，然而，因其自身復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使該內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展受到很大的限制。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞組因往復(fù)運(yùn)動(dòng)而引起的往復(fù)慣性力和慣性力矩不能得到完全平衡，而且這個(gè)慣性力是按照轉(zhuǎn)速平方增長(zhǎng)的，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，作用在軸承上的慣性負(fù)荷和某些零件的應(yīng)力顯著增加，由不平衡力引起的振動(dòng)和噪聲進(jìn)一步惡化，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高和比功率、比重量等性能指標(biāo)的改善受到很大的限制。此外，往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的燃燒過(guò)程復(fù)雜，熱效率損失大。目前，有很多旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)試圖改變上述現(xiàn)狀，具有代表性的有汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，發(fā)生故障的可能性也大大減小，具有高馬力容積比。然而，由于沒有往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓縮比，該轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不夠充分，雖然馬自達(dá)公司給轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)增加了單渦輪增壓和雙渦輪增壓等裝置，但也只是提高了輸出馬力和減少了尾氣排放，還是與往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)存在很大的差距。而且，汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)密封復(fù)雜，其徑向密封片磨損快，引擎使用一段時(shí)間之后容易因?yàn)橛头獠牧夏p而造成漏氣問(wèn)題，大幅度增加了油耗與污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一就是提供一種旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，以解決現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)噪音大、排放高、燃油效率低、設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本高的問(wèn)題。本發(fā)明的目的之二就是提供一種旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的連續(xù)燃燒做功方法，以實(shí)現(xiàn)工質(zhì)混合氣在燃燒室的連續(xù)燃燒膨脹做功，提高燃油效率，降低排放。本發(fā)明的目的之一是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，包括缸體、轉(zhuǎn)子、前端蓋和后端蓋，在所述缸體上開有一個(gè)圓柱形內(nèi)腔，所述轉(zhuǎn)子容納在所述缸體的內(nèi)腔中，在所述缸體上開有分別與內(nèi)腔相通的進(jìn)氣口和排氣口，在缸體內(nèi)腔的內(nèi)壁上還開有一個(gè)作為燃燒室的凹槽，在所述凹槽旁邊的所述缸體上設(shè)置有火花塞；所述轉(zhuǎn)子包括中心軸、圓盤、腔室隔離架和活塞；所述中心軸穿接在封擋缸體內(nèi)腔的前端蓋和后端蓋上，兩個(gè)所述圓盤的盤面相對(duì)并固定在所述中心軸上，所述腔室隔離架固定在兩個(gè)圓盤之間；所述腔室隔離架包括沿圓周均布的若干弧面板，所述弧面板的板面垂直于所述圓盤的盤面且各弧面板呈風(fēng)車葉片形排布，將兩個(gè)圓盤之間的圓柱形空間分隔成若干形狀相同、大小相等的活塞腔，每個(gè)活塞腔的截面呈類三角形；在每個(gè)活塞腔中設(shè)置一個(gè)可封擋活塞腔外端口的弧面板形的活塞，所述活塞的一端通過(guò)銷軸鉸接在活塞腔外端口的一邊，所述活塞的另一端為自由端；在所述銷軸的一端固接有連桿，在所述連桿的外端面設(shè)置有撥銷，所述撥銷插接在開設(shè)于后端蓋內(nèi)板面上的橢圓形導(dǎo)向槽中，以在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中帶動(dòng)活塞在活塞腔中以所述銷軸為擺軸往復(fù)擺動(dòng)，當(dāng)活塞在活塞腔內(nèi)往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，活塞的自由端與活塞腔的內(nèi)壁保持接觸。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，連桿和撥銷隨之一起旋轉(zhuǎn)，撥銷隨即在橢圓形導(dǎo)向槽內(nèi)滑動(dòng)，并通過(guò)連桿與銷軸帶動(dòng)活塞在活塞腔內(nèi)做往復(fù)式擺動(dòng)，且撥銷在導(dǎo)向槽內(nèi)滑動(dòng)一圈，與其相連的活塞在活塞腔內(nèi)往復(fù)擺動(dòng)兩次，這兩次往復(fù)擺動(dòng)過(guò)程，即是活塞腔的吸氣——壓縮——膨脹做功——排氣過(guò)程。所述進(jìn)氣口和排氣口位于所述缸體的底部，所述燃燒室和火花塞位于所述缸體的頂部，且所述進(jìn)氣口與所述火花塞位于相同側(cè)，所述排氣口和燃燒室位于另一相同側(cè)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈，活塞腔依次經(jīng)過(guò)進(jìn)氣口、火花塞、燃燒室和排氣口。在所述圓盤的側(cè)沿設(shè)置有密封環(huán)，在所述弧面板的外露沿上、在所述活塞與所述弧面板的接觸部位、以及所述活塞與所述圓盤的接觸面上分別設(shè)置有密封片。本發(fā)明的目的之二是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種上述旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的連續(xù)燃燒做功方法，包括以下步驟：初始驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子在缸體的內(nèi)腔中旋轉(zhuǎn)，連桿和撥銷隨轉(zhuǎn)子一并旋轉(zhuǎn)，且撥銷在橢圓形導(dǎo)向槽內(nèi)滑動(dòng)，并通過(guò)連桿與銷軸帶動(dòng)活塞在活塞腔內(nèi)做往復(fù)式擺動(dòng)；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈，活塞腔依次經(jīng)過(guò)缸體的進(jìn)氣口、火花塞、燃燒室和排氣口，對(duì)應(yīng)地完成進(jìn)氣——壓縮——點(diǎn)燃——推動(dòng)前一活塞腔做功——排氣的工作過(guò)程；當(dāng)兩個(gè)相鄰的活塞腔均旋轉(zhuǎn)至與燃燒室相通的位置時(shí)，該兩個(gè)活塞腔通過(guò)燃燒室連通，后活塞腔的壓縮工質(zhì)混合氣被擠入燃燒室內(nèi)，并由燃燒室內(nèi)正在燃燒的工質(zhì)混合氣引燃并燃燒，由此實(shí)現(xiàn)燃燒室內(nèi)工質(zhì)混合氣的連續(xù)燃燒，連續(xù)燃燒的工質(zhì)混合氣膨脹，連續(xù)推動(dòng)經(jīng)過(guò)燃燒室的活塞腔逐一做功。所述工作過(guò)程是：當(dāng)轉(zhuǎn)子的某一活塞腔轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口的位置處時(shí)，開始該活塞腔即本活塞腔的進(jìn)氣過(guò)程，此時(shí)，本活塞腔內(nèi)的活塞開始向腔內(nèi)擺動(dòng)，工質(zhì)混合氣從進(jìn)氣口進(jìn)入本活塞腔中，當(dāng)本活塞腔的末端離開進(jìn)氣口后活塞擺動(dòng)至內(nèi)止點(diǎn)，進(jìn)氣過(guò)程結(jié)束；此時(shí)，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，本活塞腔中的活塞由內(nèi)止點(diǎn)向外擺動(dòng)，以對(duì)本活塞腔內(nèi)的工質(zhì)混合氣進(jìn)行壓縮，進(jìn)行本活塞腔的壓縮過(guò)程；當(dāng)本活塞腔轉(zhuǎn)至火花塞的位置處時(shí)，火花塞點(diǎn)火，將本活塞腔內(nèi)的工質(zhì)混合氣點(diǎn)燃，此為本活塞腔的點(diǎn)燃過(guò)程；本活塞腔中的工質(zhì)混合氣被點(diǎn)燃后，本活塞腔的前端隨即轉(zhuǎn)至燃燒室的位置，燃燒的工質(zhì)混合氣被擠入燃燒室內(nèi)燃燒并膨脹，此時(shí)，本活塞腔中的活塞到達(dá)外止點(diǎn)，燃燒室中燃燒膨脹的工質(zhì)混合氣推動(dòng)本活塞腔的前一活塞腔的前側(cè)腔壁做功；當(dāng)前一活塞腔的前端轉(zhuǎn)至排氣口位置處時(shí)，其內(nèi)的活塞擺動(dòng)至內(nèi)止點(diǎn)，此后隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞由內(nèi)止點(diǎn)向外擺動(dòng)，并推動(dòng)腔內(nèi)的廢氣工質(zhì)從排氣口排出，完成前一活塞腔的排氣過(guò)程；此時(shí)，轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，本活塞腔中的活塞由外止點(diǎn)向內(nèi)擺動(dòng)，而本活塞腔的后端尚未轉(zhuǎn)離燃燒室，本活塞腔相鄰的后一活塞腔在重復(fù)完上述的進(jìn)氣、壓縮過(guò)程后也轉(zhuǎn)至燃燒室處，后一活塞腔內(nèi)的工質(zhì)混合氣被擠入燃燒室內(nèi)并被燃燒室內(nèi)的已燃工質(zhì)混合氣引燃，由后一活塞腔進(jìn)入燃燒室內(nèi)的工質(zhì)混合氣在燃燒室內(nèi)燃燒膨脹，推動(dòng)本活塞腔的前腔壁做功，在本活塞腔的做功過(guò)程中，其內(nèi)的活塞擺動(dòng)至內(nèi)止點(diǎn)；此后，后續(xù)活塞腔中工質(zhì)混合氣的點(diǎn)燃均是按照該方式由燃燒室內(nèi)的已燃工質(zhì)混合氣引燃，形成連續(xù)燃燒；當(dāng)本活塞腔的前端轉(zhuǎn)至排氣口位置處時(shí)，其內(nèi)的活塞由內(nèi)止點(diǎn)向外擺動(dòng)，推動(dòng)腔內(nèi)的廢氣工質(zhì)從排氣口排出，當(dāng)本活塞腔中的活塞到達(dá)外止點(diǎn)時(shí)，完成本活塞腔的排氣過(guò)程。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種類似燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的新型發(fā)動(dòng)機(jī)，其工質(zhì)燃燒連續(xù)穩(wěn)定、燃燒速率快、輸出功率大、動(dòng)力密度高、有害排放低、燃油經(jīng)濟(jì)性高、最大爆發(fā)壓力時(shí)力矩角度好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、震動(dòng)小、噪音低、熱效率高。本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)取消了往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)和復(fù)雜的氣閥機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需專門設(shè)計(jì)復(fù)雜的密封和隔熱結(jié)構(gòu)，經(jīng)久耐用，制造成本低，其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)往復(fù)慣性力小，有利于轉(zhuǎn)速的提高，升功率高、比重小，其比功率、比重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩性能好，做功時(shí)，膨脹壓力直接施加在活塞腔的腔壁弧面和活塞面上，力矩傳輸直接有效。由于本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定燃燒，因此可取消節(jié)氣門采用調(diào)節(jié)噴油量的方式進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)，在處于怠速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)仍能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣沖量，改善了低速時(shí)的扭矩和燃油經(jīng)濟(jì)性能。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是轉(zhuǎn)子的另一角度結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是導(dǎo)向連桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5~圖14是發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程示意圖。圖中：1、缸體，2、燃燒室，3、火花塞，4、進(jìn)氣口，5、排氣口，6、缸體蓋板，7、前端蓋，8、后端蓋，9、導(dǎo)向槽，10、轉(zhuǎn)子，11、中心軸，12、前圓盤，13、后圓盤，14、弧面板，15、活塞，16、銷軸，17、連桿，18、撥銷。具體實(shí)施方式實(shí)施例1：旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。如圖1所示，本發(fā)明主要包括缸體1和設(shè)置在缸體1內(nèi)的轉(zhuǎn)子10。缸體1具有一個(gè)前后貫通的圓柱形內(nèi)腔，用于設(shè)置轉(zhuǎn)子10，在內(nèi)腔的頂壁偏左的位置處開設(shè)有與內(nèi)腔連通的凹槽，作為燃燒室2，在內(nèi)腔的頂壁偏右的位置處設(shè)有火花塞3，火花塞3位于燃燒室2的右側(cè)，其末端伸入缸體1的內(nèi)腔，用于對(duì)被壓縮后的工質(zhì)混合氣進(jìn)行點(diǎn)火，被點(diǎn)燃的工質(zhì)混合氣進(jìn)入燃燒室2內(nèi)燃燒。在缸體1的底部開設(shè)有進(jìn)氣口4和排氣口5，進(jìn)氣口4位于排氣口5的右側(cè)，兩者均與內(nèi)腔連通，進(jìn)氣口4作為工質(zhì)混合氣進(jìn)出內(nèi)腔的通道，排氣口5作為燃燒后的廢氣工質(zhì)的排放通道。在缸體1的前端口設(shè)置有缸體蓋板6，缸體蓋板6為與缸體1的端面形狀相同、尺寸相等的薄板，在缸體蓋板6...