專利名稱：燃?xì)饣钊D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。特別是由缸外獨(dú)立燃燒室、吸氣壓縮缸、膨脹排氣缸、壓強(qiáng)平衡連通管、單向?qū)ㄩy、中隔板、隔板活塞及轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸等組成的轉(zhuǎn)子內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。
在以往的往復(fù)活塞內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中，為了得到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力，必須把活塞的直線往復(fù)運(yùn)動，通過連桿推動曲軸才能得到，進(jìn)排氣一般通過凸輪軸驅(qū)動進(jìn)排氣閥進(jìn)行控制，當(dāng)進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速時，活塞、曲軸、氣門機(jī)構(gòu)的往復(fù)慣性力急劇增大，使軸承及曲軸負(fù)荷加大，震動增強(qiáng)，并同時破壞氣門機(jī)構(gòu)的正常工作，所以它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，另件繁多，發(fā)動機(jī)單位容積功率小，單位功率質(zhì)量大，震動大，噪音大，能量轉(zhuǎn)換效率低，環(huán)境污染大。
在以往的燃?xì)鉁u輪內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中，為了獲得較高的增壓比，必須在很高的轉(zhuǎn)速下，由多級的轉(zhuǎn)子葉片、靜子葉片所組成的壓氣機(jī)來完成，因此它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由于沒有密閉的氣室，低速旋轉(zhuǎn)時，增壓比急劇減小，輸出扭矩驟減。后軸承受高溫影響，使用壽命短。所以燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)制造難度大，制造成本高，噪音大，環(huán)境污染大。
在以往的三角轉(zhuǎn)子內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子軸不同心，主機(jī)構(gòu)是由一對相位內(nèi)外齒輪和偏心軸所組成的行星機(jī)構(gòu)，氣缸理論型線為雙弧長短幅圓外旋輪線，轉(zhuǎn)子的理論型線為氣缸型線族的內(nèi)包絡(luò)線，幾何原理復(fù)雜，制造難度大。燃燒室的形狀為偏平盒狀，因此燃燒室的面積容積比大(約等于2)火焰淬熄層面積大，難以組織最佳燃燒，故此燃燒效率低，燃燒室對缸蓋的投影面積大，至使缸蓋承受很大的氣壓，密封困難，由于該發(fā)動機(jī)只有一個燃燒作功點(diǎn)，至使偏心軸所受的氣體爆發(fā)壓力較大，而且主軸頸必須穿過中空的相位外齒輪，至使主軸頸直徑因受到相位齒輪齒圈內(nèi)徑的限制而不能增加。因此偏心軸是受力大而情況復(fù)雜，尺寸又受到一定限制，為了抵消轉(zhuǎn)子的偏心慣性力，還必須設(shè)置平衡重。由于吸氣室的容積等于燃燒室的容積，因此該發(fā)動機(jī)也不具備主動增壓功能。另外受形狀參數(shù)K值的影響，發(fā)動機(jī)總尺寸受限制，將不能制成巨型大功率發(fā)動機(jī)。所以三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率低，震動大，噪音大，制造成本高，使用壽命短，環(huán)境污染大。
本發(fā)明的目的就是要取消往復(fù)活塞發(fā)動機(jī)中的連桿曲軸，凸輪軸及進(jìn)排氣閥，改善燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的低速旋轉(zhuǎn)時輸出扭矩小的缺點(diǎn)，取消三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)中的相位內(nèi)外齒輪及曲軸，使氣缸、轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子軸同心，燃?xì)庠趦蓚€對稱的燃燒室內(nèi)連續(xù)均勻的燃燒，轉(zhuǎn)子可獲得連續(xù)均勻的旋轉(zhuǎn)力矩，推力只作用于轉(zhuǎn)子的最大半徑處，始終保持等力矩輸出，力臂的大小與轉(zhuǎn)角無關(guān)，燃燒室形狀可任意設(shè)計(jì)，可獲得最小面積容積比(約等于1)，可組織最佳燃燒，可燃用多種燃料(包括氫氣)，由于在兩個吸氣室之間及兩個膨脹室之間有壓強(qiáng)平衡連通管連接，因此可確保相應(yīng)氣室之間壓強(qiáng)始終平衡，從而使各轉(zhuǎn)子工作面不產(chǎn)生偏壓，主軸不受剪切力，前后軸承所受支反力最小，軸承壽命大大延長，同時氣室對缸蓋的投影面積小，故密封良好。在冷缸轉(zhuǎn)子寬度大于熱缸轉(zhuǎn)子時，吸氣室的容積將大于膨脹室的容積，從而使該發(fā)動機(jī)具備主動增壓吸氣功能，這一功能的獲得不需增加任何另部件。由于轉(zhuǎn)子無偏心運(yùn)動，無偏心質(zhì)量，故可不設(shè)平衡重，且各部件受力均衡，無強(qiáng)負(fù)荷沖擊，發(fā)動機(jī)容易實(shí)現(xiàn)陶磁化，發(fā)動機(jī)的大小尺寸不受限制，可以制成轉(zhuǎn)子直徑小于一分米的超小型發(fā)動機(jī)，也可制成轉(zhuǎn)子直徑大于一米的超大型發(fā)動機(jī)，可以用于小型動力機(jī)械、摩托車、發(fā)電機(jī)、汽車、火車及飛機(jī)跟輪船用的發(fā)動機(jī)。綜上所述，這種發(fā)動機(jī)無震動，噪音小，結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)量少，單位容積功率大，單位功率質(zhì)量小，能量轉(zhuǎn)換效率高，環(huán)境污染小。
下面根據(jù)附圖對燃?xì)饣钊D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)進(jìn)行詳細(xì)說明附

圖1是燃?xì)饣钊D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的平面工作原理圖，附圖2為側(cè)剖圖。在皮帶輪(62)帶動下，吸氣壓縮缸轉(zhuǎn)子(以下簡稱冷缸轉(zhuǎn)子)(20)及膨脹排氣缸轉(zhuǎn)子(以下簡稱熱缸轉(zhuǎn)子)(55)帶動徑向隔板活塞(以下簡稱活塞)(3)、(11)、(18)、(27)、(31)、(42)、(44)、(54)以主軸(16)為圓心，分別在吸氣壓縮缸體(以下簡稱冷缸)(5)及膨脹排氣缸體(以下簡稱熱缸)(30)內(nèi)向右旋(28)轉(zhuǎn)動，同時在離心力跟復(fù)位彈簧及缸體型面的共同作用下，便在活塞槽中做往復(fù)運(yùn)動，活塞(11)跟活塞(3)及冷缸型面、冷缸轉(zhuǎn)子外表面與缸蓋、中隔板、密封條、密封柱所組成的氣密空間，在活塞(11)開始轉(zhuǎn)過進(jìn)氣管(7)時，這一空間的容積由于進(jìn)入冷缸型面大半徑區(qū)，因此它的容積逐漸增大，吸氣室(9)出現(xiàn)負(fù)壓，吸氣行程開始。燃?xì)馔ㄟ^進(jìn)氣管(7)被吸入吸氣室(9)，由活塞(18)及活塞(11)等組成的氣密空間，由于進(jìn)入冷缸型面小半徑區(qū)，此時容積被壓縮，壓縮行程開始。高壓燃?xì)庥沙鰵夤?14)及單向?qū)ㄩy(15)進(jìn)入壓縮氣導(dǎo)管(17)、儲氣室(24)，然后高壓燃?xì)庥滞ㄟ^單向?qū)ㄩy(33)、壓縮氣噴嘴(34)進(jìn)入燃燒室(36)，此時燃?xì)獗换鸹ㄈ?35)點(diǎn)燃，燃?xì)鈮毫Χ溉簧?，高壓熱氣由熱氣噴?37)噴入膨脹室(39)，由活塞(42)、活塞(31)等組成的氣密空間，由于進(jìn)入熱缸型面大半徑區(qū)，此時容積逐漸增大，膨脹作功行程開始。因?yàn)榇藭r活塞(42)所處的半徑大于活塞(31)，因此熱缸轉(zhuǎn)子(55)通過活塞(42)獲得右旋(28)的推動力，由活塞(44)、(42)等組成的氣密空間，進(jìn)入熱缸型面小半徑區(qū)，此時容積逐漸被縮小，排氣行程開始。熱廢氣由排氣管(43)排出，至此轉(zhuǎn)子已旋轉(zhuǎn)180度，完成4個發(fā)動機(jī)工作循環(huán)。同理在另半用活塞(27)、(18)等組成的氣密空間進(jìn)入吸氣行程，活塞(3)、(27)進(jìn)入壓縮行程，高壓燃?xì)庥沙鰵夤?2)及單向?qū)ㄩy(1)進(jìn)入壓縮氣導(dǎo)管(52)、儲氣室(51)，高壓燃?xì)庥滞ㄟ^單向?qū)ㄩy(46)壓縮氣噴嘴(47)進(jìn)入燃燒室(49)，此時燃?xì)獗换鸹ㄈ?48)點(diǎn)燃，高壓熱氣由熱氣噴管(50)噴入膨脹室(53)，活塞(54)、(44)進(jìn)入膨脹作功行程，熱缸轉(zhuǎn)子(55)又通過活塞(54)獲得右旋(28)的推動力，活塞(31)、(54)進(jìn)入排氣行程，熱廢氣由排氣管(29)排出，下半周4個發(fā)動機(jī)循環(huán)完成。至此轉(zhuǎn)子已旋轉(zhuǎn)360度，完成8個發(fā)動機(jī)工作循環(huán)。旋轉(zhuǎn)動力通過主軸由飛輪(67)輸出?；钊?11)、(3)及(27)(18)又進(jìn)入吸氣行程，因此又開始了第二個周期循環(huán)，依次重復(fù)，進(jìn)行不息。
(4)為冷卻通道，(6)為機(jī)油過孔，(8)為吸氣室壓強(qiáng)平衡連通管，(10)為密封環(huán)，(12)為密封條，(13)為機(jī)油通道，(19)為螺孔，(21)為小密封柱，(23)為吸氣室，(25)、(40)為大密封柱，(32)、(45)為燃料直接噴嘴，(38)為燃燒室壓強(qiáng)平衡連通導(dǎo)管，(56)為中隔板機(jī)油過孔，(57)為缸體緊固螺釘，(58)為前缸蓋，(59)、(65)為冷卻通道進(jìn)出嘴，(60)(66)為油封，(61)、(68)為軸承，(63)、(70)為機(jī)油進(jìn)出嘴，(64)為中隔板，(69)為軸承鎖緊圈，(71)為后缸蓋，(72)為轉(zhuǎn)子墊圈。
權(quán)利要求
1.一種用來直接產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)推動力的燃?xì)饣钊D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征是由吸氣壓縮缸、缸外獨(dú)立燃燒室、膨脹排氣缸及中隔板(64)、主軸等組成，獨(dú)立燃燒室(36)、(49)對稱固定在膨脹排氣缸體(30)外，燃燒室與膨脹室(39)、(53)分別由熱氣噴管(37)、(50)連接，燃燒室與吸氣室(9)、(23)分別由壓縮氣導(dǎo)管(17)、(52)連接，轉(zhuǎn)子(20)、(55)與主軸(16)同軸串聯(lián)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動360度完成8個發(fā)動機(jī)工作循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，其特征是冷缸轉(zhuǎn)子(20)及熱缸轉(zhuǎn)子(55)分別被徑向隔板活塞等分鑲嵌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，其特征是吸氣室(9)與吸氣室(23)之間有壓強(qiáng)平衡連通管(8)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，其特征是膨脹室(39)與膨脹室(53)之間有壓強(qiáng)平衡連通管(38)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，其特征是獨(dú)立燃燒室內(nèi)至少有一個壓縮氣噴嘴、燃料直接噴嘴及一個火花塞構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，其特征是壓縮氣導(dǎo)管(17)、(52)內(nèi)，至少有一個單向?qū)ㄩy及一個儲氣室構(gòu)成。
全文摘要
一種用來直接產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力的燃?xì)饣钊D(zhuǎn)子內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。其特征是由缸外獨(dú)立燃燒室、吸氣壓縮缸及膨脹排氣缸、徑向隔板活塞、壓縮缸轉(zhuǎn)子、膨脹缸轉(zhuǎn)子及主軸等組成。氣缸型面、轉(zhuǎn)子與主軸同心，兩缸轉(zhuǎn)子由主軸同軸串聯(lián)，燃?xì)庠谌紵覂?nèi)連續(xù)燃燒，推動活塞使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生連續(xù)旋轉(zhuǎn)動力，該機(jī)無曲軸連桿，無進(jìn)排氣閥，無相位內(nèi)外齒輪，燃燒室面積容積比小，轉(zhuǎn)子無偏心運(yùn)動，發(fā)動機(jī)無震動，噪音小，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，單位容積功率大，單位功率質(zhì)量小，能量轉(zhuǎn)換效率高，環(huán)境污染小。
文檔編號F02G1/02GK1055410SQ91102310
公開日1991年10月16日 申請日期1991年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月15日
發(fā)明者崔漢平, 崔怡, 高桂茹 申請人:崔漢平