專利名稱：偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偏心安置的旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)有的往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，它的機(jī)匣和工作室是分離的，體積較大，重量重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件多，受沖擊力較大。并且由于存在進(jìn)、排氣門(mén)的早開(kāi)、晚關(guān)和由此形成的進(jìn)、排氣門(mén)同開(kāi)等問(wèn)題，在轉(zhuǎn)速偏離設(shè)計(jì)值時(shí)，進(jìn)氣方面的損失增大，油氣混合氣不能在汽缸內(nèi)完全燃燒的程度增加，廢氣中有害物質(zhì)增多，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性差，且不利于環(huán)境的保護(hù)。
現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，雖然機(jī)匣和工作室為一體，體積減小，但其進(jìn)、排氣孔均設(shè)置在同一環(huán)形腔外的機(jī)匣上，則同樣存在進(jìn)氣孔和排氣孔同開(kāi)的問(wèn)題。并且由于其三角活塞(轉(zhuǎn)子)頂端與缸體內(nèi)表面的接觸面很小，只能點(diǎn)接觸，不利于解決各工作室之間的密封和三角活塞與缸體內(nèi)表面的潤(rùn)滑，工作壽命短。此外由于其輸出扭矩偏低，影響了推廣使用范圍。
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提出一種體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能徹底解決進(jìn)氣孔和排氣孔同開(kāi)問(wèn)題且工作可靠、壽命長(zhǎng)的偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，它包括有機(jī)匣(1)，機(jī)匣前、后蓋(2)、(3)，工作室前、后蓋(4)、(5)和中空轉(zhuǎn)子軸(6)，其中機(jī)匣前、后蓋(2)、(3)和工作室前、后蓋(4)、(5)通過(guò)螺栓與機(jī)匣(1)前、后端面固連，中空轉(zhuǎn)子軸(6)位于機(jī)匣(1)內(nèi)腔，它通過(guò)其前、后端連接一體的前軸頭(7)和后軸頭(8)分別偏心支撐在機(jī)匣前蓋(2)和機(jī)匣后蓋(3)上，其特征在于機(jī)匣(1)內(nèi)至少開(kāi)有兩個(gè)圓形空腔(9)，相應(yīng)地中空轉(zhuǎn)子軸(6)至少有兩段，使得中空轉(zhuǎn)子軸(6)裝入后機(jī)匣(1)內(nèi)形成至少兩個(gè)相互分離的偏心環(huán)形工作空腔，對(duì)應(yīng)各環(huán)形工作空腔，在中空轉(zhuǎn)子軸(6)相應(yīng)一段的外圓表面均軸向開(kāi)有四條均勻分布的長(zhǎng)條形通槽(10)，且各通槽(10)內(nèi)均設(shè)有各自的可徑向伸縮的旋板(11)，使得各環(huán)形工作空腔被各旋板(11)分隔為4n個(gè)各自獨(dú)立的工作室(n為中空轉(zhuǎn)子軸的段數(shù))，機(jī)匣(1)內(nèi)的各環(huán)形工作空腔均向外開(kāi)有各自分離的進(jìn)氣)孔(12)或排氣孔(13)，使得進(jìn)氣孔(12)或排氣孔(13)都不會(huì)同時(shí)對(duì)準(zhǔn)一個(gè)工作室，且進(jìn)氣孔(12)或排氣孔(13)在圓周方向上的寬度大于各旋板(11)在同一方向上的厚度，以保證進(jìn)氣孔(12)或排氣孔(13)處的進(jìn)氣氣流或排氣氣流的流動(dòng)都是連續(xù)的。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明(以機(jī)匣內(nèi)有兩個(gè)環(huán)形工作空腔為例)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中環(huán)形工作空腔斷面示意圖；圖3是圖2的俯視圖；圖4是圖2的側(cè)視圖；圖5是本發(fā)明機(jī)匣的分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的中空轉(zhuǎn)子軸和旋板及其彈性支撐裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明中活動(dòng)柱銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明機(jī)匣中可轉(zhuǎn)動(dòng)襯套的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明裝置的兩環(huán)形工作空腔的相對(duì)工作位置示意圖；圖10是圖9中各進(jìn)氣——壓縮工作室的工作狀態(tài)示意圖；圖11是圖9中各燃燒——膨脹工作室的工作狀態(tài)示意圖；圖12是圖10的另一工作狀態(tài)示意圖；圖13是圖11的另一工作狀態(tài)示意圖。
如圖1-8，本發(fā)明機(jī)匣(1)內(nèi)的圓形空腔(9)可為兩個(gè)，相應(yīng)地中空轉(zhuǎn)子軸(6)分為兩段，它裝入機(jī)匣(1)后使機(jī)匣內(nèi)形成兩個(gè)相互分離的環(huán)形工作空腔，并被兩段中空轉(zhuǎn)子軸(6)上的八塊旋板(11)分隔成八個(gè)各自獨(dú)立的工作室，此時(shí)在機(jī)匣(1)內(nèi)的兩環(huán)形工作空腔上均向外開(kāi)有一個(gè)通孔，以作為進(jìn)氣孔(12)或排氣孔(13)，使得機(jī)匣(1)一側(cè)四個(gè)工作室用于完成進(jìn)氣一壓縮工作，另一側(cè)四個(gè)工作室用于完成燃燒——膨脹工作。機(jī)匣(1)內(nèi)的環(huán)形工作空腔也可為三個(gè)，相應(yīng)地中空轉(zhuǎn)子軸(6)為三段，使得該中空轉(zhuǎn)子軸(6)裝入后機(jī)匣(1)內(nèi)形成三個(gè)相互分離的環(huán)形工作空腔，并被三段中空轉(zhuǎn)子軸(6)上的十二塊旋板(11)分隔為十二個(gè)各自獨(dú)立的工作室，此時(shí)機(jī)匣(1)內(nèi)三個(gè)環(huán)形工作空腔均向外開(kāi)有一個(gè)通孔，以作為進(jìn)氣孔(12)或排氣孔(13)，若中間一個(gè)環(huán)形工作空腔開(kāi)有進(jìn)氣孔(12)，兩則環(huán)形工作空腔開(kāi)有排氣孔(13)，則機(jī)匣(1)內(nèi)中間的四個(gè)工作室完成進(jìn)氣——壓縮工作，兩側(cè)的八個(gè)工作室完成燃燒——膨脹工作，若中間一個(gè)環(huán)形工作空腔開(kāi)有排氣孔(13)，兩側(cè)環(huán)形工作空腔開(kāi)有進(jìn)氣孔(12)，則中間四個(gè)工作室完成燃燒——膨脹工作，兩側(cè)八個(gè)工作室完成進(jìn)氣——壓縮工作。機(jī)匣(1)內(nèi)的各圓形空腔(9)可以是同心同內(nèi)徑的，也可是不同心不同內(nèi)徑的，它根據(jù)設(shè)計(jì)的需要而定。本發(fā)明裝置中在中空轉(zhuǎn)子軸(6)任一段上的四塊對(duì)稱旋板(11)中，其相對(duì)兩旋板(11)底端均通過(guò)由彈簧座(14)和壓力彈簧(15)組成的彈性支撐裝置(16)相支撐，在相對(duì)兩旋板(11)底端均固連有各自的彈簧座(14)，兩彈簧座(14)之間留有伸縮距離，且兩彈簧座(14)上套裝有壓力彈簧(15)，使得相對(duì)兩旋板(11)彈性支撐在一起。在各相對(duì)兩旋板(11)的底端可設(shè)置一組彈性支撐裝置(16)，也可設(shè)置兩組彈性支撐裝置(16)，在各彈性支撐裝置(16)中，壓力彈簧(15)可以是一只，它套裝在相對(duì)一對(duì)的彈簧座(14)外壁上，也可是兩只壓力彈簧(15)，另一只裝在相對(duì)一對(duì)的彈簧座(14)內(nèi)，以防在外力作用下發(fā)生偏斜。各相對(duì)的兩旋板(11)底端之間可連有活動(dòng)柱銷(xiāo)(17)，以減少旋板(11)和轉(zhuǎn)子軸(6)上相應(yīng)條形通槽(10)之間的偏磨，活動(dòng)柱銷(xiāo)(17)也可設(shè)置在相對(duì)兩旋板(11)的彈性支撐裝置(16)中的彈簧座(14)之間。本發(fā)明中各旋板(11)的頂端均可鉸接有滑板(18)，滑板(18)下端為一圓柱體，它與對(duì)應(yīng)旋板(11)頂端的柱形凹槽吻合配接，使得滑板(18)能在旋板(11)頂端作一定范圍的圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)，滑板(18)上端為與機(jī)匣(1)對(duì)應(yīng)環(huán)形工作空腔弧形內(nèi)壁相吻合的圓弧面。本發(fā)明在機(jī)匣(1)內(nèi)的各圓形空腔(9)內(nèi)壁均可通過(guò)軸承(19)支撐一環(huán)形可轉(zhuǎn)動(dòng)襯套(20)，各旋板(11)頂端的滑板(18)就頂在襯套(20)上，使得襯套(20)在滑板(18)摩擦力作用下能與中空轉(zhuǎn)子軸(6)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，減少其與滑板(18)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，降低磨損。本發(fā)明在機(jī)匣(1)上設(shè)有由活門(mén)(21)和活門(mén)襯套(22)組成的壓縮氣體控制機(jī)構(gòu)(23)，它的進(jìn)、出口通過(guò)機(jī)匣(1)對(duì)應(yīng)位置的通孔(25)分別與機(jī)匣(1)和各環(huán)形工作空腔連通，它的傳動(dòng)齒輪與中空轉(zhuǎn)子軸(6)上的附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(24)中的齒輪嚙合，使得在附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(24)的控制下由壓縮氣體控制機(jī)構(gòu)(23)的活門(mén)(21)適時(shí)地溝通各相對(duì)應(yīng)配合工作的工作室。本發(fā)明還可在機(jī)匣(1)上設(shè)有由余氣活門(mén)(26)及其襯套(27)組成的余氣控制機(jī)構(gòu)，它的進(jìn)、出口通過(guò)機(jī)匣(1)對(duì)應(yīng)位置的通孔(28)分別與機(jī)匣各環(huán)形工作空腔連通。余氣控制機(jī)構(gòu)亦由附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(24)帶動(dòng)，它適時(shí)地溝通氣路，將進(jìn)氣——壓縮工作室未能排出的剩余壓縮氣導(dǎo)入其它工作室以便充分利用該部分壓縮氣體，同時(shí)也可用于幫助處于排氣末期的燃燒——膨脹工作室進(jìn)行排氣。壓縮氣體控制機(jī)構(gòu)和余氣控制機(jī)構(gòu)中的兩活門(mén)(21)和(26)與中空轉(zhuǎn)子軸(6)的轉(zhuǎn)速比為2∶1。如果調(diào)整好兩個(gè)相互配合工作的工作室的旋板(11)安裝位置及機(jī)匣上連通氣路的位置，也可省去壓縮氣體控制機(jī)構(gòu)和余氣控制機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的工作過(guò)程如圖1及圖9-13，它采用的工作過(guò)程與往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械循環(huán)工作過(guò)程類(lèi)同。但其進(jìn)氣——壓縮——燃燒膨脹——排氣過(guò)程是由兩個(gè)有確定配合工作關(guān)系的工作室共同完成的。
假定機(jī)匣(1)右側(cè)的四個(gè)工作室為進(jìn)氣——壓縮工作室，左側(cè)為燃燒——膨脹工作室。即圖10中的A1、B1、C1、D1表示四個(gè)進(jìn)氣——壓縮工作室，圖11中的A2、B2、C2、D2表示四個(gè)燃燒——膨脹工作室。A1、B1、C1、D1工作室的壓縮氣體將分別提供給相對(duì)應(yīng)的A2、B2、C2、D2工作室。每?jī)蓚€(gè)相對(duì)應(yīng)的工作室(如A1與A2)在中空轉(zhuǎn)子軸(6)上的位置相差一定角度，圖中以45度作為例子。該角度根據(jù)需要在一定度范圍內(nèi)任意先擇。該角度的確定是通過(guò)中空轉(zhuǎn)子軸(6)的兩段上的各四條均勻分布的長(zhǎng)條形通槽(10)之間的對(duì)應(yīng)錯(cuò)開(kāi)位置來(lái)完成的。當(dāng)A1工作室的前方(按中空轉(zhuǎn)子軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向)旋板(11)對(duì)準(zhǔn)機(jī)匣(1)的通孔(25)時(shí)，壓縮氣體控制機(jī)構(gòu)(23)的活門(mén)(21)同時(shí)打開(kāi)，使A1工作室內(nèi)經(jīng)壓縮的氣體經(jīng)過(guò)控制活門(mén)(21)及氣體通道(25)流向A2工作室，并利用壓縮氣體幫助A2工作室進(jìn)一步排除上一工作循環(huán)中產(chǎn)生的廢氣。由于此時(shí)相對(duì)于A2工作室的進(jìn)氣通孔(25)與排氣孔(13)的位置相對(duì)，進(jìn)、排氣方向一致，因此可取得較高的換氣效率。
圖10中，D1、C1工作室隨中空轉(zhuǎn)子軸(6)的順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，其容積不斷增大，不斷吸入新鮮氣體，B1工作室容積隨轉(zhuǎn)子軸(6)的轉(zhuǎn)動(dòng)其容積不斷減小，其中的新鮮氣體處于壓縮過(guò)程。圖11中D2工作室的后方旋板(11)關(guān)閉進(jìn)氣通孔(25)，此時(shí)D2工作室中的油氣混合氣被壓縮至最小體積，火花塞(29)產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃混合氣，使之燃燒膨脹做功。此時(shí)C2工作室處于膨脹過(guò)程，B2工作室對(duì)準(zhǔn)排氣孔(13)，處于排氣過(guò)程。
當(dāng)中空轉(zhuǎn)子軸(6)再順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)45度時(shí)如圖12、13，A1工作室內(nèi)的被壓縮至最小體積，壓縮氣體控制活門(mén)(21)關(guān)閉，A1工作室中的壓縮氣體仃止流向A2工作室，A2工作室完成其進(jìn)氣過(guò)程。此時(shí)A1工作室前方旋板(11)打開(kāi)余氣排氣通孔(28)，同時(shí)余氣控制活門(mén)(26)打開(kāi)，溝通氣路將A1工作室內(nèi)的剩余壓縮氣體送入C1工作室。D1工作室對(duì)準(zhǔn)進(jìn)氣孔(12)，其容積隨轉(zhuǎn)子軸(6)的轉(zhuǎn)動(dòng)不斷增大，吸入新鮮氣體，C1工作室處于最大容積位置，后方旋板(11)關(guān)閉進(jìn)氣孔(12)，完成其進(jìn)氣過(guò)程，此時(shí)A1工作室的剩余壓縮氣體在壓力差的作用下，流入C1工作室。B1工作室處于對(duì)新鮮氣體的壓縮過(guò)程。同時(shí)A2工作室的容積不斷減小，對(duì)混合氣進(jìn)行進(jìn)一步壓縮。D2、C2工作室處于燃燒——膨脹過(guò)程。B2工作室處于排氣過(guò)程。
當(dāng)轉(zhuǎn)子軸(6)在圖12、13所示的基礎(chǔ)上再順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)45度時(shí)，圖中B1、A1、D1、C1各工作室將分別重復(fù)圖10中A1、D1、C1、B1各工作室的工作過(guò)程，而此時(shí)圖中的B2、A2、D2、C2各工作室將分別重復(fù)圖11中A2、D2、C2、B2各工作室的工作過(guò)程。在上述工作過(guò)程中，油氣混合氣在燃燒——膨脹工作室內(nèi)不斷地被點(diǎn)燃膨脹，燃?xì)鈮毫νㄟ^(guò)旋板(11)傳給轉(zhuǎn)子軸(6)，并由轉(zhuǎn)子軸(6)輸出功率。
由上述工作過(guò)程可見(jiàn)，偏心旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸(6)每旋轉(zhuǎn)90度，就有一個(gè)燃燒—膨脹工作室燃燒膨脹做功，轉(zhuǎn)子軸(6)每旋轉(zhuǎn)一周(360度)，四個(gè)進(jìn)氣——壓縮工作室與四個(gè)燃燒——膨脹工作室共同完成四次進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹及排氣工作過(guò)程的循環(huán)。
對(duì)于機(jī)匣(1)內(nèi)有三個(gè)或三個(gè)以上的環(huán)形工作空腔的情形，其工作原理與前述類(lèi)同。
本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)可以兩個(gè)環(huán)形工作空腔或三個(gè)環(huán)形工作空腔為一單元進(jìn)行串聯(lián)布置，形成一組合發(fā)動(dòng)機(jī)。
由上述發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程可見(jiàn)進(jìn)氣——壓縮工作室實(shí)際上成為相應(yīng)的燃燒——膨脹工作室的壓氣機(jī)，通過(guò)增大前者的工作容積和壓縮比，可有效的提高后者的填充量，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，降低燃料消耗率，改善其經(jīng)濟(jì)性。
而燃燒——膨脹工作室的工作過(guò)程，與往復(fù)式二沖程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程相似，保持了二沖程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)體積小，重量輕，功率大的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了其排氣時(shí)間過(guò)短，廢氣排除不干凈的缺點(diǎn)，減少了排氣過(guò)程與進(jìn)氣過(guò)程重迭的時(shí)間，從而減少了新鮮氣體的損失。此外，由于使用了可轉(zhuǎn)動(dòng)襯套，克服了發(fā)動(dòng)機(jī)在冷卻潤(rùn)滑方面的困難。
本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)不需要往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)使用的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的進(jìn)、排氣分氣機(jī)構(gòu)，其進(jìn)、排氣的時(shí)機(jī)，由位于機(jī)匣上的進(jìn)、排氣孔沿機(jī)匣圓周方向的位置、大小、形狀及旋板頂端滑板圓周方向的寬度共同確定，一經(jīng)設(shè)定，進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)、關(guān)時(shí)機(jī)只與工作室所處位置(轉(zhuǎn)角)相關(guān)，這樣就保證了進(jìn)、排氣時(shí)機(jī)的正確性和工作的可靠性。由于無(wú)進(jìn)、排氣門(mén)的影響，使進(jìn)、排氣的阻力大大減小。
本發(fā)明由于進(jìn)氣孔在轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)只對(duì)準(zhǔn)進(jìn)氣——壓縮工作室，而排氣孔只對(duì)準(zhǔn)燃燒——膨脹工作室，對(duì)一個(gè)工作室而言，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)、排氣孔的分離，這就在結(jié)構(gòu)上避免了進(jìn)、排氣過(guò)程中的相互重迭和干擾，(雖然如圖11中A2工作室在壓縮氣體控制活門(mén)打開(kāi)時(shí)，其進(jìn)氣通孔與排氣孔處于同開(kāi)位置，但不影響機(jī)匣進(jìn)氣孔的工作，使得這個(gè)同開(kāi)角便于控制和調(diào)整)。這樣有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，改善其經(jīng)濟(jì)性，有利于減少新鮮氣體的損失，減少?gòu)U氣中有害物質(zhì)的數(shù)量。
由于本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹及排氣過(guò)程是在相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)工作室中完成，并且實(shí)現(xiàn)了進(jìn)、排氣門(mén)的分離，所以本發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒——膨脹工作室的膨脹做功過(guò)程可以得到延長(zhǎng)，使油氣混合氣的燃燒更加充分，提高熱能利用率，減少?gòu)U氣中有害物質(zhì)。
此外，由本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程可見(jiàn)，轉(zhuǎn)子軸處于任何位置，都能保證至少有一個(gè)燃燒——膨脹工作室處于膨脹作功過(guò)程。若對(duì)排氣孔位置進(jìn)行調(diào)整，亦可保證至少有兩個(gè)燃燒——膨脹工作室處于膨脹作功過(guò)程，這樣就保證了轉(zhuǎn)子軸功率輸出的連續(xù)性和轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)性，有利于克服轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出偏低的缺點(diǎn)。
由于本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)所有的進(jìn)氣——壓縮工作室共同使用一個(gè)進(jìn)氣孔，所有的燃燒——膨脹工作室共同使用一個(gè)排氣孔，而且轉(zhuǎn)子軸在任何位置都至少有一個(gè)上述工作室分別對(duì)準(zhǔn)進(jìn)、排氣孔，這樣進(jìn)、排氣孔道內(nèi)的氣體流動(dòng)是連續(xù)的。進(jìn)氣孔道處新鮮氣體連續(xù)流動(dòng)，由于其流動(dòng)慣性作用，有利于提高各進(jìn)氣——壓縮工作室的填充量。排氣孔道處廢氣的高速連續(xù)流動(dòng)，特別是后進(jìn)入排氣過(guò)程的工作室在排氣過(guò)程開(kāi)始時(shí)，對(duì)前一工作室內(nèi)處于排氣過(guò)程末期的廢氣有明顯的“引射”作用，有利于廢氣的排出。
在實(shí)際使用中，應(yīng)盡量減小圖12中A1工作室所處位置的容積，這樣可以使更多的壓縮氣體進(jìn)入相應(yīng)的燃燒——膨脹工作室A2，當(dāng)上述容積減小到很小時(shí)，可取消余氣控制活門(mén)、余氣排氣孔、余氣進(jìn)氣孔，以減化結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明由于在各旋板頂端鉸接有滑板，則當(dāng)旋板隨轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑板可在旋板頂端圓周方向前、后的一定范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，以適應(yīng)不同位置曲率半徑的變化，滑板的外端面在任何位置都緊貼在機(jī)匣內(nèi)環(huán)形工作面上，增大了它們之間的接觸面積，有利于設(shè)置密封裝置，并減小各工作室之間可能發(fā)生的泄漏?；鍒A周方向的寬度與進(jìn)氣孔、排氣孔、壓縮氣體通孔，余氣通孔相配合，可控制各工作室進(jìn)、排氣進(jìn)行的時(shí)機(jī)?；灏惭b在旋板頂端，增大了旋板的質(zhì)量中心到旋轉(zhuǎn)中心的距離，轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋板機(jī)構(gòu)的離心力增大，有利于滑板外端面處的密封。在燃燒——膨脹過(guò)程和壓縮過(guò)程中，工作室的氣體壓力作用于該工作室兩側(cè)滑板的內(nèi)表面上，使滑板緊壓在機(jī)匣內(nèi)環(huán)形工作面上，以減少高壓情況下各工作室之間可能在滑板外端面處產(chǎn)生的泄漏。
本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)滑板在工作中(特別是燃燒——膨脹工作室的滑板)，工作條件最為惡劣，并且與機(jī)匣內(nèi)環(huán)形工作面之間有極大的摩擦，為減少它們之間的摩擦速度，減少磨損，本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)可采用可轉(zhuǎn)動(dòng)圓形襯套，即與前、后工作室蓋板、旋板機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)子軸共同形成工作室的機(jī)匣內(nèi)環(huán)形內(nèi)襯用一軸承支承在機(jī)匣內(nèi)環(huán)形工作室腔內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸帶動(dòng)旋板、滑板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可轉(zhuǎn)動(dòng)圓形襯套在滑板與其之間摩擦力的作用下和轉(zhuǎn)子軸同向轉(zhuǎn)動(dòng)，以減小它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，減少摩損。
本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，復(fù)雜零部件少，功率輸出連續(xù)，平穩(wěn)，零部件受沖擊力小，適合向陶瓷化方向發(fā)展。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)燃燒、膨脹充分，熱能利用率高，經(jīng)濟(jì)性好，廢氣中有害物質(zhì)含量少。與活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，在同樣輸出功率條件下，其主體體積可減少50％以上，發(fā)動(dòng)機(jī)重量、材料消耗，加工工時(shí)亦可大幅度下降。
本發(fā)明中的不涉及本專利的有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)如冷卻、潤(rùn)滑、供油、起動(dòng)、點(diǎn)火、密封等予以省略。
權(quán)利要求
1.一種偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，它包括有機(jī)匣(1)，機(jī)匣前、后蓋(2)、(3)，工作室前、后蓋(4)、(5)和中空轉(zhuǎn)子軸(6)，其中機(jī)匣前、后蓋(2)、(3)和工作室前、后蓋(4)、(5)通過(guò)螺栓與機(jī)匣(1)前、后端面固連，中空轉(zhuǎn)子軸(6)位于機(jī)匣(1)內(nèi)腔，它通過(guò)其前、后端連接一體的前軸頭(7)和后軸頭(8)分別偏心支撐在機(jī)匣前蓋(2)和機(jī)匣后蓋(3)上，其特征在于機(jī)匣(1)內(nèi)至少開(kāi)有兩個(gè)圓形空腔(9)，相應(yīng)地中空轉(zhuǎn)子軸(6)至少有兩段，使得中空轉(zhuǎn)子軸(6)裝入后機(jī)匣(1)內(nèi)形成至少兩個(gè)相互分離的偏心環(huán)形工作空腔，對(duì)應(yīng)各環(huán)形工作空腔，在中空轉(zhuǎn)子軸(6)相應(yīng)一段的外圓表面均軸向開(kāi)有四條均勻分布的長(zhǎng)條形通槽(10)，且各通槽(10)內(nèi)均設(shè)有各自的可徑向伸縮的旋板(11)，使得各環(huán)形工作空腔被各旋板(11)分隔為4n個(gè)各自獨(dú)立的工作室(n為中空轉(zhuǎn)子軸的段數(shù))，機(jī)匣(1)內(nèi)的各環(huán)形工作空腔均向外開(kāi)有各自分離的進(jìn)氣孔(12)或排氣孔(13)，使得進(jìn)氣孔(12)或排氣孔(13)都不會(huì)同時(shí)對(duì)準(zhǔn)一個(gè)工作室，且進(jìn)氣孔(12)或排氣孔(13)在圓周方向上的寬度大于各旋板(11)在同一方向上的厚度，以保證進(jìn)氣孔(12)或排氣孔(13)處的進(jìn)氣氣流或排氣氣流的流動(dòng)都是連續(xù)的。
2.按權(quán)利要求1所述的的偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于機(jī)匣(1)內(nèi)的圓形空腔(9)可為兩個(gè)，相應(yīng)地中空轉(zhuǎn)子軸(6)分為兩段，它裝入機(jī)匣(1)后使機(jī)匣內(nèi)形成兩個(gè)相互分離的環(huán)形工作空腔，并被兩段中空轉(zhuǎn)子軸(6)上的八塊旋板(11)分隔成八個(gè)各自獨(dú)立的工作室，此時(shí)在機(jī)匣(1)內(nèi)的兩環(huán)形工作空腔上均向外開(kāi)有一個(gè)通孔，以作為進(jìn)氣孔(12)或排氣孔(13)，使得機(jī)匣(1)一側(cè)四個(gè)工作室用于完成進(jìn)氣一壓縮工作，另一側(cè)四個(gè)工作室用于完成燃燒——膨脹工作。
3.按權(quán)利要求1所述的偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于機(jī)匣(1)內(nèi)的環(huán)形工作空腔也可為三個(gè)，相應(yīng)地中空轉(zhuǎn)子軸(6)為三段，使得該中空轉(zhuǎn)子軸(6)裝入后機(jī)匣(1)內(nèi)形成三個(gè)相互分離的環(huán)形工作空腔，并被三段中空轉(zhuǎn)子軸(6)上的十二塊旋板(11)分隔為十二個(gè)各自獨(dú)立的工作室，此時(shí)機(jī)匣(1)內(nèi)三個(gè)環(huán)形工作空腔均向外開(kāi)有一個(gè)通孔，以作為進(jìn)氣孔(12)或排氣孔(13)，若中間一個(gè)環(huán)形工作空腔開(kāi)有進(jìn)氣孔(12)，兩則環(huán)形工作空腔開(kāi)有排氣孔(13)，則機(jī)匣(1)內(nèi)中間的四個(gè)工作室完成進(jìn)氣——壓縮工作，兩側(cè)的八個(gè)工作室完成燃燒——膨脹工作，若中間一個(gè)環(huán)形工作空腔開(kāi)有排氣孔(13)，兩側(cè)環(huán)形工作空腔開(kāi)有進(jìn)氣孔(12)，則中間四個(gè)工作室完成燃燒——膨脹工作，兩側(cè)八個(gè)工作室完成進(jìn)氣——壓縮工作。
4.按權(quán)利要求1或2或3所述的偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于機(jī)匣(1)內(nèi)的各圓形空腔(9)可以是同心同內(nèi)徑的，也可是不同心不同內(nèi)徑的，它根據(jù)設(shè)計(jì)的需要而定。
5.按權(quán)利要求1所述的偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在中空轉(zhuǎn)子軸(6)任一段上的四塊對(duì)稱旋板(11)中，其相對(duì)兩旋板(11)底端均通過(guò)由彈簧座(14)和壓力彈簧(15)組成的彈性支撐裝置(16)相支撐，在相對(duì)兩旋板(11)底端均固連有各自的彈簧座(14)，兩彈簧座(14)之間留有伸縮間距，且兩彈簧座(14)上套裝有壓力彈簧(15)，使得相對(duì)兩旋板(11)彈性支撐在一起。
6.按權(quán)利要求5所述的偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在各相對(duì)兩旋板(11)的底端可設(shè)置一組彈性支撐裝置(16)，也可設(shè)置兩組彈性支撐裝置(16)，在各彈性支撐裝置(16)中，壓力彈簧(15)可以是一只，它套裝在相對(duì)一對(duì)的彈簧座(14)外壁上，也可是兩只壓力彈簧(15)，另一只裝在相對(duì)一對(duì)的彈簧座(14)內(nèi)，以防在外力作用下發(fā)生偏斜。
7.按權(quán)利要求1或5所述的偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)， 其特征在于各相對(duì)的兩旋板(11)底端之間可連有活動(dòng)柱銷(xiāo)(17)，以減少旋板(11)和轉(zhuǎn)子軸(6)上相應(yīng)條形通槽(10)之間的偏磨，活動(dòng)柱銷(xiāo)(17)也可設(shè)置在相對(duì)兩旋板(11)的彈性支撐裝置(16)中的彈簧座(14)之間。
8.按權(quán)利要求1所述的偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在各旋板(11)的頂端均可鉸接有滑板(18)，滑板(18)下端為一圓柱體，它與對(duì)應(yīng)旋板(11)頂端的柱形凹槽吻合配接，使得滑板(18)能在旋板(11)頂端作一定范圍的圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)，滑板(18)上端為與機(jī)匣(1)對(duì)應(yīng)環(huán)形工作空腔弧形內(nèi)壁相吻合的圓弧面。
9.按權(quán)利要求1所述的偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于機(jī)匣(1)內(nèi)的各圓形空腔(9)內(nèi)壁均可通過(guò)軸承(19)支撐一環(huán)形可轉(zhuǎn)動(dòng)襯套(20)，各旋板(11)頂端的滑板(18)就頂在襯套(20)上，使得襯套(20)在滑板(18)摩擦力作用下能與中空轉(zhuǎn)子軸(6)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，減少其與滑板(18)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，降低磨損。
10.按權(quán)利要求1所述的偏心轉(zhuǎn)子旋板式內(nèi)燃燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在機(jī)匣(1)上設(shè)有由活門(mén)(21)和活門(mén)襯套(22)組成的壓縮氣體控制機(jī)構(gòu)(23)，它的進(jìn)、出口通過(guò)機(jī)匣(1)對(duì)應(yīng)位置的通孔(25)分別與機(jī)匣(1)和各環(huán)形工作空腔連通，它的傳動(dòng)齒輪與中空轉(zhuǎn)子軸(6)上的附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(24)中的齒輪嚙合，使得在附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(24)的控制下由壓縮氣體控制機(jī)構(gòu)(23)的活門(mén)(21)適時(shí)地溝通各相對(duì)應(yīng)配合工作的工作室。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種偏心安置的旋板式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其機(jī)匣內(nèi)至少開(kāi)有兩個(gè)圓形空腔，相應(yīng)地轉(zhuǎn)子軸至少有兩段，使得轉(zhuǎn)子軸裝入后機(jī)匣內(nèi)形成至少兩個(gè)相互分離的偏心環(huán)形工作空腔，在轉(zhuǎn)子軸各段上均軸向開(kāi)有四條均勻分布的長(zhǎng)條形通槽，且各通槽均設(shè)有可徑向伸縮的旋板，使得各環(huán)形工作空腔被各旋板分隔為多個(gè)各自獨(dú)立的工作室。機(jī)匣內(nèi)各環(huán)形工作空腔均向外開(kāi)有各自分離的進(jìn)氣孔或排氣孔。
文檔編號(hào)F02B53/02GK1147591SQ9611687
公開(kāi)日1997年4月16日 申請(qǐng)日期1996年4月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月4日
發(fā)明者王永志 申請(qǐng)人:王永志