[發明專利]一種轉子發動機

無效

• 申請號: 201010183630.9
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN101871384A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 代耀飛
• 申請（專利權）人: 代耀飛
• 主分類號: F02B53/02
• 分類號: F02B53/02;F02B55/02;F02B55/08;F02B55/14;F02B53/12;F02B53/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種轉子發動機。

目前，能源問題是困惑社會快速發展的一大難題，世界各國都在尋求和研發新能源及節能產品，而發動機是當今能源消耗的主要產品。隨著人類生活水平的不斷提高，人們對汽車的需求量大幅度增加，致使國際油價不斷攀升。汽車的使用成本高居不下又影響著人們的購車欲望。所以新型發動機的研制對當今汽車業主要使用的直線往復式汽缸發動機提出了挑戰。日本馬自達研制生產了一種轉子發動機、其結構是一個偏心軸以3∶1的齒輪比，在燃燒混合氣體壓力的推動下帶動主軸運轉，盡管其具有運轉平穩、輸出功率大、體積小等優點，但因為其做功的有效行程過短使其耗油量反而增加，沒有被廣泛推廣；新能源發動機也因此而相續問世，但因其制造成本高及一次行駛距離短等諸多因素限制而沒有廣泛使用或被合并使用。

本發明的目的是設計一種以汽油與空氣的混合氣體燃燒產生的壓力直接推動偏心轉子在一個環形汽缸內旋轉的發動機。

為達上述目的，本發明轉子發動機由定子、偏心轉子、左右兩個堵氣門裝置、進氣門裝置、排氣門裝置、點火裝置及電控單元組成。定子與轉子之間形成一個環形汽缸；轉子偏心部分將這個環形汽缸動態阻塞、形成一個活塞；左右兩個堵氣門在環形汽缸中隔離出一個燃燒室；偏心轉子中心通空，轉動起來是一個風扇構成一個冷卻裝置。

本發明轉子發動機完成一個循環周期分別經過三個沖程，第一排氣、進氣沖程；第二壓縮沖程；第三做功沖程。所以也可以稱為三沖程汽油發動機。

啟動時，首先借助外力使偏心轉子的偏心頭從燃燒室出發轉動起來，右邊的堵氣門隨轉子轉動沿偏心曲面被推升，轉子偏頭經過時堵氣門到最高點，隨后再沿曲面下降，堵住其左邊的氣體。隨偏心頭轉動，堵氣門與偏心頭之間的環形汽缸空間增大，產生負壓，偏心頭經過進氣門后進氣門打開、噴油嘴工作、空氣與油化氣的混合物被吸入缸內。同時隨轉子轉動，轉子偏心部將其右邊的上個循環的廢氣逐漸推出排氣門，轉子偏頭經過排氣門后排氣結束，排氣門關閉，轉子偏頭經過左邊的堵氣門進入燃燒室回到起點，進氣門關閉、吸氣結束。混合氣體暫時被堵在兩堵氣門之間的汽缸內，第一沖程完成。轉子繼續轉動，轉子偏心頭轉過右邊堵氣門再過進氣門后、進氣門打開但噴油嘴暫不工作，轉子偏心部開始壓縮混合氣體。當混合氣體壓強逐漸被壓縮到一定強度時，左邊堵氣門頂上的弧形面受到向上的壓力大于其向下的壓力，左邊的堵氣門被部分打開，混合氣體開始進入燃燒室。轉子偏心頭經過排氣門后，排氣門打開，轉子偏心頭經過左邊的堵氣門后，堵氣門左側的弧形面不再受力、右側沒有受力面而沿偏心曲面下降，把混合氣體全部堵在燃燒室內。偏心頭轉回到起點時，混合氣體被壓縮到最小體積，壓強達到燃燒前的最大壓強，同時溫度也因壓強增大而上升到易點燃狀態。右邊堵氣門頂上的受力面受到向上的壓力小于或等于其向下的壓力，混合氣體不會泄漏，第二沖程——壓縮沖程完成。等偏心頭稍微轉過起點，點火，燃燒的混合氣體溫度急劇升高膨脹，產生強大的壓力，作用在轉子偏心曲面上推動轉子自動旋轉對外做功。同時高壓氣體通過燃燒室的氣體通道進入左邊的堵氣門，增加堵氣門向下的壓力、克服堵氣門因燃燒室氣體壓強增壓而增加的摩擦力。轉子偏心頭轉過右邊的堵氣門后，堵氣門上升到最高點，因受高壓氣體的作用而不會復位，偏心頭轉到進氣門時，進氣門關閉，偏心頭轉到排氣門時，排氣門關閉，偏心頭經過左邊堵氣門轉回起點，第三沖程——做功沖程完成。轉子隨慣性力繼續旋轉，此時、打開排氣門開始排氣，右邊的堵氣門因氣體壓強減小開始復位，轉子偏心頭剛好轉到堵氣門，復位不會造成沖擊。轉子偏心頭轉過進氣門，進氣門打開，混合氣體再次被吸入缸內，偏心頭轉過排氣門排氣門關閉，排氣結束，偏心頭經過左邊堵氣門進入燃燒室轉到起點，下一輪的排氣、吸氣沖程完成。偏心頭繼續慣性旋轉，重復前邊的過程達到連續旋轉對外做功的功能。

本發明轉子發動機有以下優點：

1、點火后，燃燒的混合氣體急劇升溫膨脹產生強大的壓力，作用在偏心轉子的偏心曲面上推動轉子旋轉。作用在轉子偏心曲面上的推動力能始終保持與轉子旋轉方向一致，對外100％的做有用功，節省油耗。

2、定子與偏心轉子之間形成一個環形汽缸，高壓氣體對外做功行程是環形汽缸的一個中心周長。混合氣體在這么長的行程中能得以充分燃燒；高溫廢氣能得以充分利用增加對外做功量，輸出扭力大，運轉平穩。

3、在壓縮沖程與做功沖程之間環形汽缸有一次換氣過程，能有效的降低缸內溫度。另外轉子中心是通空的，旋轉起來是一個風扇，自然構成一個冷卻裝置。結構簡單，功能多變。

4、體積小，重量輕，制造成本低。

下面結合附圖對本發明轉子發動機作進一步的詳細說明：