[發明專利]活塞式轉子發動機

無效

• 申請號: 201110216619.2
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102322339A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 周濟亮
• 申請（專利權）人: 周濟亮
• 主分類號: F02B53/02
• 分類號: F02B53/02;F02B53/04
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明涉及一種動力機，特別涉及一種發動機。

背景技術

發動機是用通過燃料燃燒做功的一種動力機械。車輛使用的發動機普遍為活塞式發動機，由氣缸、曲柄連桿機構、配氣系統、供油系統、潤滑系統和點火系統等部分組成；通過燃料燃燒推動活塞往復運動，并通過曲柄滑塊結構將動力輸出；活塞式發動機由于結構原因，具有較為復雜的配氣系統和傳動系統，對于排量較大的發動機來說，體積也較大，特別是對于小型車輛來說，布置多缸發動機則較為困難。活塞式發動機由于通過曲柄滑塊將動力輸出，因而，活塞對汽缸壁形成側壓力，使發動機產生震動，降低機械效率；活塞式發動機的配氣機構較為復雜，且密封要求較高，配氣機構運行消耗較多的能量，降低效率；進排氣以及點火燃燒均位于同一燃燒室，降低進、排氣及燃燒做功的效率。

基于上述缺點，出現了轉子發動機，包括三角轉子和殼體(定子)，三角轉子與殼體之間形成三個空間，同樣完成進氣、壓縮、做功和排氣也四項作業，但是每項作業是在各自的空間中完成，等同于每項作業有一個專用氣缸，因而具有較高的進氣、排氣和做工效率。與四沖程活塞式發動機相比，轉子發動機的運動零件僅包括轉子和輸出軸，因而可靠性高；轉子發動機中所有零件均沿一個方向持續旋轉，不需要像傳統發動機中的活塞那樣劇烈地變換方向，也不存在側向力，因而與活塞式發動機相比，振動較小，實現了內部平衡。轉子發動機中的動力輸出也非常順暢。因為每次燃燒可使轉子旋轉90度，并且轉子每旋轉一周，輸出軸將旋轉三周，所以每次燃燒可使輸出軸旋轉270度。這意味著單轉子發動機的一次燃燒可為每個輸出軸四分之三的旋轉提供動力。而單缸活塞式發動機完成一次燃燒需要曲軸(活塞式發動機的輸出軸)旋轉兩周，且燃燒使曲軸旋轉180度；也就是說，曲軸每次旋轉只有四分之一能獲得動力，由此可見，轉子發動機效率較高。但是，三角轉子引擎的相鄰容腔間只有一個徑向密封片，徑向密封片與缸體始終是線接觸，并且徑向密封片上與缸體接觸的位置始終在變化，因此三個燃燒室非完全隔離(密封)，徑向密封片磨損快。引擎使用一段時間之后容易因為油封材料磨損而造成漏氣問題，大幅增加油耗與污染；其獨特的機械結構也造成這類引擎較難維修。

因此，需要一種發動機，具有活塞式發動機和轉子發動機的優點，減小了發動機震動，減少了配氣機構運行消耗的能量，具有較高的進、排氣和做功效率，提高機械效率，發動機結構簡單，體積小，降低成本。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種活塞式轉子發動機，具有活塞式發動機和轉子發動機的優點，減小了發動機震動，減少了配氣機構運行消耗的能量，具有較高的進、排氣和做功效率，提高機械效率，發動機結構簡單，體積小，降低成本。

本發明的活塞式轉子發動機，包括定子和轉子組件，所述轉子組件包括轉子、氣缸總成、曲軸和正時系統，所述轉子同軸轉動配合內套于定子，轉子為空心結構；氣缸總成包括缸體、活塞和連桿，所述缸體以軸線沿轉子徑向的方式固定設置于轉子，曲軸與轉子同心位于轉子內部空間，所述活塞、連桿和曲軸共同組成曲柄滑塊結構；

所述定子上設有進氣門、排氣門和火花塞，所述進氣門、排氣門和火花塞沿定子圓周方向均勻分布，所述缸體尾端開口并在轉子轉動時分別與進氣門、排氣門和火花塞相對完成吸氣、壓縮、點火、做功和排氣過程；

所述正時系統包括同軸固定于轉子內圈的內齒圈和與曲軸傳動配合的正時外齒輪，所述正時外齒輪與內齒圈之間傳動并帶動轉子轉動，所述轉子的角速度為曲軸角速度的三分之一且轉向相同。

進一步，所述氣缸總成為三組沿圓周方向均勻分布，所述三組氣缸總成的氣缸體位于轉子同一徑向平面，所述三組氣缸總成的連桿互不干涉分別連接于曲軸的曲柄銷；

進一步，三組氣缸總成的連桿分別為連桿I、連桿II和連桿III，所述曲軸的曲柄銷為一長曲柄銷，連桿I、連桿II和連桿III均連接于長曲柄銷；

進一步，連桿I大頭和連桿II大頭均為叉狀，連桿III為直連桿結構，所述連桿I大頭叉狀結構的兩個支腿分別與長曲柄銷連接，所述連桿II大頭叉狀結構的兩個支腿位于連桿I大頭叉狀結構的兩個支腿之間分別與長曲柄銷連接；所述連桿III的大頭位于連桿II大頭叉狀結構的兩個支腿之間與長曲柄銷連接；

進一步，所述定子內圓與進氣門相對形成進氣槽，所述進氣槽在圓周方向的尺寸等于活塞的吸氣行程中轉子所轉過的長度；所述定子內圓與排氣門相對形成排氣槽，所述排氣槽在圓周方向的尺寸等于活塞的排氣行程中轉子所轉過的長度；所述定子內圓表面與火花塞對應設有燃燒室，所述缸體尾部開口面積可覆蓋于燃燒室；