[發(fā)明專(zhuān)利]具有共心圓弧梯形轉(zhuǎn)塞的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210086833.5
• 申請(qǐng)日: 2012-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102588091A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 李德杰
• 主分類(lèi)號(hào): F02B53/02
• 分類(lèi)號(hào): F02B53/02;F02B53/04;F02B55/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

具有共心圓弧梯形轉(zhuǎn)塞的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)制造和節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

一百多年來(lái)，活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)在許多動(dòng)力機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用，特別是往復(fù)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)了汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展。往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)由汽缸、活塞、曲軸等組成，經(jīng)過(guò)四個(gè)沖程，通過(guò)活塞和曲軸間的曲柄來(lái)推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而曲軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞上受力最大時(shí)，曲軸扭矩為零。運(yùn)動(dòng)方式的不同導(dǎo)致扭矩小，而且多處產(chǎn)生較大的摩擦力，除了加速磨損，還要增加額外能量損耗，并且導(dǎo)致燃燒不充分，增加尾氣排放污染。

往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)已經(jīng)非常成熟，改進(jìn)的空間已經(jīng)基本沒(méi)有了。解決活塞和曲軸運(yùn)動(dòng)方式不同的有效方案是旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，讓燃?xì)馀蛎浤苤苯域?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸。旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)從發(fā)明到現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)去了半個(gè)多世紀(jì)，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高，扭矩大，適合直升機(jī)等特殊場(chǎng)合應(yīng)用。由于效率低，污染重等因素，至今應(yīng)用非常有限。旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)存在的問(wèn)題主要為，汽缸漏氣導(dǎo)致動(dòng)力下降，行星運(yùn)動(dòng)的活塞與轉(zhuǎn)動(dòng)主軸之間仍存在動(dòng)力傳遞不匹配，即沒(méi)有解決垂直主軸的分力問(wèn)題，導(dǎo)致摩擦過(guò)大，機(jī)械損毀程度高，壽命短等。

針對(duì)上述問(wèn)題，發(fā)明人曾提出一種旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，采用旋轉(zhuǎn)滑片結(jié)構(gòu)，腔內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)滑。同樣排量下，該發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩為普通往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的4倍以上，排量1.6升就可達(dá)到600牛米。由于燃燒膨脹能迅速轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，減小了熱損耗，同時(shí)減小了多種摩擦，使得效率也得以提高。本申請(qǐng)是其改進(jìn)型，進(jìn)一步減小腔內(nèi)可能存在的摩擦損耗，提高效率，減低排放污染。

發(fā)明內(nèi)容

具有共心圓弧梯形轉(zhuǎn)塞的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括氣缸缸體（11）、氣缸的兩個(gè)端蓋，缸體和端蓋包圍出橢圓柱形氣缸腔體，氣缸腔體內(nèi)設(shè)置一個(gè)與氣缸腔體同軸的圓柱形轉(zhuǎn)子（12），轉(zhuǎn)子與橢圓形缸體側(cè)壁最近處留有間隙，以便氣流通過(guò)。沿轉(zhuǎn)子的軸線方向，在其外緣加工四個(gè)橫截面為共心圓弧梯形的通槽（13），通槽中放置共心圓弧梯形轉(zhuǎn)塞（14），共心圓弧梯形轉(zhuǎn)塞可以繞其自身軸心旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)塞的兩個(gè)圓弧外緣與轉(zhuǎn)子中共心圓弧梯形通槽的兩個(gè)圓弧壁緊密配合，不留間隙。共心圓弧梯形轉(zhuǎn)塞與共心圓弧梯形通槽之間設(shè)置彈簧（15），保證轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中共心圓弧梯形轉(zhuǎn)塞與汽缸橢圓形側(cè)壁緊密貼合，不留間隙。轉(zhuǎn)塞將氣缸腔體分成四個(gè)子腔，分別為1號(hào)腔、2號(hào)腔、3號(hào)腔和4號(hào)腔，其中1號(hào)腔和3號(hào)腔為燃燒腔，2號(hào)腔和4號(hào)腔為潤(rùn)滑腔，燃燒腔中燃料燃燒產(chǎn)生動(dòng)力，通過(guò)轉(zhuǎn)塞推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑腔只是噴入機(jī)油和空氣，潤(rùn)滑氣缸缸體、氣缸端蓋和轉(zhuǎn)塞；所述的子腔位置隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生順時(shí)針或逆時(shí)針順序變化。轉(zhuǎn)子與發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)力軸（17）同軸相連。

所述的共心圓弧梯形通槽和共心圓弧梯形轉(zhuǎn)塞，其橫截面形狀為共心圓弧梯形，也可稱(chēng)為扇面梯形，即該梯形的上下底邊為具有同一個(gè)圓心的兩段圓弧。轉(zhuǎn)子中加工的通槽的橫截面不是完整的共心圓弧梯形，而只是共心圓弧梯形的一部分。

在氣缸端蓋或橢圓側(cè)壁上設(shè)置兩個(gè)燃燒腔的燃料和空氣進(jìn)氣口（21）、兩個(gè)潤(rùn)滑腔的飛濺潤(rùn)滑機(jī)油和空氣進(jìn)氣口（23）、兩個(gè)燃燒腔尾氣排放口（22）和兩個(gè)潤(rùn)滑腔飛濺潤(rùn)滑機(jī)油和空氣出氣口（24）。兩個(gè)燃燒腔進(jìn)氣口（21）設(shè)置在沿轉(zhuǎn)子直徑方向的一條直線上，兩個(gè)潤(rùn)滑腔進(jìn)氣口（23）設(shè)置在沿轉(zhuǎn)子直徑方向的一條直線上，靠近燃燒腔進(jìn)氣口；兩個(gè)燃燒腔尾氣排放口（22）設(shè)置在與燃燒腔進(jìn)氣口基本垂直的方向上，兩個(gè)潤(rùn)滑腔出氣口（24）設(shè)置在與潤(rùn)滑腔進(jìn)氣口基本垂直的方向上。在潤(rùn)滑腔和轉(zhuǎn)子中的共心圓弧通槽之間設(shè)置機(jī)油通道（16），當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)塞繞其自身軸線來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷有氣體從通槽中經(jīng)過(guò)機(jī)油通道進(jìn)出，將潤(rùn)滑腔中的機(jī)油帶入到通槽中，對(duì)轉(zhuǎn)塞和通槽圓弧壁進(jìn)行潤(rùn)滑。