[發(fā)明專利]外轉(zhuǎn)子發(fā)動機及無人機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611202605.4
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106640357B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉飛亭;徐意
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司
• 主分類號: F02B53/00
• 分類號: F02B53/00;F02B53/14;F02B55/02;B64D27/04;B64D35/00
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43211
• 代理人: 劉宏

本發(fā)明公開了一種外轉(zhuǎn)子發(fā)動機及無人機。外轉(zhuǎn)子發(fā)動機，包括固定于發(fā)動機基座上并用于作為外轉(zhuǎn)子發(fā)動機的內(nèi)支架的固定偏心軸以及套設(shè)于固定偏心軸外并用于轉(zhuǎn)動做功的外轉(zhuǎn)子機構(gòu)，固定偏心軸通過軸承支承外轉(zhuǎn)子機構(gòu)，外轉(zhuǎn)子機構(gòu)包括五角內(nèi)轉(zhuǎn)子以及外機匣轉(zhuǎn)子；五角內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)表面的內(nèi)齒圈嚙合于外機匣轉(zhuǎn)子的缸蓋中部的外齒輪上，內(nèi)齒圈與外齒輪之間的位置之差為齒輪中心距，齒輪中心距由固定偏心軸的偏心距保證；五角內(nèi)轉(zhuǎn)子偏心設(shè)于外機匣轉(zhuǎn)子的型腔中，五角內(nèi)轉(zhuǎn)子在外機匣轉(zhuǎn)子的型腔中作展成運動；外機匣轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動五角內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，五角內(nèi)轉(zhuǎn)子和外機匣轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向相同，且處于同一根固定偏心軸上。可獲得冷卻氣流，不需平衡配重，有散熱優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空飛行器發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種外轉(zhuǎn)子發(fā)動機。此外，本發(fā)明還涉及一種包括上述外轉(zhuǎn)子發(fā)動機的無人機。

背景技術(shù)

最早實用的轉(zhuǎn)缸發(fā)動機是格羅姆發(fā)動機，由Seguin兄弟設(shè)計，1909年首飛。它相對可靠，功重比較高，大大的促進了航空。一戰(zhàn)前的大多數(shù)速度紀(jì)錄的獲得者是使用格羅姆發(fā)動機的飛機。轉(zhuǎn)缸發(fā)動機的缸沿機匣圓周排列，就像星型發(fā)動機，但是曲軸固定在機身上，而是曲軸箱和氣缸旋轉(zhuǎn)。這種布局的優(yōu)勢是可獲得滿意的冷卻氣流，甚至在低空速時也有冷卻氣流。保留了重量優(yōu)勢和空冷機的簡便性，為了加大功力，制造了雙排轉(zhuǎn)缸發(fā)動機。然而，轉(zhuǎn)缸發(fā)動機使用不回收滑油系統(tǒng)，滑油混在燃料內(nèi)，和燃?xì)庖黄饛呐艢饪趪姵觥?/p>

汪克爾1954年發(fā)明的三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機元祖——第一臺自轉(zhuǎn)活塞式三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機DKM54也是旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動機，但旋轉(zhuǎn)氣缸仍被密封在外殼內(nèi)不利于散熱；而且存在氣缸熱負(fù)荷大，偏心軸平衡難度大，使用壽命短的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種外轉(zhuǎn)子發(fā)動機及無人機，以解決現(xiàn)有轉(zhuǎn)子機氣缸熱負(fù)荷大，使用壽命短，偏心軸平衡難度的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種外轉(zhuǎn)子發(fā)動機，包括固定于發(fā)動機基座上并用于作為外轉(zhuǎn)子發(fā)動機的內(nèi)支架的固定偏心軸以及套設(shè)于固定偏心軸外并用于轉(zhuǎn)動做功的外轉(zhuǎn)子機構(gòu)，固定偏心軸通過軸承支承外轉(zhuǎn)子機構(gòu)，外轉(zhuǎn)子機構(gòu)包括五角內(nèi)轉(zhuǎn)子以及外機匣轉(zhuǎn)子；五角內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)表面的內(nèi)齒圈嚙合于外機匣轉(zhuǎn)子的缸蓋中部的外齒輪上，內(nèi)齒圈與外齒輪之間的位置之差為齒輪中心距，齒輪中心距由固定偏心軸的偏心距保證；五角內(nèi)轉(zhuǎn)子偏心設(shè)于外機匣轉(zhuǎn)子的型腔中，五角內(nèi)轉(zhuǎn)子在外機匣轉(zhuǎn)子的型腔中作展成運動；外機匣轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動五角內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，五角內(nèi)轉(zhuǎn)子和外機匣轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向相同，且處于同一根固定偏心軸上。

進一步地，外機匣轉(zhuǎn)子與五角內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比為5：4，五角內(nèi)轉(zhuǎn)子與外機匣轉(zhuǎn)子的型腔配合形成五個隔離的變化容積腔，變化容積腔各自依序進行四沖程工作循環(huán)。

進一步地，固定偏心軸通過花鍵機械連接在發(fā)動機基座的安裝節(jié)上；固定偏心軸內(nèi)具有用于引入可燃混合氣和/或潤滑油的中空氣道。

進一步地，外機匣轉(zhuǎn)子為旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)，外機匣轉(zhuǎn)子包括氣缸、封蓋于氣缸前端的前預(yù)熱室蓋以及封蓋于氣缸后端的后預(yù)熱室蓋；五角內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)表面的內(nèi)齒嚙合于后預(yù)熱室蓋的中部的偏心外齒上；氣缸兩側(cè)對稱安裝有熱火塞，熱火塞的鉑條溫度處于350℃-450℃，以將外機匣轉(zhuǎn)子型腔內(nèi)的可燃混合氣的點燃或壓燃；五角內(nèi)轉(zhuǎn)子上開設(shè)有引火槽和配氣槽；外機匣轉(zhuǎn)子連接主動齒輪、螺旋槳、風(fēng)扇、外轉(zhuǎn)子無刷電動機殼體中的至少一個。

進一步地，氣缸上均布有多支溫度傳感器，以感應(yīng)氣缸缸壁溫度、可燃混合氣溫度和燃?xì)鉁囟龋┩廪D(zhuǎn)子發(fā)動機的電子控制系統(tǒng)選擇點火策略和/或控制可燃混合氣濃度。

進一步地，前預(yù)熱室蓋和/或后預(yù)熱室蓋上具有預(yù)熱室腔體、進氣口、徑向排氣口、散熱片、軸承座孔中的至少一個。

進一步地，外轉(zhuǎn)子發(fā)動機的兩端面設(shè)有進氣口和徑向排氣口，且外轉(zhuǎn)子發(fā)動機的兩端面的進氣口和徑向排氣口時序排布，以提高外機匣轉(zhuǎn)子內(nèi)腔中的充氣系數(shù)和提高可燃混合氣的利用率；外轉(zhuǎn)子發(fā)動機的尾端封蓋有尾罩。