[發明專利]多轉子純滾動內燃機

有效

• 申請號: 202010694884.0
• 申請日: 2020-07-18
• 公開（公告）號: CN111764998B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 劉少林
• 申請（專利權）人: 劉少林
• 主分類號: F02B55/02
• 分類號: F02B55/02;F02B55/08;F02B53/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種多轉子純滾動內燃機，屬于發動機技術領域，主要結構包括：齒輪組、固定隔板、密封片、轉子組。齒輪組轉動時，帶動多個轉子公轉的同時自轉，多個轉子圍成橫截面封閉的區域，兩端加裝蓋板后形成氣缸。工作時，相鄰轉子間以純滾動方式接觸，且在接觸點無正壓力作用，使磨損降至最低，提高了轉子壽命。轉子自轉一圈，輸出齒輪轉兩圈，氣缸容積兩次變大變小，完成吸氣、壓縮、做功、排氣四個過程。發動機壓縮比理論可達39.3，較高的壓縮比意味著較高的熱效率，較低的油耗和污染。本發明解決了三角轉子發動機油耗高，污染重，零部件壽命短的問題，同時仍具有排量大，體積小的特點。

技術領域

本發明屬于發動機技術領域，具體涉及一種由多個轉子組成的變容式發動機。

背景技術

目前，內燃機主要包括往復活塞式內燃機和三角轉子發動機。三角轉子發動機主要由“8”字形缸體和三角轉子組成。轉子旋轉時，三個頂角將氣缸分為三個獨立空間，各自完成吸氣、壓縮、燃燒、排氣四個過程。三角轉子發動機輸出軸轉速是轉子的3倍，轉子每自轉一圈發動機點火三次。與往復活塞式內燃機相比，由于改直線往復運動為旋轉運動，省去曲柄連桿機構，體積小，振動小，噪聲小，而且功率大。但是，轉子發動機三角轉子的三個頂角邊工作時始終與氣缸壁線接觸，雖然在頂角上有類似活塞環一樣的密封件，但密封件長期在無法良好潤滑的條件下工作，磨損十分嚴重，轉子壽命短。三角轉子發動機轉速高、密封易磨損，造成其燃燒不充分，污染較重。另一方面，三角轉子發動機的結構形式決定了它的工作氣室容積變化不大，與傳統往復活塞式內燃機相比壓縮比較小，一般無法采用壓燃方式點火。較小的壓縮比造成轉子發動機熱效率低，油耗高。

發明內容

本發明設計了一種發動機，目的是解決三角轉子發動機以下缺點：

1、磨損嚴重，零部件壽命短。2、油耗高，污染重。

本發明所采取的技術方案是：

使用多個運動的轉子圍成一個橫截面封閉的區域，在轉子兩端加裝蓋板形成氣缸。轉子在運動過程中，相鄰轉子之間以純滾動的方式接觸。去掉氣缸側壁，轉子之間以純滾動方式接觸，使得磨損降至最低，提高了轉子壽命。發動機工作時，通過齒輪組的轉動，帶動多個轉子公轉的同時自轉，實現氣缸容積的變化。轉子每自轉半圈，氣缸體積由最小增至最大（參見附圖1），轉子自轉一圈完成內燃機吸氣、壓縮、做功、排氣四個過程。這種方式得到的壓縮比理論可達39.3，較高的壓縮比意味著較高的熱效率，較低的油耗和污染。

為得到兩個相互做純滾動運動轉子的輪廓線采取的技術方案：（參見附圖2）

設輪廓線α繞點A以角速度ω₁順時針公轉，同時繞自身中心H 以角速度ω₂順時針自轉；輪廓線β繞點B以角速度ω₁逆時針公轉，同時繞自身中心E 以角速度ω₂逆時針自轉。α、β在t時刻相位角分別為φ₁、φ₂，公轉半徑均為r。其中ω₁:ω₂等于2:1，點A、B間距L。α、β絕對速度瞬心為P、Q，P與H關于點A中心對稱，Q與E關于點B中心對稱。P、Q連線中點S即為純滾動接觸點。在一個自轉周期（2π/ω₂）時間內取足夠多個接觸點（例如500個），將接觸點的絕對坐標變換到與α（或β）相對靜止的相對坐標系下，連接這些坐標點可得輪廓線α（或β）。輪廓線公轉半徑相同，且自轉和公轉周期分別相等時，輪廓α₁線形狀相同。

為實現多個轉子圍成密閉區域采取的技術方案：（參見附圖3至附圖7）