[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的原理

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 97101152.4
• 申請(qǐng)日: 1997-02-15
• 公開（公告）號(hào): CN1164610A
• 公開（公告）日: 1997-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張博源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張博源
• 主分類號(hào): F02B53/02
• 分類號(hào): F02B53/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

該原理的發(fā)明涉及到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)及其制造技術(shù)。

從曲軸式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷史看，它從原理的發(fā)現(xiàn)到今日的成熟是一個(gè)慢長的階段，但其有用功的能量轉(zhuǎn)換率(即熱能利用率)只能限制在能源釋放能量的30％-40％(摘自《拖拉機(jī)》內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的原理及其性能，吉林人民出版社)余其大部分能量都由內(nèi)燃機(jī)本身所消耗和排放掉，所以，提高內(nèi)燃機(jī)的有用功的能量轉(zhuǎn)換率是一個(gè)重要問題，而就其目前的發(fā)展情況看，各種內(nèi)燃機(jī)在設(shè)計(jì)、制造及其性能上基本趨于完善。因此，曲軸式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功轉(zhuǎn)換率是超不過40％的，況且，曲軸式內(nèi)燃機(jī)的軸轉(zhuǎn)數(shù)受到了各方面的限制，諸如活塞的飛逸速度，曲軸的回轉(zhuǎn)半徑及曲軸的動(dòng)平衡等都是重要的局限條件。

該原理正是基于上述的發(fā)展要求及其已有技術(shù)的局限性而發(fā)明的，該結(jié)構(gòu)符合科學(xué)原理，并在某些方面能彌補(bǔ)已有技術(shù)的不足以提高內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功能量轉(zhuǎn)換效率及其軸轉(zhuǎn)數(shù)。

該形式發(fā)動(dòng)機(jī)的原理結(jié)構(gòu)簡單，它不同旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和三角活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，取而代之的是以轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)形式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的，其工作過程是在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)過程中完成的。

原理結(jié)構(gòu)如說明書附圖1-(1-4)

圖1-1、圖1-2中

????????????????1、機(jī)殼

????????????????2、外轉(zhuǎn)子

????????????????3、內(nèi)轉(zhuǎn)子

????????????????4、機(jī)軸

結(jié)構(gòu)說明：

該形式發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)類似齒輪又相互關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)子和機(jī)殼組成，如附圖1-(1-2)，內(nèi)轉(zhuǎn)子(3)套在外轉(zhuǎn)子(2)內(nèi)部的空腔中，再將它們裝入密封的機(jī)殼里，兩個(gè)轉(zhuǎn)子按各自的圓心以同向旋轉(zhuǎn)，機(jī)殼上有進(jìn)排氣孔和輸出軸孔，但其軸孔的位置相對(duì)于外轉(zhuǎn)子(2)來說是偏正的。

原理說明：

在軸孔的限制下，使轉(zhuǎn)子(3)在裝入轉(zhuǎn)子(2)以后，它是偏心于轉(zhuǎn)子(2)內(nèi)腔的一邊的，這樣，兩個(gè)轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中，內(nèi)轉(zhuǎn)子的三個(gè)凸起部位始終是與外轉(zhuǎn)子內(nèi)腔邊緣的任何部位相接觸的，因此，外轉(zhuǎn)子的內(nèi)部空間便被分成三個(gè)隔離區(qū)域，由于外轉(zhuǎn)子內(nèi)部有類似齒輪的內(nèi)齒四個(gè)，而內(nèi)轉(zhuǎn)子只有類似齒輪的外齒三個(gè)(這里稱這種內(nèi)轉(zhuǎn)了為三頭式)，由嚙合原理不難看出，兩個(gè)轉(zhuǎn)子以同方向進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子(3)轉(zhuǎn)過一周時(shí)，而轉(zhuǎn)子(2)只轉(zhuǎn)過3/4周，這樣，轉(zhuǎn)子(2)的轉(zhuǎn)數(shù)始終是懈后于轉(zhuǎn)子(3)的轉(zhuǎn)數(shù)，由于兩個(gè)轉(zhuǎn)子的相對(duì)偏心，因此，兩個(gè)轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中，這三個(gè)保持分離的空間是隨兩個(gè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度和齒間的位置而變化的，如附圖中2-(1-13)由小到大，又由大到小，這樣就為發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和工作的可能性提供了可行的條件，即吸氣、壓縮以及作功排氣所必須的容積變化。如果各部件之間能夠達(dá)到一定的密封程度，那么，它的容積變化比可以設(shè)計(jì)在1/5-1/8之間，這樣，以汽油作燃料，用它來轉(zhuǎn)換能量是可行的。又因?yàn)閮蓚€(gè)轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中所形成三個(gè)密封空間是交替變化的，所以，當(dāng)機(jī)軸轉(zhuǎn)過兩周時(shí)，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)就有三次作功的機(jī)會(huì)，這樣，這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)就相當(dāng)于一個(gè)三缸活塞或發(fā)動(dòng)機(jī)。但是，由于這種發(fā)動(dòng)機(jī)是在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)過程中對(duì)外輸出能量的，燃燒的膨脹氣體直接驅(qū)動(dòng)兩個(gè)轉(zhuǎn)子，而這兩個(gè)轉(zhuǎn)子又是相互作用的，因此，它們所得到的氣體勢能大部分都可以傳給機(jī)軸以機(jī)械能的形式輸出，所以通過現(xiàn)象分析，在同等排量的情況下，它能輸出的軸功率相對(duì)于活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)一定要大，又因?yàn)檫@種發(fā)動(dòng)機(jī)沒有曲軸式發(fā)動(dòng)機(jī)那種活塞與曲軸的相互動(dòng)運(yùn)所帶來的不必要的能量損失和各種不平衡所造成的離心振動(dòng)，這樣，這種發(fā)動(dòng)機(jī)的軸轉(zhuǎn)數(shù)較曲軸式發(fā)動(dòng)機(jī)的軸轉(zhuǎn)數(shù)也一定要高得多，而制造發(fā)動(dòng)機(jī)的材料用量大約是三缸活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的1/2至1/3或更少。

工作過程的說明

該形式的發(fā)動(dòng)機(jī)最基本的運(yùn)轉(zhuǎn)過程與活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)是一樣的，也是由進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)循環(huán)完成工作的。

下而以附圖中圖2-3所示的兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的位置為靜止位置。參照?qǐng)D1-2給以分析。