CN101173629A - 倍速传递转子付旋转内燃机 - Google Patents

Abstract

倍速传递转子付旋转内燃机涉及汽车及船只的内燃机动力、是新理念的全新结构的旋转内燃发动机，目的是解决现技术内燃机装置因动力转换和传递过程中能量损失大造成的热效率低、油耗大、排放污染大、以及机械磨损严重、振动大、结构复杂，维护制造费用高等问题，结构包括全滚动支承转子付密封动力腔、定容燃烧圆周驱动燃烧系统、转子交替间歇传递装置、倍速传递装置、主气门控制装置、换位助推装置及水冷却和压油泵部分，优点是彻底解决了现内燃机技术存在的问题，提高燃烧效率、动力转换和传递效率，运转平稳可靠，大幅度节能和降低排放污染，达到文明生产运输的目的。

Description

倍速传递转子付旋转内燃机

一、技术领域：

倍速传递转子付旋转内燃机是汽车理想的内燃机动力，也适用于船只及其它场合(移动式发电机、割草机等)的内燃机驱动。

二、背景技术：

在现有技术中，国内外汽车的内燃发动机驱动装置从结构分类包括往复柱塞的曲轴连杆内燃机和三角形活塞转子旋转内燃机；柱塞曲轴内燃机的结构是这样的：柱塞经连杆与曲轴联动，当曲轴连续旋转时柱塞在圆柱状缸腔内上下往复移动，当柱塞由上止点移向下止点时缸顶进气门打开、汽油机吸入可燃混合气、柴油机则吸入空气，柱塞由下止点移向上止点时进气门关、缸内气体被压缩到最小的燃烧室容积内，稍前的汽油机点火、柴油机雾化喷入柴油并被压燃、飞轮的惯性使曲轴转过上止点、燃气膨胀压力推动柱塞直线下行、通过连杆转换为曲轴转矩，旋转180°后曲轴通过连杆带动柱塞由下止点移向上止点时将缸内废气排出；柱塞又被曲轴通过连杆带动移向下止点时再次吸气，如此重复；1957年德国工程师汪克尔在NSU公司试制成第一台转子发动机，结构是这样的：三弧面交接呈三棱柱状的转子一端固定着内齿轮，转子中心内孔动配合安装在被壳体两端盖支承的曲轴偏颈上，端盖上还有呈圈状同轴线套在曲轴外的固定外齿圈与转子内齿轮保持啮合转动，齿数比2∶3，当曲轴转动、三角转子绕偏颈轴线自转，同时绕曲轴轴线公转，转子上三棱边的轨迹始终在形成的近8字形圆周弧面上，以此弧面加工成定子内腔表面，当转子上每个弧面相对内腔表面一周时，转子弧面相对内腔表面之间的容积将连续产生由最小到最大到最小的、吻合柱塞内燃机器四冲程工作时容积要求的容积变化，分别在对应变化的空间内腔上合理位置上设置进气门、火花塞、排气门、它将以吸入可燃气、压缩、燃烧推动、排烟的程序工作；燃气压力作用到一个转子表面、通过转子上内齿轮和端盖上固定外齿圈滚动啮合点为支点，以已包容在转子形体的连杆结构的有效传动长度为力臂，形成作用到曲轴偏颈上的扭矩与柱塞内燃机活塞、连杆、曲轴动力转换和传递结构实质相同，现汽车内燃机技术装置的共同缺点是：(1)动力转换过程中能量损失大：作功行程时燃气压力经活塞、连杆作用到曲轴偏颈上，把活塞的直线动力转换为曲轴转矩、数值上等于偏颈所在相角对应的燃气压力P、活塞受压面积S、该相角有效力臂sinα_CA·R的乘积(R为曲轴旋转半径)，即P·S·R·sinα_CA，同时有数值等于P·S·R·(1-sinα_CA)的燃气压能作用在偏径上、上止点时为P·S·R、即全部燃气压能，12°_CA(燃气最大压力时)为0.8P·S·R、25°_CA(产生最大扭矩时)为0.578P·S·R，这部分燃气压能不能转换成转矩，只能在偏颈与连杆传动摩擦接触面上形成很大的摩擦压力，造成严重不均匀磨损和发热，所以对内燃机效率的损失是很大的，(2)无功扩容的燃气压力损失大：现技术内燃机中、能量转换结构的活塞(包括三角转子活塞)、曲轴、连杆始终相互联动，随着曲轴的连续旋转活塞具有相对的直线运动速度U₀、作功行程活塞通过上止点后爆发燃气压力推动活塞使活塞产生加速度at，这时活塞下移扩容速度为U₀+at，活塞面积为S，t秒后活塞产生的扩容积为S·t(U₀+at)、其中U₀·S·t就是活塞的无功扩容积，活塞的初速度使压力燃气推动效率下降，无功扩容使燃气压力快速下降，使压力燃气的推动失去持续性，因为随曲轴连续转动产生的活塞初速度相对较高、特别是多缸驱动的现内燃机中、无功扩容形成的燃气压力损失较大；(3)转矩传递过程中的贴速损失大，作功行程时作用到活塞上的燃气压力通过连杆或已包容在三角转子上的连杆、转换为使曲轴旋转的转矩、以1∶1的速比传递给曲轴，随着燃气压力增大产生的转矩转速也很快达到最大值，带有飞轮的曲轴达到并保持即时的高转速，因急燃期结束和扩容使缸内燃气压力的快速下降、连杆主动转速不能继续增大、只能保持与曲轴同转速时、连杆向曲轴动能传递就结束了，当原主动的连杆转速低于曲轴转速时、曲轴反向的通过连杆带动活塞作相应高速的直线运动、这时曲轴发生动量的损失、这里叫贴速损失，贴速现象的能量损失不仅在贴速损失本身、而在于开始发生贴速现象后、对应相位的缸内次高压燃气压能已不可能继续向曲轴有效传递、因此所造成的燃气压能的损失是很大的，开始贴速现象时对应的相角因负载大小、即时转速不同等因素不尽相同，一般是燃气压力最大值发生后至最大转矩产生前的最高转速发生时对应的相位；(4)上止点前负功损失：现技术中为得到作功行程中的爆发燃气压力，必须在上止点前-26°_CA左右汽油机火花塞打火、柴油机-26°_CA左右则喷入和压燃柴油，达到上止点时缸内燃气压力甚至超过作功行程中获得最大扭矩时的相位对应的燃气压力值，曲轴必须消耗自身的动能克服这个燃气负向推动力，才能使活塞达到上止点、即上止点前消耗了燃料、产生了负向推动的能量损失，以上4点现技术动力转换和传递结构缺陷造成的燃气能量大部分被浪费、燃气压能转换为转矩效率低、热效率低、排放污染严重，另外现技术结构复杂、制造维护费用高、活塞往复运动振动大、缸内表面及曲轴连杆不均匀磨损严重，本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足之处，从根本上彻底解决现柱塞内燃机和三角转子内燃机热效率低、排放污染大及振动、磨损严重、结构复杂等问题。

三、发明内容：

本发明的技术解决方案是：整个内燃机由全滚动支承转子付密封动力腔、定容燃烧圆周驱动燃烧系统、转子交替间歇传递装置、倍速传递装置、主气门控制装置、换位助推装置六部分组成，以及水冷却、油压装置；

首先实现转子付在全密封腔中的全滚动支承径向定位和轴向定位，将燃气压力以力臂恒等于转子旋转半径的高效率转换为转子上转矩的全滚动支承转子付密封动力腔中，压配镶套2的主壳体1凹腔内安装转子付，转子付由外周均布动力旋塞4，内圆周均布同样数量压缩旋塞26的左转子24和具有相同数量动力旋塞和压缩旋塞的右转子9、旋塞相间隔配合组成，形成几个外周动力腔90和相同数量内周压缩腔89，根据设计动力要求确定的转子付外周动力旋塞对数即动力腔90的成腔数；可实现转子付密封腔内径向滚动支承定位的右转子轮毂44延伸腔外与控动轮27经键45紧固成一体、一端由轴承35支承在右端盖21上，另一端由轴承51支承在共轴43上，左转子24轮毂58与相同控动轮经键紧固由轴承62支承在左端盖76上，另一端由轴承52支承在共轴43上，各旋塞上装有密封转动间隙由涨圈23等密封，螺栓5把右壳体48与主壳体1及镶套2紧密固定，可实现转子付轴向定位的右壳体48与右转子9之间形成狭室19，轴封47使狭室密闭，由压油泵压入的冷却油经右壳体48上入口逆止阀8进入，完成冷却循环后由右壳体48上定压泄流阀16排出，油压对右转子9一侧产生推动及梅花状板簧49经轴向推力轴承给右转子的轴向推力可经推力轴承25、左转子24、推力轴承56压紧在轴向基准面57上，以克服燃气压力推动时在右转子9左侧受到的轴向推力，在上述密闭的外圆周动力腔中全滚动支承的转子动力旋塞上所受到的燃气压力推动可以直接的，以恒等于转子旋转半径的高效率转换为转子上转矩，从根本结构上避免了现技术动力转换过程中的燃气压能浪费。(图1)

可形成外圆周均布的几个燃烧室同步分层燃烧，定容燃烧和平稳圆周驱动的定容燃烧圆周驱动燃烧系统中，可形成涡流予燃室3的主壳体1与镶套2紧密配合的端面上圆周均布等于成腔数的几个圆柱状凹腔、凹腔经涡流道12、压力进气逆止阀60与压缩腔89相通，凹腔端口是凹圆锥状密封面，可与主气门13密封配合，凹腔内装使主气门13压紧在密封面上的主气门弹簧14及经贯销与主气门杆固定的导套94，镶套2结合面上与壳体1凹腔完对应的圆形凹腔3上，开有与凹腔轴向偏角α、径向偏角r的喷孔6、喷口对应着动力腔中主燃烧室88，空气经金属网78、进风孔79进入，随飞轮77旋转的附风轮80使空气正压经滤清板82进入配风腔83，分别经几条送风道85和进风门59进入各压缩腔89，压缩旋塞26随着转子旋转将进入压缩腔89的空气由前止位0点、压缩到下一个后止位Z点，形成的压力气，经压力进气逆止阀60，涡流道12和开启的主气门13气门间隙旋转进入涡流预燃室3，经喷孔6斜向喷入主燃烧室88，顺前止位上停留的动力旋塞内侧面和动力腔四壁螺旋流动，挤出腔内原气体流向当时还与动力腔相通的排烟门92，经排烟道93排大气，实现了压力气全扫缸，因为电控雾化喷咀11喷油从进气过程中段开始，随进气结束而结束，先头进入腔内的纯空气集中后侧，转子到达后止位并被防退支撑后，形成后止位一侧混合气过稀，而涡流预燃室3内、及喷孔6附近混合气较浓，点火后形成由涡流预燃室3到后止位的逐层燃烧；因为汽油机点火或柴油机喷入燃油压燃在转子进入后止位前-5°至-10°CA、因为小于滞燃期、急燃期开始的燃气压力上升过程是在转子进入后止位Z点后并被防退支撑情况下开始的、在前止位转子启动和加速过程中进行的，所以避免了现技术上止点前的燃气负压推动损失；同时又具有定容燃烧、爆发力强，燃气压力最大值和转矩最大值较前发生的特点。(图3、图9)

以实现两转子规律的交替间歇传递，可以避免无功扩容燃气压力损失的转子交替间歇传递装置中，分别安装在主壳体1和右壳体48上的千斤顶弹簧15等经弹簧托架17、贯销18把装在千斤顶20一端的千斤顶滚轮22压紧在控动轮27等的圆周面上，千斤顶20另一端半轴96轴线确定在壳体上安装孔轴线上，可使转子准确停留在后止位并即时防退支撑的两控动轮27等，分别与左转子24和右转子9紧固成一体，控动轮圆周面均分为与成腔数相等的数段，每段包括可随着转子转动使压紧在面上的千斤顶滚轮22逐渐抬高、使千斤顶弹簧15储能的弧面和由K点开始使滚轮22跌落、使千斤顶弹簧15储能释放的陡斜面及形成前止位的阻尼点0，控动轮27上K点，即转子与主轴联动的脱离点，对应导轨环30轨面上K′点；控动轮27端面固定有可使楔轮28随转子同步转动的摇杆32，楔轮28和弹簧31套装在控动轮27的三个摇杆32上，楔轮28由装有三个导轮29的轮及有三个楔角的轮毂组成，可使楔轮28灵活轴向移动的轮毂内孔上三条窄槽支承在控动轮27轮毂上的六颗滚珠46上，导轮29紧压在可控制楔轮28轴向移动的导轨环30有起伏的轨面上，两导轨环30等分别径向准确固定在左端盖76和右端盖21上环槽中，可压紧锁块36的楔轮28上楔角对应装在控动轮27轮毂上三个径向槽中的锁块36、锁块下有可锁定两轮形成联动的摩擦辊37、摩擦辊在单簧38作用下压向锁块36、左转子24和右转子9的摩擦辊37等分别对应共轴43上可实施联动的两摩擦传动轮41等、可交替传递左转子24和右转子9转矩的共轴43两端由轴承61和轴承42支承在主轴39上，共轴43始终与主轴39联动，这样分别固定在左端盖76和右端盖21上的导轨环30的轨面起伏控制楔轮28轴向移动，使28上楔角压紧或脱离锁块36和摩擦辊37使转子与主轴联动或脱离联动，把转子付的两转子分别以转子A和转子B表示，连续的工作状态包括：(1)转子B平稳脱离联动进入后止位-当转子A被阻尼停留在对应主壳体1上0点、即前止位时，导轨环30轨面稍降，楔轮弹簧31推动楔轮28轴向移动使楔角轻压住锁块36、使摩擦辊37与随主轴常转的共轴摩擦轮41接触则被带转到两轮间大间隙脱离侧；这时转子B正被强制联动着主轴39通过共轴摩擦轮41带动旋转，动力旋塞4压缩着动力腔中混合气、压缩腔中压缩旋塞26压缩着腔内空气，随该转子同步转动的楔轮28上导轮29对应导轨环30的K′点时，轨面抬到最高，推动楔轮28楔角完全脱离锁块36，摩擦辊37在共轴磨擦轮41带动下很快转动到大间隙脱离侧、则转子B脱离了与主轴39的联动，转子B一体的控功轮27上K点对应的壳体上安装的千斤顶滚轮22，在转子本身惯性和千斤顶弹簧15的储能经滚轮22劈压控动轮27上陡斜面作用下，转子B又转动了一个β角，进入后止位Z点，并被防退支撑，实现了强制联动到脱离联动和转子准确进入后止位；(2)转子A平稳进入联动和强制联动-因为在转子B进入后止位Z点前-5°至-10°时涡流预燃室3中的被压缩的可燃气已被电火花10点火或喷入柴油压燃，所以转子B进入后止位后，只进行滞燃期最后的物理和化学准备过程后，就产生了定容状态下急燃期的燃气压力推动，前止位转子A在圆周几个动力旋塞推动下克服阻尼转动、速度很快超过对应的共轴摩擦轮41线速度时，立即带动摩擦辊37到小间隙联动侧锁定共轴摩擦传动轮41经共轴43实现转子平稳进入与主轴39的联动动力传递，当转子A已进入联动、导轮29对应的导轨环30轨面陡降，弹簧31全力使楔轮28上楔角压紧锁块36和摩擦辊37即强制联动，当转子A作功过程结束，缸腔内燃气经排烟门92、排烟道93排大气，转子A完全失去主动力，依靠强制联动的共轴摩擦轮41得到主轴39的转矩继续转动；(3)转子B后止位到前止位换位过程-当缸腔内排气压力接近大气压时，原止退在后止位上的转子B向前转动的阻力消除、转子B压缩旋塞上又受到增大的压缩空气压力推动，同时转动着的转子A通过换位助推装置53推动转子B，转子B由后止位Z点移动到前止位O点并被阻尼；(4)转子A由强制联动到进入后止位Z点-这时涡流预燃3的主气门打开，压缩腔89中体积被压缩到1/8～1/4的空气经压力进气逆止门60，涡流道12旋转进入涡流预燃室3、经喷孔6喷入动力腔、顺前止位上转子B动力旋塞内侧面和动力腔四壁螺旋流动、将动力腔内原有气体挤向尚与动力腔相通的排烟门92和排烟道93，实现了压力气扫缸，随后电控雾化喷咀11向涡流预燃室3随进气喷入燃油时排烟门92自行关闭，压缩腔内气压与动力腔气压平衡时主气门13关闭，再经过动力腔可燃气封闭再压缩，转子A在进入后止位Z点前-5至-10°CA时火花塞10点火或柴油机喷入柴油压燃后，转子A一体的控动轮27上K点对应壳体上千斤顶滚动22时，转子A由K点进入后止位Z点，由此开始了转子B重复转子A前述的作功推动，如此实现了两转子的交替间歇动力传递连续工作；因为转子是由前止位0点、由燃气压力推动启动、转矩传递给主轴的同时只产生推动的扩容，避免了现技术始终带有曲轴驱动初速度的无功扩容。(图2、图9)

可以避免和推迟贴速损失，实现转子对主轴倍速传递的倍速传递装置中，具有固定增速比的共轴43上的共轴齿轮63把转矩传递给小齿轮75，可形成无级变速传递的锥形摩擦轮74，经摩擦传动轮69传递给主轴锥形摩擦轮84和主轴39，改变摩擦传动轮69在通轴66上轴向位置，通轴66由轴端法兰螺栓固定和固定架71固定在左端盖76上；通过控制油压泵经流通门87进入活塞67下密闭油室内的油压控制活塞67经推套和轴向推力轴承68、轴向推力轴承64推动由滚动轴承支承在通轴66上的摩擦传动轮69的位置、即改变弹簧70的压缩程度实现转子转矩对主轴39的无级变速传递；实现倍速传递提高转子转速几倍至十几倍传递给主轴、提高了正向速差、即提高了传递效率，在发动机有相当负荷和正向速差很大的情况下，燃气储能于动力腔90中，强力推动转子向主轴传递转矩的过程对主轴的驱动力是很大的，推迟和避免了现技术中连杆对曲轴1∶1转速驱动时贴速损失的发生。(图1)

具有随转子旋转及时启、闭主气门13的主气门控制装置中，具有弹簧托架的导套94外壁固定有推柱54置于左转子24上管状轴曲槽97中，曲槽中心线向右弯曲时可使推柱54右移，左转子24管状轴中装配拉杆55、当左转子24停留在前止位O点时、拉杆55与推柱54对应、旋转的右转子9上楔面凸起拨动拉杆55使推柱54移动，启闭主气门13，相对现技术中相同作用的气门控制系结构简单、紧凑、性能可靠、及时准确。(图1)

具有在转子付中的一个转子完成作功的过程后使另一个停留在后止位的转子及时进入到前止位置，以确保下一个进气过程进行的换位助推装置，安装在左转子轮毂58和右转子轮毂44端面相对位置间隙中，和左转子24一体的左凸齿98及其后侧经助推弹簧112和钢丝绳套100联接的左联板101与和右转子9一体的右凸齿99及其后侧经助推弹簧112和钢丝绳套100联接的右联板102，两者相间隔交错，当转子付一转子在燃气压力推动下由前止位O点旋转约75°完成了作功过程开始排烟过程时，随转子一体转动的凸齿内小滚轮106对应另一转子轮毂端面上没有容槽110的轨迹部分，动销104被小滚轮106移动，通过助推滚柱107和斜面推动绊销108凸出推动仍停留后止位Z点转子凸齿后侧的圆周联板，通过助推弹簧112，使后止位Z点的转子很快转动一个角度到达前止位O点后，前述动销104上小滚轮106对应容槽110，动销104回到原位，板簧109使绊销108收缩原位，这样不影响运动转子进一步压缩混合气和进入后止位，形成连续作功推动。(图6、图7、图8)

本发明的优点是：1大幅度提高了燃气压能转换为有效转矩的比率，图10中，(A)P-φ曲线是现技术120B型四行程单缸内燃机P-φ示功线，因现技术中燃气压能推动活塞移动经连杆(含三角转子包容的连杆结构)推动偏距为R的曲轴转换为转矩，所以各相位塞单位面积产生的转矩是各相位具有的力臂与该相位燃气压力的乘积，RP·sinαCA，以图中(A)P-T曲线表示，可见，燃气压能被转换成有效转矩的的比例很小；只有90°_CA时因sin90°_CA＝1，设R＝1、活塞单位面积产生的转矩数值等于单位面积压力P；因此出现压力线和转距线的交点D，本发明是以全滚动支承在密封动力腔中的转子付、被支撑在后止位Z点的转子B动力旋塞与前止位0点转子A动力旋塞之间主燃室和预燃室产生爆发燃气压力时，转换成转子A动力旋塞上的转矩推动；与主轴同轴线，而且力臂恒等于旋转半径R，所以当R＝1时，动力旋塞产生的转矩恒等于塞上受到的压力；为与现技术有可比性，设旋塞受压面＝活塞受压面，旋转半径＝曲颈偏距及每个作功行程产生的压力燃气动力相等，缸内燃气压力变化只与容积变化相关，旋塞各相位对应的燃气压力可以活塞等容积时燃气压力表示，图中(B)P-φ-T。曲线即旋塞各相位对应的等容压力连线，(1B)表示向主轴等速传递、P-φ-T曲线即各相位动力旋塞上受到的燃气压力和等值的转矩值的连线；同样曲线2BP-φ-T表示2倍速传递时、3BP-φ-T表示3倍速传递时、4BP-φ-T表示4倍速传递时的燃气压力和转矩，可见通过实现倍速传递降低了扩容速度，持续了高压燃气高压推动阶段的过程，燃气压能转换为转矩的比率大幅提高，使主轴上获得更大的转矩动力；

图左1-2-3线表明现技术上止点前燃气压力-12CA脱离纯压缩线，燃气压力负向动力损失是2E E′，1′-2′表明本发明是进入后止位前-5°至-8°C A提前点火，转子进入后止位前为纯压缩压力、转子进入后止位并被防退支撑后燃气作功，避免了前止点前燃气负功损失；另外，实现转子对主轴的倍速传递、大幅度增加了正向传递速差，推迟和避免了贴速损失及避免了现技术中活塞始终受曲轴驱动的无功扩容损失，所以本发明大幅度提高了燃油产生的燃气动力转换成转子转矩的效率，完成与现技术相等动力时，需要燃烧的燃油大幅度降低、产生大幅度节油的效果；

2、因需要燃烧的燃油大幅度降低，燃烧需要的空气量大幅度减少，完成与现技术相等动力时产生的污染排放大幅度降低；

3、实现倍速传递可以使转子在低转速下工作对主轴高转速传递，及转子小转角转动实现对主轴数倍转角的驱动，改善了转子工作条件，减少了磨损，消除了不均匀磨损；

4、实现圆周燃烧室均匀的同步转矩推动，转动平稳振动小；

5、没有如曲轴、三角转子内燃机8字形缸内表面，强度不易保证的外齿圈等难加工件，制造和维护成本低，是一种新型节能、环保的转子付旋转内燃机；

6、因本发明结构中动力腔及压缩腔有效工作容积及两容积的比可以根据动力要求设计时大幅度变化，对可能使用的新型代用燃料、如甲醇等有更好的适应性。

四、本发明附图说明如下：

图1是三腔三室的倍速传递转子付旋转内燃机纵向半剖图

图2是图1中A-A剖视图局部

图3是图1中B-B剖视图局部

图4是图1中C-C剖视图局部

图5是导轨环30轴视图局部

图6是图1中D-D剖视——换位助推装置结构图

图7是图6中E-E剖视图

图8是图6中F-F剖视图

图9是本发明工作程序图

图10是与现技术功能比较图

图中：1 主壳体，2 镶套，3 涡流予燃室，4 动力旋塞，5 紧固螺栓，6 喷孔，7 弹簧调整螺钉，8 入口逆止阀，9 右转子，10 火花塞，11 电控雾化喷咀，12 涡流道，13 主气门，14 主气门弹簧，15 千斤顶弹簧，16 定压泄油阀，17 弹簧托架，18 贯销，19 狭室，20 千斤顶，21 右端盖，22 千斤顶滚轮，23 涨圈，24 左转子，25 轴向推力轴承，26 压缩旋塞，27 控动轮，28 楔轮，29 导轮，30 导轨环，31 楔轮弹簧，32 摇杆，33 滚针，34 滚柱，35 滚动轴承，36 锁块，37 摩擦辊，38 单簧，39 主轴，40 滚动轴承，41 共轴摩擦轮，42 滚动轴承，43 共轴，44 右转子轮毂，45 键，46 滚珠，47 轴封，48 右壳体，49 梅花状板簧，50 轴向推力轴承，51 滚动轴承，52 滚动轴承，53 换位助推装置，54 推柱，55 拉杆，56 轴向推力轴承，57 轴向基准面，58 左转子轮毂，59 进风门，60 压力进气逆止阀，61 滚动轴承，62 滚动轴承，63 共轴齿轮，64 轴向推力轴承，65 起动接头，66 通轴，67 活塞，68 轴向推力轴承，69 摩擦传动轮，70 弹簧，71 固定架，72 滚柱轴承，73 密封垫，74 锥形摩擦轮，75 小齿轮，76 左端盖，77 飞轮，78 金属网，79 进风孔，80 附风轮，81 复罩，82 空气滤清板，83 配风腔，84主轴锥形摩擦轮，85 送风道，86 控动轮减重孔，87 流通门，88 主燃烧室，89 压缩腔，90 动力腔，91 滚柱轴承，92 排烟道门，93 排烟道，94 导套，95 定位孔，96 半轴，97 曲槽，98 左凸齿，99 右凸齿，100 钢丝绳套，101 左联板，102 右联板，103 销孔，104 动销，105 压簧，106 小滚轮，107 助推滚柱，108 绊销，109 板簧，110 容槽，111 小轴，112 助推弹簧，O 前止位，Z 后止位，K 控动轮上联动脱离点，K′ 导轨环上联动脱离点，β 持续转动角，φ_lg 点火提前角，γ 换位角

五、具体实施方式：

为了顺利重现本发明并达到上述效能，必须处理好关键环节：

1、转子付是燃气压能转换为转矩的重要部分，为实现与主轴同轴线，必须采用恰当的工艺和方法确保相关部件：如左端盖76、右端盖21的子口加工同轴度，并有精确的圆周定位销和牢固的螺栓固定，安装支承转子的、支承共轴43的、支承主轴39的轴承，径向必须统一在以主轴39轴线为基准的形位精准的孔腔内安装；轴向必须是依轴向基准面57为基准参照定位的，另一端具备自由轴向延伸结构的，如左转子24，以轴向基准面57向右并推动右转子9自由延伸到狭室19间隙；(图1)

2、实现转子准确的后止位支撑是关键的，转子处在被主轴带动压缩着动力腔90中可燃气和压缩腔89中空气近后止位时导轨环30轨面上凸起的K′点使转子联动脱离，在转子即时惯性和千斤顶弹簧15储能通过千斤顶滚轮22劈压与转子一体的控动轮27陡斜面共同作用下，使转子由K点后续转动一个β角，然后被支承在后止位Z点，要求无论哪级倍速传递时都必须使转子停留在Z点至K点的β角范围内，过早脱离、转子未达K点不能实现后止位支撑，过晚脱离、转子超过Z点则浪费主轴转矩能，应精准确定导轨环径向位置达到：转子在β角内K点附近脱离，经过后续劈压推动过程达到后止位Z点，这样，即能回收千斤顶弹簧储能，又能保证后止位Z点的可靠支撑(图2)；

3、精准控制向涡流预燃室3实施雾化喷射燃油的电控雾化喷咀11的喷油时间及喷油量，实现平均高空燃比的分层燃烧，利用本发明定容燃烧条件下的爆发力好、动力集中早达的优势，总体的造就本发明最大幅度节能、最大幅度降低污染排放的新型转子付倍速传递旋转内燃机。

Claims (7)

1.倍连传递转子付旋转内燃机，包括压配镶套(2)的主壳体(1)凹腔内安装转子付，其特征是：整个内燃机是由全滚动支承转子付密封动力腔、定容燃烧圆周驱动燃烧系统、转子交替间歇传递装置、倍速传递装置、主气门控制装置、换位助推装置六部分组成。

2.根据权利要求1所述倍速传递转子付旋转内燃机、其特征是：以实现燃气压力高效率转换为转子转矩并且与主轴同轴线、力臂恒等于转子旋转半径，和实现转子付全滚动支承径向定位及轴向定位的全滚动支承转子付密封动力腔中，可形成几个外圆周动力腔和相同数量的内圆周压缩腔的转子付、由一段管状轴外圆周均布动力旋塞(4)、内园周均布和左转子轮毂(58)一体的压缩旋塞(26)的左转子(24)和具有右转子轮毂(44)的圆盘、对应左转子(24)均布相同数量外周动力旋塞和内周压缩旋塞的右转子(9)、旋塞相互间隔装配组成；各个旋塞上具有密封、转子转动间隙由涨圈(23)等密封，形成密封的外周几个动力腔(90)和内周相同数量压缩腔(89)成腔个数由根据设计动力要求确定的转子付上动力旋塞对数确定，可形成转子付在密封腔中径向滚动支承的延伸腔外右转子轮毂(44)与控动轮(27)经键(45)紧固成一体由轴承(35)支承在右端盖(21)上，另一端由轴承(51)支承在共轴(43)上，左转子轮毂(58)同样与控动轮紧固一体由轴承(62)支承在左端盖(76)上，另一端由轴承(52)支承在共轴(43)上，螺栓(5)把右壳体(48)与主壳体(1)及镶套(2)紧密固定，可形成转子付的轴向定位的右壳体(48)与右转子(9)之间形成狭室(19)与右壳体(48)上压油泵进口逆止阀(8)及定压泄流阀(16)相通，轴封(47)使狭室严密，由油泵进入的冷却油冷却循环后由定压泄流阀(16)排出，油压对右转子一侧产生推力及梅花状板簧(49)经轴承(50)作用的右转子轴向推力可经推力轴承(25)、左转子(24)、推力轴承(56)压紧在轴向基准面(57)上。

3.根据权利要求1所述的倍速传递转子付旋转内燃机，其特征是：具有外圆周均布数个燃烧室可同步形成分层燃烧和定容燃烧燃气压力圆周推动的定容燃烧圆周驱动燃烧系统中，可形成涡流预燃室(3)的主壳体(1)与镶套(2)结合的端面上，圆周均布(等于成腔数的)圆柱状小凹腔，凹腔经涡流道(12)、压力进气逆止阀(60)与压缩腔(89)相通，凹腔端口是凹圆锥密封面，可与主气门(13)配合密封，凹腔内装可使主气门压紧在密封面上的主气门弹簧(14)及通过贯销与主气门杆固定的导套(94)，镶套(2)结合端面上与主壳体(1)凹腔完全对应的圆形凹腔(3)上，与凹腔轴向偏角α，径向偏角r的喷孔(6)、喷口对应动力腔中主燃烧室(88)，经涡流道(12)进入的压力气可经打开的主气门(13)的气门间隙旋转流入涡流预燃室(3)、经喷孔(6)喷入主燃烧室(88)；对应涡流预燃室(3)主壳体(1)上安装可随压力气喷入燃油的电控雾化喷咀(11)和可点燃涡流预燃室(3)内可燃气的火花塞(10)。

4.根据权利要求1所述的倍速传递转子付旋转内燃机，其特征是：具有避免无功扩容造成的及上止点前燃气负向推动造成的燃气动力损失，实现转子向主轴交替转矩传递的转子交替间歇传递装置中分别安装在主壳体(1)和右壳体(48)上的千斤弹簧(15)等经弹簧托架(17)、贯销(18)把装在千斤顶(20)一端的千斤顶滚轮(22)、压紧在控动轮(27)等的圆周面上，千斤顶(20)另一端半轴(96)轴线确定在壳体上安装孔轴线上，可使转子准确停留在后止位并可靠防退支撑的两控动轮(27)等分别与左转子和   右转子紧固成一体，控动轮圆周面均分为与成腔数相等的数段，每段包括可随转子转动使压紧在面上的千斤顶滚轮(22)逐渐抬高，使千斤顶弹簧(15)储能的弧面和由K点开始使滚轮(22)跌落，使千斤顶弹簧(15)储能释放的陡斜面及阻尼形成前止位O点，两控动轮(27)等的K点分别对应导轨环(30)轨面上K′点、即转子与主轴联动的脱离点；控动轮(27)端面固定有可使楔轮(28)随转子同步转动的摇杆(32)、楔轮(28)和弹簧(31)套装在控动轮(27)的三个摇杆(32)上，楔轮(28)由装有三个导轮(29)的轮和有三个楔角的轮毂组成，可使楔轮(28)灵活轴向移动的轮毂孔内有三条窄槽支承在装在控动轮(27)轮毂上的滚珠(46)上，导轮(29)紧压在导轨环(30)有起伏的轨面上，可控制楔轮(28)轴向移动的两导轨环(30)分别径向准确固定在左端盖(76)和右端盖(21)上环槽中，可压紧锁块(36)的楔轮(28)轮毂上楔角对应装在控动轮(27)轮毂上三个径向槽中的锁块(36)，锁块下有摩擦辊(37)、单簧(38)将摩擦辊(37)压向锁块(36)，左转子(24)和右转子(9)的摩擦辊(37)等分别对应可实施联动的共轴(43)两端的共轴摩擦轮(41)等，导轮(29)紧贴导轨环(30)起伏的轨面随转子转动，轨面的起伏通过导轮(29)控制楔轮(28)轴向移动，通过楔轮上(28)上楔角压紧或脱离锁块(36)和摩搓辊(37)，使转子脱离或与共轴(43)联动。

5.根据权利要求1所述的倍速传递转子付旋转内燃机，其特征是：以避免和推迟贴速现象造成的燃气动力损失、实现转子对主轴倍速传递的倍速传递装置中，具有固定增速比的共轴(43)上的共轴齿轮(63)把转矩传递给小齿轮(75)，与小齿轮一体可形成无级变速的锥形磨擦轮(74)、经摩擦传动轮(69)把转矩转递到主轴锥形摩擦轮(84)和主轴(39)，摩擦传动轮(69)由滚动轴承支承在通轴66上，控制油泵经流通门(87)进入活塞(67)下油室的油压、使活塞(67)通过推力轴承(68)、推力轴承(64)不同程度压缩弹簧(70)、改变摩擦传动轮(69)在通轴(66)上轴向位置。

6.根据权利要求1所述的倍速传递转子付旋转内燃机，其特征是：具有随转子旋转及时启、闭主气门(13)的主气门控制装置中，具有弹簧托架的导套(94)外壁固定有推柱(54)置于左转子(24)上管状轴曲槽(97)中，曲槽中心线向右弯曲时可使推柱(54)右移，左转子(24)管状轴中装配拉杆(55)、当左转子(24)停留在前止位O点时、拉杆(55)与推柱(54)对应、旋转的右转子(9)上楔面凸起拨动拉杆(55)使推柱(54)移动，启闭主气门(13)。

7.根据权利要求1所述倍速传递付旋转内燃机，其特征是：以实现停留在后止位的左转子或右转子及时进入前止位置的换位助推装置中，左转子轮毂(58)与右转子轮毂(44)端面相对，左转子轮毂(58)端面外周均布三个小扇形凸齿即左凸齿(98)，右转子轮毂(44)端面外周均布三个右凸齿(99)，三左凸齿(98)后侧经助推弹簧(112)及一定长度的钢丝绳套(100)与左联板(101)上三板联接，三右凸齿(99)后侧经助推弹簧(112)和相等长度的钢丝绳套(100)与右联板(102)上三板联接，左凸齿98及相联装置与右凸齿(99)及相联装置相间隔交错；每个凸齿内有销孔(103)、圆柱状动销(104)一端孔内装入压簧(105)安装在销孔(103)内、动销(104)另一端开槽安装小滚轮(106)，小轴(111)确定小滚轮(106)轴线位置，动销(104)中段一侧加工楔状凹槽、槽端助推滚柱(107)安装在动销(104)上，凸齿中点对应轮毂半径位置加工圆孔，孔内装配绊销(108)，绊销中段窄槽可穿过板簧(109)，板簧固定在凸齿内，弹力水使绊销(108)上端斜面压紧着动销上助推滚柱(107)，每个凸齿内动销上小滚轮(106)被压簧(105)压紧在相对轮毂端面上，两转子端面相对转动时，小滚轮(106)在相对端面具有一段圆弧轨迹，轨迹中一段是凹陷的容槽(110)。

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