CN102072014A - 星型转子发动机 - Google Patents

Abstract

星型转子发动机是一种新型的发动机技术，采用特殊设计的转子，解决了现有的往复式发动机还有三角活塞旋转式发动机技术中结构复杂，需要维修保养的零部件多，能耗高的问题，还有震动的问题，环保问题等。星型转子发动机很好的解决了这些问题，它结构简单，所需零件少，工作可靠，维修和保养方便，运行起来安静，震动小，升功率大。

Description

星型转子发动机 

技术领域

本发明涉及发动机。 

背景技术

我们现有的常见发动机技术主要是往复活塞式发动机还有三角活塞旋转式发动机等，往复活塞式发动机把活塞的直线运动转化为旋转运动，必须使用曲柄连杆配气机构等，结构复杂，连动的零部件多，需要定期维修保养的零件也多。而且很大一部分能量损耗在活塞往复运动当中。现有的三角活塞旋转式发动机虽然解决了往复活塞式发动机的一些不足，但是此类发动机对制造及维修工艺要求极高，而且耗油量大，不经济。 

发明内容

本发明是旨在解决一种比现有的发动机更轻便简单，更高效，更节能，更安静的发动机技术。星型转子发动机，采用了特殊形状及构造的转子，配合定子滑动叶片，解决了现有的往复活塞式发动机还有三角活塞旋转式发动机的缺点。星形转子发动机可以设计成多个燃烧室，多种燃料及多种燃烧方式(点燃和压燃)的发动机，我们下面以六个燃烧室的星形转子发动机为例说明。与一般的四冲程发动机曲轴每旋转两圈才作功一次相比，星型转子发动机转子旋转一圈，六个燃烧室分别做功一次，所以星型转子发动机的升功率更大，具有高马力容积比(引擎容积较小就能输出较多动力)的优点。另外，由于转子引擎的轴向运转特性，它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。整个发动机只有一个转动部件和六个叶片伸缩部件，与一般的四冲程发动机具有进、排气活门等二十多个活动部件相比结构大大简化，出现故障的可能性也大大减小。制造维修保养也非常容易。运行噪音更小，星型转子发动机在整个速度范围内有相当均匀的扭矩曲线，星型转子发动机不需要设置连杆结构，没有配气机构(包括通常往复式发动机必备的正时齿带、凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧等等)，而这些在往复式发动机中是必不可少的一部分   因此星型转子发动机的组成部件数量大幅度减少(比传统的发动机部件减少了40％)，从而使得星型转子发动机体积小重量轻)，由于没有摇臂，连杆等高转速运动机械部件，所以在高负荷运动中更可靠和更耐久，除了以上的优点外，星型转子发动机的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心等。 

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。(六个燃烧室) 

图1是星型发动机整体结构原理图 

如图1所示：整个发动机由发动机定子5，发动机转子2，转子上的进气通道3，转子上的排气通道4，定子叶片复位弹簧6，定子叶片7，火花塞或喷油嘴8等部分组成，所有的定子滑动叶片均紧贴在转子光滑的ABCD端面上并能无阻碍的滑动，转子和定子滑动叶片把定子腔分成了六个燃烧室1，转子转动的时候，每个燃烧室在转子的作用下分别完成吸气过程，压 缩过程，做功过程及排气过程。转子转动一周，六个燃烧室各完成做功循环一次。 

说明：定子叶片在定子上的滑槽里在叶片复位弹簧的作用下可以自由伸缩，定子叶片和转子的端面紧紧的相接并在转子端面上滑动，一部分定子外壳和两片叶片及一部分转子端面组成了一个密闭的燃烧室，在转子的转动下燃烧室的体积可以增大及缩小。从而完成吸气，压缩，做功和排气过程。进气通道和排气通道是由转子轴里面的通道连接到不同的外面，这两个通道互不相连。此发动机可以设计成任意多缸星型转子发动机。燃料类不限，气体液体都可以，汽油类的8就用火花塞，如是柴油类的换成喷油嘴。 

图2是定子结构图，定子及定子滑动叶片组件，如图2所示：定子由定子外腔，定子滑动叶片，叶片复位弹簧，火花塞等组成，定子滑动叶片在叶片复位弹簧的作用下可以自由伸缩。 

图3是转子结构图，转子由A，B，C，D四个端面组成，每个端面都是圆滑的弧面型，所有的端面亦是平滑的过渡弧面，方便定子叶片紧贴在其上并能自由滑动。在C端面接近A端面的部分，中心部位开有进气孔，此进气孔通过转子轴里面的进气通道和外部空气滤清器等设备相连。在D端面接近A端面的部分中心，中心部分开有排气孔，此排气孔通过转子轴里面的排气通道和外部的排气管等设备相连，转子轴里面的进气通道和排气通道互不相连。 

转子A，B，C，D四个端面都是圆弧型状，适合定子叶片在各个端面上滑动且能保持气密性，在C端面开有进气孔，进气孔通过转子轴里面的进气通道连接到外面，在D端面开有排气孔，排气孔通过转子轴里面的排气通道连接到外面。 

图4是进气开始图。下面介绍图最上面的那个燃烧室的完整工作过程，假设转子是顺时针方向转动，进气过程。 

图5是进气过程中图 

图6是进气过程中图 

图7是进气结束图。进气结束，开始压缩过程 

图8是压缩过程开始图。压缩过程 

图9是压缩过程中图 

图10是压缩过程中图。压缩完成，开始做功过程 

图11是压缩过程结束图 

图12是做功过程开始图。做功过程 

图13是做功过程图 

图14是排气过程开始图，做功过程结束，开始排气过程 

图15是排气过程中图 

图16是排气过程结束图。排气过程结束，开始下一个进气过程 

图4是工作原理图，下面以处在图最上面的一个燃烧室的工作过程做说明。转子按顺时针方向转动， 

进气过程： 

随着转子的转动，图4，第一个燃烧室的容积越来越大，当左边定子滑动叶片滑过进气孔时，进气过程开始，新鲜空气通过进气通道和进气孔进入燃烧室，见图5图6，转子继续转动，当转子C端面转到两片叶片当中时，燃烧室的容积达到最大，而且右边的定子滑动叶片滑出进气孔，进气过程结束。见图7 

压缩过程：进气过程结束后，图8，转子继续转动，开始压缩过程，燃烧室的容积越来越小，图9图10，当转子转到B端面转到两片定子叶片中间时，燃烧室的容积最小，压缩过程结束。图11 

做功过程： 

压缩过程末图12，火花塞点火，燃料燃烧，开始做功过程，推动转子做功，燃烧室的容积越来越大，当转子D端面转到两片定子叶片中间时，燃烧室的容积最大，图13，做功过程结束。 

排气过程： 

做功过程结束时图14，左边的定子滑动叶片滑过排气孔，开始排气过程，燃烧室的容积慢慢 变小，废气通过排气孔和排气通道排出去，当转子A端面转到两片叶片正中时，燃烧室的容积最小，废气被排净，图15，准备开始下一轮的进气过程，图16 

转子转动一周，六个燃烧室分别依次完成吸气过程，压缩过程，做功过程和排气过程。 

具体实施方式：

星型转子发动机的转子和定子间的间隙能做得很小，可以拥有很高的压缩比，所以此类发动机既可以设计成燃烧汽油和天燃气类的点燃式的低压缩比发动机，也可以设计燃烧柴油类的压燃式的高压缩比发动机。实际设计中加上润滑系和冷却系及进排气系统即成为结构简单，工作可靠的星型转子发动机。 

Claims (5)

1.星型转子发动机，具有燃烧液体类燃料和气体类燃料的功能，包括定子，转子，定子滑动叶片，定子滑动叶片复位弹簧，其特征是：

转子和定子及定子滑动叶片把定子内腔分隔成几个独立的燃烧室，定子滑动叶片紧贴在转子上，转子转动一周，每个燃烧室均能完成吸气，压缩，做功，排气四个过程。

2.根据权利要求1所述的星型转子发动机，其特征是所述的定子内腔是圆形的，定子上有安装火花塞或喷油嘴的孔，并有安装定子滑动叶片的装置。

3.根据权利要求1所述的星型转子发动机，其特征是所述的转子有几个不同的曲面，转子端面上设有进气孔和排气孔，转子轴里面有专用的进气通道和排气通道。

4.根据权利要求1所述的星型转子发动机，其特征是所述的定子滑动叶片是安装在定子上，并能自由伸缩，紧贴在转子端面上自由滑动的叶片。

5.根据权利要求1所述的星型转子发动机，其特征是所述的定子叶片复位弹簧是可以让定子叶片有一定的压力紧贴在转子端面上滑动，可以让定子叶片自由伸缩的弹簧。 

Images