CN103133131A - 转子发动机的半封闭气缸的结构方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种转子发动机的半封闭气缸室的结构方法。其特征在于放弃转子发动机气缸室的密封，并使各个运动部件之间保持间隙，使之运转时不发生接触，并依靠发动机的高转速来降低因放弃密封而导致的发动机性能下降，使用此方法后的转子发动机转速每分钟可达到 1 万至 3 万转，完全放弃密封和润滑，功率和效率得以大幅提高。

Description

转子发动机的半封闭气缸的结构方法

技术领域

本发明属于发动机领域，具体为一种转子式发动机的半封闭气缸的结构方法。

背景技术

现有的发动机主要为活塞式发动机，发动机的气缸为全密封结构，由于采用往复活塞式结构，这种发动机的转速难以提高，导致效率不高是难以突破的缺点。要提高发动机的效率，提高做功速度是必经之路。随着技术的发展，有各种各样的转子发动机的发明出来，转子发动机的优点是没有往复运动机构、曲轴连杆等机构甚至也没有复杂的配气机构，由此减轻了发动机的重量和复杂性，但是转子发动机的气缸基本为不规则的曲线结构，给燃烧室的密封和润滑带来相当大的难度，并且一直没有可靠的解决方案，密封和润滑不好直接导致的是发动机的效率下降，寿命降低，排放不达标，这些问题最终导致转子发动机的推广受到了极大的限制。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提出了一种转子发动机的半封闭气缸的结构方法。其特征在于放弃转子发动机气缸的密封，并设置同步机构使各个运动部件之间保持间隙，使之运转时不发生接触，依靠发动机的高转速来降低因放弃密封而导致的发动机性能下降，就好像喷气发动机一样，转速越高效率越高。与喷气发动机的敞开式燃烧室相比，半封闭式气缸燃烧室能提供很大的扭矩，即便转速下降对发动机的扭矩影响也很小。使得这种高速高效的发动机在航空及日常应用中成为可能。使用这种气缸结构的发动机同时兼顾了活塞发动机的密封性和喷气发动机的高速性，所以是鉴于两者之间的发动机。间隙配合运转的另一个好处是不需要润滑，进一步简化了结构。

实现上述发明的技术方案是：发动机气缸由两个或者更多的转子并行排列组成，转子径向分布有数个凸凹，相互间隙配合运转，转子与端壁之间配合形成容积气缸室，转子端面与定子端壁之间设置有一定的间隙，保证高温高速运转时相互不发生接触，并且尽可能的保证好的密封效果。为了保证转子与转子之间运转时不发生接触，在气缸外各转子轴上设置有相互啮合的同步机构，同步机构按照一定的转速比精确紧密运转，保持转子之间运转的一致性和运动间隙，最终达到发动机高速运转的目的。

附图说明：图1为一种内配合双转子发动机示意图。

图2 为一种三叶内配合转子发动机。

如下的实施例可以更好的理解本发明。

图1为一种内配合双转子发动机，此发动机是由汪克尔发动机改进而成，内外转子围绕各自的圆心同向旋转，外转子与内转子的转速比是3:2，内转子2偏心安装在外转子1内，外转子安装在外壳7内，与外壳之间形成转子室6，内转子2的凸状三角齿的外表面与外转子1凸凹的内表面相互配合，并与定子端壁（未图示）形成气缸，在转子室6外部各转子轴上设置有相互啮合的同步机构（未图示），同步机构与转子共同运转，空气或混合气经进气口4进入气缸，旋转压缩后经点火装置5引爆做功，气体膨胀推动转子继续运转，废气由排气口3排除，外转子1旋转一周完成吸气、压缩、做功、排气一个循环做功一次。

图2为一种内配合转子式发动机，此发动机利用增压扫气的方式换气，内转子22偏心安装在外转子21内部，外转子21的凸凹齿设在径向内侧，内转子22的凸凹齿设在径向外侧，外转子21与内转子22通过同步机构26相互配合运转，并与定子端壁（未图示）形成容积气缸27，经过增压的空气或混合气经进气口23充进气缸27，并扫除废气由排气口24排除，转子继续运转会依次关闭排气口和进气口，转子旋转压缩气缸27向上部运行，到达顶点时形成燃烧室，点火装置或者燃料喷射装置25启动，混合气爆燃做功，气体膨胀推动转子继续运行，当气缸运行到下点时会依次打开排气口24和进气口23，气缸又进入下一个循环，这样依次做功。本图所示的发动机为3齿配4齿的结构，所以外转子21旋转一周做功4次。

上述实例只是为了便于理解而列举的实例，本发明并不限于以上的实施例，发动机不同其气缸的形状也不相同，本领域的一般技术人员可以理解到，其实只要发动机具备以下两点均可使用此方法：1，发动机必须是转子旋转式发动机，适合高速运转；2发动机工作过程无任何的往复、摇摆或间歇运动的部件或者机构。由此根据需求也可以实施于外配合结构的转子发动机，外配合转子发动机与内配合转子发动机的主要区别在于：外配合结构发动机各转子的凸凹都设置在径向外侧，并间隙配合运转，与定子和端壁形成容积气缸。

Claims (8)

1.一种转子发动机的半封闭气缸的结构方法：由两个或者更多的转子并行排列组成，转子径向分布有数个凸状或凹状，相互间以一定的间隙配合运转，径向凸凹面之间形成一定的空间，并与端壁之间配合形成容积气缸，转子与气缸壁之间也设置有一定运动的间隙，在转子室外各转子轴上设置有相互啮合的同步机构，同步机构按照一定的转速比与各转子共同精确紧密运转，保持转子之间运转的一致性和配合间隙。

2.如权利要求1所述的气缸，其特征在于放弃了气缸的密封，并设置了便于运行的间隙，其作用是为了保证高温高速运转时不发生接触或碰撞。

3.如权利要求1所述的同步机构，其特征在于包括但不限于相互啮合的齿轮，其作用是保持各转子按照要求同步运转。

4.如权利要求1所述的同步机构，其特征在于设置在转子室外部，其目的是与不需润滑的转子室分开，以便得到充分的润滑。

5.如权利要求1所述的相对配合的转子可为内配合结构，也可以为外配合结构。

6.如权利要求1所述的间隙，其特征在于保证各运动部件之间不接触的前提下，尽可能保证其好的密封性能。

7.如权利要求1所述的间隙，其特征在于此间隙的大小取决于构成气缸所使用的材料和工作的温度，以及同步机构和轴承的跳动量。

8.如权利要求1所述的气缸，其特征在于没一定的形状结构，此形状结构取决于发动机转子的形状结构。

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