CN104314674A

CN104314674A - 转子内燃机进气和排气的方法和采用该方法的配气系统

Info

Publication number: CN104314674A
Application number: CN201410503912.0A
Authority: CN
Inventors: 梁家明
Original assignee: NANNING ANGQI POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: NANNING ANGQI POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2015-01-28

Abstract

本发明涉及一种转子内燃机进气和排气的方法以及采用该方法的配气系统。包括转子内燃机(20)，空气增压器(10)和管道(11)。转子内燃机(20)具有一个由汽缸体(21)和汽缸盖(22、23)组成的汽缸(30)，在汽缸(30)内设有环绕该汽缸运动的燃烧室装置，所述汽缸(30)的进排汽区(33)以及其进气口(31)和排气口(32)为所述燃烧室装置上的燃烧室(40)提供进气和排气的通道。采用这样的配气系统，空气增压器(10)通过压缩气体(12)将新鲜空气由进气口(31)压入到所述燃烧室(40)内，同时将燃烧室(40)中的废气从排气口(32)压出。

Description

转子内燃机进气和排气的方法和采用该方法的配气系统

技术领域

本发明涉及一种转子内燃机进气和排气的方法，该方法使用有源压缩气体流过转子内燃机的进气口和排气口。

本发明还涉及一种所述转子内燃机进气和排气方法的配气系统，该配气系统包括转子内燃机，空气增压器和管道，所述转子内燃机包括一个汽缸体和两端汽缸盖，在所述两端汽缸盖上设有进气口和排气口，所述空气增压器通过管道与两端汽缸盖上的进气口相连通。

背景技术

中国专利授权公告号：CN200710050184.2、授权公告号日：2009年8月19日、名称为：《转子内燃机》的发明专利公开了一种转子内燃机，它的结构是：由空气增压器和转子内燃机组成，转子内燃机包括汽缸体和固定在其上的两端汽缸盖，转子和安装在转子上的活塞以及活塞密封装置容纳于汽缸体内，转子主轴支承于两端汽缸盖上，使转子和安装在转子上的活塞以及活塞密封装置能够在汽缸体内旋转。转子内燃机的燃烧室是由容纳于汽缸体内的转子和安装在转子上的互相配对的活塞以及活塞密封装置包围组成，并沿汽缸体的内圆周环绕汽缸运动，其在运动过程中需要解决燃烧室的进气和排气的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种转子内燃机工作过程中的进气和排气的方法，其使用有源压缩气体来实现转子内燃机的进气过程和排气过程。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种使用有源压缩气体来实现转子内燃机进气过程和排气过程的配气系统。

对于本发明的转子内燃机进气和排气的方法来说，上述技术问题是这样加以解决的：通过采用动力驱动空气增压器产生一向转子内燃机输送的压缩气体，该压缩气体通过管道经由进气口流入到汽缸的进排汽区并从排气口流出，当该压缩气体流经进排汽区与设置于转子内燃机的汽缸内并环绕该汽缸运动的燃烧室相通时，该压缩气体将新鲜空气由进气口压入到所述燃烧室内，同时将所述燃烧室中的废气从排气口压出。

对于本发明的转子内燃机进气和排气的配气系统来说，上述技术问题是这样加以解决的：包括转子内燃机，空气增压器和管道；所述转子内燃机包括汽缸体和两端汽缸盖，在所述两端汽缸盖上设有进气口和排气口，所述空气增压器通过管道与两端汽缸盖上的进气口相连通；所述转子内燃机具有一个由汽缸体和两端汽缸盖所组成的圆形汽缸，在该汽缸位于所述两端汽缸盖的进气口和排气口区域设有一个供所述压缩气体流通的进排汽区，在所述汽缸内设有环绕该汽缸运动的燃烧室装置，所述进排汽区以及进气口和排气口形成为所述燃烧室装置提供进气和排气的通道。

所述燃烧室装置可以是具有一个燃烧台座的转子，在该转子的两端铰支座上安装有互相配合为一对的两个活塞以及安装在两个活塞上的活塞密封装置，该转子的燃烧台座与所述互相配合为一对的活塞以及安装在两个活塞上的活塞密封装置配套组成沿所述汽缸体的内圆周环绕所述汽缸运动的一个燃烧室。

所述燃烧室装置还可以是具有二个燃烧台座的转子，在该转子的四端铰支座上安装有互相配合为二对的四个活塞以及安装在四个活塞上的活塞密封装置，该转子的二个燃烧台座与所述互相配合为二对的四个活塞以及安装在四个活塞上的活塞密封装置分别配套组成沿所述汽缸体的内圆周环绕所述汽缸运动的二个燃烧室。

所述燃烧室装置还可以是具有三个燃烧台座的转子，在该转子三端铰支座上安装有互相配合为三对的六个活塞以及安装在六个活塞上的活塞密封装置，该转子的三个燃烧台座与所述互相配合为三对的六个活塞以及安装在六个活塞上的活塞密封装置分别配套组成沿所述汽缸体的内圆周环绕所述汽缸运动的三个燃烧室。

当所述燃烧室装置上的燃烧室环绕所述汽缸运动至进排汽区与所述排气口和进气口相通时，所述空气增压器提供的压缩空气流过排汽区的进气口和排气口并输送到燃烧室内；燃烧室每环绕所述汽缸一个圆周运动周期与所述排气口和进气口相通一次，所述空气增压器提供的压缩空气压入每个燃烧室内进行进气和排气一次。

安装在上述转子上互相配合为一对、或二对、或三对中的活塞设有以铰支座为轴而转动并使安装在活塞上的活塞密封装置保持沿所述汽缸体的内圆周表面环绕所述汽缸圆周运动的控制机构。

所述控制机构包括：第一导向轮和第一导向槽，第二导向轮和第二导向槽；所述第一导向轮设在互相配对的一个活塞上，所述第二导向轮设在互相配对的另一个活塞上；第一导向槽为环形凹槽设在一端汽缸盖上，第二导向槽为环形凹槽设在另一端汽缸盖上；第一导向轮延伸到第一导向槽的凹槽内，第二导向轮延伸到第二导向槽的凹槽内。

对于本发明的转子内燃机进气和排气的配气系统，空气增压器通过传动装置由转子内燃机的转子主轴驱动，该传动装置包括通过皮带连接的主动皮带轮和从动皮带轮；所述主动皮带轮设置于转子内燃机的转子主轴一端，所述从动皮带轮设置于空气增压器的驱动轴的一端。

在上述转子内燃机进气和排气的方法和采用该方法的配气系统中，由于采用空气增压器产生一向转子内燃机输送的压缩气体，并通过设置燃烧室装置来实现转子内燃机的进气过程和排气过程；因而转子内燃机的进气口和排气口不需要设置气门，以十分简单的结构来实现转子内燃机的进气过程和排气过程。另一方面，在燃烧室装置上可以设置至少一个以上的燃烧室，在不改变转子内燃机体积的情况下，通过增加燃烧室装置上的燃烧室数来提高转子内燃机的功率输出密度。

附图说明

下面结合附图所描述的实施方式对本发明转子内燃机进气和排气的方法和采用该方法的配气系统作进一步详细说明。

图1是转子内燃机进气和排气的配气系统组成示意图。

图2是转子内燃机剖面示意图。

图3是本发明第一种实施方式的转子内燃机燃烧室装置示意图。

图4是本发明第二种实施方式的转子内燃机燃烧室装置示意图。

图5是本发明第三种实施方式的转子内燃机燃烧室装置示意图。

具体实施方式

图1示出了一种转子内燃机进气和排气方法的配气系统。包括转子内燃机20，空气增压器10和管道11。空气增压器10通过管道11与转子内燃机20的进气口31相连。空气增压器10采用动力驱动产生一向转子内燃机20输送的压缩气体12，该压缩气体12由进气口31流入到转子内燃机20内并从排气口32流出。空气增压器10通过传动装置由转子内燃机20的转子主轴52驱动，所述传动装置通过皮带83连接的主动皮带轮81和从动皮带轮82；主动皮带轮81设置于转子内燃机20的转子主轴52一端，从动皮带轮82设置于空气增压器10的驱动轴的一端。

图2以剖面图方式示出了一种转子内燃机20。该转子内燃机20包括具有一个由汽缸体21和分别位于两端的汽缸盖22、23所组成的圆形汽缸30。在两端汽缸盖22、23上设有进气口31和排气口32（参见图1），在两端汽缸盖上的进气口31和排气口32区域设有一个供所述压缩气体12流通的进排汽区33。转子主轴52支承于两侧汽缸盖22、23上，使转子50能够在汽缸30内旋转。空气增压器10通过所述传动装置由转子内燃机的转子主轴52驱动，产生的压缩气体12通过管道11输送到两侧汽缸盖22、23的进气口31并进入汽缸30内。在汽缸30内设有环绕该汽缸运动的燃烧室装置，该燃烧室装置包括转子50和安装在转子50上互相配合成对的活塞61和62以及安装在活塞61和62上的活塞密封装置63。所述燃烧室装置设有一个使安装在活塞上的活塞密封装置63保持沿汽缸体21的内圆周表面环绕所述汽缸30圆周运动的控制机构。该控制机构包括：在活塞61上的一侧设有第一导向轮71，与第一导向轮71同一侧的汽缸盖22上设有环形凹槽的第一导向槽72，第一导向轮71延伸到汽缸盖22的第一导向槽72的凹槽内；在活塞62上的一侧设有第二导向轮73，与第二导向轮73同一侧的汽缸盖23上设有环形凹槽的第二导向槽74，第二导向轮73延伸到汽缸盖23的第二导向槽74的凹槽内。

图3是本发明第一种实施方式的转子内燃机燃烧室装置示意图。所述燃烧室装置包括具有一个燃烧台座51的转子50，在该转子50的两端铰支座53上安装有互相配合为一对的活塞61和活塞62以及安装在两个活塞上的活塞密封装置63，该转子50的燃烧台座51与所述互相配合为一对的活塞61和活塞62以及安装在两个活塞上的活塞密封装置63配套组成一个燃烧室40。该燃烧室40通过所述控制机构使其沿汽缸体21的内圆周环绕汽缸30运动。控制机构的第一导向轮71（参见图2）和第一导向槽72控制活塞61沿着气缸体21的内圆周运动，控制机构的第二导向轮73和第二导向槽74（参见图2）控制活塞62沿着气缸体21的内圆周运动，使两个活塞61、62上的活塞密封装置63保持沿汽缸体21的内圆周表面运动。进排汽区33以及进气口31和排气口32为燃烧室40提供进气和排气的通道。当该燃烧室40沿着气缸体21的内圆周运动到汽缸30的进排气区33与进气口31和排气口32相通时，压缩气体12由进气口31将新鲜空气压入到燃烧室40内，同时将所述燃烧室40中的废气从排气口32压出。防止该燃烧室的上一工作循环过程废气进入到下一工作循环过程。该燃烧室40沿所述汽缸体21的内圆周环绕汽缸30每完成一个圆周运动周期与排气口32和进气口31相通一次，由压缩空气12压入燃烧室40内进行进气和排气一次。

图4是本发明第二种实施方式的转子内燃机燃烧室装置示意图。所述燃烧室装置包括具有二个燃烧台座51的转子50，在该转子50的四端铰支座53上安装有互相配合为二对的活塞61和活塞62以及安装在四个活塞上的活塞密封装置63，该转子50的二个燃烧台座51与所述互相配合为二对的活塞61和活塞62以及安装在四个活塞上的活塞密封装置63配套组成二个燃烧室40。每个燃烧室40通过所述控制机构控制使其沿汽缸体21的内圆周环绕汽缸30运动。控制机构的第一导向轮71（参见图2）和第一导向槽72控制活塞61沿着气缸体21的内圆周运动，控制机构的第二导向轮73和第二导向槽74（参见图2）控制活塞62沿着气缸体21的内圆周运动，四个活塞上的活塞密封装置63沿汽缸体21的内圆周表面运动。进排汽区33以及进气口31和排气口32为每个燃烧室40提供进气和排气的通道。当每个燃烧室40沿着气缸体21的内圆周运动到汽缸30的进排气区33与进气口31和排气口32相通时，压缩气体12由进气口31将新鲜空气压入到燃烧室40内，同时将燃烧室40中的废气从排气口32压出。防止燃烧室40的上一工作循环过程废气进入到下一工作循环过程。每个燃烧室40沿所述汽缸体21的内圆周环绕汽缸30每完成一个圆周运动周期与排气口32和进气口31相通一次，由压缩空气12压入燃烧室40内进行进气和排气一次。

图5是本发明第三种实施方式的转子内燃机燃烧室装置示意图。所述燃烧室装置包括具有三个燃烧台座51的转子50，以及安装在该转子50的三端铰支座53上互相配合为三对的活塞61和活塞62以及安装在六个活塞的活塞密封装置63，该转子50的三个燃烧台座51与所述互相配合为三对的活塞61和活塞62以及安装在六个活塞上的活塞密封装置63配套组成沿所述汽缸体21的内圆周环绕所述汽缸30运动的三个燃烧室40。每个燃烧室40通过控制机构控制使其沿汽缸体21的内圆周环绕汽缸30运动。控制机构的第一导向轮71（参见图2）和第一导向槽72控制活塞61沿着气缸体21的内圆周运动，控制机构的第二导向轮73和第二导向槽74（参见图2）控制活塞62沿着气缸体21的内圆周运动，六个活塞上的活塞密封装置63沿汽缸体21的内圆周表面运动。进排汽区33以及进气口31和排气口32为每个燃烧室40提供进气和排气的通道。当每个燃烧室40沿着气缸体21的内圆周运动到汽缸30的进排气区33与进气口31和排气口32相通时，压缩气体12由进气口31将新鲜空气压入到燃烧室40内，同时将燃烧室40中的废气从排气口32压出。防止燃烧室40的上一工作循环过程废气进入到下一工作循环过程。每个燃烧室40沿所述汽缸体21的内圆周环绕汽缸30每完成一个圆周运动周期与排气口32和进气口31相通一次，由压缩空气12压入燃烧室40内进行进气和排气一次。

采用上述转子内燃机进气和排气方法的配气系统，一方面，由于采用空气增压器产生压缩气体来实现燃烧室的进气和排气，转子内燃机的进气口和排气口不需要设置气门，因而转子内燃机进气和排气的配气系统结构十分简单。另一方面，在燃烧室装置上可以设置一至三个燃烧室，可使转子内燃机的单位体积升功率高，体积小。

Claims

1.一种转子内燃机进气和排气的方法，该方法包括：使用有源压缩气体（12）流过转子内燃机（20）的进气口（31）和排气口（32），其特征在于：通过采用动力驱动空气增压器（10）产生一向转子内燃机（20）输送的压缩气体（12），该压缩气体（12）通过管道（11）经由所述进气口（31）流入到转子内燃机汽缸（30）的进排汽区（33）并从所述排气口（32）流出，当该压缩气体（12）流经所述进排汽区（33）与设置于转子内燃机（20）的汽缸（30）内并环绕该汽缸（30）运动的燃烧室（40）相通时，该压缩气体（12）将新鲜空气由进气口（31）压入到所述燃烧室（40）内，同时将所述燃烧室（40）中的废气从排气口（32）压出。

2.按照权利要求1所述的转子内燃机进气和排气的方法，其特征在于，所述燃烧室（40）环绕所述汽缸（30）运动时与所述进气口（31）和排气口（32）相通是借助于设置在汽缸（30）内的燃烧室装置来实现的。

3.按照权利要求2所述的转子内燃机进气和排气的方法，其特征在于：所述燃烧室（40）每环绕所述汽缸（30）一个圆周运动周期与所述排气口（32）和进气口（31）相通一次，通过所述空气增压器（10）提供的压缩空气（12）压入燃烧室（40）内进行进气和排气一次。

4.一种采用权利要求1所述转子内燃机进气和排气方法的配气系统，包括转子内燃机（20），空气增压器（10）和管道（11），所述转子内燃机（20）包括汽缸体（21）和两端汽缸盖（22、23），在所述两端汽缸盖（22、23）上设有进气口（31）和排气口（32），所述空气增压器（10）通过管道（11）与两端汽缸盖（22、23）上的进气口（31）相连通，其特征在于：所述转子内燃机（20）具有一个由汽缸体（21）和两端汽缸盖（22、23）所组成的圆形汽缸（30），在该汽缸（30）位于所述两端汽缸盖的进气口（31）和排气口（32）区域设有一个供所述压缩气体（12）流通的进排汽区（33），在所述汽缸（30）内设有环绕该汽缸运动的燃烧室装置，所述进排汽区（33）以及进气口（31）和排气口（32）形成为所述燃烧室装置提供进气和排气的通道。

5.按照权利要求4所述的配气系统，其特征在于：所述燃烧室装置包括具有一个燃烧台座（51）的转子（50），在该转子（50）的两端铰支座（53）上安装有互相配合为一对的活塞（61、62）以及安装在两个活塞上的活塞密封装置（63），该转子（50）的燃烧台座（51）与所述互相配合为一对的活塞（61、62）以及安装在两个活塞上的活塞密封装置（63）配套组成沿所述汽缸体（21）的内圆周环绕所述汽缸（30）运动的一个燃烧室（40）。

6.按照权利要求4所述的配气系统，其特征在于：所述燃烧室装置包括具有二个燃烧台座（51）的转子（50），在该转子（50）的四端铰支座（53）上安装有互相配合为二对的活塞（61、62）以及安装在四个活塞上的活塞密封装置（63），该转子（50）的二个燃烧台座（51）与所述互相配合为二对的活塞（61、62）以及安装在四个活塞上的活塞密封装置（63）分别配套组成沿所述汽缸体（21）的内圆周环绕所述汽缸（30）运动的二个燃烧室（40）。

7.按照权利要求4所述的配气系统，其特征在于：所述燃烧室装置包括具有三个燃烧台座（51）的转子（50），在该转子（50）的三端铰支座（53）上安装有互相配合为三对的活塞（61、62）以及安装在六个活塞上的活塞密封装置（63），该转子（50）的三个燃烧台座（51）与所述互相配合为三对的活塞（61、62）以及安装在六个活塞上的活塞密封装置（63）分别配套组成沿所述汽缸体（21）的内圆周环绕所述汽缸（30）运动的三个燃烧室（40）。

8.按照权利要求5至7中任一项所述的配气系统，其特征在于，所述燃烧室（40）环绕所述汽缸（30）运动至进排汽区（33）与所述排气口（32）和进气口（31）相通，所述空气增压器（10）提供的压缩空气（12）流过排汽区（33）的进气口（31）和排气口（32）而输送到燃烧室（40）内。

9.按照权利要求5至7中任一项所述的配气系统，其特征在于，安装在所述转子（50）上互相配合为一对、或二对、或三对中的活塞（61、62）设有以铰支座（53）为轴而转动并使安装在活塞上的活塞密封装置（63）保持沿所述汽缸体（21）的内圆周表面环绕所述汽缸（30）圆周运动的控制机构。

10.按照权利要求9的配气系统，其特征在于，所述控制机构包括：第一导向轮（71）和第一导向槽（72），第二导向轮（73）和第二导向槽（74）；所述第一导向轮（71）设在所述活塞（61）上，第一导向槽（71）为环形凹槽设在汽缸盖（22）上，第一导向轮（71）延伸到第一导向槽（72）的凹槽内；第二导向轮（73）设在所述活塞（62）上，第二导向槽（74）为环形凹槽设在汽缸盖（23）上，第二导向轮（73）延伸到第二导向槽（74）的凹槽内。

11.按照权利要求4所述的配气系统，其特征在于：所述空气增压器（10）通过传动装置由转子内燃机（20）的转子主轴（52）驱动，该传动装置包括通过皮带（83）连接的主动皮带轮（81）和从动皮带轮（82），所述主动皮带轮（81）设置于转子内燃机（20）的转子主轴（52）一端，所述从动皮带轮（82）设置于空气增压器（10）的驱动轴的一端。