CN104763522A - 基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机 - Google Patents

基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机,包括内腔横截面为圆形的转子、设在转子内腔的横截面为椭圆形的定子、排气孔、进气孔、化油器、和火花塞,转子与定子的轴线重合,固定轴的左端与箱体固结;转子周体上均布有至少8个导槽,各导槽内均设有叶片,导槽的外端设有推力结构,叶片内端与定子的椭圆形表面接触,叶片两侧、定子两端分别与转子左端和箱体内侧接触,构成数量与导槽数量相等的密封气室。本发明大大提高了发动机的单位体积功率,具有成本低、结构简易、工作效率高的优点;发动机启动时即使不用电机带动,任何位置都能喷油点火起动;正常运转后还可带动叶片同时作为风冷散热片使用。

Description

基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机
技术领域
本发明涉及风冷汽油发动机,尤其是一种基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机。
背景技术
目前,发动机类型主要有活塞式发动机和三角转子发动机。活塞式发动机,活塞往复运动要不断加速减速,影响发动机效率;三角转子发动机压缩比受限制,做不成大功率发动机。发动机的单位体积功率越大,要求的压缩比就大,专利号为201110045898.0的发明专利,公开了一种《叶片式汽油发动机》,该叶片式汽油发动机由于其叶片安装在转子轴上,要有大的压缩比就会要求有大的圆弧半径比,而大的圆弧半径比就要求有长的叶片,叶片在收缩时要缩到轴中,就要求轴的直径很大,由于这些结构的限制,使得该专利达不到风冷汽油发动机压缩比13以上的要求,或者结构要做得很大。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机,大大提高了发动机的单位体积功率,具有成本低、结构简易、工作效率高的优点;发动机启动时即使不用电机带动,任何位置都能喷油点火起动;正常运转后还可带动叶片同时作为风冷散热片使用。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机,包括内腔横截面为圆形的转子、设置在所述转子内腔的横截面为椭圆形的定子、排气孔、进气孔、设置于进气孔之进气管路上的化油器、和火花塞,所述转子与定子的轴线重合,所述转子与发动机输出轴同轴且固结,固定轴沿定子的轴线贯穿于定子的两端,转子左端通过轴承支撑于箱体上,转子的右端通过轴承支撑于固定轴的右端,固定轴的左端与箱体固结;在转子周体上沿周向均布有至少8个导槽,所述导槽沿轴向与所述轴线平行,在每个导槽内均设有一个长方形的叶片,导槽与叶片滑动配合,导槽的外端设有推力结构,所述叶片通过推力结构的作用其内端与所述定子的椭圆形表面接触,叶片两侧、定子两端分别与转子左端和箱体内侧接触,构成数量与导槽数量相等的密封气室;所述排气孔设于转子内腔的左上方区域的箱体上,其沿周向的两端点与轴心的夹角大于两个相邻叶片间的夹角a、小于2a;所述进气孔设于转子内腔的右上方区域的所述箱体上,其沿周向的两端点与轴心的夹角大于a、小于2a;所述火花塞位于转子内腔的左下方区域的所述箱体上,从其中心到轴心的连线与竖直线的夹角小于a。
所述导槽为8个,或12个,或16个。
所述推力结构为与导槽底部连通的压力气源。
所述推力结构为设置在导槽外端与叶片外端之间的弹簧。
所述导槽外端端部设有调节螺栓,在调节螺栓与弹簧之间设有压板。
与现有技术相比本发明的有益效果是:由于采用上述技术方案,所述转子的内腔横截面为圆形,所述椭圆形的定子设置在转子的内腔,在转子周体上沿周向均布有至少8个导槽,在每个导槽内均设有一个长方形的叶片,导槽与叶片滑动配合,导槽的外端设有推力结构,所述叶片通过推力结构的作用其内端与所述定子的椭圆形表面接触,叶片两侧、定子两端分别与转子左端和箱体内侧接触,构成数量与导槽数量相等的密封气室,所述排气孔设于转子内腔的左上方区域的箱体上,其沿周向的两端点与轴心的夹角大于两个相邻叶片间的夹角a、小于2a;所述进气孔设于转子内腔的右上方区域的所述箱体上,其沿周向的两端点与轴心的夹角大于a、小于2a;所述火花塞位于转子内腔的左下方区域的所述箱体上,从其打火部位到轴心的连线与竖直线的夹角小于a,这种结构,没有曲轴,没有进排气配气机构,转子每转一周,每一个密封气室都自动完成发动机吸气、压缩、做功、排气四个工作行程,与往复运动的活塞式发动机相比,不需要加速减速交替,发动机效率大大提高;转子为外壳,质量大,省去了惯性飞轮,因对称分布,转子和轴承所受的径向力基本相平衡,使发动机轴及轴承的寿命长,噪声低,尤其是将可伸缩的叶片安装在转子(外壳)上,所述的固定轴就不受结构限制,直径不用做的很大便可达到大的压缩比(达到13以上),大大提高了发动机的单位体积功率,具有成本低、结构简易、工作效率高的优点。这种结构,发动机启动时即便不用电机带动,任何位置都能喷油点火起动。正常运转后还可带动叶片同时作为风冷散热片使用。
进一步的有益效果是:所述导槽外端端部设有调节螺栓,在调节螺栓与弹簧之间设有压板,这种结构,通过调节螺栓,可以方便调节弹簧的压力,不用打开发动机就能调节叶片与定子表面的接触力,非常快捷方便;而且,卸掉调节螺栓,还可以方便的取出叶片,不用打开发动机就能更换叶片。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1的A-A向剖视图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案更加清晰,以下结合附图1和2,对本发明进行详细说明。应当理解的是,本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明,并不是为了限定本发明的保护范围。
本发明是一种基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机,包括内腔横截面为圆形的转子3、设置在所述转子3内腔的横截面为椭圆形的定子1、排气孔6、进气孔2、设置于进气孔2之进气管路上的化油器14、和火花塞5,所述转子3与定子1的轴线重合,所述转子3与发动机输出轴11同轴且固结,固定轴7沿定子1的轴线贯穿于定子1的两端,转子3左端通过轴承10支撑于箱体12上,转子3的右端通过轴承13支撑于固定轴7的右端,固定轴7的左端与箱体12固结;在转子3周体上沿周向均布有8个导槽,所述导槽沿轴向与所述轴线平行,在每个导槽内均设有一个长方形的叶片4,导槽与叶片4滑动配合,导槽的外端设有推力结构,所述推力结构为与导槽底部连通的压力气源、或为设置在导槽外端与叶片5外端之间的弹簧,所述叶片4通过气压(或弹簧)的作用其内端与所述定子的椭圆形表面接触,叶片4两侧、定子1两端分别与转子3左端和箱体12内侧接触,构成数量与导槽数量相等的密封气室;所述排气孔6设于转子3内腔的左上方区域的箱体12上,其沿周向的两端点与轴心的夹角大于两个相邻叶片4间的夹角a、小于2a;所述进气孔2设于转子3内腔的右上方区域的所述箱体12上,其沿周向的两端点与轴心的夹角大于a、小于2a;所述火花塞5位于转子3内腔的左下方区域的所述箱体12上,从其中心到轴心的连线与竖直线的夹角小于a,优选从火花塞5打火部位到轴心的连线与竖直线的夹角等于a/2。作为优选,当所述推力结构为设置在导槽外端与叶片5外端之间的弹簧时,所述导槽外端端部设有调节螺栓,在调节螺栓与弹簧之间设有压板,卸掉调节螺栓,拿出压板和弹簧,可以方便地取出叶片。
本发明基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机,工作过程如下:
1、吸气行程:转子3顺时针转动,叶片4外伸,右上密封气室区密封气室逐渐加大,形成真空,由进气孔2吸入经化油器14混合的汽油混合气体。
2、压缩行程:转子3顺时针转动,两相邻叶片4在右下密封气室区收缩,密封气室逐渐减小,产生高温高压的汽油混合气体。
3、做功行程,转子3顺时针转动,两相邻叶片越过转子3内腔下端点后,火花塞5点火,使高温高压汽油混合气体燃烧,混合气体体积膨胀,推动转子3向着容积扩大的方向即顺时针方向转动,两相邻叶片4由于伸出,密封气室逐渐加大。
4、排气行程:转子3顺时针转动,两相邻叶片4由于收缩,两叶片4在左上密封气室区叶片4受定子1表面的作用缩回转子导槽内,左上密封气室区密封气室逐渐减小,产生压力将燃烧后气体通过排气口6排出,完成一个工作循环。

Claims (5)

1.一种基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机,其特征在于:包括内腔横截面为圆形的转子(3)、设置在所述转子(3)内腔的横截面为椭圆形的定子(1)、排气孔(6)、进气孔(2)、设置于进气孔(2)之进气管路上的化油器(14)、和火花塞(5),所述转子(3)与定子(1)的轴线重合,所述转子(3)与发动机输出轴(11)同轴且固结,固定轴(7)沿定子(1)的轴线贯穿于定子(1)的两端,转子(3)左端通过轴承(10)支撑于箱体(12)上,转子(3)的右端通过轴承(13)支撑于固定轴(7)的右端,固定轴(7)的左端与箱体(12)固结;在转子(3)周体上沿周向均布有至少8个导槽,所述导槽沿轴向与所述轴线平行,在每个导槽内均设有一个长方形的叶片(4),导槽与叶片(4)滑动配合,导槽的外端设有推力结构,所述叶片(4)通过推力结构的作用其内端与所述定子的椭圆形表面接触,叶片(4)两侧、定子(1)两端分别与转子(3)左端和箱体(12)内侧接触,构成数量与导槽数量相等的密封气室;所述排气孔(6)设于转子(3)内腔的左上方区域的箱体(12)上,其沿周向的两端点与轴心的夹角大于两个相邻叶片(4)间的夹角a、小于2a;所述进气孔(2)设于转子(3)内腔的右上方区域的所述箱体(12)上,其沿周向的两端点与轴心的夹角大于a、小于2a;所述火花塞(5)位于转子(3)内腔的左下方区域的所述箱体(12)上,从其中心到轴心的连线与竖直线的夹角小于a。
2.根据权利要求1所述的基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机,其特征在于:所述导槽为8个,或12个,或16个。
3.根据权利要求2所述的基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机,其特征在于:所述推力结构为与导槽底部连通的压力气源。
4.根据权利要求2所述的基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机,其特征在于:所述推力结构为设置在导槽外端与叶片(5)外端之间的弹簧。
5.根据权利要求4所述的基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机,其特征在于:所述导槽外端端部设有调节螺栓,在调节螺栓与弹簧之间设有压板。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4080123A (en) * 1975-06-13 1978-03-21 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Rotary liquid pump with spaced drive shaft connection means
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CN204511648U (zh) * 2015-03-26 2015-07-29 绍兴文理学院 基于椭圆定子的叶片式风冷汽油发动机

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