CN104791087A - 一种叶片转子式汽车发动机 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车动力装置技术领域，具体涉及一种叶片转子式汽车发动机，旨在提供一种燃烧效率高，且能有效解决油气混合不均的叶片转子式汽车发动机；叶片转子式汽车发动机，包括外壳、发动机本体、调速装置以及输出装置，本体通过四块支架固定安装在汽车的车架上，调速装置设置在发动机本体的后端，输出装置位于发动机本体的前端，该发动机本体包括椭圆形气缸、转子、转轴、四个叶片、出气口和进气口，转子位于椭圆形气缸内，转子固定安装于转轴上，沿转子的径向四等分圆周的两条相互垂直的直径线上设置有四个叶片活塞槽，四个叶片可滑动地装入叶片活塞槽中，在气缸的内表面具有环状曲面，本发明燃烧效率高，制造成本低，生产效率高，运作稳定。

Description

一种叶片转子式汽车发动机

技术领域

本发明属于汽车动力装置技术领域，具体涉及一种汽车用的发动机。

背景技术

叶片转子式汽车发动机是为汽车提供动力的发动机，是汽车的心脏，影响汽车的动力性、经济性和环保性。根据动力来源不同，叶片转子式汽车发动机可分为柴油发动机、汽油发动机、电动汽车电动机以及混合动力等。常见的汽油机和柴油机都属于往复活塞式内燃机，是将燃料的化学能转化为活塞运动的机械能并对外输出动力。汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。除了使用汽油和柴油之外，使用其他新能源的汽车被称为新能源汽车，包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车、燃气汽车、生物乙醇/生物柴油汽车和氢发动汽车等。我国市场上在售的新能源汽车多是混合动力汽车，但是目前已把纯电动汽车作为了主攻方向。

目前的活塞式发动机由于燃烧效率低的缺点，导致其燃料的转换效率很低，而现在越来越多的采用转子发动机，但基本上均应用于汽油发动机上，在柴油发动机上的应用还较为少见。其中，转子发动机具有燃烧效率高的优点，尤其是叶片式的转子发动机，其运转效率高，维护保养方便。目前没有将叶片式的转子发动机有效应用到柴油机上，柴油机的性能差。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，旨在提供一种燃烧效率高，供油方式便捷，且能有效解决油气混合不均的叶片转子式汽车发动机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：叶片转子式汽车发动机，包括外壳、发动机本体、调速装置以及输出装置，本体通过四块支架固定安装在汽车的车架上，调速装置设置在发动机本体的后端，输出装置位于发动机本体的前端，该发动机本体包括椭圆形气缸、转子、转轴、四个叶片、喷油口、出气口和进气口，转子位于椭圆形气缸内，转子固定安装于转轴上，沿转子的径向四等分圆周的两条相互垂直的直径线上设置有四个叶片活塞槽，四个叶片可滑动的装入叶片活塞槽中，在气缸的内表面具有环状曲面，喷油口、出气口和进气口设置在气缸的环壁上。叶片式的转子发动机在运转中，通过气缸内表面的环状曲面，在转子旋转时，通过离心力的作用，叶片沿着叶片活塞槽华东，保证了转子的外表面和气缸的内表面之间形成密封，因此，转子每转一周，相邻的两个叶片的区域均完成一次近期、压缩、燃烧和排气的工作过程。

支架是一个包括底板、斜面支撑板、撑板的整体元件，底板的长度大于斜面支撑板和撑板的长度，底板连接到车架，与叶片转子式汽车发动机相连的斜面支撑板包含与底板垂直的第一部分(和朝向远离底板方向弯折的第二部分，撑板设在斜面支撑板下方；

所述进气口上设置有三个形状相同卡气装置，所述卡气装置包括横截面呈扇形的气门，且任意两个气门的啮合面相对于进气口横切面的角度在30～50°之间，还包括气门固定与驱动装置，气门固定与驱动装置固定连接在进气口的外壁上。

其中，作为优选地，气门固定与驱动装置包括气门座、设置有中心孔的外齿盘、三个气门轴齿轮、两个均设有通孔的气门轴座、驱动装置和三个气门轴，气门座与进气口的外壁固定连接，每个气门轴外齿轮分别于一个气门轴固定连接，气门轴的一端分别于一个气门固定连接，其中，两个的气门轴的另一端分别设置在一个气门轴座的通孔内，另一个气门轴的另一端与驱动装置固定连接，气门轴座均与气门座固定连接，外齿盘与气门座接触，且进气口位于外齿盘的中心孔内，气门轴外齿轮均与外齿盘相啮合。

其中，作为优选地，调试装置包括调速齿轮、组合凸轮轴、喷油泵和飞锤调速器，调速齿轮固定安装在发动机本体的转轴上，喷油泵与喷油嘴相连，喷油嘴位于上述喷油口上，飞锤调速器上的齿轮与调速齿轮相互啮合传动；组合凸轮轴可径向滑动而轴向固定的设置在转轴上。该喷油嘴可沿轴向设置多个，以提高柴油雾化率，进一步提高燃烧效率，飞锤调速器上的齿轮与调速齿轮相互啮合传动，当转轴的旋转越快，则飞锤调速器旋转也越快，则飞锤由于离心力的作用向外伸出，控制其中的芯轴向外伸出，由此控制喷油泵的喷油量减少，而当转轴的旋转变慢，则其飞锤向内缩回，芯轴也向内缩回，由此控制喷油泵的喷油量增大，这样，可实现稳定调速的目的；组合凸轮轴可径向滑动而轴向固定的设置在转轴上

其中，输出装置包括第一输出轴、第一输出齿轮、中间齿轮、第二输出齿轮、第二输出轴、第三输出齿轮和第三输出轴，第一输出轴为转轴的伸出端，第一输出齿轮固定安装在第一输出轴上，中间齿轮与第一输出齿轮啮合，第二输出齿轮与中间齿轮啮合，第二输出齿轮固定安装在第二输出轴上，由此，第二输出轴提供了与第一输出轴的减速大扭矩输出；第三输出齿轮与第一输出齿轮啮合，第三输出齿轮固定安装在第三输出轴上，因此，第三输出轴提供了与第一输出轴反向的减速大扭矩输出。

其中，作为优选地，底板通过其上的孔铆接到车架上，连接稳定。

其中，作为优选地，斜面支撑板通过其第二部分上的腰形孔用螺栓连接到叶片转子式汽车发动机的下部。

其中，作为优选地，在斜面支撑板的第二部分和叶片转子式汽车发动机之间还设有减震橡胶件，减少运行时的震动和晃动，运作稳定。

其中，作为优选地，底板与斜面支撑板的第一部分之间设有肋，增加结构强度。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本发明的叶片转子式汽车发动机，采用了叶片转子式发动机，其运转效率更高，维护保养更加方便，提高了柴油发动机的燃烧效率，降低了维护保养成本，且利用组合凸轮轴的滑动提供更好的燃油供给调节方式，更加方便了燃油供给的调节范围和效果，而且利用直接在发动机输出轴上组合的变速器，提供了多个输出，大大方便了该柴油发动机的使用范围。

二、本发明的气门在工作时，三个气门同时打开，在发动机负压的作用下空气沿着多道间隙进入进气口，任意两个气门的啮合面相对于进气口横切面的倾角有利于在进气门打开的瞬间进入进气口的空气就发生强烈的涡流扰动，随着气门的进一步打开，由于气门本身与进气口横截面不断增大的倾角，进入进气口的空气继续发生扰动旋转，使得进入的空气能充分混合，这样最后进入到各个气缸的空气质量可控性好，有利于保证发动机燃油的燃烧效率和保护发动机。

三、本发明的支架是一个整体元件，克服了焊接支架的缺陷，具有材料强度高、可靠性好和利于批量化生产的优点。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中发动机本体的结构示意图。

图3为本发明的进气门的结构示意图。

图4为图1中支架的结构示意图。

图5为图1中支架的剖视图。

图中：1为外壳，2为发动机本体，3为调速齿轮，4为组合凸轮轴，5为喷油泵，6为飞锤调速器，7为第一输出轴，8为第一输出齿轮，9为中间齿轮，10为第二输出齿轮，11为第二输出轴，12为第三输出轴，21为椭圆形气缸，22为转子，23为转轴，24为叶片，25为喷油口，26为出气口，27为进气口，31为驱动装置，32为气门轴，33为外齿盘，34为气门座，35为气门轴外齿轮，36为气门轴座，37为气门，41为斜面支撑板，42为底板，43为撑板，44为第一部分，45为第二部分，46为腰形孔，47为肋。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明，附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-5所示，叶片转子式汽车发动机，包括外壳1、发动机本体2、调速装置以及输出装置，本体通过四块支架固定安装在汽车的车架上，调速装置设置在发动机本体2的后端，输出装置位于发动机本体2的前端，该发动机本体2包括椭圆形气缸21、转子22、转轴23、四个叶片24、喷油口25、出气口26和进气口27，转子22位于椭圆形气缸21内，转子22固定安装于转轴23上，沿转子22的径向四等分圆周的两条相互垂直的直径线上设置有四个叶片24活塞槽，四个叶片24可滑动的装入叶片24活塞槽中，在气缸的内表面具有环状曲面，喷油口25、出气口26和进气口27设置在气缸的环壁上；

支架是一个包括底板42、斜面支撑板41、撑板43的整体元件，底板42的长度大于斜面支撑板41和撑板的长度，底板42连接到车架，与叶片转子式汽车发动机相连的斜面支撑板41包含与底板42垂直的第一部分44(和朝向远离底板42方向弯折的第二部分45，撑板43设在斜面支撑板41下方；

所述进气口27上设置有三个形状相同卡气装置，所述卡气装置包括横截面呈扇形的气门37，且任意两个气门37的啮合面相对于进气口27横切面的角度在30～50°之间，还包括气门37固定与驱动装置31，气门固定与驱动装置31固定连接在进气口27的外壁上。

其中，作为优选地，气门固定与驱动装置31包括气门座、设置有中心孔的外齿盘33、三个气门轴齿轮、两个均设有通孔的气门轴座36、驱动装置31和三个气门轴32，气门座与进气口27的外壁固定连接，每个气门轴外齿轮35分别于一个气门轴32固定连接，气门轴32的一端分别于一个气门37固定连接，其中，两个的气门轴32的另一端分别设置在一个气门轴座36的通孔内，另一个气门轴32的另一端与驱动装置31固定连接，气门轴座36均与气门座固定连接，外齿盘33与气门座接触，且进气口27位于外齿盘33的中心孔内，气门轴外齿轮35均与外齿盘33相啮合。

其中，作为优选地，调试装置包括调速齿轮3、组合凸轮轴4、喷油泵5和飞锤调速器6，调速齿轮3固定安装在发动机本体2的转轴23上，喷油泵5与喷油嘴相连，喷油嘴位于上述喷油口25上，飞锤调速器6上的齿轮与调速齿轮3相互啮合传动；组合凸轮轴4可径向滑动而轴向固定的设置在转轴23上。

其中，作为优选地，输出装置包括第一输出轴7和第一输出齿，第一输出轴7为转轴23的伸出端，第一输出齿轮8固定安装在第一输出轴7上。

其中，作为优选地，输出装置还包括中间齿轮9、第二输出齿轮10和第二输出轴11，中间齿轮9与第一输出齿轮8啮合，第二输出齿轮10(与中间齿轮9啮合，第二输出齿轮固定安装在第二输出轴11上。

其中，作为优选地，输出装置还包括第三输出齿轮和第三输出轴12，第三输出齿轮与第一输出齿轮8啮合，第三输出齿轮固定安装在第三输出轴12上。

其中，作为优选地，底板42通过其上的孔铆接到车架上。

其中，作为优选地，斜面支撑板41通过其第二部分45上的腰形孔46用螺栓连接到叶片转子式汽车发动机的下部。

其中，作为优选地，在斜面支撑板41的第二部分45和叶片转子式汽车发动机之间还设有减震橡胶件。

其中，作为优选地，底板42与斜面支撑板41的第一部分44之间设有肋47。

本发明的叶片转子式汽车发动机，采用了叶片转子式发动机，其运转效率更高，维护保养更加方便，提高了柴油发动机的燃烧效率，降低了维护保养成本，且利用组合凸轮轴4的滑动提供更好的燃油供给调节方式，更加方便了燃油供给的调节范围和效果，而且利用直接在发动机输出轴上组合的变速器，提供了多个输出，大大方便了该柴油发动机的使用范围。

本发明的气门37在工作时，三个气门37同时打开，在发动机负压的作用下空气沿着多道间隙进入进气口27，任意两个气门37的啮合面相对于进气口27横切面的倾角有利于在进气门打开的瞬间进入进气口27的空气就发生强烈的涡流扰动，随着气门37的进一步打开，由于气门37本身与进气口27横截面不断增大的倾角，进入进气口27的空气继续发生扰动旋转，使得进入的空气能充分混合，这样最后进入到各个气缸的空气质量可控性好，有利于保证发动机燃油的燃烧效率和保护发动机。

本发明的支架是一个整体元件，克服了焊接支架的缺陷，具有材料强度高、可靠性好和利于批量化生产的优点。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.叶片转子式汽车发动机，其特征在于，包括外壳(1)、发动机本体(2)、调速装置以及输出装置，所述本体通过四块支架固定安装在汽车的车架上，调速装置设置在发动机本体(2)的后端，输出装置位于发动机本体(2)的前端，该发动机本体(2)包括椭圆形气缸(21)、转子(22)、转轴(23)、四个叶片(24)、喷油口(25)、出气口(26)和进气口(27)，转子(22)位于椭圆形气缸(21)内，转子(22)固定安装于转轴(23)上，沿转子(22)的径向四等分圆周的两条相互垂直的直径线上设置有四个叶片(24)活塞槽，四个叶片(24)可滑动地装入叶片(24)活塞槽中，在气缸的内表面具有环状曲面，喷油口(25)、出气口(26)和进气口(27)设置在气缸的环壁上；

所述支架是一个包括底板(42)、斜面支撑板(41)、撑板(43)的整体元件，底板(42)的长度大于斜面支撑板(41)和撑板(43)的长度，底板(42)连接到车架，与发动机本体(2)相连的斜面支撑板(41)包含与底板(42)垂直的第一部分(44)和朝向远离底板(42)方向弯折的第二部分(45)，撑板(43)设在斜面支撑板(41)下方；

所述进气口(27)上设置有三个形状相同的卡气装置，所述卡气装置包括横截面呈扇形的气门(37)，且任意两个气门(37)的啮合面相对于进气口(27)横切面的角度在30～50°之间，还包括气门固定与驱动装置(31)，所述气门固定与驱动装置(31)固定连接在进气口(27)的外壁上。

2.根据权利要求1所述的叶片转子式汽车发动机，其特征在于，所述气门固定与驱动装置(31)包括气门座、设置有中心孔的外齿盘(33)、三个气门轴齿轮、两个均设有通孔的气门轴座(36)、驱动装置(31)和三个气门轴(32)，所述气门座与进气口(27)的外壁固定连接，每个气门轴外齿轮(35)分别于一个气门轴(32)固定连接，所述气门轴(32)的一端分别于一个气门(37)固定连接，其中，两个所述的气门轴(32)的另一端分别设置在一个气门轴座(36)的通孔内，另一个气门轴(32)的另一端与驱动装置(31)固定连接，所述气门轴座(36)均与气门座固定连接，所述外齿盘(33)与气门座接触，且进气口(27)位于外齿盘(33)的中心孔内，所述气门轴外齿轮(35)均与外齿盘(33)相啮合。

3.根据权利要求2所述的叶片转子式汽车发动机，其特性在于，所述调试装置包括调速齿轮(3)、组合凸轮轴(4)、喷油泵(5)和飞锤调速器(6)，调速齿轮(3)固定安装在发动机本体(2)的转轴(23)上，喷油泵(5)与喷油嘴相连，喷油嘴位于上述喷油口(25)上，飞锤调速器(6)上的齿轮与调速齿轮(3)相互啮合传动；组合凸轮轴(4)可径向滑动而轴向固定的设置在转轴(23)上。

4.根据权利要求3所述的叶片转子式汽车发动机，其特征在于，所述输出装置包括第一输出轴(7)和第一输出齿轮(8)，第一输出轴(7)为转轴(23)的伸出端，第一输出齿轮(8)固定安装在第一输出轴(7)上。

5.根据权利要求4所述的叶片转子式汽车发动机，其特征在于，所述输出装置还包括中间齿轮(9)、第二输出齿轮(10)和第二输出轴(11)，中间齿轮(9)与第一输出齿轮(8)啮合，第二输出齿轮(10)(与中间齿轮(9)啮合，第二输出齿轮固定安装在第二输出轴(11)上。

6.根据权利要求5所述的叶片转子式汽车发动机，其特征在于，所述输出装置还包括第三输出齿轮和第三输出轴(12)，第三输出齿轮与第一输出齿轮(8)啮合，第三输出齿轮固定安装在第三输出轴(12)上。

7.根据权利要求6所述的叶片转子式汽车发动机，其特征在于，所述底板(42)通过其上的孔铆接到车架上。

8.根据权利要求7所述的叶片转子式汽车发动机，其特征在于，所述斜面支撑板(41)通过其第二部分(45)上的腰形孔(46)用螺栓连接到叶片转子式汽车发动机上。

9.根据权利要求8所述的叶片转子式汽车发动机，其特征在于，在所述斜面支撑板(41)的第二部分(45)和叶片转子式汽车发动机之间还设有减震橡胶件。

10.根据权利要求9所述的叶片转子式汽车发动机，其特征在于，所述底板(42)与斜面支撑板(41)的第一部分(44)之间设有肋(47)。