CN106567775A - 一种双转子发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双转子发动机，其包括左盖、右盖、转子和连接于所述转子上的活塞，所述右盖和左盖上分别设置金属销，所述转子上设置限位孔和楔块，所述金属销与所述限位块配合；所述右盖和所述左盖上分别设置排气口、进气口和分流阀，实现变压缩比和膨胀比大于压缩比；所述活塞与所述转子螺栓连接。这样，本发明型一种双转子发动机通过在右盖上设置进气口、排气口和分流阀，实现变压缩比和膨胀比大于压缩比，扩大汽车使用范围、提高热效率和燃油经济性；在转子上设置楔块和限位孔，左右盖上设置金属销，能够精确的控制和定位两个转子的起止；活塞与转子螺栓连接，可以在活塞需要更换时，方便的更换活塞，减少使用成本。

Description

一种双转子发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种双转子发动机。

背景技术

目前使用较普遍的发动机为往复活塞式发动机，也有使用转子发动机的。为了提高发动机的效率，人们发明了双转子发动机，双转子发动机以其结构简单，体积小，制造成本低被逐渐推广应用。

传统的往复活塞式发动机，由于曲柄连杆的长度固定，活塞在活塞缸内的上止点和下止点位置固定，从而使压缩过程的压缩比等于做功过程的膨胀比，，但压缩比等于膨胀比的发动机型式，热效率明显低于膨胀比大于压缩比的发动机型式，因此急需提供一种膨胀比大于压缩比和变压缩比的发动机，从而使燃油燃烧充分，提高燃油热效率，减少污染排放和扩大汽车的使用范围。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种1. 一种双转子发动机，其包括左盖、右盖、转子和连接于所述转子上的活塞，其特征在于，所述右盖上设置有排气口、进气口和分流阀，所述排气口左边缘位于所述右盖上12点逆时13等分位置，其右边缘在所述第一转子六点钟限位孔的左边，其长度大于所述活塞厚度，实现膨胀比范围为13:1—14:1；所述进气口右边缘位于所述右盖12点钟顺时12等分位置，其长度占3份；所述分流阀位于所述右盖12点钟顺时8等分位置，调整所述分流阀开口能够调整压缩比大小。

较佳的，所述右盖和左盖上分别在12点和6点位置至少有一处开有盲孔，在所述盲孔内内置弹簧，所述弹簧一端作用在所述盲孔内，一端作用在金属销上，所述金属销另一端作用在第一转子和第二转子上；

所述第一转子上分别设置两个同圆周相差180度的第一转子楔块和第一转子限位孔，所述第一转子楔块与所述第一转子限位孔在同一直径上，所述第一转子限位孔与所述右盖金属销相配合，所述右盖金属销插进所述第一转子限位孔里，所述第一转子被固定；

所述第二转子上靠近边缘某处设置两个同圆周相差180度的第二转子楔块，所述第二转子楔块与所述第二转子限位孔在同一直径上，所述第二转子限位孔与所述左盖金属销相配合，所述左盖金属销插进所述第二转子限位孔里，所述第二转子被固定；

所述第一转子和第二转子每转180度交替转动；转动的所述第一转子上的楔块撞击固定的第二转子上的楔块，使所述左盖上的金属销脱离所述第二转子上的限位孔，所述第二转子转动；转动的所述第一转子限位孔转动到所述右盖金属销处时，所述右盖金属销插进所述第一转子限位孔里，所述第一转子被固定。

较佳的，所述转子外沿与所述活塞无缝配合；

所述第一转子外沿和所述第二转子外沿组成无缝半圆形凹槽；

所述第一转子外沿连接第一活塞和与所述第一活塞在同一直径上的第二活塞，所述第二转子外沿连接第三活塞和与所述第三活塞在同一直径上的第四活塞；

所述左盖内壁、所述右盖内壁、所述第一转子外沿、所述第二转子外沿和所述第一至所述第四活塞任一形成四个腔室，在所述四个腔室内完成进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

较佳的，所述第一转子和所述第二转子只能单方向转动。

较佳的，所述进气口为椭圆形或方形。

较佳的，所述排气口为方形。

较佳的，所述排气口为方形。

较佳的，所述第一转子和所述第二转子通过单向离合器实现单方向转动。

较佳的，所述排气口提前角为10度，排气口提前，防止发动机过热。

较佳的，所述分流阀开口与所述进气口相通。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明型一种双转子发动机通过在右盖上设置进气口、排气口和分流阀，实现变压缩比和膨胀比大于压缩比，扩大汽车使用范围、提高热效率和燃油经济性；在转子上设置楔块和限位孔，左右盖上设置金属销，能够精确的控制和定位两个转子的起止；活塞与转子螺栓连接，可以在活塞需要更换时，方便的更换活塞，减少使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例一的一种双转子发动机的结构示意图；

图2为本发明实施例一的一种双转子发动机的两转子的结构示意图；

图3为本发明实施例一的一种双转子发动机的另一两转子的结构示意图；

图4为本发明实施例一的一种双转子发动机的左右盖楔块和限位孔的结构示意图；

图5为本发明实施例一的一种双转子发动机的另一左右盖楔块和限位孔的结构示意图；

图6为本发明实施例一的一种双转子发动机的右盖的结构示意图；

图7为本发明实施例一的一种双转子发动机的左盖的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

如图1所示，为本实施例提供的一种双转子发动机的结构图，该双转子发动机包括：右盖11、左盖12、第一转盘21、第二转盘22、活塞31至34。第一转盘21包括转盘外沿211和转盘内沿212，如图2和图3所示，第二转盘22包括转盘外沿221和转盘内沿222，活塞31和活塞32对称的连接在转盘外沿211上，两者之间圆周方向相差180度；活塞33和活塞34对称的连接在转盘外沿221上，圆周方向相差180度，每个活塞的四分之一与转盘外沿通过焊接连接，保证了活塞与转盘的连接强度，活塞不易从转盘脱落，第一转盘21和第二转盘22的强度足够支撑活塞，转盘外沿211和转盘外沿221组成180度无缝凹陷圆弧。左盖和右盖通过螺栓连接，中间通过密封条密封。

发动机左右盖在12点和6点钟位置都分别设置一个孔，这两个孔可以容纳金属销弹簧机构，弹簧内置在孔里面，装配好的金属销一边压在弹簧上，一边压在第一转盘21和第二转盘22上，第一转盘21和第二转盘22的外侧上分别在12点和6点位置设置限位孔214和224与右左盖上的金属销相配合，如图4所示，当转盘逆时针转动时，其上的限位孔转到12点和6点钟位置时，金属销在弹簧的作用下插进转盘上对应的限位孔中，转盘被固定；第一转盘21和第二转盘22都分别在12点和6点位置设置楔块215和225，如图4和图5所示，当其中一个转盘给固定住（假设第一转盘21被固定），运动的第二转盘22上的两个楔块225分别撞击固定的第一转盘21上的两个楔块215，使固定的第一转盘21右盖上的金属销脱离第一转盘21上的限位孔，固定的第一转盘21及其上的活塞在运动的第二转盘22上的楔块的撞击下运动，第二转盘22转动到12点和6点钟位置时，左盖上的金属销在弹簧力的作用下弹出插进第二转盘22上的两个限位孔里，第二转盘22被固定；

图6为发动机右盖结构图，发动机右盖为圆盘形，将其按30等分划分，象钟表表示时间一样表示刻度，在发动机右盖上12点钟顺时12等分位置和6点钟之间设置大概占3份的四角圆滑的方形进气口或椭圆形进气口41，发动机工作时空气从该进气口进来，在12点钟顺时8等分位置处设置一分流阀45，用于调节压缩比的大小，分流阀45的开口与进气口41连通,分流阀开口打开时排出的干净空气又进入进气口，重新收集利用不浪费干净空气；在发动机右盖上，6点钟金属销左侧，大概在6点钟和7点钟之间设置一个四角圆滑的方形排气口42，其长度大于活塞的厚度，方便活塞经过排气口时排气；

图7为发动机左盖结构图，发动机左盖在12点和1点钟之间设置一喷油嘴44，在空气被压缩时，从喷油嘴44里同时喷油，使空气和燃油充分混合后被压缩，在11点和12点之间设置一火花塞43，被压缩的燃油混合气体进入11点和12点之间时，火花塞点火，被压缩的燃油混合气体燃烧，产生热能，推动活塞运转。

进气冲程和压缩冲程

发动机工作时，起步电机启动，通过电磁离合器带动第二转盘22逆时针转动，从而带动活塞33和活塞34逆时针转动，此时右盖上的两个金属销插进第一转盘21上的限位孔里，第一转盘21被固定，其上的活塞31和活塞32不能转动。左右盖、第一转子外沿、第二转子外沿和活塞31至活塞34任一形成四个腔室，起步电机刚刚启动，活塞31和活塞33之间和活塞33和活塞32之间还没有空燃混合气体，不能燃烧产生热能，这两个腔室不能推动活塞33逆时针转动；活塞34和活塞31之间的腔室为进气腔，因为进气口常开，活塞34和活塞31之间的腔室里已有过滤过的空气，随着活塞34在第二转盘22的带动下逆时针旋转，活塞34和活塞31之间为封闭腔室之前，活塞34和活塞31之间的腔室内的进气过程为进气冲程，活塞34和活塞31之间为封闭腔室之后，位于左盖上12点和1点之间的喷油嘴喷油，燃油和空气混合，活塞34和活塞31之间的空燃混合气体被不断压缩，这个过程为压缩冲程；随着活塞34不断逆时针向活塞31靠近，活塞32和活塞34之间的腔室容积不断增大，压力降低，过滤过的干净空气从进气口进入活塞32和活塞34之间的腔室，活塞32和活塞34之间的腔室进入进气冲程。

做功冲程和排气冲程

在活塞34靠近活塞31，活塞33靠近活塞32时，第二转盘22上的两个楔块撞击第一转盘21上的两个楔块，使右盖上的金属销脱离第一转盘21上的限位孔，具有动能的第二转盘22通过撞击第一转盘21使转盘具有一定动能，第一转盘21上的活塞31在第一转盘21上的动能和压缩空燃混合气体作用下逆时针转过12点位置。第二转盘22上的限位孔转到左盖上的金属销位置处时，左盖上的两个金属销在弹簧力的作用下插进第二转盘22上的限位孔里，第二转盘22被固定，其上的活塞33和活塞34不能转动，这时左盖上11点和12点之间的火花塞点火，燃油混合气体迅速燃烧产生的热能推着活塞31快速逆时针旋转，燃烧热能同时也作用在活塞34上，但是活塞34在单向离合器的作用下只能逆时针旋转，活塞31没有经过排气口时，活塞34和活塞31之间的腔室为封闭腔室，燃烧热能推着活塞31转动的过程为做功冲程，活塞31从经过排气口排气到第一转盘21上的楔块撞击第二转盘22上的楔块为止这期间的排气过程为排气冲程。

至此，活塞34和活塞31之间的腔室完成了一个循环：进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，发动机的一个循环的每个冲程都是连续的，这样才能保证发动机连续运转。活塞34和活塞31之间的腔室进入进气冲程时，随着活塞34不断逆时针旋转，活塞32和活塞34之间的腔室逐渐容积增大，腔室内压力降低，从进气口吸入干净空气，活塞32和活塞34之间的腔室进入进气冲程，随着第一转盘21和第二转盘22的交替运转，活塞32和活塞34之间的腔室紧跟着活塞31和活塞34之间的腔室完成进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程四个冲程，即活塞31和活塞34之间的腔室进入压缩冲程时，活塞32和活塞34之间的腔室进入进气冲程；活塞31和活塞34之间的腔室进入做功冲程时，活塞31和活塞34之间的腔室进入进气冲程或压缩冲程；活塞31和活塞34之间的腔室进入排气冲程时，活塞32和活塞34之间的腔室进入压缩冲程，直到第一转盘21固定不转，第二转盘22转动，活塞31和活塞34之间的腔室进入排气冲程，活塞32和活塞34之间的腔室进入做功冲程，其他腔室与此相同，发动机可以正常运转后，起步电机停止，电磁离合器断电，发动机独立运转。

处于压缩冲程的运动的活塞假设是活塞34，固定在12点位置位置的活塞是活塞31，当活塞34将位于12点钟顺时12等分位置的进气口右侧边缘封住时，活塞34和活塞31之间的腔室为封闭腔室，活塞34逆时针转动时，活塞34将活塞34和活塞31之间的空燃混合气体从12份压缩为一份，压缩比为12:1；打开右盖上12点顺时8等分位置的分流阀开口，排出部分空气，由于分流阀开口与进气口相通，排出的空气通过排出管路又进入进气口重新利用，不浪费过滤过得干净空气,如果排出4份空气，压缩比为8:1，分流阀开口不打开，压缩比为12:1，这样通过调整分流阀开口时间长短，控制压缩比12:1到8:1之间线性变化。

变压缩比技术，对于增压发动机非常重要，高负荷时适当降低压缩比，可以防止发动机爆燃，对发动机产生危害；增压低负荷时，热效率低，增压上升缓慢，会出现增压迟滞现象，这时提高压缩比到自然吸气式发动机压缩比或超过自然吸气式发动机压缩比，可以提高燃油热效率，从而提高燃油经济性，减少排放污染，提高运行平顺性；变压缩比技术也增加了选择汽油牌号的范围，扩大了汽车的使用地区和使用场合。

假设处于做功冲程的运动活塞是活塞31，固定在12点位置的活塞是活塞34，活塞31和活塞34之间的压缩空燃混合气体进入12点左侧区域，位于11点和12点之间的火花塞点火，压缩空燃混合气体被点燃，燃烧产生的热量推动活塞31逆时针旋转。燃烧前压缩空燃混合气体大约占一份，火花塞点燃后，活塞34左侧边没有经过排气口之前，左右盖、第一转子外沿、第二转子外沿、活塞34和活塞31围成的腔室为封闭腔室，空燃混合气体在这个封闭腔室里膨胀燃烧，这个封闭腔室大约占13或14份，所以膨胀比为13:1或14:1，大于最大压缩比12:1，实现米勒循环，由于膨胀比大于压缩比，燃油燃烧充分，提高了燃油热效率，减少了污染排放，而且结构简单，易于实现，制造成本低。

实施例二

如上所述的双转子发动机，本实施例的双转子发动机与实施例一的双转子发动机不同之处在于：本实施例的双转子发动机的右盖上不用分流阀，而是在右盖12点钟顺时8等分位置和12等分位置之间设置一个调节口，为了增加右盖进气口和调节口之间的强度，该调节口开设的位置与进气口错开，调节口和进气口的中心线不在同一个圆周线上，调节口不打开时，压缩比为12:1，完全打开时压缩比为8:1,调节调节口的开口度，可以实现压缩比在12:1和8:1之间线性变化，该调节口可真正实现压缩容积变化可调，实现变压缩比，提高燃油经济性、平顺性、减少污染排放和扩大汽车使用范围。

实施例三

如上所述的双转子发动机，本实施例的双转子发动机与实施例二的双转子发动机不同之处在于：本实施例的双转子发动机右盖上的调节口与进气口为一个口，即在12点钟顺时8等分位置和6点钟位置之间开设一个椭圆形的进气口，在12点钟顺时8等分位置和12等分位置设置调节盖，可以遮盖12点钟顺时8等分位置和12等分位置之间的进气口，完全遮住时，压缩比为12:1，调节盖完全打开时，压缩比为8:1，在12点钟顺时8等分位置和12等分位置之间移动调节盖，可以实现压缩比为12:1到8:1之间的线性变化，从而适用发动机不同情况，防止爆燃或提高燃油经济性和平顺性。

实施例四

如上所述的双转子发动机，本实施例的双转子发动机与实施例一的双转子发动机不同之处在于：本实施例的双转子发动机分流阀出口排空，分流阀打开时，空气直接排放到空气中，不用另接管路，节省成本。

实施例五

如上所述的双转子发动机，本实施例与其不同之处在于：右盖上排气口长度增大，即排气口的左侧边沿着圆周顺时移动10度，即排气口提前角为10度，运动的活塞接近排气口时，做功冲程已近结束，排气口提前打开，对于做功冲程影响不大，但是排气孔提前打开，燃油燃烧产生的热量从排气孔排出，减少运动的活塞向6点钟固定的活塞靠近的阻力，也可防止发动机过热，影响进气口空气的充气效率，从而影响发动机功率。

实施例六

如上所述的双转子发动机，本实施例与其不同之处在于活塞与转盘外沿的连接角度为105度，这样连接活塞与转盘的连接强度更高，两个转盘外沿组成无缝210度凹陷圆弧。

实施例七

如上所述的双转子发动机，本实施例与其不同之处在于活塞与转盘外沿的连接角度为75度，这样连接活塞与转盘的连接强度高，两个转盘外沿组成无缝150度凹陷圆弧。

由于活塞与转盘连接角度增加，转盘厚度会增大。活塞与转盘外沿的连接角度可以在45度—135度范围内，角度偏小，活塞与转盘连接强度不高，角度偏大，两个转盘外沿、两个相邻的活塞和左右盖围城的封闭容积小，进入的空气少，影响燃油效率和发动机功率，另外转盘厚度增大很多，引发增大承载转盘部件的强度问题，75度—105度是优选范围，既可以保证活塞与转盘的连接强度，也不影响发动机功率。

实施例八

如上所述的双转子发动机，本实施与其不同之处在于本实施例左右盖上只开设一个盲孔，相应的内置弹簧和金属销也分别只有一个，第一转子和第二转子上的楔块和限位孔的个数和开设位置与实施例1相同，左右盖上分别只开设一个盲孔，分别只设置一个弹簧和一个金属销，金属销和限位孔不仅能定位，同时还节省了加工成本和零件成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双转子发动机，其包括左盖、右盖、转子和连接于所述转子上的活塞，其特征在于，所述右盖上设置有排气口、进气口和分流阀，所述排气口左边缘位于所述右盖上12点逆时13等分位置，其右边缘在所述第一转子六点钟限位孔的左边，其长度大于所述活塞厚度，实现膨胀比范围为13:1—14:1；所述进气口右边缘位于所述右盖12点钟顺时12等分位置，其长度占3份；所述分流阀位于所述右盖12点钟顺时8等分位置，调整所述分流阀开口能够调整压缩比大小；所述左盖和所述右盖通过螺栓连接，中间通过密封条密封。

2.根据权利要求1所述的一种双转子发动机，其特征在于，所述右盖和左盖上分别在12点和6点位置至少有一处开有盲孔，在所述盲孔内内置弹簧，所述弹簧一端作用在所述盲孔内，一端作用在金属销上，所述金属销另一端作用在第一转子和第二转子上；

所述第一转子上分别设置两个同圆周相差180度的第一转子楔块和第一转子限位孔，所述第一转子楔块与所述第一转子限位孔在同一直径上，所述第一转子限位孔与所述右盖金属销相配合，所述右盖金属销插进所述第一转子限位孔里，所述第一转子被固定；

所述第二转子上靠近边缘某处设置两个同圆周相差180度的第二转子楔块，所述第二转子楔块与所述第二转子限位孔在同一直径上，所述第二转子限位孔与所述左盖金属销相配合，所述左盖金属销插进所述第二转子限位孔里，所述第二转子被固定；

所述第一转子和第二转子每转180度交替转动；转动的所述第一转子上的楔块撞击固定的第二转子上的楔块，使所述左盖上的金属销脱离所述第二转子上的限位孔，所述第二转子转动；转动的所述第一转子限位孔转动到所述右盖金属销处时，所述右盖金属销插进所述第一转子限位孔里，所述第一转子被固定。

3.根据权利要求2所述的一种双转子发动机，其特征在于，所述转子外沿与所述活塞无缝配合；

所述第一转子外沿和所述第二转子外沿组成无缝半圆形凹槽；

所述第一转子外沿连接第一活塞和与所述第一活塞在同一直径上的第二活塞，所述第二转子外沿连接第三活塞和与所述第三活塞在同一直径上的第四活塞；

所述左盖内壁、所述右盖内壁、所述第一转子外沿、所述第二转子外沿和所述第一至所述第四活塞任一形成四个腔室，在所述四个腔室内完成进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

4.根据权利要求1至3所述的一种双转子发动机，其特征在于，所述第一转子和所述第二转子只能单方向转动。

5.根据权利要求4所述的一种双转子发动机，其特征在于，所述进气口为椭圆形或方形。

6.根据权利要求5所述的一种双转子发动机，其特征在于，所述排气口为方形。

7.根据权利要求6所述的一种双转子发动机，其特征在于，所述排气口为方形。

8.根据权利要求7所述的一种双转子发动机，其特征在于，所述第一转子和所述第二转子通过单向离合器实现单方向转动。

9.根据权利要求8所述的一种双转子发动机，其特征在于，所述排气口提前角为10度，排气口提前，防止发动机过热。

10.根据权利要求9所述的一种双转子发动机，其特征在于，所述分流阀开口与所述进气口相通。