CN1073744A

CN1073744A - 二冲程三角转子发动机

Info

Publication number: CN1073744A
Application number: CN91112629A
Authority: CN
Inventors: 张寿龄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-28
Filing date: 1991-12-28
Publication date: 1993-06-30

Abstract

本发明属于旋转活塞式发动机。是由三对长短幅圆弧围成的三角转子和其相应的等幅圆弧围成的橄榄状缸体组成。密封件静止并且是连续的，排气口设置在缸盖上，进气经过缸盖、转子到工作室，有良好的冷却条件。它既是转子发动机，又象往复式发动机，并且较好地综合了两者的优点。

Description

本发明属于旋转活塞式发动机，是为实用可行的目的而找到的一种新形式。

下面配合图形加以说明。

图1为本发明的主要构思关系图。从图中可以看出：其构思实质上是把缸体的创成半径R截成长短两辐，r1和r2。转子是以等边的三截点（如图中的A.B.C）为圆心作圆弧的三对长短辐圆弧围成，形似三角状;缸体型线则是以相应的等辐圆弧围成，成橄榄状。

从图1还可以看出：本发明工作室容积的大小，与三截点A.B.C的位置有关，即与r1和r2之比有关。当r2与r1之比为零即A.B.C三截点落在缸体型线上时，工作室的容积最大，缸体截面积为（

2θ- \frac{1}{2} \sqrt{3}

）R²。（θ以弪计）当r2和r1之比为1即A.B.c三截点重合时，缸体、转子的截面相等，形状均为圆形。显然此时工作室的容积最小，缸体容积等于转子体积，缸体截面积为1/4πR²。

旋转活塞式发动机具有体积小，重量轻，结构简单，无往复运动的惯性力等优点，但其不足之处阻碍了它的发展。本发明能解决某些转子机的不足，如密封性能不良，扫气品质欠佳、转子冷却困难等。同时，也能保持结构间单紧凑等优点。

图2图3和图4是本发明的主要结构图，图中：缸体[1]，转子[2]，燃烧室[3]，压缩空气通道凹坑[4]，排气口[5]，转子端面进气口[6]，转子周面进气孔[7]，缸盖进气通道[8]，主轴[9]，主轴臂[10]，喷油觜[11]，转子运动限定支架臂[12]，转子运动限定支架轴套[13]，转子运动限定支架端点滑动圆环[14]，转子运动限定支架端点滑动圆环轴[15]，径向密封片[16]，密封销[17]，端面密封环[18]，变幅传动轮[19]，缸盖[20]，进油道[21]，回油道[22]，转子油冷腔[23]，油封环[24]，转子进气腔[25]，转子端盖[26]，转子端盖座[27]，契片槽及契片[28]，转子端盖周边环槽[29]。

从图3可以看出，转子在缸内的运动受主轴，主轴臂，变幅传动轮和两边的转子运动限定支架控制，运动的实质是交替以两定点（图中转子运动限定支架的两端点包括滑动圆环[14]和圆环轴[15]，理论定点为图1.中的A.B两点]）作圆心进行摆动，摆动幅度60度。主轴则是旋转180度，即主轴每旋转180度就做一次功。如果主轴旋转一周，就相当于两个二冲程的往复式发动机了。

由于本发明的结构特点，使得密封件都可以安排在静止的部件上。如图2，径向密封片[16]放在缸体上，密封销[17]和端面密封环[18]放在缸盖上。因为径向密封片和端面密封环之间有密封销作为联接，所以本发明的密封是连续的，有着良好的密封条件。在图2.中所画出的密封环和密封销只说明设置它们所在的缸盖上的位置，并不是设置在转子上，这样绘画的目的也便于直观表明转子端盖[26]所开的窗孔位于密封环内。

从图3还可以看出：本发明的工作室的进气孔[7]、排气口[5]都处于缸体型线和转子周边两弧交接处的附近，便于气体的发散和聚集，所以会有比较佳的扫气品质。

由于本发明的结构特点，使得进排气系统都有较合适的安排条件。比如，排气口是设置在缸盖上的，缸盖的冷却条件较好，这样高温的气体对转子的影响可以减小。进气则是通过缸盖进气通道[8]，转子端面进气口[6]，转子进气腔[25]和转子进气孔[7]喷入工作室，新鲜的空气对转子冷却有利，加上强制进行的油冷，所以转子有着很好的冷却条件。

图5是放大了图3的关于设想中的进气情况。当转子处在图3中的位置时，转子的进气口和缸盖的进气通道口重迭情况如图5。设想中转子进气口和缸盖进气通道口各开口20度，重迭10度。当转子逆时针方向转动10度时，转子进气口与缸盖进气通道口重合，进气量最大。当转子转动20度时，重迭减至10度，进气量减少近乎关闭。当转子转动30度时，周面进气孔刚好越过径向密封片，此时，转子进气口与缸盖进气通道口已经分离，所以不会影响另一则工作室的工作。另外，如图5，在正对周面进气孔的缸体上，设置小凹坑，便于新鲜空气进入工作室。

关于回油的问题，油封环[24]放在变幅传动轮周面两则，或许还有小部份油会集到转子内腔，因而这里想提出考虑的一点是，如果两个工作室是左右横着设置的，则回油道可以经过转子运动限定支架臂（下侧的）到达端点附近，回油就不成问题了。

关于变幅传动轮[19]的设置：前面曾提及转子的运动实质是交替以两定点作圆心进行摆动，而这种交替摆动对于主轴说来，转子是以变化着的幅度绕其旋转。为了配合这种变幅运动，则需在转子内腔设置变幅传动轮，使转子的缸内运动，变幅传动轮需要开一窗孔[30]，主轴[9]在其中滑动，还需要开一内腔[31]，使主轴臂[10]能在其中作伸缩变化。窗孔、内腔如图3、图4所示，窗宽如主轴直径，两半圆圆心距为变化幅度，内腔留空长如变化幅度。若长辐r1和短幅r2确定（图1），则伸缩变化幅度确定：

变化幅度＝

(\frac{1}{2} - \frac{1}{4cos30} {)(Y}_{1} -Y_{2})= \frac{3- \sqrt{3}}{6} {(Y}_{1} -Y_{2})

转子端盖[26]有如变幅传动论的动作，所以转子端盖亦要开一窗孔[32]，而转子运动限定支架轴套[13]在其中滑动。窗宽如轴套外直径，圆心距为变化幅度。窗孔如图2所示。另外，因为转子端盖需要在转子端盖座[27]上滑动，所以端盖周边开有环槽[29]，由契片[28]限制在端盖座上，端盖座则固定在转子上。如图2所示。

关于转子运动限定支架，支架设置的目的是使转子能够交替以其两端点为圆心进行摆动，变幅传动轮作变幅运动，而使主轴旋转运动得到完成。按需要，转子运动限定支架是固定在缸盖上的，主轴穿过支架轴套。如图6所示。支架端点的圆心，位置是缸体创成三截点中的两点A点和B点。如图1、图3所示。

由于本发明的理论压缩比很高（缸体型线与转子周边吻合），可以做成柴油机，如图1所示。如图3所示，缸体被两个径向密封片分为独立的工作室，当主轴作逆时针方向旋转时，转子也作逆时针方向的交替摆动。下面以柴油机为例，叙述它的工作过程：

从图3可以知道，当转子从右向左摆动时，在转子关闭了左工作室排气口后，工作室内空气便受压缩，此时右工作室的空间在增大，刚好处于膨胀做功阶段。当转子到达左止点时，空气的压力和温度已相当高，左工作室喷油嘴喷油，雾化柴油即时燃烧爆发，这样该端工作室便完成一次压缩喷油过程。此时，转子越过右工作室排气口，排气即行开始，气压迅速下降，增压空气向右工作室充气。如此一冲程，左右工作室共同完成了进气、压缩、膨胀做功、排气四个过程。

当转子向右摆动时，左工作室便进入膨胀做功过程，右工作室则进入压缩喷油过程。

就这样，转子不断向左、向右作旋转往返摆动，两端工作室便交叉地完成压缩喷油和膨胀做功过程，周而复始地进行做功循环，转子往返始终在做功而无间歇。

由此可见，一个这样的转子发动机，相当于两个二冲程往复式发动机。它既是转子发动机又象往复式发动机，它具有转子发动机结构间单紧凑、体积小、重量轻的优点，又解决了某些转子发动机在密封性能，扫气品质，转子冷却上的不足。它的工作过程和工作条件与往复式发动机相同，却无往复式运动的惯性力。因此，本发明较好地综合了转子发动机和往复式发动机的优点。

Claims

1、一种二冲程三角转子发动机由三对长短辐圆弧围成的三角形转子和其相应的等辐圆弧围成的橄榄状型线的缸体组成，其特征在于转子内腔设有主轴臂，变幅传动轮和转子运动限定支架，它的缸体上开有压缩空气通道凹坑，它采用了一套静止的密封系统和气口式的进排气系统。

2、按照权利要求1所述的三角转子发动机特征在于它的密封系统的径向密封件放在缸体上，端面密封件放在缸盖上，由密封销、径向密封件和端面密封件所组成。

3、按照权利要求1所述的三角转子发动机，其特征在于它的气口式进排气系统的排气口开在缸盖上，进气是经缸盖、转子通向工作室的，其进排定时则由开在缸盖上的排气口缸盖上的进气通道口与转子端面进气口，转子周面进气孔与缸体上的径向密封件的位置和双互关系进行控制的。