CN108757166A - 一种四冲程转子发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种四冲程转子发动机，包括发动机缸体、发动机进气口、发动机点火器、发动机排气口、发动机转子、发动机输出轴、转子齿圈、中心齿轮、转子密封端、转子密封条，发动机进气口、发动机点火器及发动机排气口安装在发动机缸体上方，发动机转子中心处安装有发动机输出轴，转子齿圈安装在发动机转子处，中心齿轮固定在发动机缸体中部且与转子齿圈内啮合，转子密封端设置在发动机转子顶端，转子密封条包围发动机转子且固定在转子密封端处。本发明将转子齿圈与中心齿轮的齿数比改为2:1，改变发动机缸体与发动机转子的形状，发动机转子运动轨迹与发动机缸体内壁形状相匹配，提高了发动机的气缸压缩比，提高了发动机的工作效率。

Description

一种四冲程转子发动机
技术领域
本发明涉及一种发动机，具体涉及一种四冲程转子发动机。
背景技术
传统的汽车发动机为往复活塞式发动机，其吸气冲程、压缩冲程、燃烧冲程与排气冲程均在单个气缸内进行，导致往复活塞式发动机存在动能损失过大的缺陷，往复活塞式发动机在工作的过程中难以实现高速运转，输出功率较低。此外，往复活塞式发动机工作过程中发动机内部的曲轴与活塞之间产生较大的作用力，要求曲轴与活塞具有高强度，因此需要增大曲轴、活塞及气缸缸体的尺寸弥补其强度不足的缺陷，导致发动机整体尺寸增大。
一般转子发动机能够克服往复活塞式发动机所具有的上述缺陷，但是转子发动机存在结构复杂、燃烧与爆炸效率低等问题，现有转子发动机的发动机转子齿圈与内齿轮的齿数比为3:2，使得发动机转子顶角的运动轨迹(即气缸壁的形状)为“8”字形，发动机转子利用转子顶角将气缸分为三个独立空间，三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气，三角转子自转一周，发动机做功三次，即发动机转子每转120度时发动机做功一次，使得发动机工作行程短，发动机气缸压缩比小，降低了发动机工作效率。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种四冲程转子发动机，将发动机转子齿圈与中心齿轮的齿数比由3:2改为2:1，同时改变发动机转子与发动机缸体的形状，使发动机转子顶端的运动轨迹与发动机缸体的内壁轮廓线，发动机转子做功行程增长，提高了发动机的气缸压缩比，发动机转子直接安装在发动机输出轴上从而发动机工作时能够有效减少了发动机运转时的噪音，提高了发动机的传动效率，使发动机运转更加稳定。
本发明通过以下技术方案实现：一种四冲程转子发动机，包括发动机缸体、发动机进气口、发动机点火器、发动机排气口、发动机转子、发动机输出轴、转子齿圈、中心齿轮、转子密封端、转子密封条；所述发动机转子其中心处设有发动机输出轴，转子齿圈安装在发动机转子上，所述中心齿轮固定在发动机缸体上不转动，转子齿圈与发动机缸体内的中心齿轮内啮合，转子齿圈与中心齿轮的齿数比为2:1，发动机转子围绕发动机输出轴中心公转时，所述转子齿圈与以发动机输出轴为中心的所述中心齿轮啮合形成自转；所述发动机缸体，发动机缸体内壁为转子以具有双椭圆相交所形成的图形旋转而成的，所述发动机转子顶端的运动轨迹与发动机缸体的内壁形状相匹配；所述发动机进气口、发动机点火器及发动机排气口安装在发动机缸体上方，所述发动机密封端分别设置在所述发动机转子的两侧顶端处，发动机转子外周缘面上位于两转子密封端之间分别有两个与发动机缸体内壁贴合滑动且密闭配合的转子密封条，发动机转子及发动机转子上的转子密封条与发动机缸体形成两个独立空间。
进一步的，发动机进气口与发动机排气口安置在缸体上方的点火器两侧并且呈逆时针方向排列，转子相对于缸体逆时针转动。
进一步的，转子密封条上制有润滑油道。
本发明具有如下的有益效果：相比现有的转子发动机，本发明将发动机的转子齿圈与中心齿轮的齿数比由3:2改为2:1，同时改变了发动机转子与发动机缸体的形状，使得发动机转子顶端的运动轨迹与发动机缸体的内壁形状相匹配，发动机转子每转一圈发动机做功一次，使发动机转子的工作行程增长，提高了发动机的气缸压缩比，同时发动机转子直接安装在发动机输出轴上能够有效减少了发动机运转时的噪音，也提高了发动机的工作效率。
附图说明
图1为所述一种四冲程转子发动机的结构示意图；
图2A为所述一种四冲程转子发动机进气过程示意图；
图2B为所述一种四冲程转子发动机压缩过程示意图；
图2C为所述一种四冲程转子发动机做功过程示意图；
图2D为所述一种四冲程转子发动机排气过程示意图；
图中：1发动机缸体；2发动机进气口；3发动机点火器；4发动机排气口；5发动机转子；6发动机输出轴；7转子齿圈；8中心齿轮；9转子密封端；10转子密封条。
具体实施方式
由图1所示，一种四冲程转子发动机，包括发动机缸体1、发动机进气口2、发动机点火器3、发动机排气口4、发动机转子5、发动机输出轴6、转子齿圈7、中心齿轮8、转子密封端9、转子密封条10，发动机进气口2安置在发动机缸体1的左上方，发动机排气口4安置在发动机缸体1的右上方，发动机点火器3安置在发动机缸体1的顶部中间处，发动机转子5的中心处设有发动机输出轴6，转子齿圈7安装在发动机转子5上，中心齿轮8固定安装在发动机缸体1且与转子齿圈7内啮合，转子密封端9安装在发动机转子5的两侧，转子密封条10包围发动机转子5且固定于转子密封端9处。
由图2A至图2D所示，发动机转子5及转子密封条10将发动机缸体1的燃烧室分为两个独立空间，在发动机转子5转动过程中，这发动机缸体的两个独立空间的容积不停的变化，在发动机缸体1内部完成进气、压缩、作功及排气四个工作过程，发动机的每个工作过程均在发动机缸体1内部的不同独立空间中进行，明显区别于往复式活塞发动机，往复式活塞发动机的四个过程均在一个缸体的密闭腔室内工作。
发动机工作过程：由图2A、图2B、图2C、图2D中所示转子往复式发动机的工作原理如下：
由图2A所示的发动机的进气过程，发动机转子5由0度逆时针转动至120度处，发动机进气口2打开，新鲜的燃油与空气混合后通过发动机进气口2进入发动机燃烧室，发动机转子5由120度位置处逆时针转向至240度位置时，由于发动机燃烧室左侧密闭腔室的容积由小变大从而吸取更多新鲜混合油气进入发动机燃烧室内，发动机转子5从240度位置处逆时针转动至360度位置处时，发动机进气口2关闭，发动机转子5下方的发动机燃烧室的独立空间内充满了新鲜混合油气。
由图2B所示的发动机的压缩过程，发动机转子5由0度位置处逆时针转入720度时，发动机转子5将发动机缸体1燃烧室下方的新鲜混合油气挤入发动机缸体1燃烧室的上方。
由图2C所示的发动机的作功过程，发动机转子5将新鲜混合油气挤入发动机燃烧室上方时，发动机点火器3点火引燃新鲜的混合油气，发动机燃烧室内的混合油气点燃后推动发动机转子5逆时针由0度转动至360度时，发动机转子5将燃烧后的混合油气推入发动机缸体1燃烧室的下方。
由图2D所示的发动机的排气过程，发动机转子由0度位置处转动至120度时，发动机排气口4打开，发动机转子5将发动机燃烧室下方燃烧后的混合油气缓慢挤出发动机燃烧室，发动机转子5由240度位置处转动至360度位置处时，发动机排气口4关闭，至此发动机一个工作循环完成。
相比于现有的转子发动机，本发明将发动机转子齿圈与中心齿轮的齿数比由3:2改为2:1，在转子往复式发动机四个工作过程中发动机输出轴每转动四圈时发动机转子自转两圈，发动机点火做功两次，即发动机转子每旋转一圈(360度)时发动机做功一次，因此本发明的转子发动机工作行程时间增长，从而发动机转子运转时形成较小的扭转波动，使得发动机运转更加平稳流畅，提高了发动机的气缸压缩比，也提高了发动机的传动效率；同时本发明改变了发动机转子与发动机缸体的形状，使得发动机转子的运动轨迹与发动机缸体的内壁形状相匹配，同时发动机转子直接安装在发动机输出轴上能够有效减少了发动机运转时的噪音。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种四冲程转子发动机，其特征在于：包括发动机缸体、发动机进气口、发动机点火器、发动机排气口、发动机转子、发动机输出轴、转子齿圈、中心齿轮、转子密封端、转子密封条；
所述发动机转子其中心处安装有发动机输出轴，转子齿圈安装在发动机转子上，所述中心齿轮固定在发动机缸体上不转动，转子齿圈与发动机缸体内的中心齿轮内啮合，转子齿圈与中心齿轮的齿数比为2:1，发动机转子围绕发动机输出轴中心公转时，所述转子齿圈与以发动机输出轴为中心的所述中心齿轮啮合形成自转；
所述发动机缸体，发动机缸体内壁为转子以具有双椭圆相交所形成的图形旋转而成的，所述发动机转子顶端的运动轨迹与发动机缸体的内壁形状相匹配；
所述发动机进气口、发动机点火器及发动机排气口安装在发动机缸体上方，所述发动机密封端分别设置在所述发动机转子的两侧顶端处，发动机转子外周缘面上位于两转子密封端之间分别有两个与发动机缸体内壁贴合滑动且密闭配合的转子密封条，发动机转子及发动机转子上的转子密封条与发动机缸体形成两个独立空间。
2.根据权利要求1所述的一种四冲程转子发动机，其特征在于：发动机进气口与发动机排气口安置在缸体上方的点火器两侧并且呈逆时针方向排列，发动机转子相对于发动机缸体逆时针转动。
3.根据权利要求1所述的一种四冲程转子发动机，其特征在于：转子密封条上制有润滑油道。
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