CN110131036B - 一种转子发动机的润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转子发动机的润滑系统，包括润滑系统和喷油孔，转子每一顶端两侧上设有若干喷油孔，所述润滑系统与若干喷油孔连通，用于直接通过转子向缸体内供润滑油。所述转子内均布若干转子空腔，任一所述转子空腔与润滑系统连通，任一所述转子空腔内设有活塞，偏心轴上设有传动执行装置，用于使若干活塞往复运动；任一所述转子空腔与喷油孔连通。本发明的润滑油由转子顶端的油道喷向缸壁上转子顶端即将扫过的区域，而不是由缸壁喷向燃烧室内，这更有利于在缸壁上形成均匀的油膜，从而使得润滑效果更为出色。

Description

一种转子发动机的润滑系统

技术领域

本发明涉及转子发动机润滑技术领域，特别涉及一种转子发动机的润滑系统。

背景技术

发动机工作时，各零件之间以很高的速度作相对运动，金属表面之间的摩擦不仅增大发动机内部的功率消耗，使零部件工作表面迅速磨损；摩擦所产生的热量还可能使某些工作零件表面熔化，导致发动机无法正常运转。润滑系统的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦。从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。

转子发动机作为一种结构特殊的内燃机，具有重量轻、体积小、动力性能高以及噪声小等优点，然而，转子发动机缸壁与转子顶端径向密封片之间的密封与润滑问题始终困扰其进一步发展，在高转速高燃烧温度的运行条件下，由于发动机润滑不到位，燃烧室一侧的汽缸壁与转子顶端摩擦剧烈，极易出现磨损，在缸壁上形成著名的“转子抓痕”，这会导致整个发动机的耐久性得不到保证，降低发动机使用寿命。

目前，转子发动机普遍采用的缸内润滑方式是在缸壁上安装机油喷嘴，定时定位置地向燃烧室内喷射少许机油，以达到润滑缸壁的目的。这种润滑方式主要有两方面缺陷：一方面，机油喷嘴的位置固定，因此润滑油分布的位置相对固定，容易在缸壁上形成无法润滑的区域，从而造成磨损，这对气体燃料转子发动机尤为不利；另一方面，机油被喷向燃烧室内，而不是喷向缸壁与转子顶端，这容易使其参与燃烧而不是附着在缸壁上形成油膜，从而使得这种方式下的润滑效果无法得到保证。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种转子发动机的润滑系统，润滑油由转子顶端的油道喷向缸壁上转子顶端即将扫过的区域，而不是由缸壁喷向燃烧室内，这更有利于在缸壁上形成均匀的油膜，从而使得润滑效果更为明显。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种转子发动机的润滑系统，包括润滑系统和喷油孔，转子每一顶端两侧上设有若干喷油孔，所述润滑系统与若干喷油孔连通，用于直接通过转子向发动机汽缸壁提供润滑油。

进一步，所述转子内位于顶端处均布若干转子空腔，任一所述转子空腔与润滑系统连通，任一所述转子空腔内设有活塞，偏心轴上设有传动执行装置，用于使若干活塞往复运动；任一所述转子空腔与喷油孔连通。

进一步，所述传动执行装置为多爪执行装置，所述多爪执行装置包括若干伸缩电动爪，每个所述伸缩电动爪均布安装在偏心轴上，任一所述伸缩电动爪与活塞一一对应，若干伸缩电动爪可同步或异步动作，使若干活塞同步或异步往复运动。

进一步，所述传动执行装置为多点凸轮，所述偏心轴上设有与转子旋转同轴的多点凸轮，所述多点凸轮轮廓与若干活塞的拉伸杆接触，通过多点凸轮旋转，使若干活塞同步或异步往复运动。

进一步，所述转子为分体转子。

进一步，所述转子空腔内安装储油腔，所述活塞安装在所述储油腔内往复运动，所述储油腔侧壁设有与润滑系统连通的第三通孔，所述储油腔底部设有与喷油孔连通的第四通孔。

进一步，所述储油腔与转子空腔径向固定，用于防止径向转动。

进一步，任一所述喷油孔内设有第二单向阀，用于防止燃烧室压力泄露。

进一步，所述润滑系统包括润滑油泵和第一单向阀，发动机端盖设有若干第一通孔，任一所述第一通孔与至少一个所述喷油孔连通，所述润滑油泵通过第一单向阀与第一通孔连通。

进一步，还包括控制系统ECU和传感元件，所述传感元件用于检测至少一个参数，所述控制系统ECU通过读取分析传感元件的数据，控制所述润滑系统和传动执行装置。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的转子发动机的润滑系统，润滑油油道随转子转动，润滑油供给时刻由ECU控制，因此能够精确地将润滑油喷射到任何需要润滑的位置，润滑范围可以覆盖整个汽缸壁而不仅限于某块区域，这是传统的转子发动机润滑系统无法做到的。

2.本发明所述的转子发动机的润滑系统，每个储油腔分别通过单向阀与油道向转子顶端两侧供油，当一个燃烧室正好处于燃烧冲程时，由于相邻两燃烧室的压力差，润滑油将自动流入低压冷态燃烧室，为下一个转子顶端作润滑，从而有效避免了机油直接参与燃烧。

3.本发明所述的转子发动机的润滑系统，润滑油由转子顶端的油道喷向缸壁上转子顶端即将扫过的区域，而不是由缸壁喷向燃烧室内，这更有利于在缸壁上形成均匀的油膜，从而使得润滑效果更为明显。

4.本发明所述的转子发动机的润滑系统，润滑油由前端盖内的油道预注入转子空腔内的储油腔内，在转子发动机工作过程中，油道处可为转子侧壁与端盖之间提供所需机油，从而解决了横向润滑的问题。

附图说明

图1为本发明所述的转子发动机的润滑系统的装配爆炸图。

图2为本发明所述的转子的装配爆炸图。

图3为本发明所述转子顶端油道的剖面图。

图中：

1-润滑油箱；2-润滑油泵；3-润滑油管；4-第一单向阀；5-发动机端盖；6-第一通孔；7-转子螺纹孔；8-转子内输油道；9-喷油孔；10-转子；11-缸体；12-第三通孔；13-第四通孔；14-键；15-偏心轴；16-伸缩电动爪；17-转子前部；18-键槽；19-转子空腔；20-第二通孔；21-环形槽；22-转子后部；23-储油腔；24-紧固螺钉；25-第二单向阀；26-外支撑弧块；27-拉伸杆；28-活塞。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，转子发动机包括发动机端盖5、转子10、偏心轴15和缸体11，所述转子10位于缸体11内部，前、后两个发动机端盖5分别安装在缸体11两端面，所述偏心轴15上安装转子10；所述转子10端面与发动机端盖5之间设有密封条，上述为现有技术中转子发动机的基本结构。本发明所述的转子发动机的润滑系统，包括润滑系统和喷油孔9，转子10每一顶端两侧设有若干喷油孔9，所述润滑系统与若干喷油孔9连通，用于直接通过转子10向缸体11内供润滑油。所述转子10内均布若干转子空腔19，任一所述转子空腔19与润滑系统连通，任一所述转子空腔19内设有活塞28，偏心轴15上设有传动执行装置，用于使若干活塞28往复运动；任一所述转子空腔19与喷油孔9连通。润滑油由转子顶端的油道喷向缸壁上转子顶端即将扫过的区域，而不是由缸壁喷向燃烧室内，这更有利于在缸壁上形成均匀的油膜，从而使得润滑效果更为明显。

实施例1，所述传动执行装置为多爪执行装置，所述多爪执行装置包括若干伸缩电动爪16，每个所述伸缩电动爪16均布安装在偏心轴15上，任一所述伸缩电动爪16与活塞28一一对应，若干伸缩电动爪16可同步或异步动作，使若干活塞28同步或异步往复运动。

实施例2，所述传动执行装置为多点凸轮，所述偏心轴15上设有与转子10旋转同轴的多点凸轮，所述多点凸轮轮廓与若干活塞20的拉伸杆27接触，通过多点凸轮旋转，使若干活塞28同步或异步往复运动。

为了制造方便，如图2和图3所示，本发明所述的转子10为分体转子，下面根据图1和图2具体描述实施例1的结构：所述转子10根据垂直于偏心轴15的平面对称分为转子前部17和转子后部22，所述转子前部17上设有转子螺纹孔7，转子后部22通过紧固螺钉24与所述转子前部17的转子螺纹孔7连接。所述转子10内均布3个转子空腔19，所述转子10中心设有环形槽21，所述环形槽21与转子空腔19通过第二通孔20连通；所述多爪执行装置位于环形槽21内，所述多爪执行装置包括3个伸缩电动爪16，每个所述伸缩电动爪16均布安装在偏心轴15上，任一所述伸缩电动爪16与转子空腔19一一对应，所述转子空腔19内设有活塞28，活塞28的拉伸杆27穿过第二通孔20，拉伸杆27与外支撑弧块26连接，所述外支撑弧块26与伸缩电动爪16一一对应，通过伸缩电动爪16径向移动使活塞28在转子空腔19内部往复运动。所述润滑系统包括润滑油箱1、润滑油泵2、润滑油管3和第一单向阀4，所述发动机端盖5上设有三个第一通孔6，各通孔以发动机主轴线为中心间隔120°均匀分布；所述润滑油泵2通过润滑油管3依次与第一单向阀4和第一通孔6连通。润滑油箱1用于给润滑油泵2供油。任一所述转子空腔19上设有转子内输油道8，所述转子内输油道8与第一通孔6连通；所述转子空腔19与喷油孔9连通，任一所述喷油孔9内设有第二单向阀25，用于防止燃烧室压力泄露。

由于转子10为分体转子，所述转子空腔19、第二通孔20和环形槽21对称分布在转子前部17和转子后部22内，虽然可以通过密封圈密封，但是密封效果太差，此外，由于转子空腔19安装活塞28，对精度要求比较高。因此，如图2所示，所述转子空腔19内安装储油腔23，所述活塞28安装在所述储油腔23内往复运动，所述储油腔23侧壁设有与转子内输油道8连通的第三通孔12，所述储油腔23底部设有与喷油孔9连通的第四通孔13。转子空腔19内设有键槽18，所述储油腔23与转子空腔19通过键14，用于防止径向转动。储油腔23为整圆柱体，放置在两个半圆柱的转子空腔19内，这样密封和装配精度都解决了。

还包括控制系统ECU和传感元件，所述传感元件用于检测至少一个参数，如缸体11内的温度或者缸体11压力或者其他参数，所述控制系统ECU通过读取分析传感元件的数据，控制所述润滑系统和传动执行装置，使活塞28压缩储油腔23内的润滑油进行供油。

其工作原理如下：

首先介绍从润滑油箱1向储油腔23内供油的方式，在停机状态下，控制系统ECU通过角度传感器将转子10调整至供油位置，即第一通孔6与转子内输油道8相对准，润滑油泵2随即开始向内泵油，润滑油经润滑油管3、转子内输油道8以及第三通孔30进入储油室23，与此同时，伸缩电动爪16向轴心方向缩进，配合润滑油泵2将润滑油注入储油腔23内，完成润滑油的补充。

当发动机开始工作时，润滑油泵2停止泵油，系统开始根据发动机不同运行工况下的需求向汽缸壁提供润滑油，具体方式为：接收到ECU传达的指令后，偏心轴15上的伸缩电动爪16向外拉伸，推动活塞28将储油腔23内的润滑油经喷油孔9以及第二单向阀25喷向发动机汽缸壁，最终起到润滑的效果。此外，在发动机工作过程中，润滑油泵2仍可根据需要向润滑油管3内补充少许润滑油，残留在管内的润滑油经第一通孔6流向转子侧壁，起到润滑发动机端盖5与转子10端面的效果。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种转子发动机的润滑系统，其特征在于，包括润滑系统和喷油孔(9)，转子(10)每一顶端两侧设有若干喷油孔(9)，所述润滑系统与若干喷油孔(9)连通，用于直接通过转子(10)向缸体(11)内供润滑油；所述转子(10)内均布若干转子空腔(19)，任一所述转子空腔(19)与润滑系统连通，任一所述转子空腔(19)内设有活塞(28)，偏心轴(15)上设有传动执行装置，用于使若干活塞(28)往复运动；任一所述转子空腔(19)与喷油孔(9)连通。

2.根据权利要求1所述的转子发动机的润滑系统，其特征在于，所述传动执行装置为多爪执行装置，所述多爪执行装置包括若干伸缩电动爪(16)，每个所述伸缩电动爪(16)均布安装在偏心轴(15)上，任一所述伸缩电动爪(16)与活塞(28)一一对应，若干伸缩电动爪(16)可同步或异步动作，使若干活塞(28)同步或异步往复运动。

3.根据权利要求1所述的转子发动机的润滑系统，其特征在于，所述传动执行装置为多点凸轮，所述偏心轴(15)上设有与转子(10)旋转同轴的多点凸轮，所述多点凸轮轮廓与若干活塞(20)的拉伸杆(27)接触，通过多点凸轮旋转，使若干活塞(28)同步或异步往复运动。

4.根据权利要求2-3任一项所述的转子发动机的润滑系统，其特征在于，所述转子(10)为分体转子。

5.根据权利要求4所述的转子发动机的润滑系统，其特征在于，所述转子空腔(19)内安装储油腔(23)，所述活塞(28)安装在所述储油腔(23)内往复运动，所述储油腔(23)侧壁设有与润滑系统连通的第三通孔(12)，所述储油腔(23)底部设有与喷油孔(9)连通的第四通孔(13)。

6.根据权利要求5所述的转子发动机的润滑系统，其特征在于，所述储油腔(23)与转子空腔(19)径向固定，用于防止径向转动。

7.根据权利要求1所述的转子发动机的润滑系统，其特征在于，任一所述喷油孔(9)内设有第二单向阀(25)，用于防止燃烧室压力泄露。

8.根据权利要求1所述的转子发动机的润滑系统，其特征在于，所述润滑系统包括润滑油泵(2)和第一单向阀(4)，发动机端盖(5)设有若干第一通孔(6)，任一所述第一通孔(6)与至少一个所述喷油孔(9)连通，所述润滑油泵(2)通过第一单向阀(4)与第一通孔(6)连通。

9.根据权利要求2所述的转子发动机的润滑系统，其特征在于，还包括控制系统ECU和传感元件，所述传感元件用于检测至少一个参数，所述控制系统ECU通过读取分析传感元件的数据，控制所述润滑系统和传动执行装置。

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