CN110500178A - 一种转子旋片发动机 - Google Patents

Abstract

一种转子旋片发动机，属于发动机技术领域。其特征在于：做功机构与压缩机构相连，并与压缩机构同步运动，压缩机构的腔室与做功机构的腔室相连通，并将压缩后的混合气送入到做功机构的腔室内；所述做功机构包括做功缸（9）以及设置在做功缸（9）内的做功缸转子（10）和做功缸旋片（11），做功缸转子（10）一侧与做功缸（9）滑动且密封连接，另一侧与做功缸（9）间隔设置，做功缸旋片（11）一侧滑动安装在做功缸转子（10）上并与其同步转动，另一侧与做功缸（9）滑动且密封连接，做功缸连通口（16）与压缩机构的腔室相连通，做功缸转子（10）与压缩机构相连。本转子旋片发动机的做功缸结构简单，生产加工方便。

Description

一种转子旋片发动机

技术领域

一种转子旋片发动机，属于发动机技术领域。

背景技术

发动机（Engine）是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机（往复活塞式发动机）、外燃机（斯特林发动机、蒸汽机等）、喷气发动机、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。现有的内燃机通常为往复式内燃机即往复活塞式发动机，内燃机的种类十分繁多，常见的汽油机、柴油机是典型的内燃机。

现有的往复式发动机零部件多，结构复杂，活塞高速做往复运动产生能量损失，由于存在1:10左右的容积比，造成扫气不净，有10%左右的废气混入燃烧混合气，降低了燃烧混合气浓度，从而降低燃烧效率。

转子发动机是一种先进的发动机，相对于往复式发动机具有很多优点，转子发动机不需要活塞、连杆、曲轴及配气机构等，使得转子发动机组成所需要的零部件数量大幅度减少，因为体积小、重量轻，并且转子发动机没有活塞的往复运动，也没有气门结构，使得转子发动机运行平稳、噪音低、转速高、可靠性好。

内燃机通常包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，现有的转子发动机的四个冲程都在一个缸体内完成，这就导致现有的转子发动机的缸体结构复杂，制作难度大，进而导致生产成本大大提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种将压缩冲程和做功冲程分隔开，通过独立的两个机构实现，做功缸结构简单，方便生产的转子旋片发动机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该转子旋片发动机，其特征在于：包括压缩机构以及做功机构，做功机构与压缩机构相连，并与压缩机构同步运动，压缩机构的腔室与做功机构的腔室相连通，并将压缩后的混合气送入到做功机构的腔室内；

所述做功机构包括做功缸以及设置在做功缸内的做功缸转子和做功缸旋片，做功缸转子与做功缸相对转动设置，做功缸转子一侧与做功缸滑动且密封连接，另一侧与做功缸间隔设置，做功缸旋片有设置在做功缸转子与做功缸之间的至少一个，做功缸旋片一侧滑动安装在做功缸转子上并与其同步转动，另一侧与做功缸滑动且密封连接，做功缸沿做功缸转子的转动方向依次设有做功缸连通口和排气口，做功缸连通口与压缩机构的腔室相连通，做功缸转子与压缩机构相连，做功缸靠近做功缸连通口的一侧安装有火花塞。

优选的，所述的做功缸旋片间隔均布有三个，排气口有沿做功缸转子的转动方向间隔设置的两个。

优选的，所述的做功缸转子上设置有径向的安装槽，做功缸旋片的侧部滑动伸入安装槽内，安装槽内设置有推动对应的做功缸旋片压紧做功缸内壁的做功缸旋片弹簧。

优选的，所述的压缩机构包括压缩缸以及设置在压缩缸内的压缩缸转子和压缩缸旋片，压缩缸转子与压缩缸相对转动设置，压缩缸转子一侧与压缩缸滑动且密封连接，另一侧与压缩缸间隔设置，压缩缸旋片有设置在压缩缸转子与压缩缸之间的至少一个，压缩缸旋片一侧滑动安装在压缩缸转子上并与其同步转动，另一侧与压缩缸滑动且密封连接，压缩缸上沿压缩缸转子的转动方向依次设置有进气口和压缩缸连通口，压缩缸连通口与做功缸连通口相连通，压缩缸转子与做功缸转子相连。

优选的，所述的压缩缸旋片间隔均布有三个，进气口有沿压缩缸转子的转动方向间隔设置的两个。

优选的，所述的压缩缸转子上设置有径向的安装槽，压缩缸旋片的侧部滑动伸入安装槽内，安装槽内设置有推动对应的压缩缸旋片压紧压缩缸内壁的压缩缸旋片弹簧。

优选的，所述的压缩缸内壁上设置有压缩缸补偿机构，压缩缸补偿机构与压缩缸转子滑动且密封连接。

优选的，所述的压缩缸补偿机构包括补偿块以及补偿弹簧，补偿块沿压缩缸的径向设置，补偿块一侧滑动安装在压缩缸内壁上，另一侧与压缩缸转子滑动且密封连接，补偿弹簧与补偿块相连，并推动其压紧压缩缸转子。

优选的，所述的压缩缸内壁上设置有径向的补偿槽，补偿块的侧部滑动安装在补偿槽内，补偿弹簧也设置在补偿槽内，补偿弹簧处于压缩状态。

优选的，所述的做功缸内壁上设置有做功缸补偿机构，做功缸补偿机构与做功缸转子滑动且密封连接。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、本转子旋片发动机的混合气的进气压缩在压缩机构内完成，混合气的做功和排气在做功机构内完成，且做功机构通过做功缸和做功缸转子实现做功，仅仅在做功缸内完成了做功冲程和排气冲程两个冲程，使做功缸结构简单，生产加工方便，进而降低了发动机的生产成本，而且做功过程不存在活塞的往复运动，能量利用率高，且振动小。

2、做功缸旋片间隔设置有三个，排气口间隔设置有两个，从而能够保证做功缸排气顺畅，避免燃烧后的气体无法排出，影响做功缸转子的转动。

3、做功缸旋片安装在做功缸转子上的安装槽内，既方便了做功缸旋片的安装，又能够保证在工作过程中做功缸旋片与做功缸内壁密封可靠。

4、压缩缸与压缩缸转子相配合，实现了进气和压缩冲程，压缩缸仅仅完成两个冲程的工作，使压缩缸结构简单，方便了压缩缸的制作，进而降低了压缩缸的生产成本。

5、压缩缸旋片间隔设置有三个，进气口间隔设置有两个，从而能够更好地完成空气与燃料的进入，保证燃料和空气能够顺畅的进入到压缩缸内。

6、压缩缸旋片安装在压缩缸转子上的安装槽内，既方便了压缩缸旋片的安装，又能够保证在工作过程中压缩缸旋片与压缩缸内壁密封可靠。

7、压缩缸补偿机构能够实现补偿，避免压缩缸与压缩缸转子之间由于摩擦而影响密封效果，保证了压缩效率。

8、补偿弹簧推动补偿块压紧压缩缸转子，能够保证压缩缸转子一侧始终与压缩缸密封连接，密封效果好，使压缩缸工作稳定，使用寿命长。

9、补偿块侧部滑动安装在补偿槽内，方便了补偿块和补偿弹簧的安装，也避免了补偿弹簧影响压缩缸转子的工作。

10、做功缸补偿机构能够实现补偿，避免做功缸与做功缸转子之间由于摩擦而影响密封效果，保证了做功效率。

附图说明

图1为转子旋片发动机的主视剖视示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图中：1、压缩缸 2、压缩缸转子 3、压缩缸旋片 4、压缩缸旋片弹簧 5、第一进气口 6、第二进气口 7、压缩缸连通口 8、连通管 9、做功缸 10、做功缸转子 11、做功缸旋片 12、做功缸旋片弹簧 13、火花塞 14、第二排气口 15、第一排气口 16、做功缸连通口 17、补偿块 18、补偿弹簧。

具体实施方式

图1~2是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~2对本发明做进一步说明。

一种转子旋片发动机，包括压缩机构以及做功机构，做功机构与压缩机构相连，并与压缩机构同步运动，压缩机构的腔室与做功机构的腔室相连通，并将压缩后的混合气送入到做功机构的腔室内；做功机构包括做功缸9以及设置在做功缸9内的做功缸转子10和做功缸旋片11，做功缸转子10与做功缸9相对转动设置，做功缸转子10一侧与做功缸9滑动且密封连接，另一侧与做功缸9间隔设置，做功缸旋片11有设置在做功缸转子10与做功缸9之间的至少一个，做功缸旋片11一侧滑动安装在做功缸转子10上并与其同步转动，另一侧与做功缸9滑动且密封连接，做功缸9沿做功缸转子10的转动方向依次设有做功缸连通口16和排气口，做功缸连通口16与压缩机构的腔室相连通，做功缸转子10与压缩机构相连，做功缸9靠近做功缸连通口16的一侧安装有火花塞13。本转子旋片发动机的混合气的进气压缩在压缩机构内完成，混合气的做功和排气在做功机构内完成，且做功机构通过做功缸9和做功缸转子10实现做功，仅仅在做功缸9内完成了做功冲程和排气冲程两个冲程，使做功缸9结构简单，生产加工方便，进而降低了发动机的生产成本，而且做功过程不存在活塞的往复运动，能量利用率高，且振动小。

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本发明的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

具体的：如图1~2所示：做功缸9为两端敞口的圆筒状，做功缸9的两端通过缸盖封闭，做功缸转子10为圆柱状，做功缸转子10的轴线设置在做功缸9的轴线的上侧，做功缸转子10的上侧与做功缸9的内腔上侧滑动且密封连接，做功缸转子10的下部与做功缸9的内壁间隔设置。做功缸旋片11设置有至少一个，在本实施例中，做功缸旋片11间隔均布有三个，做功缸旋片11沿做功缸转子10的径向设置，做功缸旋片11的一侧滑动安装在做功缸转子10上，做功缸旋片11与做功缸转子10同步转动，从而将做功缸9内腔分隔成多个腔室。

做功缸转子10的侧部设置有径向的安装槽，安装槽与做功缸旋片11一一对应，做功缸旋片11的一侧滑动伸入做功缸转子10的安装槽内，做功缸转子10的安装槽内还设置有做功缸旋片弹簧12，做功缸旋片弹簧12处于压缩状态，做功缸旋片弹簧12推动对应的做功缸旋片11压紧做功缸9内壁，从而能够在在做功缸旋片11绕做功缸转子10的轴线的转动过程中调整伸出做功缸转子10的长度。

做功缸9的内壁上侧设置有做功缸补偿机构，做功缸补偿机构与做功缸转子10的上侧密封连接，避免使用中由于做功缸9和做功缸转子10的磨损而出现密封不严的问题。

做功缸9的左侧上部设置有做功缸连通口16，做功缸连通口16设置在做功缸补偿机构的左侧。做功缸9的右侧设置有排气口，排气口有间隔设置的多个，在本实施例中，排气口有间隔设置的两个，分别为设置在做功缸9上侧的第一排气口15和设置在做功缸9下侧的第二排气口14，第一排气口15设置在做功缸9的右侧上部，并位于做功缸补偿机构右侧，第二排气口14设置在做功缸9的下部右侧，从而能够保证做功后的气体及时排出，避免对做功缸转子10的工作造成妨碍。

做功缸9的左侧中部设置有火花塞13，从而能过将压缩好的混合气点燃，进而通过做功缸旋片11推动做功缸转子10逆时针转动。

压缩机构包括压缩缸1以及设置在压缩缸1内的压缩缸转子2和压缩缸旋片3，压缩缸转子2与压缩缸1相对转动设置，压缩缸转子2一侧与压缩缸1滑动且密封连接，另一侧与压缩缸1间隔设置，压缩缸旋片3有设置在压缩缸转子2与压缩缸1之间的至少一个，压缩缸旋片3一侧滑动安装在压缩缸转子2上并与其同步转动，另一侧与压缩缸1滑动且密封连接，压缩缸1沿压缩缸转子2的转动方向依次设有压缩缸连通口7和进气口。

压缩缸1为两端敞口的圆筒状，压缩缸1的两端通过缸盖封闭，压缩缸转子2为圆柱状，压缩缸转子2的轴线设置在压缩缸1的轴线的上侧，压缩缸转子2的上侧与压缩缸1的内腔上侧滑动且密封连接，压缩缸转子2的下部与压缩缸1的内壁间隔设置。在本实施例中，压缩缸旋片3间隔均布有三个，压缩缸旋片3沿压缩缸转子2的径向设置，压缩缸旋片3的一侧滑动安装在压缩缸转子2上，压缩缸旋片3与压缩缸转子2同步转动，从而将压缩缸1内腔分隔成多个腔室。

压缩缸转子2的侧部设置有径向的安装槽，安装槽与压缩缸旋片3一一对应，压缩缸旋片3的一侧滑动伸入压缩缸转子2的安装槽内，压缩缸转子2的安装槽内还设置有压缩缸旋片弹簧4，压缩缸旋片弹簧4处于压缩状态，压缩缸旋片弹簧4推动对应的压缩缸旋片3压紧压缩缸1内壁，从而能够在压缩缸旋片3绕压缩缸转子2的轴线的转动过程中调整伸出压缩缸转子2的长度。

压缩缸1的内壁上侧设置有压缩缸补偿机构，压缩缸补偿机构与压缩缸转子2的上侧密封连接，避免使用中由于压缩缸1和压缩缸转子2的磨损而出现密封不严的问题。

压缩缸1的右侧上部设置有压缩缸连通口7，压缩缸连通口7设置在压缩缸补偿机构的右侧。压缩缸1的左侧侧设置有进气口，进气口有间隔设置的多个，在本实施例中，排气口有间隔设置的两个，分别为设置在压缩缸1上侧的第一进气口5和设置在压缩缸1下侧的第二进气口6，第一进气口5设置在压缩缸1的顶部左侧，并位于压缩缸补偿机构左侧，第二进气口6设置在压缩缸1的下部左侧侧，从而能够保证空气和燃料顺畅的进入到压缩缸1内，保证混合气压缩顺畅。

压缩缸连通口7通过连通管8与做功缸连通口16相连通。在本实施例中，压缩缸转子2也逆时针转动，压缩缸转子2通过齿轮传动机构与做功缸转子10相连，并随做功缸转子10同步转动，压缩缸转子2还可以通过传送带与做功缸转子10相连。压缩缸转子2还可以与做功缸转子10同轴连接，并保持同步转动。

如图2所示：做功缸补偿机构与压缩缸补偿机构的机构相同。压缩缸补偿机构包括补偿块17以及补偿弹簧18，补偿块17沿压缩缸1的径向设置，压缩缸1的内壁上侧设置有补偿槽，补偿块17的上侧滑动设置在补偿槽内，下侧与压缩缸转子2滑动且密封连接，补偿弹簧18也设置在补偿槽内，补偿弹簧18处于压缩状态，补偿弹簧18推动补偿块17压紧压缩缸转子2，从而避免由于压缩缸1与压缩缸转子2之间的磨损影响密封性能。

本转子旋片发动机的工作过程如下：压缩缸转子2随做功缸转子10同步转动，在转动过程中，由于压缩缸转子2逆时针转动，压缩缸1内的每个腔室在转过压缩缸补偿机构后，容积随着压缩缸转子2的转动先逐渐增大，然后逐渐减小，在压缩缸1的腔室容积逐渐增大时，此时压缩缸1内的腔室与第一进气口5或第二进气口6相连通，从而完成吸气冲程。当压缩缸1的腔室容积达到最大后，与第一进气口5和第二进气口6断开，此时随着压缩缸转子2的转动，压缩缸1的腔室的容积逐渐减小，从而完成对混合气的压缩，完成压缩冲程。

压缩后的气体经过连通管8进入到做功缸9的刚转过做功缸补偿机构的腔室内，当该腔室转动至火花塞13处时，火花塞13点火，压缩混合气爆炸，并通过做功缸旋片11推动做功缸转子10逆时针转动，完成做功冲程。当做功缸9的腔室转动至与第二排气口14和第一排气口15相连通时，随着做功缸转子10的转动，做功缸9的腔室的容积逐渐减小，并将燃烧后的气体经第一排气口15或第二排气口14排出，完成排气冲程。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种转子旋片发动机，其特征在于：包括压缩机构以及做功机构，做功机构与压缩机构相连，并与压缩机构同步运动，压缩机构的腔室与做功机构的腔室相连通，并将压缩后的混合气送入到做功机构的腔室内；

所述做功机构包括做功缸（9）以及设置在做功缸（9）内的做功缸转子（10）和做功缸旋片（11），做功缸转子（10）与做功缸（9）相对转动设置，做功缸转子（10）一侧与做功缸（9）滑动且密封连接，另一侧与做功缸（9）间隔设置，做功缸旋片（11）有设置在做功缸转子（10）与做功缸（9）之间的至少一个，做功缸旋片（11）一侧滑动安装在做功缸转子（10）上并与其同步转动，另一侧与做功缸（9）滑动且密封连接，做功缸（9）沿做功缸转子（10）的转动方向依次设有做功缸连通口（16）和排气口，做功缸连通口（16）与压缩机构的腔室相连通，做功缸转子（10）与压缩机构相连，做功缸（9）靠近做功缸连通口（16）的一侧安装有火花塞（13）。

2.根据权利要求1所述的转子旋片发动机，其特征在于：所述的做功缸旋片（11）间隔均布有三个，排气口有沿做功缸转子（10）的转动方向间隔设置的两个。

3.根据权利要求1所述的转子旋片发动机，其特征在于：所述的做功缸转子（10）上设置有径向的安装槽，做功缸旋片（11）的侧部滑动伸入安装槽内，安装槽内设置有推动对应的做功缸旋片（11）压紧做功缸（9）内壁的做功缸旋片弹簧（12）。

4.根据权利要求1所述的转子旋片发动机，其特征在于：所述的压缩机构包括压缩缸（1）以及设置在压缩缸（1）内的压缩缸转子（2）和压缩缸旋片（3），压缩缸转子（2）与压缩缸（1）相对转动设置，压缩缸转子（2）一侧与压缩缸（1）滑动且密封连接，另一侧与压缩缸（1）间隔设置，压缩缸旋片（3）有设置在压缩缸转子（2）与压缩缸（1）之间的至少一个，压缩缸旋片（3）一侧滑动安装在压缩缸转子（2）上并与其同步转动，另一侧与压缩缸（1）滑动且密封连接，压缩缸（1）上沿压缩缸转子（2）的转动方向依次设置有进气口和压缩缸连通口（7），压缩缸连通口（7）与做功缸连通口（16）相连通，压缩缸转子（2）与做功缸转子（10）相连。

5.根据权利要求4所述的转子旋片发动机，其特征在于：所述的压缩缸旋片（3）间隔均布有三个，进气口有沿压缩缸转子（2）的转动方向间隔设置的两个。

6.根据权利要求4所述的转子旋片发动机，其特征在于：所述的压缩缸转子（2）上设置有径向的安装槽，压缩缸旋片（3）的侧部滑动伸入安装槽内，安装槽内设置有推动对应的压缩缸旋片（3）压紧压缩缸（1）内壁的压缩缸旋片弹簧（4）。

7.根据权利要求4所述的转子旋片发动机，其特征在于：所述的压缩缸（1）内壁上设置有压缩缸补偿机构，压缩缸补偿机构与压缩缸转子（2）滑动且密封连接。

8.根据权利要求7所述的转子旋片发动机，其特征在于：所述的压缩缸补偿机构包括补偿块（17）以及补偿弹簧（18），补偿块（17）沿压缩缸（1）的径向设置，补偿块（17）一侧滑动安装在压缩缸（1）内壁上，另一侧与压缩缸转子（2）滑动且密封连接，补偿弹簧（18）与补偿块（17）相连，并推动其压紧压缩缸转子（2）。

9.根据权利要求8所述的转子旋片发动机，其特征在于：所述的压缩缸（1）内壁上设置有径向的补偿槽，补偿块（17）的侧部滑动安装在补偿槽内，补偿弹簧（18）也设置在补偿槽内，补偿弹簧（18）处于压缩状态。

10.根据权利要求1所述的转子旋片发动机，其特征在于：所述的做功缸（9）内壁上设置有做功缸补偿机构，做功缸补偿机构与做功缸转子（10）滑动且密封连接。