CN110925082B - 叶旋发动机 - Google Patents

Abstract

一种叶旋发动机，由转子与机壳、传动轴构件成。转子与机壳之间构件成的腔分为气缸和油缸，转子上安装有8个叶在机壳腔内做逐步合页转动并跟随转子公转，转子相邻2个凸台上被相邻的2个叶与机壳分割成气缸即燃烧室，同一凸台上被相邻的2个叶与机壳分割成油缸，运转时，相邻的2个叶和机壳构件成的气缸、油缸容积在变量，其它气缸、油缸容积同时在相应变量，彼此间容积发生变化从而实现4个冲程，对置的2个气缸、油缸冲程相同，各冲程同时进行，气缸为动力做功，油缸为润滑、冷却，膨胀力是通过转子直接递给传动轴旋转做功。

Description

叶旋发动机

技术领域

本发明涉及一种新型内燃发动机、泵及气动设备，是涉及一种功率重量比大，无震动，且节省燃油，应用于大中小设备的发动机。

背景技术

目前现有的发动机中，技术较成熟的发动机主要是车用的往复活塞式发动机及三角转子式发动机。

其中往复活塞式发动机经过了尽百年的改进，设计与制造已经达到了相当高的水平，不过还存在着很大的缺陷，比如使用任何方式排列汽缸，都使整机功率与重量比太小，复杂的进气阀门与排气阀门使发动机能量转化率降低，重量增加，体积与噪音增大，活塞的往复式运动所产生的惯性使整机极限转速降低，动力传动方式使整机扭力很小，当应用在重型设备上时，只能牺牲转速来提高扭力，做功过程中，曲轴的力臂变化使整机动力曲线呈余弦式，使整机能量转化率大幅度降低。

其中三角转子式发动机的极限转速较高，进气与排气不需要复杂的阀门机构，功率与重量比较往复式发动机出色，但其也存在着很大的不足，比如油耗过大，燃烧不充分，因为三角转子发动机使用的传动机构为内齿轮式，作用在转子侧面的膨胀压力被分为两个力，一个力推动输出轴旋转，而另一个力指向输出轴中心，从而导致整机的扭力极小，因为其汽缸狭长而使燃烧率过低从而导致转化率降低，再加上转子运转时产生的震动与使用特殊形状汽缸及密封问题都不同程度的增加了加工与生产的难度。

发明内容

为了克服现有发动机的各种缺陷，本发明提供了一种全新结构的叶旋发动机，该发动机体积很小，但输出的功率与扭力大，运转时不产生震动。该机运转过程中产生的摩擦力很小，压缩比高，且惯性传递，提升功率快，提升了发动机的输出功率。汽缸结构形状与点火方式使气体燃烧充分，适合使用多种燃料。整机换气无阀门机构，且其密封好；机油不会与燃烧直接接触，减少烧机油可能,能使运动各构件更耐用；三个温度控制系：AS、BS、CS，AS为外壳冷却系、BS为发动机中至冷却系、CS为转子中心冷却系，能达到各构件更精确的温度控制，保证各运动构件性能在可控范围内，提高发动机输出功率（如压缩比、燃料浓度比、速率比等）；BS、CS也是各构件的润滑系，使各构件的润滑和封密更好，该发动机的做功是由转子直接传递给传动轴，做功曲线不同于以往发动机，能量转化效率更高。整机结构紧凑，部件很少，容易生产制造。

本发明解决其技术问题，采用的全新的技术方案。发动机由三大部分组成，转子总成、机壳总成、传动轴总成。运转时转子总成在机壳总成内做无偏心转动并实现四个冲程的原理来构成发动机。当安装发动机时，只需将转子安装在壳体内部以传动轴为联动机构，并用螺栓将三个壳体固定即可。

构成转子的部件包括转子座、叶，转子座的圆柱体上设置平均4个圆周排列的特殊结构的凸面柱，凸面柱两侧为铰合结构，在凸面柱左右两侧铰链2个叶，构件成转子上的8个叶，转子座内腔为特殊的离心泵结构，轴孔内壁有进油孔、出油孔与传动轴相对应，构成机壳的部件包括左侧板、左轴套、中板、右侧板、右轴套、封密圈、螺栓，构成传动轴总成的部件包括传动轴的进油道、进油孔、出油道、出油孔，还有封密垫、弹簧、螺栓，传动轴的进油道、进油孔、出油道、出油孔与转子、左轴套、右轴套相对应，在发动机中转子的8个叶将机壳内腔分割成8个封密腔，其中4个为气缸即燃烧室，4个为油缸即润滑、冷却缸，燃烧室构件成发动机的四冲程做功，油缸与机壳中板油道构件成转子外冷却和转子与机壳各构件的润滑，即为发动机的中至冷却系（BS）、润滑系（BS1），转子的离心泵系与传动轴的进、出油道系与机壳两侧板的进、出油道系构件成油道回路系，冷却转子内部与传动轴，并润滑传动轴构件，即为中心冷却系（CS），机壳中的各构件水道构件成水道回路系冷却机壳，构件成发动机水冷却系（AS），在机壳腔内安装转子，传动轴通过两侧板的轴套、转子中心孔连接，转动轴与轴套滑动紧密配合，与转子以键固定，构件成发动机。

本发明显著的有益效果是。

1. 转子在机壳内做单方向无偏心转动，各运动构件动平衡和滚动设计，使各构件摩擦阻力减至更少、更耐用，使整机几乎无震动。减少能量损失，使功率转换更大。

2. 汽缸密封是由转子侧封和滚轴来密封，滚轴与中板内壁面是滚动摩擦，各封密构件有充份的油润滑，所以阻力极小，而且密封和耐用性极好，转子在燃烧室内的运动是无偏心转动，从而增加了能量转化效率。

3. 本发明设计在转子两侧面对置设置气门封代换气门阀门机构，在左、右侧板对置设置进气门与排气门，各进气系、排气系独立，排气、进气同步进行，排气、进气时间长且完全正时，从而增加换气效率。

4. 本发明叶在转子上合页转动并跟随转子公转运动，转子作圆周转动，惯性是直接传递，从而增大能量转化效率。

5. 在发动机内被安排了8 个缸，相邻缸为燃烧室气缸、润滑温控油缸，环绕转子依次排列，在燃烧时叶顺速张开使燃烧室内的燃气形成涡流，所以燃料的燃烧相当充分，减少污染。

6. 转子两侧面对置设置气门封代换气门阀门机构，无需设计复杂的阀门机构，使体积大幅度减少。气缸做功在转子外围直接推动转子圆周运动做功，相对现有的发动机同等燃料量，扭力更大，转速更快，功率更高，所以机械利用率高。当输出轴转动一周时，每个气缸膨胀2 次、压缩2次，每个油缸膨胀2 次、压缩2次，每对置的2 对缸做功相同，8个缸同时进行，单个叶旋发动机相当于8缸发动机，体积却比4 缸发动机还小很多，所以本发明功率重量比很大。

7. 叶的一端与转子座滚动紧密铰链，铰链中有回力弹簧、叶轴封、叶轴，叶的另一端有滚轴与叶滚动紧密接链、滚轴与中板内壁面滚动紧密接链，滚轴两端侧面与左侧板、右侧板滑动紧密接链，滚轴的是两个滚柱、弹簧、滚轴轴构件成，两个滚柱以键紧密接链，键距尽量小构件成；叶的两侧面各有一叶侧封、叶侧封弹簧构件成，叶封的面与左侧板、右侧板滑动紧密接链，叶侧封两端面与转子座滑动紧密接链、与滚轴滚动紧密接链，构件成叶旋发动机中各缸的封密；转子的最大受力、最大磨损是叶的滚轴，滚轴在中板内壁面上是滑轮式运动并有油缸直接供油润滑，叶的共杆原理作用在叶的力到滚轴时只有一半，结果滚轴的阻力、磨损也减少，作用在叶的力和滚轴与中板内壁面的力成正比，使转子、机壳构件成的缸封密更好，磨损更小，使发动机的功率损耗更小。

8. 因为本发明采用转子转动来传递动力，气缸做工时，有效动力是气体作用在转子座弧型凸侧面、叶的侧面上动力。使发动机的动力曲线是连续的抛物线式，不同于现有发动机的余弦式。使本发动机能量转化率较比现有发动机高很多。

9. 本发明是由转子、机壳、传动轴三部分构成，所以安装与维修极其容易。

10. 由于转子的特征性与机壳构件成的燃烧室，可使用多种燃料为动力输出。

11. 本发明可设计成双转子， 2个以上的多转子发动机；当使用多转子发动机时，需增加输出轴长度，增加相对应的转子、左侧板、中板、右侧板数量，增加连接构件数量，并将定子改为多段式并列排置，适应更大的动力设备。

12. 当汽缸做压缩冲程时，气体并不接触火花塞孔，当气体压缩结束时，压缩气体才到达火花塞孔位置，所以火花塞可持续打火，并可以用火花塞孔在燃烧室内的位置来精确控制点火提前角，从而降低了点火提前角控制难度。

13.当改变转子的半径或厚度时可改变整机的排量及压缩比，所以本发明调节排量容易，当增加材料强度时可将排量设计的更大来达到超大功率的目的。

14. 本发明中传动系、燃烧系、冷却系与润滑系各系独立也相互关联，比传统发动机节省了很多机构，同等排量输出的功率、动力比传统发动机高很多，由于气缸做功在转子外环绕转子圆周运动，力距大、动力连续不断，从而能使低速度有力、高速传动性能高，由于转子结构的特性，叶在气缸内压力与封密性成正比，和叶的自补自封密性减少漏气现象，从而达到节能环保目的。

15. 本发明是四冲程原理的发动机，可很容易的将发动机改为泵体或气动设备。

16. 本发明部件极少，生产与制造简单容易。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1 整机外观图。

图2 整机结构前剖视图。

图3 整机结构后剖视图。

图4 机壳总成结构前剖视图。

图5 机壳总成结构侧剖视图。

图6 整机组装结构示意图。

图7 整机结构总成结构透视图。

图8 转子总成结构正视图。

图9 转子总成侧封密结构组装示意图。

图10 转子的叶与转子座结构组装示意图。

图11 转子座与叶轴封结构组装放大示意图。

图12 转子总成剖面结构图。

图13 叶B总成结构图。

图14 叶B总成结构组装示意图。

图15 叶A总成结构图。

图16 叶A总成结构组装示意图。

图17 叶座B结构图 a.府视图结构 b.底视图结构。

图18 叶座A结构图 c.府视图结构 d.底视图结构。

图19 叶座左视结构图。

图20 叶轴封总成结构图 a.叶轴封总成组合结构 b.叶轴封结构组装示意图 c1.叶轴封A封密垫结构上视图 c2.叶轴封A封密垫结构底视图 c3.叶轴封A回力弹簧结构图c.叶轴封A总成图 d1.叶轴封B封密垫结构上视图 d2.叶轴封B封密垫结构底视图 d3.叶轴封B回力弹簧结构图 d.叶轴封B总成图 e1.叶轴封E封密垫结构上视图 e2.叶轴封E封密垫结构底视图 e3.叶轴封E回力弹簧结构图 e.叶轴封E总成图 f1.叶轴封F封密垫结构上视图 f2.叶轴封F封密垫结构底视图 f3.叶轴封F回力弹簧结构图 f.叶轴封F总成图。

图21 滚轴总成结构图 a.滚轴总成结构 b.滚轴总成结构组装图 c.滚柱结构剖视图 d.滚柱结构剖视图 e.滚轴总成内部结构剖视图。

图22 转子座总成结构前视图。

图23 转子座总成结构后视图。

图24 转子座总成结构组装示意图。

图25 外转子座结构剖视图。

图26 内转子座结构剖视图。

图27 转子座总成结构剖视图。

图28 传动轴结构图 a.传动轴结构图 b.传动轴进油内部结构前剖视图 c.传动轴排油内部结构上剖视图 d.传动轴内部结构局部剖视图。

图29 左侧板结构前视图。

图30 左侧板结构后视图。

图31 左侧板内部结构剖视图。

图32 右侧板结构前视图。

图33 右侧板结构后视图。

图34 右侧板内部结构剖视图。

图35 中板结构图。

图36 a.左轴套结构正剖视图 b.左轴套结构前剖视图 c.左轴套结构图。

图37 d.右轴套结构正剖视图 e.右轴套结构前剖视图 f.右轴套结构图。

图38 气门封结构图。

图39 中心冷却系结构原理图(CS) a.发动机中心冷却系结构透视图 b.转子内部油路导向结构示意图 c.进油道导向和结构示意图 d.出油道导向结构示意图。

图40 发动机四冲程做功原理图 a.进气过程 b.进气冲程 c.压缩过程 d.压缩冲程 e.加热过程 f.做功冲程 g.排气过程 h.排气冲程。

图41 中至冷却系统(BS)和润滑系统(BS1) 原理图 a1-b1进油冲程 b1-c1润滑冷却 c1-d1润滑吸收热量 d1-e1保持润滑吸收热量 e1-f1排油降温。

图中

1.左侧板 1a.左侧板螺孔 1b.左轴套螺孔 1D.左侧板内壁面 1E.左侧板凹槽1K.左侧板轴套孔 2.中板 2a.中板螺孔 2D.中板内壁面 3.右侧板 3a.右侧板螺孔 3b.右轴套螺孔 3D.右侧板内壁面 3E.右侧板凹槽 3K.右侧板轴套孔 4.转子总成 4K.转子轴孔5.传动轴 6.左轴套 6K.左轴套孔 6a.左轴套螺栓孔 7.右轴套 7K.右轴套孔 7a.右轴套螺栓孔 8.侧板-封密圈 9.定位轴 9a.定位轴孔 10.左轴套-螺丝 11.右轴套-螺丝 11a.定位销 12. 发动机-螺丝 13.左轴套-油封 14.传动轴油封垫 15.油封垫-弹簧 16.传动轴-螺丝 17.气门封 17a.气门封 18.叶侧封 19.半环封 20.封密环 21.转子-封密圈 22.转子-弹簧圈 23.气门弹簧 24.半环封弹簧 25.叶侧封弹簧 26.滚轴 27.叶B 28.叶A 29.叶轴封 30.叶座B 31.叶座A 32.叶轴 33.弹簧固定孔 34.叶轴封垫 35.回力弹簧 36.叶轴封a 37.叶轴封b 38.滚柱 38E.键槽 39.滚轴-轴 40.滚轴弹簧 41.转子座总成 41D.转子内腔壁 42.转子进油孔 43.转子出油孔 44.转子座内腔结构 45.外转子座 45a.外转子座螺柱孔 45B.铰链轴孔 45E.转子环状凹槽 45Q.弹簧固定孔 46.内转子座 46a.内转子座螺柱孔 46E.转子圆凹槽 47.隔板 48.离心叶片 49.转子螺丝 50.进油孔 51.出油孔52.出油孔 53.进油孔 54.进油道 55.出油道 56.冷却水道 57.点火孔 58.火花塞 59.排气门 60.进气门 61.出油道 62.燃油喷孔 63.进气道 64.排气道 65.排油孔 66.进油道67.水冷却进出口 68.中冷喷油孔 69.中冷排油孔 70.进油孔 71.油缸 72.气缸 73.右轴套进油孔 74.右轴套凹槽（油槽）75.左轴套出油孔 76.左轴套凹槽(油槽) 77.机壳总成AS.机壳冷却系 BS.中至冷却系 BS1.润滑系 CS.中心冷却系 T.机壳内腔。

具体实施方式

1.叶旋发动机的各种部件。

如图1、2、3、4、5、6、7所示，本发动机由转子总成（4）、机壳总成（79）、传动轴总成（5）三部分组成。并构件成如图40所示发动机的燃烧系、图39的中心冷却系（CS）、图41的中至冷却系（BS）、图4的机壳水冷却系（AS）、图41的转子各构件的润滑系(BS1)和图39的传动轴润滑系，图1为发动机整机、图2、3为发动机剖视图、图6为发动机结构组装图、图7为发动机结构透视图。

如图8、9、10、11、12所示，转子总成（4）的部件包括叶A（28）、叶B（27）、转子座（41），叶（27）（28）与转子座（41）是通过叶轴（32）铰链连接，铰合的封密由叶轴封（29）构成，叶轴封（29）内的回力弹簧（35）两端线固定在相应的铰合固定孔（33）（41Q）内，构件成叶A（28）、叶B（27）回力铰合，如图7、8所示，转子总成（4）上对置安装相应的8个叶。

如图13、14、15、16所示，构成叶的部件包括叶座（30）（31）、滚轴(26)、叶侧封（18）、叶侧封弹簧（25）、叶轴（32）、叶封（29）。图13为叶B（27）总成结构，图15为叶A（28）总成结构。

如图17、18、19所示，叶座的结构包括有叶座A（31）、叶座B（30）的两种形状，叶座开口圆孔上有多道油槽（30E）使滚轴封（26）封密润滑更好，叶座两侧面有侧封凹槽（30Q），叶座铰合位内有弹簧固定孔（33）与转子座（41）相应的弹簧固定孔（41Q）固定回力弹簧（35），至使叶在转子上有一定的张开力量，使滚轴（26）紧贴中板内壁面（2D），能使转子与机壳构成的各缸体封密性更好。

如图20所示，叶封（29） 总成部件包括叶封垫（34）、回力弹簧（35），2个叶封垫（34）与回力弹簧（35）构件成叶封（29），其作用是转子的铰合封密与叶的回旋张开力，（a至f）是叶封总成和各种构件，（c）、(d)是倒圆角形构件，（e）、（f）是不倒角形构件。

如图21所示，滚轴总成（26）的部件包括滚轴柱（38）、滚轴轴（39）、滚轴弹簧（40），2个滚轴柱（38）与滚轴轴（39）、滚轴弹簧（40）构成滚轴总成(26)，如图3、7所示，在滚轴弹簧(40)的作用下，滚轴两端面与左侧板内壁面（1D）右侧板内壁（3D）紧密配合，2个滚轴柱的键槽（38E）纵向滑动紧密配合，使滚轴(26)有一定的伸展空间，也保证了滚轴(26)与中板内壁面（2D）封密。

如图22、23、24、25、26、27所示，转子座总成（41）的部件包括外转子座（45）、内转子座（46）、转子螺栓（49），转子座的环状凹槽（45E）与相应侧封构件：气门封（17）、转子半环封（18）气门弹簧（23）、半环弹簧（24）滑动紧密配合，圆凹槽（46E）与相应侧封构件：转子封密环（20）、转子封密圈（21）、转子弹簧圈（22）滑动紧密配合，构成转子座总成（41）两端侧面与机壳(1D)(3D)的封密，同时还构件成叶旋发动机气门的开启，如图24、26、27所示，内转子座（46）上有离心叶片（48）、隔板（47），如图24、25、27所示，外转子座（45）上有环型内腔（44）、转子进油孔（42）、转子出油孔(43)，如图27、39所示，转子转动时，经转子进油孔（42）进入环型内腔（44）的冷却油在离心叶片（48）的作用下均匀洒向转子内腔壁（41D），再经由隔板（47）、转子出油孔（43）流向传动轴出油道（55）排出，使转子中心冷却构成中心冷却系重要构件。

如图28所示，传动轴（5）结构包括多圆柱构件成的圆柱体上有传动轴进孔（50）、二级进油孔（52）、传动轴进油道(54)、传动轴二级出油孔（53）、传动轴出油孔（51）、传动轴出油道（55），如图2、3所示，传动轴(5)与转子轴孔（4K）紧密配合以键的方式固定，与左轴套(6)、右轴套(7)滑动紧密配合，如图7、40所示，转子与机壳构成的燃烧室（72）做功的动能直接经转子传递给传动轴(5)，构成发动机的输出动力轴。

如图29、30、31所示，左侧板（1）结构包括水道（56）、火花孔（57）、火花塞（58）、排气门（59）、进气门（60）、出油道(61)、喷燃油道（62）、进气道（63）、排气道（64）、出油孔（65）、定位轴孔（9Q）、左侧板内壁面（1D）、左侧板凹槽（1E）、左侧板轴套孔（1K）、左侧板螺栓孔（1a）、左轴套螺栓孔（1b）。

如图32、33、34所示，右侧板（3）结构包括水道（56）、火花孔（57）、火花塞（58）、排气门（59）、进气门（60）、进油道(66)、喷燃油道（62）、进气道（63）、排气道（64）、进油孔（70）、进出水口（67）、右侧板凹槽（3E）、右侧板轴套孔（3K）、定位轴孔（9Q）、右侧板内壁面（3D）、右侧板螺栓孔（3a）、右轴套螺栓孔（3b）。左侧板、右侧板的火花孔、进气门、排气门、水道口、中心轴孔相对应。

如图35所示 ，中板（2）的结构包括类8字型中腔壁为中板内壁面（2D）、水道（56）、中板喷油孔（68）、中板排油孔（69）、定位轴孔（9Q）、螺孔（2a）与左右侧板相对应。

如图36所示，左轴套（6）的结构包括左轴套孔（6K）、左轴套凹槽（76）、左轴套出油孔（75）、左轴套螺栓孔（6a）。

如图37所示，右轴套（7）的结构包括右轴套孔（7K）、右轴套凹槽（74）、右轴套进油孔（73）、右轴套螺栓孔（7a）。

如图38所示，是气门封对置的2种结构，气门封（17）、（17a）。

如图3、4、5所示，在左、右侧板凹槽（1E）放置侧板封密圈（8）构成机壳的封密，左侧板（1）、中板（2）、右侧板（3）由发动机螺栓（12）固定，构件成叶旋发动机机壳（79），由左侧板内壁面（1D）、中板内壁面（2D）、右侧板内壁面（3D）构件成发动机内腔（T），机壳外围水道（56）、进出水口（67）构件成封密的回路水道，构成发动机的机壳水冷却系（AS）。

如图3、4、5、6、7所示，在机壳（79）内腔（T）安装转子（4），传动轴（5）通过左侧板轴套孔（1K）、转子轴孔（4K）、右侧板轴套孔（3K），传动轴（5）与转子轴孔（4K）相对应紧密配合以键固定，将左轴套（6）套入传动轴（5）安装在左侧板的轴套孔（1K）内用螺栓（10）固定，将右轴套（6）套入传动轴（5）安装在右侧板的轴套孔（3K）内用螺栓（11）固定，构件成叶旋发动机整机。

如图7、40所示，转子的叶将机壳内腔分隔成8个腔，4个气缸（72），4个油缸（71），气缸（72）为发动机的工作缸来实现4冲程，如图41所示，油缸（71）为发动机的转子各部件润滑系（BS1）和外围冷却系即为发动机的中至冷却系统（BS）。

如图3、27、39所示，发动机的机壳（77）出油道（61）进油道（66）、转子（4）内腔（44）离心泵结构、传动轴（5）的进油道（54）出油道（55）构件成发动机的中心冷却系（CS），同时润滑传动轴。

2. 叶旋发动机的工作过程。

如图40所示，当发动机工作时，转子在机壳内做单方向无偏心转动。转子在机壳内分割成8个腔，其中4个为气缸（72）（即燃烧室），4个为油缸（71）（即冷却、润滑缸），对置的缸所做的冲程相同，容积变大时，缸为吸气与膨胀过程，容积变小时，缸为排气与压缩过程，转子转动一周，每个缸完成：膨胀-压缩-膨胀-压缩，8个缸同时进行，逐步交替变换，燃烧室做功的动力直接通过转子传递给传动轴，传动比为1:1，火花孔设置在气缸压缩最小的腔内左、右侧板内壁面上，排气门、进气门设置在最大气缸与最小气缸之间，与转子气门封相对应的左、右侧板内壁面上，转子转动一周做功输出4次。

如下以单个气缸做功为例，如图40所示，当发动机工作时，转子转动至(a)的位置时，叶A和叶B构成的气缸容积最小，进气门即将打开，即将开始进气为气缸的进气过程（a），转子向(b)位转动，进气门即时打开，气缸容积逐渐变大，吸入气体，此过程为气缸的进气冲程（b），转子转动至(c)位时，气缸容积最大，吸气完成，进气门关闭，气缸即将开始压缩，为气缸的压缩过程（c），转子向(d)位转动，气缸容积逐渐变小气体被压缩，此过程为气缸的压缩冲程（d），转子转动至(e)位时，气缸容积最小，完成气体压缩，火花口露出点火加热气体，为气缸的加热过程（e），点燃的气体膨胀推动转子向(f)位转动做功，动力直接传递给传动轴转动，气缸容积逐渐变大，此过程为气缸的做功冲程（f），当转子转动至(g)位时，气缸容积最大，气体燃烧完成，排气门即将打开，为气缸的排气过程（g），转子在贯性的作用下向(h)位转动，排气门即时打开排出气体，气缸容积逐渐变小，此过程为气缸的排气冲程（h）。此全过程构成发动机做功四冲程。4个气缸是同时进行逐步交替做功，动力不断，输出动力平顺，扭矩大，高速响应快。

如下以单个油缸做功为例，如图41所示，当发动机工作时，转子转动从(a1)位向(b1)位转动时，进油口打开，油缸容积逐步变大，吸入油并进行润滑和冷却，转子转动从(b1)位向(c1)位转动，吸油完成，进油口关闭，保持进行润滑和冷却，转子转动从(c1)位向(d1)位转动，进行润滑吸收热量，转子转动从(d1)位向(e1)位转动，保持进行润滑吸收热量，当转子转动从(e1)位向(f1)位转动，油缸容积逐步变小，排油口打开，保持进行润滑并排出热油降温带走热量，此过程构件成发动机的中至冷却系统（BS）和转子构件的润滑系(BS1)。

如图39所示，发动机在做功过程中，机油从右侧板的进油道进入，经右轴套油孔、传动轴进油道进入转子离心泵内腔，在离心叶片的作用下机油均匀喷洒向转子内壁面冷却转子，机油在离心力的作用下经过隔板、传动轴出油孔、出油道、左轴套出油孔、左侧板出油道排出，构件成中心冷却系(CS)，同时机油通过左、右轴套的凹槽（74）（76）（即油槽）润滑传动轴。

Claims (8)

1.一种叶旋发动机，其特征在于，包括：

转子总成，包括外转子座、内转子座、叶，外转子座和内转子座通过螺栓连接；

机壳总成，包括左侧板、中板、右侧板，左侧板上设有气门、火花塞、水道、出油道，中板上设有水道、中板油道和中腔，右侧板上设有气门、火花塞、水道、进油道；

传动轴总成，包括传动轴，传动轴上设有传动轴油道，传动轴转动连接于机壳总成并与转子总成固定连接；

左侧板、中板和右侧板连接以使中腔构成机壳总成的机壳内腔，转子总成设置于与机壳内腔并将机壳内腔分隔形成燃烧室与油缸，进油道、出油道和传动轴油道连通并构成中心冷却系，左侧板的水道、中板的水道和右侧板的水道连通并构成外壳冷却系，叶转动连接于外转子座且叶的自由端能够抵接于中腔的周壁面，叶设有多个并对应将机壳内腔分割成多个缸，外转子座上设有与叶对应的多个凸面柱，两个叶为一组并连接于一个凸面柱上，相邻两个凸面柱上的相邻两个叶与机壳内腔的壁面之间分割成的缸为燃烧室，同一凸面柱上同一组的两个叶与机壳内腔的壁面之间分割成的缸为油缸，中板油道能够与油缸连通并构成中至冷却系，左侧板和右侧板具有火花塞，叶能够通过燃烧室的作用推动转子总成转动，在转动过程中，各个叶的开合运动对应构成各个缸的容积发生周期性变化，缸的容积在变大膨胀时吸气，缸的容积在变小压缩时排气，多个缸分别同时动作并逐步交替变换，实现燃烧室做功的四个冲程与油缸的润滑冷却过程，通过在机壳总成的左侧板、右侧板、中板构成的内腔中设置转子总成并由转子总成分隔出燃烧室，燃烧室膨胀带动转子总成转动，以通过转子总成带动传动轴总成转动并通过传动轴总成输出动力。

2.根据权利要求1所述的叶旋发动机，其特征在于，

叶包括叶座、叶轴、叶轴封、滚轴、叶侧封，叶座通过叶轴转动连接于外转子座，叶座的自由端连接滚轴并能够通过叶轴封使得滚轴抵接于中腔内壁面，叶侧封连接于叶座的侧面以密封叶座与机壳总成之间的间隙，叶座呈板形状柱体，叶座的一端设有侧边开口的圆柱通孔，圆柱通孔内设有径向油道，滚轴与圆柱通孔对应间隙配合，叶的滚轴相对圆柱通孔具有凸出的柱面，滚轴通过凸出的柱面与中腔的内壁面相抵接并能够滚动配合，叶座的另一端为铰合结构，以对应能够与外转子座铰接配合，叶座的两侧面设有侧封凹槽，叶侧封与侧封凹槽对应配合，且叶侧封的两端分别与叶座的铰合位、滚轴配合，叶侧封上设有叶侧封弹簧，叶侧封弹簧设置于侧封凹槽内并作用于叶侧封，使叶侧封能够弹性抵接于机壳总成对应的侧板内壁面，叶座具有能够相互配合的两种形状，为叶座A和叶座B，叶座A和叶座B之间构成燃烧室，在燃烧室压缩容积最小时，叶座A和叶座B能够呈铰合关闭状，并使叶座B的壁面与外转子座的壁面契合接触且不构成空间容积，叶座A的壁面与外转子座的壁面具有空间容积。

3.根据权利要求2所述的叶旋发动机，其特征在于，

滚轴包括滚柱、滚轴-轴、滚轴弹簧，一个滚轴包括有两个滚柱，滚轴-轴为圆柱管，滚柱上设有与滚轴-轴相对应配合的轴心圆孔，两个滚柱相配合且配合端面设有花键结构，两个滚柱通过花键结构紧密配合以在内部构成的轴心圆孔腔，滚轴-轴的外直径与轴心圆孔的直径相对应，滚轴-轴设置于轴心圆孔腔内并与轴心圆孔腔的轴周壁紧密配合，滚轴弹簧设置于滚轴-轴内并与滚轴-轴的内孔对应间隙配合，滚轴弹簧的两端面分别弹性抵接于轴心圆孔腔的轴端面，以使滚轴的两端能够弹性抵接于机壳总成对应的侧板内壁面，且滚轴上的花键结构能够使滚轴的轴周壁在中腔内壁面上滚动时保持封密。

4.根据权利要求2所述的叶旋发动机，其特征在于，

叶轴封包括叶轴封垫和回力弹簧，叶轴封垫呈圆环状，一个叶轴封包括有两个叶轴封垫，两个叶轴封垫同轴相对设置且端面紧密配合，以将回力弹簧配置在叶轴封垫孔内，叶座上设有供回力弹簧一端线插入的弹簧固定孔，外转子座上设有供回力弹簧另一端线插入的小圆孔，叶轴封垫外端面上设有供回力弹簧端线伸出并与弹簧固定孔和小圆孔相对应的凹槽，叶轴封设置于叶座和外转子座的铰合处，回力弹簧的两端线分别通过两个叶轴封垫上的凹槽从叶轴封垫的孔内伸出，并分别与叶座和外转子座连接，叶能够通过回力弹簧的作用张开并使滚轴滚动抵接于中腔内壁面，叶轴封具有凹槽的两端面与对应的叶座和外转子座的铰合端面紧密配合。

5.根据权利要求1所述的叶旋发动机，其特征在于，

转子总成的外转子座、内转子座连接构成转子座，转子座上设有封密环、封密圈、半环封、气门封、弹簧；

多个凸面柱沿外转子座的外周均匀环绕分布，凸面柱的两边为铰合结构，以与相对应的叶铰接配合，外转子座上设有与传动轴相对应的转子轴孔，转子轴孔与传动轴之间通过键结构连接配合，外转子座上环绕转子轴孔设有开口的转子座内腔结构，转子座内腔结构呈环状，内转子座设置于转子座内腔结构，内转子座具有能够盖设转子座内腔结构的开口的盖形凸台，转子座内腔结构的开口端设有与内转子座的盖形凸台配合的环形凹位，以能够使外转子座和内转子座的连接端面成平整面，同时能够封密转子座内腔结构，外转子座的端面环绕转子轴孔并对应气门封设置有多个气门封凹槽，相邻两个气门封凹槽之间设置有半环封槽并连通，以构成闭合的特殊环状凹槽，在转子轴孔和特殊环状凹槽之间设有转子圆凹槽，内转子座上设有螺栓孔，在转子圆凹槽与特殊环状凹槽之间设置有与内转子座的螺栓孔相对应的螺栓通孔，以使外转子座与内转子座能够通过螺栓固定；

内转子座具有与转子座内腔结构内侧壁相对应的中心通孔，以使内转子座能够设置于转子座内腔结构内，内转子座上环绕中心通孔设置多个离心叶片, 离心叶片一端与内转子座连接，离心叶片另一端连接有环状的隔板，转子轴孔内壁设有与转子座内腔结构相连通的转子进油孔、转子出油孔，转子进油孔、转子出油孔分别与传动轴油道对应连通，以构成转子座的离心泵系，内转子座上也设有转子圆凹槽并与外转子座上的转子圆凹槽相对应，内转子座的转子圆凹槽与外转子座上的转子圆凹槽内均安装有对应的封密环、封密圈，特殊环状凹槽内安装有对应的弹簧、气门封、半环封，气门封、半环封分别能够在对应弹簧的作用下弹性抵接于机壳总成的内腔侧壁，以通过封密环、封密圈、气门封、半环封而密封转子座与机壳总成的内腔侧壁之间的间隙。

6.根据权利要求5所述的叶旋发动机，其特征在于，

左侧板、中板、右侧板之间通过螺栓连接固定并设有侧板封密圈进行封密，以构成封密中腔的机壳，左侧板上连接有左轴套，右侧板上连接有右轴套，传动轴通过左轴套和右轴套而转动连接于机壳总成；

左侧板上设有进气道、排气道，左侧板上的气门分为进气门、排气门，左侧板的进气道通过左侧板的进气门与中板的中腔连通，左侧板的排气道通过左侧板的排气门与中板的中腔连通，左侧板上设有能够与中腔连通并供火花塞点火的点火孔，火花塞设置于左侧板上侧面并与点火孔相对应，左侧板中心设有与左轴套对应配合的左侧板轴套孔，左侧板轴套孔内设有与出油道连通的排油孔，左侧板的水道设置于左侧板的周边，左侧板的周边还设有左侧板螺孔、左侧板凹槽、定位轴孔，左侧板的一侧面环绕左侧板轴套孔设有与左轴套相对应的左轴套螺孔，以通过螺栓固定左轴套，左侧板的进气道的进口和出油道的出口位于左侧板的同一侧并在该侧设有与进气道连通的燃油喷孔，排气道的出口位于左侧板的另一侧；

右侧板上设有进气道、排气道，右侧板上的气门分为进气门、排气门，右侧板的进气道通过右侧板的进气门与中板的中腔连通，右侧板的排气道通过右侧板的排气门与中板的中腔连通，右侧板上的进气门、排气门分别与左侧板上的进气门、排气门相对应设置，右侧板上设有能够与中腔连通并供火花塞点火的点火孔，火花塞设置于右侧板上侧面并与点火孔相对应，左侧板上的火花塞与右侧板上的火花塞相对应设置，右侧板中心设有与右轴套对应配合的右侧板轴套孔，右侧板轴套孔内设有与进油道连通的进油孔，右侧板的水道设置于右侧板的周边，右侧板的周边还设有右侧板螺孔、右侧板凹槽、定位轴孔，右侧板的一侧面环绕右侧板轴套孔设有与右轴套相对应的右轴套螺孔，以通过螺栓固定右轴套，右侧板的进气道的进口和进油道的进口位于右侧板的同一侧并在该侧设有与进气道连通的燃油喷孔，排气道的出口位于右侧板的另一侧；

中板的水道设置于中板的周边，中板的周边还设有与左侧板、右侧板相对应的中板螺孔、定位轴孔，中板油道包括与中腔连通的入油孔、出油孔，中板厚度与转子总成厚度相对应，中板的两侧面与左侧板、右侧板相对应紧密配合，并在左侧板凹槽和右侧板凹槽内设置侧板封密圈进行密封，中板、左侧板、右侧板之间的定位轴孔相对应并在定位轴孔内连接定位轴，以进行连接定位，中板、左侧板、右侧板之间的水道相对应并相互连通；

左轴套与左侧板轴套孔相对应紧密配合，左轴套沿周向环设有左轴套螺栓孔，以与左侧板通过螺栓连接，左轴套上设有与传动轴相对应配合的左轴套孔，左轴套孔的孔壁设有环形的左轴套凹槽，左轴套凹槽上设有左轴套出油孔，左轴套出油孔与左侧板的排油孔相对应连通，左轴套凹槽与传动轴油道相对应连通；

右轴套与右侧板轴套孔相对应紧密配合，右轴套沿周向环设有右轴套螺栓孔，以与右侧板通过螺栓连接，右轴套上设有与传动轴相对应配合的右轴套孔，右轴套孔的孔壁设有环形的右轴套凹槽并于右轴套凹槽上设有右轴套进油孔，右轴套进油孔与右侧板的进油孔相对应连通，右轴套凹槽与传动轴油道相对应连通。

7.根据权利要求6所述的叶旋发动机，其特征在于，

传动轴总成还包括油封垫、传动轴螺栓、油封垫弹簧，传动轴呈由多级圆柱构成的圆柱体结构，传动轴油道包括设置于传动轴内的传动轴进油道、传动轴出油道，传动轴螺栓挤压油封垫弹簧以通过油封垫弹簧将油封垫抵压于传动轴进油道和传动轴出油道的加工工艺孔口处，以进行密封，传动轴进油道和传动轴出油道均连通有对应的传动轴进油孔和传动轴出油孔，传动轴进油孔和传动轴出油孔设置于传动轴的轴周壁上，传动轴进油道的传动轴进油孔与右轴套凹槽相对应连通，传动轴出油道的传动轴出油孔与左轴套凹槽相对应连通，传动轴进油道的传动轴出油孔和转子进油孔相对应连通，传动轴出油道的传动轴进油孔和转子出油孔相对应连通，传动轴的两端分别与左轴套和右轴套相对应转动配合。

8.根据权利要求1所述的叶旋发动机，其特征在于，

转子总成沿传动轴总成的轴向并排设有多个，以构成多转子结构，机壳总成根据转子总成的设置数量相对应设置。

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