CN112253310A - 一种柴油转子发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柴油转子发动机，包括缸体和转子，所述转子为“8字”型，所述缸体内设有偏心轴，所述偏心轴的外侧套设有中心齿轮，所述转子内设有内圈齿轮，所述中心齿轮与内圈齿轮相互啮合，所述缸体的内部空间被转子分成三个工作室，三个所述工作室的容积随着转子的转动而不断变动。本发明颠覆了传统活塞式发动机的结构，结构简化，缩小体积，质量降低；去除了复杂的辅助性机械机构，降低了制造成本，并且燃烧产生的动力直接作用于转子，摩擦少，转动平顺，动力输出高效；对比现有的三角转子发动机，本发明将转子形状改为“8型”转子，密封装置设于缸体上，密封效果好，也更加耐磨，能实现高压缩比，能进行压燃。

Description

一种柴油转子发动机
技术领域
本发明涉及汽车发动机领域，具体涉及一种柴油转子发动机。
背景技术
目前，已知的内燃发动机有活塞式发动机和转子发动机两种，活塞式发动机中，产生在活塞顶部表面的膨胀压力向下推动活塞，由活塞往复运动带动曲轴旋转输出动力，活塞的直线往复运动和气门的开关完成进气、压缩、做功和排气四个冲程。传统的活塞式发动机主要有以下几个缺点：1、体积大，质量重；2、由于活塞的往复运动带动曲轴旋转，辅助性机械运动多，摩擦损耗大，噪音大；3、零部件多，结构复杂，制造成本高。对于转子发动机，膨胀压力作用在转子的侧面，从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心。这一运动在两个分力的力作用下进行，一个是指向输出轴中心的向心力，另一个是使输出轴转动的切线力。现有的转子发动机也存在一些缺陷：1、由于三角转子引擎的相邻容腔间只有一个径向密封片，径向密封片与缸体始终是线接触，并且径向密封片上与缸体接触的位置始终在变化，因此三个燃烧室非完全隔离，径向密封片磨损快。引擎使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题，缩短了使用寿命短；2、转子发动机燃烧室为条形，不利于火焰的传播，有些区域还未完全燃烧或未点燃就直接排放。使得燃烧不充分，排放污染物高；3、转子发动机燃烧室密封隔离不好，无法实现高压缩比，无法实现压燃，不能作为柴油机使用。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种柴油转子发动机，用于解决现有技术中传统活塞式发动机与现有转子发动机仍存在各自的缺陷的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种柴油转子发动机，包括缸体和转子，所述转子为“8字”型，所述缸体内设有偏心轴，所述偏心轴的外侧套设有中心齿轮，所述转子内设有内圈齿轮，所述中心齿轮与内圈齿轮相互啮合，所述缸体的内部空间被转子分成三个工作室，三个所述工作室的容积随着转子的转动而不断变动；所述缸体内于所述工作室相互之间的衔接处均设有密封装置；所述工作室均连通有燃烧室，所述燃烧室于缸体的外侧贯通连接有喷油器；所述转子的一侧设有进气道口，所述转子远离进气道口的一侧设有排气道口，所述进气道口与排气道口均连通所述工作室。
优选的，还包括外壳体，所述外壳体的形状与缸体相对应，所述外壳体通过螺丝连接所述缸体，两个所述外壳体上均安装有罩壳，分别为前罩壳和后罩壳，所述前罩壳上均匀开设有三个进气孔，所述后罩壳上均匀开设有三个排气孔。
优选的，所述密封装置包括径向密封片，所述缸体内开设有密封槽，所述径向密封片设于所述密封槽内，所述径向密封片的底部通过弹簧与密封槽连接，其头部安装有滚针，所述滚针与所述转子的外侧壁接触。
优选的，所述燃烧室的形状为球形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：颠覆了传统活塞式发动机的结构，结构简化，缩小体积，质量降低；去除了复杂的辅助性机械机构，降低了制造成本，并且燃烧产生的动力直接作用于转子，摩擦少，转动平顺，动力输出高效；对比现有的三角转子发动机，本发明将转子形状改为“8型”转子，密封装置设于缸体上，密封效果好，也更加耐磨，能实现高压缩比，能进行压燃，从而能作为柴油机使用。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明提供的一种柴油转子发动机的结构示意图；
图2为本发明中的前罩壳的结构示意图；
图3为本发明中的后罩壳的结构示意图；
图4为本发明中的密封装置的结构示意图；
图5为本发明进气量最大时的状态示意图；
图6为本发明压缩做功时的状态示意图；
图7为本发明排气时的状态示意图。
其中，附图标记具体说明如下：缸体 1、转子 2、偏心轴 3、中心齿轮 4、内圈齿轮5、工作室 6、燃烧室 7、喷油器 8、密封装置 9、径向密封片 9-1、密封槽 9-2、弹簧 9-3、滚针 9-4、进气道口 10、排气道口 11、外壳体 12、罩壳 13、进气孔 14、排气孔 15。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易的了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1-6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
参阅图1，本发明提供一种柴油转子发动机，包括缸体1和转子2，转子2为“8字”型，缸体1内设有偏心轴3，偏心轴3的外侧套设有中心齿轮4，转子2内设有内圈齿轮5，中心齿轮4与内圈齿轮5相互啮合，缸体1的内部空间被转子2分成三个工作室6，三个工作室6的容积随着转子2的转动而不断变动；缸体1内于工作室6相互之间的衔接处均设有密封装置9；工作室6均连通有燃烧室7，燃烧室7于缸体1的外侧贯通连接有喷油器8；转子2的一侧设有进气道口10，转子2远离进气道口的一侧设有排气道口11，进气道口10与排气道口11均连通工作室6。
如图2和图3所述，一种柴油转子发动机还包括外壳体12，外壳体12的形状与缸体1相对应，外壳体12通过螺丝连接缸体1，两个外壳体12上均安装有罩壳13，分别为前罩壳和后罩壳，前罩壳上均匀开设有三个进气孔14，后罩壳上均匀开设有三个排气孔15。
转子2每转动一圈会做三次功，三个独立的工作室6都经历了四个阶段：进气，压缩，做功，排气。以下将对其中一个工作室6的四个阶段进行阐述，另外两个工作室6的工作进程可依次类推：该转子2的旋转方向为逆时针，进气时，如图1所示，转子2旋转到进气点划过密封装置9时，转子2上的进气道口10刚好与外壳体12上的进气孔14中的一个重合，空气经过进气孔14和转子2上的进气道口10进入气缸，转子2继续转动，当进气道口10到达下一个密封装置9位置时，进气道口10关闭，此时进气量达到最大，空间被密闭隔离，如图5所述；压缩时，转子2继续转动，密闭空间内的空气逐步被压缩，直至全部被压缩至燃烧室7内，如图6所示，被压缩的空气温度很高，此时，喷油器8喷出柴油，柴油被高温空气点燃，体积膨胀，推动转子2转动做功；排气原理与进气原理类似，如图7所示，随着转子2转动，排气道口11经过密封装置9时，做功后的工作室6与外壳体上12的一个排气孔15连通，将燃烧废气排除，转子2继续转动，进一步压出废气，当转子2转动一圈时，废气排尽，开始进气阶段，完成动作循环。
为了保证工作室6的封闭性，需对原有转子发动机的密封片进行改进，如图4所示，密封装置9包括径向密封片9-1，缸体1内开设有密封槽9-2，径向密封片9-1设于密封槽9-2内，径向密封片9-1的底部通过弹簧9-3与密封槽9-2连接，其头部安装有滚针9-4，滚针9-4与转子2的外侧壁接触。这样可以将原来的密封机构的滑动摩擦改变成滚动摩擦，从而提高密封装置9的使用寿命，进而提高转子发动机气缸的密封性能。
为了提高燃烧效率，燃烧室7的形状被设计成球形，有利于火焰传播，燃烧更充分，动力输出更高效，污染排放也会降低。
综上，本发明颠覆了传统活塞式发动机的结构，结构简化，缩小体积，质量降低；去除了复杂的辅助性机械机构，降低了制造成本，并且燃烧产生的动力直接作用于转子，摩擦少，转动平顺，动力输出高效；对比现有的三角转子发动机，本发明将转子形状改为“8型”转子，密封装置设于缸体上，密封效果好，也更加耐磨，能实现高压缩比，能进行压燃，从而能作为柴油机使用。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种柴油转子发动机，其特征在于，包括缸体(1)和转子(2)，所述转子(2)为“8字”型，所述缸体(1)内设有偏心轴(3)，所述偏心轴(3)的外侧套设有中心齿轮(4)，所述转子(2)内设有内圈齿轮(5)，所述中心齿轮(4)与内圈齿轮(5)相互啮合，所述缸体(1)的内部空间被转子(2)分成三个工作室(6)，三个所述工作室(6)的容积随着转子(2)的转动而不断变动；所述缸体(1)内于所述工作室(6)相互之间的衔接处均设有密封装置(9)；所述工作室(6)均连通有燃烧室(7)，所述燃烧室(7)于缸体(1)的外侧贯通连接有喷油器(8)；所述转子(2)的一侧设有进气道口(10)，所述转子(2)远离进气道口的一侧设有排气道口(11)，所述进气道口(10)与排气道口(11)均连通所述工作室(6)。
2.根据权利要求书1所述的一种柴油转子发动机，其特征在于：还包括两个外壳体(12)，所述外壳体(12)的形状与缸体(1)相对应，所述外壳体(12)通过螺丝连接所述缸体(1)，两个所述外壳体(12)上均安装有罩壳(13)，分别为前罩壳和后罩壳，所述前罩壳上均匀开设有三个进气孔(14)，所述后罩壳上均匀开设有三个排气孔(15)。
3.根据权利要求书1所述的一种柴油转子发动机，其特征在于：所述密封装置(9)包括径向密封片(9-1)，所述缸体(1)内开设有密封槽(9-2)，所述径向密封片(9-1)设于所述密封槽(9-2)内，所述径向密封片(9-1)的底部通过弹簧(9-3)与密封槽(9-2)连接，其头部安装有滚针(9-4)，所述滚针(9-4)与所述转子(2)的外侧壁接触。
4.根据权利要求书1所述的一种柴油转子发动机，其特征在于：所述燃烧室(7)的形状为球形。
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