CN1724856A - 一种轮式转子发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内燃机，更具体地说，涉及一种旋转式内燃机。一种轮式转子发动机，设有定子、转子，转子上的旋片槽内有旋片，旋片与转子构成滑动连接，转子与定子之间有空腔，进气口通过进气阀与空腔相通；空腔内有变容燃烧室。本发明不但结构简单，而且有利于实现低噪声、低排放、低烟度和高经济性与动力性的最佳效果。

Description

一种轮式转子发动机

发明领域

本发明涉及内燃机，更具体地说，涉及一种旋转式内燃机。

背景技术

为了解决往复式内燃机存在的问题，人们已发展出多种旋转式内燃机，汪克尔旋转式内燃发动机是比较成功的，但汪克尔发动机低速和怠速时工况较差，而高速时却容易飞车。三角转子发动机是一种比较成熟的转子发动机，但三角转子发动机的结构比较复杂，制造成本也很高；另外，三角转子的偏心不平衡旋转会使发动机产生很大的震动。除了三角转子发动机之外，人们还发展出旋片等结构的转子发动机。比如，中国专利号CN2355105Y提出的“旋片式转子发动机”。该发明方案使用了四个旋片在定子内旋转时完成吸气、压缩、膨胀和作功，仍存在单侧作功的不平衡运动问题，而且旋片压缩气体的措施也有问题。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的是提供一种轮式转子发动机，它不但取消了曲轴，而且结构简单，旋转平稳。

本发明的目的是这样实现的：一种轮式转子发动机，设有定子、转子、点火机构、排气口、进气口、密封机构、润滑机构、冷却机构、燃料供给机构和动力输出轴，转子与定子构成可转动连接，转子上的旋片槽内有旋片，旋片与转子构成滑动连接，转子与定子之间有空腔，进气口通过进气阀与空腔相通；空腔内有变容燃烧室。转子的工作行程是三个：吸气、作功和排气。

在上述技术方案的基础上，本发明还有以下进一步的措施：

转子与定子之间的空腔是二个或二个以上。

所述的进气口连接高压气源。

所述的高压气源是涡轮增压器或压气机。

转子与定子是多单元的串联结构。

本发明的优点如下：

因为，进气口通过进气阀与空腔相通，空腔内有变容燃烧室，变容燃烧室不但可使燃料在各种转速下有比较充分的燃烧，而且可使点火时间有较大范围的变化。所以，本发明不但结构简单，而且有利于实现低噪声、低排放、低烟度和高经济性与动力性的最佳效果。

本发明采取进一步措施后还有以下优点：

转子与定子之间的空腔在二个以上时，可实现对称作功，不但可使本发明结构更紧凑，而且还可使转子受力平衡，对降低发动机的噪声和震动有很大的作用。

当所述的进气口连接高压气源时，可提高变容燃烧室的燃烧效率，并且还可提高本发明的功率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图：图中a、b、c、d为四种工作状态的示意图。

图2是本发明的整体外观图。

图3是本发明的分解图。

具体实施方式

下面结合附图详述本发明的实施例：

一种轮式转子发动机，定子(2)内孔为椭圆形，转子(9)与定子(2)之间有空腔(11)，转子(9)与定子(2)之间的空腔(11)是二个或二个以上。定子(2)内孔也可以做成波浪或曲面等其它形状，定子(2)的形状要有利于作功，并且能让转子(9)上的旋片(7)很滑顺地渡过，转子(9)上有动力输出轴(1)，动力输出轴(1)安装在前端盖(301)和后端盖(300)上，转子(9)与定子(2)构成可转动连接。点火机构可使用现有技术，点火机构与转子(9)构成同步结构，转子(9)的动力输出轴(1)上装有凸轮或激光指示机构，通过动力输出轴(1)上的凸轮或激光指示机构连接点火开关，当转子(9)转到适当位置时点火开关打开并点火；点火机构可设置有手动调节点火时间的装置或自动调节点火时间的装置。实现自动调节点火时间的装置时需设置一个与动力输出轴(1)上的凸轮或激光指示机构相对运动的点火开关控制器，点火开关控制器可以绕动力输出轴(1)旋转一定角度，点火开关控制器可以是机械结构或电控结构。点火开关控制器可以加入电子控制电路，还可把发动机转速传感器和负荷传感器的电信号输入电子控制电路。排气口(10)设在前端盖(301)上，排气口(10)对应空腔(11)位置。进气口(4)设在前端盖(301)上，进气口(4)对应空腔(11)位置，所述的进气阀为单向阀(302)，进气阀也可以是由配气机构控制的阀门。进气口(4)通过单向阀(302)接通空腔(11)。所述的密封机构是这样的：定子(2)与转子(9)之间有密封块(3)，密封块(3)圆弧状一端接触转子(9)，密封块(3)与定子(2)之间有弹簧；旋片(7)与定子(2)、转子(9)的接触部位有弹性密封条，或者将旋片(7)做成两片相叠结构，两片相叠旋片(7)之间有弹簧可把旋片(7)错开。润滑机构由机油泵和管道、回油吸收机构构成，机油泵把润滑油注入需要润滑的运动部件。冷却机构与现有技术相同，冷却水在定子(2)的通道内循环。燃料供给机构可以是现有技术中的直喷结构。转子(9)上有旋片槽(8)，转子(9)上的旋片槽(8)可以是二个或二个以上，转子(9)上的旋片槽(8)内有旋片(7)，旋片(7)与旋片槽(8)之间有间隙，旋片(7)在旋片槽(8)内可滑动，即旋片(7)与转子(9)构成滑动连接。旋片(7)可在转子(9)旋转时的离心力作用下接触定子(2)，旋片(7)还可以通过旋片复位机构与转子(9)构成滑动连接，旋片复位机构可使旋片(7)往定子(2)上复位并使旋片(7)始终接触定子(2)；所述的旋片复位机构为弹簧或气动元件，旋片复位机构为弹簧时，可在旋片(7)与转子(9)之间设置弹簧；旋片复位机构为气动元件时，可在旋片(7)与转子(9)之间设置气缸活塞机构，气缸与压力源接通，压力源可以是定子(2)的空腔(11)。空腔(11)内的变容燃烧室结构是这样的：通过旋片(7)、转子(9)和点火机构构成变容燃烧室。变容燃烧室是本发明的重要技术特征，下面通过动态描述本发明的工作原理来详述变容燃烧室的结构和工作原理：

喷油嘴(5)、火花塞(6)所对应的空腔(11)位置是燃烧室，转子(9)顺时针旋转使旋片(7)过火花塞(6)位置时，新鲜空气已从进气口(4)吸入，此时喷油、点火——作功(如图1a)。本发明没有压缩行程，燃烧室的容积根据旋片(7)的旋转角度和喷油、点火时间而定，改变喷油、点火时间可使燃烧室的容积变大或变小，这就是所述的变容燃烧室。燃烧室容积是燃料在燃烧室内被点着时的当前容积，当前容积可根据发动机的转速和负荷来调整，通过控制机构可把喷油时间和点火时间调到最佳时刻，变容燃烧室可使发动机适应各种工况。变容燃烧室内的燃料被点着时，变容燃烧室内压力升高单向阀(302)自动关闭。转子(9)被燃烧室内的高压燃气推动继续顺时针旋转(图1b)。转子(9)被燃烧室的高压燃气推动继续顺时针旋转，旋片(7)过排气口(10)时，变容燃烧室内的废气可从排气口(10)排出——排气行程(图1c)。排气行程结束后，转子(9)继续顺时针旋转进入吸气行程并开始下一个工作循环(图1d)。燃烧室是对称结构，空腔(11)位置都是对称的，两边同时工作。

所述的进气口(4)连接高压气源，高压气源通过进气阀与进气口(4)相通。所述的高压气源是涡轮增压器或压气机。涡轮增压器可使用废气涡轮增压器；为了产生更高气压，高压气源还可使用活塞式或旋片式等压气机，压气机的动力输入轴连接转子(9)上的动力输出轴(1)。

转子(9)与定子(2)是多单元的串联结构。所述的多单元的串联结构是把二个或二个以上发动机的动力输出轴(1)串接在一起，串接时每个发动机的变容燃烧室位置错开，三个发动机串在一起时，变容燃烧室位置错开120度。

Claims (8)

1、一种轮式转子发动机，设有定子(2)、转子(9)、点火机构、排气口、进气口、密封机构、润滑机构、冷却机构、燃料供给机构和动力输出轴(1)，转子(9)与定子(2)构成可转动连接，转子(9)上的旋片槽(8)内有旋片(7)，旋片(7)与转子(9)构成滑动连接，其特征在于，转子(9)与定子(2)之间有空腔(11)，进气口(4)通过进气阀与空腔(11)相通；空腔(11)内有变容燃烧室。

2、根据权利要求1所述的一种轮式转子发动机，其特征在于，所述的进气阀为单向阀。

3、根据权利要求1所述的一种轮式转子发动机，其特征在于，所述的旋片(7)通过旋片复位机构与转子(9)构成滑动连接。

4、根据权利要求3所述的一种轮式转子发动机，其特征在于，所述的旋片复位机构为弹簧或气动元件。

5、根据权利要求1所述的一种轮式转子发动机，其特征在于，转子(9)与定子(2)之间的空腔(11)是二个或二个以上。

6、根据权利要求1所述的一种轮式转子发动机，其特征在于，所述的进气口(4)连接高压气源。

7、根据权利要求6所述的一种轮式转子发动机，其特征在于，所述的高压气源是涡轮增压器或压气机。

8、根据权利要求1所述的一种轮式转子发动机，其特征在于，转子(9)与定子(2)是多单元的串联结构。