CN205532855U - 一种转子发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转子发动机，包括壳体，被壳体容置且呈盘状的转动部，转动部的侧部开设呈三的整数倍且均匀间隔布置的凹陷部，壳体与转动部之间形成至少呈三的整数倍的若干容积相等的工作室，壳体沿转动部转动方向的侧部开设至少呈四的整数倍的口部，凹陷部包括第一工作面及第二工作面，第一工作面垂直于壳体的内侧圆周面，第一工作面的径向长度与所述转动部在第一工作面所在的平面内的半径长度之比小于或者等于1:5。在本实用新型中，由于转动部侧部所形成的三个凹陷部呈均匀间隔布置，提高了转动部的运行平稳性，防止其发生抖动，减少了转动部与壳体的内侧圆周面发生摩擦，延长了转子发动机的使用寿命，并降低了油耗。

Description

一种转子发动机

技术领域

本实用新型涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种利用石化燃料作功的转子发动机。

背景技术

转子发动机，是在具有旋轮线内周面的转动部壳体两侧通过设置侧壳体形成的转动部收纳室内收纳了近似三角形状转动部的发动机。转子活塞发动机，随着转动部的旋转，转动部和壳体之间分隔成三个工作室。转动部在壳体内部随壳体内壁的圆周方向移动边按顺序进行吸气、压缩、膨胀、排气及排气的各冲程。

中国实用新型专利，公告号CN101413436B公开了一种“转子活塞发动机及其设计方法”。其转动部以平行于输出轴且偏置的偏心轴为中心旋转。该转子发动机中的转动部的振动较大，转子发动机的转动部的横截面呈近似三棱镜或者三角形，壳体呈长椭圆形。因此，转动部在壳体内部高速转动过程中会与壳体的内壁面产生摩擦，影响该转子发动机的使用寿命，并导致油耗过高。

有鉴于此，有必要对现有技术中的转子发动机予以改进，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于公开一种转子发动机，用以减少转动部与壳体之间的摩擦，延长转子发动机的使用寿命，降低油耗，并实现在不增加排量的前提下提高转子发动机的输出功率。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种转子发动机，包括：壳体，被壳体容置且呈盘状的转动部，所述转动部的侧部开设呈三的整数倍且均匀间隔布置的凹陷部，所述壳体与转动部之间形成至少呈三的整数倍的若干容积相等的工作室，所述壳体沿转动部转动方向的侧部开设至少呈四的整数倍的口部，所述凹陷部包括第一工作面及第二工作面，所述第一工作面垂直于壳体的内侧圆周面，所述第一工作面的径向长度与所述转动部在第一工作面所在的平面内的半径长度之比小于或者等于1:5。

在一些实施方式中，转动部沿其转轴方向看近似呈水车形。

在一些实施方式中，转动部的侧部开设三个均匀间隔布置的凹陷部，所述壳体与转动部之间形成呈三个工作室，所述壳体沿转动部转动方向的侧部开设四个口部。

在一些实施方式中，第二工作面与转动部的圆心所形成的夹角为50～70度。

在一些实施方式中，第二工作面与转动部的圆心所形成的夹角为60度。

在一些实施方式中，转动部设有贯穿转动部的多个贯穿孔，多个贯穿孔以转动部的圆心呈环状均匀间隔布置。

在一些实施方式中，转动部的至少一侧的圆盘面设置至少一圈密封圈。

在一些实施方式中，壳体沿转动部转动方向的侧部开设的四个口部分别为进气口、燃油喷射口、点火口及排气口，所述进气口在壳体中形成一进气通道，所述进气通道侧向切入壳体，所述转动部在转动过程中，所述第一工作面至少形成一个与该进气通道的轴线呈垂直关系的工作状态。

在一些实施方式中，第二工作面呈平面或者弧面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在本实用新型中，由于转动部侧部所形成的三个凹陷部呈均匀间隔布置，使得转动部在高速转动过程中运行平稳，防止其发生抖动，从而极大减少了该转动部与壳体的内侧圆周面发生摩擦，从而减少了转动部及壳体的损耗，延长了该转子发动机的使用寿命；另一方面，该结构也能显著的降低燃油消耗，提高了该转子发动机的燃油经济性，降低油耗，具有良好的环境友好性。

附图说明

图1为本实用新型一种转子发动机处于进气状态时的横截面图；

图2为本实用新型一种转子发动机处于喷油状态时的横截面图；

图3为本实用新型一种转子发动机处于燃烧膨胀状态时的横截面图；

图4为本实用新型一种转子发动机处于排气状态时的横截面图；

图5为实施例一中转子发动机的转动部的横截面图；

图6为实施例二中转子发动机的转动部的横截面图；

图7为实施例三中转子发动机的转动部的横截面图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

实施例一：

请参图1至图5所示的本实用新型一种转子发动机的第一种具体实施方式。

在本实施方式中，该转子发动机可使用汽油、柴油、酒精或者生物酒精作为燃料，可为游艇或者汽车提供驱动力。

该转子发动机，包括：壳体1，被壳体1容置且呈盘状的转动部2。转动部2的侧部开设呈三的整数倍且均匀间隔布置的凹陷部，壳体1与转动部2之间形成至少呈三的整数倍的若干容积相等的工作室，壳体1沿转动部2转动方向的侧部开设至少呈四的整数倍的口部，每个凹陷部均包括第一工作面311及第二工作面312。第一工作面311垂直于壳体1的内侧圆周面11。第一工作面311的径向长度(即图1中的标号为A所在直线段的长度)与所述转动部2在第一工作面311所在的平面内的半径长度(即图1中的标号为B处的直线段的长度)之比小于或者等于1:5，并最优选为1:5。该转动部2沿其转轴7方向看近似呈水车形。

转动部2的中心设有一个轴孔24，转动部2可与转轴7相互装配，并通过转动部2在壳体1内的转动，带动转轴7转动，以实现动力输出。需要说明的是，该转子发动机可由一个壳体1与一个转动部2组成，也可由两个或者多个壳体1轴向装配而成，多个壳体1通过同一个转轴装配连接，以形成汽车或者游艇的动力装置。

该转动部2的侧部可开设三个均匀间隔布置的凹陷部，即凹陷部34，凹陷部35及凹陷部36；该转动部2的侧部也可开设六个或者九个均匀间隔布置的凹陷部，在本说明书各实施方式中，仅以三个均匀间隔布置的凹陷部为例作示范性说明。

转动部2的侧部开设三个均匀间隔布置的凹陷部(即凹陷部34，凹陷部35及凹陷部36)，壳体1与转动部2之间形成呈三个工作室(即工作室31，工作室32及工作室33)，壳体1沿转动部2转动方向的侧部开设四个口部。壳体1沿转动部2转动方向的侧部开设的四个口部分别为进气口41、燃油喷射口42、点火口43及排气口44。进气口41在壳体1中形成一进气通道411，所述进气通道411侧向切入壳体1。如图1所示，转动部2在转动过程中，所述第一工作面311至少形成一个与该进气通道411的轴线呈垂直关系的工作状态(如图1所示出的工作状态)。

由于转动部2侧部所形成的三个凹陷部呈均匀间隔布置，因此使得转动部2在高速转动过程中运行平稳，防止其发生抖动，从而极大减少了该转动部2与壳体2的内侧圆周面11发生摩擦，从而减少了转动部2及壳体1的损耗，延长了该转子发动机的使用寿命；另一方面，该结构也能显著的降低燃油消耗，提高了该转子发动机的燃油经济性，降低油耗，具有良好的环境友好性。

具体的，在本实施方式中，该转动部2的厚度为5厘米，直径为25厘米，其在凹陷部形成的第一工作面311沿转动部2的侧部向内凹设的距离为2厘米。第一工作面311的面积为10平方厘米。工作室31，工作室32及工作室33的体积为100cm³-120cm³。

进气口41可与单涡轮增压器或者双涡轮增压器连接，以通过该进气口41向工作室31内通入高压空气，从而推动转动部2带动转轴7实现转动。燃油喷射口42可连接一个电子喷油器5，并通过电子喷油器5向壳体1的工作室内喷射经过雾化后的稀薄燃油。当动力装置由多个本实施例中所示出的转子发动机串联组成时，可通过高压供油轨(未示出)及多个电子喷油器5，通过每个转子发动机的燃油喷射口42向壳体1的工作室进行正时喷油。点火口43可与火花塞6连接，用以通过火花塞6点燃工作室的油雾与空气的混合物，油雾燃烧爆炸并膨胀，从而向第一工作面311做功并推动转动部2实现高速转动。燃烧后所产生的废气通过排气口44排出壳体1。

如图1所示，在此状态下，单涡轮增压器或者双涡轮增压器通过进气口41向工作室31内通入高压空气，从而推动转动部2带动转轴7实现转动。转动部2转动，并旋转至如图2所示的位置。电子喷油器5通过燃油喷射口42向工作室31内喷入雾化后的燃油，并旋转至如图3所示的位置。火花塞6点火并引发充分混合后的油气混合物并发生燃烧爆炸，以向第一工作面311施加正向压力。

由于第一工作面311的径向长度(即图1中的标号为A所在直线段的长度)与所述转动部2在第一工作面311所在的平面内的半径长度(即图1中的标号为B处的直线段的长度)之比小于或者等于1:5。基于杠杆原理使得在图3所示出的状态时，燃烧膨胀后气体向第一工作面311所施加的压力成倍增大，以高效地驱动转动部2带动转轴7转动。

转动部2继续转动，并旋转至图4所示出的位置。经过燃烧后的废气通过排气口44排出壳体1，并继续旋转至如图1所示的位置，从而完成一个“进气-喷油-膨胀-排气”的完整过程。具体的，在本实施方式中，第二工作面312与转动部2的圆心111所形成的夹角为50～70度，并更优选为60度。第二工作面312呈平面。

在本实施方式中，在图1中，通入工作室31的高压气体的压力为3kg/cm²，在图3中油气混合物发生爆炸后所产生的压力可达到18～20kg/cm²，膨胀后所产生的高温高压气体通过向第一工作面311施加正向压力后，可将扭力提高5～6倍。

需要说明的是，最优选的，可将点火口43在壳体1中形成的点火通道形成侧向切入壳体1的方式进行设置，以保证火花塞6点燃时，该点火通道与第一工作面311呈垂直设置，以最大程度的提高该转子发动机的功率与燃油经济性。

实施例二：

请参图6所示的本实用新型一种转子发动机的第二种具体实施方式。

本实施例与实施例一相比，其主要区别在于，在本实施方式中，该转动部2设有贯穿转动部2的多个贯穿孔12，多个贯穿孔12以转动部2的圆心111呈环状均匀间隔布置。通过设置多个贯穿孔12，可提高转动部2在壳体1内部进行高速转动过程中的动平衡，进一步地防止转动部2在壳体1内部的抖动或者振动，延长了该转子发动机的使用寿命，提高了该转子发动机的燃油经济性，降低油耗，具有良好的环境友好性。本实施例中的其他技术方案请参实施例一所述，在此不再赘述。

实施例三：

请参图7所示的本实用新型一种转子发动机的第三种具体实施方式。

本实施例与实施例一和/或实施例二相比，其主要区别在于，在本实施方式中，该转动部2的至少一侧的圆盘面设置至少一圈密封圈13。该密封圈13为直径为2～3mm的O型密封圈。当然，该密封圈13的数量也可为两个或者三个，并均同心配置。同时，在本实施方式中，该第二工作面312呈弧面。通过在转动部2的侧部设置至少一圈密封圈13，可提高转动部2与壳体1之间的气密性，提高该转子发动机的功率。本实施例中的其他技术方案请参实施例一和/或实施例二所述，在此不再赘述。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种转子发动机，其特征在于，包括：壳体(1)，被壳体(1)容置且呈盘状的转动部(2)，所述转动部的侧部开设呈三的整数倍且均匀间隔布置的凹陷部，所述壳体(1)与转动部(2)之间形成至少呈三的整数倍的若干容积相等的工作室，所述壳体(1)沿转动部(2)转动方向的侧部开设至少呈四的整数倍的口部，所述凹陷部包括第一工作面及第二工作面，所述第一工作面垂直于壳体的内侧圆周面，所述第一工作面的径向长度与所述转动部在第一工作面所在的平面内的半径长度之比小于或者等于1:5。

2.根据权利要求1所述的转子发动机，其特征在于，所述转动部的侧部开设三个均匀间隔布置的凹陷部，所述壳体(1)与转动部(2)之间形成呈三个工作室，所述壳体(1)沿转动部(2)转动方向的侧部开设四个口部。

3.根据权利要求2所述的转子发动机，其特征在于，所述第二工作面与转动部(2)的圆心所形成的夹角为50～70度。

4.根据权利要求3所述的转子发动机，其特征在于，所述第二工作面与转动部(2)的圆心所形成的夹角为60度。

5.根据权利要求2所述的转子发动机，其特征在于，所述转动部(2)设有贯穿转动部(2)的多个贯穿孔，多个贯穿孔以转动部(2)的圆心呈环状均匀间隔布置。

6.根据权利要求5所述的转子发动机，其特征在于，所述转动部(2)的至少一侧的圆盘面设置至少一圈密封圈。

7.根据权利要求2所述的转子发动机，其特征在于，所述壳体(1)沿转动部(2)转动方向的侧部开设的四个口部分别为进气口(41)、燃油喷射口(42)、点火口(43)及排气口(44)，所述进气口(41)在壳体(1)中形成一进气通道，所述进气通道侧向切入壳体(1)，所述转动部在转动过程中，所述第一工作面至少形成一个与该进气通道的轴线呈垂直关系的工作状态。

8.根据权利要求2所述的转子发动机，其特征在于，所述第二工作面呈平面或者弧面。