CN2266653Y - 转塞转子发动机 - Google Patents

Abstract

一种转塞转子发动机，缸体上0°、180°两燃烧室，火花塞；位于290°排气口，圆形缸套和进气口缸盖中，有圆形转子，周边三组凹面方形转塞，密封条与缸体接触，转塞隔板单向阀串连导通，构成容积分步增大推力槽；燃气经缸盖，转子空腔，单向进气阀，进入首尾相连三角形转子增压气缸，经活塞增压后，通过单向出气阀，进入每组第一转塞，燃烧室0°点火做功，推动转塞，同时推动活塞，燃气增压后与前组转塞中废气混合，转至燃烧室180°点火做功，推动转子正圆旋转，并在一周做六次功。

Description

转塞转子发动机

本实用新型涉及一种转塞转子发动机，主要适用于以转动力带动的机械，为其提供动力的装置。

目前公知的三角转子发动机，由曲轴，轴承，椭园形缸体，缸盖，三角形活塞，转子，内齿，外齿，火花塞，密封条，进气口，排气口，飞轮构成；三角形转子在椭园形缸体内旋转，以偏心轴输出动力，活塞的三个顶点和缸体接触，转动时产生容积变化，在吸入燃气后压缩，点火爆发，排气，四个冲程，在转子周围三角转子与缸体之间，形成三个工作室，每个工作室与缸体形成一个空间，转一周分别进行四个冲程运动，其中进气和排气是根据转子移动来开闭的，转子旋转是沿着椭园形缸体轨迹重复偏心运动，根据三角转子发动机结构，转子不能在燃气高压气体作用下直接旋转，活塞顶点和周边密封条，密封困难，压缩冲程漏气严重，压缩比低输出功率小，燃气点火做功后直接排放，能源利用率低，输出动力轴为偏心轴，旋转时振动大，转子转动一周四个冲程只有一个冲程做功，其工作原理与现有往复发动机相同。

本实用新型的目的是：提供一种能为机械提供动力的转塞转子发动机，它不仅改变了现有发动机工作原理，而且改进燃气压缩进气方式和燃烧后气体推动转子运动做功方式及转子和转塞的结构，增加转子在正园周运动下做功次数，一次做功后废气与燃气混合后二次燃烧做功，减少空气污染，提高能源利用率，在减轻发动机重量的同时增加发动机输出功率。

本实用新型是这样实现的：在设有火花塞，冷却水道，290°位置排气口，水平0°、180°顺时针倾角的燃烧室，70°和250°单向阀回气管，设在园形缸套上；固定有空气滤清器，化油器，燃气进气口的后缸盖和前缸盖构成缸体；在缸体内园形转子与轴固定为一体，并且轴固定在前后缸盖的轴承孔内，转子周边设有三组多个凹面方形转塞，在转塞隔板上有单向阀，在转塞上部周围有与缸体接触的方形密封条，转子侧面设有环形密封条，每一组各个转塞单向阀以顺时针方向串连导通，形成容积分步增大推力槽，每组第一转塞底部有高压气体导气口，在转子空腔与转塞之间有首尾相连三角形排列的转子气缸，活塞、弹簧、单向进气阀、单向出气阀，构成转塞燃气供给装置，并与转子空腔和后缸盖油气进气口连通，由空气滤清器和化油器，供可燃气体，当一组转塞在0°顺时针倾角的燃烧室点火产生高压气体，由于高压气体的体积是向扩大体积方向发展的，高压气体推动多个转塞隔板，一组转塞形成的容积分步增大推力槽，转子以顺时针方向运动，当转塞的第二个隔板进入燃烧室时，高压气体迅速进入第二转塞推动隔板，隔板上单向阀瞬时打开，高压气体通过第二转塞单向阀冲击第一转塞迫使转子以顺时针方向运动，并与第一转塞内气压达到平恒，一组内每个转塞以次重复以上运动，分部逐个增加容积，一组转塞内压力逐步降低，一组转塞每个隔板组成多个受力面，其中最大作用力集中在第一转塞的隔板上，多个凹面方形转塞构成一组，长距离容积分步增大推力槽，在高压气体力的作用下，转子以箭头顺时针方向运动。

每组第一个转塞底部的高压气体导气口与转子内缸体活塞连通，并以高压气体为动力，推动活塞挤压弹簧和气缸内的可燃气体，增压后通过单向阀，进入每组第一转塞内，转塞转至有顺时针方向倾角的0°燃烧室点火做功后，转塞压力逐步降低，转子活塞内压力也逐之降低，当第一转塞转至70°或250°时剩余有压力的气体通过回气管上的单向阀，逆时针方向回到燃烧室，重新推动转塞做功，由于缸体内弹簧的回弹力，推动活塞回到原位，与此同时，可燃气体通过单向进气阀被吸入气缸内，等待下一增压点火燃烧过程，为前组第一转塞供气，燃气在燃烧室0°点火做功，推动第一组转塞后，废气停留在每个转塞内，当第二组另一个第一转塞转至燃烧室0°点火做功，高压气体大部分用于推动方型凹面转塞隔板转子做功，一少部分气体通过转塞底部导气口推动活塞，使可燃气体增压后，通过单向出气阀，进入前次在0°点火做功转子第一转塞内与废气混合，当转至燃烧室180°时再次点火第二次做功，推动转子运动，废气在转子转到290°时排出，其中第一次做功是纯可燃气体，第二次是可燃气体和废气的混合气体。

综上所述：转子在缸体燃烧室，可燃气体点火后，在高压气体的作用下顺时针旋转，在转动过程中，把可燃气体通过缸体活塞增压后为三组转塞中顺时针前组第一转塞，供增压后可燃气体，三组转塞第一转塞在转动时各分别循环在0°和180°燃烧室前供气，转子在一周内六次供气和点火做功六次，并以正园周旋转运动输出动力。

由于采用了上述方案，发动机转子以正园周运动，改变了原三角转子发动机的工作方式，燃气燃烧后高压气体直接推动转子旋转，没有往复和曲轴偏心运动，燃气采用了吸入增压供给方式，提高了燃气压力，转子在一周内做六次功，增加了转子在一周内发动机功率，与相同功率发动相比，降低了重量，因发动机结构简单，没有偏心轴，运动件少，转子受力均匀，运转平稳，振动小，减少机械磨损，由于燃气在转子气缸增压后点火做功，发动机在高压下工作，增加了扭矩，由于可燃气体与废气混合再次燃烧做功，提高了能源利用率，减少排气污染。

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明

图1是本实用新型总体结构图。

图2是发动机后缸盖图。

图3是发动机前缸盖图。

图4是发动机缸套图。

图5是发动机转子构造图。

图6是发动机转子轴图。

图7是转子上活塞构造图。

图8是单向阀构造图。

图1中1、空气滤清器，2、缸套，3、凹面方形转塞，4、缸体冷却水道，5、每组第一转塞(5-A)、(5-B、(5-C)，6、高压气体导气口，7、转塞隔板，8、转子，9、燃烧室，10、单向阀螺帽，11、单向阀，12、单向阀弹簧，13、单向阀密封杆，14、排气口，15、活塞，16、活塞环，17、活塞弹簧，18、转子活塞缸体，19、火花塞，20、燃气进气口，21、转子轴，22、转子空腔，23、后缸盖，24、转塞密封条，25、回气管，26、化油器，27、固定螺栓孔

图2中23、后缸盖，29、轴承，28、油气进气口，27、固定螺栓孔

图3中27、固定螺栓孔，30、前缸盖，29、轴承

图4中2、缸套，4、缸体冷却水道，9、燃烧室，14、排气口，19、火花塞，11、单向阀，25、回气管，缸套上0°、180°燃烧室位置，70°、250°回气管位置，290°排气管位置。

图5中3、凹面方形转塞，5、每组第一转塞(5-A)、(5-B)、(5-C)，7、转塞隔板，8、转子，15、活塞，21、转子轴，22、转子空腔，24、转子密封条，16、活塞环，17、活塞弹簧，18、转子活塞缸体，11、单向阀，12、单向阀弹簧，13、单向阀密封杆

图6中21、转子轴

图7中15、活塞，16、活塞环，17、活塞弹簧

图8中10、单向阀螺帽，11、单向阀，12、单向阀弹簧，13、单向阀密封杆

在图1中空气滤清器(1)化油器(26)，油气进气口(28)与后缸盖(23)相连，两火花塞(19)在0°和180°位置固定在顺时针倾角燃烧室(9)上，缸套上有冷却水道(4)，290°排气口(14)，缸套上70°和250°位置设有高压气体回气管(25)与单向阀(11)燃烧室(9)连通，缸套(2)与前后缸盖(23)(30)固定螺栓孔(27)固定组成发动机缸体，在缸体内转子(8)上，有单向阀弹簧(12)，单向阀密封杆(13)，单向阀螺帽(10)，组成单向阀(11)，并且以顺时针方向导通，装在每组转塞隔板(7)上，每组第一转塞(5-A)(5-B)(5-C)，转塞隔板(7)多个凹面方形转塞(3)，周围密封条(24)组成容积分步增大推力槽，每组第一转塞(5-A)(5-B)(5-C)，底部高压燃气导气口(6)与活塞(15)活塞缸体(18)连通，当活塞在转子活塞缸体(18)内运动时，燃气进气口(20)与转子空腔(22)连通，通过单向阀(11)可燃气体进入转子活塞缸体(18)内，高压气体推动活塞挤压弹簧和燃气，增压后经单向阀(11)出口进入每组第一转塞(5-A)(5-B)(5-B)，构成燃气增压供给装置，增压气缸设在转子空腔(22)与转塞(5-A)(5-B)(5 C)之间承三角形结构与每组第一转塞相通首尾相连。

当转子其中的(5-A)第一转塞转至0°，缸体的燃烧室(9)与(5-A)转塞内的可燃气体由火花塞(19)点火做功，高压气体推动第一转塞(5-A)使转子(8)以轴(21)顺时针箭头方向运动，第二个凹面方形转塞(3)进入燃烧时室(9)高压气体在推动转塞(3)的同时，在高压气体的作用下转塞隔板(7)上的单向阀(11)打开，高压气体与第一转塞内气体达到平衡，(5-A)组多个凹面方形转塞(3)以此重复以上运动，在转塞密封条(24)的密封作用下以此运动，形成容积分步增大推力槽，其中的气体压力以第一转塞(5-A)内最高，一组转塞依序递减，当第一转塞(5-A)转至缸体70°时，做功后的剩余压力气体通过回气管(25)单向阀(11)回到0°燃烧室(9)，再次推动转子上的凹面方形转塞(3)做功，(5-A)组做功后的废气停留在转塞内，这时的第一转塞(5-C)转至0°火花塞(19)点火做功，燃烧后的高压气体一部分推动凹面方形转塞(3)顺时针运动，同时通过高压气体导气口(6)推动活塞(15)活塞环(16)在缸体(18)内运动，挤压活塞弹簧(17)和转子活塞缸体(18)内的可燃气体，通过单向阀(11)出气口，进入(5-A)组燃烧做功后有废气的第一转塞(5-A)内与废气混合在180°位置，(5-A)组转塞转至180°再次点火做功，当转子旋转至250°时剩余压力气体，通过回气管(25)单向阀(11)回到180°燃烧室再推转子上的凹面方形转塞(3)做功，推动转子转至290°时废气排出缸体。

转塞(5-A)在0°点火功后，高压气体推动转塞(5-A)顺时针转动，其中一少部分通过高压气体导气口(6)推动活塞挤压弹簧和转子缸体内可燃气体通过单向阀(11)进入(5-B)转塞，当转到180°时(5-B)转塞燃烧点火做功，当(5-A)组转塞做功时由于容积分步增大推力槽的压力逐步降低，转子活塞缸体(18)内的压力也逐之降低，这时缸体内的活塞弹簧(17)回弹使活塞(15)反方向运动，同时把转子空腔(22)内可燃气体通过单向进气阀(11)吸入缸体内增压后，通过单向出气阀(11)在(5-B)内与废气混合在180°燃烧室二次燃烧废气做功，继续推动转子(8)转塞(5-B)在180°做功，同样重复上述运动，把吸入的可燃气体增压后通过单向出气阀(11)进入(5-C)转塞，待转至0°燃烧室火花塞点火做功，转子缸体活塞运动循环工作三组转塞分步吸气增压构成燃气供给装置，由于可燃气体在缸体内燃烧时温度较高，通过冷却水道(4)循环水冷却，降低发动机温度。

在图2中，图1中的空气滤清器(1)、化油器(26)固定在后缸盖(23)轴承(29)旁，油气进气口(28)上，前缸盖(30)后缸盖(23)以固定螺栓孔(27)与图1中缸套(2)固定在一起组成缸体。

在图3中，前缸盖(30)轴承(29)固定螺栓孔(27)与图1中缸套(2)固定在一起构成缸体。

在图4中，缸套(2)上有0°和180°顺时针倾角的燃烧室(9)火花塞(19)冷却水道(4)，290°排气口(14)单向阀(11)与70°和250°回气管(25)，气体做功后剩余压力再次推动转子做功后，缸体内压力降至最低，固定栓孔(27)与图2后缸盖(23)图3前缸盖(30)固定在一起构成缸体。

在图5中，转子(8)周边有等分的三组多个凹面方形转塞(3)，转塞隔板(7)转塞密封条和环形密封条(24)，每组第一转塞(5-A)(5-B)(5-C)底部有高压气体导气口(6)与缸体活塞(15)顶部第一组转塞连通，单向阀(11)燃气出气口，转子活塞缸体(18)内有弹簧(17)活塞(15)的尾部第一组转塞连通，缸体以每组第一转塞(5-A)(5-B)(5-C)首尾相连承三角形结构，设置在转子空腔(22)和园形转子(8)中部并以轴(21)为园心顺时针方向施转。

图6中，转子轴(21)与转子(8)固定构成整体转子，固定在图2中，图3中后缸盖(23)前缸盖(30)轴承(29)上，装在缸套(3)内，构成整体转塞转子发动机。

图7中，活塞环(16)固定在活塞(15)上与弹簧(17)一同装在图5中转子活塞缸体(18)内，燃气通过图1中燃气进气口(20)单向阀(11)进入有弹簧(17)的缸体(18)内，当高压气体推动活塞(15)挤压弹簧(17)，可燃气体被压缩，进气单向阀(11)关闭，出气单向阀(11)打开，增压后的可燃气体进入第一转塞(5-A)(5-B)(5-C)待转子转至燃烧室(9)0°或180°时火花塞(19)点火做功，推动转子旋转。

图8中单向阀(11)上装有弹簧(12)，当有一定压力气体推单向阀密封杆(13)，单向阀螺帽(10)挤压弹簧(12)，顶起单向阀密封杆(13)气体通过，当气体反向时，在弹簧力的作用下，阀杆(13)与单向阀体(11)密封，形成单向阀的单向气体导通和密封作用。

Claims (5)

1、一种转塞转子发动机，它由缸套和前后缸盖连接构成缸体，空气滤清器和化油器与缸体相连，缸体上设有与转子组合形成的燃烧室，火花塞和排气口，缸体内装有转子，并与轴连接固定在前后缸盖轴承上，其特征是：空气滤清器与化油器相连接固定在有进气口后缸盖的外侧，在缸套0°和180°位置燃烧室顶部固定有两个火花塞，在290°位置设有排气口，在70°和250°位置设有单向阀回气管与燃烧室连通，转子上三组转塞，每一组转塞之间顺时针单向导通，转塞周边密封条与缸体接触，三个转子气缸首尾相通在单向阀燃气出口高压气体导气口的三组第一转塞底部，汽缸燃气进气口单向阀与转子空腔相通，转子密封条与前后缸盖和缸套接触，转子与轴固定后装在缸体内。

2、根据权利要求1所述的转塞转子发动机其特征是：缸体为园形，在0°和180°位置凸出部位设有顺时针倾角的燃烧室，并固定有两个火花塞，在290°位置设有排气口，在70°和250°位置装有单向阀和回气管与燃烧室连通，园形前缸盖和有进气口的后缸盖与缸套固定构成缸体。

3、根据权利要求1所述的转塞转子发动机其特征是：转子为园形，轴周围有三个扇形燃气进气空腔，空腔与转塞之间有三角形首尾相连的园柱形转子汽缸，活塞、活塞环固定在活塞上，活塞底部弹簧装在汽缸体内，汽缸活塞底部设有单向阀出气口和单向阀进气口，汽缸顶部的高压导气口和汽缸燃气单向阀出口，同设在三组转塞第一转塞底部。

4、根据权利要求1所述的转塞转子发动机其特征是：园形转子周边设有平分园周的三组多个凹面方型转塞，转塞隔板上装有顺时针方向导通园柱形单向阀，转塞周围隔板上部设有方形密封条与缸体接触，在转子侧面另装有环形密封条。

5、根据权利要求1所述的转塞转子发动机其特征是：单向阀是园柱形，内装单向密封阀杆，弹簧顶在密封阀杆螺帽和阀体上，在弹簧力的做用下压紧密封阀杆。

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