CN2527711Y - 转子式三冲程内燃机 - Google Patents

Abstract

一种将燃料燃烧的热能转变成机械动力的转子式三冲程内燃机。该机取缔了活塞、连杆、曲轴机构，消除了惯性冲击力，不仅提高了工作效率，还能进一步降低尾气对环境的污染。它是在动力机上同轴串结过渡泵、磁电机，并在动力机上装置点火器(9)，使点火头置入燃烧室(13)。运行时，混合气体(40)经过进气口(10)、进气室(11)、压缩室(12)、过渡室(25A、25B、25C)，进入燃烧室(13)点燃，燃烧的膨胀气体(42)连续进入做功室(14)，在做功室(14)内直接推动转子(3)旋转，产生动力，对外做功。该内燃机应用在摩托车、汽车、船舶等交通工具上，成为驱动源，也可作为发电机、水泵等的动力源。

Description

转子式三冲程内燃机

所属技术领域

本实用新型是一种将燃料燃烧的化学能转变为动力的机械装置，是转子式三冲程内燃机。

背景技术

目前，公知的活塞—连杆式内燃机，由缸套、活塞、连杆、曲轴、曲轴箱、磁电机、火花塞(或喷油咀)、燃料箱等组成，构造是缸套中的活塞通过活塞梢同连杆的一端联结，曲轴的曲柄与连杆的另一端联结，并以曲轴的转轴为支点，固定在曲轴箱中，转轴升出曲轴箱外，磁电机的磁极与转轴同步旋转。工作时活塞、连杆的往复直线运动，会产生惯性冲击力，因此存在效率低、振动大、易损坏的缺点。现有的叶片涡轮发动机，虽然采用转子叶片旋转压缩的方式工作，但也存在效率低、噪音大，而且还有寿命短、结构复杂、维护困难等缺点，并且侧重适用于航空领域。

发明内容

为了克服传统的活塞—连杆式内燃机和叶片涡轮发动机效率低等缺点，本实用新型提供一种转子式三冲程内燃机，该内燃机不仅能提高工作效率，而且能进一步降低尾气对环境的污染。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在动力机上同轴串结过渡泵、磁电机(无附图表示)，见图1，点火器装置在动力机的缸套(2)上，点火头置入燃烧室(13)，动力机(38)是在缸套(2)上，配结转子(3)、上隔离片(4)、下隔离片(5)、密封条(6)、端盖(1)、公共盖(8)、压簧(18)、压簧盖(7)等而成，见图3，过渡泵(39)是在泵缸套(19)上配结泵转子(20)、泵隔离片(21)、泵密封条(22)、泵压簧(23)、公共盖(8)、泵端盖(24)而成，见图4，缸套(2)由内腔(33)、上隔离片槽(17A)、下隔离片槽(17B)、压簧槽(31)、燃烧室(13)、进气口(10)、排气口(16)、端盖固定孔(30)构成，见图2，泵缸套(19)由泵内腔(32)、进气槽(26)、泵隔离片槽(27)、出气槽(28)、泵端盖固定孔(36)构成，见图5。该机有六个工作室，即进气室(11)、压缩室(12)、过渡室(25A.25B.25C)、燃烧室(13)、做功室(14)、排气室(15)，有三个工作冲程，顺序为进气、压缩冲程，过渡、点火冲程，做功、排气冲程。

动力机(38)的作用是完成进气、压缩、做功和排气。

转子(3)在缸套内腔(33)中转动，其作用是产生进气、压缩，做功和排气的功能，并同时顶动上隔离片(4)、下隔离片(5)，使上、下隔离片在压簧(18)的作用下，产生上、下滑动或内、外滑动[以内腔(33)的圆心轴为内]。

上隔离片(4)、下隔离片(5)是用来对进气室(11)、压缩室(12)、做功室(14)和排气室(15)的隔离和密封，上隔离片(4)也是燃烧室(13)通向做功室(14)的气路的阀门。当上隔离片(4)被转子(3)顶动，使上隔离片(4)从上止点下滑至

行程后，开始打开燃烧室(13)通向做功室(14)的气路，再从下止点上行

至

行程，燃烧室(13)通向做功室(14)的气路重新关闭。转子(3)每旋转180度，上隔离片(4)对燃烧室(13)通向做功室(14)的气路各有一次打开和关闭。

密封条(6)插入密封槽(34)，作用是对进气室(11)和压缩室(12)、做功室(14)和排气室(15)的密封。

压簧盖(7)是压簧(18)工作时的力支点。

端盖(1)和公共盖(8)的作用是将进气室(11)、压缩室(12)、做功室(14)和排气室(15)封闭，也是转轴(29)的支架。

过渡泵(39)的作用是将压缩室(12)内的混合气体(40)过渡到燃烧室(13)。

泵转子(20)同转子(3)同轴联结，同步旋转，由转子(3)驱动。运行时，实现对混合气体(40)的过渡。

泵隔离片(21)插入泵隔离片槽(27)，作用是对进气槽(26)与出气槽(28)的隔离。

泵密封条(22)插入泵密封槽(35)，作用是对过渡室(25A.25B.25C)的密封。

泵端盖(24)和公共盖(8)的作用是对过渡室(25A.25B.25C)的封闭，也是转轴(29)的支架。

点火器(9)的作用是对燃烧室(13)内混合气体(40)的点燃。当转子三冲程发动机选择脉冲点火时，点火器(9)选用火花塞；选择连续点火时，点火器(9)采用金属丝(如：钼丝、铂丝)。

磁电机也叫电源(没有附图表示)，其作用是对点火器(9)提供点火的能量，由转子(3)驱动。

本实用新型运行时(见图6～16)，转子(3)从零度开始(见图6)作顺时针旋转，使进气室(11)的容积增大，相对大气形成负压，不断将混合气体(40)吸入进气室(11)(见图7)。当转子(3)转至180度时，下隔离片(5)经过一次上行又回到下止点［上隔离片(4)也经过一次下滑又回到上止点］，此时进气结束，这时，进气室(11)成了压缩室(12)(见图8)。转子(3)继续旋转，压缩室(12)的容积不断缩小，压缩室(12)内的混合气体(40)不断被压缩(见图9)。由于转子(3)与泵转子(20)是同步旋转，因此，过渡室(25A)的容积不断增大(见图10)。压缩室(12)内的混合气体(40)边压缩边通过公共盖(8)和进气槽(26)进入过渡室(25A)(见图11)。当转子(3)从180度转到360时，压缩室(12)内的混合气体(40)全部(不考虑漏气时)被压入过渡室(25A)，至此，压缩完毕。转子(3)继续旋转，当转子(3)转过363度至380度时，也就是泵密封条(22)贴着泵内腔(32)的内壁移过进气槽(26)时，过渡室(25A)变为过渡室(25B)，同时被封闭(见图12)。此时过渡泵(39)对混合气体(40)开始过渡，并使过渡室(25B)内的混合气体(40)保持适当的压力，压力范围为3kg/cm²至50kg/cm²。在转子(3)从0度起旋转495度至530度(即从开始过渡算起，连续旋转135度至170度)后，过渡室(25B)变为过渡室(25C)(见图13)。过渡室(25C)内的混合气体(40)，经过出气槽(28)和公共盖(8)开始进入燃烧室(13)(见图14)。此时，燃烧室(13)通向做功室(14)的气路被上隔离片(4)隔断，同时点火器(9)进行一次脉冲点火(也可采用金属丝连续点火)。转子(3)最继续旋转5度至50度，也就是在上隔离片(4)从上止点向下滑动 至行程，燃烧室(13)通向做功室(14)的气路被打开(见图15)，燃烧的膨胀气体(42)进入做功室(14)，并在做功室(14)内直接推动转子(3)旋转而对外做功，直到上隔离片(4)从下止点上行

至

行程，燃烧室(13)通向做功室(14)的气路才被重新关闭。在转子(3)从0度转到690度至715度(即从做功起旋转150度至175度)，排气口(16)与做功室(14)的气路开始导通，等效于排气门被打开。当转子(3)从690度至715度转到720度时，排气口(16)与做功室(14)的气路完全导通，到此做功完毕(见图16)。这时做功室(14)成了排气室(15)，其内的废气(41)由下一个做功过程排出。

转子三冲发动机，在第一个进气、压缩、过渡和做功周期，转子(3)的旋转角为720度，同时还没有包括排气过程。以后转子(3)每旋转180度，同时都有一个进气和压缩、过渡和点火、做功和排气的过程。

本实用新型的有益效果是，取缔了活塞、连杆、曲轴机构，消除了惯性冲击力，不仅提高了工作效率，还进一步降低尾气对环境的污染，根据其工作原理，可制成以汽油、柴油、甲醇、乙醇、液化气、氢气等为燃料的各种机型。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的动力机和过渡泵纵剖结构图。

图2是缸套(2)的构成剖图。

图3是动力机构造的缸套(2)横剖图。

图4是过渡泵构造的泵缸套(19)横剖图。

图5是泵缸套(19)的构成剖图。

图6～16是本实用新型工作状态流程图。

图中1.端盖，2.缸套，3.转子，4.上隔离片，5.下隔离片，6.密封条，7.压簧盖，8.公共盖，9.点火器，10.进气口，11.进气室，12.压缩室，13.燃烧室，14.做功室，15.排气室，16.排气口，17A.上隔离片槽，17B.下隔离片槽，18.压簧，19.泵缸套，20.泵转子，21.泵隔离片，22.泵密封条，23.泵压簧，24.泵端盖，25A、25B、25C、过渡室，26.进气槽，27.泵隔离片槽，28.出气槽，29.转轴，30.端盖固定孔，31.压簧槽，32.泵内腔，33.内腔，34.密封槽，35.泵密封槽，36.泵端盖固定孔，37.化油器，38.动力机，39.过渡泵，40.混合气体，41.废气，42.燃烧气体。

具体实施方式

在图1和图3及图4中，转子(3)置入内腔(33)，上隔离片(4)、下隔离片(5)分别插入上隔离片槽(17A)、下隔离片槽(17B)，密封条(6)插入密封槽(34)，端盖(1)、公共盖(8)分别固定在缸套(2)的两端平面，压簧(18)被压簧盖(7)压封在压簧槽(31)中，使压簧(18)的两端始终分别顶着压簧盖和上、下隔离片(4)、(5)，转子(3)的两端平面同端盖(1)、公共盖(8)的内平面分别相距0.015mm，上隔离片(4)、下隔离片(5)、密封条(6)与转子(3)等长。泵缸套(19)的一平面固定在公共盖(8)的平面上，泵转子(20)置入泵内腔(32)与转子(3)同轴，泵隔离片(21)插入泵隔离片槽(27)，泵压簧(23)的两端分别顶着泵隔离片(21)和泵缸套(19)，泵密封条(22)插入泵密封槽(35)，泵端盖(24)固定在泵缸套(19)的另一端平面，泵转子(20)的两端平面与泵端盖(24)和公共盖(8)的两对应面分别相距0.015mm，泵隔离片(21)、泵密封条(22)与泵转子(20)等长。转子(3)椭圆长轴的中心线同泵转子(20)椭圆长轴的中心线一夹角不大于16度。

本实施例以汽油为燃料。压缩比为8.1∶1［以压缩室的最大容积比过渡室(25B)的容积］。点火方式采用连续点火。冷却方式采用风冷。

Claims (4)

1、一种转子式三冲程内燃机，在动力机(38)上同轴串结过渡泵(39)，在动力机(38)上装置点火器(9)，点火头置入燃烧室(13)，其特征是有六个工作室，即进气室(11)、压缩室(12)、过渡室(25A、25B、25C)、燃烧室(13)、做功室(14)、排气室(15)。

2、根据权利要求1所述的转子式三冲程内燃机，其特征是动力机是转子(3)置入缸套(2)的内腔(33)，上隔离片(4)、下隔离片(5)分别插入缸套(2)中的上隔离片槽17A、下隔离片槽17B，端盖(1)、公共盖(8)分别固定在缸套(2)的两端平面。

3、根据权利要求1所述的转子式三冲程内燃机，其特征是过渡泵是泵转子(20)置入泵内腔(32)，泵隔离片(21)插入泵缸套(19)中的泵隔离片槽(27)，泵端盖(24)、公共盖(8)分别固定在泵缸套(19)的两端平面。

4、根据权利要求1所述的转子式三冲程内燃机，其特征是上隔离片(4)是燃烧室(13)通向做功室(14)气路的阀门，即上隔离片(4)从上止点下滑 至

行程，燃烧室(13)通向做功室(14)的气路打开，上隔离片(4)从下止点上行

至

行程，燃烧室(13)通向做功室(14)的气路关闭。

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