專利名稱：旋轉(zhuǎn)活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種熱能動(dòng)力機(jī)。特別涉及的是一種旋轉(zhuǎn)活塞式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。
技術(shù)背景中國(guó)專利CN2400574Y公開了一種“復(fù)合齒輪式內(nèi)燃機(jī)”，由相似結(jié)構(gòu)的復(fù)合輪齒式壓氣機(jī)和作功機(jī)構(gòu)成，壓氣機(jī)的高壓氣路通道通過單向閥與作功機(jī)的高壓氣路通道連通。其壓氣機(jī)的構(gòu)成包括帶進(jìn)氣口和高壓氣路通道的密閉殼體、裝于密閉殼體內(nèi)的中心輪和從動(dòng)輪、在中心輪和從動(dòng)輪上均設(shè)有共軛嚙合的小齒，在中心輪和從動(dòng)輪上還設(shè)有相互嚙合的大齒和大齒槽，大齒將密閉殼體分隔成進(jìn)氣腔和壓縮腔；作功機(jī)的構(gòu)成包括帶高壓氣路通道和排氣口的密閉殼體、裝于密閉殼體中的中心輪和側(cè)輪、在中心輪和側(cè)輪上設(shè)有相互嚙合的大齒和大齒槽，大齒將密閉殼體分隔成燃爆腔和排氣腔，在密閉殼體上還設(shè)有通向燃爆腔的流體燃料通道和點(diǎn)火裝置。其工作原理是由進(jìn)氣口進(jìn)入的新鮮充量經(jīng)壓氣機(jī)的壓縮腔壓縮后，再經(jīng)單向閥輸入作功機(jī)的燃爆腔，在燃爆腔中，由流體燃料通道送入的燃料在點(diǎn)火裝置的作用下燃爆，燃爆后的高壓氣體推動(dòng)作功機(jī)的中心輪旋轉(zhuǎn)輸出動(dòng)力。這種結(jié)構(gòu)形式的內(nèi)燃機(jī)的缺點(diǎn)一是燃爆腔的壓縮燃?xì)夥謩e由從壓縮腔輸來(lái)的壓縮過的“新鮮充量”和由流體燃料通道送入的“流體燃料”在燃爆腔中混合構(gòu)成，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作困難；二是壓縮機(jī)的壓縮腔和進(jìn)氣腔之間的由共軛嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)著的小齒構(gòu)成的分隔面密封性不強(qiáng)，使壓縮腔中的氣體的壓縮比難以達(dá)到要求。此外，由單向閥傳輸?shù)膫魉头绞胶茈y保證進(jìn)氣時(shí)間，易出故障。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是對(duì)上述結(jié)構(gòu)形式的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制做容易、能效比高的旋轉(zhuǎn)活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的旋轉(zhuǎn)活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括設(shè)有點(diǎn)火機(jī)構(gòu)、燃?xì)膺M(jìn)氣孔和排氣孔的缸體，設(shè)在缸體中的轉(zhuǎn)子和擋氣輪以及換氣通道，在轉(zhuǎn)子外周上設(shè)有至少一個(gè)其外端伸在缸體內(nèi)圓柱壁面處的活塞，在擋氣輪上開有在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)供活塞通過的凹槽，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子的側(cè)壁上沿其軸向開有兩個(gè)溝槽，所述的活塞固接在溝槽的外周上，所述的擋氣輪通過一與轉(zhuǎn)子軸平行的擋氣輪軸分別安裝在所述的兩個(gè)溝槽中，且擋氣輪表面與溝槽的表面以及缸體的內(nèi)表面密閉觸接，所述的換氣通道由設(shè)置在轉(zhuǎn)子的兩溝槽之間的轉(zhuǎn)子體側(cè)壁上的各自與其溝槽相通的換氣槽和對(duì)應(yīng)設(shè)在缸體內(nèi)壁上的可連通兩換氣槽的換氣腔所構(gòu)成，在轉(zhuǎn)子軸和擋氣輪軸的伸出缸體外的一端安裝有一對(duì)嚙合齒輪。
本旋轉(zhuǎn)活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理如下轉(zhuǎn)子上的兩個(gè)溝槽的表面和兩個(gè)擋氣輪的表面以及兩個(gè)活塞與缸體的內(nèi)壁形成兩個(gè)密閉的室腔，其中一個(gè)作為壓縮氣室，另一個(gè)作為燃燒氣室。燃?xì)膺M(jìn)氣孔則與壓縮氣室相通，點(diǎn)火機(jī)構(gòu)和排氣孔則與燃燒氣室相通。工作時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)活塞轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子軸上的嚙合齒輪帶動(dòng)擋氣輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子上的處于壓縮氣室中的活塞與對(duì)接在壓縮氣室溝槽中的擋氣輪的凹槽相遇而得以通過，在該活塞轉(zhuǎn)過進(jìn)氣孔后，隨著活塞向著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向方向的壓縮氣室部分的轉(zhuǎn)動(dòng)，使這部分壓縮氣室的體積逐漸減小，進(jìn)行壓縮過程；與此同時(shí)，該活塞的另一邊的那部分壓縮氣室的體積則逐漸增大，形成真空，將燃?xì)馕雺嚎s氣室中，進(jìn)行吸氣過程；當(dāng)達(dá)到要求的壓縮比時(shí)，轉(zhuǎn)子上的兩個(gè)換氣槽正好轉(zhuǎn)至與缸體的換氣室對(duì)接的位置處，由換氣室接通兩換氣槽，壓縮燃?xì)鈩t經(jīng)換氣室進(jìn)入燃燒氣室，進(jìn)行換氣過程；隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，兩換氣槽離開換氣室，壓縮氣室和燃燒氣室之間的通道關(guān)閉，換氣過程結(jié)束，此時(shí)點(diǎn)火機(jī)構(gòu)點(diǎn)火，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動(dòng)燃?xì)馐抑械幕钊D(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)與之固接的轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)燃燒做功過程；對(duì)接在燃燒氣室的溝槽中的檔氣輪的凹槽在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與處在燃燒氣室中的活塞相遇而保證其通過。隨著燃燒氣室中的活塞轉(zhuǎn)過排氣口，先前燃爆做功的燃燒氣室與排氣口接通，將廢氣從排氣孔排出，實(shí)現(xiàn)了排氣過程。完成一個(gè)工作循環(huán)。
同現(xiàn)有的多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的原理一樣，設(shè)在轉(zhuǎn)子上的活塞可以是均勻的多個(gè)活塞。在此種情況下，分設(shè)在轉(zhuǎn)子軸和擋氣輪軸之間的嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速比則為與活塞的個(gè)數(shù)呈對(duì)應(yīng)關(guān)系。即當(dāng)活塞為兩個(gè)時(shí)，嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速比則為2∶1，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，擋氣輪則轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈，使兩個(gè)活塞均能與擋氣輪的凹槽相遇而通過。余類推。這是在一個(gè)缸體中設(shè)多個(gè)工作室的情景，形成單缸多工作室結(jié)構(gòu)形式。也可以多個(gè)這樣的結(jié)構(gòu)單元并聯(lián)構(gòu)成大功率多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。在轉(zhuǎn)子側(cè)壁上并排設(shè)置多個(gè)單缸多工作室單元即可組成多缸多工作室發(fā)動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是將吸氣、壓縮工作過程在壓縮氣室中完成，將燃燒和排氣工作過程在燃燒室中完成。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制做容易，故障率低，壓縮比容易實(shí)現(xiàn)，工作可靠性高?？商娲F(xiàn)有的復(fù)合齒輪式內(nèi)燃機(jī)使用。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。但本實(shí)用新型的內(nèi)容并不僅限于下列實(shí)施例。


圖1 本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2 圖1的左視圖圖3 圖1的A-A視圖圖4 圖1的B-B視圖圖5 圖1的C-C視圖圖6 缸體的結(jié)構(gòu)示意圖圖7 圖6的E-E視圖圖8 圖6的D-D視圖圖9 轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖圖10 圖9的F-F視圖圖11 進(jìn)氣工位示意圖圖12 換氣工位示意圖圖13 換氣完畢工位示意圖圖14 燃燒、排氣工位示意圖圖15 實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖圖16 圖15的G-G視圖圖17 圖15的H-H視圖參見圖1-10，本旋轉(zhuǎn)活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)成包括設(shè)有點(diǎn)火機(jī)構(gòu)15、燃?xì)膺M(jìn)氣孔20和排氣孔17的缸體10和設(shè)在缸體10中的轉(zhuǎn)子12和擋氣輪16、29，在轉(zhuǎn)子的側(cè)壁上沿其軸向開有兩個(gè)溝槽27、30，活塞14和21分別固接在溝槽27和30的外周上，其外端伸在缸體內(nèi)圓柱壁面處；擋氣輪16、29通過一與轉(zhuǎn)子軸1平行的擋氣輪軸3分別安裝在溝槽27和30中，且擋氣輪的表面與溝槽的表面以及缸體的內(nèi)表面密閉觸接，在擋氣輪上開有在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)供活塞14、21通過的凹槽22、23，在轉(zhuǎn)子軸1和擋氣輪軸3的伸出缸體外的一端安裝有一對(duì)嚙合齒輪7和6。所述的換氣通道由設(shè)置在轉(zhuǎn)子的兩溝槽之間的轉(zhuǎn)子體側(cè)壁上的兩個(gè)各自與其溝槽相通的換氣槽19、28和對(duì)應(yīng)設(shè)在缸體內(nèi)壁上的可連通其兩換氣槽19、28的換氣腔18所構(gòu)成。圖中2和9為缸體的左、右端蓋，4是蓋接在缸體10上的頂蓋，主要起保護(hù)擋氣輪不粘附灰塵或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)卷入其它雜物的作用。8為安裝在轉(zhuǎn)子軸上的起動(dòng)輪，31為開在轉(zhuǎn)子體上的冷卻槽。擋氣輪上的凹槽按點(diǎn)火、排氣、吸氣的工況要求相錯(cuò)一定角度排設(shè)。與點(diǎn)火機(jī)構(gòu)15和排氣孔17相通的氣室13為燃燒氣室，與進(jìn)氣孔20相通的氣室11為壓縮氣室。點(diǎn)火機(jī)構(gòu)15在本實(shí)施例中為火花塞。
以下結(jié)合附圖來(lái)描述本發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程一、進(jìn)氣過程當(dāng)壓縮氣室活塞21隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過進(jìn)氣孔20后，參見圖11，壓縮氣室被活塞21和擋氣輪29分隔成兩個(gè)密封的空間I和II，隨著活塞21的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮氣室11的空間I的體積增大即產(chǎn)生負(fù)壓，把混合燃?xì)饨?jīng)進(jìn)氣孔20吸進(jìn)空間I中，與此同時(shí)，空間II的體積減小，其中的燃?xì)獗粔嚎s。即在壓縮氣室11的空間I中進(jìn)行的是燃?xì)馕鼩膺^程，在空間II中進(jìn)行的是燃?xì)鈮嚎s過程。
二、換氣過程隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子體上的兩換氣槽19和28轉(zhuǎn)至缸體的換氣腔18位置處，壓縮氣室的空間II與燃燒氣室13相通，參見圖12，將空間II中的壓縮燃?xì)庵脫Q到燃燒氣室13中后兩換氣槽轉(zhuǎn)離換氣腔18，壓縮氣室和燃燒氣室之間的通道被關(guān)閉，參見圖13，換氣過程結(jié)束。
三、燃燒排氣過程同壓縮氣室一樣，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，燃燒氣室活塞14通過燃燒氣室擋氣輪凹槽22后，燃燒氣室即被活塞14和擋氣輪16分隔成兩個(gè)空間III和IV，參見圖14，其中空間III為一個(gè)與點(diǎn)火機(jī)構(gòu)15相通的密閉式空間，空間IV為一個(gè)與排氣孔17相通的敞開式空間。壓縮氣室的空間I中的壓縮燃?xì)廪D(zhuǎn)換在燃燒氣室的密閉空間III中后，點(diǎn)火機(jī)構(gòu)點(diǎn)火，點(diǎn)燃空間III中的可燃混合氣體，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動(dòng)燃燒氣室活塞14沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)作功，實(shí)現(xiàn)燃燒做功過程；同時(shí)燃燒氣室活塞14在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將燃燒氣室空間IV中的廢氣通過排氣孔17排出，實(shí)現(xiàn)了排氣過程。
隨著燃燒作功推動(dòng)活塞帶動(dòng)轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子軸上的齒輪7隨之轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)與之嚙合的安裝在擋氣輪軸3上的齒輪6，使擋氣輪軸帶動(dòng)擋氣輪隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。如此周而復(fù)始，使發(fā)動(dòng)機(jī)不斷完成吸氣、壓縮、換氣、燃燒做功、排氣的內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)。
實(shí)施例2參見圖15-17，本實(shí)施例與前實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的是在燃燒氣室中均布了兩個(gè)活塞32和33；在壓縮氣室中也均布了兩個(gè)活塞34和35。于此相應(yīng)的換氣槽也為四個(gè)。嚙合齒輪36、37的傳動(dòng)比也對(duì)應(yīng)為2∶1。工作過程與前實(shí)施例相同，這里不再贅述。
權(quán)利要求1.旋轉(zhuǎn)活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，包括設(shè)有點(diǎn)火機(jī)構(gòu)、燃?xì)膺M(jìn)氣孔和排氣孔的缸體，設(shè)在缸體中的轉(zhuǎn)子和擋氣輪以及換氣通道，在轉(zhuǎn)子外周上設(shè)有至少一個(gè)其外端伸在缸體內(nèi)圓柱壁面處的活塞，在擋氣輪上開有在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)供活塞通過的凹槽，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子的側(cè)壁上沿其軸向開有兩個(gè)溝槽，所述的活塞固接在溝槽的外周上，所述的擋氣輪通過一與轉(zhuǎn)子軸平行的擋氣輪軸分別安裝在所述的兩個(gè)溝槽中，且擋氣輪表面與溝槽的表面以及缸體的內(nèi)表面密閉觸接，所述的換氣通道由設(shè)置在轉(zhuǎn)子的兩溝槽之間的轉(zhuǎn)子體側(cè)壁上的各自與其溝槽相通的換氣槽和對(duì)應(yīng)設(shè)在缸體內(nèi)壁上的可連通兩換氣槽的換氣腔所構(gòu)成，在轉(zhuǎn)子軸和擋氣輪軸的伸出缸體外的一端安裝有一對(duì)嚙合齒輪。
專利摘要旋轉(zhuǎn)活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),屬熱能動(dòng)力機(jī)領(lǐng)域。包括缸體、設(shè)在缸體中的轉(zhuǎn)子、擋氣輪以及換氣通道,在轉(zhuǎn)子外周上設(shè)有其外端伸在缸體內(nèi)圓柱壁面處的活塞,在擋氣輪上開有凹槽,所述的轉(zhuǎn)子的側(cè)壁上沿其軸向開有兩個(gè)溝槽,活塞固接在溝槽的外周上,擋氣輪通過一擋氣輪軸分別安裝在所述的兩個(gè)溝槽中,換氣通道由設(shè)置在轉(zhuǎn)子體側(cè)壁上的各自與其溝槽相通的換氣槽和對(duì)應(yīng)設(shè)在缸體內(nèi)壁上的可連通兩換氣槽的換氣腔所構(gòu)成,在轉(zhuǎn)子軸和擋氣輪軸的伸出缸體外的一端安裝有一對(duì)嚙合齒輪。本發(fā)動(dòng)機(jī)將吸氣、壓縮過程在壓縮氣室中完成,將燃燒和排氣過程在燃燒室中完成。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,工作可靠性高。可替代現(xiàn)有的復(fù)合齒輪式內(nèi)燃機(jī)使用。
文檔編號(hào)F01C1/00GK2497044SQ0124727
公開日2002年6月26日 申請(qǐng)日期2001年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月13日
發(fā)明者胡念國(guó) 申請(qǐng)人:胡念國(guó)