專利名稱：偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其涉及一種旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是發(fā)動(dòng)機(jī)的二大類。往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)著火方式可以是壓燃式或點(diǎn)燃式，可使用多種燃料；但往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)效率低，制約往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)向高速發(fā)展的瓶頸是活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度，活塞是功率輸出件，具有很大的慣性力，目前活塞平均速度最高為14.64米/秒。現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率較往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)高，但其三角轉(zhuǎn)子的三個(gè)頂角與氣缸型面為線接觸，密封不好，在低速下氣體泄漏量大，性能差；且轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)目前基本上用點(diǎn)燃式著火，其最好的燃料是汽油，若使用柴油，則須有復(fù)雜的點(diǎn)火和控制方式?，F(xiàn)有的這二類發(fā)動(dòng)機(jī)都使用了齒輪機(jī)構(gòu)，且往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)還要有曲軸連桿機(jī)構(gòu)方能實(shí)現(xiàn)輸出軸的旋轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。且兩類發(fā)動(dòng)機(jī)均存在進(jìn)、排氣重疊現(xiàn)象，使進(jìn)氣不充分，排氣不干凈，燃料燃燒不徹底。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，該種發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；氣體的密封效果好，氣體不容易泄漏；既可采用壓燃式發(fā)火，也可采用點(diǎn)燃式發(fā)火，可使用多種燃燒，燃料燃燒充分。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是一種偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，包括圓柱形型腔的氣缸、氣缸蓋、進(jìn)氣口、排氣口，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是氣缸中設(shè)有與氣缸的型腔內(nèi)切的偏心輪，偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心與氣缸型腔中心線重合，氣缸壁上有一個(gè)凹坑淺盆狀的燃燒室，燃燒室開有與噴油器相連的噴油孔。
燃燒室兩側(cè)的氣缸壁上分別開有主檔板滑槽、副檔板滑槽，與燃燒室相對(duì)的氣缸壁上則設(shè)有隔板滑槽；主檔板滑槽、副檔板滑槽和隔板滑槽中分別嵌合有主擋板、副擋板和隔板。
主檔板滑槽的外端與主擋板之間、副檔板滑槽的外端與副擋板之間、隔板滑槽的外端與隔板之間均設(shè)有復(fù)位彈簧。
氣缸的進(jìn)氣口設(shè)置在隔板滑槽旁的主擋板一側(cè)，排氣口設(shè)置在隔板滑槽的副擋板一側(cè)。
偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端均以平鍵方式安裝有主凸輪和副凸輪，主、副凸輪分別通過主、副頂桿，與主、副檔板相連。
本發(fā)明的工作原理和過程如下整個(gè)工作過程中偏心輪與氣缸型腔之間形成月牙狀的空腔，稱其為月牙腔，該月牙腔隨著偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)。隔板僅受復(fù)位彈簧的作用，始終與偏心輪輪緣抵?jǐn)n接觸。偏心輪與氣缸相切的位置即為偏心輪轉(zhuǎn)至的位置，偏心輪轉(zhuǎn)至隔板處的位置設(shè)為偏心輪的轉(zhuǎn)角為0°的位置，也為最下部的位置。
主擋板偏心輪從主檔板轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口處的整個(gè)過程中，主檔板與偏心輪接觸抵?jǐn)n并在復(fù)位彈簧的作用下，保持抵?jǐn)n、閉合狀態(tài)。偏心輪轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口后，該閉合狀態(tài)仍然保持。但當(dāng)偏心輪轉(zhuǎn)至90°或90°附近時(shí)，主檔板在主凸輪控制下向外收縮，呈打開狀態(tài)，該打開狀態(tài)保持至偏心輪轉(zhuǎn)至主檔板之前，副擋板偏心輪從副擋板位置轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口的整個(gè)過程中時(shí)，副凸輪應(yīng)控制副檔板向外收縮、打開；偏心輪轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口，轉(zhuǎn)至90°或90°附近，且在主檔板打開前，副檔板在副凸輪控制下向內(nèi)伸出，達(dá)到關(guān)閉狀態(tài)。該關(guān)閉狀態(tài)，保持至偏心輪轉(zhuǎn)至副檔板位置處。
進(jìn)氣過程偏心輪從0°開始朝進(jìn)氣口方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口后，偏心輪轉(zhuǎn)至的位置與隔板圍合成的空間形成本次循環(huán)的進(jìn)氣室。隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)行，進(jìn)氣室容積逐漸增大，空氣開始被吸入。
偏心輪轉(zhuǎn)至主檔板處，主檔板與偏心輪接觸而成關(guān)閉狀態(tài)，并將該狀態(tài)保持至偏心輪轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口處。此過程中進(jìn)氣室為主檔板與隔板分隔的且與進(jìn)氣口連通的月牙腔的部分；轉(zhuǎn)到180°時(shí)，進(jìn)氣室達(dá)到排量容積，并在轉(zhuǎn)到270°時(shí)進(jìn)氣室達(dá)到最大容積。此后進(jìn)氣室容積逐漸減小。偏心輪轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口時(shí)，進(jìn)氣室成為下一循環(huán)的壓縮室。因此，理論上整個(gè)進(jìn)氣過程持續(xù)360°轉(zhuǎn)角(僅在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口處的瞬間不進(jìn)氣)，貫穿整個(gè)循環(huán)過程。在270°-360°的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，進(jìn)氣室是向外壓縮、排氣的過程中達(dá)到排量容積，也即進(jìn)氣完成時(shí)，進(jìn)氣室的壓力略大于或等于外界環(huán)境壓力，充氣豐滿。
壓縮過程偏心輪轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口時(shí)，上一循環(huán)的進(jìn)氣過程中最后充滿空氣的由主檔板和隔板分隔形成的進(jìn)氣口側(cè)的進(jìn)氣室即成為本次循環(huán)的壓縮室。轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口后，且副檔板閉合前，壓縮室即為由主檔板和偏心輪轉(zhuǎn)至處的月牙腔部分，并隨著偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮室體積逐漸減小，開始?jí)嚎s空氣(同時(shí)，由隔板和偏心輪轉(zhuǎn)至處圍成的月牙室部分則成為另一循環(huán)的進(jìn)氣室，開始進(jìn)氣進(jìn)程)。
在壓縮過程中，偏心輪轉(zhuǎn)至90°或90°附近時(shí)，副檔板先閉合，主擋板隨后打開。此時(shí)壓縮室由閉合的副檔板與偏心輪轉(zhuǎn)至處圍成，且燃燒室與壓縮室導(dǎo)通，壓縮空氣與殘余廢氣混合并被壓縮及加熱。
偏心輪轉(zhuǎn)過主擋板位置時(shí)，主擋板閉合，由閉合的主檔板、閉合的副檔板及偏心輪將燃燒室與氣缸內(nèi)的月牙腔隔離，壓縮室消失，將工質(zhì)壓縮在燃燒室內(nèi)，結(jié)束壓縮過程。
燃燒膨脹過程偏心輪轉(zhuǎn)過主擋板位置時(shí)，噴油裝置通過噴油口向密封的燃燒室噴油，混合油氣在偏心輪轉(zhuǎn)至副擋板處被點(diǎn)燃，同時(shí)副檔板收回、打開。燃燒后的高溫、高壓氣體膨脹推動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)做功。偏心輪轉(zhuǎn)過副檔板位置后，由主檔板和偏心輪轉(zhuǎn)至處圍成的月牙腔部分構(gòu)成膨脹室，燃燒室與膨脹室相通。燃燒氣體的膨脹做功過程一直持續(xù)到下一循環(huán)偏心輪轉(zhuǎn)至90°或90°附近，此時(shí)膨脹室的體積最大。其中偏心輪轉(zhuǎn)至0°后，膨脹室即由主檔板與隔板分隔的月牙腔空間構(gòu)成。理論上燃燒做功占270°轉(zhuǎn)角時(shí)間，即有270°/360°＝75％的時(shí)間偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)做正功，事實(shí)上由于燃燒室占據(jù)部分空間，這個(gè)比例低于75％。由于高壓氣體作用在偏心輪圓柱面上并指向偏心輪幾何中心線，幾何中心線偏離旋轉(zhuǎn)中心線，由此產(chǎn)生的力矩使偏心輪旋轉(zhuǎn)并以扭矩方式輸出功率。
排氣過程排氣過程同進(jìn)氣過程一樣貫穿整個(gè)循環(huán)始終。膨脹過程中，當(dāng)偏心輪轉(zhuǎn)過排氣口時(shí)，膨脹室與排氣口相通。此時(shí)膨脹室兼作排氣室，開始本次循環(huán)所產(chǎn)生廢氣的排氣過程。在下一循環(huán)的0°-90°之間，排氣室持續(xù)增大，工質(zhì)繼續(xù)膨脹做功，膨脹氣體邊排出、邊對(duì)偏心輪繼續(xù)做正功。轉(zhuǎn)至90°或90°附近時(shí)，副檔板伸出、關(guān)閉，將燃燒室與膨脹室隔開，此時(shí)，膨脹室則完全成為排氣室，隨后排氣室體積逐漸減小，當(dāng)偏心輪轉(zhuǎn)過副檔板位置時(shí)，排氣室則變?yōu)橛善妮嗈D(zhuǎn)至處與隔板圍成的月牙室空間組成，且排氣室的體積繼續(xù)減小，偏心輪轉(zhuǎn)至排氣口時(shí)，完成本次循環(huán)中的廢氣的排出。
在整個(gè)工作過程中，燃燒室、進(jìn)氣室、壓縮室、膨脹室和排氣室的轉(zhuǎn)化過程為偏心輪轉(zhuǎn)至180°時(shí)，壓縮比達(dá)到最大，進(jìn)氣室達(dá)到有效容積，并繼續(xù)通過排氣室的排氣口排放上一循環(huán)產(chǎn)生的燃燒氣體；偏心輪轉(zhuǎn)過副擋板后，燃燒室只與膨脹室導(dǎo)通。偏心輪轉(zhuǎn)到270°時(shí)，進(jìn)氣室容積達(dá)到最大。偏心輪轉(zhuǎn)到0°時(shí)，壓縮室和膨脹室容積最大，進(jìn)氣和上一循環(huán)的排氣結(jié)束。偏心輪轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口時(shí)，進(jìn)氣室容積由零增大開始從進(jìn)氣口吸氣，壓縮室容積減小、空氣受到壓縮，膨脹室兼作排氣室，當(dāng)前循環(huán)產(chǎn)生的燃燒氣體通過排氣口邊排放、邊對(duì)偏心輪做正功。偏心輪到達(dá)90°或90°附近時(shí)，燃燒氣體結(jié)束對(duì)偏心輪做正功，排氣室容積達(dá)到最大，燃燒室只與壓縮室導(dǎo)通。偏心輪轉(zhuǎn)到180°時(shí)，完成一個(gè)循環(huán)。
以上工作過程表明，偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一周做功一次，工作原理與往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)相同，也有進(jìn)氣、壓縮點(diǎn)火、燃燒膨脹、排氣四個(gè)過程，但工作方式有明顯的區(qū)別，在偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)中，這四個(gè)過程可以同時(shí)進(jìn)行，也可以只進(jìn)行二個(gè)過程。進(jìn)氣和排氣占360°轉(zhuǎn)角時(shí)間；排氣過程中有90°轉(zhuǎn)角時(shí)間膨脹氣體做正功；理論上燃燒做功過程占270°轉(zhuǎn)角時(shí)間，即有270°/360°＝75％的時(shí)間偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)做正功。做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的主檔板、副檔板和隔板質(zhì)量輕、慣性小，平均速度可以取得比往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞的平均速度高，若檔板和隔板的行程L＝50毫米，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n＝10000轉(zhuǎn)/分，則它們的平均速度＝2Ln/60000(米/秒)＝16.67(米/秒)。因此在相同的制造水平下，本發(fā)明裝置的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的水平。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是一、本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)既沒有齒輪機(jī)構(gòu)，也沒有曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由偏心輪的軸直接輸出做功，減少轉(zhuǎn)換與傳遞過程，既使其工作更穩(wěn)定可靠，運(yùn)行燥聲更小，也使其做功效率明顯提高。
二、在進(jìn)氣過程中，偏心輪最后90°轉(zhuǎn)角時(shí)間中，進(jìn)氣室是在向外壓縮排氣的過程中，達(dá)到排量容積。進(jìn)氣完成時(shí)，進(jìn)氣室的壓力大于外界環(huán)境，充氣豐滿。且進(jìn)、排氣時(shí)間非常充裕，沒有現(xiàn)有的往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣重疊現(xiàn)象，因此本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣充分、排氣干凈，燃燒更充分，相同排量容積下，其功率更高。
三、既可采用點(diǎn)燃式發(fā)火，也可采用壓燃式發(fā)火。而現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)由于受其燃燒室形狀的限制，只能采用點(diǎn)燃式發(fā)火，也即不能使用柴油，因此本發(fā)明的裝置使用的燃料類型多，更方便其推廣使用。
上述的主擋板、副擋板和隔板的內(nèi)端均設(shè)有鉸關(guān)節(jié)；鉸關(guān)節(jié)表面為凹弧面，其曲率與偏心輪曲率相同。
這樣，由主擋板、副擋板和隔板將氣缸內(nèi)的空間分隔成進(jìn)氣室、排氣室、膨脹室、燃燒室的分隔密封處全部為面密封形式，密封效果好。氣體不容易泄漏，進(jìn)一步保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒性能良好。
上所述的偏心輪頂端與氣缸型腔相接觸的切點(diǎn)處及兩側(cè)各設(shè)置有一道密封條。
由于偏心輪與氣缸的曲率相近，在切點(diǎn)附近變化緩慢，在切點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱布置一道密封條，可實(shí)現(xiàn)三級(jí)密封達(dá)到面密封的效果，也即，二者相切處密封效果良好，確保由其分隔開的兩部分空間不漏氣，這也進(jìn)一步保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒性能良好。
下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1本發(fā)明實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的剖視圖。
圖3為圖1的B-B剖面圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的分解圖(非裝配順序圖)。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的工作原理示意圖，其中a分圖、b分圖、c分圖、d分圖、e分圖、f分圖、g分圖、h分圖分別為偏心輪處于0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°時(shí)的示意圖；進(jìn)氣室-20、排氣室-23、燃燒室-24、膨脹室-22、壓縮室-21。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例圖1-5示出，本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
為一種偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，包括圓柱形型腔的氣缸1、氣缸蓋2、進(jìn)氣口3、排氣口4。氣缸1中設(shè)有與氣缸1的型腔內(nèi)切的偏心輪5，偏心輪5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心與氣缸1型腔中心線重合，氣缸1壁上有一個(gè)凹坑淺盆狀的燃燒室24，燃燒室24開有與噴油器相連的噴油孔24a。
燃燒室24兩側(cè)的氣缸1壁上分別開有主檔板滑槽7a、副檔板滑槽8a，與燃燒室24相對(duì)的氣缸1壁上則設(shè)有隔板滑槽9a；主檔板滑槽7a、付檔板滑槽8a和隔板滑槽9a中分別嵌合有主擋板7、付擋板8和隔板9。
主檔板滑槽7a的外端與主擋板7之間、副檔板滑槽8a的外端與副擋板8之間、隔板滑槽9a的外端與隔板9之間均設(shè)有復(fù)位彈簧10。
氣缸1的進(jìn)氣口3設(shè)置在隔板滑槽9a旁的主擋板7一側(cè)，排氣口4設(shè)置在隔板滑槽9a的副擋板8一側(cè)。
偏心輪5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端均以平鍵方式安裝有主凸輪7b和副凸輪8b，主、副凸輪7b、8b分別通過主、副頂桿7c、8c，與主、副檔板7、8相連。
圖2、3示出，主擋板7、副擋板8和隔板9的內(nèi)端均設(shè)有鉸關(guān)節(jié)11；鉸關(guān)節(jié)11表面為凹弧面，其曲率與偏心輪5曲率相同。
圖2示出，偏心輪5頂端與氣缸1型腔相接觸的切點(diǎn)處及兩側(cè)各設(shè)置有一道密封條5a。
本發(fā)明的主、副凸輪7b、8b的具體輪廓曲線(運(yùn)行軌跡)及其主、副頂桿7c、8c的具體長度可以根據(jù)本發(fā)明中主、副擋板7、8在整個(gè)工作過程中的伸出閉合與縮回打開的要求，由現(xiàn)有的凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法直接設(shè)計(jì)得出，也即設(shè)計(jì)時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)只要滿足以下條件即可主凸輪7b控制的主擋板7偏心輪5從主檔板7轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口3處的整個(gè)過程中，主檔板7與偏心輪5接觸抵?jǐn)n并在復(fù)位彈簧10的作用下，保持抵?jǐn)n、閉合狀態(tài)。偏心輪5轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口后，該閉合狀態(tài)仍然保持。但當(dāng)偏心輪5轉(zhuǎn)至90°或90°附近時(shí)，主檔板7在主凸輪7b控制下向外收縮，呈打開狀態(tài)，該打開狀態(tài)保持至偏心輪5轉(zhuǎn)至主檔板7之前。
副凸輪8b控制的副擋板8偏心輪5從副擋板8位置轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口3的整個(gè)過程中時(shí)，副凸輪8b應(yīng)控制副檔板8向外收縮、打開；偏心輪5轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口，轉(zhuǎn)至90°或90°附近，且在主檔板7打開前，副檔板8在副凸輪8b控制下(彈簧10復(fù)原力作用下)向內(nèi)伸出，達(dá)到關(guān)閉狀態(tài)。該關(guān)閉狀態(tài)，保持至偏心輪5轉(zhuǎn)至副檔板8位置處。
圖5示出，本實(shí)施例的具體工作過程和原理是進(jìn)氣過程偏心輪5從0°開始朝進(jìn)氣口3方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口3后，偏心輪5轉(zhuǎn)至的位置與隔板9圍合成的空間形成本次循環(huán)的進(jìn)氣室20。隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)行，進(jìn)氣室20容積逐漸增大，空氣開始被吸入。
偏心輪5轉(zhuǎn)至主檔板7處，主檔板7與偏心輪5接觸而成關(guān)閉狀態(tài)，并將該狀態(tài)保持至偏心輪5轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口3處。此過程中進(jìn)氣室20為主檔板7與隔板9分隔的且與進(jìn)氣口3連通的月牙腔的部分；轉(zhuǎn)到180°時(shí)，進(jìn)氣室20達(dá)到排量容積，并在轉(zhuǎn)到270°時(shí)進(jìn)氣室20達(dá)到最大容積。此后進(jìn)氣室20容積逐漸減小。偏心輪5轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口3時(shí)，進(jìn)氣室20成為下一循環(huán)的壓縮室。因此，理論上整個(gè)進(jìn)氣過程持續(xù)360°轉(zhuǎn)角(僅在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口3處的瞬間不進(jìn)氣)，貫穿整個(gè)循環(huán)過程。在270°-360°的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，進(jìn)氣室20是向外壓縮、排氣的過程中達(dá)到排量容積，也即進(jìn)氣完成時(shí)，進(jìn)氣室20的壓力略大于或等于外界環(huán)境壓力，充氣豐滿。
壓縮過程偏心輪5轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口3時(shí)，上一循環(huán)的進(jìn)氣過程中最后充滿空氣的由主檔板7和隔板9分隔形成的進(jìn)氣口3側(cè)的進(jìn)氣室即成為本次循環(huán)的壓縮室21。轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口3后，且副檔板8閉合前，壓縮室21即為由主檔板7和偏心輪5轉(zhuǎn)至處的月牙腔部分，并隨著偏心輪5的轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮室21體積逐漸減小，開始?jí)嚎s空氣(同時(shí)，由隔板9和偏心輪5轉(zhuǎn)至處圍成的月牙室部分則成為另一循環(huán)的進(jìn)氣室，開始進(jìn)氣進(jìn)程)。
在壓縮過程中，偏心輪5轉(zhuǎn)至90°或90°附近時(shí)，副檔板8先閉合，主擋板7隨后打開。此時(shí)壓縮室21由閉合的副檔板8與偏心輪5轉(zhuǎn)至處圍成，且燃燒室24與壓縮室21導(dǎo)通，壓縮空氣與殘余廢氣混合并被壓縮及加熱。
偏心輪5轉(zhuǎn)過主擋板7位置時(shí)，主擋板7閉合，由閉合的主檔板7、閉合的副檔板8及偏心輪5將燃燒室24與氣缸1內(nèi)的月牙腔隔離，壓縮室消失，將工質(zhì)壓縮在燃燒室24內(nèi)，結(jié)束壓縮過程。
燃燒膨脹過程偏心輪5轉(zhuǎn)過主擋板7位置時(shí)，噴油裝置通過噴油口24a向密封的燃燒室24噴油，混合油氣在偏心輪5轉(zhuǎn)至副擋板8處被點(diǎn)燃，同時(shí)副檔板8收回、打開。燃燒后的高溫、高壓氣體膨脹推動(dòng)偏心輪5轉(zhuǎn)動(dòng)做功。偏心輪5轉(zhuǎn)過副檔板8位置后，由主檔板7和偏心輪5轉(zhuǎn)至處圍成的月牙腔部分構(gòu)成膨脹室22，燃燒室24與膨脹室22相通。燃燒氣體的膨脹做功過程一直持續(xù)到下一循環(huán)偏心輪5轉(zhuǎn)至90°或90°附近，此時(shí)膨脹室22的體積最大。其中偏心輪5轉(zhuǎn)至0°后，膨脹室22即由主檔板7與隔板9分隔的月牙腔空間構(gòu)成。理論上燃燒做功占270°轉(zhuǎn)角時(shí)間，即有270°/360°＝75％的時(shí)間，發(fā)動(dòng)機(jī)做正功。事實(shí)上由于燃燒室24占據(jù)部分空間，該比例低于75％。由于高壓氣體作用在偏心輪5圓柱面上并指向偏心輪5幾何中心線，而幾何中心線偏離旋轉(zhuǎn)中心線，由此產(chǎn)生的力矩使偏心輪5旋轉(zhuǎn)并以扭矩方式輸出功率。
排氣過程排氣過程同進(jìn)氣過程一樣貫穿整個(gè)循環(huán)始終。膨脹過程中，當(dāng)偏心輪5轉(zhuǎn)過排氣口4時(shí)，膨脹室22與排氣口4相通。此時(shí)膨脹室22兼作排氣室23，開始本次循環(huán)所產(chǎn)生廢氣的排氣過程。在下一循環(huán)的0°-90°之間，排氣室23持續(xù)增大，工質(zhì)繼續(xù)膨脹做功，膨脹氣體邊排出、邊對(duì)偏心輪5繼續(xù)做正功。轉(zhuǎn)至90°或90°附近時(shí)，副檔板8伸出、關(guān)閉，將燃燒室24與膨脹室22隔開，此時(shí)，膨脹室則完全成為排氣室23，隨后排氣室23體積逐漸減小，當(dāng)偏心輪5轉(zhuǎn)過副檔板8位置時(shí)，排氣室23則變?yōu)橛善妮?轉(zhuǎn)至處與隔板9圍成的月牙室空間組成，且排氣室23的體積繼續(xù)減小，偏心輪5轉(zhuǎn)至排氣口4時(shí)，完成本次循環(huán)中的廢氣的排出。
在實(shí)際使用時(shí)，可將兩臺(tái)偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)沿軸向反對(duì)稱布置，振動(dòng)、沖擊力相互抵消，只剩下輸出力偶，能有效地抑制裝置的振動(dòng)沖擊。顯然，本發(fā)動(dòng)機(jī)可以適用于所有往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。
本發(fā)明的裝置在制作時(shí)，應(yīng)盡可能將進(jìn)氣口3和排氣口4向隔板9靠攏。以確保進(jìn)氣時(shí)間更充裕，排氣更干凈。圖中，為了清楚地表示進(jìn)氣口3與排氣口4的結(jié)構(gòu)，將兩者畫得離隔板較遠(yuǎn)。
本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)可以與各種電噴裝置配套構(gòu)成電噴型發(fā)動(dòng)機(jī)；稍加改變即去掉燃燒室24的噴油口24a，而由進(jìn)氣口3與化油器相連，由化油器直接通過進(jìn)氣口3，向進(jìn)氣室20充入已混好燃油的混合油、氣，即構(gòu)成化油器型發(fā)動(dòng)機(jī)。顯然，這種與化油器配套使用的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，為本發(fā)明的等同替換，屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，包括圓柱形型腔的氣缸(1)、氣缸蓋(2)、進(jìn)氣口(3)、排氣口(4)，其特征在于所述的氣缸(1)中設(shè)有與氣缸(1)的型腔內(nèi)切的偏心輪(5)，偏心輪(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心與氣缸(1)型腔中心線重合，氣缸(1)壁上有一個(gè)凹坑淺盆狀的燃燒室(24)，燃燒室(24)開有與噴油器相連的噴油孔(24a)；燃燒室(24)兩側(cè)的氣缸(1)壁上分別開有主檔板滑槽(7a)、副檔板滑槽(8a)，與燃燒室(24)相對(duì)的氣缸(1)壁上則設(shè)有隔板滑槽(9a)；主檔板滑槽(7a)、副檔板滑槽(8a)和隔板滑槽(9a)中分別嵌合有主擋板(7)、副擋板(8)和隔板(9)；主檔板滑槽(7a)的外端與主擋板(7)之間、副檔板滑槽(8a)的外端與副擋板(8)之間、隔板滑槽(9a)的外端與隔板(9)之間均設(shè)有復(fù)位彈簧(10)；氣缸(1)的進(jìn)氣口(3)設(shè)置在隔板滑槽(9a)旁的主擋板(7)一側(cè)，排氣口(4)設(shè)置在隔板滑槽(9a)的副擋板(8)一側(cè)；偏心輪(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端均以平鍵方式安裝有主凸輪(7b)和副凸輪(8b)，主、副凸輪(7b、8b)分別通過主、副頂桿(7c、8c)，與主、副檔板(7、8)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述主擋板(7)、副擋板(8)和隔板(9)的內(nèi)端均設(shè)有鉸關(guān)節(jié)(11)；鉸關(guān)節(jié)(11)表面為凹弧面，其曲率與偏心輪(5)曲率相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的偏心輪(5)頂端與氣缸(1)型腔相接觸的切點(diǎn)處及兩側(cè)各設(shè)置有一道密封條(5a)。
全文摘要
一種偏心輪旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，由氣缸及與氣缸相切偏心輪，氣缸壁上受凸輪機(jī)構(gòu)控制的主擋板、副擋板和受彈簧控制的隔板，氣缸壁上的凹坑淺盆燃燒室等組成。偏心輪繞氣缸中心旋轉(zhuǎn)，與氣缸內(nèi)腔形成一個(gè)移動(dòng)的月牙腔，在工作過程中由主擋板、副擋板和隔板動(dòng)態(tài)地將月牙腔分隔成周期性增大和減小的進(jìn)氣室、壓縮室、膨脹室和排氣室，燃燒室分階段與壓縮室或膨脹室導(dǎo)通。從而實(shí)現(xiàn)偏心輪迎面壓縮、驅(qū)趕氣體，背面接受燃燒氣體膨脹做功。本發(fā)動(dòng)機(jī)沒有齒輪機(jī)構(gòu)，幾何形狀簡(jiǎn)單，密封效果好，沒有往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)固有的進(jìn)排氣重疊現(xiàn)象，具有高效、節(jié)能的特性。
文檔編號(hào)F02B53/10GK1920273SQ20061002184
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者史炎 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)