專利名稱：滑動葉片轉(zhuǎn)子發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是內(nèi)燃機類的，一種新型旋轉(zhuǎn)發(fā)動機。具體地講，它是一種，內(nèi)置嵌有滑動葉片轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機。它適合開發(fā)為汽油機、柴油機，及燃燒各種液體、氣體燃料的發(fā)動機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在應(yīng)用的，沖程式發(fā)動機，在不同領(lǐng)域，因不同用途，開發(fā)出眾多機型。它們有不同缸數(shù)、不同排列、不同排量之分。特別是近幾十年來，沖程式發(fā)動機的設(shè)計和整體性能，已相當完善。采用了如燃油電控噴射、電控點火、怠速控制、排氣控制、進氣控制、警告提示、自我診斷、矢效保護、最佳空燃比控制等諸多先進手段。但，同時也帶來如下的更為現(xiàn)實的問題沖程式發(fā)動機整機綜合性能，進一步提高的空間越來越小。使得這種投入獲得比越來越低。沖程式發(fā)動機的固有特性，也越來越突顯為制約提高發(fā)動機性能的，且根本無法擺脫的障礙。這樣，只有新的設(shè)計方案出臺，才能打破這一尷尬的局面。而連續(xù)運轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機，在理論上的優(yōu)點，則成了內(nèi)燃機研發(fā)領(lǐng)域，急切渴望的追求。據(jù)悉，百多年來有兩萬多件旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機的設(shè)計方案和專利，均因各種缺陷，無法開發(fā)利用。少數(shù)設(shè)計方案，僅僅搞一兩臺出來，試驗一下而止步。走得最遠的是，德國汪克爾博士發(fā)明的“汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動機”，70年代由日本馬自達公司和東洋工業(yè)公司分別花巨資購買“汪克爾”專利，并分別開發(fā)出，汽車用和船用引擎。但終因、燃油效率低、加工精度過高、結(jié)構(gòu)不對稱、振動和噪聲大等缺陷，止步于初期少量實驗性利用。時至今日，旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機，也只僅限于理論上對沖程式發(fā)動機的優(yōu)勢。而，無任何一款旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機的設(shè)計方案或?qū)＠?，能成功進行充分開發(fā)利用，進而取代沖程式發(fā)動機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，意在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種，利于商業(yè)開發(fā)，適用廣泛、新型旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機-滑動葉片轉(zhuǎn)子發(fā)動機(英文縮寫為G·W發(fā)動機)。
本發(fā)明的目的是采用下述的技術(shù)解決方案實現(xiàn)在機座的軸承座上通過軸承安裝有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上安裝有由缸座支撐的旋轉(zhuǎn)缸及啟動電機等部件，轉(zhuǎn)軸一端配置離合器，相鄰的兩個旋轉(zhuǎn)缸為同軸組合。旋轉(zhuǎn)缸內(nèi)部，定子內(nèi)外實體間有一橢圓形環(huán)形空腔，轉(zhuǎn)子為嵌有兩滑動葉片的圓環(huán)，轉(zhuǎn)子與定子裝配后，橢圓環(huán)形空腔被分隔為八個即相對獨立密封又相關(guān)聯(lián)的工作室。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，八個工作室的容積連續(xù)改變，以完成各工作室，事先設(shè)定的不同工況。
所述轉(zhuǎn)子是通過聯(lián)接筋條與轉(zhuǎn)軸連接，其作用是使轉(zhuǎn)子與軸同步旋轉(zhuǎn)、停止，設(shè)置在缸一側(cè)外部。
所述旋轉(zhuǎn)缸定子根據(jù)設(shè)定功能不同，在適當位置設(shè)置進排氣通道與閥門，限壓、減壓通道與閥門、潤滑油循環(huán)通道與開口，轉(zhuǎn)子適當位置也設(shè)有潤滑油循環(huán)通道與開口。
所述轉(zhuǎn)子與定子上設(shè)計配備有必要的密封配件，以保證各工作室在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時的密閉，防止各工作室的串氣、漏氣。
所述本發(fā)動機可開發(fā)為風冷機和水冷機，風冷機在缸體外設(shè)置扇葉，水冷機在定子上設(shè)置冷卻水循環(huán)通道。
本發(fā)明的積極有益的效果本發(fā)動機，作功時，直接產(chǎn)生連續(xù)的轉(zhuǎn)動力矩，無須曲柄連桿機構(gòu)，本發(fā)動機尺寸較小，重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單，零配件數(shù)少。G·W發(fā)動機的重量、體積、零件數(shù)分別只是同功率沖程式發(fā)動機的50％～40％。它結(jié)構(gòu)對稱，工況對稱，振動小、噪聲小，工作穩(wěn)定可靠，啟動性能好。較現(xiàn)行技術(shù)的沖程式發(fā)動機，具有較大的優(yōu)勢。


圖1是本發(fā)明的單體發(fā)動機總成示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是圖1的B-B剖視圖。
圖4是定子、轉(zhuǎn)子主要尺寸、比例示意圖。
圖5是作功缸旋轉(zhuǎn)方向及工作室示意圖。
圖6是壓縮缸旋轉(zhuǎn)方向及工作室示意圖。
圖中代號含義1機座 2軸承座 3缸座 4啟動電機 5旋轉(zhuǎn)缸 6離合器 7軸承 8轉(zhuǎn)子-軸聯(lián)接筋條 9旋轉(zhuǎn)軸 10定子 11轉(zhuǎn)子 12滑動葉片 13發(fā)動機外端蓋 14發(fā)動機內(nèi)端蓋15轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向 16作功缸右外月牙腔葉前工作室 17作功缸右外月牙腔葉后工作室 18壓縮缸左外月牙腔葉后工作室 19壓縮缸左外月牙腔葉前工作室具體實施方式
參照圖1、圖2、圖3，G·W發(fā)動機，是在機座1的軸承座2上通過軸承7安裝有轉(zhuǎn)軸9，轉(zhuǎn)軸9上安裝有由缸座3支撐的旋轉(zhuǎn)缸5及啟動電機4，轉(zhuǎn)軸9一端與離合器6配合，G·W單體發(fā)動機核心部件為，相鄰的兩個旋轉(zhuǎn)缸5為同軸9組合體。兩個旋轉(zhuǎn)缸5為結(jié)構(gòu)基本相同的一個作功缸和一個壓縮缸。轉(zhuǎn)子11是通過聯(lián)接筋條8與轉(zhuǎn)軸9連接，使轉(zhuǎn)子11與軸9相互帶動同步旋轉(zhuǎn)。它設(shè)置在缸5一側(cè)外部。
從A-A旋轉(zhuǎn)缸剖面圖及圖4可見，旋轉(zhuǎn)缸定子10內(nèi)外實體間有一個近橢圓形的環(huán)形空腔。設(shè)定小橢圓短半軸長為2a、長半軸長為4a，大橢圓短半軸長為6a、長半軸長為8a。橢圓形的環(huán)形空腔各相位間距均為4a。
圓環(huán)形轉(zhuǎn)子11寬為2a、外圓半徑為6a、內(nèi)圓半徑為4a。寬為2a的圓環(huán)形轉(zhuǎn)子11、裝配入定子10橢圓形空腔，轉(zhuǎn)子圓環(huán)外圓與大橢圓的短半軸弧形相切，轉(zhuǎn)子圓環(huán)內(nèi)圓與小橢圓長半軸弧形相切。轉(zhuǎn)子與定子裝配后，轉(zhuǎn)子圓環(huán)把定子橢圓形空腔，分隔為內(nèi)外兩對對稱的月牙形空腔，而對稱鑲嵌在轉(zhuǎn)子圓環(huán)上的兩個滑動葉片12，則把四個月牙形空腔分隔為八個工作室。
定子的橢圓形空腔各相位間距均為4a，滑動葉片長度也為4a。在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，滑動葉片12始終在橢圓形間距間滑過。
設(shè)定及工況說明當轉(zhuǎn)子11帶動滑動葉片12轉(zhuǎn)動，八個工作室容積連續(xù)改變。各工作室，分別完成，事先設(shè)定的各工作室的各自功能?，F(xiàn)以設(shè)定的一個單體機為例。一個單體機，即一個作功缸，一個壓縮缸組合。圖2中右邊的作功缸及圖5所示轉(zhuǎn)子11逆時針方向旋轉(zhuǎn)，右外月牙腔，滑動葉片12由Y軸負半軸相位至正半軸相位，葉前工作室180°全程排出廢氣；葉后工作室在180°行程中，前0°～45°吸入壓縮氣(或燃油混合氣)，45°時關(guān)閉進氣閥門同時點火，45°～180°爆炸作功。(作功缸左外月牙腔工況與右外月牙腔工況完全對稱相同)。圖2中左壓縮缸及圖6所示轉(zhuǎn)子11逆時針方向旋轉(zhuǎn)，左外月牙腔，滑動葉片葉12由Y軸正半軸相位至負半軸相位，葉后工作室180°全程進氣，葉12前工作室、前0°～135°壓縮空氣，后135°～180°向作功缸壓排壓縮空氣。(壓縮缸右外月牙腔工況與左外月牙腔完全對稱相同，即壓縮缸左外月牙腔葉前工作室向作功缸右外月牙腔葉后工作室供氣；同時壓縮缸右外月牙腔葉前工作室向作功缸左外月牙腔葉后工作室供氣)。
圖3(圖1中B-B剖視)，為外部側(cè)面圖，14、13分別為發(fā)動機內(nèi)外端蓋。8為轉(zhuǎn)子-軸連接筋條，它的作用是，連接轉(zhuǎn)子與軸，使它們相互帶動、同步旋轉(zhuǎn)。
右作功缸中轉(zhuǎn)子滑動葉片12相位較左壓縮缸轉(zhuǎn)子葉片相位超前45°。以便壓縮缸排氣與作功缸的進氣同步進行。汽油機在兩缸進排氣間串入化油器，45°時關(guān)閉進氣閥門點火作功。柴油機45°時關(guān)閉閥門噴油爆炸作功。
兩缸的四個內(nèi)月牙腔全部設(shè)定為機油泵功能。
作功缸排氣，壓縮缸進氣，氣門設(shè)定為常開狀態(tài)，作功缸進氣、壓縮缸排氣，則由與軸相連與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的凸輪控制適時開閉。
本機機油泵可設(shè)置限壓閥，以保證機油壓力適當。本機啟動瞬間機油泵和空氣壓縮，可瞬間打開減壓閥以便于啟動。
一個“作功缸-壓縮缸”組合，構(gòu)成單體發(fā)動機的主要部件。兩缸配合，完成吸氣、壓縮、爆炸、排氣，完整的作功過程。
按此方案亦可設(shè)計為，雙體機，即兩個 “作功缸-壓縮缸”組合，兩個組合轉(zhuǎn)子相位差90°同軸配置。如需要，也可開發(fā)為三體機，四體機等等。
本申請文件中的，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向、各部件尺寸比例、各工作室的功能，以及壓縮缸的45°排氣、作功缸的45°進氣等，均只是為了方便描述本技術(shù)方案實現(xiàn)的一種設(shè)定。
權(quán)利要求
1.一種滑動葉片轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于旋轉(zhuǎn)缸內(nèi)部，定子內(nèi)外實體間有一橢圓形環(huán)形空腔，轉(zhuǎn)子為嵌有兩只滑動葉片的圓環(huán)，轉(zhuǎn)子與定子裝配后，橢圓環(huán)形空腔被分隔為八個，即相對獨立密封又相關(guān)聯(lián)的工作室，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，八個工作室的容積連續(xù)改變，以完成各工作室、事先設(shè)定的不同工況。
2.如權(quán)利要求1所述的滑動葉片轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于轉(zhuǎn)子是通過聯(lián)接筋條與轉(zhuǎn)軸連接，其作用是使轉(zhuǎn)子與軸同步旋轉(zhuǎn)、停止，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)缸一側(cè)外部。
3.如權(quán)利要求1所述的滑動葉片轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于旋轉(zhuǎn)缸定子根據(jù)設(shè)定功能不同，在適當位置設(shè)置進排氣通道與閥門，限壓、減壓通道與閥門、潤滑油循環(huán)通道與開口，轉(zhuǎn)子適當位置也設(shè)有潤滑油循環(huán)通道與開口。
4.如權(quán)利要求1所述的滑動葉片轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于轉(zhuǎn)子與定子上設(shè)計配備有必要的密封配件，以保證各工作室在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時的密閉，防止各工作室的串氣、漏氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型轉(zhuǎn)子發(fā)動機--滑動葉片轉(zhuǎn)子發(fā)動機(簡稱G·W發(fā)動機)。該發(fā)動機定子內(nèi)外兩實體部分間有一近橢圓形的環(huán)形空腔，與嵌有兩滑動葉片的圓環(huán)形轉(zhuǎn)子裝配后形成八個工作室。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，八個工作室的容積連續(xù)改變，能獨立完成事先設(shè)定的各自工況。其優(yōu)點是與同功率發(fā)動機相比時，本發(fā)動機，結(jié)構(gòu)簡單、對稱，體積小、重量較輕，運行中振動小、噪聲小。整機零件少，易于開發(fā)生產(chǎn)。它燃燒的能量直接產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩。它是一種連續(xù)運轉(zhuǎn)的新型發(fā)動機。
文檔編號F02B53/08GK101086224SQ200710049318
公開日2007年12月12日 申請日期2007年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月16日
發(fā)明者吳剛 申請人:吳剛