專利名稱：雙轉(zhuǎn)子四沖程點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能源動(dòng)力工程機(jī)械裝置，具體涉及一種雙轉(zhuǎn)子四沖程點(diǎn)燃 式內(nèi)燃才幾。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)是一種將燃油燃燒的熱化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的能源動(dòng)力機(jī)械裝置。 現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)分為往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃機(jī)三種。往復(fù)式內(nèi)燃 機(jī)以活塞與曲柄連桿機(jī)構(gòu)為主要部件，包括二沖程和四沖程兩類熱力循環(huán)方式， 其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、熱效率低，尾氣排放污染物較多。特別是由于 活塞的直線運(yùn)動(dòng)無法直接實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸出，所以要靠曲柄連桿機(jī)構(gòu)來轉(zhuǎn)換， 活塞組因往復(fù)運(yùn)動(dòng)而引起的往復(fù)慣性力和慣性力矩不能得到完全的平衡，由此 引發(fā)的振動(dòng)與噪聲問題日益突出，嚴(yán)重影響了內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 提高和環(huán)境法規(guī)日益嚴(yán)格，這個(gè)先天的缺點(diǎn)越發(fā)明顯。燃?xì)廨啓C(jī)是靠燃?xì)鉀_擊 葉輪實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，直接實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出，但其消耗的能量多，效率低，結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜，體積龐大，多用于大型運(yùn)輸工具上。
多年來，人們一直在致力于尋求一種回轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，即將能量直接輸 出為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，以期解決上面提到的各種問題，為此做了大量的研究工作，其 中以三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)最為成熟。德國(guó)的汪克爾發(fā)明了一種三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其 汽缸為內(nèi)螺旋橢圓柱曲面，轉(zhuǎn)子為弧三角形，轉(zhuǎn)子依內(nèi)齒輪做復(fù)雜的行星運(yùn)動(dòng)， 但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝要求高，制造成本高，其燃燒室密封難以解決，低速運(yùn) 轉(zhuǎn)動(dòng)力性差，整機(jī)可靠性差，壽命短。除此之外，還有一些類似的發(fā)明，例如 齒輪內(nèi)燃機(jī)，它是以齒輪之間的縫隙作為燃燒室，但由于其熱力循環(huán)難以實(shí)現(xiàn) 高效循環(huán)，且工藝難度高，特別是燃燒室空間過小，熱負(fù)荷過高，造成整機(jī)可 靠性差，熱效率低，難以產(chǎn)品實(shí)用化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效循環(huán)、 可靠性較高的雙轉(zhuǎn)子式四沖程內(nèi)燃機(jī)，它作為一種能源動(dòng)力機(jī)械裝置，可用于 車輛、船舶和工程機(jī)械等領(lǐng)域，解決了當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)的低效率、振動(dòng)劇烈、噪聲大、排放差、可靠性低和工藝難的問題。
本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)由缸體、雙轉(zhuǎn)子運(yùn)
動(dòng)裝置、進(jìn)排氣裝置、冷卻與潤(rùn)滑系統(tǒng)、點(diǎn)火裝置和電子控制系統(tǒng)構(gòu)成。內(nèi)燃 機(jī)機(jī)體由上下兩個(gè)端蓋組成，在機(jī)體內(nèi)預(yù)訂位置并排安裝有兩個(gè)三葉形轉(zhuǎn)子， 轉(zhuǎn)子與輸出軸固連。機(jī)體長(zhǎng)軸兩端對(duì)稱地開有兩個(gè)進(jìn)氣口，與外部進(jìn)氣系統(tǒng)相 連接，在其右側(cè)肋部開有兩個(gè)排氣口，與外部排氣系統(tǒng)相連接。在轉(zhuǎn)子葉片的
端部設(shè)有凹形燃燒室，燃燒室底部設(shè)有火花塞點(diǎn)火裝置；轉(zhuǎn)子軸心處設(shè)有角位 移傳感器，電子控制系統(tǒng)與所述火花塞、角位移傳感器連接，通過傳感器信號(hào)， 控制火花塞點(diǎn)火。
內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，兩個(gè)三葉型轉(zhuǎn)子葉輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在泵式結(jié)構(gòu)形成的壓力作 用下將預(yù)混合燃料通過進(jìn)氣系統(tǒng)吸入缸體，進(jìn)入進(jìn)氣沖程，于是機(jī)體內(nèi)部充滿 混合氣。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，混合氣被壓縮，進(jìn)入壓縮沖程。當(dāng)轉(zhuǎn)子相互嚙合后， 貯存在燃燒室內(nèi)的壓縮混合氣形成封閉空間，此時(shí)角位移傳感器獲得轉(zhuǎn)子角位 移信號(hào)，發(fā)送給電子控制系統(tǒng)，隨即發(fā)送點(diǎn)火信號(hào)，火花塞點(diǎn)火，點(diǎn)燃混合氣， 進(jìn)入燃燒做功沖程。此時(shí)，混合氣燃燒產(chǎn)生的熱能釋放，氣體膨脹，推動(dòng)轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)形式的動(dòng)能輸出。燃燒結(jié)束時(shí)，也即轉(zhuǎn)子嚙合結(jié)束時(shí)，燃燒 產(chǎn)生的廢氣在葉輪的推動(dòng)下進(jìn)入尾氣處理裝置，完成排氣沖程。然后繼續(xù)進(jìn)行 下一個(gè)循環(huán)，推動(dòng)內(nèi)燃機(jī)連續(xù)運(yùn)行。
優(yōu)選的轉(zhuǎn)子采用三葉形，并且相互嚙合緊密，轉(zhuǎn)子端部的凹形燃燒室采用 橢圓形線，底部分別設(shè)有火花塞，采用角位移傳感器檢測(cè)位移信號(hào)，利用電子 控制系統(tǒng)控制火花塞點(diǎn)火。 有益效果
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于省去了曲柄連桿機(jī)構(gòu)，達(dá)到了將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)直接變 為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)并輸出的目的，并且使整機(jī)尺寸大大減小。轉(zhuǎn)子易平衡、工作平穩(wěn)， 雙轉(zhuǎn)子平行軸的輸出結(jié)構(gòu)可以提高輸出功率，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)鏈。內(nèi)燃機(jī)各部件的 振動(dòng)減少、噪音小。采用先進(jìn)的熱力循環(huán)，燃燒工況好，且排氣管道常開，排 氣干凈，使得具有良好的環(huán)保性能。同時(shí)，混合氣的壓縮比高，有較高的熱效 率。作為關(guān)鍵部件的間歇齒輪結(jié)構(gòu)是成熟技術(shù)，可靠性高，制造加工方便，造 價(jià)低，且便于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)品化。


圖l是本發(fā)明雙轉(zhuǎn)子四沖程點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的剖視圖； 圖2是圖1的左一見圖； 圖3是圖1的俯-見圖。
其中，1、缸體；2、轉(zhuǎn)子；3、燃燒室；4、進(jìn)氣口； 5、角位移傳感器；6、 火花塞；7、排氣口。
具體實(shí)施例方式
下述實(shí)施例結(jié)合附圖非限制性地說明本發(fā)明雙轉(zhuǎn)子四沖程點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)。 本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用發(fā)明的精神和范圍的情況下，還 可以做出各種變化和變型，因此所有等效的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，其 專利保護(hù)范圍是由本申請(qǐng)權(quán)利要求書所限定的。
如圖1、 2、 3所示，內(nèi)燃機(jī)缸體l內(nèi)部并排安裝有兩個(gè)三葉形轉(zhuǎn)子2。缸體 1的長(zhǎng)軸兩端分別"&有兩個(gè)進(jìn)氣口 4，在其右側(cè)肋部開有兩個(gè)排氣口 7。在轉(zhuǎn)子 葉片的端部設(shè)有凹形燃燒室3，內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，燃燒室貯存被壓縮的混合氣。每 一個(gè)燃燒室3的底部分別設(shè)有火花塞6。轉(zhuǎn)子2軸心出設(shè)有角位移傳感器5，連 接到電子控制系統(tǒng)。內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，進(jìn)氣口 4與進(jìn)氣系統(tǒng)相連接，排氣口 7與 尾氣處理裝置相連接，外部啟動(dòng)設(shè)備啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，電子控制系統(tǒng)接收角位移傳 感器5的信號(hào)，發(fā)出相應(yīng)火花塞6的點(diǎn)火信號(hào)。轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)混合氣在缸體1 內(nèi)流動(dòng)，葉片壓縮混合氣，火花塞6在燃燒室3內(nèi)點(diǎn)燃混合氣，最終通過排氣 口 7排出，實(shí)現(xiàn)四沖程內(nèi)燃機(jī)熱力循環(huán)。
可以看出，本發(fā)明雙轉(zhuǎn)子四沖程點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)使 用，加工成本低，而且具有明顯的積極效果，實(shí)用性強(qiáng)。
權(quán)利要求
1、雙轉(zhuǎn)子四沖程點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)，由缸體、雙轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)裝置、進(jìn)排氣裝置、冷卻與潤(rùn)滑系統(tǒng)、點(diǎn)火裝置和電子控制系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于雙轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)裝置包括兩個(gè)三葉形轉(zhuǎn)子(2)，所述轉(zhuǎn)子(2)的各葉端部設(shè)有凹陷的燃燒室(3)，所述轉(zhuǎn)子(2)平行并排安裝在缸體(1)內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子(2)的各葉端部輪廓與轉(zhuǎn)子肋部輪廓可完全嚙合；在所述缸體(1)長(zhǎng)軸端對(duì)稱設(shè)有進(jìn)氣口(4)，中間右側(cè)位置對(duì)稱設(shè)有排氣口(7)；在所述轉(zhuǎn)子(2)轉(zhuǎn)軸中心分別設(shè)有角位移傳感器(5)；所述燃燒室(3)底部分別設(shè)有火花塞(6)，所述角位移傳感器(5)和火花塞(6)與電子控制系統(tǒng)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)子四沖程點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn) 子(2)葉端部的燃燒室(3)截面輪廓是橢圓形的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)子四沖程點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于所述外 部缸體(l)的外形輪廓是"8"字形的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)子四沖程點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于所述裝 置實(shí)現(xiàn)了預(yù)混合燃料的進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣的四沖程內(nèi)燃機(jī)熱力循環(huán)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙轉(zhuǎn)子四沖程點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于在所述 裝置采用預(yù)混合燃料火花塞點(diǎn)火燃燒方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙轉(zhuǎn)子四沖程內(nèi)燃機(jī)，它包括兩個(gè)可相互嚙合的葉型轉(zhuǎn)子，在每個(gè)葉片頂部有一個(gè)燃燒室，燃燒室底部安裝有火花塞，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸中心安裝有角位移傳感器；所述轉(zhuǎn)子軸向并排的安裝在缸體內(nèi)，缸體長(zhǎng)軸兩側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口，與外部進(jìn)氣系統(tǒng)相連接，右側(cè)肋部設(shè)有排氣口，與外部排氣系統(tǒng)相連接；動(dòng)力輸出軸與所述轉(zhuǎn)子固連，垂直伸出所述缸體，與外部齒輪傳動(dòng)箱連接；電子控制系統(tǒng)與所述火花塞、角位移傳感器連接，通過傳感器信號(hào)，控制火花塞點(diǎn)火。本發(fā)明具有高燃料壓縮比、高功率密度、高效率、無偏心、低振動(dòng)烈度、低噪聲和低排放的特點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性好，易于生產(chǎn)，加工成本低。
文檔編號(hào)F02B55/08GK101532423SQ20091008246
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者左正興, 毛金龍, 王東杰, 田春來, 賈德文 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)