專利名稱：旋板發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，尤其涉及到一種旋板發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)又稱為引擎，是一種能夠把一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種更有用的能的機(jī)器，通常是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。它既可指動(dòng)力發(fā)生裝置，也可指包括動(dòng)力發(fā)生裝置的整個(gè)機(jī)器，比如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)。從其發(fā)明的那一天起，發(fā)動(dòng)機(jī)就逐步成為人類社會(huì)發(fā)展不可或缺的東西。無(wú)論最早開始引領(lǐng)工業(yè)革命的蒸汽機(jī)，還是今日各個(gè)領(lǐng)域的動(dòng)力核心。一個(gè)多世紀(jì)過(guò)去了，發(fā)動(dòng)機(jī)也早已脫離了最初的樣式，以多種形態(tài)存在于我們的社會(huì)生活中。詹姆斯 瓦特是英國(guó)著名的發(fā)明家，是工業(yè)革命時(shí)期的重要人物。他對(duì)當(dāng)時(shí)已出現(xiàn)的蒸汽機(jī)原始雛形作了一系列的重大改進(jìn)，發(fā)明了單缸單動(dòng)式和單缸雙動(dòng)式蒸汽機(jī)，提高了蒸汽機(jī)的熱效率和運(yùn)行可靠性，對(duì)當(dāng)時(shí)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展作出了杰出貢獻(xiàn)。蒸汽機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的往復(fù)式動(dòng)力機(jī)械。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)曾引起了 18世紀(jì)的工業(yè)革命，直到20世紀(jì)初，它仍然是世界上最重要的原動(dòng)機(jī)。羅伯特·斯特林是英國(guó)物理學(xué)家，熱力學(xué)研究專家。斯特林對(duì)于熱力學(xué)的發(fā)展有很大貢獻(xiàn)，他的科學(xué)研究工作主要是熱氣機(jī)。18世紀(jì)，各種各樣的熱氣機(jī)殊涌而出，不斷互相借鑒，取長(zhǎng)補(bǔ)短，熱氣機(jī)制造業(yè)興旺起來(lái)，工業(yè)革命處于高潮時(shí)期。熱氣機(jī)是一種外燃的、 閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。因它是1816年蘇格蘭的斯特林所發(fā)明，故又稱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。勒努瓦是法國(guó)發(fā)明家。煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)又稱氣體燃料內(nèi)燃機(jī)，用可燃?xì)怏w作燃料的內(nèi)燃機(jī)。煤氣機(jī)是最早的一種內(nèi)燃機(jī)。I860年，法國(guó)的勒努瓦制出第一臺(tái)實(shí)用的煤氣機(jī)。德國(guó)發(fā)明家尼考羅斯 奧古斯特·奧托在1876年制造出第一臺(tái)四沖程內(nèi)燃機(jī)。它是一種用途非常廣泛的機(jī)器。它驅(qū)動(dòng)車輛和船只，到1939年第一架噴氣式飛機(jī)飛上藍(lán)天為止，所有的航空飛行都是用奧托四沖程內(nèi)燃機(jī)做動(dòng)力。但是，內(nèi)燃機(jī)最最重要的用途是驅(qū)動(dòng)汽車。魯?shù)婪颉さ胰麪柺遣裼蜋C(jī)之父。隨著對(duì)汽車油耗和排放的限制越來(lái)越嚴(yán)，柴油機(jī)對(duì)汽車生產(chǎn)商的吸引力也越來(lái)越大。柴油機(jī)是壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，不靠電火花點(diǎn)火，而是依靠壓縮終了時(shí)空氣的高溫引起混合氣自燃的內(nèi)燃機(jī)。柴油機(jī)是用柴油作燃料的內(nèi)燃機(jī)。菲力·汪克爾是聯(lián)邦德國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)專家，轉(zhuǎn)子內(nèi)燃引擎的發(fā)明者。他在前人工作的基礎(chǔ)上，于1957年制成轉(zhuǎn)子內(nèi)燃引擎，解決了長(zhǎng)短輻旋輪線表面的加工和密封問題。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)直接將可燃?xì)獾娜紵蛎浟D(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)扭矩。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)取消了無(wú)用的直線運(yùn)動(dòng)， 因而同樣功率的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸較小，重量較輕，而且振動(dòng)和噪聲較低。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是以汽油作為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)。由于汽油粘性小，蒸發(fā)快，可以在氣缸外部與空氣形成均勻的混合氣，然后將混合氣吸入氣缸，或用汽油噴射系統(tǒng)將汽油噴入氣缸， 經(jīng)過(guò)壓縮達(dá)到一定的溫度和壓力后，用火花塞點(diǎn)燃，使氣體膨脹做功。汽油機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，造價(jià)低廉，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。因此，從1886年第一輛汽車開始，汽油機(jī)就在汽車上，特別是小型汽車上大量使用，至今不衰。航空發(fā)動(dòng)機(jī)為航空器提供飛行所需動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)有3種類型①活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)。早期在飛機(jī)或直升機(jī)上應(yīng)用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，用于帶動(dòng)螺旋槳或旋翼。② 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。應(yīng)用最廣，包括渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，都具有壓氣機(jī)、燃燒室和燃?xì)鉁u輪。③沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。特點(diǎn)是無(wú)壓氣機(jī)和燃?xì)鉁u輪，進(jìn)入燃燒室的空氣利用高速飛行時(shí)的沖壓作用增壓。僅從結(jié)構(gòu)來(lái)區(qū)分，目前大量使用的發(fā)動(dòng)機(jī)主要有兩種活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪式發(fā)動(dòng)機(jī)?；钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是效率較高，加工工藝成熟，缺點(diǎn)是功率較小，比較笨重，往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)械的噪音大；渦輪式發(fā)動(dòng)機(jī)包括蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等，它們共同的優(yōu)點(diǎn)是功率大，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)械的穩(wěn)定性較好，缺點(diǎn)是加工工藝難度大，對(duì)金屬材質(zhì)要求高，價(jià)格昂貴，效率較低。有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)的背景技術(shù)，在以下專著中有詳細(xì)描述1、方昌德，馬春燕，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程，北京航空工業(yè)出版社，2007。2、張津，洪杰，陳光，現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)與發(fā)展，北京航空航天大學(xué)出版社， 2006。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是給出一種發(fā)動(dòng)機(jī)，它穩(wěn)定性好，加工難度小，對(duì)金屬材質(zhì)要求不高，效率較高；它廣泛適用于汽車、船舶、飛機(jī)等多種交通工具；它構(gòu)造簡(jiǎn)單、輕便、成本低。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明給出旋板發(fā)動(dòng)機(jī)，它主要包含壓氣機(jī)、動(dòng)力機(jī)、隔板、磁電機(jī)點(diǎn)火器。壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)的主體都是由定子、定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子上的旋板裝置構(gòu)成。壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子和動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸串聯(lián)安裝，壓氣機(jī)的后軸頭伸出后端蓋的軸承座，連接磁電機(jī)點(diǎn)火器，壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)之間的聯(lián)軸器安裝在隔板的軸孔中，動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力軸頭伸出前端蓋的軸承座，對(duì)外做功；壓氣機(jī)的定子和動(dòng)力機(jī)的定子通過(guò)法蘭盤連接，在兩個(gè)法蘭盤之間夾著隔板；壓氣機(jī)生產(chǎn)的壓縮空氣通過(guò)壓縮空氣通路送到動(dòng)力機(jī)。所述旋板裝置，包括旋板槽、旋板在內(nèi)，位于壓氣機(jī)或動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子上，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋板裝置與轉(zhuǎn)子的外表面、定子的內(nèi)表面間，形成可變化的氣缸工作空間。所述壓縮空氣通路，它包括壓氣道、氣孔和出氣道。所述旋板，即壓氣機(jī)旋板和動(dòng)力機(jī)旋板，二者不在同一平面上，動(dòng)力機(jī)的旋板比壓氣機(jī)的旋板角度超前大約90度。所述壓氣機(jī)，它包括定子、空氣口、轉(zhuǎn)子、旋板裝置和壓氣道。空氣口位于定子外壁上；壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子不同心，轉(zhuǎn)子的外圓小于定子的內(nèi)圓，轉(zhuǎn)子的外圓與定子的內(nèi)圓相切；轉(zhuǎn)子上有旋板裝置；圓柱體的轉(zhuǎn)子的一個(gè)端平面，與隔板平面配合，稱作配合端面，在轉(zhuǎn)子的配合端面上，有一段環(huán)形的槽，稱作壓氣道，壓氣道的一端開口在轉(zhuǎn)子的外圓上。所述動(dòng)力機(jī)，它包括定子、燃料口、廢氣口、轉(zhuǎn)子、旋板裝置和出氣道。燃料口和廢氣口位于定子外壁上；動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子不同心，轉(zhuǎn)子的外圓小于定子的內(nèi)圓，轉(zhuǎn)子的外圓與定子的內(nèi)圓相切；轉(zhuǎn)子上有旋板裝置；圓柱體的轉(zhuǎn)子的一個(gè)端平面，與隔板平面配合，稱作配合端面，在轉(zhuǎn)子的配合端面上，有一段環(huán)形的槽，稱作出氣道，出氣道的一端開口在轉(zhuǎn)子的外圓上。所述隔板，它是一個(gè)圓形的平板，它夾在壓氣機(jī)配合端面和動(dòng)力機(jī)配合端面之間。隔板上有一個(gè)氣孔，當(dāng)它與壓氣機(jī)的壓氣道和動(dòng)力機(jī)的出氣道連通時(shí)，壓氣機(jī)就通過(guò)這個(gè)氣孔向動(dòng)力機(jī)輸送壓縮空氣；隔板上有一個(gè)軸孔，軸孔內(nèi)部是壓氣機(jī)與動(dòng)力機(jī)的連軸器所在位置；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)組裝時(shí)，隔板夾在壓氣機(jī)與動(dòng)力機(jī)的法蘭盤之間，法蘭盤的螺栓，穿過(guò)隔板的螺栓孔，同時(shí)，壓氣機(jī)與動(dòng)力機(jī)的連軸器，也在隔板軸孔中完成對(duì)接。所述磁電機(jī)點(diǎn)火器，它由磁電機(jī)、點(diǎn)火電路、點(diǎn)火線圈和火花塞組成；磁電機(jī)包括 充電線圈、觸發(fā)線圈和飛輪；點(diǎn)火電路包括電容、門電路、可控硅和兩個(gè)整流器。當(dāng)磁電機(jī)飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，繞制在定子鐵芯上的充電線圈感應(yīng)產(chǎn)生充電電動(dòng)勢(shì)，充電電動(dòng)勢(shì)傳遞到點(diǎn)火電路，由整流器整流后給電容充電到約300 400V ；隨著飛輪的不斷旋轉(zhuǎn)，飛輪上的觸發(fā)頭經(jīng)過(guò)觸發(fā)線圈，引起觸發(fā)線圈內(nèi)磁通量變化而感應(yīng)產(chǎn)生觸發(fā)電動(dòng)勢(shì)，觸發(fā)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)點(diǎn)火電路的整流器和門電路加到可控硅的控制極，使可控硅導(dǎo)通；于是電容通過(guò)可控硅和點(diǎn)火線圈放電，使點(diǎn)火線圈次級(jí)感應(yīng)出萬(wàn)伏以上高壓，并通過(guò)火花塞間隙跳火。火花塞布置在動(dòng)力機(jī)外壁上，其前端伸向燃燒室，火花塞的中心電極是一個(gè)金屬芯，側(cè)電極焊接在螺紋部下沿上，和氣缸蓋的地線連接在一起，火花塞的中心電極和側(cè)電極之間有一火花塞間隙，約為0. 8mm左右，它是跳火點(diǎn)燃燃?xì)獾奈恢茫鸹ㄈ慕^緣材料是氧化鋁，火花塞的螺紋材料是普通碳素鋼。所述旋板裝置，它包括旋板槽、旋板、旋板彈簧、旋板座和旋板座彈簧。轉(zhuǎn)子上的一個(gè)縱向開口為旋板槽，旋板槽通過(guò)轉(zhuǎn)子的軸心線；在旋板槽里，依次為旋板、旋板彈簧、旋板座、旋板座彈簧；旋板的底端被旋板彈簧支撐，旋板的頂端伸出旋板槽，頂在定子的內(nèi)圓表面上；旋板座承接旋板彈簧，而旋板座又被旋板座彈簧所支撐，旋板和旋板座為兩級(jí)接力伸縮機(jī)構(gòu)。所述壓縮空氣通路，它包括壓氣機(jī)的壓氣道、隔板的氣孔、動(dòng)力機(jī)的出氣道。當(dāng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)，其配合端面上的壓氣道連通隔板的氣孔時(shí)，壓氣機(jī)內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)入氣孔，如果此時(shí)，隔板另一側(cè)的動(dòng)力機(jī)的配合端面上的出氣道，也連通隔板的氣孔，壓縮空氣就從壓氣機(jī)通過(guò)隔板氣孔進(jìn)入動(dòng)力機(jī)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明的旋板發(fā)動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造容易，成本低，操作與維修方便；2、本發(fā)明的旋板發(fā)動(dòng)機(jī)，沒有往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件，振動(dòng)小，對(duì)環(huán)境的噪音污染小；3、本發(fā)明的旋板發(fā)動(dòng)機(jī)，廣泛適用于汽車、船舶、飛機(jī)等多種交通工具，作為取代活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的新一代動(dòng)力裝置。


圖1是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的工作原理圖；圖2是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的動(dòng)力機(jī)結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖5是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的隔板結(jié)構(gòu)圖；圖6是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的磁電機(jī)點(diǎn)火器原理圖；圖7是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的總體裝配圖；圖8是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例飛機(jī)應(yīng)用示意圖；圖9是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例飛機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1給出了本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的工作原理圖。本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例，它的結(jié)構(gòu)主要包括壓氣機(jī)100、動(dòng)力機(jī)200、隔板、磁電機(jī)點(diǎn)火器。壓氣機(jī)100的組成包括空氣口 105、定子110、轉(zhuǎn)子115、旋板120、旋板槽118、壓氣道125、端蓋。動(dòng)力機(jī)200的組成包括定子210、轉(zhuǎn)子215、旋板220、旋板槽218、出氣道225、燃料口 270、端蓋、廢氣口 205。隔板上有一個(gè)氣孔，包括氣孔進(jìn)口 311、氣孔出口 312。磁電機(jī)點(diǎn)火器，它在動(dòng)力機(jī)上有一個(gè)火花塞406。1-1圖表示，壓氣機(jī)100的轉(zhuǎn)子115逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，旋板120滑過(guò)定子110的內(nèi)圓，壓縮從空氣口 105進(jìn)入的空氣，當(dāng)旋板120逆時(shí)針轉(zhuǎn)到大約3點(diǎn)鐘的水平位置，壓氣道125開始連通隔板氣孔，高壓空氣由定子110的內(nèi)圓、轉(zhuǎn)子115外圓和旋板120構(gòu)成的氣缸中，流入壓氣道125，再經(jīng)過(guò)隔板上的氣孔進(jìn)口 311，進(jìn)入隔板氣孔。動(dòng)力機(jī)200的旋板220逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)12點(diǎn)鐘位置以后，出氣道225連通隔板氣孔，壓縮空氣從隔板氣孔出口 312出來(lái)，進(jìn)入動(dòng)力機(jī)200的出氣道225，再進(jìn)入到動(dòng)力機(jī)200由定子210的內(nèi)圓、轉(zhuǎn)子215外圓和旋板 220構(gòu)成的氣缸中。1-2圖表示，壓氣機(jī)100的轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，旋板滑過(guò)定子內(nèi)圓與轉(zhuǎn)子外圓的切點(diǎn)，壓氣機(jī)壓縮產(chǎn)生的高壓空氣，全部經(jīng)過(guò)壓氣機(jī)的壓氣道，再經(jīng)過(guò)隔板上的氣孔進(jìn)口 311， 通過(guò)隔板氣孔。從隔板氣孔出口 312出來(lái)，經(jīng)過(guò)動(dòng)力機(jī)的出氣道，再進(jìn)入到動(dòng)力機(jī)由定子的內(nèi)圓、轉(zhuǎn)子外圓和旋板構(gòu)成的氣缸中。此時(shí)，動(dòng)力機(jī)的旋板，大約逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到水平的9點(diǎn)鐘位置。由燃料口 270向動(dòng)力機(jī)高壓空氣中，噴進(jìn)燃料，啟動(dòng)磁電機(jī)點(diǎn)火器的火花塞406，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃?xì)怏w，燃料燃燒爆炸，產(chǎn)生高壓高溫燃?xì)猓苿?dòng)動(dòng)力機(jī)200的旋板，逆時(shí)針高速旋轉(zhuǎn)，通過(guò)動(dòng)力機(jī)軸帶動(dòng)壓氣機(jī)，同時(shí)對(duì)外做功。當(dāng)動(dòng)力機(jī)200的旋板，逆時(shí)針高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋板前方的前一個(gè)循環(huán)留下的廢燃?xì)?，通過(guò)動(dòng)力機(jī)200的廢氣口 205排放掉。圖2給出了本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的壓氣機(jī)是一個(gè)旋板式氣體壓縮機(jī)。壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子115與定子110不同心，轉(zhuǎn)子115的軸心為m，而定子110的軸心為 η.，轉(zhuǎn)子115的外圓與定子110的內(nèi)圓相切。轉(zhuǎn)子115上，有一個(gè)旋板槽118，旋板槽118通過(guò)轉(zhuǎn)子115的軸心線。旋板槽118里，有旋板120、旋板彈簧140、旋板座130、旋板座彈簧 150。旋板120的底端被旋板槽118里的旋板彈簧140支撐，旋板120的頂端伸出旋板槽 118，頂在定子110的內(nèi)圓表面上。旋板座130承接旋板彈簧140，而旋板座130又被旋板座彈簧150所支撐。旋板120和旋板座130，相當(dāng)于兩級(jí)接力伸縮，其好處就在于旋板120伸出旋板槽118的部分可以較長(zhǎng)，而不至于回不來(lái)，被鎖住。圓柱體的轉(zhuǎn)子115的一個(gè)端平面，與平面的隔板配合，稱作配合端面，二者之間有一個(gè)很小的間隙。在轉(zhuǎn)子115的配合端面上，有一段環(huán)形的槽，稱作壓氣道125，壓氣道125 的一端開口在轉(zhuǎn)子115的外圓上，也就是壓氣道125與定子110內(nèi)空間相通。轉(zhuǎn)子115上的壓氣道125，隨著轉(zhuǎn)子115轉(zhuǎn)動(dòng)而改變位置，當(dāng)壓氣道125連通隔板的氣孔進(jìn)口，壓氣道 125將定子110內(nèi)空間，與隔板的氣孔連通?？諝鈴目諝饪?105進(jìn)入，轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子旋板120高速逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，空氣被壓縮后，經(jīng)過(guò)壓氣道125，再通過(guò)隔板的氣孔輸往動(dòng)力機(jī)。圖3給出了本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的動(dòng)力機(jī)結(jié)構(gòu)圖。動(dòng)力機(jī)的基礎(chǔ)是一個(gè)旋板式氣體膨脹機(jī)。動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子215與定子210不同心，轉(zhuǎn)子215的外圓與定子210的內(nèi)圓相切。轉(zhuǎn)子215上，有一個(gè)旋板槽218，旋板槽218里，有旋板220。旋板220的底端被旋板槽218里的旋板彈簧240支撐，旋板220的頂端伸出旋板槽218，頂在定子210的內(nèi)圓表面上。旋板座230承接旋板彈簧MO，而旋板座230又被旋板座彈簧250所支撐。旋板220和旋板座 230，相當(dāng)于兩級(jí)接力伸縮，其好處就在于旋板220伸出旋板槽218的部分可以較長(zhǎng)，而不至于回不來(lái)，被鎖住。圓柱體的轉(zhuǎn)子215的一個(gè)端平面，稱作配合端面，與平面的隔板配合，二者之間有一個(gè)很小的間隙。在轉(zhuǎn)子215的配合端面上，有一段環(huán)形的槽，稱作出氣道225，出氣道225 的一端開口在轉(zhuǎn)子215的外圓上，也就是出氣道225與定子210內(nèi)空間相通。轉(zhuǎn)子215上的出氣道225，隨著轉(zhuǎn)子215轉(zhuǎn)動(dòng)而改變位置，當(dāng)出氣道225連通隔板的氣孔出口，從而，出氣道225將定子210內(nèi)空間，與隔板的氣孔連通。壓氣機(jī)生產(chǎn)的壓縮空氣，從隔板的氣孔進(jìn)入動(dòng)力機(jī)的出氣道225，然后進(jìn)入到動(dòng)力機(jī)的由轉(zhuǎn)子外圓、定子內(nèi)圓和旋板構(gòu)成缸體空間，由燃料口 270向動(dòng)力機(jī)高壓空氣中，噴進(jìn)燃料，啟動(dòng)磁電機(jī)點(diǎn)火器的火花塞406，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃?xì)怏w，燃料燃燒爆炸，產(chǎn)生高壓高溫燃?xì)猓苿?dòng)動(dòng)力機(jī)的旋板220，逆時(shí)針高速旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功，同時(shí)動(dòng)力機(jī)的旋板220，推動(dòng)前方的廢燃?xì)馔ㄟ^(guò)廢氣口 205排放。本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的轉(zhuǎn)速為0 25000轉(zhuǎn)/分，改變輸入燃料量即可實(shí)現(xiàn)
無(wú)級(jí)調(diào)速。圖4給出了本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)都有轉(zhuǎn)子，其結(jié)構(gòu)是完全相同的，僅僅是，可以根據(jù)需要，兩種轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度可以不同。本圖的標(biāo)注，是針對(duì)動(dòng)力機(jī)的。轉(zhuǎn)子215上，有一個(gè)旋板槽218，在旋板槽218里，放置動(dòng)力機(jī)旋板和旋板彈簧等。圓柱體的轉(zhuǎn)子215的一個(gè)端平面，稱作配合端面，與平面的隔板配合，其間只有很小的間隙。在轉(zhuǎn)子215的配合端面上，有一段大約四分之一環(huán)形的槽，稱作出氣道225，出氣道225的一端開口在轉(zhuǎn)子215的外圓上。轉(zhuǎn)子215上的出氣道225，隨著轉(zhuǎn)子215轉(zhuǎn)動(dòng)而改變位置，當(dāng)出氣道225連通隔板氣孔，壓縮空氣就從隔板氣孔進(jìn)入出氣道225，再進(jìn)入動(dòng)力機(jī)缸體空間。轉(zhuǎn)子215的一端軸頭為動(dòng)力軸頭四0，是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例向外輸出動(dòng)力的軸端，轉(zhuǎn)子215的另一端軸頭與連軸器190相接，通過(guò)連軸器190，連接壓氣機(jī)軸。圖5給出了本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的隔板結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的隔板300，是一個(gè)圓形的平板，它夾在壓氣機(jī)配合端面和動(dòng)力機(jī)配合端面之間。隔板300的作用有三個(gè)分割壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)空間；壓氣機(jī)向動(dòng)力機(jī)送壓縮空氣；壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)連軸器通道。隔板300上有一個(gè)氣孔310，當(dāng)它與壓氣機(jī)的壓氣道和動(dòng)力機(jī)的出氣道連通時(shí)，壓氣機(jī)就通過(guò)氣孔310向動(dòng)力機(jī)輸送壓縮空氣。隔板300上有一個(gè)軸孔320，這個(gè)軸孔內(nèi)部是壓氣機(jī)與動(dòng)力機(jī)的連軸器所在位置。壓氣機(jī)與動(dòng)力機(jī)是兩個(gè)實(shí)體，當(dāng)壓氣機(jī)與動(dòng)力機(jī)組裝時(shí)，通過(guò)壓氣機(jī)與動(dòng)力機(jī)的法蘭盤，夾注隔板，法蘭盤的螺栓，穿過(guò)隔板的螺栓孔315，同時(shí)，壓氣機(jī)與動(dòng)力機(jī)的連軸器， 也在軸孔320中完成對(duì)接。圖6給出了本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的磁電機(jī)點(diǎn)火器原理圖。發(fā)動(dòng)機(jī)必須借助強(qiáng)度適當(dāng)、時(shí)機(jī)恰當(dāng)?shù)幕鸹▽⒒旌蠚庖?，在發(fā)動(dòng)機(jī)上，產(chǎn)生這種火花的裝置，就是點(diǎn)火器。磁電機(jī)是發(fā)電機(jī)，使用磁電機(jī)的電流，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)膺M(jìn)行點(diǎn)火的裝置，稱作磁電機(jī)點(diǎn)火器。磁電機(jī)點(diǎn)火器由磁電機(jī)400、點(diǎn)火電路404、點(diǎn)火線圈405和火花塞406組成。磁電機(jī)400包括充電線圈401、觸發(fā)線圈402和飛輪。點(diǎn)火電路404包括 整流器410、電容420、整流器430、門電路431和可控硅450。當(dāng)磁電機(jī)400飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，繞制在定子鐵芯上的充電線圈401感應(yīng)產(chǎn)生充電電動(dòng)勢(shì)，充電電動(dòng)勢(shì)傳遞到點(diǎn)火電路404，由整流器410整流后給電容420充電到約300 400V ； 隨著飛輪的不斷旋轉(zhuǎn)，飛輪上的觸發(fā)頭經(jīng)過(guò)觸發(fā)線圈402，引起觸發(fā)線圈402內(nèi)磁通量變化而感應(yīng)產(chǎn)生觸發(fā)電動(dòng)勢(shì)，觸發(fā)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)點(diǎn)火電路的整流器430和門電路431加到可控硅450 的控制極，使可控硅導(dǎo)通。于是電容420通過(guò)可控硅450和點(diǎn)火線圈405放電，使點(diǎn)火線圈次級(jí)感應(yīng)出萬(wàn)伏以上高壓，并通過(guò)火花塞406間隙跳火。磁電機(jī)不斷旋轉(zhuǎn)，到充電線圈交變電流的負(fù)半周，可控硅陰極電位高于陽(yáng)極電位時(shí)，可控硅截止，充電線圈又經(jīng)整流器410向儲(chǔ)能電容420充電。在這種點(diǎn)火系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一周，充電線圈產(chǎn)生的交變電流變化兩周，給儲(chǔ)能電容420充電兩次。而觸發(fā)線圈只有一次觸發(fā)脈沖，使電容放一次電。在點(diǎn)火時(shí)，點(diǎn)火線圈將產(chǎn)生20000V左右的高壓電。高壓線把高壓電輸送給火花塞?；鸹ㄈ贾迷趧?dòng)力機(jī)壁上，其前端伸向燃燒室?；鸹ㄈ闹行碾姌O是一個(gè)金屬芯，從高壓線端子一直延伸到中心電極前端。由高壓線圈來(lái)的高壓電接在中心電極上。側(cè)電極焊接在螺紋部下沿上，和氣缸蓋的地線連接在一起。火花塞的中心電極和側(cè)電極之間有一火花塞間隙，約為0. 8mm左右，它是跳火點(diǎn)燃燃?xì)獾奈恢?，火花塞的絕緣材料是氧化鋁，火花塞的螺紋材料是普通碳素鋼。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要熄火時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)480閉合，將充電線圈短路，儲(chǔ)能電容充不上電， 于是火花塞斷火，發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。圖7是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的總體裝配圖。本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的總體裝配圖，它主要包括壓氣機(jī)、動(dòng)力機(jī)、隔板、磁電機(jī)點(diǎn)火器。壓氣機(jī)的裝配組成包括空氣口 105、定子110、轉(zhuǎn)子115、旋板120、后端蓋165。
動(dòng)力機(jī)的裝配組成包括定子210、轉(zhuǎn)子215、旋板220、燃料口 270、前端蓋沈5、廢氣口 205。隔板300上有一個(gè)氣孔310。磁電機(jī)點(diǎn)火器，它在壓氣機(jī)的后軸頭90上有一個(gè)磁電機(jī)400，在動(dòng)力機(jī)上有一個(gè)火花塞406。壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)串聯(lián)安裝，壓氣機(jī)的后軸頭90安裝在后端蓋165的軸承座中，壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)之間的聯(lián)軸器安裝在隔板的軸孔中，動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力軸頭四0，穿過(guò)前端蓋沈5 的軸承座，對(duì)外做功。壓氣機(jī)的定子110和動(dòng)力機(jī)的定子210通過(guò)法蘭盤連接，在兩個(gè)法蘭盤之間，夾著隔板300，隔板300上的氣孔310是壓縮空氣通路，隔板300上的軸孔是壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)之間的聯(lián)軸器安裝空間。從動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力軸頭四0，沿軸線向發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例看過(guò)去，壓氣機(jī)旋板120和動(dòng)力機(jī)旋板220不再一條線上，二者不重和，而是有一個(gè)夾角。沿軸線向發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例看過(guò)去， 壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)的旋板均逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力機(jī)的旋板比壓氣機(jī)的旋板角度超前大約90度。圖8是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例飛機(jī)應(yīng)用示意圖。本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例是一種通用發(fā)動(dòng)機(jī)，可以廣泛用于汽車、船舶、飛機(jī)等各種交通工具，可以用于工礦、企業(yè)、學(xué)校、部隊(duì)、醫(yī)院等各種需要?jiǎng)恿Φ膱?chǎng)合。本圖給出本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例，用作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)螺旋槳，推動(dòng)飛機(jī)在藍(lán)天翱翔。圖9是本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例飛機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)圖。本發(fā)明旋板發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例，在飛機(jī)上的應(yīng)用系統(tǒng)，包括壓氣機(jī)100、隔板300、動(dòng)力機(jī)200、磁電機(jī)點(diǎn)火器。壓氣機(jī)100上方有空氣口 105，一側(cè)伸出軸頭上安裝磁電機(jī)400，另一側(cè)，通過(guò)隔板 300，連接動(dòng)力機(jī)200。動(dòng)力機(jī)200上有燃料口 270，燃料口 270連接燃料箱500，還有廢氣口 205。磁電機(jī)點(diǎn)火器工作流程為磁電機(jī)400的電能和控制信號(hào)，通過(guò)點(diǎn)火電路404，再通過(guò)點(diǎn)火線圈405，到達(dá)動(dòng)力機(jī)200上火花塞406，對(duì)動(dòng)力機(jī)內(nèi)燃料進(jìn)行點(diǎn)火。動(dòng)力機(jī)伸出動(dòng)力軸頭，其上安裝飛機(jī)的螺旋槳600。
權(quán)利要求
1.一種旋板發(fā)動(dòng)機(jī)，它的結(jié)構(gòu)包括壓氣機(jī)、動(dòng)力機(jī)、隔板、磁電機(jī)點(diǎn)火器；壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)的主體都是由定子、定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子上的旋板裝置構(gòu)成；壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子和動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸串聯(lián)安裝，壓氣機(jī)的后軸頭伸出后端蓋的軸承座，連接磁電機(jī)點(diǎn)火器，壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)之間的聯(lián)軸器安裝在隔板的軸孔中，動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力軸頭伸出前端蓋的軸承座，對(duì)外做功；壓氣機(jī)的定子和動(dòng)力機(jī)的定子通過(guò)法蘭盤連接，在兩個(gè)法蘭盤之間夾著隔板；壓氣機(jī)生產(chǎn)的壓縮空氣通過(guò)壓縮空氣通路送到動(dòng)力機(jī)，其特征在于(1)所述旋板裝置，包括旋板槽、旋板在內(nèi)，位于壓氣機(jī)或動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子上，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋板裝置與轉(zhuǎn)子的外表面、定子的內(nèi)表面間，形成可變化的氣缸工作空間；(2)所述壓縮空氣通路，它包括壓氣道、氣孔和出氣道；(3)所述旋板，即壓氣機(jī)旋板和動(dòng)力機(jī)旋板，二者不在同一平面上，動(dòng)力機(jī)的旋板比壓氣機(jī)的旋板角度超前大約90度。
2.按照權(quán)利要求1所述的旋板發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述壓氣機(jī)，它包括定子、空氣口、轉(zhuǎn)子、旋板裝置和壓氣道；空氣口位于定子外壁上；壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子不同心，轉(zhuǎn)子的外圓小于定子的內(nèi)圓，轉(zhuǎn)子的外圓與定子的內(nèi)圓相切；轉(zhuǎn)子上有旋板裝置；圓柱體的轉(zhuǎn)子的一個(gè)端平面，與隔板平面配合，稱作配合端面，在轉(zhuǎn)子的配合端面上，有一段環(huán)形的槽，稱作壓氣道，壓氣道的一端開口在轉(zhuǎn)子的外圓上。
3.按照權(quán)利要求1所述的旋板發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述動(dòng)力機(jī)，它包括定子、燃料口、廢氣口、轉(zhuǎn)子、旋板裝置和出氣道；燃料口和廢氣口位于定子外壁上；動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子不同心，轉(zhuǎn)子的外圓小于定子的內(nèi)圓，轉(zhuǎn)子的外圓與定子的內(nèi)圓相切；轉(zhuǎn)子上有旋板裝置；圓柱體的轉(zhuǎn)子的一個(gè)端平面，與隔板平面配合，稱作配合端面，在轉(zhuǎn)子的配合端面上，有一段環(huán)形的槽，稱作出氣道，出氣道的一端開口在轉(zhuǎn)子的外圓上。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的旋板發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述隔板，它是一個(gè)圓形的平板，它夾在壓氣機(jī)配合端面和動(dòng)力機(jī)配合端面之間；隔板上有一個(gè)氣孔，當(dāng)它與壓氣機(jī)的壓氣道和動(dòng)力機(jī)的出氣道連通時(shí)，壓氣機(jī)就通過(guò)這個(gè)氣孔向動(dòng)力機(jī)輸送壓縮空氣；隔板上有一個(gè)軸孔，軸孔內(nèi)部是壓氣機(jī)與動(dòng)力機(jī)的連軸器所在位置；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)組裝時(shí)，隔板夾在壓氣機(jī)與動(dòng)力機(jī)的法蘭盤之間，法蘭盤的螺栓，穿過(guò)隔板的螺栓孔，同時(shí)，壓氣機(jī)與動(dòng)力機(jī)的連軸器，也在隔板軸孔中完成對(duì)接。
5.按照權(quán)利要求1所述的旋板發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述磁電機(jī)點(diǎn)火器，它由磁電機(jī)、點(diǎn)火電路、點(diǎn)火線圈和火花塞組成；磁電機(jī)包括充電線圈、觸發(fā)線圈和飛輪；點(diǎn)火電路包括電容、門電路、可控硅和兩個(gè)整流器；當(dāng)磁電機(jī)飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，繞制在定子鐵芯上的充電線圈感應(yīng)產(chǎn)生充電電動(dòng)勢(shì)，充電電動(dòng)勢(shì)傳遞到點(diǎn)火電路，由整流器整流后給電容充電到約300 400V ；隨著飛輪的不斷旋轉(zhuǎn)，飛輪上的觸發(fā)頭經(jīng)過(guò)觸發(fā)線圈，引起觸發(fā)線圈內(nèi)磁通量變化而感應(yīng)產(chǎn)生觸發(fā)電動(dòng)勢(shì)，觸發(fā)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)點(diǎn)火電路的整流器和門電路加到可控硅的控制極，使可控硅導(dǎo)通；于是電容通過(guò)可控硅和點(diǎn)火線圈放電，使點(diǎn)火線圈次級(jí)感應(yīng)出萬(wàn)伏以上高壓，并通過(guò)火花塞間隙跳火；火花塞布置在動(dòng)力機(jī)壁上，其前端伸向燃燒室，火花塞的中心電極是一個(gè)金屬芯，側(cè)電極焊接在螺紋部下沿上， 和氣缸蓋的地線連接在一起，火花塞的中心電極和側(cè)電極之間有一火花塞間隙，約為0. 8mm 左右，它是跳火點(diǎn)燃燃?xì)獾奈恢茫鸹ㄈ慕^緣材料是氧化鋁，火花塞的螺紋材料是普通碳素鋼。
6.按照權(quán)利要求1、2或3所述的旋板發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述旋板裝置，它包括旋板槽、旋板、旋板彈簧、旋板座和旋板座彈簧；轉(zhuǎn)子上的一個(gè)縱向開口為旋板槽，旋板槽通過(guò)轉(zhuǎn)子的軸心線；在旋板槽里，依次為旋板、旋板彈簧、旋板座、 旋板座彈簧；旋板的底端被旋板彈簧支撐，旋板的頂端伸出旋板槽，頂在定子的內(nèi)圓表面上；旋板座承接旋板彈簧，而旋板座又被旋板座彈簧所支撐，旋板和旋板座為兩級(jí)接力伸縮機(jī)構(gòu)。
7.按照權(quán)利要求1所述的旋板發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述壓縮空氣通路，它包括壓氣機(jī)的壓氣道、隔板的氣孔、動(dòng)力機(jī)的出氣道；當(dāng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)，其配合端面上的壓氣道連通隔板的氣孔時(shí)，壓氣機(jī)內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)入氣孔，如果此時(shí)，隔板另一側(cè)的動(dòng)力機(jī)的配合端面上的出氣道，也連通隔板的氣孔，壓縮空氣就從壓氣機(jī)通過(guò)隔板氣孔進(jìn)入動(dòng)力機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明給出旋板發(fā)動(dòng)機(jī)，它主要包含壓氣機(jī)、動(dòng)力機(jī)、隔板、磁電機(jī)點(diǎn)火器。壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)的主體都是由定子、定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子上的旋板裝置構(gòu)成。壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子和動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸串聯(lián)安裝，壓氣機(jī)的后軸頭伸出后端蓋的軸承座，連接磁電機(jī)點(diǎn)火器，壓氣機(jī)和動(dòng)力機(jī)之間的聯(lián)軸器安裝在隔板的軸孔中，動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力軸頭伸出前端蓋的軸承座，對(duì)外做功。壓氣機(jī)的定子和動(dòng)力機(jī)的定子通過(guò)法蘭盤連接，在兩個(gè)法蘭盤之間夾著隔板。壓氣機(jī)生產(chǎn)的壓縮空氣通過(guò)壓縮空氣通路送到動(dòng)力機(jī)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，成本低，操作與維修方便；沒有往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件，振動(dòng)小，噪音??；廣泛適用于汽車、船舶、飛機(jī)等多種交通工具，作為取代活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的新一代發(fā)動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)F02B53/02GK102235233SQ20101016739
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者尚德敏 申請(qǐng)人:尚德敏