專利名稱：一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。目前，能源問題是困惑社會(huì)快速發(fā)展的一大難題，世界各國都在尋求和 研發(fā)新能 源及節(jié)能產(chǎn)品，而發(fā)動(dòng)機(jī)是當(dāng)今能源消耗的主要產(chǎn)品。隨著人類生活水平的不斷提高，人們 對(duì)汽車的需求量大幅度增加，致使國際油價(jià)不斷攀升。汽車的使用成本高居不下又影響著 人們的購車欲望。所以新型發(fā)動(dòng)機(jī)的研制對(duì)當(dāng)今汽車業(yè)主要使用的直線往復(fù)式汽缸發(fā)動(dòng)機(jī) 提出了挑戰(zhàn)。日本馬自達(dá)研制生產(chǎn)了一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)、其結(jié)構(gòu)是一個(gè)偏心軸以3 1的齒 輪比，在燃燒混合氣體壓力的推動(dòng)下帶動(dòng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)，盡管其具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、輸出功率大、體 積小等優(yōu)點(diǎn)，但因?yàn)槠渥龉Φ挠行谐踢^短使其耗油量反而增加，沒有被廣泛推廣；新能源 發(fā)動(dòng)機(jī)也因此而相續(xù)問世，但因其制造成本高及一次行駛距離短等諸多因素限制而沒有廣 泛使用或被合并使用。本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種以汽油與空氣的混合氣體燃燒產(chǎn)生的壓力直接推動(dòng)偏 心轉(zhuǎn)子在一個(gè)環(huán)形汽缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。為達(dá)上述目的，本發(fā)明轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)由定子、偏心轉(zhuǎn)子、左右兩個(gè)堵氣門裝置、進(jìn)氣 門裝置、排氣門裝置、點(diǎn)火裝置及電控單元組成。定子與轉(zhuǎn)子之間形成一個(gè)環(huán)形汽缸 ’轉(zhuǎn)子 偏心部分將這個(gè)環(huán)形汽缸動(dòng)態(tài)阻塞、形成一個(gè)活塞；左右兩個(gè)堵氣門在環(huán)形汽缸中隔離出 一個(gè)燃燒室；偏心轉(zhuǎn)子中心通空，轉(zhuǎn)動(dòng)起來是一個(gè)風(fēng)扇構(gòu)成一個(gè)冷卻裝置。本發(fā)明轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)循環(huán)周期分別經(jīng)過三個(gè)沖程，第一排氣、進(jìn)氣沖程；第 二壓縮沖程；第三做功沖程。所以也可以稱為三沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。啟動(dòng)時(shí)，首先借助外力使偏心轉(zhuǎn)子的偏心頭從燃燒室出發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，右邊的堵氣 門隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)沿偏心曲面被推升，轉(zhuǎn)子偏頭經(jīng)過時(shí)堵氣門到最高點(diǎn)，隨后再沿曲面下降，堵 住其左邊的氣體。隨偏心頭轉(zhuǎn)動(dòng)，堵氣門與偏心頭之間的環(huán)形汽缸空間增大，產(chǎn)生負(fù)壓，偏 心頭經(jīng)過進(jìn)氣門后進(jìn)氣門打開、噴油嘴工作、空氣與油化氣的混合物被吸入缸內(nèi)。同時(shí)隨 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子偏心部將其右邊的上個(gè)循環(huán)的廢氣逐漸推出排氣門，轉(zhuǎn)子偏頭經(jīng)過排氣門 后排氣結(jié)束，排氣門關(guān)閉，轉(zhuǎn)子偏頭經(jīng)過左邊的堵氣門進(jìn)入燃燒室回到起點(diǎn)，進(jìn)氣門關(guān)閉、 吸氣結(jié)束。混合氣體暫時(shí)被堵在兩堵氣門之間的汽缸內(nèi)，第一沖程完成。轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn) 子偏心頭轉(zhuǎn)過右邊堵氣門再過進(jìn)氣門后、進(jìn)氣門打開但噴油嘴暫不工作，轉(zhuǎn)子偏心部開始 壓縮混合氣體。當(dāng)混合氣體壓強(qiáng)逐漸被壓縮到一定強(qiáng)度時(shí)，左邊堵氣門頂上的弧形面受到 向上的壓力大于其向下的壓力，左邊的堵氣門被部分打開，混合氣體開始進(jìn)入燃燒室。轉(zhuǎn)子 偏心頭經(jīng)過排氣門后，排氣門打開，轉(zhuǎn)子偏心頭經(jīng)過左邊的堵氣門后，堵氣門左側(cè)的弧形面 不再受力、右側(cè)沒有受力面而沿偏心曲面下降，把混合氣體全部堵在燃燒室內(nèi)。偏心頭轉(zhuǎn)回 到起點(diǎn)時(shí)，混合氣體被壓縮到最小體積，壓強(qiáng)達(dá)到燃燒前的最大壓強(qiáng)，同時(shí)溫度也因壓強(qiáng)增 大而上升到易點(diǎn)燃狀態(tài)。右邊堵氣門頂上的受力面受到向上的壓力小于或等于其向下的 壓力，混合氣體不會(huì)泄漏，第二沖程——壓縮沖程完成。等偏心頭稍微轉(zhuǎn)過起點(diǎn)，點(diǎn)火，燃燒 的混合氣體溫度急劇升高膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力，作用在轉(zhuǎn)子偏心曲面上推動(dòng)轉(zhuǎn)子自動(dòng)旋 轉(zhuǎn)對(duì)外做功。同時(shí)高壓氣體通過燃燒室的氣體通道進(jìn)入左邊的堵氣門，增加堵氣門向下的 壓力、克服堵氣門因燃燒室氣體壓強(qiáng)增壓而增加的摩擦力。轉(zhuǎn)子偏心頭轉(zhuǎn)過右邊的堵氣門后，堵氣門上升到最高點(diǎn)，因受高壓氣體的作用而不會(huì)復(fù)位，偏心頭轉(zhuǎn)到進(jìn)氣門時(shí)，進(jìn)氣門 關(guān)閉，偏心頭轉(zhuǎn)到排氣門時(shí)，排氣門關(guān)閉，偏心頭經(jīng)過左邊堵氣門轉(zhuǎn)回起點(diǎn)，第三沖程一 做功沖程完成。轉(zhuǎn)子隨慣性力繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)、打開排氣門開始排氣，右邊的堵氣門因氣體 壓強(qiáng)減小開始復(fù)位，轉(zhuǎn)子偏心頭剛好轉(zhuǎn)到堵氣門，復(fù)位不會(huì)造成沖擊。轉(zhuǎn)子偏心頭轉(zhuǎn)過進(jìn)氣 門，進(jìn)氣門打開，混合氣體再次被吸入缸內(nèi)，偏心頭轉(zhuǎn)過排氣門排氣門關(guān)閉，排氣結(jié)束，偏心 頭經(jīng)過左邊堵氣門進(jìn)入燃燒室轉(zhuǎn)到起點(diǎn)，下一輪的排氣、吸氣沖程完成。偏心頭繼續(xù)慣性旋 轉(zhuǎn)，重復(fù)前邊的過程達(dá)到連續(xù)旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功的功能。本發(fā)明轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn) 1、點(diǎn)火后，燃燒的混合氣體急劇升溫膨脹產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力，作用在偏心轉(zhuǎn)子的偏 心曲面上推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。作用在轉(zhuǎn)子偏心曲面上的推動(dòng)力能始終保持與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向一 致，對(duì)外100%的做有用功，節(jié)省油耗。2、定子與偏心轉(zhuǎn)子之間形成一個(gè)環(huán)形汽缸，高壓氣體對(duì)外做功行程是環(huán)形汽缸的 一個(gè)中心周長(zhǎng)?；旌蠚怏w在這么長(zhǎng)的行程中能得以充分燃燒；高溫廢氣能得以充分利用增 加對(duì)外做功量，輸出扭力大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。3、在壓縮沖程與做功沖程之間環(huán)形汽缸有一次換氣過程，能有效的降低缸內(nèi)溫 度。另外轉(zhuǎn)子中心是通空的，旋轉(zhuǎn)起來是一個(gè)風(fēng)扇，自然構(gòu)成一個(gè)冷卻裝置。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功 能多變。4、體積小，重量輕，制造成本低。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明

圖1 是本發(fā)明的總體示意圖。圖2 偏心轉(zhuǎn)子的側(cè)面示意圖。圖3 是堵氣門的部分示意圖。由圖1可知啟動(dòng)時(shí)，首先借助外力使偏心轉(zhuǎn)子(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心轉(zhuǎn)子的偏心頭(9)從 燃燒室(2)的點(diǎn)火裝置(1)處出發(fā)，右邊的堵氣門(16)隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)沿轉(zhuǎn)子的偏心曲面滑 動(dòng)，堵住燃燒室(2)內(nèi)的氣體不能通過。當(dāng)轉(zhuǎn)子偏心頭(9)轉(zhuǎn)過堵氣門(16)后，隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 動(dòng)堵氣門(16)與轉(zhuǎn)子偏心頭(9)之間的空間增大，產(chǎn)生負(fù)壓。轉(zhuǎn)子偏心頭(9)轉(zhuǎn)過進(jìn)氣 門(10)后，電控單元(15)控制打開進(jìn)氣門(10)，啟動(dòng)噴油嘴(11)工作，空氣通過氣流節(jié) 流器(12)與油化氣的混合氣體被吸入環(huán)形汽缸內(nèi)，轉(zhuǎn)子偏心頭(9)轉(zhuǎn)到排氣門(5)時(shí)堵 氣門(4)與偏心頭(9)之間的環(huán)形汽缸內(nèi)的廢氣被全部排出，電控單元(15)控制關(guān)閉排 氣門(5)。偏心頭經(jīng)過堵氣門(5)進(jìn)入燃燒室(2)回到起點(diǎn)時(shí)，電控單元控制關(guān)閉進(jìn)氣門 (10)，吸氣結(jié)束，混合氣體暫時(shí)被堵在兩個(gè)堵氣門之間的環(huán)形汽缸(8)內(nèi)。偏心頭(9)繼續(xù) 轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)堵氣門之間的環(huán)形汽缸(8)的空間縮小，混合氣體被逐漸壓縮。偏心頭經(jīng)過進(jìn)氣 門(10)后，電控單元控制打開進(jìn)氣門(10)，噴油嘴(11)暫不工作。隨偏心頭(9)轉(zhuǎn)動(dòng)，混 合氣體的壓強(qiáng)逐漸增大，堵氣門(4)頂上的弧形面受到混合氣體向上壓力大于其向下的壓 力時(shí)被部分打開，混合氣體進(jìn)入燃燒室(2)內(nèi)。偏心頭(9)轉(zhuǎn)過排氣門(5)后，電控單元控 制打開排氣門，偏心頭(9)轉(zhuǎn)過堵氣門(4)堵氣門左側(cè)的弧形受力面不再受力，沿轉(zhuǎn)子偏心 曲面下滑把混合氣體全部堵在燃燒室(2)內(nèi)，偏心頭第二次回到起點(diǎn)，此時(shí)混合氣體被壓 縮到最小體積，壓強(qiáng)達(dá)到燃燒前的最大值，溫度也隨壓強(qiáng)增大而升高到易于點(diǎn)燃狀態(tài)，堵氣 門(16)頂上的弧形受力面，受到混合氣體向上的壓力小于或等于其向下的壓力，混合氣體不會(huì)泄漏，壓縮過程結(jié)束。偏心轉(zhuǎn)子(7)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心頭稍微轉(zhuǎn)過點(diǎn)火裝置⑴電控制單 元(15)控制點(diǎn)火裝置(1)點(diǎn)火，燃燒的混合氣體急劇升溫膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力，作用在轉(zhuǎn) 子的偏心曲面上推動(dòng)轉(zhuǎn)子(7)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功，同時(shí)高壓氣體通過燃燒室(2)內(nèi)的氣體 通道(3)進(jìn)入堵氣門(4)增加其向下壓力、克服因燃燒氣體壓強(qiáng)增大而增加的摩擦力。偏 心頭(9)轉(zhuǎn)過堵氣門(16)，將其推升到最高點(diǎn)，因受高壓氣體作用而不會(huì)復(fù)位，偏心頭(9) 受壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)經(jīng)過進(jìn)氣門(10)時(shí)，電控單元(15)控制關(guān)閉進(jìn)氣門，到達(dá)排氣門(5)時(shí)，電 控單元(15)控制關(guān)閉排氣門(5)，再經(jīng)過堵氣門(4)進(jìn)入燃燒室(2)回到起點(diǎn)，做功過程完 成。這時(shí)電控單元(15)控制打開排氣門(5)， 開始排氣，偏心轉(zhuǎn)子(7)繼續(xù)慣性旋轉(zhuǎn)，堵氣 門(16)因缸內(nèi)氣壓減小開始復(fù)位，剛好偏心頭(9)經(jīng)過，復(fù)位不會(huì)造成沖擊，偏心頭(9)轉(zhuǎn) 過進(jìn)氣門(10)，電控單元(15)控制打開進(jìn)氣門，混合氣體再次被吸入缸內(nèi)，偏心頭(9)轉(zhuǎn)到 排氣門(5)時(shí)，排氣結(jié)束，電控單元(15)控制關(guān)閉排氣門，偏心頭經(jīng)過堵氣門(4)進(jìn)入燃燒 室⑵回到起點(diǎn)，混合氣體暫時(shí)被堵在兩堵氣門之間的環(huán)形汽缸⑶內(nèi)，本輪排氣和下一循 環(huán)的吸氣過程完成。偏心轉(zhuǎn)子(7)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)重復(fù)前邊的過程，達(dá)到連續(xù)循環(huán)旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功。
權(quán)利要求
一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)由定子，偏心轉(zhuǎn)子、左右兩個(gè)堵氣門裝置，進(jìn)氣門裝置、排氣門裝置及電控單元組成，其特點(diǎn)在于定子(6)與偏心轉(zhuǎn)子(7)組合形成一個(gè)環(huán)形汽缸(8)，堵氣門(4)與堵氣門(16)在環(huán)形汽缸(8)內(nèi)隔離出一個(gè)燃燒室(2)，偏心轉(zhuǎn)子(7)的偏心部分在環(huán)形汽缸內(nèi)形成個(gè)活塞，燃燒室(2)頂部弧形槽內(nèi)配有點(diǎn)火裝置(1)，還有一條氣體通道(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)其特征在于，隨偏心轉(zhuǎn)子(7)在本循環(huán)的第一圈 轉(zhuǎn)動(dòng)中，堵氣門(16)與轉(zhuǎn)子偏心頭(9)之間產(chǎn)生負(fù)壓，把混合氣體吸入環(huán)形汽缸內(nèi)，同時(shí)排 出上一循環(huán)的廢氣；偏心轉(zhuǎn)子(7)在第二圈轉(zhuǎn)動(dòng)中、轉(zhuǎn)子(7)的偏心部分把環(huán)形汽缸內(nèi)的混 合氣體壓縮到燃燒室(2)內(nèi)，點(diǎn)火裝置(1)點(diǎn)火，燃燒室(2)內(nèi)的混合氣體燃燒產(chǎn)生強(qiáng)大壓 力、推動(dòng)偏心轉(zhuǎn)子(7)的偏心部分旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)其特征在于，堵氣門(4)和(16)在彈簧力的 作用下緊貼偏心轉(zhuǎn)子(7)的偏心曲面上下運(yùn)動(dòng)，有效阻止和疏導(dǎo)缸內(nèi)氣體的流動(dòng)；隨偏心 頭(9)的旋轉(zhuǎn)與兩堵氣門的配合、分別完成進(jìn)氣，排氣，壓縮混合氣體和堵氣門(4)最后實(shí) 現(xiàn)堵住燃燒混合氣體使其推動(dòng)偏心轉(zhuǎn)子(7)旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。它由定子、偏心轉(zhuǎn)子、兩個(gè)堵氣門裝置、進(jìn)氣門裝置、排氣門裝置、點(diǎn)火裝置及電控單元組成，定子與轉(zhuǎn)子之間形成一個(gè)環(huán)形汽缸，左右兩個(gè)堵氣門在環(huán)形汽缸內(nèi)隔離出一個(gè)燃燒室。它周而復(fù)始地通過進(jìn)氣門將空氣與油化氣的混合氣體吸入缸內(nèi)，并壓縮到燃燒室內(nèi)點(diǎn)燃，燃燒的混合氣體產(chǎn)生強(qiáng)大的推力，推動(dòng)轉(zhuǎn)子偏心部分在環(huán)形汽缸內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)外做功。高溫氣體的壓力在做功過程中，能與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向100％保持一致，完全對(duì)外做有用功，節(jié)省大量的油耗。它的做功行程是這個(gè)環(huán)形汽缸的中心周長(zhǎng)，混合氣體在這么長(zhǎng)的行程中得以充分燃燒，廢氣能量利用充分。它不但節(jié)約能源，而且具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、體積小等優(yōu)點(diǎn)，投資價(jià)值很大。
文檔編號(hào)F02B53/02GK101871384SQ201010183630
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者代耀飛 申請(qǐng)人:代耀飛