齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，包括具有圓柱形空腔的定子、具有至少兩個(gè)輪齒的齒輪式轉(zhuǎn)子、輸出軸、撥板和啟動(dòng)系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)子通過(guò)輸出軸固定于定子內(nèi)部，所述至少兩個(gè)輪齒作為旋轉(zhuǎn)活塞，使至少兩個(gè)輪齒之間與定子之間形成至少兩個(gè)封閉的氣缸；在定子的內(nèi)側(cè)壁上、間隔分布有少于或等于氣缸數(shù)目的啟動(dòng)系統(tǒng)，每個(gè)啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括排氣口、燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)，在排氣口與燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)之間設(shè)有所述撥板；啟動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)，撥板將排氣口與燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)隔開(kāi)，燃料燃燒膨脹做工，推動(dòng)所述至少兩個(gè)輪齒轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)輸出軸輸出動(dòng)能，燃料燃燒后的廢氣由排氣口排出。該發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量轉(zhuǎn)化效率高，震動(dòng)噪音小，油耗低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動(dòng)力設(shè)備及熱工設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)是一種能夠把其它形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的動(dòng)力輸出裝置，其主要應(yīng)用于車(chē)輛、飛機(jī)、船舶等領(lǐng)域，迄今應(yīng)用廣泛的發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其中:
[0003]往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī):該種發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際生活中的應(yīng)用較為普遍，其主要是利用空氣、燃油混合氣燃燒產(chǎn)生壓力，且該壓力保存在氣缸中，驅(qū)使活塞運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿和曲軸將活塞的來(lái)回運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成為汽車(chē)提供動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，其主要存在如下問(wèn)題:
[0004](I)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括活塞、曲軸、連桿等往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件，其自身重量大，因此造成能量消耗多；
[0005](2)發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲軸與連桿進(jìn)行動(dòng)力輸出時(shí)，其部件活塞接近上下止點(diǎn)時(shí)的有效力臂很小，因此能量轉(zhuǎn)化率較低；
[0006](3)發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞主要做往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，其引起的震動(dòng)噪音較大。
[0007]三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)(又稱(chēng)汪克爾型轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)):在三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃燒產(chǎn)生的壓力保存在殼體和三角形轉(zhuǎn)子(在該發(fā)動(dòng)機(jī)中用來(lái)代替活塞)構(gòu)成的密封室中。轉(zhuǎn)子的行進(jìn)路徑與呼吸測(cè)量?jī)x產(chǎn)生的軌跡類(lèi)似，轉(zhuǎn)子的頂點(diǎn)與殼體接觸，從而形成三個(gè)獨(dú)立的氣室，轉(zhuǎn)子不停地圍繞燃燒室運(yùn)動(dòng)，三種體積的氣體交替膨脹和收縮，這種膨脹和收縮將空氣和燃料吸入發(fā)動(dòng)機(jī)，然后對(duì)此混合氣體進(jìn)行壓縮，并在氣體膨脹時(shí)生成有用的動(dòng)力，最后排出廢氣。其主要存在如下問(wèn)題:
[0008](I)該發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的三角型轉(zhuǎn)子偏心轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的震動(dòng)噪音較大；
[0009](2)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的形狀不利于完全燃燒，其內(nèi)部的火焰?zhèn)鞑ヂ窂捷^長(zhǎng)，使得燃油和機(jī)油的消耗相對(duì)較大；
[0010](3)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的加工制造技術(shù)高，成本比較貴，推廣困難。
[0011]因此，如何解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能量轉(zhuǎn)化效率低、震動(dòng)噪音大和耗油多的問(wèn)題，已成為當(dāng)今人們亟待解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，能量轉(zhuǎn)化效率高，震動(dòng)噪音小，油耗低。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0014]一種齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，包括具有圓柱形空腔的定子、具有至少兩個(gè)輪齒的齒輪式轉(zhuǎn)子、輸出軸、撥板和啟動(dòng)系統(tǒng)，其中，
[0015]所述轉(zhuǎn)子通過(guò)所述輸出軸固定于所述定子內(nèi)部，所述至少兩個(gè)輪齒作為旋轉(zhuǎn)活塞，使所述至少兩個(gè)輪齒之間與所述定子之間形成至少兩個(gè)封閉的氣缸；
[0016]在所述定子的內(nèi)側(cè)壁上、間隔分布有少于或等于氣缸數(shù)目的啟動(dòng)系統(tǒng)，每個(gè)所述啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括排氣口、燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)，在所述排氣口與所述燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)之間設(shè)有所述撥板；
[0017]所述啟動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)，所述撥板將所述排氣口與所述燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)隔開(kāi)，燃料燃燒膨脹做工，推動(dòng)所述至少兩個(gè)輪齒轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)所述輸出軸輸出動(dòng)能，所述燃料燃燒后的廢氣由所述排氣口排出。
[0018]進(jìn)一步地，相鄰的兩個(gè)氣缸做工、排氣為交替進(jìn)行。
[0019]進(jìn)一步地，所述氣缸為偶數(shù)個(gè)時(shí)，每?jī)蓚€(gè)所述氣缸對(duì)稱(chēng)設(shè)置，并同時(shí)做工；所述氣缸為奇數(shù)個(gè)時(shí)，每個(gè)所述氣缸等間距分布，并同時(shí)做工。
[0020]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子與所述定子同軸設(shè)置，且所述轉(zhuǎn)子的上、下端面和側(cè)部的輪齒均抵靠于所述定子的內(nèi)壁上。
[0021]進(jìn)一步地，所述燃料供給系統(tǒng)包括噴油嘴、氣門(mén)頂桿和進(jìn)氣口，所述點(diǎn)火系統(tǒng)包括火花塞。
[0022]進(jìn)一步地，沿所述定子內(nèi)側(cè)壁的軸向均勻且間隔分布有容置所述撥板的容納槽，所述燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)置在所述容納槽內(nèi)，在所述容納槽的側(cè)開(kāi)口處設(shè)有與所述撥板的固定端連接的固定軸，所述輪齒離開(kāi)所述容納槽所在位置時(shí)，所述進(jìn)氣口開(kāi)啟并向氣缸內(nèi)沖入壓縮氣體，所述壓縮氣體推動(dòng)所述撥板的自由端脫出所述容納槽，并抵于所述轉(zhuǎn)子的法面上與其前方的輪齒形成做工區(qū)。
[0023]進(jìn)一步地，所述定子包括上端蓋和下端蓋，所述上端蓋和下端蓋與每個(gè)所述撥板的相對(duì)處對(duì)應(yīng)設(shè)有窄于所述齒槽橫截面的限位槽，所述撥板的下端抵靠在所述下端蓋的限位槽內(nèi)，所述撥板的上端頂靠在所述上端蓋的限位槽內(nèi)，所述限位槽限制所述撥板移出所述限位槽。
[0024]進(jìn)一步地，所述撥板為弧形面板，所述撥板繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)而掃過(guò)的區(qū)域的形狀與所述限位槽的形狀相適配。
[0025]進(jìn)一步地,所述輪齒的形狀為鯊魚(yú)鰭狀。
[0026]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子的上、下端面和法面與所述定子間設(shè)有轉(zhuǎn)子密封件，所述撥板的上、下端和側(cè)端與所述定子之間設(shè)有撥板密封件。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的一種齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，達(dá)到了如下的技術(shù)效果:
[0028]1、本發(fā)明所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)，沒(méi)有壓縮沖程，而是以旋轉(zhuǎn)的部件(轉(zhuǎn)子)與輸出軸同軸相連實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，其有效力臂較大，且其包含部件少，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)因往復(fù)運(yùn)動(dòng)承載部件的重量所消耗的能量，具有大扭矩、能量轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0029]2、本發(fā)明所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)中的轉(zhuǎn)子為齒輪式的旋轉(zhuǎn)部件，并置于定子中，其形狀規(guī)則。轉(zhuǎn)子齒數(shù)為偶數(shù)時(shí)，在轉(zhuǎn)子的同一徑向上相對(duì)設(shè)有兩個(gè)氣缸，并同時(shí)做工，該兩個(gè)氣缸產(chǎn)生的推力大小相等，方向相反，可以相互抵消偏心力矩。轉(zhuǎn)子齒數(shù)為奇數(shù)時(shí)，各齒在圓周上均勻分布。全部汽缸同時(shí)以相同參數(shù)做功，也可以相互抵消偏心力矩，從而減小偏心震動(dòng)和降低噪音。
[0030]3、本發(fā)明所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)，由轉(zhuǎn)子置于定子中形成多個(gè)氣缸，該多個(gè)氣缸并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)定子上的點(diǎn)火系統(tǒng)數(shù)量少于轉(zhuǎn)子上的輪齒數(shù)量時(shí)，可實(shí)現(xiàn)相鄰的兩個(gè)氣缸做工、排氣可以交替進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的不間斷輸出。
[0031]4、本發(fā)明所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)，在動(dòng)力需求較小時(shí)，可關(guān)閉部分氣缸，不影響發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，并且比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)更容易實(shí)現(xiàn)快速啟停，有效的節(jié)約了能源。
[0032]5、本發(fā)明所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)、維護(hù)方便，比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)更易于微型化。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)移去上端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)的上端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3、4、5、6為本發(fā)明實(shí)施例二所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)移去端蓋后，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)至四個(gè)不同位置時(shí)的俯視圖；
[0036]圖7為本發(fā)明實(shí)施例三所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)移去端蓋后，開(kāi)啟兩個(gè)氣缸的俯視圖；
[0037]圖8為本發(fā)明實(shí)施例三所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)移去端蓋后，開(kāi)啟六個(gè)氣缸的俯視圖；
[0038]圖9、10為本發(fā)明實(shí)施例四所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)移去端蓋后，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)至二個(gè)不同位置時(shí)的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039]本發(fā)明提供一種齒輪式轉(zhuǎn)子2發(fā)動(dòng)機(jī),屬于內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī),其材質(zhì)優(yōu)選為鑄鐵或鑄鋁等。如圖1-2所示，在結(jié)構(gòu)上，該發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括定子1、轉(zhuǎn)子2、輸出軸3和撥板4 ;其中，上述的定子I外部形狀例如但不限于為正六角柱形或圓柱形等，在定子I的內(nèi)部具有用于容置轉(zhuǎn)子2和輸出軸3的圓柱形空腔，在定子I的上、下端還分別設(shè)有上端蓋11和下端蓋12，上、下端蓋11、12與定子I之間采用螺桿緊固，以使定子I內(nèi)部的空腔形成一個(gè)封閉的腔體。
[0040]上述的轉(zhuǎn)子2為齒輪式轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子2包括輪齒21和相鄰兩個(gè)輪齒間形成的齒槽22，其中，輪齒21至少為兩個(gè)，作為旋轉(zhuǎn)活塞，優(yōu)選地，各輪齒之間為等間距分布，參閱圖1，轉(zhuǎn)子具有六個(gè)輪齒21,且各輪齒21均勻分布,輪齒21的形狀相同,優(yōu)選為鯊魚(yú)鰭狀。進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)子2與輸出軸3相連接并固定于定子I的空腔中，且該轉(zhuǎn)子2的上、下端面和側(cè)部的輪齒21均抵靠于定子I的內(nèi)壁(包括內(nèi)側(cè)壁、內(nèi)底壁和內(nèi)頂壁)上，以使轉(zhuǎn)子2的齒槽22 (即相鄰兩個(gè)輪齒21之間)與定子I之間形成封閉的氣缸5。
[0041]在沿定子I內(nèi)側(cè)壁的軸向、間隔分布有少于或等于氣缸5數(shù)目的啟動(dòng)系統(tǒng)，該啟動(dòng)系統(tǒng)包括排氣口 61、燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)，燃料供給系統(tǒng)進(jìn)一步包括噴油嘴62和進(jìn)氣口、氣門(mén)頂桿63，點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)一步包括火花塞64。
[0042]沿定子I內(nèi)側(cè)壁的軸向設(shè)有與啟動(dòng)系統(tǒng)數(shù)目相同的、用于容置撥板4的容納槽7 ;優(yōu)選地，容納槽7與氣缸5數(shù)目相等，各容納槽7之間為均勻且間隔設(shè)置。在容納槽7內(nèi)設(shè)置有上述的燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)。在容納槽7的側(cè)開(kāi)口處設(shè)有固定軸8，該固定軸8用于固定撥板4，具體他，撥板4為弧形面板，在其容置于容納槽7時(shí)，剛好與其臨近的定子的內(nèi)側(cè)壁形成光滑的弧面，以使轉(zhuǎn)子2可轉(zhuǎn)過(guò)撥板；撥板4進(jìn)一步包括固定端41和自由端42，其中，撥板4的固定端41與固定軸8連接，以使撥板4可繞固定軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)位于撥板4的同一側(cè),在撥板4的另一側(cè)、且在定子I的側(cè)壁上設(shè)置有排氣Π 61。
[0043]在發(fā)動(dòng)機(jī)做工時(shí)，上述撥板4的自由端42抵在轉(zhuǎn)子2的法面上，以使撥板4將排氣口 61與燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)隔開(kāi)，特別地，撥板4隔開(kāi)的兩個(gè)區(qū)域間的氣體無(wú)法交換。為了使撥板4將氣缸5分隔呈兩個(gè)互相獨(dú)立的區(qū)域，且使撥板4在一定的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在上、下端蓋11、12上、與每個(gè)撥板4的相對(duì)處、對(duì)應(yīng)設(shè)有窄于齒槽22橫截面的限位槽111、121，限位槽111和限位槽121的個(gè)數(shù)均與撥板4相同，其形狀優(yōu)選為與撥板4繞固定軸8轉(zhuǎn)動(dòng)而掃過(guò)的區(qū)域的形狀相適配。撥板4的下端抵靠在限位槽121上，其上端頂靠在限位槽111內(nèi)，由于撥板4僅能在該限位槽111、121內(nèi)運(yùn)動(dòng)，因此，限位槽111可限制撥板4移出限位槽111、121。
[0044]優(yōu)選地，為了使轉(zhuǎn)子2、定子I和撥板4之間具有良好的密封性，轉(zhuǎn)子2的上、下端面和法面上與定子間均設(shè)有轉(zhuǎn)子2密封件，撥板4的上、下端和側(cè)端與定子之間均設(shè)有撥板4密封件(圖中未示出)。
[0045]需要說(shuō)明的是，上述的發(fā)動(dòng)機(jī)所需要的潤(rùn)滑系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)和進(jìn)排氣系統(tǒng)等均采用現(xiàn)在技術(shù)，在此不再贅述。
[0046]本發(fā)明中發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理為:當(dāng)輪齒21剛好轉(zhuǎn)過(guò)并離開(kāi)容納槽7時(shí)，啟動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)啟，氣門(mén)頂桿63控制進(jìn)氣口打開(kāi)，氣缸5內(nèi)沖入壓縮空氣，壓縮空氣的推力推動(dòng)撥板4的自由端42脫離容納槽7，并抵于轉(zhuǎn)子2的法面上，將排氣口 61與燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)隔開(kāi)，并且撥板4與其前方的輪齒21形成做工區(qū)，此時(shí)，噴油嘴62和火花塞64開(kāi)啟，燃料燃燒膨脹做工并推動(dòng)轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)，而后轉(zhuǎn)子2通過(guò)輸出軸3輸出動(dòng)能；進(jìn)一步地，上述的轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)，可推動(dòng)撥板4繞固定軸8轉(zhuǎn)至容納槽7內(nèi)，撥板4置于容納槽時(shí)，撥板4與其相鄰的定子I側(cè)壁形成平滑的弧面，以使轉(zhuǎn)子2能夠轉(zhuǎn)過(guò)撥板4，不受阻礙。此外，轉(zhuǎn)子2在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，能夠?qū)飧?內(nèi)燃料燃燒后的廢氣帶至其前方的排氣口 61 (以轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)的方向定為前方)處排出。
[0047]特別地，在上述的實(shí)施例中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸5在排氣過(guò)程中是不做工的，因此，其在排氣過(guò)程中存在一定時(shí)間的動(dòng)力間斷。為了實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不間斷的輸出，本發(fā)明所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)選采用相鄰兩氣缸為連續(xù)做工的運(yùn)行方式，即，使該相鄰的兩個(gè)氣缸做工、排氣為交替進(jìn)行，因此，保障了氣缸動(dòng)力的實(shí)時(shí)輸出，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力的不間斷輸出。
[0048]在另一個(gè)具體的實(shí)施例中，如圖3-6所示，該發(fā)動(dòng)機(jī)的定子的外部形狀為正六角柱形，內(nèi)腔為圓柱形。其具有6個(gè)均勻且間隔分布的啟動(dòng)系統(tǒng)和6個(gè)均勻且間隔分布的的氣缸5,每?jī)蓚€(gè)氣缸5之間的夾角為60度,該6個(gè)氣缸5同時(shí)做工、同時(shí)排氣。具體地，參閱圖3，為轉(zhuǎn)子2的輪齒21已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)容納槽7所在位置且其并未轉(zhuǎn)動(dòng)至位于容納槽7前方的排氣口 61所在位置(以轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)榍胺?，此時(shí)，每個(gè)氣缸5內(nèi)均對(duì)應(yīng)有一個(gè)啟動(dòng)系統(tǒng)，撥板4與其前方的輪齒21形成做工區(qū)，燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)處于開(kāi)啟狀態(tài)，燃料燃燒膨脹做工推動(dòng)輪齒21沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。參閱圖4，輪齒21逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并轉(zhuǎn)過(guò)其前方設(shè)置的排氣口 61所在位置，氣缸5內(nèi)燃料燃燒后的廢氣由排氣口 61處排出，與此同時(shí)，輪齒21轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)撥板4繞固定軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，并使撥板4的自由端42朝向容納槽7運(yùn)動(dòng)。參閱圖5，啟動(dòng)系統(tǒng)關(guān)閉，撥板4在輪齒21的推動(dòng)下進(jìn)入容納槽7中，此時(shí)撥板4與其相鄰的定子I側(cè)壁形成平滑的弧面，以使轉(zhuǎn)子2能夠無(wú)阻礙地轉(zhuǎn)過(guò)撥板4所在位置。參閱圖6，輪齒21轉(zhuǎn)過(guò)容納槽7，啟動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)啟，進(jìn)氣口打開(kāi)，壓縮空氣進(jìn)入氣缸5并推動(dòng)撥板4的自由端42脫離容納槽7，使撥板4的自由端42抵于轉(zhuǎn)子2的法面上，將排氣口 61與燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)隔開(kāi)，噴油嘴62和火花塞64開(kāi)啟，燃料燃燒膨脹做工，形成發(fā)動(dòng)機(jī)的下個(gè)一工作循環(huán)。
[0049]在上述實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)中，由于6個(gè)氣缸為均勻且間隔分布,每?jī)蓚€(gè)氣缸5之間的夾角為60度，因此輸出軸3每旋轉(zhuǎn)60度，發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，由于6個(gè)缸體同時(shí)做功，同時(shí)排氣，所以當(dāng)輸出軸旋轉(zhuǎn)720度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)共做功72次。而傳統(tǒng)的活塞式6缸發(fā)動(dòng)機(jī)為，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)中的輸出軸每旋轉(zhuǎn)720度,6個(gè)缸各做功一次,因此本發(fā)明的6缸發(fā)動(dòng)機(jī)與活塞式6缸發(fā)動(dòng)機(jī)相比，當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)相同角度時(shí)，其做工次數(shù)增加了 12倍。
[0050]在第三個(gè)具體地的實(shí)施例中，如圖7所示，該發(fā)動(dòng)機(jī)的定子的外部形狀為正六角柱形，內(nèi)腔為圓柱形。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有六個(gè)氣缸5，此時(shí)外界的動(dòng)力需求不大，因此，在區(qū)域1、IMIKIir處的啟動(dòng)系統(tǒng)始終處于關(guān)閉狀態(tài)，由區(qū)域II與II’處的氣缸5進(jìn)行做工和排氣，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出。具體地，在區(qū)域II與II’處，轉(zhuǎn)子2的齒輪已離開(kāi)容納槽7，此時(shí)，該處的氣門(mén)頂桿63控制進(jìn)氣口打開(kāi)，氣缸5內(nèi)沖入壓縮空氣，壓縮空氣的推力使撥板4脫出容納槽7，當(dāng)撥板4的自由端42抵于轉(zhuǎn)子2的法面上時(shí)，噴油嘴62噴油，火花塞64點(diǎn)火，燃料燃燒膨脹做工，產(chǎn)生推力使轉(zhuǎn)子2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)輸出軸3輸出動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。
[0051]特別地，區(qū)域I與I’處的氣缸5、11與II’處的氣缸5、區(qū)域III與III’處的氣缸5分別為一組,每組氣缸5對(duì)稱(chēng)設(shè)置，即位于同一直線上,并且每組氣缸5的啟動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)，同時(shí)關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)氣缸5的同時(shí)做工、同時(shí)排氣，由于每組氣缸5產(chǎn)生的推力大小相等，方向相反，因此同組內(nèi)的兩個(gè)氣缸可以相互抵消多余的偏心力矩，從而減小震動(dòng)和噪音。如果動(dòng)力需求大，如圖8所示，六個(gè)區(qū)域處的氣缸5可以同時(shí)打開(kāi)，以增大功率。
[0052]在第四個(gè)具體實(shí)施例中，如圖9-10所示，該發(fā)動(dòng)機(jī)的定子的外部形狀為正六角柱形，內(nèi)腔為圓柱形。該發(fā)動(dòng)機(jī)共具有四個(gè)啟動(dòng)系統(tǒng)，該四個(gè)啟動(dòng)系統(tǒng)等間距的分布在定子I的內(nèi)側(cè)壁上，轉(zhuǎn)子2具有6個(gè)輪齒21和6個(gè)齒槽22，其中每個(gè)輪齒21的形狀形同、并均勻的設(shè)置在轉(zhuǎn)子2的本體上。
[0053]具體地，進(jìn)一步參閱圖9，區(qū)域II與II’處，轉(zhuǎn)子2的輪齒216、213分別位于撥板41、43的后方(以轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)的方向?yàn)榍胺?，即輪齒216、213還未轉(zhuǎn)動(dòng)至撥板41、43所在位置，此時(shí)，輪齒216、213與其前方的撥板41、43之間為排氣區(qū)；特別地，撥板41、43與其前方的輪齒211、214為做工區(qū)。進(jìn)一步地，區(qū)域I與I’處，輪齒212、215分別位于撥板42、44的前方，即輪齒已轉(zhuǎn)過(guò)撥板撥板42、44所在位置,此時(shí),輪齒212、215與其前方的撥板42、44為做工區(qū)；特別地，撥板42、44與其后方的輪齒211、214為排氣區(qū)。該發(fā)動(dòng)機(jī)相鄰兩個(gè)氣缸間的做工和排氣是交替設(shè)置。
[0054]進(jìn)一步參閱圖10，轉(zhuǎn)子2在做工區(qū)燃料燃燒膨脹做工的推動(dòng)下，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，區(qū)域II與II’處，轉(zhuǎn)子2的輪齒216、213已轉(zhuǎn)過(guò)撥板41、43，即其位于撥板41、43的前方，此時(shí)，該處的氣門(mén)頂桿63控制進(jìn)氣口打開(kāi)，氣缸5內(nèi)沖入壓縮空氣，壓縮空氣的推力使撥板41、43脫出容納槽7，當(dāng)撥板41、43的自由端抵于轉(zhuǎn)子2的法面上，輪齒216、213分別與撥板41、43之間形成做工區(qū)，噴油嘴62噴油，火花塞64點(diǎn)火，燃料燃燒膨脹做工，推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，特別地，撥板41、43與其后方的輪齒215、212之前形成排氣區(qū)。區(qū)域I與I’處，輪齒212、215位于撥板42、44的前方，此時(shí)，輪齒212、215與其前方的撥板42、44為做工區(qū)；特別地，撥板42、44與其后方的輪齒211、214為排氣區(qū)。因此，該發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)中，其相鄰兩個(gè)氣缸間的做工和排氣仍是交替設(shè)置。
[0055]綜上，該發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，始終保持做工和排氣是交替運(yùn)行的，因此實(shí)現(xiàn)了該發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出的不間斷。然而，該發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)720度，汽缸的做功次數(shù)為48次，相對(duì)具有6缸的發(fā)動(dòng)機(jī)其產(chǎn)生的功率相對(duì)較小，其適合安裝在動(dòng)力需求相對(duì)較小的車(chē)輛或機(jī)械設(shè)備上。
[0056]值得注意的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非因此限定本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍，本發(fā)明還可以對(duì)上述各種零部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行等效的改進(jìn)。故凡運(yùn)用本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，或直接或間接運(yùn)用于其他相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】均同理皆包含在本發(fā)明所涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:包括具有圓柱形空腔的定子、具有至少兩個(gè)輪齒的齒輪式轉(zhuǎn)子、輸出軸、撥板和啟動(dòng)系統(tǒng)，其中， 所述轉(zhuǎn)子通過(guò)所述輸出軸固定于所述定子內(nèi)部，所述至少兩個(gè)輪齒作為旋轉(zhuǎn)活塞，使所述至少兩個(gè)輪齒之間與所述定子之間形成至少兩個(gè)封閉的氣缸； 在所述定子的內(nèi)側(cè)壁上、間隔分布有少于或等于氣缸數(shù)目的啟動(dòng)系統(tǒng)，每個(gè)所述啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括排氣口、燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)，在所述排氣口與所述燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)之間設(shè)有所述撥板； 所述啟動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)，所述撥板將所述排氣口與所述燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)隔開(kāi)，燃料燃燒膨脹做工，推動(dòng)所述至少兩個(gè)輪齒轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)所述輸出軸輸出動(dòng)能，所述燃料燃燒后的廢氣由所述排氣口排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:相鄰的兩個(gè)氣缸做工、排氣為交替進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述氣缸為偶數(shù)個(gè)時(shí)，每?jī)蓚€(gè)所述氣缸對(duì)稱(chēng)設(shè)置，并同時(shí)做工；所述氣缸為奇數(shù)個(gè)時(shí)，每個(gè)所述氣缸等間距分布，并同時(shí)做工。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子與所述定子同軸設(shè)置，且所述轉(zhuǎn)子的上、下端面和側(cè)部的輪齒均抵靠于所述定子的內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述燃料供給系統(tǒng)包括噴油嘴、氣門(mén)頂桿和進(jìn)氣口，所述點(diǎn)火系統(tǒng)包括火花塞。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:沿所述定子內(nèi)側(cè)壁的軸向均勻且間隔分布有容置所述撥板的容納槽，所述燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)置在所述容納槽內(nèi)，在所述容納槽的側(cè)開(kāi)口處設(shè)有與所述撥板的固定端連接的固定軸，所述輪齒離開(kāi)所述容納槽所在位置時(shí)，所述進(jìn)氣口開(kāi)啟并向氣缸內(nèi)沖入壓縮氣體，所述壓縮氣體推動(dòng)所述撥板的自由端脫出所述容納槽，并抵于所述轉(zhuǎn)子的法面上與其前方的輪齒形成做工區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述定子包括上端蓋和下端蓋，所述上端蓋和下端蓋與每個(gè)所述撥板的相對(duì)處對(duì)應(yīng)設(shè)有窄于所述齒槽橫截面的限位槽，所述撥板的下端抵靠在所述下端蓋的限位槽內(nèi)，所述撥板的上端頂靠在所述上端蓋的限位槽內(nèi)，所述限位槽限制所述撥板移出所述限位槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述撥板為弧形面板，所述撥板繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)而掃過(guò)的區(qū)域的形狀與所述限位槽的形狀相適配。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述輪齒的形狀為鯊魚(yú)鰭狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的齒輪式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子的上、下端面和法面與所述定子間設(shè)有轉(zhuǎn)子密封件，所述撥板的上、下端和側(cè)端與所述定子之間設(shè)有撥板密封件。
【文檔編號(hào)】F02B53/02GK104047711SQ201410268403
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】曹瑞 申請(qǐng)人:曹瑞