本實用新型涉及正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機領(lǐng)域,具體涉及一種反力滑塊正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機。
背景技術(shù):
任何內(nèi)燃發(fā)動機,不論是傳統(tǒng)往復式活塞發(fā)動機還是其他轉(zhuǎn)子式發(fā)動機,都是依靠空氣和燃質(zhì)的混合氣燃燒產(chǎn)生膨脹壓力獲得轉(zhuǎn)動力,而且都是以不同方式將膨脹壓力轉(zhuǎn)化成動力輸出軸的切線力,以此獲得軸的扭力。然而由于所釆用的結(jié)構(gòu)方式不同,各種發(fā)動機獲得能耗動力比的有效率有很大差別。
活塞式發(fā)動機,其將產(chǎn)生在活塞頂部表面的膨脹圧力推動活塞,再由連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動,其實質(zhì)是:連桿與曲軸的配合方式產(chǎn)生使活塞直線運動的機械力?;钊冀K指向曲軸圓心,由連桿帶動曲柄轉(zhuǎn)換成輸出軸轉(zhuǎn)動的切線力。對于三角形轉(zhuǎn)子發(fā)動機,膨脹壓力作用在三角轉(zhuǎn)子的側(cè)面,將三角形轉(zhuǎn)子三個面之一推向主軸上的偏心軸中心,其實質(zhì)是用三角形轉(zhuǎn)子去推動偏心軸旋轉(zhuǎn),帶動動力主軸整體旋轉(zhuǎn),其偏心軸的中心相對整體主軸中心就是整體軸的旋轉(zhuǎn)切線,所以三角形轉(zhuǎn)子僅僅只起到了等同于活塞連桿的作用,可以說三角形轉(zhuǎn)子發(fā)動機是較活塞發(fā)動機的一大退步。
活塞發(fā)動機和三角形轉(zhuǎn)子發(fā)動機還存在二個共同的缺點。
一是,無法或不能將燃氣產(chǎn)生的膨脹力作用在更長或超長軸半徑力臂的旋轉(zhuǎn)切線上。因為活塞運動力要轉(zhuǎn)變成軸切線力,要受連桿曲柄的限制,活塞必須要套在氣缸套筒內(nèi)工作,要想曲軸的曲柄增長達到力臂增長,就必須增大氣缸口徑,才不致于連桿隨曲軸擺動會撞擊到氣缸套。同時如果曲軸的曲柄增長還必須增大氣缸套的長度,因為活塞行程等于曲軸曲柄旋轉(zhuǎn)圓的直徑,曲柄半徑增長必然行程增長的2倍,在既定的氣缸排量下這是不可改變的,這就是活塞式發(fā)動機方式固有的缺點。就是說在排量一定時,無法做到更加省力的較長或更長力臂轉(zhuǎn)矩的曲軸。
三角形轉(zhuǎn)子發(fā)動機由于膨脹壓力作用在三角轉(zhuǎn)子的側(cè)面,即氣體膨脹作用力是指向三角形轉(zhuǎn)子整體內(nèi)的中心,同樣要想增大安裝三角轉(zhuǎn)子的主軸的偏心圓的偏心半徑,而三角轉(zhuǎn)子主軸是安裝在長圓形定子腔的中心位置,當主軸的偏心圓的偏量增加,由于三角形轉(zhuǎn)子中心圓安裝在增加的主軸偏心圓上,會使套合在主軸偏心圓上的三角形轉(zhuǎn)子整體旋轉(zhuǎn)的偏移量也要增加。但是三角形轉(zhuǎn)子的三個角頂點又必須在任何時候同時保持與定子的長圓形腔體壁面接觸,即同時既要三角形轉(zhuǎn)子整體旋轉(zhuǎn)的偏移量增加,又要三角轉(zhuǎn)子的三個頂點同時保持與定子腔接觸,其結(jié)果必然要增大三角形三個邊長,才能同時滿足上述兩點,這就必然使三角轉(zhuǎn)子整體體積增大。同時也要增加定子的長圓形工作腔,三角形三邊同時增大,也就是三角形旋轉(zhuǎn)時的膨脹空間增大,這就意謂著要改變既定的排量和增大發(fā)動機體積,所以三角形這種方式的轉(zhuǎn)子發(fā)動機也不能得到更長力臂的軸切線轉(zhuǎn)矩。
二是,活塞式發(fā)動機和三角形轉(zhuǎn)子發(fā)動機在膨脹空間的體積上講,都是壓縮比等于膨脹比,正因為兩者的壓縮空間和膨脹空間比是固定相等的,也就是壓縮時的軸轉(zhuǎn)過角等于膨脹時的旋轉(zhuǎn)角,其中活塞發(fā)動機的有效做功轉(zhuǎn)角為小于等于180度,膨脹時的旋轉(zhuǎn)角不能做到大于壓縮時的軸旋轉(zhuǎn)角,這就限制了燃質(zhì)氣體作功效能的充分發(fā)揮和更充分燃燒的環(huán)保排放進一步提高。燃質(zhì)混合氣體的燃燒有效效能不在于壓縮比,而在于能實際產(chǎn)生有效效能的膨脹比,最好的例證是,在活塞發(fā)動機中引入了渦輪增壓,在有限的氣缸空間內(nèi),用渦輪增壓方式來提高充氣量加大壓縮比,進而提高燃質(zhì)混合氣體的燃爆效率,盡管活塞發(fā)動機使用了渦輪增壓,以及使用了可變氣門正時和可變氣門升程等方式,也僅僅提高了原有的燃質(zhì)效能和排放環(huán)保效率的數(shù)個百分點,上述固有缺陷無法突破其效能成倍增長的屏障。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機,為了更大效率地發(fā)揮燃質(zhì)膨脹作用力,本實用新型將燃質(zhì)混合氣體所產(chǎn)生的膨脹力直接作用于具有超長轉(zhuǎn)子半徑力臂的轉(zhuǎn)子外圓的切線上,從而得到更大的扭矩,更能夠使轉(zhuǎn)子發(fā)動機長期可靠運行。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用的技術(shù)方案是:
一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機,轉(zhuǎn)子室結(jié)構(gòu)為:定子與轉(zhuǎn)子之間形成做功腔道,轉(zhuǎn)子固定在轉(zhuǎn)子軸(即主軸)上,轉(zhuǎn)子左右兩側(cè)都固定有與轉(zhuǎn)子同步的凸輪,在轉(zhuǎn)子左右兩側(cè)的定子上都固定有凸輪軌;
所述轉(zhuǎn)子為軸向空心和徑向空心的間隔支柱式空心輪,轉(zhuǎn)子軸向兩側(cè)相對支柱的凸出面只有兩處,即只有靠近轉(zhuǎn)子外圓兩側(cè)的凸出面和靠近轉(zhuǎn)子軸心內(nèi)圓兩側(cè)的凸出面;轉(zhuǎn)子傳輸至主軸的動力是由轉(zhuǎn)子軸心軸向外側(cè)的同步內(nèi)圓齒輪與轉(zhuǎn)子軸上的外圓齒輪套合傳輸?shù)模?/p>
設置有推拉桿,所述推拉桿上端連接氣門滑塊,下端連接第一滾子的第一滾子軸;定子上設置有第一螺旋杠桿式彈簧,所述第一螺旋杠桿式彈簧的支力端固定在定子上,其彈力端壓在推拉桿的凸出部上,使得推拉桿的第一滾子保持與凸輪緊密接觸,所述第一滾子設置在凸輪上;
所述氣門滑塊置于定子的滑槽內(nèi),且氣門滑塊內(nèi)開有第二進氣道,定子上開有第一進氣道,所述第一進氣道位于氣門滑塊左側(cè),當氣門滑塊上下滑動時,第二進氣道與第一進氣道相連通;
定子的內(nèi)腔圓周上設置有預壓氣燃燒室,所述預壓氣燃燒室外沿向圓內(nèi)凸出,其凸出部的凸出大小與相配合的轉(zhuǎn)子外圓相吻合,在所述預壓氣燃燒室旁的定子上固定有火花塞和電控噴油嘴;在定子還設置有排氣孔;
還設置有反力滑塊,所述反力滑塊兩側(cè)都設置有第二滾子,所述反力滑塊設置在轉(zhuǎn)子上,且徑向插入轉(zhuǎn)子上的滑塊槽中,在轉(zhuǎn)子上還設置有第二螺旋杠桿式彈簧,所述第二螺旋杠桿式彈簧使得反力滑塊上的第二滾子緊密騎靠在凸輪軌上。
進一步的,所述反力滑塊的結(jié)構(gòu)為:包括左半反力滑塊與右半反力滑塊,所述左半反力滑塊與右半反力滑塊相配合的一側(cè)設置有燕尾凸形槽,所述右半反力滑塊與左半反力滑塊相配合的一側(cè)設置有燕尾凹形槽,燕尾凸形槽與燕尾凹形槽相嵌,使得左半反力滑塊與右半反力滑塊形成一整體;在反力滑塊上部設置有防豎直瀉漏層和防水平向瀉漏層;在左半反力滑塊外側(cè)設有第二限位凸形滑軌以及安裝有滾子,在右半反力滑塊外側(cè)設有第一限位凸形滑軌以及安裝有滾子。
進一步的,所述轉(zhuǎn)子包括圓形的左轉(zhuǎn)子和右轉(zhuǎn)子,所述左轉(zhuǎn)子與右轉(zhuǎn)子的軸向結(jié)合面是沿轉(zhuǎn)子外圓周呈連續(xù)的弓字形凹面與弓字形凸面陰陽配合,在所述弓字形凹面與弓字形凸面陰陽配合面的下端設置有徑向防瀉漏墊層的凹形槽和徑向防瀉漏墊層的凸形圓,所述徑向防瀉漏墊層的凹形槽和徑向防瀉漏墊層的凸形圓形成陰陽配合的防漏隔離墊層;所述左轉(zhuǎn)子上的凹槽配左半反力滑塊,右轉(zhuǎn)子上的凹槽配右半反力滑塊;左轉(zhuǎn)子與右轉(zhuǎn)子之間設置螺旋式彈簧,用于將組合的轉(zhuǎn)子從中間弓字形結(jié)合向兩邊撐開。
進一步的,壓氣室結(jié)構(gòu)為:定子后室的轉(zhuǎn)子軸上固定有偏心圓,偏心圓分別穿過半圓形的左壓氣塊和半圓形的右壓氣塊的長圓孔,所述長圓孔的寬等于偏心圓的直徑,長等于偏心圓的上下行程;
左右壓氣塊套合在轉(zhuǎn)子軸的偏心圓上,且與定子后室構(gòu)成背壓雙風箱式壓氣室,左右壓氣塊的外圓面是由下至上逐漸渦旋的外圓面;
定子后室的圓周上左右各設有進氣門,定子后室的圓周上端左右各設有向前室壓氣的單向氣門,所述單向氣門上還安裝有回位彈簧,兩單向氣門之間設有連通單向氣門與前室第一進氣道相通的進氣岐管;定子后室中上下各設有使左右壓氣塊滑動的穩(wěn)定滑軌。
進一步的,所述轉(zhuǎn)子軸為第一類轉(zhuǎn)子軸,在第一類轉(zhuǎn)子軸上固定有2個偏心圓,一個偏心圓穿過與其相對應的第一左壓氣塊,另一個偏心圓穿過與其相對應的第一右壓氣塊。
或者,所述轉(zhuǎn)子軸為第二類轉(zhuǎn)子軸,在第二類轉(zhuǎn)子軸上固定有3個偏心圓,兩側(cè)的偏心圓穿過與其相對應的第二左進氣塊,中間的偏心圓穿過與其相對應的第二右進氣塊。
進一步的,在所述轉(zhuǎn)子圓心間還設有經(jīng)定子進油道至轉(zhuǎn)子環(huán)軸液壓腔,左轉(zhuǎn)子與右轉(zhuǎn)子圓心為凹圓與凸圓相套合,凹圓為液壓缸套,凸圓為液壓氣缸,所述液壓缸套與液壓氣缸的軸中心圓套合在轉(zhuǎn)子軸上,凸圓高度小于凹圓深度形成經(jīng)定子進油道至轉(zhuǎn)子環(huán)軸液壓腔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:用更接近轉(zhuǎn)子軸圓心的偏心力來帶動左右壓氣塊進行進氣和壓氣,因為轉(zhuǎn)子軸偏心圓的力臂很短,而且轉(zhuǎn)子軸偏心圓的偏心量軸旋轉(zhuǎn)180度可產(chǎn)生2倍的行程,偏心圓力臂越短對輸出消耗力就越小,越省力。
能夠使轉(zhuǎn)子發(fā)動機長期可靠運行,在做功腔道內(nèi)的高溫燃燒干燥且存產(chǎn)生積碳的惡劣環(huán)境中,沒有使用燃爆做功腔道內(nèi)的任何一個部件直接去驅(qū)動另一個部件的情況,而是將所有運動和相互驅(qū)動作用的部件,都置于定子腔內(nèi)有潤滑油的保護下,長期可靠運行。
附圖說明
圖1是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖一。
圖2是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖二。
圖3是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖三。
圖4是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖四。
圖5是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖五。
圖6是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖六。
圖7是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖七。
圖8是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖八。
圖9是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖九。
圖10是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖十。
圖11是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖十一。
圖12是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖十二。
圖13是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖十三。
圖14是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖十四。
圖15是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖十五。
圖16是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖十六。
圖17是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖十七。
圖18是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖十八。
圖19是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖十九。
圖20是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖二十。
圖21是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖二十一。
圖22是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖二十二,圖21之A-A截面。
圖23是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖二十三,圖21之G-G截面。
圖24是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖二十四,圖21之F-F截面。
圖25是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖二十五。
圖26是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖二十六,圖21之H-H截面。
圖27是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖二十七。
圖28是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖二十八。
圖29是本實用新型一種反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖二十九,圖9之結(jié)構(gòu)詳圖。
圖中:定子1;轉(zhuǎn)子2;凸輪軌3;凸輪4;推拉桿5;氣門滑塊6;第一螺旋杠桿式彈簧7;第一滾子8;第一滾子軸8a;反力滑塊9;滑塊槽9a;第二滾子10;第二螺旋杠桿式彈簧11;第一進氣道12;第二進氣道13;預壓氣燃燒室14;凸出部14a;轉(zhuǎn)子軸15;第一類轉(zhuǎn)子軸(兩側(cè)雙偏心圓圓心與轉(zhuǎn)子軸圓心在同一直線上,在轉(zhuǎn)子軸向上一前一后)15a;第二類轉(zhuǎn)子軸(二對一的三偏心圓圓心與轉(zhuǎn)子軸圓心在同一直線上,在轉(zhuǎn)子軸向上前后排列)15b;做功腔道16;排氣孔17;火花塞18;電控噴油嘴19;第一左壓氣塊20a;第一右壓氣塊20b;第二左壓氣塊20c;第二右壓氣塊20d;進氣門21;單向氣門22;回位彈簧23;進氣岐管24;穩(wěn)定滑軌25;偏心圓26;長圓孔27;定子后室圓邊線28;壓氣塊外圓29;U字型水冷腔30;后室進油管31;后室瀉油管32;瀉油道33;第一主軸徑向貫穿的進油道34;轉(zhuǎn)子環(huán)軸液壓腔35;軸心管道36;定子支軸架37;第二主軸徑向貫穿的進油道39;定子進油道40;徑向防瀉漏墊層的凸形圓41;徑向防瀉漏墊層的凹形槽42;螺旋式彈簧43;經(jīng)定子進油道至轉(zhuǎn)子環(huán)軸液壓腔44;彈簧壓力調(diào)節(jié)旋鈕45;液壓力控制彈簧46;過壓溢流口47;進油孔48;弓字形凸面49;弓字形凹面50;左半反力滑塊51;防豎直瀉漏層52;右半反力滑塊53;防水平向瀉漏層54;第一限位凸形滑軌55;燕尾凹形槽56;燕尾凸形槽57;第二限位凸形滑軌58;左轉(zhuǎn)子59;右轉(zhuǎn)子60。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。為了更大效率地發(fā)揮燃質(zhì)膨脹作用力,本實用新型將燃質(zhì)混合氣體所產(chǎn)生的膨脹力直接作用于具有超長轉(zhuǎn)子半徑力臂的轉(zhuǎn)子外圓的切線上,從而得到更大的扭矩。
扭矩(Torque,也稱為轉(zhuǎn)矩)在物理學中就是特殊的力矩,等于力和力臂的乘積,也就是說,當力不變時,倍數(shù)的力臂可以得到倍數(shù)的轉(zhuǎn)矩;或者說,要得到既定的轉(zhuǎn)矩,倍數(shù)的力臂只需要倍數(shù)分之一的力就能達到。這里的力就是燃質(zhì)的燃爆力,即力等價于燃油,換言之,就是一次性制造一種具有倍數(shù)力臂作功優(yōu)勢特征的發(fā)動機,來換取長期以倍數(shù)分之一燃油運轉(zhuǎn)。
正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機的優(yōu)勢是:在排量一定時可以不受限制的設置更大或超大半徑的轉(zhuǎn)子,具有在轉(zhuǎn)子長力臂或超長力臂的最大外圓周切線上直接作功的結(jié)構(gòu)方式,達到倍數(shù)級突破更加省功省力省油環(huán)保的目的,這是在相同排量條件下活塞發(fā)動機難以做到的,只有轉(zhuǎn)子發(fā)動機這種方式才有可能突破,這就是為什么要做正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機的目的之一。由于正圓轉(zhuǎn)子半徑是可以任意設定的,較長的轉(zhuǎn)子半徑力臂能夠做到使用更小的燃料或更小的燃質(zhì)膨脹作用力,就能達到與活塞發(fā)動機同級別的轉(zhuǎn)矩扭力,或者說,可以用相同的燃料能夠產(chǎn)生倍數(shù)于同級別活塞發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩扭力。不僅如此,還在于能延長膨脹氣體沿轉(zhuǎn)子外圓切線持續(xù)做功周長,能讓每次燃爆的膨脹力使轉(zhuǎn)子外圓切線方向持續(xù)有效做功轉(zhuǎn)角達到近270度;同時還能做到使本轉(zhuǎn)子發(fā)動機的膨脹比大于壓縮比,使其充分做功,進而大幅提高內(nèi)燃發(fā)動機的燃質(zhì)效能和排放環(huán)保效率;同時本轉(zhuǎn)子發(fā)動機的背預壓縮氣體岐管雙氣門方式,本實用新型利用了預壓氣岐管的距離長度和壓氣岐管兩端氣門的配合,形成了潛在的氣門前端的小型增壓泵效果,所以還能用于柴油燃質(zhì)的無點火壓燃方式。
對于一個完整的內(nèi)燃氣式轉(zhuǎn)子發(fā)動機來說,僅有在超長力臂旋轉(zhuǎn)圓周切線直接作功的方式是不夠的,燃氣發(fā)動機可靠的配氣方式、氣密性方式、冷卻方式與做功方式一樣重要,四者關(guān)系是缺一不可、密不可分,本實用新型包括四個方面:
1)做功方式,將燃質(zhì)混合氣體所產(chǎn)生的膨脹力直接作用于據(jù)有超長轉(zhuǎn)子半徑力臂的轉(zhuǎn)子外圓的切線上。
2)配氣方式,包括:a)轉(zhuǎn)子室氣門滑塊的預壓充氣到做功釋放換向方式;b)向壓氣室由雙偏心軸驅(qū)動左右半圓滑塊壓氣,構(gòu)成雙風箱式背圧方式;c)輸氣岐管管道兩端有氣門存在,使有一定長度距離的岐管具有保壓增壓作用方式。
3)冷卻方式,在轉(zhuǎn)子發(fā)動機條件下完全達到,在定子上以徑向三方以U字形沿全周包圍轉(zhuǎn)子外圓的燃燒做功腔道左上右三方的冷卻方式。
4)密封方式,正圓轉(zhuǎn)子由徑向看分別為左轉(zhuǎn)子和右轉(zhuǎn)子兩部分組構(gòu)成組合轉(zhuǎn)子,左轉(zhuǎn)子與右轉(zhuǎn)子的軸向結(jié)合面是沿轉(zhuǎn)子外圓周呈連續(xù)的弓字型凹面對凸面陰陽配合,以及弓字型凹面對凸面陰陽配合面的下端用于防氣體泄漏的凹形圓周槽和凸形圓兩者陰陽配合的防漏隔離墊層,并且與左右轉(zhuǎn)子相應配套的左半截反力滑塊和右半截反力滑塊,并由左右轉(zhuǎn)子間的彈簧和液壓綜合方式,可將組合的轉(zhuǎn)子從中間弓字形結(jié)合向兩邊撐開,使正圓轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)圓兩側(cè)具有間隙補償功能的方式;并且被撐開的轉(zhuǎn)子圓表面形成圓周斷續(xù)的弓字開口,開口間互不相通氣體無法沿旋轉(zhuǎn)面方向逃逸。
本實用新型反力滑塊式正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機具體結(jié)構(gòu)詳述如下:
轉(zhuǎn)子軸15架設在定子1圓心上,安放轉(zhuǎn)子軸15的圓心孔在定子1的前室與后室之間的隔斷上。轉(zhuǎn)子2上的兩側(cè)各安裝一個與轉(zhuǎn)子2同步的凸輪4。轉(zhuǎn)子2的反力滑塊9兩側(cè)安裝有第二滾子10。反力滑塊9徑向的插入轉(zhuǎn)子2上的滑塊槽9a中,安裝在正圓轉(zhuǎn)子2上,使其可向轉(zhuǎn)子2圓外伸縮,為使反力滑塊9伸出圓外,在轉(zhuǎn)子2上(在反力滑塊9朝向轉(zhuǎn)子2圓內(nèi)端)還安裝有第二螺旋杠桿式彈簧11。同時反力滑塊9上的第二滾子10受轉(zhuǎn)子2上第二螺旋杠桿式彈簧11的作用緊密騎靠在定子1上的圓內(nèi)凸輪軌3上。這里所說的圓內(nèi)凸輪軌3是固定安裝在轉(zhuǎn)子2左右兩側(cè)的定子1上。
反力滑塊9隨轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時,第二滾子10沿著圓內(nèi)凸輪軌3上滾動,帶動反力滑塊9定時伸縮;在轉(zhuǎn)子2上的左右兩側(cè)還各安裝有一個與轉(zhuǎn)子2和轉(zhuǎn)子軸15同心,且與轉(zhuǎn)子2同步的圓內(nèi)凸輪4,轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動時,凸輪4同步轉(zhuǎn)動,驅(qū)動定子1上的推拉桿5的第一滾子8,由推拉桿5帶動定子1的氣門滑塊6可以定時上下移動。
定子1前室為轉(zhuǎn)子室,定子1后室為半圓滑塊壓氣室。轉(zhuǎn)子室內(nèi)腔圓周上設有預壓氣燃燒室14,預壓氣燃燒室14外沿向圓內(nèi)凸出其凸出部14a,凸出部14a的凸出大小與配合的轉(zhuǎn)子2外圓相吻合,預壓氣燃燒室14開口處設有進出氣可換向的氣門滑塊6,氣門滑塊6上開有貫穿的第二進氣道13,氣門滑塊6的一側(cè)設有與定子1后室相通的第一進氣道12。氣門滑塊6軸向兩側(cè)各設有一根可上下滑動的連接驅(qū)動氣門滑塊6的推拉桿5,推拉桿5下端設有第一滾子8和第一滾子軸8a,第一滾子8騎靠在與轉(zhuǎn)子2同步的凸輪4上,定子1上還安裝有第一螺旋杠桿式彈簧7,第一螺旋杠桿式彈簧7的支力端固定,第一螺旋杠桿式彈簧7的彈力端壓在推拉桿5的凸出部上,使推拉桿5的第一滾子8保持與凸輪4緊密接觸,當凸輪4隨轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時通過推動推拉桿5的第一滾子8使推拉桿5驅(qū)動氣門滑塊6定時開閉氣門。
定子1后室中安裝在主軸的偏心圓26上有一對左右組合半圓形壓氣塊20a、20b,每個半圓形壓氣塊上有一長圓孔27,長圓孔27的大小是:寬等于偏心圓26的圓直徑,長等于偏心圓26上下行程。主軸與半圓形壓氣塊20a、20b配套,主軸上有兩個直徑大小相等的偏心圓26,兩個偏心圓26是關(guān)于主軸圓心兩側(cè)徑向水平對稱的,且兩個偏心圓26的圓心連線過主軸圓心,在軸向上兩個偏心圓26一前一后,偏心圓26的圓心相對主軸圓心的偏心量可根據(jù)發(fā)動機所需進氣量設定。
每個半圓形壓氣塊的外圓面為渦線的半圓面(壓氣塊外圓)29,即制作半圓面29的壓氣圓面是以相對于定子后室圓邊線28為標準,參照定子后室圓邊線28邊線為準,從下而上向內(nèi)渦旋制成半圓面29,如圖10所示,當進氣行程開始位置(半圓形壓氣塊圓邊與定子1內(nèi)圓邊線最近)時,半圓形壓氣塊與定子后室圓邊線28兩者之間間隙是下窄上寬,目的是當壓氣時將氣體壓往上端的單向氣門22。
左右兩半圓形壓氣塊套合在主軸偏心圓上與定子1后室構(gòu)成背壓雙風箱式壓氣室,定子1后室的圓周上左右各設有進氣門21,定子1后室的圓周上端左右各設有向前室壓氣的單向氣門22,單向氣門22上還安裝有回位彈簧23,兩單向氣門22之間設有連通單向氣門22與第一進氣道12相通的進氣岐管24。定子1后室中上下各設有使壓氣半圓滑動的穩(wěn)定滑軌25,帶偏心圓26的主軸是前室轉(zhuǎn)子2和后壓氣室中的半圓形壓氣塊20a、20b共用同一根主軸,即轉(zhuǎn)子2與壓氣塊在同一軸上。
定子1后室中左右各一個半圓形狀的壓氣塊有兩種形狀,如圖13和圖14所示,20a、20b和20c、20d,以及配套的轉(zhuǎn)子軸15a,15b,偏心圓26。
轉(zhuǎn)子2在定子1前室中的工作過程如圖1、圖2和圖3所示,轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)至圖1位置時,轉(zhuǎn)子2按圖1中箭頭所示逆時針方向旋轉(zhuǎn),凸輪4通過推拉桿5和安裝在定子1上的第一螺旋杠桿式彈簧7的作用,這時氣門滑塊6處于向上位置,氣門滑塊6上的第二進氣道13與后室相通的第一進氣道12斷開,但氣門滑塊6又使定子1的預壓氣燃燒室14處于與做功腔道16導通開啟的做功狀態(tài),同時轉(zhuǎn)子2上的反力滑塊9處于向轉(zhuǎn)子2圓外伸出狀態(tài)。
轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)至圖2位置時,凸輪4也旋轉(zhuǎn)至凸起部位,推動推拉桿5向下,使氣門滑塊6處于向下位置,預壓氣燃燒室14對于做功腔道16處于關(guān)閉做功狀態(tài),同時氣門滑塊6上的第二進氣道13使定子1后室相通的第一進氣道12與預壓氣燃燒室14導通,進行提前進壓氣。與此同時,轉(zhuǎn)子2上的反力滑塊9上的第二滾子10因受定子1上的凸輪軌3凸起作用,使轉(zhuǎn)子2上的反力滑塊9向轉(zhuǎn)子2圓內(nèi)縮回狀態(tài)前進,使轉(zhuǎn)子2上的反力滑塊9能夠順利穿越預壓氣燃燒室14外沿向圓內(nèi)凸出部14a。
轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)至圖3位置時,轉(zhuǎn)子2上的反力滑塊9穿越預壓氣燃燒室14外沿向凸出部14a后,轉(zhuǎn)子2上的反力滑塊9上的第二滾子10走完了固定在定子1上的凸輪軌3的凸起段,并受轉(zhuǎn)子2上第二螺旋杠桿式彈簧11壓力作用,使轉(zhuǎn)子2上的反力滑塊9又向轉(zhuǎn)子2圓外伸出,到達預壓氣燃燒室14前端。與此同時,轉(zhuǎn)子2上的凸輪4旋轉(zhuǎn)至此也走完了凸起段,由第一螺旋杠桿式彈簧7驅(qū)動使推拉桿5將氣門滑塊6向上推起位置,將預壓氣燃燒室14對做功腔道16導通。此時,預壓氣燃燒室14中的電控噴油嘴19噴油,火花塞18點火,打開的氣門滑塊6將燃燒室預壓的氣體與油混合氣體燃爆釋放,推動此時剛好在燃燒室前端的轉(zhuǎn)子2上的反力滑塊9前進,使轉(zhuǎn)子2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
半圓形狀的第一左壓氣塊20a和第一右壓氣塊20b安裝時的方位角是:讓轉(zhuǎn)子2上的反力滑塊9正對定子1上的氣門滑塊6時,主軸(即轉(zhuǎn)子軸15)前端的轉(zhuǎn)子同步齒插入到轉(zhuǎn)子2上的動力輸出同步齒中對位,使第一左壓氣塊20a和第一右壓氣塊20b套入軸上偏心圓26時,使他們成為水平分離狀態(tài),這樣表明氣門滑塊6上的第二進氣道13切換時壓氣結(jié)束進氣開始。
如圖10和圖11所示,主軸每旋轉(zhuǎn)180度,偏心圓26相對翻轉(zhuǎn)一次,即軸上偏心圓26帶動半圓形壓氣塊20a、20b同時相向或相反水平運動一次。主軸旋轉(zhuǎn)180度半圓形壓氣塊20a、20b同時向圓內(nèi)收縮移動進氣,進氣時由于產(chǎn)生大氣負壓,進氣門21打開,單向氣門22由于氣流方向改變和氣壓差以及單向氣門22上的回位彈簧23的作用而關(guān)閉,使第一進氣道12和進氣岐管24中留存氣體不會回流。主軸再旋轉(zhuǎn)180度半圓形壓氣塊20a、20b同時又都向圓外伸展移動壓氣,壓氣時進氣門21關(guān)閉,隨著壓氣增大,單向氣門22被強行推開向定子1前面的預壓氣燃燒室14壓氣,定子1后室半圓形壓氣塊20a、20b構(gòu)成定子1后室左右半圓風箱式雙進壓氣室,主軸旋轉(zhuǎn)360度完成一次進氣壓氣過程。
如圖18和圖19所示,以轉(zhuǎn)子2上用凹形的凸輪4驅(qū)動推拉桿5,使氣門滑塊6定時導通第一進氣道12或打開預壓氣燃燒室14做功,其工作過程與轉(zhuǎn)子2上使用圓內(nèi)的凸輪4的工作過程基本一樣,只是所用的驅(qū)動推拉桿5的第一螺旋杠桿式彈簧7彈力端壓在驅(qū)動推拉桿5的第一滾子軸8a上,其彈簧彈力方向與圖1所示的相反。轉(zhuǎn)子2上的反力滑塊9向轉(zhuǎn)子2圓外的定時伸縮,采用固定在定子1上的凸輪軌3來驅(qū)動。
如圖4和圖5所示,轉(zhuǎn)子發(fā)動機的水冷方式是定子1正面圓周開有崎曲相通的水冷腔,水冷孔是以U字型三方包圍定子1與轉(zhuǎn)子2之間的做功腔道16,即做圓形做功腔道16的左右兩側(cè)和圓形做功腔道16的圓外側(cè),因為轉(zhuǎn)子2要裝入定子1中,所以構(gòu)成的U字型水冷腔30有一邊是在定子1端蓋上,形成對定子1與轉(zhuǎn)子2之間的做功腔道16的U字型三方包圍整體。
在本實用新型中,還需要注意以下幾點。
1)正圓轉(zhuǎn)子為間隔支柱式空心輪。其一,正圓轉(zhuǎn)子為間隔支柱式空心輪,即正圓轉(zhuǎn)子為軸向空心和徑向空心的間隔支柱式空心輪,空心輪的意義在于:空心輪中的間隔支柱有利于液體滑油的離心力分布潤滑作用,還有利于擴大與潤滑油的接觸面積,利用潤滑油的流動性帶走轉(zhuǎn)子熱量,起到散熱的作用;其二,轉(zhuǎn)子軸向兩側(cè)相對支柱的凸出面只有兩處,即只有靠近轉(zhuǎn)子外園兩側(cè)的凸出面和靠近轉(zhuǎn)子軸心內(nèi)園兩側(cè)的凸出面,旋轉(zhuǎn)時不僅與定子接觸面小,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)阻力??;轉(zhuǎn)子軸向兩側(cè)相對支柱,靠近轉(zhuǎn)子軸心內(nèi)圓的凸出面,有起到轉(zhuǎn)子軸向穩(wěn)定和定位的作用,進而保護轉(zhuǎn)子靠外圓的一側(cè)不被進一步磨損,達到零磨損,使轉(zhuǎn)子外圓兩側(cè)與定子達到臨界間隙配合的作用。
2)轉(zhuǎn)子動力傳輸至主軸,是由轉(zhuǎn)子軸心軸向外側(cè)的同步內(nèi)圓齒輪與主軸上的外圓齒輪套合傳輸?shù)?,齒輪配合方式本身是會有間隙的,而轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)是要求有高度的同心圓和無徑向跳動,所以轉(zhuǎn)子軸心圓緊密地套合在主軸上,因而轉(zhuǎn)子動力輸出至主軸,是由轉(zhuǎn)子軸心軸向一側(cè)的同步內(nèi)圓齒輪與主軸上的外圓齒輪套合傳輸?shù)?;同時也是便于安裝,由于主軸上有壓氣偏心輪,主軸只能從壓氣室穿過定子軸圓孔向轉(zhuǎn)子室裝入,再從轉(zhuǎn)子室裝入轉(zhuǎn)子總成滑動套入至主軸上,并將轉(zhuǎn)子軸心軸向與外側(cè)的同步內(nèi)圓齒輪與主軸上的外圓齒輪對位套合。
3)壓氣室中左右兩個半圓形滑塊的外圓面,從軸向看是渦旋線的,相對壓氣室左右半圓壁,半圓滑塊的外圓面是由下至上逐漸渦旋的外圓面。目的是壓氣時能將氣體集中壓向壓氣室半圓上端岐管前的單向氣門。
本實用新型提供的正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機具有如下特點:
1)混合氣體燃燒膨脹做功持續(xù)時間長效率提高油耗更低:由于正圓轉(zhuǎn)子外圓燃燒腔道路徑較長,火焰?zhèn)鞑ヂ窂捷^長,有利于完全燃燒,做功持續(xù)時間長,使轉(zhuǎn)子每次做功可達到旋轉(zhuǎn)270度左右;有效做功持續(xù)時間長,意味著效率提高從而油耗更低。而活塞機每次做功只能小于等于180度。
2)正圓轉(zhuǎn)子發(fā)動機的做功膨脹比大于壓縮比:正因為正圓轉(zhuǎn)子外圓燃燒腔道路徑較長,膨脹火焰?zhèn)鞑ヂ窂捷^長,有效做功持續(xù)時間長,突破了活塞發(fā)動機壓縮比等于膨脹比的局限。做工有效性不在于壓縮比,而在于膨脹比,不僅是燃質(zhì)動力提高,而且是燃質(zhì)充分燃燒排放環(huán)保性提高。
3)震動?。簠^(qū)別于活塞機的活塞需要來回直線做功震動大,雖然使用了平衡錘或多缸平衡等方式來平衡震動,但無法拯救產(chǎn)生震動的動力損失。由于正圓轉(zhuǎn)子在軸上旋轉(zhuǎn)切線做功,因而具有運行平穩(wěn)平順震動小動力損失小的特點。
4)轉(zhuǎn)子外圓具有旋轉(zhuǎn)阻力?。恨D(zhuǎn)子由于是正圓空心輪,所以軸向只有轉(zhuǎn)子的外圓兩側(cè)凸出面和轉(zhuǎn)子軸心圓兩側(cè)凸出面與夾住轉(zhuǎn)子的定子壁面接觸旋轉(zhuǎn),其旋轉(zhuǎn)接觸面積很小,因而,旋轉(zhuǎn)磨擦阻力就小動力損失少。
5)有氣密性好運轉(zhuǎn)可靠壽命長:轉(zhuǎn)子圓兩側(cè)旋轉(zhuǎn)磨擦面具有被向兩側(cè)撐開進行間隙補償功能,因而有氣密性好運轉(zhuǎn)可靠壽命長的特點。
6)整體制造零件少制造成本低。
7)功率輸出軸位置比較活塞式發(fā)動機低很多,不僅沒有活塞機高聳的鏈輪凸輪軸凡爾等配器系機構(gòu),也沒有如功率輸出軸曲軸旋轉(zhuǎn)機架外較高的活塞氣缸體,正因轉(zhuǎn)子發(fā)動機功率輸出軸位置比較低,緊湊重心低,令整車布置安排非常方便,而且能使整車穩(wěn)定性更強。
在本實用新型中,岐管(即進氣岐管)是位于定子燃燒室和半圓滑塊壓氣室之間的通道,岐管兩端有定子氣門與壓氣單向氣門,就岐管來說,定子燃燒室前端的滑塊定子氣門為岐管的出氣開關(guān),壓氣單向氣門為岐管的單向進氣門。下面詳細說明岐管的工作過程和效果。
當壓氣室左右半圓滑塊壓氣,第一次推開壓氣單向氣門向岐管內(nèi)充氣的同時,燃燒室的進氣門也打開導通,假若左右半圓滑塊壓氣供應充氣量為100,又假若燃燒室體積和岐管管道體積相等(兩者體積的其他比例做出的結(jié)論一樣),那么,燃燒室的充氣量為50,岐管充氣量為50,當燃燒室的50氣量燃爆釋放后,燃燒室氣量為零;由于岐管兩端的開關(guān)作用,岐管內(nèi)還剰50的氣量。
當壓氣室左右半圓滑塊再壓氣,第二次推開壓氣單向氣門向岐管內(nèi)壓氣的同時,左右半圓滑塊壓氣供應充氣量為100,這100的氣量加上岐管中剩余的50氣量,由于這時燃燒室與岐管是導通的,所以燃燒室與岐管的總氣量為150,即燃燒室充氣量為75,岐管充氣量75,當燃燒室的75氣量燃爆釋放后,燃燒室氣量又為零,由于岐管兩端的開關(guān)作用,岐管內(nèi)還剰75的氣量。
當壓氣室左右半圓滑塊又再壓氣,第三次推開壓氣單向氣門向岐管內(nèi)壓氣的同時,左右半圓滑塊壓氣供應充氣量為100,這100的氣量加上岐管中剩余的75氣量,這時燃燒室又再次與岐管是導通,所以燃燒室與岐管的總氣量為175,即燃燒室充氣量為85.25,岐管充氣量85.25,當燃燒室的85.25氣量燃爆釋放后,燃燒室氣量又為零,由于岐管兩端的開關(guān)作用,岐管內(nèi)還剰85.25的氣量。
當壓氣室左右半圓滑塊又再壓氣,第四次推開壓氣單向氣門向岐管內(nèi)壓氣的同時,左右半圓滑塊壓氣供應充氣量為100,這100的氣量加上岐管中剩余的85.25氣量,這時燃燒室又再次與岐管是導通,所以燃燒室與岐管的總氣量為185.25,即燃燒室充氣量為185.25/2=92.625,岐管充氣量也是185.25/2=92.625,當燃燒室的92.625氣量燃爆釋放后,燃燒室氣量又為零,由于岐管兩端的開關(guān)作用,岐管內(nèi)還剰92.625的氣量。
當壓氣室左右半圓滑塊又再壓氣,第五次推開壓氣單向氣門向岐管內(nèi)壓氣的同時,左右半圓滑塊壓氣供應充氣量為100,這100的氣量加上岐管中剩余的92.625氣量,這時燃燒室又再次與岐管是導通,所以燃燒室與岐管的總氣量為192.625,即燃燒室充氣量為192.625/2=96.3125,岐管充氣量也是192.625/2=96.3125,當燃燒室的96.3125氣量燃爆釋放后,燃燒室氣量又為零,岐由于岐管兩端的開關(guān)作用,管內(nèi)還剰96.3125的氣量。
以此類推,隨著壓氣室左右半圓滑塊的不斷壓氣,燃燒室和岐管內(nèi)會分別都達到和超過100%的充氣量,尤其是岐管中能始終保持高壓態(tài)勢,起到了預增壓泵的效果。
根據(jù)以上類推可知,由于氣體可以高度被壓縮,持續(xù)對岐管壓氣,燃燒室和岐管內(nèi)可以分別達到和超過大于100%的充氣量,這時可以根據(jù)需要,在岐管上設置一個恒值瀉壓閥。岐管內(nèi)的壓力和燃燒室充氣壓力大小由瀉壓閥決定。簡言之,有一定長度距離的壓氣岐管,岐管兩端有出氣門和壓力氣單向進氣門存在,隨著不斷向岐管的單向進氣門壓氣,岐管內(nèi)的氣壓力就會不斷增加,并且有控制壓力的瀉壓閥限制,就能利用岐管道增壓作用,滿足汽油或柴油燃料的不同需求。
岐管作為小型增壓泵對預壓氣燃燒室的充氣作用和效果是:有一定長度距離的壓氣岐管,由于岐管兩端有定子氣門與壓氣單向氣門的作用,使岐管能夠作為小型內(nèi)藏式增壓泵使用,在發(fā)動機運行中不斷保持岐管中的持續(xù)高壓,既能100%滿足燃燒室作用為汽油燃質(zhì)的壓氣需求,通過瀉壓閥對岐管壓力的控制,也能夠滿足用于柴油燃質(zhì)無點火,由壓燃點火方式所需氣壓力需求。
在本實用新型中,正圓轉(zhuǎn)子2具有間隙補償功能,正圓轉(zhuǎn)子2由兩個半截部分組合構(gòu)成,從軸的徑向看分別為左半截轉(zhuǎn)子和右半截轉(zhuǎn)子,簡稱左轉(zhuǎn)子59或右轉(zhuǎn)子60,左右轉(zhuǎn)子59、60都以轉(zhuǎn)子2圓心套合在主軸(轉(zhuǎn)子軸)15上組合成整體轉(zhuǎn)子2,左轉(zhuǎn)子59與右轉(zhuǎn)子60的軸向結(jié)合面是沿轉(zhuǎn)子2外圓周呈連續(xù)的弓字形凹面50對弓字形凸面49陰陽配合的,弓字形凹面50與弓字形凸面49的高相等,并且弓字形凹面50對弓字形凸面49陰陽配合面的下端,沿左右轉(zhuǎn)子結(jié)合面的圓周還分別設有用于防氣體徑向泄漏的徑向防瀉漏墊層的凹形槽42和徑向防瀉漏墊層的凸形圓41,兩者凹凸陰陽配合形成轉(zhuǎn)子徑向防漏隔離墊層,徑向防瀉漏墊層的凹形槽42和徑向防瀉漏墊層的凸形圓41寬度相等,并且大于轉(zhuǎn)子2圓表面弓字形凹面50或弓字形凸面49的高度。
左右轉(zhuǎn)子兩者之間的軸向圓內(nèi)數(shù)個支柱上還分另對應設置有數(shù)個軸向圓柱,該軸向圓柱用于安裝數(shù)個螺旋式彈簧43,起彈簧座作用,圓內(nèi)軸向數(shù)個圓柱分設于轉(zhuǎn)子2圓心四周的軸向支柱上,間距依據(jù)安裝彈簧數(shù)量和彈力均勻分布,安裝于該圓柱的數(shù)個螺旋式彈簧43起著使左右轉(zhuǎn)子接合面沿軸向分離撐開的作用,螺旋式彈簧43兩端分別是被壓縮安裝在左轉(zhuǎn)子59和右轉(zhuǎn)子60相對應的軸向支柱之間,數(shù)個螺旋式彈簧43與左右轉(zhuǎn)子這樣配合構(gòu)成完整的組合轉(zhuǎn)子2,兩者配合的結(jié)果是組合轉(zhuǎn)子2的接合面可以在主軸15上沿軸向被彈簧張力向兩邊撐開,使整個組合轉(zhuǎn)子2的軸向兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)面與定子1緊密滑動配合,并且當其與定子壁磨擦而產(chǎn)生的間隙得到補償。
由于轉(zhuǎn)子2是高速旋轉(zhuǎn)部件,數(shù)個軸向螺旋式彈簧43分散安裝,當撐開左右轉(zhuǎn)子時,因為轉(zhuǎn)子2半徑大,轉(zhuǎn)子2側(cè)面可能磨擦不均,彈簧回壓力可能產(chǎn)生彈簧彈力的軸向震蕩使密封效能降低,因此,在組合轉(zhuǎn)子2圓心間之還設有液壓腔44(即經(jīng)定子進油道至轉(zhuǎn)子環(huán)軸液壓腔),左右轉(zhuǎn)子圓心做成凹圓與凸圓套合,凹圓為液壓缸套,凸圓為液壓氣缸,兩者軸中心圓仍然套合在主軸15上,凸圓高度小于凹圓深度而形成液壓腔44。
液壓腔44供應壓力油是通過旋轉(zhuǎn)主軸供油,供油路徑是:溢流閥送出液壓油至定子架設主軸的軸圓處,再輸至旋轉(zhuǎn)主軸外表面的環(huán)周半圓溝道中,環(huán)周半圓溝道與定子圓構(gòu)成環(huán)形過油通道,環(huán)周半圓溝道中開有主軸15徑向貫穿進油孔48,對著液壓腔44下端的主軸15上也開有主軸徑向貫穿的進油孔48,主軸圓心軸向開有連通主軸徑向貫穿的進油孔48和主軸徑向貫穿的進油孔48之間的軸心管道,所以液壓油是經(jīng)定子至主軸徑向貫穿的進油孔48,再輸至主軸15軸心管道,再經(jīng)過主軸15徑向貫穿的進油孔輸入組合轉(zhuǎn)子液壓腔44。
溢流閥能維持轉(zhuǎn)子液壓腔44內(nèi)油壓力的恒定值,其油壓恒定值大小等于溢流閥中液壓力控制彈簧46壓力,因此,當選用適當溢流閥液壓力控制彈簧46時,并不會對組合轉(zhuǎn)子2分離撐開產(chǎn)生過多壓力,而維持一個恒定壓力,及便組合轉(zhuǎn)子2兩側(cè)磨損進一步加大時,液壓腔44增大,由溢流閥作用補充液油,始終維持這一恒定壓力,由于油液不能被壓縮,因此起到了使組合轉(zhuǎn)子2穩(wěn)定間隙補償?shù)淖饔?。實際液壓力間隙穩(wěn)定補償方式可以單獨使用,這里所述的是彈簧力間隙補償與液壓力間隙穩(wěn)定補償方式的綜合運用。
如圖29所示,轉(zhuǎn)子2上的反力滑塊9也同樣由左半反力滑塊51和右半反力滑塊53兩個半滑塊組合而成,從圖中組合反力滑塊9的上端看,兩個半截滑塊的上端結(jié)合面是以互字形錯開互補配合而成,不僅上端立面錯開互補,而且兩個反力滑塊前后橫向結(jié)合面上端也是互字形錯開互補配合,立面錯開互補和橫向錯開互補的作用都是防止氣體逃逸。兩個反力滑塊中間腰部前后結(jié)合面,還分別設有燕尾凹形槽56和燕尾凸形槽57,兩者相互滑動配合,使兩個反力滑塊能沿燕尾槽橫向可以滑動分開,同時限兩者縱向相對移動,兩者結(jié)合成整體的轉(zhuǎn)子反力滑塊9。另外還在兩個半截反力滑塊正面和背面分別都設有凸出的反力滑塊限位凸形滑軌55、58,相應的在轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動方向前后兩壁面上徑向開有反力滑塊限位凹形滑槽,左半反力滑塊51的第二限位凸形滑軌58插入左轉(zhuǎn)子59上的反力滑塊限位凹形滑槽中,右半反力滑塊53的限位凸形滑軌插入右轉(zhuǎn)子60上的反力滑塊限位凹形滑槽中,這樣能使左右兩半截反力滑塊與左右兩半截轉(zhuǎn)子在軸向被彈簧力撐開時同步分開。
左右兩半截反力滑塊被撐開分離時,組合反力滑塊9兩側(cè)的滾子當然也同時向兩側(cè)軸向移動,由于反力滑塊滾子是騎靠在固定的定子1凸輪軌道上滾動的,因此,只要定子1凸輪軌道的寬度超過組合轉(zhuǎn)子2被撐開分離補償間隙的有效分離寬度,組合反力滑塊9兩側(cè)的滾子在極其緩慢的磨損間隙補償過程中軸向移動時,能有效自如地在定子1凸輪軌道范圍內(nèi)滾動。同樣,驅(qū)動定子1氣門滑塊6的推拉桿5上的第一滾子8,是騎靠安裝在轉(zhuǎn)子2上與轉(zhuǎn)子2同歩的轉(zhuǎn)子2圓內(nèi)凸輪上的,當組合轉(zhuǎn)子2被撐開分離時,安裝在轉(zhuǎn)子2上的轉(zhuǎn)子圓內(nèi)凸輪4,也會隨之軸向移動。與上同理,只要安裝在轉(zhuǎn)子2上的凸輪4的寬度超過組合轉(zhuǎn)子2被撐開分離補償間隙的有效分離寬度,轉(zhuǎn)子兩側(cè)推拉桿5上的第一滾子8仍然能在被軸向移動的轉(zhuǎn)子圓內(nèi)凸輪4范圍內(nèi)滾動。
上述左右轉(zhuǎn)子59、60與左右半反力滑塊51、53的特征是:左右轉(zhuǎn)子弓字形凹面50與弓字形凸面49的高度相等,左右轉(zhuǎn)子弓子形凹進或凸出的高度大小設置為可以用于撐開補償間隙的壽命行程;弓字形凹面50或弓字形凸面49的長度小于等于定子1燃燒室下端圓內(nèi)凸出面;弓字形凹面50對弓字形凸面49陰陽配合面下端防止氣體泄漏隔離層的徑向防瀉漏墊層的凹形槽42和徑向防瀉漏墊層的凸形圓41寬度相等,并且大于轉(zhuǎn)子2圓表面弓字形凹進面或凸出面的高度。
當左右轉(zhuǎn)子59、60被彈簧力向兩邊撐開去補償間隙時,左右轉(zhuǎn)子59、60外圓結(jié)合面相應的就會形成等于補償間隙寬度的斷續(xù)隔離的弓字形分離開口槽,正是因為分離開口是弓字形斷續(xù)隔離的,即被撐開的開口槽之間互不相通,所以做功膨脹氣體無法沿開口槽逃逸,并且弓字形凹面50或弓字形凸面49的長度小于等于定子預壓氣燃燒室14外沿向圓內(nèi)凸出部長度,其凸出部的凸出大小是與配合的轉(zhuǎn)子2外圓相吻合緊密滑動配合的,因此膨脹氣體不能從兩個半截轉(zhuǎn)子被撐開分離的斷續(xù)互不相通的開口槽逃逸,仍然被隔離在定子預壓氣燃燒室14出氣口前端。也由于弓字型分離開口下端防止氣體泄漏隔離層的存在,膨脹氣體也不能沿分離開口槽徑向逃逸。