專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)與旋轉(zhuǎn)氣缸系列裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)?；钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)在日常生活中廣泛應(yīng)用，它的能量轉(zhuǎn)換的形式是“熱能——膨脹氣體的壓力——往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)——圓周運(yùn)動(dòng)”，其中存在一個(gè)弱點(diǎn)就是能量轉(zhuǎn)換的效率低。這是由多種因素造成的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，作用力的角度不好，存在上、下止點(diǎn)；在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中作功所占的過(guò)程短，燃料燃燒不充分；活塞和連桿的慣性對(duì)運(yùn)行產(chǎn)生反向的力，持續(xù)地消耗能量，并產(chǎn)生振動(dòng)；活塞和連桿的運(yùn)動(dòng)并不是勻速的，而是加速度或反向加速度的，持續(xù)地消耗能量；多氣缸連動(dòng)時(shí)，在協(xié)同推動(dòng)的同時(shí)也存在著互相牽制(因不同部位自身的速度不同)，抵消能量；機(jī)體體積大，輸出小，自身?yè)p耗的能量多等等。這些因素集中在一起，決定了活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換是低效率的。
為了使發(fā)動(dòng)機(jī)有高的能量轉(zhuǎn)換率，國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?9125602.6提出了一種轉(zhuǎn)輪發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)輪裝在機(jī)殼內(nèi)，機(jī)殼的兩端裝設(shè)端蓋，轉(zhuǎn)輪或/機(jī)殼可以轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)輪或/機(jī)殼中裝設(shè)可以移動(dòng)或/轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板或/轉(zhuǎn)板或/轉(zhuǎn)塊或/擋塊，該擋板或/轉(zhuǎn)板或/轉(zhuǎn)塊或/擋塊由彈簧或/彈片或/傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推出或/推開(kāi)，由轉(zhuǎn)輪或/機(jī)殼推入或/推閉，在轉(zhuǎn)輪、機(jī)殼、端蓋、擋板或/轉(zhuǎn)板或/轉(zhuǎn)塊或/擋塊之間形成至少一個(gè)動(dòng)力腔(02)，動(dòng)力腔(02)內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的熱力功，可以使轉(zhuǎn)輪或/機(jī)殼轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)固定連接在轉(zhuǎn)輪上的動(dòng)力輸出軸或/機(jī)殼輸出機(jī)械動(dòng)力。另外，國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?9216204.1提出了一種高壓流體發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)殼體(1)，一側(cè)設(shè)有入口(2)，另一側(cè)設(shè)有出口(3)，殼體里是一個(gè)周?chē)鷪A滑過(guò)度的內(nèi)腔(4)，內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有一個(gè)圓柱形轉(zhuǎn)子(5)，轉(zhuǎn)子直徑小于內(nèi)腔最小徑向尺寸，且一側(cè)緊貼內(nèi)腔壁，轉(zhuǎn)子上設(shè)有可向外伸縮的承壓板(6)，轉(zhuǎn)子及承壓板的兩端面與殼體的兩端面分別密封，轉(zhuǎn)子上固連一支動(dòng)力輸出軸(9)伸出殼體。這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)都存在這樣一個(gè)問(wèn)題發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力腔(在轉(zhuǎn)輪發(fā)動(dòng)中稱(chēng)為動(dòng)力腔02)的截面不均勻，這就使作功的推動(dòng)力忽大忽小，能量損耗大，因而能量轉(zhuǎn)換率也不高。
本發(fā)明的目的是要提出一種旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)，它能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的能量轉(zhuǎn)換；同時(shí)提出旋轉(zhuǎn)氣缸的系列裝置，在不同的環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)高效率的能量轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其核心是旋轉(zhuǎn)氣缸，具有定子、轉(zhuǎn)子、腔道和驅(qū)動(dòng)板，關(guān)鍵在于將腔道設(shè)置為閉氣，使氣缸能夠形成一個(gè)截面均勻的驅(qū)動(dòng)腔，驅(qū)動(dòng)板進(jìn)入驅(qū)動(dòng)腔在工質(zhì)壓力的推動(dòng)下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)作功。旋轉(zhuǎn)氣缸與燃燒缸相連，燃料和空氣在燃燒缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的膨脹氣體送入旋轉(zhuǎn)氣缸作功。工質(zhì)的作用力在作功的過(guò)程中始終保持最佳推動(dòng)角度，發(fā)揮最大值，從而實(shí)現(xiàn)高效率的能量轉(zhuǎn)換；在需要的時(shí)候，工質(zhì)還可以勻力勻速地不間斷地推動(dòng)氣缸旋轉(zhuǎn)作功，實(shí)現(xiàn)高效率的能量轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明由于能夠提高能量轉(zhuǎn)換的效率，因而在有效利用能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少空氣污染，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展等方面有著重要的意義。
本發(fā)明由以下實(shí)施例結(jié)合附圖給予說(shuō)明。
下面結(jié)合


依據(jù)本發(fā)明所提出的旋轉(zhuǎn)氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)以及旋轉(zhuǎn)氣缸系列裝置的實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的核心——旋轉(zhuǎn)氣缸①和燃燒缸②的外觀(guān)示意圖。以A——A為剖切線(xiàn)向下剖切旋轉(zhuǎn)氣缸①，得到剖視圖(圖2)，以B——B為剖切線(xiàn)向軸心方向剖切旋轉(zhuǎn)氣缸①，得到的剖視圖(圖3)。
(圖2)旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的核心——旋轉(zhuǎn)氣缸，具有定子①、轉(zhuǎn)子②、腔道③和驅(qū)動(dòng)板④、⑤，關(guān)鍵在于將腔道③設(shè)置為閉氣⑥，使氣缸能夠形成一個(gè)截面均勻的驅(qū)動(dòng)腔⑧，驅(qū)動(dòng)板進(jìn)入驅(qū)動(dòng)腔⑧在工質(zhì)壓力的推動(dòng)下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子②轉(zhuǎn)動(dòng)作功。所講的“將腔道設(shè)置為閉氣”，是以任意方式將腔道設(shè)置為閉氣；“使氣缸能夠形成一個(gè)截面均勻的驅(qū)動(dòng)腔”，是使驅(qū)動(dòng)腔⑧能夠設(shè)置為腔邊⑨、⑩是兩個(gè)同心圓的一部份，作功時(shí)產(chǎn)生最大的平穩(wěn)的動(dòng)力，但當(dāng)需要時(shí)驅(qū)動(dòng)腔⑧的腔邊⑨、⑩也可以不設(shè)置成為兩個(gè)同心圓的一部份，這時(shí)能量轉(zhuǎn)換率有所下降，但能獲得某種波動(dòng)的動(dòng)力。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)板④在膨脹壓力推動(dòng)下運(yùn)行到驅(qū)動(dòng)板⑤的位置時(shí)(箭頭示推動(dòng)的方向)，驅(qū)動(dòng)板⑤已運(yùn)行到驅(qū)動(dòng)板④的位置；也就是當(dāng)前一個(gè)驅(qū)動(dòng)行程即將完成時(shí)(驅(qū)動(dòng)板⑤就要走向排氣口(11)排氣時(shí))，后一個(gè)驅(qū)動(dòng)行程已經(jīng)接續(xù)開(kāi)始，從而平穩(wěn)地不間斷地以最大值連續(xù)作功。
(圖3)引導(dǎo)條①用于引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)板在彈起時(shí)不會(huì)撞擊進(jìn)氣口(圖2)⑦，墊圈(圖3)②，螺絲③用于密封和固定。
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)氣缸的制造形式。旋轉(zhuǎn)氣缸的制造形式是多樣的驅(qū)動(dòng)板的數(shù)目可以多或少；將腔道設(shè)置為閉氣的形式是多樣的(圖2)設(shè)分隔板⑥而將腔道③設(shè)置為閉氣；(圖4)進(jìn)氣道①與腔道②銜接起分隔板(或稱(chēng)封截板)的作用③而將腔道②設(shè)置為閉氣；(圖5)讓腔邊①變形壓下②將腔道③封截而將腔道③設(shè)置為閉氣；(圖6)設(shè)活動(dòng)分隔板①而將腔道②設(shè)置為閉氣；(圖7)分隔板(或封截板)①任意伸延變形而將腔道②設(shè)置為閉氣；其中(圖4)進(jìn)氣道①與腔道②銜接起分隔板(或稱(chēng)封截板)的作用③而將腔道②設(shè)置為閉氣的形式稍微有利，它在將工質(zhì)的壓力轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的同時(shí)，把工質(zhì)流動(dòng)的慣性沖擊力也轉(zhuǎn)換為動(dòng)力；旋轉(zhuǎn)氣缸的定子與轉(zhuǎn)子的形式是靈活的，(圖2)氣缸的外殼作定子①，芯作轉(zhuǎn)子②；(圖8)氣缸的芯作定子①，外殼作轉(zhuǎn)子②；(圖9)氣缸的定子①與轉(zhuǎn)子②兩邊接合等等；驅(qū)動(dòng)板的樣式是多樣的驅(qū)動(dòng)板可以是板狀(圖2)⑤、塊狀、彎曲狀(圖10)①加支撐②等等，并不局限于某種特定的形狀；驅(qū)動(dòng)板的活動(dòng)形式是多樣的，有彈起壓下的(圖2)⑤、相對(duì)固定的(圖6)③、轉(zhuǎn)動(dòng)的、機(jī)械調(diào)節(jié)的、電子調(diào)節(jié)的等等，并不局限于某種特定的活動(dòng)形式。
氣缸的這些制造形式雖然靈活多樣，但有一個(gè)共同點(diǎn)，就是具有本發(fā)明所述的旋轉(zhuǎn)氣缸的特征設(shè)置。
(圖6)設(shè)活動(dòng)封板①而將腔道②設(shè)置為閉氣，進(jìn)入腔道②的膨脹氣體的壓力使驅(qū)動(dòng)板③在驅(qū)動(dòng)腔⑤運(yùn)轉(zhuǎn)作功，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板③運(yùn)轉(zhuǎn)到④的位置時(shí)，通過(guò)機(jī)械或電子調(diào)節(jié)讓氣門(mén)⑥關(guān)閉，膨脹氣體停止進(jìn)入腔道②，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板③轉(zhuǎn)動(dòng)到排氣口⑦時(shí)排氣，排氣之后，活動(dòng)封板①通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)開(kāi)(向虛線(xiàn)箭頭方向)，讓驅(qū)動(dòng)板③憑慣性通過(guò)。驅(qū)動(dòng)板回復(fù)到原來(lái)的位置③時(shí)，活動(dòng)封板①關(guān)閉，氣門(mén)⑥打開(kāi)，膨脹氣體進(jìn)入腔道②，開(kāi)始下一個(gè)行程。膨脹氣體受調(diào)節(jié)，間隔地進(jìn)入旋轉(zhuǎn)氣缸作功。
(圖7)在腔道②的膨脹氣體的壓力使驅(qū)動(dòng)板③在驅(qū)動(dòng)腔⑤運(yùn)轉(zhuǎn)作功，在驅(qū)動(dòng)板③運(yùn)轉(zhuǎn)到驅(qū)動(dòng)板④的位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)板⑥已被帶動(dòng)到驅(qū)動(dòng)板③的位置，也就是當(dāng)前一驅(qū)動(dòng)行程即將完成(準(zhǔn)備排氣)時(shí)，后一驅(qū)動(dòng)行程已經(jīng)接續(xù)，從而平穩(wěn)地不間斷地連續(xù)作功。⑦是排氣口，⑧是進(jìn)氣口。
(圖8)氣缸的芯作定子①，外殼作轉(zhuǎn)子②，膨脹氣體從進(jìn)氣道③進(jìn)入氣缸，膨脹氣體的壓力推動(dòng)驅(qū)動(dòng)板⑤在驅(qū)動(dòng)腔⑥運(yùn)轉(zhuǎn)作功，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板⑤運(yùn)動(dòng)到驅(qū)動(dòng)板④的位置，準(zhǔn)備接近排氣位⑦排氣時(shí)，驅(qū)動(dòng)板④已被帶動(dòng)到驅(qū)動(dòng)板⑥的位置。也就是當(dāng)前一驅(qū)動(dòng)行程即將完成(準(zhǔn)備排氣)時(shí)，后一驅(qū)動(dòng)行程已經(jīng)接續(xù)，從而平穩(wěn)地不間斷地以最大值連續(xù)作功。定子①內(nèi)也可以用于放置燃燒缸。
(圖9)氣缸的定子①與轉(zhuǎn)子②兩邊接合，驅(qū)動(dòng)板③、④從轉(zhuǎn)子②伸進(jìn)腔道，驅(qū)動(dòng)板③接受膨脹氣體壓力的推動(dòng)在驅(qū)動(dòng)腔⑤作功，排氣后驅(qū)動(dòng)板被引導(dǎo)條⑥由一則⑦引導(dǎo)到另一則⑧(驅(qū)動(dòng)板被壓下縮進(jìn)驅(qū)動(dòng)板的彈套⑨內(nèi))。當(dāng)驅(qū)動(dòng)板③運(yùn)動(dòng)到驅(qū)動(dòng)板④的位置，準(zhǔn)備接近排氣位排氣時(shí)，驅(qū)動(dòng)板④已被帶動(dòng)到驅(qū)動(dòng)板③的位置(驅(qū)動(dòng)板④的彈套在剖切線(xiàn)的另一則未有在圖上顯示)，也就是當(dāng)前一驅(qū)動(dòng)行程即將完成(準(zhǔn)備排氣)時(shí)，后一驅(qū)動(dòng)行程已經(jīng)接續(xù)，從而平穩(wěn)地不間斷地以最大值連續(xù)作功。
供旋轉(zhuǎn)氣缸用的一種驅(qū)動(dòng)板。它解決的問(wèn)題是驅(qū)動(dòng)板既要能相對(duì)運(yùn)動(dòng)，又要密封得好，耐用、可靠。具有彈簧和板，(圖11)驅(qū)動(dòng)板①的彈簧②有一端藏在板內(nèi)，彈簧中間有導(dǎo)向桿③，驅(qū)動(dòng)板的邊上④有槽位和密封邊⑤，密封邊⑤將驅(qū)動(dòng)板與驅(qū)動(dòng)腔的腔邊之間的間隙加以密封。彈簧的數(shù)量根據(jù)需要而定。槽位和密封邊之間留有背隙和側(cè)隙⑥(以剖切線(xiàn)A——A剖切驅(qū)動(dòng)板而得到⑥顯示密封邊和槽位)，密封邊的剖視形狀有⑦長(zhǎng)方形、切角、弧頂、圓頂、凹頂?shù)?。密封邊上可設(shè)油槽⑧潤(rùn)滑接觸面。密封邊可以設(shè)一條或多條。可以?xún)蓷l連結(jié)⑨或多條連結(jié)，在連結(jié)的位置中設(shè)油孔。密封邊的底部可設(shè)置彈簧⑩使之提高接合的密封性。密封邊⑤中可以是活動(dòng)銜接(11)，使之具伸縮性。驅(qū)動(dòng)板可以在轉(zhuǎn)子中斜設(shè)避開(kāi)軸心(12)。
(注由于字體符號(hào)庫(kù)內(nèi)圓圈中的數(shù)字不夠大，所以⑩以上的數(shù)用括號(hào)中的數(shù)字代替)供旋轉(zhuǎn)氣缸用的一種密封環(huán)。它解決的問(wèn)題是定子與轉(zhuǎn)子之間既要能相對(duì)運(yùn)動(dòng)，又要密封得好。(圖12)定子與轉(zhuǎn)子之間①設(shè)密封環(huán)②，密封環(huán)②嵌在轉(zhuǎn)子或定子預(yù)留的環(huán)槽中③(③是①位置的示意)，密封環(huán)與環(huán)槽之間留有背隙和側(cè)隙，環(huán)上有開(kāi)口；密封環(huán)也可以是同時(shí)嵌進(jìn)轉(zhuǎn)子和定子的環(huán)槽中④。密封環(huán)的剖視形狀有⑤長(zhǎng)方形、切角、弧頂、圓頂、凹頂?shù)?。密封環(huán)上可設(shè)油槽⑥潤(rùn)滑接觸面。密封環(huán)的底部可設(shè)置彈簧⑦使之提高接合的密封性。密封環(huán)可以設(shè)一條或多條⑧。
一種用于旋轉(zhuǎn)氣缸中的引導(dǎo)條，它的作用是使驅(qū)動(dòng)板避免撞擊，具有條狀或筋狀設(shè)置(條狀附在其它位置上即成筋狀)，它在于該條或筋的設(shè)置是在大腔邊、小腔邊之間過(guò)渡(圖2)(12)，或者由一側(cè)腔邊過(guò)渡到另一側(cè)腔邊(圖9)⑥；借助氣缸的轉(zhuǎn)動(dòng)，將驅(qū)動(dòng)板由張開(kāi)引導(dǎo)到壓下或者由壓下引導(dǎo)到張開(kāi)。它使驅(qū)動(dòng)板不會(huì)撞擊，又使驅(qū)動(dòng)板在需要疏氣的地方疏氣。
一種根據(jù)旋轉(zhuǎn)氣缸而制作的附設(shè)有加壓功能的旋轉(zhuǎn)氣缸，(圖13)它在于附設(shè)有加壓腔①，加壓腔有吸入口②，有壓出口③，設(shè)置活塞④防止倒流，旋轉(zhuǎn)氣缸在作功輸出的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)板⑤、⑥順便在加壓腔①為某些工質(zhì)加壓。被加壓的可以是空氣、水、燃料或潤(rùn)滑油等，附設(shè)加壓腔的數(shù)量可以是一個(gè)或多個(gè)。
旋轉(zhuǎn)氣缸的一種潤(rùn)滑設(shè)置，(圖14)它是在分隔板①(或封截板)的一則設(shè)一個(gè)貯機(jī)油腔②，貯機(jī)油腔②有小孔或縫通往分隔板①與轉(zhuǎn)子的接觸面③，潤(rùn)滑接觸面③、驅(qū)動(dòng)板、驅(qū)動(dòng)腔、轉(zhuǎn)子與定子的磨擦位等。另外，在旋轉(zhuǎn)氣缸的兩邊設(shè)貯機(jī)油腔(圖15)①，機(jī)油腔蓋②上設(shè)置軸承③和油封。使轉(zhuǎn)子與定子的磨擦位從另一則得到潤(rùn)滑。這一設(shè)置同時(shí)也穩(wěn)固了定子與轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置。
一種根據(jù)旋轉(zhuǎn)氣缸制作的分位內(nèi)燃式旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)，(圖16)它在于旋轉(zhuǎn)氣缸①與燃燒缸②相連，燃料和空氣在燃燒缸②內(nèi)燃燒，產(chǎn)生膨脹氣體驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸①作功。分位內(nèi)燃既可以間歇地噴射燃料燃燒，又可以持續(xù)地噴射燃料燃燒，因而使旋轉(zhuǎn)氣缸的優(yōu)點(diǎn)得到較好的發(fā)揮。
一種供分位內(nèi)燃式旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)用的高效燃燒缸，具有能夠受熱和承受澎脹壓力的缸體，它在于缸體(圖17)①內(nèi)有沙堆狀凸起②(一個(gè)或多個(gè))。從空氣燃料道③噴射到燃燒缸的燃料沿著凸起的部位②過(guò)渡到缸壁，被缸體的高溫加熱，充分蒸發(fā)跟空氣混合，因而充分地燃燒。
一種供分位內(nèi)燃式旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)用的散熱增壓燃燒缸，(圖18)它在于燃燒缸體①外有散熱增壓層②，散熱增壓介質(zhì)(水或氣體、蒸汽等)通過(guò)孔道③、④、⑤和噴頭進(jìn)入散熱增壓層，為燃燒缸①降溫，同時(shí)又將降溫吸熱所產(chǎn)生的膨脹氣體通過(guò)氣孔⑥送入氣道用于作功。
一種供分位內(nèi)燃式旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)用的燃料噴射器。(圖19)具有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油器所具有的偶件①，當(dāng)燃料通過(guò)燃料道進(jìn)入偶件的導(dǎo)向室②時(shí)，燃料的壓力克服彈簧的壓力使閥針③升起，密封錐面④打開(kāi)，燃料由噴射孔噴出，有軸針式、孔式、多孔式、短式③、長(zhǎng)式⑤等，它在于噴射器設(shè)有控制桿⑥和偶合桶⑦、⑧(桶⑧套著桶⑦)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)控制桿⑥而轉(zhuǎn)動(dòng)偶合桶⑦，改變偶合桶⑦、⑧底部的偶合的縫⑨、⑩或孔的偶合程度，從而調(diào)節(jié)燃料的流量。控制桿⑥設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)幅度，例如a——d，其中由a——b是由最大流量至怠速流量(即由偶合縫⑨、⑩完全重合改變至只有很少位置重合)，b——c是怠速流量至零，c——d用于燃料回流。偶合桶⑧上設(shè)有導(dǎo)流槽(11)、回油圈(12)，向里面有開(kāi)孔，桶⑧下面的燃料能流到導(dǎo)流槽(11)，但不流通到回油圈(12)，當(dāng)控制桿⑥轉(zhuǎn)動(dòng)到d的位置時(shí)，里面的桶的導(dǎo)流槽(13)跟外面的桶的導(dǎo)流槽(11)會(huì)合，導(dǎo)流槽(11)與回油圈(12)向里面的開(kāi)孔因?qū)Я鞑?13)而導(dǎo)通，讓噴射器前端的燃料流到回油圈(12)，從回油孔(15)回油。
發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)關(guān)在關(guān)機(jī)時(shí)將控制桿⑥鎖定在d(回油)的位置，在開(kāi)機(jī)時(shí)將控制桿⑥鎖定在a——b(最大流量至怠速流量)的位置。b的位置可以調(diào)節(jié)，用于調(diào)節(jié)怠速的流量。偶合縫⑨、⑩或孔可以是各種形狀，例如弧線(xiàn)形、由大至小漸變形(14)、太極圖案形(16)、扇面形等(17)。
這種燃料噴射器的優(yōu)點(diǎn)是用最直接的方式來(lái)調(diào)節(jié)燃料的流量，將復(fù)雜的燃料噴射及調(diào)節(jié)系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單而有效。
燃料噴射器的設(shè)置也分別用于空氣流量調(diào)節(jié)器和水流量調(diào)節(jié)器，它們跟燃料噴射器的區(qū)別在于空氣流量調(diào)節(jié)器和水流量調(diào)節(jié)器不須用偶件①。
一種供分位內(nèi)燃式旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)用的多功能燃燒保護(hù)器，它在于有一個(gè)保護(hù)套筒(圖20)①(用于圖16③的位置)，筒壁內(nèi)分布有水道②，水通過(guò)水道到達(dá)套筒的前端，受熱變成蒸汽噴出；燃料噴射器⑥、冷起動(dòng)燃料噴射器⑦、空氣流量調(diào)節(jié)器⑧、點(diǎn)火器⑨等在套筒的保護(hù)中。蒸汽噴出的方向不同其效果就有所不同向內(nèi)噴⑤蒸汽被帶進(jìn)燃燒缸，讓蒸汽參與燃燒(水遇高溫分解為氫和氧參與燃燒)；直噴③讓蒸汽的一部分參與燃燒；向外噴④讓蒸汽起降溫和膨脹作用。蒸汽也可以同時(shí)向多個(gè)方向噴，隨意選擇。外水量調(diào)節(jié)器(11)的水流往散熱增壓層。燃料噴射器⑥、空氣流量調(diào)節(jié)器⑧、內(nèi)水量調(diào)節(jié)器⑩、外水量調(diào)節(jié)器(11)等實(shí)行同步調(diào)節(jié)(例如用齒桿(12)，在調(diào)節(jié)變化的情況下，各流量之間始終保持設(shè)定的比例。以燃料噴射器和空氣流量調(diào)節(jié)器為例，燃料噴射器的偶合桶底部的偶合縫(圖21)①很細(xì)，空氣流量調(diào)節(jié)器的偶合桶底部的偶合孔②很大，但兩者所占的角度③、④是相同的，實(shí)行同步調(diào)節(jié)(旋轉(zhuǎn))時(shí)，兩種調(diào)節(jié)器各自?xún)?nèi)部偶合的程度相同，因而始終保持空燃比不變。
不同的燃料有不同的特性，根據(jù)所使用燃料的特性而決定燃料噴射器(圖20)⑥、冷起動(dòng)燃料噴射器⑦噴咀的長(zhǎng)度。噴咀可以到達(dá)保護(hù)套筒的前端，將燃料直接噴射到燃燒缸；噴咀也可以是較短，將保護(hù)套筒利用作化油器。
分位內(nèi)燃式旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一種工作系統(tǒng)(工作方法)，(圖22)開(kāi)關(guān)①將電源與電路調(diào)控器②接通，得到指令后電動(dòng)的燃料泵③、水泵④、氣泵⑤起動(dòng)，向工作系統(tǒng)提供帶壓的燃料、水和空氣，燃料、水和空氣分別通過(guò)各自的調(diào)壓器⑥、⑦和貯壓器⑧、⑨、⑩，到達(dá)各自的噴射器，燃料和空氣即以怠速的流量噴入燃燒缸(11)，同時(shí)冷起動(dòng)燃料噴射器也補(bǔ)充噴入燃料，點(diǎn)火器(13)產(chǎn)生電火花將混合氣體點(diǎn)燃；點(diǎn)火器(13)的電路中有熱傳感器(12)，在點(diǎn)燃后電路停止向點(diǎn)火器(13)供電；冷起動(dòng)燃料噴射器由熱傳感器(14)和電磁閥(15)控制，當(dāng)燃燒缸(11)達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，冷起動(dòng)燃料噴射器就停止加入燃料；燃燒缸(11)產(chǎn)生的膨脹氣體驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸(16)作功；所得到的動(dòng)力中有一小部分用于旋轉(zhuǎn)氣缸中的壓氣或用于驅(qū)動(dòng)氣泵⑤，這時(shí)氣泵⑤的起動(dòng)電機(jī)通過(guò)單向離合器退出；如果貯壓器⑩中壓力不足夠，貯壓器⑩的壓敏開(kāi)關(guān)使氣泵⑤的電機(jī)重新起動(dòng)，通過(guò)單向離合器重新加入壓氣；設(shè)置熱傳感器(17)與電磁閥(18)控制冷卻水，在燃燒缸(11)達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)冷卻水的通道才開(kāi)啟，水分別壓入燃燒保護(hù)器和經(jīng)管道(19)壓入燃燒缸的散熱增壓層；燃料、空氣、水由同步調(diào)節(jié)器(20)調(diào)節(jié)，按照設(shè)定比例進(jìn)入燃燒缸(11)，產(chǎn)生膨脹氣體驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸(16)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)力；燃料噴射器的回油從回油路(21)流回油箱，水流量調(diào)節(jié)器的回水從回水路(22)流回水箱；燃燒缸(11)與旋轉(zhuǎn)氣缸(16)之間設(shè)氣壓安全閥(23)，氣壓過(guò)高時(shí)安全閥排氣；如果所使用的是不易啟燃的燃料，則冷起動(dòng)燃料噴射器用專(zhuān)用的油路(或氣路)，用易啟燃的燃料啟燃。
冷起動(dòng)噴油器。燃燒缸冷缸啟燃時(shí)，噴入的燃料中有一部分冷凝，需要在啟燃時(shí)補(bǔ)充噴入一定數(shù)量的燃料。當(dāng)燃燒缸達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，冷起動(dòng)噴油器停止噴入燃料。
點(diǎn)火器。電路向點(diǎn)火器供電，點(diǎn)火器產(chǎn)生電火花將燃料混合氣體點(diǎn)燃，點(diǎn)燃后熱傳感器及電路調(diào)節(jié)器停止向點(diǎn)火器供電，工作時(shí)如遇熄火，電路重新向點(diǎn)火器供電。
根據(jù)旋轉(zhuǎn)氣缸而制作的旋轉(zhuǎn)氣缸蒸汽機(jī)，其特征是旋轉(zhuǎn)氣缸用于與蒸汽發(fā)生器配合，用蒸汽驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸作功；所述的蒸汽發(fā)生器可以是使用燃料的、核能的、地?zé)岬牡鹊取?br> 根據(jù)旋轉(zhuǎn)氣缸而制作的旋轉(zhuǎn)液缸水輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于進(jìn)入旋轉(zhuǎn)氣缸的是帶壓力的水，旋轉(zhuǎn)氣缸用于水力驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)作功，氣缸轉(zhuǎn)稱(chēng)為液缸。旋轉(zhuǎn)液缸水輪發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)的沖擊式水輪機(jī)比較，傳統(tǒng)的沖擊式水輪機(jī)主要依靠水的沖擊力，需要高水頭，而沖擊力僅是水的能量中的一個(gè)方面，因而能量轉(zhuǎn)換率不高。而旋轉(zhuǎn)液缸水輪機(jī)將水的壓力和沖擊力都轉(zhuǎn)換為所需的能量，因而點(diǎn)滴能量都能轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)。而且它還適應(yīng)低水頭(因?yàn)閷?duì)它主要是壓力而不是沖擊力)，因而不僅適用于水庫(kù)蓄水發(fā)電，而且適用于溪流的發(fā)電和海潮蓄水發(fā)電。當(dāng)用于水庫(kù)發(fā)電時(shí)，由于有低水頭和點(diǎn)滴能量都能轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，因而可以分級(jí)蓄水發(fā)電，能夠免去沖擊式水輪機(jī)所需要的高水頭和大堤壩，能夠免去浩大的工程和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。
根據(jù)旋轉(zhuǎn)氣缸而制作的旋轉(zhuǎn)氣缸工具，其特征是旋轉(zhuǎn)氣缸由壓縮氣體或帶壓的液體驅(qū)動(dòng)作功，用于工具的動(dòng)力。
根據(jù)旋轉(zhuǎn)氣缸而制造的旋轉(zhuǎn)氣缸(或液缸)泵，其特征是由外部動(dòng)力(例如電動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸，旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動(dòng)氣體、液體或流體。工質(zhì)的進(jìn)入與排出相應(yīng)逆轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)方向也相逆轉(zhuǎn)，所制作的泵特別適用于要求高精確度的地方。例如用于泵血液(人造心臟)，它每旋轉(zhuǎn)一周所泵的血液都能精確地預(yù)先設(shè)定，不會(huì)多一滴，也不會(huì)少一滴，而且耗能少。(圖23)入口①，出口②，活門(mén)③防止倒流，旋轉(zhuǎn)的全過(guò)程都驅(qū)動(dòng)工質(zhì)，沒(méi)有脈動(dòng)，適用于附加一個(gè)人造心臟的情況；(圖24)旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中驅(qū)動(dòng)板從①至②這段行程是驅(qū)動(dòng)工質(zhì)的，而從②至①這段行程是不驅(qū)動(dòng)工質(zhì)的，所具有的工質(zhì)的脈動(dòng)跟心臟脈搏的機(jī)理吻合，因而更具不可多得的優(yōu)越性。(圖25)由電動(dòng)機(jī)①帶動(dòng)的旋轉(zhuǎn)氣缸②、③兩個(gè)并聯(lián)以滿(mǎn)足肺循環(huán)④和體循環(huán)⑤的要求。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)氣缸，具有定子、轉(zhuǎn)子、腔道和驅(qū)動(dòng)板，其特征在于將腔道設(shè)置為閉氣，使氣缸能夠形成一個(gè)截面均勻的驅(qū)動(dòng)腔，驅(qū)動(dòng)板進(jìn)入驅(qū)動(dòng)腔在工質(zhì)壓力的推動(dòng)下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)作功；所講的“將腔道設(shè)置為閉氣”，是以任意方式將腔道設(shè)置為閉氣；“使氣缸能夠形成一個(gè)截面均勻的驅(qū)動(dòng)腔”，是使驅(qū)動(dòng)腔能夠設(shè)置為腔邊是兩個(gè)同心圓的一部份，作功時(shí)產(chǎn)生最大的平穩(wěn)的動(dòng)力，但當(dāng)需要時(shí)驅(qū)動(dòng)腔的腔邊也可以不設(shè)置成為兩個(gè)同心圓的一部份，這時(shí)能量轉(zhuǎn)換率有所下降，但能獲得某種波動(dòng)的動(dòng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)氣缸的制造形式，其特征在于驅(qū)動(dòng)板的數(shù)目可以多或少；將腔道設(shè)置為閉氣的形式多樣設(shè)分隔板而將腔道設(shè)置為閉氣；進(jìn)氣道與腔道銜接起分隔板(或封截板)的作用而將腔道設(shè)置為閉氣；讓腔邊變形壓下將腔道封截而將腔道設(shè)置為閉氣；設(shè)活動(dòng)分隔板而將腔道設(shè)置為閉氣；分隔板(或封截板)任意伸延變形而將腔道設(shè)置為閉氣等；旋轉(zhuǎn)氣缸的定子與轉(zhuǎn)子的形式多樣氣缸的外殼作定子，芯作轉(zhuǎn)子；氣缸的芯作定子，外殼作轉(zhuǎn)子；氣缸的定子與轉(zhuǎn)子兩邊接合等；驅(qū)動(dòng)板的樣式多樣驅(qū)動(dòng)板可以是板狀、塊狀、彎曲狀等，并不局限于某種特定的形狀；驅(qū)動(dòng)板的活動(dòng)形式多樣，有彈起壓下的、相對(duì)固定的、轉(zhuǎn)動(dòng)的、機(jī)械調(diào)節(jié)的、電子調(diào)節(jié)的等等，并不局限于某種特定的活動(dòng)形式。
3.供權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)氣缸用的一種驅(qū)動(dòng)板，具有彈簧和板，其特征在于彈簧有一端藏在板內(nèi)，彈簧中間有導(dǎo)向桿，驅(qū)動(dòng)板的邊上有槽位和密封邊，槽位和密封邊之間留有背隙和側(cè)隙，密封邊將驅(qū)動(dòng)板與驅(qū)動(dòng)腔的腔邊之間的間隙加以密封。
4.供權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)氣缸用的一種密封環(huán)，其特征在于該環(huán)用于嵌在轉(zhuǎn)子或定子預(yù)留的環(huán)槽中，使定子與轉(zhuǎn)子能相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)又密封，密封環(huán)與環(huán)槽之間留有背隙和側(cè)隙，環(huán)上有開(kāi)口；密封環(huán)也可以是同時(shí)嵌進(jìn)轉(zhuǎn)子和定子的環(huán)槽中。
5.一種用于權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)氣缸中的引導(dǎo)條，具有條狀或筋狀設(shè)置，其特征在于該條或筋在旋轉(zhuǎn)氣缸的大腔邊、小腔邊之間過(guò)渡，或者由一側(cè)腔邊過(guò)渡到另一側(cè)腔邊；借助氣缸的轉(zhuǎn)動(dòng)，將驅(qū)動(dòng)板由張開(kāi)引導(dǎo)到壓下或者由壓下引導(dǎo)到張開(kāi)。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)氣缸而制作的附設(shè)有加壓功能的旋轉(zhuǎn)氣缸，其特征在于附設(shè)有加壓腔，旋轉(zhuǎn)氣缸在作功輸出的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)板順便在加壓腔為某些工質(zhì)加壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)氣缸的一種潤(rùn)滑設(shè)置，其特征是在分隔板(或封截板)的一則設(shè)一個(gè)貯機(jī)油腔，貯機(jī)油腔有小孔或縫通往分隔板跟轉(zhuǎn)子的接觸面，使接觸面、驅(qū)動(dòng)板、驅(qū)動(dòng)腔、轉(zhuǎn)子與定子的磨擦位等都得到潤(rùn)滑；另外，在旋轉(zhuǎn)氣缸的兩邊設(shè)貯機(jī)油腔，機(jī)油腔蓋上設(shè)置軸承和油封。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)氣缸制作的分位內(nèi)燃式旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于旋轉(zhuǎn)氣缸與燃燒缸相連，燃料和空氣在燃燒缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生膨脹氣體驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸作功。
9.一種供權(quán)利要求8所述的分位內(nèi)燃式旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)用的高效燃燒缸，它具有能夠受熱和承受澎脹壓力的缸體，其特征在于缸體內(nèi)有沙堆狀凸起；從空氣燃料道噴射到燃燒缸的燃料沿著凸起的部位過(guò)渡到缸壁，被缸體的高溫加熱，充分地蒸發(fā)跟空氣混合，充分地燃燒。
10.一種供權(quán)利要求8所述的分位內(nèi)燃式旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)用的散熱增壓燃燒缸，其特征在于燃燒缸體外有散熱增壓層，散熱增壓介質(zhì)(水或氣體、蒸汽等)通過(guò)孔道和噴頭進(jìn)入散熱增壓層，為燃燒缸降溫，同時(shí)又將降溫吸熱所產(chǎn)生的膨脹氣體送入氣道用于作功。
11.一種供權(quán)利要求8所述的分位內(nèi)燃式旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)用的燃料噴射器，它具有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)用噴油器所具有的偶件，其特征在于噴射器設(shè)有控制桿和偶合桶，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)控制桿而轉(zhuǎn)動(dòng)偶合桶，使偶合桶底部的偶合縫或孔的偶合程度改變，從而調(diào)節(jié)燃料的流量；燃料噴射器的設(shè)置也分別用于空氣流量調(diào)節(jié)器和水流量調(diào)節(jié)器。
12.一種供權(quán)利要求8所述的分位內(nèi)燃式旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)用的多功能燃燒保護(hù)器，其特征在于有一個(gè)保護(hù)套筒，筒壁內(nèi)分布有水道，水通過(guò)水道到達(dá)套筒的前端，受熱變成蒸汽噴出；讓燃料噴射器、冷起動(dòng)燃料噴射器、空氣流量調(diào)節(jié)器、點(diǎn)火器等在套筒的保護(hù)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分位內(nèi)燃式旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一種工作系統(tǒng)(工作方法)，其特征在于開(kāi)關(guān)將電源與電路調(diào)控器接通，得到指令后電動(dòng)的燃料泵、水泵、氣泵起動(dòng)，向工作系統(tǒng)提供帶壓的燃料、水和空氣，燃料、水和空氣分別通過(guò)各自的調(diào)壓器和貯壓器，到達(dá)各自的噴射器，燃料和空氣即以怠速的流量噴入燃燒缸，同時(shí)冷起動(dòng)燃料噴射器也補(bǔ)充噴入燃料，點(diǎn)火器產(chǎn)生電火花將混合氣體點(diǎn)燃；點(diǎn)火器的電路中有熱傳感器，在點(diǎn)燃后，電路停止向點(diǎn)火器供電；冷起動(dòng)燃料噴射器由熱傳感器和電磁閥控制，當(dāng)燃燒缸達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，冷起動(dòng)燃料噴射器就停止加入燃料；燃燒缸產(chǎn)生的膨脹氣體驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸作功；所得到的動(dòng)力中有一小部分用于旋轉(zhuǎn)氣缸中附設(shè)壓氣，或用于驅(qū)動(dòng)氣泵，這時(shí)氣泵的起動(dòng)電機(jī)通過(guò)單向離合器退出；如果空氣貯壓器中壓力不足夠，貯壓器的壓敏開(kāi)關(guān)使氣泵的電機(jī)重新起動(dòng)，通過(guò)單向離合器重新加入壓氣；設(shè)置熱傳感器和電磁閥控制冷卻水，在燃燒缸達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)冷卻水的通道才開(kāi)啟，水分別壓入燃燒保護(hù)器和散熱增壓層；燃料、空氣、水由同步調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，按照設(shè)定比例進(jìn)入燃燒缸，產(chǎn)生膨脹氣體驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)力；燃料噴射器的回油流回油箱，水流量調(diào)節(jié)器的回水流回水箱；燃燒缸與旋轉(zhuǎn)氣缸之間設(shè)氣壓安全閥，氣壓過(guò)高時(shí)安全閥排氣；如果所使用的是不易啟燃的燃料，則冷起動(dòng)燃料噴射器用專(zhuān)用的油路(或氣路)，用易啟燃的燃料啟燃。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)氣缸而制作的旋轉(zhuǎn)氣缸蒸汽機(jī)，其特征是旋轉(zhuǎn)氣缸用于與蒸汽發(fā)生器配合，用蒸汽驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸作功；所述的蒸汽發(fā)生器可以是使用燃料的、核能的、地?zé)岬牡鹊取?br> 15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)氣缸而制作的旋轉(zhuǎn)液缸水輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于進(jìn)入旋轉(zhuǎn)氣缸的是帶壓力的水，旋轉(zhuǎn)氣缸用于水力驅(qū)動(dòng)而作功，氣缸轉(zhuǎn)稱(chēng)為液缸。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)氣缸而制作的旋轉(zhuǎn)氣缸工具，其特征是旋轉(zhuǎn)氣缸由壓縮氣體或帶壓的液體驅(qū)動(dòng)作功，用于工具的動(dòng)力。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)氣缸而制造的旋轉(zhuǎn)氣缸(或液缸)泵，其特征是由外部動(dòng)力(例如電動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸，旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動(dòng)氣體、液體或流體。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī),以能量轉(zhuǎn)換率高于活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)為目標(biāo),其核心是旋轉(zhuǎn)氣缸,具有定子、轉(zhuǎn)子、腔道和驅(qū)動(dòng)板,關(guān)鍵在于:將腔道設(shè)置為閉氣,使氣缸能夠形成一個(gè)截面均勻的驅(qū)動(dòng)腔,驅(qū)動(dòng)板進(jìn)入驅(qū)動(dòng)腔在工質(zhì)壓力的推動(dòng)下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)作功。在作功的過(guò)程中,工質(zhì)的作用力始終保持最佳推動(dòng)角度,發(fā)揮最大值,從而實(shí)現(xiàn)高效率的能量轉(zhuǎn)換;在需要的時(shí)候,工質(zhì)還可以勻力勻速地不間斷地推動(dòng)氣缸旋轉(zhuǎn)作功,實(shí)現(xiàn)高效率的能量轉(zhuǎn)換。另外,旋轉(zhuǎn)氣缸系列裝置在不同的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高效率的能量轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)F01C1/344GK1360135SQ0113538
公開(kāi)日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2001年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月27日
發(fā)明者周錫裕 申請(qǐng)人:周錫裕