專利名稱：閉燃全轉(zhuǎn)發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于內(nèi)燃機領(lǐng)域，特別適用于汽車發(fā)動機，是一種全部機件均作轉(zhuǎn)動的發(fā)動機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有汽車發(fā)動機均采用連桿曲柄直線往復(fù)運動機構(gòu)，其效率僅0.3～0.4。連續(xù)轉(zhuǎn)動的燃氣輪機由于燃燒氣體無法密封，其效率僅0.2，浪費掉了一大半汽油。上世紀六七十年代，研究出利用共軛原理的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，由于無法避免高副接觸，密封問題一直未能過關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種閉燃全轉(zhuǎn)發(fā)動機，其全部機件均作旋轉(zhuǎn)運動，氣體在密閉的燃燒室作功，由于消除了耗能的往復(fù)直線運動，燃燒氣體直接推動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)作功，因此本發(fā)動機的效率高，節(jié)能。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的一種閉燃全轉(zhuǎn)發(fā)動機，包括主軸、密封燃燒室、位于燃燒室內(nèi)的轉(zhuǎn)子；其特征在于轉(zhuǎn)子為安裝在主軸上的至少一只旋轉(zhuǎn)葉片，同軸安裝在與機殼固定的環(huán)形殼蓋內(nèi)，環(huán)形殼體上具有一個徑向槽，槽內(nèi)具有軸線與旋轉(zhuǎn)葉片的軸線成交軸布置的通斷式旋轉(zhuǎn)盤，其端面緊貼徑向槽面，通斷式旋轉(zhuǎn)盤與旋轉(zhuǎn)葉片作1∶1的同步旋轉(zhuǎn)運動，在旋轉(zhuǎn)盤上具有能夠讓旋轉(zhuǎn)葉片每轉(zhuǎn)360°便通過一次的開口槽，使旋轉(zhuǎn)盤與旋轉(zhuǎn)葉片之間構(gòu)成密封燃燒室和上一次燃燒的排氣室，由燃燒氣體在密閉的燃燒室內(nèi)膨脹，直接推動葉片旋轉(zhuǎn)，通過主軸輸出對外作功。
由一對交軸齒輪及一對鏈輪，保證旋轉(zhuǎn)葉片與旋轉(zhuǎn)盤作1∶1的等速旋轉(zhuǎn)運動。


圖1為燃燒氣體膨脹推動葉片轉(zhuǎn)動圖。
圖2～4為發(fā)動機工作方法示意圖，圖2為圖3的C-C截面圖，圖3為圖2的A-A截面圖，圖4為圖2的B視圖。
圖5為自動進氣工作方法圖。
圖6為預(yù)進氣工作方法圖。
圖7為發(fā)動機的結(jié)構(gòu)示意圖之一，也是圖8的C-C截面圖。
圖8為發(fā)動機的結(jié)構(gòu)示意圖之二，也是圖7的A-A截面圖。
面結(jié)合附圖作進一步說明。在附圖1～8中，各零件的編號為1-旋轉(zhuǎn)葉片；2-環(huán)形殼；3-旋轉(zhuǎn)盤；4-從動鏈輪；5-主動交軸正時齒輪；6-從動交軸正時齒輪；7-主動鏈輪；8-主軸；9-鏈條；10-環(huán)形殼蓋；11-箱蓋；12-箱體；13-第1副軸；14-第2副軸。
具體實施例方式
實施例中，轉(zhuǎn)子為安裝在主軸上的一只旋轉(zhuǎn)葉片，旋轉(zhuǎn)盤與旋轉(zhuǎn)葉片之間構(gòu)成密封燃燒室和上一次燃燒的排氣室。燃燒室的所有滑動面，均為具有足夠?qū)挾鹊牡透泵芊?，以將漏氣減到最低限度。
由進氣管、環(huán)行殼蓋上的孔及旋轉(zhuǎn)葉片上的角度孔構(gòu)成燃燒室的進氣閥，當旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)到所述管孔接通的位置時，燃氣噴入燃燒室，點火燃燒膨脹，所述管孔錯開后，關(guān)閉通路，停止進氣。因此，進氣是自動完成的，沒有專門的進氣閥門。
葉片旋轉(zhuǎn)時，將環(huán)形殼內(nèi)上次已燃燒的廢氣，從環(huán)形殼末端的開口擠出，通過排氣管排出機外，因此，沒有專門的排氣閥。
當旋轉(zhuǎn)葉片轉(zhuǎn)過旋轉(zhuǎn)盤時，由增壓器來的較低壓新鮮空氣，經(jīng)環(huán)形殼上的小孔，填入旋轉(zhuǎn)葉片后端的真空區(qū)，以防止廢氣進入燃燒室。
當改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，由微機控制位于混合氣體通路的節(jié)流閥，以保證燃燒室內(nèi)有適量的混合氣體量。
下從圖1可以看出，轉(zhuǎn)軸1上嵌有一塊徑向的葉片，此轉(zhuǎn)軸裝配在環(huán)形殼2中后，由蓋10蓋上(圖3)，并由配置在后面的旋轉(zhuǎn)盤3關(guān)住燃燒室(圖2)，從而在葉片背面(圖1)形成由前面、后面、上面、底面、左側(cè)面、右側(cè)面封密的6面體形燃燒室。由于混合氣體燃燒膨脹時，有5個面均是固定的，迫使氣體全部膨脹力，推動旋轉(zhuǎn)葉片1繞圓周方向順時針轉(zhuǎn)動作功，發(fā)動機直接輸出功率。
旋轉(zhuǎn)盤3的作用是，當葉片作功時，它要一直關(guān)閉環(huán)形通道，以免燃燒氣體從盤跑掉；而當旋轉(zhuǎn)葉片1轉(zhuǎn)來時，它又要讓開通道。為此，旋轉(zhuǎn)盤3的結(jié)構(gòu)為盤形(圖2、圖3)，在盤上作有一個開口槽，當旋轉(zhuǎn)葉片1轉(zhuǎn)來時，旋轉(zhuǎn)盤3繞O1軸正好旋轉(zhuǎn)到開口槽對準到環(huán)形殼的位置，讓旋轉(zhuǎn)葉片1順利轉(zhuǎn)過。而旋轉(zhuǎn)葉片1轉(zhuǎn)過后，旋轉(zhuǎn)盤3繼續(xù)轉(zhuǎn)動，以封閉燃燒室的后面。旋轉(zhuǎn)葉片1和旋轉(zhuǎn)盤3應(yīng)保持嚴格的相位關(guān)系及1∶1的傳動比，為此在主軸8上和第二副軸14上(圖8)亦即圖3中的O3軸，設(shè)計有一對正時齒輪，在結(jié)構(gòu)上稱為交軸齒輪。在第二副軸14(圖8)和第一副軸13上設(shè)計有一對鏈輪，均保持1∶1的傳動比，以保證旋轉(zhuǎn)葉片1和旋轉(zhuǎn)盤3間嚴格的運動關(guān)系。
本發(fā)動機沒有作往復(fù)運動的進氣閥門和排氣閥門，也沒有一般發(fā)動機的進氣、排氣、壓縮、燃燒四個串行排列的沖程。本發(fā)動機的進氣方法是這樣設(shè)計的，在圖8中，旋轉(zhuǎn)葉片1上作有進氣孔m，在固定的環(huán)形殼2上，也作有孔，由增壓器先將空氣增壓，再經(jīng)過電噴汽油后，接到環(huán)形殼2的進氣孔上。進氣方法如圖5所示，設(shè)圖5中，F(xiàn)為環(huán)形殼2上的固定孔，工作時保持不動；而E為旋轉(zhuǎn)葉片1上的移動孔，當兩孔完全不對位時，氣路是關(guān)閉的，隨著E孔逐漸由西向東移動，氣門逐漸打開，兩孔完全對正時，氣門開度最大，然后又逐漸減小，直到全部關(guān)死。圖5中示出了氣門的開度變化曲線。
發(fā)動機的排氣，是靠在環(huán)形殼2的末端(圖7中的n部分)作了一個缺口實現(xiàn)的，因此，在旋轉(zhuǎn)葉片1被燃燒氣體推動順時針轉(zhuǎn)動作功時，上一次燃燒產(chǎn)生的廢氣，也被旋轉(zhuǎn)葉片1推動從上述缺口中，擠入排氣管排走，由于排氣管通大氣，因此，背壓很小。這種設(shè)計的優(yōu)點是沒有排氣閥，省去了相關(guān)機構(gòu)，而且排氣與作功同時完成，不專門占用時間。
單葉發(fā)動機的工作過程如下(圖3)1)，旋轉(zhuǎn)葉片1通過旋轉(zhuǎn)盤3，轉(zhuǎn)角為θ1，2)，旋轉(zhuǎn)盤3關(guān)閉旋轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)角為θ2，3)，進氣，轉(zhuǎn)角為θ3，4)，點火，轉(zhuǎn)角為θ4，5)，作功，轉(zhuǎn)角為θ5，6)旋轉(zhuǎn)盤3的開口對準環(huán)形殼2，轉(zhuǎn)角為θ6。旋轉(zhuǎn)葉片1及旋轉(zhuǎn)盤3各旋轉(zhuǎn)一周，完成一個工作循環(huán)。本發(fā)動機作功所占角度約220°，作功時間率約占220/360＝60％，而現(xiàn)有四沖程發(fā)動機作功沖程僅占25％。
當旋轉(zhuǎn)葉片1已轉(zhuǎn)過旋轉(zhuǎn)盤3，而盤3尚未關(guān)閉完的一小段時間，逐漸增大的燃燒室會出現(xiàn)真空，將廢氣吸入，為此，在環(huán)形殼蓋11上鉆有小孔p，并在旋轉(zhuǎn)葉片1的相對位置作有長形槽，小孔的工作方法如圖6所示，工作時小孔不動，而槽在移動，故當需要補充空氣時，此小孔對準長槽，使新鮮空氣進入燃燒室，且保持壓力較廢氣稍高，待盤關(guān)閉后，從氣路自動隔斷。
為保持發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速，不同狀態(tài)時，保持最優(yōu)進氣量，在進氣路上，裝有微機控制的節(jié)流閥。
權(quán)利要求
1.一種閉燃全轉(zhuǎn)發(fā)動機，包括主軸(8)、密封燃燒室、位于燃燒室內(nèi)的轉(zhuǎn)子；其特征在于轉(zhuǎn)子為安裝在主軸上的至少一只旋轉(zhuǎn)葉片(1)，同軸安裝在與機殼固定的環(huán)形殼蓋內(nèi)，環(huán)形殼體上具有一個徑向槽，槽內(nèi)具有軸線與旋轉(zhuǎn)葉片的軸線成交軸布置的通斷式旋轉(zhuǎn)盤(3)，其端面緊貼徑向槽面，通斷式旋轉(zhuǎn)盤與旋轉(zhuǎn)葉片作1∶1的同步旋轉(zhuǎn)運動，在旋轉(zhuǎn)盤上具有能夠讓旋轉(zhuǎn)葉片每轉(zhuǎn)360°便通過一次的開口槽，使旋轉(zhuǎn)盤與旋轉(zhuǎn)葉片之間構(gòu)成密封燃燒室和上一次燃燒的排氣室，由燃燒氣體在密閉的燃燒室內(nèi)膨脹，直接推動葉片旋轉(zhuǎn)，通過主軸輸出對外作功。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉燃全轉(zhuǎn)發(fā)動機，其特征在于由進氣管、環(huán)行殼蓋上的孔及旋轉(zhuǎn)葉片上的角度孔構(gòu)成燃燒室的進氣閥，當旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)到所述管孔接通的位置時，燃氣噴入燃燒室，點火燃燒膨脹，所述管孔錯開后，關(guān)閉通路，停止進氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉燃全轉(zhuǎn)發(fā)動機，其特征在于由交軸安裝的一對正時齒輪(5)、(6)，一對鏈輪(7)、(4)構(gòu)成，其中一正時齒輪與主軸同軸安裝，另一正時齒輪與一鏈輪同軸安裝，另一鏈輪與旋轉(zhuǎn)盤同軸安裝，構(gòu)成保證與旋轉(zhuǎn)葉片1∶1的同步旋轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉燃全轉(zhuǎn)發(fā)動機，其特征在于燃燒室的所有滑動面，均為具有足夠?qū)挾鹊牡透泵芊?，以將漏氣減到最低限度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉燃全轉(zhuǎn)發(fā)動機，其特征在于葉片旋轉(zhuǎn)時，將環(huán)形殼內(nèi)上次已燃燒的廢氣，從環(huán)形殼末端的開口擠出，通過排氣管排出機外，不設(shè)專門的排氣閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉燃全轉(zhuǎn)發(fā)動機，其特征在于在環(huán)形殼蓋(10)上具有小孔(p)，在旋轉(zhuǎn)葉片(1)的相對位置作有長形槽，槽隨旋轉(zhuǎn)葉片移動，當小孔對準長槽時，由增壓器來的新鮮空氣進入燃燒室，補充空氣，保持壓力較廢氣稍高，防止廢氣進入燃燒室；待旋轉(zhuǎn)盤關(guān)閉構(gòu)成新一輪燃燒室后，該氣路自動隔斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉燃全轉(zhuǎn)發(fā)動機，其特征在于在進氣路上，裝有由微機控制的節(jié)流閥，當改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，由微機控制節(jié)流閥，以保證燃燒室內(nèi)有適量的混合氣體量。
全文摘要
一種閉燃全轉(zhuǎn)發(fā)動機，其特征在于轉(zhuǎn)子為安裝在主軸上的至少一只旋轉(zhuǎn)葉片1，同軸安裝在與機殼固定的環(huán)形殼蓋內(nèi)，環(huán)形殼體上具有一個徑向槽，槽內(nèi)具有軸線與旋轉(zhuǎn)葉片的軸線成交軸布置的通斷式旋轉(zhuǎn)盤3，其端面緊貼徑向槽面，通斷式旋轉(zhuǎn)盤與旋轉(zhuǎn)葉片作1∶1的同步旋轉(zhuǎn)運動，在旋轉(zhuǎn)盤上具有能夠讓旋轉(zhuǎn)葉片每轉(zhuǎn)360°便通過一次的開口槽，使旋轉(zhuǎn)盤與旋轉(zhuǎn)葉片之間構(gòu)成密封燃燒室和上一次燃燒的排氣室，由燃燒氣體在密閉的燃燒室內(nèi)膨脹，直接推動葉片旋轉(zhuǎn)，通過主軸輸出對外作功。由于氣體直接推動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，去除了直線往復(fù)運動，因此，顯著提高了機械效率。本發(fā)動機自動進氣、自動排氣，而省去了進、排氣閥門及傳動系統(tǒng)。
文檔編號F01C1/00GK1601065SQ200410040890
公開日2005年3月30日 申請日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者梁錫昌 申請人:重慶大學