專利名稱：一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)，特別是一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的活塞往復(fù)式發(fā)動機(jī)，工作時活塞在氣缸里做往復(fù)直線運(yùn)動，為了把活塞的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，必須使用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，往復(fù)慣性力大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大。為此有人發(fā)明了一種三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)又稱為米勒循環(huán)發(fā)動機(jī)，與傳統(tǒng)的活塞往復(fù)式發(fā)動機(jī)的直線運(yùn)動不同，直接將可燃?xì)獾娜紵蛎浟D(zhuǎn)化為驅(qū)動扭矩，取消了無用的直線運(yùn)動，因而同樣功率的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)尺寸較小，重量較輕，比功率較大，而且振動和噪聲較低，具有較大優(yōu)勢。但由于圓周方向的密封是“線接觸”并帶有尖角，因此，氣缸的密封問題難以解決，影響了它的推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種密封性能好的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，由火花塞(1)、缸體(2)、燃燒室(5)、進(jìn)氣口、排氣口、驅(qū)動機(jī)構(gòu)構(gòu)成轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征是缸體(2)內(nèi)的型腔為柱狀等距曲線體；在型腔內(nèi)有橢圓形轉(zhuǎn)子，型腔連接三個口，第一口是進(jìn)氣口，第二口是燃燒氣排出口，第三口是火花塞(1)與燃燒室(5)的連接口。
所述的缸體(2)內(nèi)的型腔是這樣構(gòu)成的，由頂點O1、O2、O3構(gòu)成了一個邊長為a的正三角形；分別以O(shè)1、O2、O3為圓心，再分別以r和R(R＝a+r)為半徑畫弧，就形成了一個寬度為W＝a+2r的等距曲線L，其特點是從各個角度測量，等距曲線L的寬度均是一個W＝a+2r的常數(shù)。
所述的橢圓形轉(zhuǎn)子(9)是由頂點O1、O2、O3和頂點O1、O2、O4構(gòu)成了兩個對稱的邊長為a的正三角形；分別以O(shè)1、O2為圓心，以r為半徑畫弧，再分別以O(shè)3、O4為圓心，以R(R＝a+r)為半徑畫弧，就形成了一個橢圓形轉(zhuǎn)子外廓曲線，其長軸為W＝a+2r。
采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)制作的等距曲線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)有如下顯著特點1、與傳統(tǒng)的活塞往復(fù)式發(fā)動機(jī)相比，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、往復(fù)慣性力小、比功率大。
2、與三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)相比，它的圓周方向的密封是由“線接觸”和“面接觸”組成，而且“線接觸”的密封面中不包含有尖角，這就使得密封問題比三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)更容易解決，從而更便于推廣使用。
3、由于進(jìn)氣口和排氣口位于轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，可以減化氣門設(shè)計，采用目前廣泛使用的菌型氣門結(jié)構(gòu)和簧片閥結(jié)構(gòu)均可以。也可以省略排氣門而只設(shè)置進(jìn)氣門。
下面結(jié)合實施例附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明


圖1是發(fā)動機(jī)缸體形狀曲線圖；圖2是轉(zhuǎn)子形狀曲線圖；圖3是一個雙缸等距曲線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的橫剖面視圖(配氣機(jī)構(gòu)未畫出)；圖4是發(fā)動機(jī)縱剖面視圖；圖5是移去缸體后蓋的視圖；圖6是防止轉(zhuǎn)子倒轉(zhuǎn)示意圖。
圖7是轉(zhuǎn)子橫剖面視圖；圖8是轉(zhuǎn)子縱剖面圖視圖；圖9是發(fā)動機(jī)工作過程時序圖。
圖中，1、火花塞；2、缸體；3、大齒輪；4、大齒輪；5、燃燒室；6、后蓋；7、向心推力軸承；8、向心推力軸承；9、轉(zhuǎn)子；10、飛輪；11、輸出軸；12、輸出軸軸承；13、輸出軸軸承；14、小齒輪；15、小齒輪；16、密封環(huán)；17、密封環(huán)；18、驅(qū)動銷軸；18a、油道；19、機(jī)油油箱；20、正時齒輪；21、缸體內(nèi)壁；22、轉(zhuǎn)子滑槽；23、轉(zhuǎn)子葉片槽；24、密封葉片；25、葉片彈簧、26、定位凸臺；27、第二定位凸臺；28、第三定位凸臺；29、油孔。
具體實施例方式如圖3所示，由火花塞1、缸體2、燃燒室5、進(jìn)氣口、排氣口、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、壓縮室構(gòu)成轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，缸體2內(nèi)的壓縮室為柱狀等距曲線體；等距曲線是這樣構(gòu)成的，如圖1所示，由頂點O1、O2、O3構(gòu)成了一個邊長為a的正三角形；分別以O(shè)1、O2、O3為圓心，再分別以r和R(R＝a+r)為半徑畫弧，就形成了一個寬度為W＝a+2r的等距曲線L，其特點是從各個角度測量，等距曲線L的寬度均是一個W＝a+2r的常數(shù)；壓縮室有三個口，第一口是進(jìn)氣口，第二口是燃燒氣排出口，第三口是火花塞1與燃燒室5的連接口；在壓縮室內(nèi)有橢圓形轉(zhuǎn)子。
橢圓形轉(zhuǎn)子是這樣構(gòu)成的，如圖2所示，由頂點O1、O2、O3和頂點O1、O2、O4構(gòu)成了兩個對稱的邊長為a的正三角形；分別以O(shè)1、O2為圓心，以r為半徑畫弧，再分別以O(shè)3、O4為圓心，以R(R＝a+r)為半徑畫弧，就形成了一個橢圓形轉(zhuǎn)子外廓曲線，其長軸為W＝a+2r。驅(qū)動機(jī)構(gòu)是由大齒輪3、小齒輪14、輸出軸11及與大齒輪3的偏心孔連接的驅(qū)動銷軸18構(gòu)成。
圖4是發(fā)動機(jī)縱剖面圖；圖5是移去缸體后蓋6的視圖；如圖4所示(參見圖5、圖6)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)的大齒輪3、4上有偏心孔，偏心孔中安裝有驅(qū)動銷軸18，驅(qū)動銷軸18連接到轉(zhuǎn)子滑槽22內(nèi)；大齒輪3、4通過向心推力軸承7和8支撐，輸出軸11兩邊有輸出軸軸承12、13，輸出軸11上的小齒輪14、15和輸出軸11用鍵連接，小齒輪14、15和輸出軸11同步轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)子9和兩側(cè)的大齒輪3、4之間有密封環(huán)16，用來密封轉(zhuǎn)子9和兩側(cè)的大齒輪3、4之間的間隙。在缸體2和兩側(cè)的大齒輪3、4之間有密封環(huán)17，用來密封缸體2和兩側(cè)的大齒輪3、4之間的間隙。
如圖3、圖7所示，在缸體內(nèi)壁21與轉(zhuǎn)子9之間有密封葉片24，密封葉片24位于轉(zhuǎn)子葉片槽23中，密封葉片24的下面有葉片彈簧25，靠彈簧的彈力將密封葉片24壓向缸體內(nèi)壁21，用來密封缸體內(nèi)壁21與轉(zhuǎn)子9之間間隙。
機(jī)油油箱19連接在缸體2的底部，用來存放潤滑機(jī)油。正時齒輪20安裝在缸體2的前端，用于保證點火和配氣機(jī)構(gòu)的正確工作。
發(fā)動機(jī)工作時，輸出軸11轉(zhuǎn)動，通過鍵連接帶動小齒輪14、15和輸出軸11同步轉(zhuǎn)動，小齒輪14、15分別和大齒輪3、4嚙合，帶動大齒輪3、4轉(zhuǎn)動，安裝在大齒輪3、4上的驅(qū)動銷軸18位于轉(zhuǎn)子9中間的滑槽22中。驅(qū)動銷軸18和大齒輪3、4同步轉(zhuǎn)動，驅(qū)動銷軸18沿著滑槽22相對與轉(zhuǎn)子9做滑動運(yùn)動，因而銷軸18的轉(zhuǎn)動就會驅(qū)動轉(zhuǎn)子9分別繞圓心O1轉(zhuǎn)動60度后，再繞圓心O2轉(zhuǎn)動60度，之后再繞圓心O3轉(zhuǎn)動60，周而復(fù)始依次繞圓心O1、O2、O3轉(zhuǎn)動，使得轉(zhuǎn)子兩邊的容積不斷變化，完成將可燃?xì)怏w的吸入、壓縮、燃燒做功、排氣的全過程，最終轉(zhuǎn)化為驅(qū)動扭矩，經(jīng)輸出軸11將動力輸出。箭頭方向表示可燃?xì)怏w的運(yùn)動方向。
用圖1所示的等距曲線作為發(fā)動機(jī)缸體，用圖2所示的橢圓形轉(zhuǎn)子作為轉(zhuǎn)子，就構(gòu)成了等距曲線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的主體。由于橢圓形轉(zhuǎn)子在等距曲線缸體中不斷地翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，形成轉(zhuǎn)子前后兩個相互密封的并且不斷變化的容積空間，使得轉(zhuǎn)子兩邊的容積不斷變化來完成將可燃?xì)怏w的吸入、壓縮、燃燒膨脹從而直接轉(zhuǎn)化為驅(qū)動扭矩。
圖6是防止轉(zhuǎn)子倒轉(zhuǎn)示意圖，密封葉片的作用是保證轉(zhuǎn)子和泵體之間的密封并防止轉(zhuǎn)子倒轉(zhuǎn)；在轉(zhuǎn)子運(yùn)動到側(cè)面與泵體的側(cè)面重合，偏心銷軸18位于滑槽22的中間時，為防止轉(zhuǎn)子產(chǎn)生倒轉(zhuǎn)，在缸體型腔上均勻設(shè)置了三個定位凸臺26、27、28，轉(zhuǎn)子葉片槽23中的密封葉片24在葉片彈簧25的彈力作用下，緊緊地壓向泵體型腔，由于密封葉片24的頭部形狀為楔型斜面，其中轉(zhuǎn)子上必然有一個密封葉片位于定位凸臺26中，使得轉(zhuǎn)子只能繞O2轉(zhuǎn)動，而不能繞O1倒轉(zhuǎn)，這樣就限制了轉(zhuǎn)子產(chǎn)生倒轉(zhuǎn)，使得轉(zhuǎn)子只能維持正轉(zhuǎn)。
當(dāng)偏心銷軸18在轉(zhuǎn)子滑槽22內(nèi)滑動時，油槽18a的作用是使轉(zhuǎn)子滑槽22兩邊的空間連通，防止發(fā)生困油現(xiàn)象。在轉(zhuǎn)子9上的葉片槽23的底部開有油孔29，當(dāng)偏心銷軸18在轉(zhuǎn)子滑槽22內(nèi)滑動時，部分潤滑油可以通過油孔29給密封葉片24潤滑。
參見圖9，由于驅(qū)動銷軸18每轉(zhuǎn)動240°轉(zhuǎn)子9轉(zhuǎn)動60°，轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周，發(fā)動機(jī)點火做功兩次，驅(qū)動銷軸轉(zhuǎn)動四周，驅(qū)動銷軸的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度的4倍。大齒輪3、4和小齒輪14、15的齒數(shù)比決定了輸出軸的轉(zhuǎn)速比。為保證密封，在缸體2上開有密封環(huán)槽，里面安裝有密封環(huán)17。同時轉(zhuǎn)子的兩側(cè)面也開有密封槽，里面安裝有密封環(huán)16。
采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)制作的等距曲線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，由于進(jìn)氣口和排氣口位于轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，可以減化氣門設(shè)計，采用目前廣泛使用的菌型氣門結(jié)構(gòu)和簧片閥結(jié)構(gòu)均可以。也可以省略排氣門而只設(shè)置進(jìn)氣門。
采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)制作的等距曲線轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，可以設(shè)計成單缸發(fā)動機(jī)，也可以進(jìn)行多缸級聯(lián)組成多缸發(fā)動機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，由火花塞(1)、缸體(2)、燃燒室(5)、進(jìn)氣口、排氣口、驅(qū)動機(jī)構(gòu)構(gòu)成轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征是缸體(2)內(nèi)的型腔為柱狀等距曲線體；在型腔內(nèi)有橢圓形轉(zhuǎn)子，型腔連接三個口，第一口是進(jìn)氣口，第二口是燃燒氣排出口，第三口是火花塞(1)與燃燒室(5)的連接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征是缸體(2)內(nèi)的型腔是這樣構(gòu)成的，由頂點O1、O2、O3構(gòu)成了一個邊長為a的正三角形；分別以O(shè)1、O2、O3為圓心，再分別以r和R(R＝a+r)為半徑畫弧，就形成了一個寬度為W＝a+2r的等距曲線L，其特點是從各個角度測量，等距曲線L的寬度均是一個W＝a+2r的常數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征是所述的橢圓形轉(zhuǎn)子(9)是由頂點O1、O2、O3和頂點O1、O2、O4構(gòu)成了兩個對稱的邊長為a的正三角形；分別以O(shè)1、O2為圓心，以r為半徑畫弧，再分別以O(shè)3、O4為圓心，以R(R＝a+r)為半徑畫弧，就形成了一個橢圓形轉(zhuǎn)子外廓曲線，其長軸為W＝a+2r。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征是驅(qū)動機(jī)構(gòu)是由大齒輪(3、4)、小齒輪(14、15)、輸出軸(11)及與大齒輪(3、4)的偏心孔連接的驅(qū)動銷軸(18)構(gòu)成；驅(qū)動銷軸(18)連接到轉(zhuǎn)子滑槽22內(nèi)；大齒輪(3、4)通過向心推力軸承(7、8)支撐，輸出軸(11)兩邊有輸出軸軸承(12、13)，輸出軸(11)上的小齒輪(14、15)和輸出軸(11)用鍵連接，小齒輪(14、15)和輸出軸(11)同步轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征是在轉(zhuǎn)子(9)和兩側(cè)的大齒輪(3、4)之間有密封環(huán)(16)，用來密封轉(zhuǎn)子(9)和兩側(cè)的大齒輪(3、4)之間的間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征是在缸體(2)和兩側(cè)的大齒輪(3、4)之間有密封環(huán)(17)，用來密封缸體(2)和兩側(cè)的大齒輪(3、4)之間的間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征是在缸體內(nèi)壁(21)與轉(zhuǎn)子(9)之間有密封條(24)，用來密封缸體內(nèi)壁(21)與轉(zhuǎn)子(9)之間間隙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)，特別是一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，由火花塞(1)、缸體(2)、燃燒室(5)、進(jìn)氣口、排氣口、驅(qū)動機(jī)構(gòu)構(gòu)成轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征是缸體(2)內(nèi)的型腔為柱狀等距曲線體；在型腔內(nèi)有橢圓形轉(zhuǎn)子，型腔連接三個口，第一口是進(jìn)氣口，第二口路是燃燒氣排出口，第三口是火花塞(1)與燃燒室(5)的連接口。這種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)密封性能好。
文檔編號F02B53/00GK1828028SQ20051000868
公開日2006年9月6日 申請日期2005年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月3日
發(fā)明者周小敏 申請人:周小敏