專利名稱:間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機,尤其是一種間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機。
背景技術(shù):
目前公知的軸傳動發(fā)動機以往復活塞式發(fā)動機應用較為普及,其結(jié)構(gòu)是氣缸中設置活塞, 活塞通過曲軸連桿把活塞的直線運動轉(zhuǎn)化為動力輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動,為實現(xiàn)上述功能必須加 上與其配套的進、排氣閥和供、油點火機構(gòu),采用上述機構(gòu)的發(fā)動機,由于將燃料燃燒能量轉(zhuǎn) 化為動力輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動過程中存在大量機械能的損耗和浪費,所以往復活塞式發(fā)動機效 率較低,這種發(fā)動機還存在體積大、工作震動大,零件品種多、維修工作量大、機械故障多, 使用壽命短,磨損嚴重后造成的環(huán)境污染嚴重。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有往復活塞式發(fā)動機工作中存在大量機械能的損耗和浪費問題,本發(fā)明提供 一種無曲軸、連桿、也無活塞、活塞環(huán)和氣門桿機構(gòu)的間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機,其結(jié)構(gòu) 簡單零部件少、加工量少、維護方便,可保證發(fā)動機長期處在最佳工作狀態(tài)且減少燃料消耗。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是定圓盤的定圓盤工作面與轉(zhuǎn)圓盤的轉(zhuǎn)圓盤 工作面同軸心對應配合設置,轉(zhuǎn)圓盤中心軸為功率輸出軸。轉(zhuǎn)圓盤工作面以輸出軸為中心的同 心圓周均勻分布三個弧形燃燒室口,由上曲面和下曲面拼合組成的葉片從轉(zhuǎn)圓盤非工作面插 入與弧形燃燒室口前口邊連接形成弧形燃燒室前端面,葉片頭部指向輸出軸設定旋轉(zhuǎn)方向, 由弧形燃燒室口前口邊沿弧形燃燒室中心弧線均勻間隔且相同頭部指向排列的相同結(jié)構(gòu)葉片 至弧形燃燒室口后口邊,最后一片葉片形成弧形燃燒室后端面,每個弧形燃燒室葉片數(shù)量不 少于三片,弧形燃燒室殼將葉片覆蓋于燃燒室中使氣體僅能由弧形燃燒室口進出,形成一個 完整弧形燃燒室,三個弧形燃燒室結(jié)構(gòu)相同,相鄰兩弧形燃燒室口間隔大于弧形燃燒室口弧 長?;⌒稳紵矣靡源媪羧剂匣旌蠚怏w,并在燃料混合氣體被點燃后成為其反沖做功的載體, 弧形燃燒室內(nèi)燃料燃燒時產(chǎn)生的反沖做功力量施加在弧形燃燒室葉片上轉(zhuǎn)化為葉片頭部指向 的轉(zhuǎn)圓盤驅(qū)動扭矩。定圓盤工作面與轉(zhuǎn)圓盤三個弧形燃燒室口相對應的部分沿轉(zhuǎn)圓盤功率輸 出軸的設定旋轉(zhuǎn)向方向同心圓周順序設置進氣口 、點火位置和排氣口 ,進氣口外側(cè)連接設置有 燃料噴射器的進氣道,增壓空氣進入進氣道后燃料噴射器噴射燃料使之形成混合燃氣通過進 氣口輸送給轉(zhuǎn)圓盤上的弧形燃燒室,為配合弧形燃燒室反沖做功點火位置定圓盤工作面制成 向弧形燃燒室葉片延長方向傾斜的袋形凹槽,袋形凹槽內(nèi)安裝有不高于定圓盤工作面的電點 火器,用以點燃轉(zhuǎn)圓盤對應位置弧形燃燒室內(nèi)的混合燃氣,以上結(jié)構(gòu)構(gòu)成間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式 內(nèi)燃機之主體,間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機工作是利用燃料燃燒膨脹產(chǎn)生反沖力量做功并受 定向引導方向原理,其工作狀態(tài)運行順序是增壓空氣進入進氣道后燃料噴射器噴射燃料使之 形成混合燃氣完成混合過程,混合燃氣通過進氣口輸送給轉(zhuǎn)圓盤弧形燃燒室口進入弧形燃燒 室完成進氣過程,轉(zhuǎn)圓盤沿功率輸出軸的設定轉(zhuǎn)向方向轉(zhuǎn)動將存留燃料混合氣體的弧形燃燒 室的室口與點火位置對應,電點火器產(chǎn)生電火花點燃弧形燃燒室內(nèi)混合燃氣燃燒,燃燒膨脹 產(chǎn)生反沖力量施加在弧形燃燒室葉片上轉(zhuǎn)化為驅(qū)動扭矩直接作用于轉(zhuǎn)圓盤沿輸出軸的設定 轉(zhuǎn)向方向轉(zhuǎn)動做功,完成點燃做功過程,轉(zhuǎn)圓盤燃燒做功后的弧形燃燒室的室口轉(zhuǎn)到與排氣口 對應的位置,弧形燃燒室內(nèi)燃燒后的廢氣通過排氣口排出完成排氣過程,完成以上四個過程為一個工作循環(huán)。另外為提高燃燒時燃料效率減少排氣污染排氣口安裝開度調(diào)節(jié)閥門。因 運行狀態(tài)時增壓空氣輸送在進氣道中是不間斷保持無明顯中斷,所以轉(zhuǎn)圓盤其它弧形燃燒 室在不間斷增壓空氣輸送支持下依次連續(xù)完成混合過程、進氣過程、點燃做功過程和排氣 過程,四個過程形成完整工作循環(huán),多次工作循環(huán)產(chǎn)生連續(xù)的圓周轉(zhuǎn)動,達到轉(zhuǎn)圓盤功率輸 出軸功率的連續(xù)輸出,裝于定圓盤的密封殼起到密封氣體保護機件的作用。為提高燃料燃 燒效率,將設置于進氣道的燃料噴射器移到點火位置袋形凹槽內(nèi)安裝在不高于定圓盤工作 面的位置,完整工作循環(huán)四個過程順序變?yōu)檫M氣過程、混合過程、點燃做功過程和排氣過 程,其中混合過程、點燃做功過程兩過程都在點火位置完成。根據(jù)內(nèi)燃機對轉(zhuǎn)速與輸出功 率變化的需求,實時對燃料噴射器兩次噴油之間轉(zhuǎn)過的弧形燃燒室的數(shù)量進行調(diào)整用以達 到減少燃料消耗的效果。為獲得更大的軸功率輸出,以轉(zhuǎn)圓盤三個弧形燃燒室和與其相對 應的定圓盤進氣口、點火位置和排氣口為一組,在同一工作盤面內(nèi)成組增加,還可沿同一 輸出軸成組增加。
本發(fā)明的有益效果是,直接將燃料燃燒膨脹產(chǎn)生的反沖力量轉(zhuǎn)化為驅(qū)動轉(zhuǎn)動的扭矩,與往 復活塞式發(fā)動機相比省去了曲軸、連桿、也無活塞、活塞環(huán)和氣門桿機構(gòu)和燃料燃燒能量轉(zhuǎn) 化為動力輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動過程中存在的大量機械能的損耗和浪費,可降低生產(chǎn)制造成本和 維護工作量且減少燃料消耗。
下面結(jié)合附圖和實施例對本本發(fā)明一步說明。
圖l是本發(fā)明的縱剖面構(gòu)造圖。
圖2是弧形燃燒室葉片縱剖面構(gòu)造圖。
圖3是點火位置與對應弧形燃燒室正視剖面構(gòu)造圖。
圖4是點火位置與對應弧形燃燒室側(cè)視剖面構(gòu)造圖。
圖5是對應的轉(zhuǎn)圓盤工作面和定圓盤工作面俯視構(gòu)造圖。
圖6是轉(zhuǎn)圓盤與定圓盤對應位置圓周展開正視剖面構(gòu)造圖。 圖7是進氣過程、點燃做功過程和排氣過程對應位置轉(zhuǎn)動變化示意圖。 圖8是點火位置安裝燃料噴射器正視剖面構(gòu)造圖。 圖9是同一工作盤面內(nèi)成組增加燃燒室示意圖。 圖10是同一輸出軸成組增加燃燒室示意圖。
圖中l(wèi).定圓盤,2.轉(zhuǎn)圓盤,3.轉(zhuǎn)圓盤中心軸,4.定圓盤工作面,5.轉(zhuǎn)圓盤工作面,6.弧形 燃燒室,7.上曲面,8.下曲面,9.葉片,IO.葉片頭部,ll.轉(zhuǎn)圓盤非工作面,12.弧形燃燒室 前端面,13.弧形燃燒室后端面,14.弧形燃燒室殼,15.進氣口, 16.點火位置,17.排氣口, 18. 進氣道,19.增壓空氣,20.燃料噴射器,21.電點火器,22.袋形凹槽,23.開度調(diào)節(jié)閥門,24.廢 氣,25.密封殼,26.弧形燃燒室口, 27.弧形燃燒室口前口邊,28.弧形燃燒室口后口邊,29.弧 形燃燒室中心弧線。
具體實施例方式
圖l.圖2.圖3.圖4.圖5.圖6.共同給出了主體結(jié)構(gòu)的特征,其中在圖l所示,定圓盤 (1)的定圓盤工作面(4)與轉(zhuǎn)圓盤(2)的轉(zhuǎn)圓盤工作面(5)同軸心對應配合設置,轉(zhuǎn)圓盤 中心軸(3)為功率輸出軸。在圖5所示,轉(zhuǎn)圓盤工作面(5)以輸出軸為中心的同心圓周均勻 分布三個弧形燃燒室口 (26)。在圖2所示,由上曲面(7)和下曲面(8)拼合組成的葉片(9) 從轉(zhuǎn)圓盤非工作面(11)插入與弧形燃燒室口前口邊(27)連接形成弧形燃燒室前端面(12), 葉片頭部(10)指向輸出軸設定旋轉(zhuǎn)方向。在圖3.圖4.圖5.圖6所示,由弧形燃燒室口前口邊 (27)沿弧形燃燒室中心弧線(29)均勻間隔且相同頭部指向排列的相同結(jié)構(gòu)葉片(9)至弧形燃燒室口后口邊(28),最后一片葉片(9)形成弧形燃燒室后端面(13),每個弧形燃燒 室(6)的葉片(9)數(shù)量不少于三片,弧形燃燒室殼(14)將葉片(9)覆蓋于燃燒室中使氣 體僅能由弧形燃燒室口 (26)進出,形成一個完整弧形燃燒室(6),三個弧形燃燒室(6)結(jié) 構(gòu)相同,相鄰兩弧形燃燒室口 (26)間隔大于弧形燃燒室口弧長?;⌒稳紵?6)用以存留 燃料混合氣體,并在燃料混合氣體被點燃后成為其反沖做功的載體,弧形燃燒室(6)內(nèi)燃料 燃燒時產(chǎn)生的反沖做功力量施加在弧形燃燒室葉片(9)上轉(zhuǎn)化為葉片頭部(10)指向的轉(zhuǎn)圓 盤驅(qū)動扭矩。定圓盤工作面(4)與轉(zhuǎn)圓盤(2)三個弧形燃燒室口 (26)相對應的部分沿轉(zhuǎn) 圓盤(2)功率輸出軸的設定旋轉(zhuǎn)向方向同心圓周顧序設置進氣口 (15)、點火位置(16)和 排氣口 (17),進氣口 (15)外側(cè)連接設置有燃料噴射器(20)的進氣道(18),增壓空氣(19) 進入進氣道(18)后燃料噴射器(20)噴射燃料使之形成混合燃氣通過進氣口 (15)輸送給 轉(zhuǎn)圓盤(2)上的弧形燃燒室(6),為配合弧形燃燒室(6)反沖做功點火位置(16)定圓盤 工作面(4)制成向弧形燃燒室葉片(9)延長方向傾斜的袋形凹槽(22),袋形凹槽(22)內(nèi) 安裝有不高于定圓盤工作面(4)的電點火器(21),用以點燃轉(zhuǎn)圓盤(2)對應位置弧形燃燒 室(6)內(nèi)的混合燃氣,裝于定圓盤(1)的密封殼(25)起到密封氣體保護機件的作用,以 上結(jié)構(gòu)構(gòu)成間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機之主體。
間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機工作是利用燃料燃燒膨脹產(chǎn)生反沖力量做功并受定向引導方 向原理,在圖6.圖7所示,其工作狀態(tài)運行順序是增壓空氣(19)進入進氣道(18)后燃料噴 射器(20)噴射燃料使之形成混合燃氣完成混合過程,圖7-l所示,混合燃氣通過進氣口 (15) 輸送給轉(zhuǎn)圓盤弧形燃燒室口 (26)進入弧形燃燒室(6)完成進氣過程,圖7-2所示,轉(zhuǎn)圓盤
(2)沿功率輸出軸的設定轉(zhuǎn)向方向轉(zhuǎn)動將存留燃料混合氣體的弧形燃燒室(6)的弧形燃燒 室口 (26)與點火位置(16)對應,電點火器(21)產(chǎn)生電火花點燃弧形燃燒室(6)內(nèi)混合 燃氣燃燒,燃燒膨脹產(chǎn)生反沖力量施加在弧形燃燒室葉片(9)上轉(zhuǎn)化為驅(qū)動扭矩直接作用于 轉(zhuǎn)圓盤(2)沿輸出軸的設定轉(zhuǎn)向方向轉(zhuǎn)動做功,完成點燃做功過程,圖7-3,所示轉(zhuǎn)圓盤(2) 燃燒做功后的弧形燃燒室(6)的弧形燃燒室口 (26)轉(zhuǎn)到與排氣口 (17)對應的位置,弧形 燃燒室(6)內(nèi)燃燒后的廢氣(24)通過排氣口 (17)排出完成排氣過程,完成以上四個過程 為一個工作循環(huán)。另外為提高燃燒時燃料效率減少排氣污染排氣口 (17)安裝開度調(diào)節(jié)閥門
(23)。因運行狀態(tài)時增壓空氣(19)輸送在進氣道(18)中是不間斷保持無明顯中斷,所以 轉(zhuǎn)圓盤(2)其它弧形燃燒室(6)在不間斷增壓空氣(19)輸送支持下依次連續(xù)完成混合過 程、進氣過程、點燃做功過程和排氣過程,四個過程形成完整工作循環(huán),多次工作循環(huán)產(chǎn)生 連續(xù)的圓周轉(zhuǎn)動,達到轉(zhuǎn)圓盤中心軸(3)功率的連續(xù)輸出。
在圖8所示,為提高燃料燃燒效率,將設置于進氣道(18)的燃料噴射器(20)移到點火 位置(16)袋形凹槽(22)內(nèi)安裝在不高于定圓盤工作面(4)的位置,完整工作循環(huán)四個過 程順序變?yōu)檫M氣過程、混合過程、點燃做功過程和排氣過程,其中混合過程、點燃做功過程 兩過程都在點火位置(16)完成。
根據(jù)內(nèi)燃機對轉(zhuǎn)速與輸出功率變化的需求,實時對燃料噴射器(20)兩次噴油之間轉(zhuǎn)過 的弧形燃燒室(6)的數(shù)量進行調(diào)整用以達到減少燃料消耗的效果。
為獲得更大的軸功率輸出,以轉(zhuǎn)圓盤(2)三個弧形燃燒室(6)和與其相對應的定圓盤
(1)進氣口 (15)、點火位置(16)和排氣口 (17)為一組。在圖9所示,在同一工作盤面內(nèi) 成組增加,在圖10所示,還可沿同一輸出軸成組增加。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機,尤其是一種間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機,其特征是,定圓盤的定圓盤工作面與轉(zhuǎn)圓盤的轉(zhuǎn)圓盤工作面同軸心對應配合設置,轉(zhuǎn)圓盤中心軸為功率輸出軸,轉(zhuǎn)圓盤工作面以輸出軸為中心的同心圓周均勻分布三個弧形燃燒室口,由上曲面和下曲面拼合組成的葉片從轉(zhuǎn)圓盤非工作面插入與弧形燃燒室口前口邊連接形成弧形燃燒室前端面,葉片頭部指向輸出軸設定旋轉(zhuǎn)方向,由弧形燃燒室口前口邊沿弧形燃燒室中心弧線均勻間隔且相同頭部指向排列的相同結(jié)構(gòu)葉片至弧形燃燒室口后口邊,最后一片葉片形成弧形燃燒室后端面,每個弧形燃燒室的葉片數(shù)量不少于三片,弧形燃燒室殼將葉片覆蓋于燃燒室中使氣體僅能由弧形燃燒室口進出,形成一個完整弧形燃燒室,三個弧形燃燒室結(jié)構(gòu)相同,相鄰兩弧形燃燒室口間隔大于弧形燃燒室口弧長,弧形燃燒室用以存留燃料混合氣體,并在燃料混合氣體被點燃后成為其反沖做功的載體,弧形燃燒室內(nèi)燃料燃燒時產(chǎn)生的反沖做功力量施加在弧形燃燒室葉片上轉(zhuǎn)化為葉片頭部指向的轉(zhuǎn)圓盤驅(qū)動扭矩,定圓盤工作面與轉(zhuǎn)圓盤三個弧形燃燒室口相對應的部分沿轉(zhuǎn)圓盤功率輸出軸的設定旋轉(zhuǎn)向方向同心圓周順序設置進氣口、點火位置和排氣口,進氣口外側(cè)連接設置有燃料噴射器的進氣道,增壓空氣進入進氣道后燃料噴射器噴射燃料使之形成混合燃氣通過進氣口輸送給轉(zhuǎn)圓盤上的弧形燃燒室,為配合弧形燃燒室反沖做功點火位置定圓盤工作面制成向弧形燃燒室葉片延長方向傾斜的袋形凹槽,袋形凹槽內(nèi)安裝有不高于定圓盤工作面的電點火器,用以點燃轉(zhuǎn)圓盤對應位置弧形燃燒室內(nèi)的混合燃氣,,以上結(jié)構(gòu)構(gòu)成間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機之主體,間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機工作是利用燃料燃燒膨脹產(chǎn)生反沖力量做功并受定向引導方向原理,其工作狀態(tài)運行順序是增壓空氣進入進氣道后燃料噴射器噴射燃料使之形成混合燃氣完成混合過程,混合燃氣通過進氣口輸送給轉(zhuǎn)圓盤弧形燃燒室口進入弧形燃燒室完成進氣過程,轉(zhuǎn)圓盤沿功率輸出軸的設定轉(zhuǎn)向方向轉(zhuǎn)動將存留燃料混合氣體的弧形燃燒室的弧形燃燒室口與點火位置對應,電點火器產(chǎn)生電火花點燃弧形燃燒室內(nèi)混合燃氣燃燒,燃燒膨脹產(chǎn)生反沖力量施加在弧形燃燒室葉片上轉(zhuǎn)化為驅(qū)動扭矩直接作用于轉(zhuǎn)圓盤沿輸出軸的設定轉(zhuǎn)向方向轉(zhuǎn)動做功,完成點燃做功過程,轉(zhuǎn)圓盤燃燒做功后的弧形燃燒室的弧形燃燒室口轉(zhuǎn)到與排氣口對應的位置,弧形燃燒室內(nèi)燃燒后的廢氣通過排氣口排出完成排氣過程,完成以上四個過程為一個工作循環(huán),因運行狀態(tài)時增壓空氣在進氣道中是不間斷保持無明顯中斷,所以轉(zhuǎn)圓盤其它弧形燃燒室在不間斷增壓空氣支持下依次連續(xù)完成混合過程、進氣過程、點燃做功過程和排氣過程,四個過程形成完整工作循環(huán),多次工作循環(huán)產(chǎn)生連續(xù)的圓周轉(zhuǎn)動,達到轉(zhuǎn)圓盤中心軸功率的連續(xù)輸出,裝于定圓盤的密封殼起到密封氣體保護機件的作用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機,其特征是將設置于進氣道的燃料噴 射器移到點火位置袋形凹槽內(nèi)安裝在不高于定圓盤工作面的位置,完整工作循環(huán)四個過程順 序變?yōu)檫M氣過程、混合過程、點燃做功過程和排氣過程,其中混合過程、點燃做功過程兩過 程都在點火位置完成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2所述的間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機,其特征是根據(jù)內(nèi)燃機對轉(zhuǎn)速與輸 出功率的需求,實時對燃料噴射器兩次噴油之間轉(zhuǎn)過的弧形燃燒室的數(shù)量進行調(diào)整。
4、根據(jù)權(quán)利要求1、 2、 3所述的間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機,其特征是以轉(zhuǎn)圓盤三個弧形燃燒室和與其相對應的定圓盤進氣口、點火位置和排氣口為一組,在同一工作盤面內(nèi)成組增 加,還可沿同一輸出軸成組增加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機,其特征是排氣口安裝開度調(diào)節(jié)閥門。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種間隔燃燒室轉(zhuǎn)子盤式內(nèi)燃機。定圓盤的定圓盤工作面與轉(zhuǎn)圓盤的轉(zhuǎn)圓盤工作面同軸心對應配合設置,轉(zhuǎn)圓盤中心軸為功率輸出軸,轉(zhuǎn)圓盤工作面弧形燃燒室用以存留燃料混合氣體,并在燃料混合氣體被點燃后成為其反沖做功的載體,弧形燃燒室內(nèi)燃料燃燒時產(chǎn)生的反沖做功力量施加在弧形燃燒室葉片上轉(zhuǎn)化為葉片頭部指向的轉(zhuǎn)圓盤驅(qū)動扭矩直接作用于轉(zhuǎn)圓盤沿輸出軸的設定轉(zhuǎn)向方向轉(zhuǎn)動做功,在不間斷增壓空氣支持下依次連續(xù)完成混合過程、進氣過程、點燃做功過程和排氣過程,四個過程形成完整工作循環(huán),多次工作循環(huán)產(chǎn)生連續(xù)的圓周轉(zhuǎn)動,達到轉(zhuǎn)圓盤中心軸功率的連續(xù)輸出。
文檔編號F02C5/00GK101307722SQ20071010335
公開日2008年11月19日 申請日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月16日
發(fā)明者思 吳 申請人:思 吳