專利名稱:星型轉(zhuǎn)子發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及發(fā)動機。
背景技術(shù):
我們現(xiàn)有的常見發(fā)動機技術(shù)主要是往復(fù)活塞式發(fā)動機還有三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動 機等,往復(fù)活塞式發(fā)動機把活塞的直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動,必須使用曲柄連桿配氣機構(gòu) 等,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,連動的零部件多,需要定期維修保養(yǎng)的零件也多。而且很大一部分能量損耗 在活塞往復(fù)運動當(dāng)中?,F(xiàn)有的三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機雖然解決了往復(fù)活塞式發(fā)動機的一些 不足,但是此類發(fā)動機對制造及維修工藝要求極高,而且耗油量大,不經(jīng)濟。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是旨在解決一種比現(xiàn)有的發(fā)動機更輕便簡單,更高效,更節(jié)能,更安靜的發(fā) 動機技術(shù)。星型轉(zhuǎn)子發(fā)動機,采用了特殊形狀及構(gòu)造的轉(zhuǎn)子。發(fā)動機包括定子,轉(zhuǎn)子,定子滑 動葉片,定子滑動葉片復(fù)位彈簧,轉(zhuǎn)子和定子及定子滑動葉片把定子內(nèi)腔分隔成幾個獨立 的燃燒室,定子滑動葉片緊貼在轉(zhuǎn)子上。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周,每個燃燒室均能完成吸氣,壓縮,做 功,排氣四個過程。解決了現(xiàn)有的往復(fù)活塞式發(fā)動機還有三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機的缺點。星 形轉(zhuǎn)子發(fā)動機可以設(shè)計成多個燃燒室,多種燃料及多種燃燒方式(點燃和壓燃)的發(fā)動機, 我們下面以六個燃燒室的星形轉(zhuǎn)子發(fā)動機為例說明。與一般的四沖程發(fā)動機曲軸每旋轉(zhuǎn)兩 圈才作功一次相比,星型轉(zhuǎn)子發(fā)動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈,六個燃燒室分別做功一次,所以星型轉(zhuǎn) 子發(fā)動機的升功率更大,具有高馬力容積比(引擎容積較小就能輸出較多動力)的優(yōu)點。另 外,由于轉(zhuǎn)子引擎的軸向運轉(zhuǎn)特性,它不需要精密的曲軸平衡就能達到較高的運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。整 個發(fā)動機只有一個轉(zhuǎn)動部件和六個葉片伸縮部件,與一般的四沖程發(fā)動機具有進、排氣活 門等二十多個活動部件相比結(jié)構(gòu)大大簡化,出現(xiàn)故障的可能性也大大減小。制造維修保養(yǎng) 也非常容易。運行噪音更小,星型轉(zhuǎn)子發(fā)動機在整個速度范圍內(nèi)有相當(dāng)均勻的扭矩曲線,星 型轉(zhuǎn)子發(fā)動機不需要設(shè)置連桿結(jié)構(gòu),沒有配氣機構(gòu)(包括通常往復(fù)式發(fā)動機必備的正時齒 帶、凸輪軸、搖臂、氣門、氣門彈簧等等),而這些在往復(fù)式發(fā)動機中是必不可少的一部分,因 此星型轉(zhuǎn)子發(fā)動機的組成部件數(shù)量大幅度減少(比傳統(tǒng)的發(fā)動機部件減少了 40% ),由于 沒有搖臂,連桿等高轉(zhuǎn)速運動機械部件,所以在高負荷運動中更可靠和更耐久,除了以上的 優(yōu)點外,星型轉(zhuǎn)子發(fā)動機的優(yōu)點亦包括體積較小、重量輕、低重心等。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。(六個燃燒室)
圖1是星型發(fā)動機整體結(jié)構(gòu)原理圖圖2是定子結(jié)構(gòu)圖圖3.1是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖圖3. 2是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖[0009]圖4是進氣開始圖[0010]圖5.1是進氣過程中圖[0011]圖5. 2是進氣過程中圖[0012]圖6是進氣過程中圖[0013]圖7是進氣結(jié)束圖。進氣結(jié)束,開始壓縮過程[0014]圖8是壓縮過程開始圖。壓;箱過程[0015]圖9.1是壓縮過程中圖[0016]圖9. 2是壓縮過程中圖[0017]
圖10是壓縮過程中圖。壓_!完成,開始做功過程[0018]
圖11是壓縮過程結(jié)束圖[0019]
圖12. 1是做功過程開始圖。做功過程[0020]
圖12. 2是做功過程開始圖[0021]
圖13. 1是做功過程圖[0022]
圖13. 2是做功過程圖[0023]
圖14是排氣過程開始圖,做功過程結(jié)束,開始排氣過程[0024]
圖15. 1是排氣過程中圖[0025]
圖15. 2是排氣過程中圖[0026]
圖16是排氣過程結(jié)束圖。排氣過程結(jié)束,開始下一個進氣過程
具體實施方式
整個發(fā)動機由發(fā)動機定子5,發(fā)動機轉(zhuǎn)子2,轉(zhuǎn)子上的進氣通道3,轉(zhuǎn)子上的排氣通 道4,定子葉片復(fù)位彈簧6,定子葉片7,火花塞或噴油嘴8等部分組成,所有的定子滑動葉片 均緊貼在轉(zhuǎn)子光滑的ABCD端面上并能無阻礙的滑動,轉(zhuǎn)子和定子滑動葉片把定子腔分成 了六個燃燒室1,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的時候,每個燃燒室在轉(zhuǎn)子的作用下分別完成吸氣過程,壓縮過 程,做功過程及排氣過程。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周,六個燃燒室各完成做功循環(huán)一次。定子葉片在定 子上的滑槽里在葉片復(fù)位彈簧的作用下可以自由伸縮,定子葉片和轉(zhuǎn)子的端面緊緊的相接 并在轉(zhuǎn)子端面上滑動,一部分定子外殼和兩片葉片及一部分轉(zhuǎn)子端面組成了一個密閉的燃 燒室,在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動下燃燒室的體積可以增大及縮小。從而完成吸氣,壓縮,做功和排氣過 程。進氣通道和排氣通道是由轉(zhuǎn)子軸里面的通道連接到不同的外面,這兩個通道互不相連。 (1) “定子及定子滑動葉片組件,如圖2所示定子由定子外腔,定子滑動葉片,葉片復(fù)位彈 簧,火花塞等組成,定子滑動葉片在葉片復(fù)位彈簧的作用下可以自由伸縮” ;(2) “轉(zhuǎn)子由A, B, C,D四個端面組成,每個端面都是圓滑的弧面型,所有的端面亦是平滑的過渡弧面,方便 定子葉片緊貼在其上并能自由滑動。在C端面接近A端面的部分,中心部位開有進氣孔,此 進氣孔通過轉(zhuǎn)子軸里面的進氣通道和外部空氣濾清器等設(shè)備相連。在D端面接近A端面的 部分中心,中心部分開有排氣孔,此排氣孔通過轉(zhuǎn)子軸里面的排氣通道和外部的排氣管等 設(shè)備相連,轉(zhuǎn)子軸里面的進氣通道和排氣通道互不相連。轉(zhuǎn)子A,B,C,D四個端面都是圓弧 型狀,適合定子葉片在各個端面上滑動且能保持氣密性,在C端面開有進氣孔,進氣孔通過 轉(zhuǎn)子軸里面的進氣通道連接到外面,在D端面開有排氣孔,排氣孔通過轉(zhuǎn)子軸里面的排氣 通道連接到外面”;(3) “下面介紹圖最上面的那個燃燒室的完整工作過程,假設(shè)轉(zhuǎn)子是順時針方向轉(zhuǎn)動,進氣過程”;“下面以處在圖最上面的一個燃燒室的工作過程做說明。轉(zhuǎn)子按順 時針方向轉(zhuǎn)動,進氣過程隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,圖4,第一個燃燒室的容積越來越大,當(dāng)左邊定 子滑動葉片滑過進氣孔時,進氣過程開始,新鮮空氣通過進氣通道和進氣孔進入燃燒室,見 圖5. 1和圖5. 2圖6,轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)子C端面轉(zhuǎn)到兩片葉片當(dāng)中時,燃燒室的容積達到 最大,而且右邊的定子滑動葉片滑出進氣孔,進氣過程結(jié)束。見圖7。壓縮過程進氣過程結(jié) 束后,圖8,轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動,開始壓縮過程,燃燒室的容積越來越小,圖9. 1和圖9. 2
圖10, 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到B端面轉(zhuǎn)到兩片定子葉片中間時,燃燒室的容積最小,壓縮過程結(jié)束”;(4)“做功 過程壓縮過程末
圖12,火花塞點火,燃料燃燒,開始做功過程,推動轉(zhuǎn)子做功,燃燒室的容 積越來越大,當(dāng)轉(zhuǎn)子D端面轉(zhuǎn)到兩片定子葉片中間時,燃燒室的容積最大,
圖13. 1
圖13.2, 做功過程結(jié)束。排氣過程做功過程結(jié)束時
圖14,左邊的定子滑動葉片滑過排氣孔,開始排 氣過程,燃燒室的容積慢慢變小,廢氣通過排氣孔和排氣通道排出去,當(dāng)轉(zhuǎn)子A端面轉(zhuǎn)到兩 片葉片正中時,燃燒室的容積最小,廢氣被排凈,
圖15. 1
圖15. 2,準(zhǔn)備開始下一輪的進氣過 程,
圖16。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周,六個燃燒室分別依次完成吸氣過程,壓縮過程,做功過程和排氣過 程。 星型轉(zhuǎn)子發(fā)動機的轉(zhuǎn)子和定子間的間隙能做得很小,可以擁有很高的壓縮比,所 以此類發(fā)動機既可以設(shè)計成燃燒汽油和天燃氣類的點燃式的低壓縮比發(fā)動機,也可以設(shè)計 燃燒柴油類的壓燃式的高壓縮比發(fā)動機。實際設(shè)計中加上潤滑系和冷卻系及進排氣系統(tǒng)即 成為結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠的星型轉(zhuǎn)子發(fā)動機。
權(quán)利要求星型轉(zhuǎn)子發(fā)動機,包括定子,轉(zhuǎn)子,定子滑動葉片,定子滑動葉片復(fù)位彈簧,其特征是轉(zhuǎn)子和定子及定子滑動葉片把定子內(nèi)腔分隔成幾個獨立的燃燒室,定子滑動葉片緊貼在轉(zhuǎn)子上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星型轉(zhuǎn)子發(fā)動機,其特征是所述的轉(zhuǎn)子端面上設(shè)有進氣孔和 排氣孔,轉(zhuǎn)子軸里面有專用的進氣通道和排氣通道。
專利摘要星型轉(zhuǎn)子發(fā)動機是一種新型的發(fā)動機技術(shù),采用特殊設(shè)計的轉(zhuǎn)子,具有燃燒液體類燃料和氣體類燃料的功能,包括定子,轉(zhuǎn)子,定子滑動葉片,定子滑動葉片復(fù)位彈簧,轉(zhuǎn)子和定子及定子滑動葉片把定子內(nèi)腔分隔成幾個獨立的燃燒室,定子滑動葉片緊貼在轉(zhuǎn)子上,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周,每個燃燒室均能完成吸氣,壓縮,做功,排氣四個過程,解決了現(xiàn)有的往復(fù)式發(fā)動機還有三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要維修保養(yǎng)的零部件多,能耗高的問題,還有震動的問題,環(huán)保問題等。星型轉(zhuǎn)子發(fā)動機很好的解決了這些問題,它結(jié)構(gòu)簡單,所需零件少,工作可靠,維修和保養(yǎng)方便,運行起來安靜,震動小,升功率大。
文檔編號F02B55/16GK201661354SQ200920267130
公開日2010年12月1日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者朱云飛 申請人:朱云飛