專利名稱：葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力機(jī)械，具體涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)是現(xiàn)代動(dòng)力機(jī)械的一種重要機(jī)械，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分普遍。一般的發(fā)動(dòng)機(jī)都有曲軸連桿機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、油耗較高、維護(hù)困難、噪音大等缺點(diǎn)。同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的曲軸連桿機(jī)構(gòu)，使氣缸中的活塞產(chǎn)生偏心運(yùn)動(dòng)，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工作平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、油耗低且可使用多種燃料的葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于包括葉輪轉(zhuǎn)子泵氣缸和水平安裝于氣缸上的主軸，位于氣缸內(nèi)的主軸上安裝有與主軸中心對(duì)稱的葉輪轉(zhuǎn)子；在氣缸壁上設(shè)有壓縮氣體進(jìn)口，氣缸壁下部設(shè)有廢氣排放口。
需要說(shuō)明的是這里壓縮氣體進(jìn)口的目的之一是提供源源不斷的、有一定壓力和流量的空氣或者混合氣(壓力的大小由工作效率而定)；之二是承擔(dān)著清掃殘余在腔室中的廢氣。這里壓縮氣體進(jìn)口的開關(guān)是靠葉輪的旋轉(zhuǎn)與氣缸壁密閉配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)至壓縮氣體進(jìn)口的位置時(shí)，覆蓋該進(jìn)口，壓縮氣體進(jìn)口關(guān)閉，當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮氣體進(jìn)口開啟。這里葉輪轉(zhuǎn)子上的葉輪個(gè)數(shù)可以是三個(gè)以及三個(gè)以上。
為了優(yōu)化本技術(shù)方案，本發(fā)明還可以包括以下技術(shù)特征上述葉輪轉(zhuǎn)子上的相鄰葉輪與氣缸內(nèi)壁形成密閉腔室，該腔室的氣缸壁上設(shè)有點(diǎn)火塞。當(dāng)用柴油作燃料的時(shí)候，既可采用壓燃式噴油點(diǎn)火，也可以用點(diǎn)火塞；如果采用汽油或者天然氣作為燃料，則需要點(diǎn)火塞。
為了保證工作中密閉不漏氣，葉輪轉(zhuǎn)子的兩端安裝有密封環(huán)，葉輪自由端安裝有閉氣片。
如果本發(fā)動(dòng)機(jī)以汽油為燃料，在氣缸壁外安裝有與上述壓縮氣體進(jìn)口連通的化油器或電噴頭。
上述廢氣排放口上還安裝有消聲器，以減少發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音。
在上述壓縮氣體進(jìn)口連接有增壓風(fēng)泵，增壓風(fēng)泵殼內(nèi)安裝有與主軸平行的增壓風(fēng)泵轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸上安裝有葉片，該轉(zhuǎn)軸與主軸組成傳動(dòng)連接。這里增壓風(fēng)泵的目的就是提供源源不斷的、有一定壓力和流量的空氣或者混合氣(壓力的大小由工作效率而定)；之二是承擔(dān)著清掃殘余在腔室中的廢氣。對(duì)于小型發(fā)動(dòng)機(jī)，增壓風(fēng)泵的殼體可以與葉輪轉(zhuǎn)子泵的汽缸做成一體。
上述化油器或電噴頭還可以安裝在增壓風(fēng)泵的進(jìn)風(fēng)口處，以加強(qiáng)空氣與燃料氣的混合。
當(dāng)需要較高壓力的壓縮氣體時(shí)，上述增壓風(fēng)泵還可以為活塞式增壓泵或者其他氣體增壓裝置。
本發(fā)明的工作原理為發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮沖程在壓縮氣體進(jìn)入壓縮氣體進(jìn)口時(shí)完成，進(jìn)氣沖程、做功沖程和排氣沖程分別在在葉輪轉(zhuǎn)子泵氣缸對(duì)應(yīng)的三大部位上完成，即進(jìn)氣沖程是在兩相鄰葉輪與壓縮氣體進(jìn)口所在的氣缸壁形成的腔室，即進(jìn)氣室里完成，做功沖程是在兩相鄰葉輪與點(diǎn)火塞所在的氣缸壁形成的腔室，即燃燒室里完成，排氣沖程是在兩相鄰葉輪與廢氣排放口所在的氣缸壁形成的腔室，即排氣室里完成。
本發(fā)明的有益效果是從本質(zhì)上改變了曲軸連桿發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，它巧妙地用一根直軸代替了復(fù)雜的曲軸連桿機(jī)構(gòu)，省去了復(fù)雜的氣門機(jī)構(gòu)、缸蓋總成、平衡機(jī)構(gòu)，繼而簡(jiǎn)化了冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)；它與同功率的現(xiàn)有曲軸連桿機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)相比，具有工作平穩(wěn)、活動(dòng)部件少、轉(zhuǎn)速高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)容易、維護(hù)方便、能耗低且可使用多種燃料的顯著特點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A旋轉(zhuǎn)剖面圖；其中，附圖標(biāo)記為1為增壓風(fēng)泵殼，2為葉片，3為轉(zhuǎn)軸，4為壓縮氣體進(jìn)口，5為葉輪，6為閉氣片，7為廢氣排放口，8為主軸，9為葉輪轉(zhuǎn)子，10為氣缸，11為點(diǎn)火塞，12為軸承座，13為軸承，14為密封環(huán)，15為傳動(dòng)輪。
具體實(shí)施例方式
下面就以汽油為燃料的四葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
如圖1、圖2所示，一種葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)，包括增壓風(fēng)泵和葉輪轉(zhuǎn)子泵，其中，帶有進(jìn)風(fēng)口的增壓風(fēng)泵殼1上水平安裝有轉(zhuǎn)軸3，位于增壓風(fēng)泵殼內(nèi)的轉(zhuǎn)軸3上安裝有葉片2，位于增壓風(fēng)泵殼外的轉(zhuǎn)軸3上安裝有傳動(dòng)輪；增壓風(fēng)泵殼和葉輪轉(zhuǎn)子泵的氣缸10壁相連通，其中，葉輪轉(zhuǎn)子泵的氣缸10上安裝有與轉(zhuǎn)軸3平行的主軸8，位于氣缸外的主軸8一端安裝有傳動(dòng)輪15，該傳動(dòng)輪15與轉(zhuǎn)軸的傳動(dòng)輪通過(guò)傳動(dòng)帶連接，位于氣缸內(nèi)的主軸8上安裝有與主軸中心對(duì)稱的葉輪轉(zhuǎn)子9；增壓風(fēng)泵和葉輪轉(zhuǎn)子泵連通處稱為壓縮氣體進(jìn)口4，氣缸壁下部設(shè)有廢氣排放口7；主軸10安裝在軸承13上，軸承13安裝在軸承座12上，軸承座12安裝在氣缸10上；葉輪轉(zhuǎn)子9上的相鄰葉輪5與氣缸內(nèi)壁形成密閉腔室，該腔室稱為燃燒室，該腔室的氣缸壁上設(shè)有點(diǎn)火塞11，葉輪轉(zhuǎn)子9的兩端安裝有密封環(huán)14，葉輪5自由端安裝有閉氣片6；在氣缸壁外安裝有與上述壓縮氣體進(jìn)口4連通的化油器，氣缸上還安裝有消聲器并與廢氣排放口7連接。另外，本實(shí)施例中增壓風(fēng)泵的殼體1與葉輪轉(zhuǎn)子泵的汽缸10做成一體。當(dāng)然，增壓風(fēng)泵與葉輪轉(zhuǎn)子泵也可做成分體式，只要二者連通就可以了。
下面對(duì)本實(shí)施例的工作原理進(jìn)行說(shuō)明在外力的作用下，增壓風(fēng)泵旋轉(zhuǎn)，增壓風(fēng)泵給葉輪轉(zhuǎn)子泵提供一定壓力和流量的混合氣，混合氣沖擊葉輪轉(zhuǎn)子泵旋轉(zhuǎn)，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)子泵中的一個(gè)腔室轉(zhuǎn)到壓縮氣體進(jìn)口4時(shí)，由于增壓風(fēng)泵提供了一定壓力和流量的混合氣，迅速地掃除殘余在腔室內(nèi)的氣體至廢氣排放口7，新鮮氣體迅速充滿這個(gè)腔室，因轉(zhuǎn)子隨混合氣的壓力和慣性是繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的，葉輪自動(dòng)關(guān)閉壓縮氣體進(jìn)口4，被壓縮的混合氣密閉在燃燒室中，點(diǎn)火塞11點(diǎn)燃混合氣，混合氣爆燃，隨著轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪隨即與氣缸壁的廢氣排放口7形成縫隙，高溫高壓的燃?xì)鈴目p隙處被強(qiáng)制性擠出，從廢氣排放口7沖出，同時(shí)推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)做功。隨著葉輪與氣缸壁的間隙越來(lái)越大，腔室的燃?xì)鈮毫υ絹?lái)越小，大部分廢氣也依靠葉輪旋轉(zhuǎn)的離心力把廢氣拋到廢氣排放口7而排除。由此可知，推動(dòng)葉輪做功和排氣是同步進(jìn)行的，既而這一個(gè)腔室又轉(zhuǎn)到壓縮氣體進(jìn)口4，重復(fù)著以上的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)該發(fā)動(dòng)機(jī)的主動(dòng)工作。由于四葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)有四個(gè)腔室，每個(gè)腔室都在依次進(jìn)行著進(jìn)氣、密閉、點(diǎn)火燃燒、做功、排氣這一系列動(dòng)作，每轉(zhuǎn)動(dòng)一周葉輪轉(zhuǎn)子就做功四次。以此類推，三葉輪轉(zhuǎn)子泵每轉(zhuǎn)動(dòng)一周就做功三次，五葉輪轉(zhuǎn)子泵每轉(zhuǎn)動(dòng)一周就做功五次。
權(quán)利要求
1.一種葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于包括葉輪轉(zhuǎn)子泵氣缸(10)和水平安裝于氣缸(10)上的主軸(8)，位于氣缸內(nèi)的主軸(8)上安裝有與主軸中心對(duì)稱的葉輪轉(zhuǎn)子(9)；在氣缸壁上設(shè)有壓縮氣體進(jìn)口(4)，氣缸壁下部設(shè)有廢氣排放口(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于葉輪轉(zhuǎn)子(9)上相鄰葉輪(5)與氣缸內(nèi)壁形成密閉腔室，該腔室的氣缸壁上設(shè)有點(diǎn)火塞(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于葉輪轉(zhuǎn)子(9)的兩端安裝有密封環(huán)(14)，葉輪(5)自由端安裝有閉氣片(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在氣缸壁外安裝有與上述壓縮氣體進(jìn)口(4)連通的化油器或電噴頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于廢氣排放口(7)上還安裝有消聲器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在上述壓縮氣體進(jìn)口(4)連接有增壓風(fēng)泵，增壓風(fēng)泵殼(1)內(nèi)安裝有與主軸(8)平行的增壓風(fēng)泵轉(zhuǎn)軸(3)，該轉(zhuǎn)軸(3)上安裝有葉片(2)，并且該轉(zhuǎn)軸(3)與主軸(8)組成傳動(dòng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于化油器或電噴頭還可以安裝在增壓風(fēng)泵的進(jìn)風(fēng)口處。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于上述增壓風(fēng)泵還可以為活塞式增壓泵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種葉輪腔室發(fā)動(dòng)機(jī)，屬于動(dòng)力機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，包括葉輪轉(zhuǎn)子泵氣缸和水平安裝于氣缸上的主軸，位于氣缸內(nèi)的主軸上安裝有與主軸中心對(duì)稱的葉輪轉(zhuǎn)子；在氣缸壁上設(shè)有壓縮氣體進(jìn)口，氣缸壁下部設(shè)有廢氣排放口；本發(fā)明具有工作平穩(wěn)、活動(dòng)部件少、轉(zhuǎn)速高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)容易、維護(hù)方便、能耗低且可使用多種燃料的顯著特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F02C6/00GK1834430SQ20061002026
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2006年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者張翅 申請(qǐng)人:張翅