專利名稱：新型高效動子發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領域：
本項發(fā)明涉及發(fā)動機領域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的往復式發(fā)動機至今已經(jīng)有百余年的歷史了，經(jīng)過不斷的改進與提高，已日趨完善。但是，活塞往復運動所造成的慣性力和慣性扭矩得不到完全的平衡，特別是隨著發(fā)動機不斷向高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展，這些不平衡的力和力矩急劇增大，作用在發(fā)動機軸承上的慣性負荷顯著增加,并引起振動和噪音的增大。目前，市場上汽車的主流發(fā)動機是直列四缸發(fā)動機。這種發(fā)動機，當兩個活塞運動到最高點時(此時兩活塞下面與曲軸的連接處也處在整個軌跡的最高點)，另外兩個缸的活塞正好運動到最低點(這兩個活塞下面與曲軸的連接處同樣處在整個軌跡的最低點)， 這時在最高點的兩個活塞受力豎直向下，曲軸連接點支持力向上，作用力在此處抵消，產(chǎn)生能量的損耗，同理在最低點兩個活塞也會有相同的能量損耗，極大地降低了發(fā)動機的工作效率。同時,往復式發(fā)動機的曲軸等運動機構(gòu)加工工藝復雜,加工成本較高。自20世紀50年代以來，國外又先后試制了一些新的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機，其中主要為西德汪克爾設計的三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機(以下簡稱轉(zhuǎn)子發(fā)動機)。它采用三角轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運動來控制壓縮和排放，與傳統(tǒng)的活塞往復式發(fā)動機的直線運動不同。轉(zhuǎn)子發(fā)動機的主要零件包括轉(zhuǎn)子，缸體，前、后端蓋，主軸，相位齒輪，密封片等。 轉(zhuǎn)子在缸體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，將缸內(nèi)分隔為3個不同的工作室，分別完成不同的工作循環(huán)，燃燒室所產(chǎn)生的膨脹壓力推動轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子帶動主軸旋轉(zhuǎn)作功。轉(zhuǎn)子發(fā)動機同往復活塞式發(fā)動機一樣， 都是通過燃燒所產(chǎn)生的膨脹壓力作功，主要的不同點在于利用膨脹壓力方式的不同，對于往復活塞式發(fā)動機來說，膨脹壓力推動活塞向下運動，力通過連桿傳遞給曲軸，曲軸旋轉(zhuǎn)向外輸出功率。對于轉(zhuǎn)子發(fā)動機來說，膨脹壓力推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，力通過轉(zhuǎn)子傳遞給主軸，主軸旋轉(zhuǎn)向外輸出功率。轉(zhuǎn)子發(fā)動機不產(chǎn)生往復慣性力，結(jié)構(gòu)緊湊，零件總數(shù)和運動件數(shù)分別減少30%和 60%，具有體積小，質(zhì)量輕，高速性能好，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小等優(yōu)點。但與此同時，轉(zhuǎn)子發(fā)動機技術(shù)比較尖端，轉(zhuǎn)子、缸體加工精度要求高，制造成本高。更重要的是轉(zhuǎn)子發(fā)動機的耗油量大，這主要是由于轉(zhuǎn)子發(fā)動機燃燒室的形狀不太有利于完全燃燒，火焰?zhèn)鞑ヂ窂捷^長，使得燃油和機油的消耗增力口。在能源日益短缺的今天，節(jié)能減排是國家乃至全球所倡導的關鍵， 轉(zhuǎn)子發(fā)動機低速動力性能和燃料經(jīng)濟性低于往復機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對發(fā)動機上述之不足，而提供一種高效動子發(fā)動機。本發(fā)明由N(N = 2，3，4…)組動子機構(gòu)、帶外齒的主軸構(gòu)成，每個動子機構(gòu)分別由氣缸組、動子、曲軸、動子加固軸構(gòu)成，氣缸組由M(M = 3,6)個汽缸組成，M個汽缸的活塞桿分別通過M個動子加固軸與M個曲軸活動相連，動子中心設有帶齒的動力軸孔，帶外齒的主軸安裝在動子的動力軸孔內(nèi)，M個汽缸(M= 3，6)分別與動子相連，M個汽缸以帶外齒的動力軸的軸心為中心均勻分布。兩組動子機構(gòu)的兩個動子I中心與帶外齒的主軸2中心連線成180°夾角。本發(fā)明的優(yōu)點是本動子發(fā)動機與傳統(tǒng)的往復式發(fā)動機和轉(zhuǎn)子發(fā)動機相比較，具有如下的優(yōu)點I)避免了像直列四缸發(fā)動機一樣活塞曲軸在最高點和最低點的能量損耗。2)動子發(fā)動機結(jié)構(gòu)更加緊湊，整體體積更小，而且保證了輸出功率不因體積減小損失。3)由于在每一時刻都有兩個氣缸同時做功，且不存在同時最高(低)點的問題，所以動力基本恒定，消除了普通發(fā)動機動力不恒定的問題。減少了震動與噪聲，同時也降低了油耗。4)由于氣缸做功程短，且活塞半徑相對較大，所以每次推動動力充足，又由于傳動方式的改變，使得機械效率有所提高，降低了油耗。5)動子發(fā)動機結(jié)構(gòu)的改變，增加動子和行星齒輪取代曲軸作為新的傳動方式，簡化了加工工藝，降低了發(fā)動機的成本。6)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高，可以用于跑車等需要高轉(zhuǎn)速發(fā)動機的領域。


附圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為本發(fā)明的氣缸組由3個氣缸構(gòu)成的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3為本發(fā)明的氣缸組由6個氣缸構(gòu)成的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例I :本實施例由兩組組動子機構(gòu)、帶外齒的主軸2構(gòu)成，動子機構(gòu)分別由氣缸組、動子I、曲軸3、動子加固軸4構(gòu)成,氣缸組由3個氣缸5組成,3個氣缸5的活塞桿分別通過3個動子加固軸4與3個曲軸3活動相連，動子I中心設有帶齒的動力軸孔，帶外齒的主軸2安裝在動子I的動力軸孔內(nèi)，3個動子加固軸4分別與動子I相連，3個氣缸5以帶外齒的動力軸2的軸心為中心均勻分布(3個汽缸相互之間成120°夾角)。且兩個動子中心與主軸中心連線成180°夾角(避免高轉(zhuǎn)速時的晃動)。發(fā)動機各沖程流程由于一組動子機構(gòu)滿足不了持續(xù)做功的需要，所以N(N = 2， 3,4……)組動子機構(gòu)輪換做功，每個單缸都在做功程到2/3時，同時又會有一個新的做功缸加入做功。發(fā)動機各沖程流程分別是I組A缸做功——2組B缸做功——I組C缸做功—— 2組A缸做功——I組B缸做功——2組C缸做功——I組A缸做功……以此往復。實施例2 :本實施例由兩組動子機構(gòu)、帶外齒的主軸2構(gòu)成，動子機構(gòu)分別由氣缸組、動子I、曲軸3、動子加固軸4構(gòu)成，氣缸組由6個氣缸5組成，6個氣缸5的活塞桿分別通過6個動子加固軸4與6個曲軸3活動相連，動子I中心設有帶齒的動力軸孔，帶外齒的主軸2安裝在動子I的動力軸孔內(nèi)，6個動子加固軸4分別與動子I相連，6個氣缸5以帶外齒的動力軸2的軸心為中心均勻分布出個汽缸相互之間成60°夾角)。
權(quán)利要求
1.新型高效動子發(fā)動機，其特征在于它由N組動子機構(gòu)、帶外齒的主軸(2)構(gòu)成，每個動子機構(gòu)分別由氣缸組、動子(I)、曲軸(3)、動子加固軸(4)構(gòu)成，氣缸組由M個汽缸(5) 組成，M個汽缸(5)的活塞桿分別通過M個動子加固軸(4)與M個曲軸(3)活動相連，動子(I)中心設有帶齒的動力軸孔，帶外齒的主軸(2)安裝在動子(I)的動力軸孔內(nèi)，M個汽缸(4)分別與動子(I)相連，M個汽缸(5)以帶外齒的動力軸(2)的軸心為中心均勻分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型高效動子發(fā)動機，其特征在于兩組動子機構(gòu)的兩個動子 ⑴中心與帶外齒的主軸⑵中心連線成180°夾角。
全文摘要
新型高效動子發(fā)動機，M個汽缸(5)的活塞桿分別通過M個動子加固軸(4)與M個曲軸(3)活動相連，動子(1)中心設有帶齒的動力軸孔，帶外齒的主軸(2)安裝在動子(1)的動力軸孔內(nèi)，M個汽缸(4)分別與動子(1)相連，M個汽缸(5)以帶外齒的動力軸(2)的軸心為中心均勻分布。優(yōu)點是動力基本恒定，消除了普通發(fā)動機動力不恒定的問題。減少了震動與噪聲，同時也降低了油耗。機械效率有所提高，降低了油耗。簡化了加工工藝，降低了發(fā)動機的成本。
文檔編號F02B75/22GK102606298SQ201110360040
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者劉丹陽, 王凱, 王涵, 郄國偉 申請人:劉丹陽, 王凱, 王涵, 郄國偉