專利名稱：旋轉(zhuǎn)式圓形轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用在汽車、拖拉機(jī)上主要裝置的旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。
我們知道，現(xiàn)在所使用的汽車、拖拉機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)均都采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)可靠，熱效率高，所以得到了廣泛的應(yīng)用，但是，曲柄連桿機(jī)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步發(fā)展時(shí)，又存在著許多不足之處，主要表現(xiàn)在以下三方面一是采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)使得發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)不夠緊湊，并且體積和重量增大；二是曲柄連桿必然會(huì)引起活塞與氣缸之間的側(cè)壓力，導(dǎo)致氣缸壁與活塞的磨損加劇和機(jī)械效率降低；三是活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起的貫性力，會(huì)隨轉(zhuǎn)速的平方而增大，從而影響了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步提高。進(jìn)入五十年代，人們研究出三角式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，且能提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，但是這種發(fā)動(dòng)機(jī)還存在著經(jīng)濟(jì)效益較差，費(fèi)油，起動(dòng)性和耐久性也較差等缺點(diǎn)。
研究本實(shí)用新型的目的是要提供一種新的旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)裝置。該裝置體積小，降低油耗，減少污染，還解決了上述發(fā)動(dòng)機(jī)存在的不足。
旋轉(zhuǎn)式園形轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，也是利用氣體受熱膨脹的特點(diǎn)，把燃料燃燒時(shí)的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，這一能量轉(zhuǎn)換過程，也要通過進(jìn)氣，壓縮，作功和排氣四個(gè)過程來完成。旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)上沒有連桿機(jī)構(gòu)，但在發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)位置上，有兩道隔板，既中心隔板和活動(dòng)隔板。在中心隔板兩邊是發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)，有進(jìn)氣門和排氣門。當(dāng)活動(dòng)隔板關(guān)閉時(shí)，就和中心隔板與排氣門組成了燃燒室，在燃燒室內(nèi)，必須設(shè)有一條溢流氣道，因?yàn)樵趬嚎s時(shí)，氣體在轉(zhuǎn)子的前面，但是作功時(shí)，氣體必須移到轉(zhuǎn)子的后面，燃燒的氣體才能推動(dòng)轉(zhuǎn)子向前旋轉(zhuǎn)，所以在轉(zhuǎn)子進(jìn)入燃燒室時(shí)，被壓縮的高壓氣體就可以從溢流氣道移到轉(zhuǎn)子的后面，當(dāng)活動(dòng)隔板打開時(shí)，燃燒室與預(yù)燃室是相通的，活動(dòng)隔板進(jìn)氣門和排氣門的開啟都是依靠轉(zhuǎn)子和凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來先后開啟進(jìn)行配氣的。下面參考圖2詳述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)工作過程進(jìn)氣過程(圖2－a)當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子頂角上的密封條轉(zhuǎn)過中心隔板和進(jìn)氣門，這時(shí)進(jìn)氣門和活動(dòng)隔板同時(shí)打開(靠進(jìn)氣凸輪頂開)。由于轉(zhuǎn)子后面的氣缸內(nèi)壓力小于外界大氣壓，新鮮空氣經(jīng)過進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸，當(dāng)轉(zhuǎn)子頂角重新與中心隔板對(duì)齊時(shí)，進(jìn)氣過程結(jié)束，進(jìn)氣門關(guān)閉，這時(shí)轉(zhuǎn)子正好轉(zhuǎn)動(dòng)一周360°。
壓縮過程(圖2－b)；進(jìn)氣行程結(jié)束，轉(zhuǎn)子頂角重新轉(zhuǎn)過中心隔板進(jìn)入預(yù)燃室，轉(zhuǎn)子開始推動(dòng)預(yù)燃室內(nèi)的空氣向前旋轉(zhuǎn)，將進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣壓縮，此時(shí)進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，只有活動(dòng)隔板還打開。氣缸內(nèi)的空氣被壓縮后，體積減小，壓力和溫度迅速升高，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子頂角與活動(dòng)隔板對(duì)齊時(shí)，活動(dòng)隔板關(guān)閉，這時(shí)空氣全部進(jìn)入燃燒室，轉(zhuǎn)子繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣受到壓力后，由燃燒室內(nèi)的溢流氣道移到轉(zhuǎn)子的后面。當(dāng)轉(zhuǎn)子頂角重新又與中心隔板對(duì)齊時(shí)，壓縮行程結(jié)束。這時(shí)轉(zhuǎn)子已轉(zhuǎn)完兩周，氣缸內(nèi)壓力大約為35～45公斤／平方厘米，溫度約為500～700°。達(dá)到了柴油的燃燒條件。
作功過程(圖2－c)在壓縮接近終了時(shí)，轉(zhuǎn)子頂角到達(dá)中心隔板前，柴油經(jīng)噴油器噴入燃燒室內(nèi)，柴油在很高的壓力作用下形成極細(xì)的霧滴，當(dāng)與高溫氣體混和后便開使著火燃燒，并放出大量的熱量，使氣體的溫度和壓力急劇上升。高壓氣體很大力量作用于轉(zhuǎn)子的后面，推動(dòng)轉(zhuǎn)子向前旋轉(zhuǎn)。隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，燃燒室的壓力和溫度不斷降低，當(dāng)轉(zhuǎn)子全部進(jìn)入預(yù)燃室時(shí)，作功過程結(jié)束。
排氣行程(圖2－d)作功行程結(jié)束，轉(zhuǎn)子自燃燒室進(jìn)入預(yù)燃室時(shí)，活動(dòng)隔板和排氣門同時(shí)打開，轉(zhuǎn)子推動(dòng)燃燒后的廢氣經(jīng)排氣門迅速排到大氣中去，當(dāng)轉(zhuǎn)子重新與中心隔板對(duì)齊時(shí)，排氣行程結(jié)束，排氣門和活動(dòng)隔板關(guān)閉，此時(shí)轉(zhuǎn)子已旋轉(zhuǎn)了三周。旋轉(zhuǎn)式汽油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)與旋轉(zhuǎn)式柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)相同，工作原理相同，只是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入氣缸的是經(jīng)汽化器混合的可燃性混和氣，它是由電火花強(qiáng)制點(diǎn)火。
本實(shí)用新型由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞完全不做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣就擺脫了往復(fù)的慣性力，而有利于提高速度，同時(shí)它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，成本低，經(jīng)濟(jì)性能好。


圖1為旋轉(zhuǎn)式園形轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖圖2為旋轉(zhuǎn)式園形轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理圖、其中1、凸輪2、進(jìn)氣門3、氣缸4、轉(zhuǎn)子5、主軸6、密封條7、隔板凸輪8、活動(dòng)隔板9、噴油器10、燃燒室11、中心隔板12、排氣門旋轉(zhuǎn)式園形轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件有轉(zhuǎn)子、缸體、端蓋、中心隔板、活動(dòng)隔板和主軸及進(jìn)、排氣門。其中園形轉(zhuǎn)子(4)固定在主軸(5)上，繞氣缸(3)內(nèi)壁進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。進(jìn)氣門和排氣門分別排列在中心隔板(11)的左右。園形轉(zhuǎn)子上裝有密封氣體的元件，密封機(jī)油和轉(zhuǎn)子軸承。制造轉(zhuǎn)子的材料可采用稀土球墨鐵或用鍛鑄鐵制成以保證轉(zhuǎn)子有較高的可靠性和耐久性。氣缸體(3)和端蓋始終與高溫高壓的工作氣體相接觸，因此不僅結(jié)構(gòu)剛度要大，而且導(dǎo)熱還要良好，可采用鋁合金，也可采用合金鑄鐵制造。發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸(5)與往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸相仿，主軸制造材料可選用中碳鋼鍛造，軸頸表面均應(yīng)淬硬。隔板是發(fā)動(dòng)機(jī)中主要密封元件。中心隔板(11)在彈簧的作用下與轉(zhuǎn)子結(jié)合，它隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而上下滑動(dòng)，活動(dòng)隔板也是在彈簧作用下，靠隔板凸輪(7)的轉(zhuǎn)動(dòng)來開啟隔板進(jìn)行配氣。在隔板與轉(zhuǎn)子接合中，它門之間不得有半點(diǎn)間隙。隔板的制造選用耐高溫，耐磨的材料制成。
權(quán)利要求1.旋轉(zhuǎn)式園形轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)由燃燒室、轉(zhuǎn)子、缸體、主軸、端蓋、中心隔板、活動(dòng)隔板及進(jìn)、排氣門組成，其特征在于轉(zhuǎn)子為園形轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子固定在主軸上，主軸固定在端蓋；端蓋固定在氣缸上，中心隔板的一端與彈簧連接，另一端與轉(zhuǎn)子配合；活動(dòng)隔板的一端與隔板凸輪配合，另一端與轉(zhuǎn)子配合；隔板凸輪固定在缸體上，進(jìn)氣門和排氣門分別排列在中心隔板左右；在燃燒室內(nèi)設(shè)有溢流氣通。
專利摘要旋轉(zhuǎn)式圓形轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是由圓形轉(zhuǎn)子、缸體、中心隔板、活動(dòng)隔板、主軸、氣門等件構(gòu)成的。圓形轉(zhuǎn)子固定在主軸上，隨主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而繞缸體的內(nèi)壁進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。該發(fā)動(dòng)機(jī)由于擺脫了往復(fù)的慣性力，從而可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，降低油耗，減少污染，經(jīng)濟(jì)效能好。
文檔編號(hào)F01C1/356GK2067761SQ89217459
公開日1990年12月19日 申請(qǐng)日期1989年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月26日
發(fā)明者徐沖 申請(qǐng)人:徐沖