專利名稱:閉燃轉葉發動機的制作方法
技術領域:
本發明屬于內燃機領域,特別適用于汽車發動機,是一種轉子式發動機。
背景技術:
現有汽車發動機均采用連桿曲柄機構,其效率僅0.3~0.4。連續轉動的燃氣輪機由于燃燒氣體無法密封,其效率僅0.2,浪費掉了一大半汽油。在石油如此緊迫的今天,急需創造新發動機方案。近年研究出的旋轉活塞發動機,無法避免高副接觸,密封一直未能過關,其它多種無連桿發動機,經分析亦無發展前途。
發明內容
本發明的目的是提供一種閉燃轉葉發動機,由燃燒氣體在密封室內膨脹,推動葉片轉子機構旋轉,直接作功,輸出功率。
本發明的技術方案是這樣的一種閉燃轉葉發動機,包括轉子、密封燃燒室及旋轉套;其特征是轉子位于與機殼固定的固定套內并與旋轉套固定,轉子上具有至少一個旋轉葉片,位于由固定套、旋轉套及轉子構成的密封腔內;在所述密封腔內具有至少一個固定葉片,固定葉片與旋轉葉片之間的空間構成燃燒膨脹室或上一次燃燒的排氣室;固定葉片的底部通過導向頭位于旋轉套的凸輪槽內,在旋轉套轉動的過程中由凸輪槽帶動固定的葉片沿固定套內壁的導向槽往復運動,完成對旋轉葉片的避讓及重新與旋轉葉片之間構成燃燒膨脹室或上一次燃燒的排氣室;旋轉葉片在燃燒室氣體膨脹的推動下帶動旋轉套旋轉對外作功。
上述結構中,為讓開旋轉葉片,小質量的固定葉片由凸輪槽帶動作往復移動。燃燒室的所有滑動面均有足夠寬的低副密封帶,以保證密封質量。發動機外配有壓氣及電噴機構,由微機實現進氣、點火動作,結構能自動排氣,無排氣閥。
本發動機的優點是既能克服往復式連桿曲柄發動機的慣性損失,又能消除了燃氣輪機不能密封的損失,并且節油,效率高,結構簡化。
圖1~圖7為閉燃轉葉發動機的工作方法說明圖。
圖8為閉燃轉葉發動機主視圖,它也是圖9的A-A截面圖。
圖9為圖8的B-B截面圖。
附圖中,1-旋轉套、2-連桿、3-固定葉片、4-固定套、5-轉子、6--支架、7-殼體、8-軸承、9-鏈論、10-端蓋、11-管道、12-點火器、13-進氣閥、14---電磁閥。
具體實施下面結合附圖作進一步說明。圖1~圖7為介紹本發動機的密閉燃燒室的形成方法。發動機由轉子5連續旋轉直接輸出功率,圖1示由燃燒氣體直接推動轉子5上的旋轉葉片A旋轉。要構成一個立體形狀的燃燒室,需要由6個面構成密封的6面體。這里采用轉子5上的旋轉葉片的a面,轉子5上的b端面,固定葉片3的c面,固定套4的d端面,固定套4的孔面f(圖7),帶凸輪的內套1的e面,以上共6個面構成燃燒室的6面體。這里的關鍵問題是當旋轉葉片A轉過來時,固定葉片3必須讓開,以免兩者碰撞。而待旋轉葉片A轉過后,固定葉片3又要伸出來以構成密閉的6面體形燃燒室,圖1~圖7介紹了解決本問題的技術。在結構上,帶凸輪槽的旋轉套1與帶旋轉葉片A的轉子5是固連在一起的,工作時兩者一起轉動(圖6)。而固定套4工作時是不動的,在固定套4內作有導向槽,固定葉片3在導向槽內作往復移動(圖1)。
燃燒室的形成過程第一步,固定葉片3被旋轉套1上的凸輪槽拉開,以便旋轉葉片A自由轉過(圖1、圖2);第二步,旋轉葉片A自由轉過固定葉片3(圖3、圖4);第三步,凸輪槽將固定葉片3推出,由6個面a、b、c、d、e、f形成燃燒室(圖5、圖7)。圖5、圖6和圖7是從不同看到的燃燒室情況。
圖8示發動機的結構示意圖。由圖看出,帶旋轉葉片A的轉子5由圓柱、端面、螺紋固連在旋轉套1上。當燃燒氣體推動轉子5的葉片A及旋轉套1轉動時,齒輪9直接輸出轉動作功。固定套4固定在殼體7上,工作時不動。在固定套4上作有軸向槽,固定葉片3經旋轉套上的凸輪槽帶動,可以在固定套的軸向槽內往復滑動,縮入以避開旋轉葉片A,伸出以形成燃燒室。由圖可看出,燃燒室軸向截面圖中的4邊由b、d、e、f構成。
圖9為圖8的B-B截面,工作時,轉子5及旋轉套1繞O軸線逆時針轉動。圖示轉子5的葉片A繞過固定葉片3時,固定葉片3軸向伸出關閉燃燒室,由a、c、e、f面形成燃燒室的各邊。然后,由微機控制電磁鐵14打開進氣閥13。另有增壓器將空氣增壓到約10個大氣壓,經電噴汽油后進入燃燒室,進氣時轉子葉片a繼續轉動,待進足氣量后,進氣閥13關閉,點火器12點火,燃燒室內的氣體燃燒,推動葉片A及轉子5和旋轉套1旋轉,經齒輪9對外作功。由于轉子5有兩個葉片A,即設計為雙缸工作,因此,兩個燃燒室產生的圓周力為純力偶。當葉片逆時針轉動作功時,葉片A前的廢氣經固定套4上的孔m排入排氣管,因此,屬自然排氣,無需排氣閥。
由圖看出,旋轉葉片A繞開固定葉片3的中心轉角約占30°(圖9),進氣、點火約占中心角10°,燃燒作功約占中心角130°,排氣約占中心角10°(實際上一直都可以排氣),共計180°。即有130°/180°=70%的時間都在作功,因此作功的時間很長。此外,旋轉葉片A旋轉180°時,在圓周上有兩缸同時燃燒作功;轉子5轉一整圈時共作功4次。因而本發動機的效率很高。
權利要求
1.一種閉燃轉葉發動機,包括轉子、密封燃燒室及旋轉套(1);其特征是轉子位于與機殼固定的固定套(4)內并與旋轉套固定,轉子上具有至少一個旋轉葉片(A),位于由固定套、旋轉套及轉子構成的密封腔內;在所述密封腔內具有至少一個固定葉片(3),固定葉片與旋轉葉片之間的空間構成燃燒膨脹室或上一次燃燒的排氣室;固定葉片的底部通過導向頭位于旋轉套的凸輪槽內,在旋轉套轉動的過程中由凸輪槽帶動固定的葉片沿固定套內壁的導向槽往復運動,完成對旋轉葉片的避讓及重新與旋轉葉片之間構成燃燒膨脹室或上一次燃燒的排氣室;旋轉葉片在燃燒室氣體膨脹的推動下帶動旋轉套旋轉對外作功。
2.根據權利要求1所述的閉燃轉葉發動機,其特征在于燃燒室的所有滑動面有足夠寬的低副密封帶,以保證密封質量。
3.根據權利要求1所述的閉燃轉葉發動機,其特征在于發動機外配有增壓機及電噴機構,由微機實現進氣、點火動作。
全文摘要
一種閉燃轉葉發動機,其特征是轉子位于與機殼固定的固定套4內并與旋轉套固定,轉子上具有至少一個旋轉葉片A,位于由固定套、旋轉套及轉子構成的密封腔內;在所述密封腔內具有至少一個固定葉片3,固定葉片與旋轉葉片之間的空間構成燃燒膨脹室或上一次燃燒的排氣室;固定葉片的底部通過導向頭位于旋轉套的凸輪槽內,在旋轉套轉動的過程中由凸輪槽帶動固定的葉片沿固定套內壁的導向槽往復運動,完成對旋轉葉片的避讓及重新與旋轉葉片之間構成燃燒膨脹室或上一次燃燒的排氣室;旋轉葉片在燃燒室氣體膨脹的推動下帶動旋轉套旋轉對外作功。克服了往復式連桿曲柄發動機的慣性損失,又消除了燃氣輪機不能密封的損失。節油,效率高,結構簡化。
文檔編號F01C1/00GK1601066SQ20041004089
公開日2005年3月30日 申請日期2004年10月20日 優先權日2004年10月20日
發明者梁錫昌 申請人:重慶大學