专利名称：不等容积比滚动转子发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种旋转活塞式发动机，尤其是一种不等容积比滚动转子式发动机。
传统的往复活塞式发动机，分为二冲程及四冲程两类，二冲程发动机由于采用气口控制气体流动，因此会有新鲜空气不经过燃烧就排出气缸，影响经济性，加上发动机能作功的有效行程较短，因此工质膨胀不足，热能转换成机械能的效率低。四冲程发动机一个工作循环要完成进气、压缩、作功和排气四个行程，发动机需要旋转两转，降低了输出功的速率，同时由于为了提高充气系数，气门开启角度超过一个行程对应的180°，也缩短了有效行程，降低了效率。
往复活塞式发动机除了曲轴的迴转运动外，还有质量较大的活塞、连杆作往复运动，这就增加了摩擦损失，加大了发动机的噪声，对环境产生破坏。
曾经喧闹一时的所谓“三角滚动转子发动机”，也因其结构复杂、工艺性较差，工质膨胀仍不足、运行能耗高、效率低，而无法投入实际应用。
我们曾在名称为《一种滚动转子式发动机》的发明专利申请中(申请号98125738.0)，公开过结构形式与本发明专利申请技术大致相同的新式滚动转子发动机，其性能虽优于往复活塞式发动机，但仍感其效率尚未充分发挥。
本发明的目的，是向公众提供一种燃料热能可更充分利用，工作效率高、工作平稳的新式滚动转子发动机。
这种新发明的不等容积比滚动转子发动机，和专利申请号为98125738.0的《一种滚动转子式发动机》一样，也是依据我们前所公开的名称为《双头铰接隔离叶片滚动转子压缩机》(专利号为98244743.4)的结构原理为基础，设计了一类压缩缸和一类作功缸。即新发明的不等容积比滚动转子发动机是由配装在缸体上的压缩缸、作功缸、燃料—空气混合器及配气系统和燃烧室构成，压缩缸是由偏心芯轴及套装在偏心芯轴的偏心轴阶上的滚动环、以及两端头部分别铰接配装在缸壁上和滚动环外壁上的隔离叶片组成，作功缸也是由偏心芯轴及套装在偏心芯轴的偏心轴阶上的滚动环、以及两端头部分别铰接配装在缸壁上和滚动环外壁上的隔离叶片组成，配气系统由凸轮轴、摇臂、气门及气门弹簧组成，燃烧室的壁上配装着火花塞，其技术特点就在于压缩缸的偏心芯轴、作功缸的偏心芯轴的转速与配气系统中的凸轮轴的转速是相同的，以保证相互间的工作相位稳定。燃料—空气混合器的进气管与压缩缸的进气孔连通，端口设置在压缩缸体壁上隔离叶片凹坑顶部处的气道，经过气门与设置在缸体和缸盖上相连空腔封闭形成的燃烧室连通，燃料和空气混合后经压缩缸压缩后，即通过气门开启注入燃烧室中，在作功缸中，当隔离叶片位于偏心芯轴旋转中心距离最大时，隔离叶片即封堵着燃烧室与作功缸通道的端口、而气门封堵着压缩缸气道通入燃烧室的端口，在火花塞对进入燃烧室内的燃料—空气混合气点火使之爆炸膨胀后，即顶压作功缸的隔离叶片，驱动偏心芯轴旋转，作功缸在缸体上的排气孔与大气连通，工作后的废气即从排气孔中排出。
这种新式滚动转子发动机是利用隔离叶片和滚动环将工作缸分成两个区域压缩缸被分成吸气和压缩腔、作功缸被分为作功和排气空间，其结构比一般往复式活塞发动机和三角转子发动机简单得多；滚动环与缸壁之间的相对运动速度较低，而且主要是滚动摩擦，隔离叶片在其间也只是作简单的摆动，所以运动零件间的摩擦损失远远小于其它型式的发动机，而且由于因其零件运动速度低，惯性力小、受力也小，故整机可靠性高，不易产生故障；再者其密封面基本都是呈平面状，极易于施行密封，利于装配、维修；燃料—空气混合气的燃烧爆炸是在由气门、隔离叶片所封闭的缸体和缸盖相连空腔形成的密闭的燃烧室中进行，故燃烧效率高，缸孔内壁受热影响较小，工作状况稳定；由于膨胀容积比等于缸孔与滚动环之间容积除以燃烧室容积之商加1，大于缸孔与滚动环之间容积除以燃烧室容积与连接气道容积之和的商加1，即形成所谓的不等容积比，而且燃烧后气体温度升高很多，所以气体膨胀对外输出功远大于气体被压缩时所吸收的功，发动机对外输出功。
下面将结合附图对本发明的具体实施方案进行详述
图1是本发明的总体结构示意图；图2是本发明的凸轮轴与压缩缸、作功缸的偏心芯轴联动状况一种方案示意图。
在缸体(1)上可垂直于缸体(1)的端面，平行开设压缩缸(2)和作功缸(3)的缸孔，压缩缸(2)和作功缸(3)的缸孔直径不必非保持一定不可，同样压缩缸(2)的偏心芯轴(5)和作功缸(3)的偏心芯轴(8)上偏心轴阶的偏心矩也可不要求一致，套装在偏心轴阶外圆壁上的滚动环(6)和(9)的壁厚度可根据实际情况配装。压缩缸(2)缸孔壁上容置隔离叶片(7)的凹坑的边缘，设置在隔离叶片处于离缸孔中心最远处之偏心轴角度位置(即上止点)前35°～50°至后55°～35°范围内，隔离叶片(7)与凹坑边缘形成封闭状态，凹坑上壁处开设有一通孔，该通孔经过气门(15)与燃烧室(11)联通，燃料—空气混合器(4)的进气管(17)固装在缸体(1)或者缸体(1)侧缸盖上，并通过缸体(1)和侧缸盖上开设的进气孔与压缩缸(2)的吸气腔联通。作功缸(3)的隔离叶片(10)可利用其背侧边缘将燃烧室(11)进入作功缸(3)通道的端口施行密封。燃烧室(11)上的火花塞(12)可装置在缸盖(18)上，配气系统的凸轮轴(13)配装在固装于缸盖(18)端面的凸轮座中，由凸轮轴(13)上的凸轮支顶摇臂(14)，再由摇臂(14)抵压气门(15)以控制燃烧室(11)或进气或密封，气门(15)在燃烧室(11)的密封力，仍按常规方法，是由气门弹簧(16)来施加。各偏心芯轴与凸轮轴(13)的相同转速，可由模数和齿轮相同的固装在压缩缸(2)的偏心芯轴(5)端头部的齿轮(19)与同侧固装在作功缸(3)偏心芯轴(8)端头部的齿轮(20)、固装在凸轮轴(13)端头部的齿轮(22)相啮合传动实现，也可通过中间过轮(21)来实现。
权利要求
1.一种不等容积比滚动转子发动机，它由配装在缸体(1)上的压缩缸(2)、作功缸(3)、燃料—空气混合器(4)及配气系统、燃烧室(11)构成，压缩缸(2)由偏心芯轴(5)及套装在偏心芯轴(5)的偏心轴阶上的滚动环(6)和两端头部分别铰接配装在缸壁上和滚动环(6)外壁上的隔离叶片(7)组成，作功缸(3)由偏心芯轴(8)及套装在偏心芯轴(8)的偏心轴阶上的滚动环(9)和两端头部分别铰接配装在缸壁上和滚动环(9)外壁上的隔离叶片(10)组成，配气系统由凸轮轴(13)、摇臂(14)、气门(15)及气门弹簧(16)组成，燃烧室(11)壁上配装着火花塞(12)，其特征在于压缩缸(2)的偏心芯轴(5)、作功缸(3)的偏心芯轴(8)的转速与配气系统中的凸轮轴(13)的转速相同，燃料—空气混合器(4)的进气管(17)与压缩缸(2)的进气孔连通，端口设置在压缩缸体壁上隔离叶片凹坑顶部处的气道，经过气门(15)与设置在缸体(1)和缸盖(18)上相连空腔封闭形成的燃烧室(11)连通，作功缸(3)中，隔离叶片(10)位于偏心芯轴(8)旋转中心距离最大时，隔离叶片(10)封堵着燃烧室(11)与作功缸(3)通道的端口、气门(15)封堵着压缩缸(2)气道通入燃烧室(11)的端口，作功缸(3)在缸体(1)上的排气孔与大气连通。
全文摘要
不等容积比滚动转子发动机,由配装在缸体(1)上的压缩缸(2)、作功缸(3)、燃料－空气混合器(4)及配气系统、燃烧室(11)构成,压缩缸(2)、作功缸(3)均由偏心芯轴、滚动环和两端头分别铰装在滚动环和缸孔壁上的隔离叶片组成,压缩缸(2)、作功缸(3)上的偏心芯轴的转速与配气系统中的凸轮轴(13)的转速相同,燃烧－空气混合器(4)、进气管(17)与压缩缸(2)连通,压缩缸(2)有气道经气门(15)与燃烧室(11)连通,作功缸(3)中的隔离叶片(10)可封堵燃烧室(11)与作功缸(3)通道的端口,气门(15)封堵着压缩缸(2)气道通入燃烧室(11)的端口,作功缸(3)的排气孔与大气连通。
文档编号F01C1/00GK1331379SQ0011308
公开日2002年1月16日 申请日期2000年6月28日 优先权日2000年6月28日
发明者付云树 申请人:付云树