专利名称：摆动转子式内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按进气、压缩、燃烧膨胀、排气四过程进行循环的旋转式内燃机。
在公开号为CN 1037947A的专利中公开了一种活塞式内燃机，活塞开有裙部导口和加强板导口，结构强度较差，活塞内、外径和中心圆柱及气缸体的配合精度要求高，且内气室和外气室，一为膨胀室，另一为压缩室，温差相当大，活塞易变形，泄漏增加，要达到燃烧所需的压缩气体压力，实施相当困难。
本发明的目的是提供一种转子结构强度较强，气体压缩简单可靠的新型式的旋转式内燃机。
将具有内腔、加强板和导口的转子安放在设有内定子、隔板的气缸体内，形成内气室和外气室，转子中心装有曲轴，和主轴偏心连接，偏心距等于气缸腔半径和转子外半径之差，及转子内腔半径和内定子半径之差，隔板内设燃烧室，实现本发明目的的方案是加强板增大，一个或二个，其中心至周边最短距离大于气缸腔半径和偏心距之和，且位于隔板及气缸体端面上，加强板和转子裙部结合处不设导口，内气室和外气室共同构成膨胀室;设有相对独立的共同主轴的回转式压缩机，气体出口设排气阀后与燃烧室连通。
方案之一是该回转式压缩机具有气缸体、转子、端盖、导芯及气体进口和气体出口，转子位于气缸体、端盖构成的空腔中，导芯一端嵌入气缸体侧壁导槽，呈动配合，另一端和转子壁铰接，转子中心装有曲轴，和主轴偏心连接，其偏心距等于压缩机气缸腔半径和转子半径之差;燃烧室出口设定时启闭阀。
方案之二是该回转式压缩机和膨胀室结构类似，将具有内腔、加强板和导口的转子安装在设有内定子、隔板的气缸体中，构成压缩机的内气室和外气室，转子中心装有曲轴，和主轴偏心连接，其排气一侧内气室和外气室密封，各设气体出口及排气阀后和燃烧室连通;燃烧室出口设定时启闭阀。
方案之三是同主轴的回转式压缩机采用上述二种之一，压缩机气体出口设排气阀后和设在加强板内储气室连通，储气室出口和燃烧室进口通道，靠加强板滑移在隔板端面实现连通和断开;燃烧室出口由膨胀室转子的运动来开启或遮蔽。
由于上述解决方案，加强板增大，且和转子裙部结合处不设导口，转子整体强度增加，内气室和外气室共同作为膨胀室，转子内、外壁温差下降;设相对独立的压缩机，受燃烧室、膨胀室的影响较小，气体压缩简单可靠，整机制造较容易。
下面结合附图对本发明的内容作进一步的说明。
图1本发明结构示意2发明一的实施例主剖视3发明一的实施例横剖视4发明一的实施例的压缩气体出口通道和燃烧室进口通道对位示意5发明一的实施例的工作原理6发明二的实施例主剖视7发明二的实施例横剖视8发明三的实施例1主剖视9发明三的实施例1横剖视10发明三的实施例2主剖视11发明三的实施例2横剖视12转子主剖视13转子侧视14密封片结构简15密封片相位示意1是本发明结构示意图，图2至4是发明一的实施例附图，同公知的内燃机一样具有供油系统、润滑系统、冷却系统、点火系统(对汽油机而言)和调速系统外，还有压缩机、燃烧室、膨胀室及进、排气系统。将具有内腔(6)、加强板(5)和导口(7)的转子(1)安放在设有内定子(2)、隔板(3)的气缸体(4)内，形成内气室(8)和外气室(9)，共同构成膨胀室，内气室(8)和外气室(9)进气一侧密封，转子(1)中心装有曲轴(10)，和主轴(11)偏心连接，偏心距等于气缸腔半径和转子外半径之差及转子内腔半径和内定子半径之差，转子(1)沿隔板(3)往复运动，其中心能绕主轴(11)旋转;隔板(3)内设燃烧室(12)，燃烧室出口设有受主轴传动的凸轮机构控制的定时启闭阀(13)，定时启闭阀(13)为三通阀，在由转子(1)最上端位置算起的曲轴转角φ(下同)为0°至60°之间任一角度开始开启和外气室(9)连通，扫气结束后关闭，在φ为180°至240°之间任一角度开始，内气室(8)和外气室(9)连通，在燃烧室出口打开以前关闭;转子(1)呈Ⅱ型，两端各设一加强板(5)，加强板(5)呈圆盘状，其半径大于气缸腔半径与偏心距之和，该加强板(5)就作为压缩机的转子(15)，位于压缩机的气缸体(14)和端盖(16)之间，导芯(17)一端嵌入气缸体(14)侧壁导槽，呈动配合，另一端和加强板壁铰接，构成容积不断变化的进气腔和排气腔，在导芯(17)两侧设气体进口(18)和气体出口(19)，气体出口(19)设排气阀(21)，转子(15)中心装曲轴(20)，和主轴(11)偏心连接，其偏心距等于压缩机的气缸腔半径与加强板半径之差，膨胀室曲轴和压缩机曲轴的偏心距相同，共用曲轴和主轴，转子(1)两端加强板(5)构成两个结构相同的压缩机，其中之一作为扫气泵用，进入燃烧室(12)扫气，另一压缩机出口通道(22)设在加强板(5)中，靠加强板(5)的滑移，在扫气结束后和设在隔板(4)端面的燃烧室进口通道(23)连通。
图5为本发明的工作原理图，下面作详细介绍1、进气过程曲轴(10)转角φ从0°位置开始绕主轴(11)旋转360°，压缩机完成一次进气过程。
2、压缩过程曲轴(10)绕主轴(11)旋转至压缩气体压力大于燃烧室(12)压力时，排气阀开启，压缩气体进入燃烧室扫气，另一压缩机的混合燃气(或压缩空气)通过加强板(5)上的出口通道(22)，在扫气后，通过燃烧室进口通道(23)进入燃烧室(12)至360°结束。
3、燃烧膨胀过程压缩气体全部进入燃烧室(12)后，开始燃烧，在φ为0°至60°之间任一角度，定时启闭阀(13)开启，燃烧气体进入外气室(9)膨胀做功，在φ为180°至240°之间任一角度，内气室(8)和外气室(9)连通，在扫气结束后，燃烧室(12)关闭，内气室(8)和外气室(9)继续膨胀做功，在燃烧室出口开启以前，内气室(8)和外气室(9)之间通道关闭。
4、排气过程在φ为0°时，外气室(9)开始排气，内气室(8)也可开始排气，至360°为止。
综上所述，每转四周完成一次进气、压缩、燃烧膨胀、排气四过程，因上述过程同时进行，实际上每转一周完成一次循环。
图6至7是发明二的实施例附图，同样有供油系统、润滑系统、冷却系统、点火系统(对汽油机而言)和调速系统，还有压缩机、燃烧室、膨胀室及进气、排气系统，区别在于膨胀室的转子(1)呈型，仅一个加强板(5)，设计在转子(1)中部，加强板(5)内设内通道(37)沟通加强板(5)两侧内气室(8)，设外通道(38)沟通加强板(5)两侧外气室(9);设置在隔板(3)中的燃烧室分外燃烧室(30)和内燃烧室(31)，燃烧室出口设定时启闭阀(13)，为二通阀，外燃烧室出口在φ为0°至40°之间任一角度开启，和外气室(9)连通，至扫气结束关闭，内燃烧室出口在φ为180°至220°之间任一角度开启，和内气室(8)连通，至扫气结束关闭;压缩机的结构和膨胀室类似，由具有内腔、加强板和导口的转子(24)安放在设有内定子(25)、隔板(26)的气缸体(27)中，构成压缩机的内气室(28)和外气室(29)，转子中心装有曲轴(20)，和主轴(11)偏心连接，曲轴(20)和曲轴(10)偏心距相同，共用一条曲轴，内气室(28)和外气室(29)排气一侧密封，各设气体出口(19)及排气阀(21)，内气室(28)和内燃烧室(31)连通，外气室(29)和外燃烧室(30)连通。
发明二的实施例，其进气、压缩、燃烧膨胀、排气过程和发明一的实施例相似，压缩机的内气室(28)、内燃烧室(31)、膨胀室的内气室(8)构成一个独立的循环;压缩机的外气室(29)、外燃烧室(30)和膨胀室的外气室(9)也构成一独立的循环。
图8至9为发明三的实施例1附图，除供油系统，润滑系统、冷却系统、点火系统(对汽油机而言)和调速系统外，还有压缩机、膨胀室、燃烧室、进气及排气系统，和发明二的实施例相比，区别在于膨胀室的内气室(8)和外气室(9)排气一侧密封，并在内气室出口和外气室进口之间设置通道(35)，同时在膨胀室的内定子壁上设置通道(36)，在φ为0°至180°之间任一角度开始连通内气室(8)的进气腔和排气腔;压缩机为发明一所述的压缩机，气体出口(19)设排气阀(21)后和储气室(32)连通，储气室(32)设置在加强板(5)中，其出口通道(33)在φ为135°至240°之间任一角度范围内和燃烧室进口通道(23)靠加强板(5)的滑移在膨胀室的隔板(3)端面连通，储气室(32)的压缩空气进入燃烧室(12)扫气后，喷出孔(34)开始喷燃料，燃烧室出口和内气室(8)连通，不设定时启闭阀，而是靠转子(1)的运动来开启或遮蔽。
发明三的实施例1的工作原理，和发明一相似，多一个储气过程，且燃烧气体进入内气室(8)膨胀后，再转入外气室(9)膨胀，然后排气。
图10至11是发明三的实施例2附图，和发明三的实施例1相似，区别在于膨胀室的内气室(8)和外气室(9)排气一侧不密封，隔板(3)内设外燃烧室(30)和内燃烧室(31)，分别和外气室(9)与内气室(8)连通;内燃烧室(31)在φ为315°至60°之间任一角度范围内和储气室(32)连通，外燃烧室(30)在φ为135°至240°之间任一角度范围内和储气室(32)连通，储气室(32)的压缩空气进入外燃烧室(30)扫气后，喷出孔(34)开始喷燃料，进入内燃烧室(31)扫气后，喷出孔(34)开始喷燃料。膨胀室的转子(1)进气一侧导口壁设密封片(39)，使内燃烧室出口在φ为150°至180°之间任一角度开始被遮蔽，使外燃烧室出口在φ为330°至360°之间任一角度开始被遮蔽。图14是密封片(39)的结构简图。图15是密封片(39)的工作示意图。
发明三的实施例2的工作原理和实施例1相似，压缩机、储气室(32)、外燃烧室(30)、外气室(9)构成一独立的循环;压缩机、储气室(32)、内燃烧室(31)、内气室(8)也构成一独立的循环。
图12是转子(1)呈艹型的正剖视图，图13是转子(1)的侧视图，由于加强板(5)增大，且加强板和转子裙部结合处不设导口，转子强度增强，当转子(1)呈Ⅱ型时。同样具较好的强度。
当然，本发明实施例不局限上述四个，还有其它许多形式。
权利要求
1.一种摆动转子式内燃机，由具有内腔(6)、加强板(5)和导口(7)的转子(1)安装在设有内定子(2)、隔板(3)的气缸体(4)内，形成内气室(8)和外气室(9)，两气室进气侧密封，转子中心装有曲轴(10)，和主轴(11)偏心连接，偏心距等于气腔半径和转子外半径之差，及转子内半径和内定子半径之差，隔板内设有燃烧室(12)，燃烧室的出口设有受主轴传动的凸轮机构控制的定时启闭阀(13)，其特征在于加强板(5)增大，一个或二个，其中心到周边最短距离大于气缸腔半径和偏心距之和，且位于隔板(3)及气缸体(4)端面上，内气室(8)和外气室(9)共同构成膨胀室；设有共同主轴(11)的回转式压缩机，该压缩机具有气缸体(14)、转子(15)、端盖(16)、导芯(17)及气体进口(18)和气体出口(19)，导芯一端嵌入气缸体侧壁导槽，呈动配合，另一端和转子壁铰接，转子中心装有曲轴(20)和主轴(11)偏心连接，其偏心距等于压缩机气缸体半径和压缩机转子半径之差，压缩气体出口(19)设有排气阀(21)后和燃烧室(12)连通。
2.根据权利要求1所述的摆动转子式内燃机，其特征在于加强板(5)呈圆盘状，并作为压缩机的转子(15)，压缩机曲轴的偏心距等于膨胀室曲轴的偏心距，压缩机和膨胀室共用曲轴。
3.根据权利要求1所述的摆动转子式内燃机，其特征在于燃烧室出口的定时启闭阀(13)为三通阀，在由转子最上端位置算起的曲轴转角φ为0°至60°之间任一角度开始开启和膨胀室的外气室(9)连通，扫气结束后关闭，在φ为180°至240°之间任一角度开始，膨胀室的内气室(8)和外气室(9)连通，在燃烧室出口开启以前关闭。
4.根据权利要求1或2所述的摆动转子式内燃机，其特征在于膨胀室的转子(1)二端各设一加强板(5)，并构成二个结构相同的压缩机，其中之一作扫气泵，进入燃烧室(12)扫气。
5.根据权利要求1或4所述的摆动转子式内燃机，其特征在于另一压缩机出口通道(22)设在加强板(5)中，靠加强板(5)的滑移，在扫气结束后和设在隔板(3)端面的燃烧室进口通道(23)连通。
6.根据权利要求1所述的摆动转子式内燃机，其中同主轴的回转式压缩机结构由下述的压缩机取代该压缩机结构和膨胀室结构类似，由具有内腔、加强板和导口的转子(24)安装在设有内定子(25)、隔板(26)的气缸体(27)中，构成压缩机的内气室(28)和外气室(29)，其排气一侧密封，内气室和外气室各设气体出口(19)及排气阀(21)后和燃烧室(12)连通，转子中心装有曲轴(20)，和主轴(11)偏心连接，偏心距等于压缩机气缸腔半径和转子外半径之差及转子内半径和内定子半径之差。
7.根据权利要求6所述的摆动转子式内燃机，其特征在于膨胀室的转子(1)呈 型，其加强板(5)内设置内通道(37)沟通加强板(5)两侧内气室(8)，设置外通道(38)沟通加强板(5)两侧外气室(9)。
8.根据权利要求6所述的摆动转子式内燃机，其特征在于膨胀室的隔板(3)内设置外燃烧室(30)和压缩机的外气室(29)连通;设置内燃烧室(31)和压缩机的内气室(28)连通。
9.根据权利要求6或8所述的摆动转子式内燃机，其特征在于外燃烧室出口设定时启闭阀(13)，在φ为0°至40°之间任一角度开启，至扫气结束关闭;内燃烧室出口设定时启闭阀(13)，在φ为180°至220°之间任一角度开启，至扫气结束关闭。
10.根据权利要求1或6的摆动转子式内燃机，压缩机出口通道由下述结构取代压缩机出口设排气阀(21)，并和设在加强板(5)内的储气室(32)连通，储气室出口(33)和燃烧室进口通道(23)靠加强板(5)的滑移，在膨胀室的隔板(3)端面实现连通和断开，对汽油及气体燃料，可在燃烧室进口通道(23)设燃料喷出孔(34)，对柴油机，喷出孔(34)则安装在燃烧室(12)内;燃烧室出口的定时启闭阀(13)由下述结构取代其出口由膨胀室的转子(1)的运动来开启或遮蔽。
11.根据权利要求10所述的摆动转子式内燃机，其特征在于储气室出口(33)在φ为135°至240°之间任一角度范围内和燃烧室进口通道(23)连通，燃烧室出口和膨胀室的内气室(8)连通。
12.根据权利要求10所述的摆动转子式内燃机，其特征在于膨胀室的内气室(8)和外气室(9)排气一侧密封。
13.根据权利要求10所述的摆动转子式内燃机，其特征在于储气室(32)的压缩空气进入燃烧室(12)扫气后，喷出孔(34)开始喷燃料。
14.根据权利要求10至12所述的摆动转子式燃机，其特征在于膨胀室的内气室出口和外气室进口之间设置通道(35)。
15.根据权利要求14所述的摆动转子式内燃机，其特征在于膨胀室的内定子(2)壁上设通道(36)，在φ为0°至180°之间任一角度开始连通膨胀室的内气室(8)的进气腔和排气腔。
16.根据权利要求11所述的摆动转子式内燃机，其特征在于在膨胀室的隔板(3)内设内燃烧室(31)，在φ为135°至240°之间任一角度范围内和储气室(32)连通;设置外燃烧室(30)在φ为315°至60°之间任一角度范围内和储气室(32)连通;内燃烧室(31)与外燃烧室(30)分别和膨胀室的内气室(8)与外气室(9)连通。
17.根据权利要求10或16所述的摆动转子式内燃机，其特征在于膨胀室的转子(1)进气一侧导口壁设置密封片(39)，使内燃烧室出口在φ为150°至180°之间任一角度开始被遮蔽。使外燃烧室出口在φ为330°与0°之间任一角度开始被遮蔽。
18.根据权利要求10或16所述的摆动转子式内燃机，其特征在于储气室(32)的压缩空气进入内燃室(31)或外燃烧室(30)扫气后，喷出孔(34)开始喷燃料。
全文摘要
本发明公开了一种新结构、新形式的摆动转子式内燃机，将具有内腔、加强板和导口的转子安装在设有内定子、隔板的气缸体内，形成内、外气室，共同构成膨胀室，设有同主轴的回转式压缩机，压缩气体进入设在隔板内的燃烧室燃烧。这种旋转式内燃机结构紧凑，转子强度高，气体压缩简单可靠，实施容易，将是旋转式内燃机更新换代产品。
文档编号F02B5/02GK1099841SQ9311726
公开日1995年3月8日 申请日期1993年8月28日 优先权日1993年8月28日
发明者金刚裕, 金晶 申请人:金刚裕