基于椭圆定子的叶片式风冷柴油发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风冷柴油发动机，尤其是一种基于椭圆定子的叶片式风冷柴油发动机。
【背景技术】
[0002]目前，发动机类型主要有活塞式发动机和三角转子发动机。活塞式发动机，活塞往复运动要不断加速减速，影响发动机效率；三角转子发动机压缩比受限制，做不成大功率发动机。发动机的单位体积功率越大，要求的压缩比就大，专利号为201110046053.3的发明专利，公开了一种《叶片式柴油发动机》，该叶片式柴油发动机由于其叶片安装在转子轴上，要有大的压缩比就会要求有大的圆弧半径比，而大的圆弧半径比就要求有长的叶片，叶片在收缩时要缩到轴中，就要求轴的直径很大，由于这些结构的限制，使得该专利达不到风冷柴油发动机压缩比13以上的要求，或者结构要做得很大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种基于椭圆定子的叶片式风冷柴油发动机，大大提高了发动机的单位体积功率，具有成本低、结构简易、工作效率高的优点；发动机启动时不用电机带动，任何位置都能喷油点火起动；正常运转后还可带动叶片同时作为风冷散热片使用。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种基于椭圆定子的叶片式风冷柴油发动机，包括内腔横截面为圆形的转子、设置在所述转子内腔的横截面为椭圆形的定子、排气孔、进气孔、和柴油喷嘴，所述转子与定子的轴线重合，所述转子与发动机输出轴同轴且固结，固定轴沿定子的轴线贯穿于定子的两端，转子左端通过轴承支撑于箱体上，转子的右端通过轴承支撑于固定轴的右端，固定轴的左端与箱体固结；在转子周体上沿周向均布有至少8个导槽，所述导槽沿轴向与所述轴线平行，在每个导槽内均设有一个长方形的叶片，导槽与叶片滑动配合，导槽的外端设有推力结构，所述叶片通过推力结构的作用其内端与所述定子的椭圆形表面接触，叶片两侧、定子两端分别与转子左端和箱体内侧接触，构成数量与导槽数量相等的密封气室；所述排气孔设于转子内腔的左上方区域的箱体上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于两个相邻叶片间的夹角a、小于2a ;所述进气孔设于转子内腔的右上方区域的所述箱体上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于a、小于2a ;所述柴油喷嘴位于转子内腔的左下方区域的所述箱体上，从其喷口中心到轴心的连线与竖直线的夹角小于a。
[0006]所述导槽为8个，或12个，或16个。
[0007]所述推力结构为与导槽底部连通的压力气源。
[0008]所述推力结构为设置在导槽外端与叶片外端之间的弹簧。
[0009]所述导槽外端端部设有调节螺栓，在调节螺栓与弹簧之间设有压板。
[0010]与现有技术相比本发明的有益效果是:由于采用上述技术方案，所述转子的内腔横截面为圆形，所述椭圆形的定子设置在转子的内腔，在转子周体上沿周向均布有至少8个导槽，在每个导槽内均设有一个长方形的叶片，导槽与叶片滑动配合，导槽的外端设有推力结构，所述叶片通过推力结构的作用其内端与所述定子的椭圆形表面接触，叶片两侧、定子两端分别与转子左端和箱体内侧接触，构成数量与导槽数量相等的密封气室，所述排气孔设于转子内腔的左上方区域的箱体上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于两个相邻叶片间的夹角a、小于2a ;所述进气孔设于转子内腔的右上方区域的所述箱体上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于a、小于2a ;所述柴油喷嘴位于转子内腔的左下方区域的所述箱体上，从其喷口中心到轴心的连线与竖直线的夹角小于a，这种结构，没有曲轴，没有进排气配气机构，转子每转一周，每一个密封气室都自动完成发动机吸气、压缩、做功、排气四个工作行程，与往复运动的活塞式发动机相比，不需要加速减速交替，发动机效率大大提高；转子为外壳，质量大，省去了惯性飞轮，因对称分布，转子和轴承所受的径向力基本相平衡，使发动机轴及轴承的寿命长，噪声低，尤其是将可伸缩的叶片安装在转子(外壳)上，所述的固定轴就不受结构限制，直径不用做的很大便可达到大的压缩比(达到13以上)，大大提高了发动机的单位体积功率，具有成本低、结构简易、工作效率高的优点。这种结构，发动机启动时即便不用电机带动，任何位置都能喷油点火起动。正常运转后还可带动叶片同时作为风冷散热片使用。
[0011]进一步的有益效果是:所述导槽外端端部设有调节螺栓，在调节螺栓与弹簧之间设有压板，这种结构，通过调节螺栓，可以方便调节弹簧的压力，不用打开发动机就能调节叶片与定子表面的接触力，非常快捷方便；而且，卸掉调节螺栓，还可以方便的取出叶片，不用打开发动机就能更换叶片。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构示意图；
[0013]图2是图1的A-A向剖视图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明的技术方案更加清晰，以下结合附图1和2，对本发明进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的【具体实施方式】仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明的保护范围。
[0015]本发明是一种基于椭圆定子的叶片式风冷柴油发动机，包括内腔横截面为圆形的转子3、设置在所述转子3内腔的横截面为椭圆形的定子1、排气孔6、进气孔2、和柴油喷嘴5，所述转子3与定子I的轴线重合，所述转子3与发动机输出轴11同轴且固结，固定轴7沿定子I的轴线贯穿于定子I的两端，转子3左端通过轴承10支撑于箱体12上，转子3的右端通过轴承13支撑于固定轴7的右端，固定轴7的左端与箱体12固结；在转子3周体上沿周向均布有8个导槽，所述导槽沿轴向与所述轴线平行，在每个导槽内均设有一个长方形的叶片4，导槽与叶片4滑动配合，导槽的外端设有推力结构，所述推力结构为与导槽底部连通的压力气源、或为设置在导槽外端与叶片5外端之间的弹簧，所述叶片4通过气压(或弹簧)的作用其内端与所述定子的椭圆形表面接触，叶片4两侧、定子I两端分别与转子3左端和箱体12内侧接触，构成数量与导槽数量相等的密封气室；所述排气孔6设于转子3内腔的左上方区域的箱体12上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于两个相邻叶片4间的夹角a、小于2a ;所述进气孔2设于转子3内腔的右上方区域的所述箱体12上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于a、小于2a ;所述柴油喷嘴5位于转子3内腔的左下方区域的所述箱体12上，从其喷口中心到轴心的连线与竖直线的夹角小于a，优选从喷口中心到轴心的连线与竖直线的夹角等于a/2。作为优选，当所述推力结构为设置在导槽外端与叶片5外端之间的弹簧时，所述导槽外端端部设有调节螺栓，在调节螺栓与弹簧之间设有压板，卸掉调节螺栓，拿出压板和弹簧，可以方便地取出叶片。
[0016]本发明基于椭圆定子的叶片式风冷柴油发动机，工作过程如下:
[0017]1、吸气行程:转子3顺时针转动，叶片4外伸，右上密封气室区密封气室逐渐加大，形成真空，由进气孔2吸入外部空气。
[0018]2、压缩行程:转子3顺时针转动，两相邻叶片4在右下密封气室区收缩，密封气室逐渐减小，产生高温高压气体。
[0019]3、做功行程，转子3顺时针转动，两相邻叶片越过转子3内腔下端点后，柴油喷嘴5喷射柴油，使高温高压柴油混合气体燃烧，混合气体体积膨胀，推动转子3向着容积扩大的方向即顺时针方向转动，两相邻叶片4由于伸出，密封气室逐渐加大。
[0020]4、排气行程:转子3顺时针转动，两相邻叶片4由于收缩，两叶片4在左上密封气室区叶片4受定子I表面的作用缩回转子导槽内，左上密封气室区密封气室逐渐减小，产生压力将燃烧后气体通过排气口 6排出，完成一个工作循环。
【主权项】
1.一种基于椭圆定子的叶片式风冷柴油发动机，其特征在于:包括内腔横截面为圆形的转子(3)、设置在所述转子(3)内腔的横截面为椭圆形的定子(1)、排气孔￠)、进气孔(2)、和柴油喷嘴(5)，所述转子(3)与定子(I)的轴线重合，所述转子(3)与发动机输出轴(11)同轴且固结，固定轴(7)沿定子⑴的轴线贯穿于定子⑴的两端，转子(3)左端通过轴承(10)支撑于箱体(12)上，转子(3)的右端通过轴承(13)支撑于固定轴(7)的右端，固定轴(7)的左端与箱体(12)固结；在转子(3)周体上沿周向均布有至少8个导槽，所述导槽沿轴向与所述轴线平行，在每个导槽内均设有一个长方形的叶片(4)，导槽与叶片(4)滑动配合，导槽的外端设有推力结构，所述叶片(4)通过推力结构的作用其内端与所述定子的椭圆形表面接触，叶片⑷两侧、定子⑴两端分别与转子⑶左端和箱体(12)内侧接触，构成数量与导槽数量相等的密封气室；所述排气孔(6)设于转子(3)内腔的左上方区域的箱体(12)上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于两个相邻叶片⑷间的夹角a、小于2a;所述进气孔⑵设于转子(3)内腔的右上方区域的所述箱体(12)上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于a、小于2a ;所述柴油喷嘴(5)位于转子(3)内腔的左下方区域的所述箱体(12)上，从其喷口中心到轴心的连线与竖直线的夹角小于a。
2.根据权利要求1所述的基于椭圆定子的叶片式风冷柴油发动机，其特征在于:所述导槽为8个，或12个，或16个。
3.根据权利要求2所述的基于椭圆定子的叶片式风冷柴油发动机，其特征在于:所述推力结构为与导槽底部连通的压力气源。
4.根据权利要求2所述的基于椭圆定子的叶片式风冷柴油发动机，其特征在于:所述推力结构为设置在导槽外端与叶片(5)外端之间的弹簧。
5.根据权利要求4所述的基于椭圆定子的叶片式风冷柴油发动机，其特征在于:所述导槽外端端部设有调节螺栓，在调节螺栓与弹簧之间设有压板。
【专利摘要】本发明公开了一种基于椭圆定子的叶片式风冷柴油发动机，包括内腔横截面为圆形的转子、设置在所述转子内腔的横截面为椭圆形的定子、排气孔、进气孔、和柴油喷嘴，转子与发动机输出轴同轴且固结，转子左端通过轴承支撑于箱体上，转子的右端通过轴承支撑于固定轴的右端，固定轴的左端与箱体固结；转子周体上均布有至少8个导槽，导槽内设有长方形的叶片，导槽与叶片滑动配合，导槽的外端设有推力结构，叶片通过推力结构的作用其内端与定子表面接触。本发明大大提高了发动机的单位体积功率，成本低、结构简易、工作效率高；发动机启动时即使不用电机带动，任何位置都能喷油点火起动；正常运转后还可带动叶片同时作为风冷散热片使用。
【IPC分类】F02B55-16, F02B53-00, F02B55-02, F02B55-08, F02B53-10
【公开号】CN104747281
【申请号】CN201510140577
【发明人】黄德中, 黄颖
【申请人】绍兴文理学院
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月26日