专利名称：板块活塞式转子发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料转子发动机。
目前世界上研究开发和已商品化的燃料转子发动机为三角活塞式转子发动机类型，该发动机依靠一个三角形的固定活塞体围绕主轴做行星轮式旋转，从而进行发动机的作功过程。该转子发动机类型尽管比常规的往复活塞式发动机有更好的机械性能和体积效率比，但存在易磨损，压缩比固定，不易起动和不能用做转子柴油机等缺点。
本发明旨在提出一种结构合理，设计独特的板块活塞式转子发动机。该发明既具有三角活塞式转子发动机的体积小功率比高的特点，又具有其没有的易起动，不易磨损，能同时兼备柴油机，汽油机两种机型的特点。
本发明的目的是以如下方式达到的一转子周边等距按插四(或三、五、六)块板块活塞并用弹簧顶弹，利用转子旋转时转子活塞依汽缸体内径的形状变化而形成吸气、压缩、喷油(或点火)爆发、排气等相互独立的密闭工作空间，从而依靠作功的转子活塞得到的扭矩力连续推动转子和主轴顺时针旋转，从而形成本发明的板块活塞体转子发动机的工作行程。
下面根据附图对本发明作进一步的详细描述
图1为本发明的板块活塞式四缸转子发动机无盖主视结构图。
图2为本发明的板块活塞式八缸转子发动机无盖主视结构图。
图3为四缸转子发动机结构侧截图。
图4为八缸转子发动机结构侧截图。
图5、图6为本发明的双片式板块活塞的装配图和结构主视图。
图7为带水冷缸套的转子发动机截面结构图。
图8为自充气高压气启动装置的转子发动机外形图。
图9为高压进气和放气启动用启动气阀结构截面图。
参照图1，(3)图3(4)为转子发动机的缸体，(4)图3(3)为转子体，有四块板块活塞(7)圆周等距地装配在转子体(4)中并由弹簧(6)顶弹。板块活塞为双片结构形式(图5(1)(2))其底部有弹簧固定突块(图5(7)(8))(图6(4))，转子体(3)(图5(6))上的活塞槽底部也有两个相对应弹簧固定突块(图5(9))，活塞槽内壁靠近转子外沿的一定位置处的内壁上各有两条相对应的贮油槽(图5(4)(5))，槽的两边端面上加工有两个贮油碗(图5(4)(5))，用来当缸体上的润滑油输油管(图3(2))(图4(2))旋转到此部位时向其中注入润滑油以保持活塞体壁(图5(1)(2))在活塞槽壁中的润滑磨擦状态。双片活塞体的中间磨擦壁相对应的地方各有一条活塞贮油槽(图5(3))(图6(2))和活塞体两端面上各有半边圆形贮油碗(图5(3))(图6(1))，用于输油管注油和保持双片活塞体中间磨擦壁的润滑。(8)为转子主轴，(1)为进气管，(2)为排气管，(12)为转子汽油机的火花塞或转子柴油机的喷油咀，(11)为高压气启动管。图3(5)为转子主轴，图3(3)为转子体，图3(6)为板块活塞体，(4)为缸体，(2)为润滑油输油管和注油处，(1)为进气管或排气管，(7)为火花塞或喷油咀。图3为强扭矩力四缸转子发动机的侧截结构。
参照图4，(6)图2(3)为发动机缸体，(5)图2(4)为四方柱形的转子主轴，(3)图2(1)为第一转子，(4)图2(2)为结构同第一转子，其板块活塞的圆周位置与第一转子距交叉错开而穿插罗叠固定于转子主轴(5)上的第二转子，(7)第一转子活塞，(8)为第二转子活塞，(9)为第一转子喷油咀或火花塞，(10)为第二转子喷油咀或火花塞，(1)为两转子主轴互相并联的排气管或进气管，(2)为润滑油输入管和注油处。
参照图7，(1)为缸体，(3)为缸体外壁上附设的水冷夹套，(2)为夹套中冷却水流空间。
参照图8，(1)为具有冷却水夹套的发动机缸体，(7)为发动机主轴，(5)为火花塞或喷油咀，(6)为润滑油注油管和注油处，该注油处在缸体上的位置应使转子转到此处时，转子结构上的贮油碗(图5(4)(5))和活塞体上的注油碗(图5(3))正好能注入润滑油并同时润滑转子体的两端面使之处于油封状态。(8)为高压气输送管，(4)为逆向压缩气启动开关，(3)为高压气贮罐，(2)为连接于贮气罐(3)上的气压表。
参照图9，(1)为连接于气缸体(图8(8))上的高压气输送管接口，(3)为连接贮气罐(图8(3))的高压气管接口，(2)为密封橡胶垫圈，(4)为堵塞气管(1)的金属堵块，(5)为弹性堵塞气管的堵块弹簧，(6)为高压气压缩放气用的开关板手。
当整机启动运行时，首先，将高压贮气罐(图8(3))内的高压气通过操纵启动阀(图8(4))的启动板手(图9(6))而注入发动机气缸体图(1(11))内(图1(10))，利用气缸体压缩室(图1(10))的不对称压强作用推动作用活塞使转子(图1(4))顺时针转动，并随转子的转动而使燃油气(转子汽油机)或新鲜空气吸入气缸体内的混合室(图1(5))中，并最终在压缩室(图1(10))中形成压缩气。此时，当喷油咀(图1(12))向压缩室中喷入燃油或火花塞(图1(12))打火时，则压缩室中的燃油气爆燃，所形成的高压膨胀气则代替高压压缩气推动作用活塞和转子旋转，活塞作功后剩余的废气则通过废气室(图1(9))和排气管(图1(2))排出机体外，从而完成一个冲程的循环。该发动机工作过程随转子和板块活塞的旋转而进行连续进气、压缩、爆燃、排气过程，从而推动转子和主轴作连续旋转。此时，板块活塞(图5(1)(2))(图6)在弹簧的顶弹下其顶部沿缸体内壁形状而做自由伸缩运动，其靠贴活塞槽壁活塞片的锥尖形状使活塞体顶部的表面爆发压强降到最小并使气缸体划分成不同作用状态的独立的隔离密封空间。润滑油经输油管和注油处(图3(2))(图8(6))注入缸体内使活塞片之间和活塞与活塞槽之间及转子端面和缸体内壁形成润滑磨擦密封。当发动机启动运转后，在压缩室(图1(10))中形成的爆发高压膨胀气体在推动活塞作功的同时，也通过压缩气咀(图1(11))和逆向进气阀(图9)(图8(4))反向注入高压气缸(图8(3))内，使高压气罐随缸体爆发次数而将高压膨胀气逐渐注入罐内并最终使罐体罐压达到最高平衡气压状态，并在发动机运行过程中一直保持该状态，并做下次启动用高压气贮备。本发明的板块活塞式四缸转子发动机(图1、图3)的主轴顺时针旋转一周共有四次压缩和四次爆发，八缸转子发动机(图2、图4)主轴旋转一周共有八次压缩和八次爆发。本发明可以做成单转子1到数个横向等距排列的进(排)气管和1到数个横向等距排列的喷油咀或火花塞的四缸或八缸高扭矩力转子发动机类型(如图3)。
本发明具有结构简单紧凑、体积小、零件小的加工性能，以及起动性能好(自供高压气起动)不易磨损，运行平稳，扭矩力高等整机特点。可用作汽车发动机，船用发动机和螺旋桨航空发动机经及其他动力设备的动力机。
权利要求
1.一种板块活塞式转子发动机，本发明的特征为四(或三、五、六)块板块活塞(图1(7))(图3(6))圆周等距装配在转子体(图1(4))上并均由弹簧(图1(16))顶弹，汽缸体(图1(3))内壁与自由伸缩的板块活塞(图1(7))和转子(图1(4))外壁共同构成容积可以变化的独立的密封工作空间(图1、图3)，并依缸体内壁的形状形成机体混合气室(图1(5))，压缩、燃烧室(图1(10)和废气室(图1(9))，由此构成单转子四缸板块活塞式转子发动机(包括转子柴油机或转子汽油机)主机结构。
2.按权利要求1规定的转子发动机，其特征为两个转子(图2(1)(2))按其板块活塞的圆周位置交叉等距错开罗叠在同一主轴(图2(4))上(图4)，两个转子的进(排)气管(图4(1))互相并联引出，主轴为四方柱体形状，由此构成八缸板块活塞式转子发动机(包括转子柴油机或转子汽油机)整机结构。
3.按权利要求1、2规定的转子发动机，其特征为每个转子系统上可横向等距排列一到数十个喷油咀或火花塞(图3(7))和相应地横向排列一到数十个互相并联的进气管和排气管(图3(1))，由此构成高扭矩力板块活塞式转子发动机。
4.按权利要求1、2、3规定的转子发动机，其特征为板块活塞为双片锥尖形式(图5(1)(2))(图6)，并由互相独立的两条弹簧(图5(8))顶弹，转子体的活塞槽内壁上开有润滑油贮油碗(图5(4)(5))和互相贯通的贮油槽道(图5(4)(5))，两片活塞片的磨擦面之间的相应处开有互为对半的润滑油贮油碗和贮油槽道(图5(3))(图6(1)(2))，每片活塞片底部设有固定弹簧用的固定突块(图5(7))(图6(4))。
5.按权利要求1、2、3、4、规定的转子发动机，其特征为缸体外壁上附设有冷却水夹套(图7(3))。
6.按权利要求1、2、3、4、5规定的转子发动机，其特征为由顶弹簧(图9(5))顶弹的金属堵块(图9(4))密封橡胶垫圈(图9(2))和启动板手(图9(6))组成的高压气逆向进气启动放气用气体启动阀。
7.按权利要求1、2、3、4、5、6规定的转子发动机，其特征为高压贮气罐(图8(3))通过止逆启动阀门(图8(4))(图9)连接到气缸体上的高压气通气管(图1(11))上。
全文摘要
本发明公开了一种设计新颖的板块活塞式燃料转子发动机，包括转子柴油机和转子汽油机。它由转子、板块活塞体，弹簧和缸体四部分组成，结构和性能区别并优于国外的三角活塞式转子发动机。本发明具有结构简单紧凑，体积小，零件小的加工性能和易起动，运行平稳，扭矩力高的整机特点，可用做汽车发动机，船用发动机和螺旋桨航空发动机以及其他动力设备的动力机。
文档编号F01C1/356GK1110755SQ94108989
公开日1995年10月25日 申请日期1994年7月26日 优先权日1994年7月26日
发明者邹伟明 申请人:邹伟明