转子发动机
专利汇可以提供转子发动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且转子 发动机 是一种新的特种类型 内燃机 。它是由 活塞 式发动机演化而来的,在封闭的环形腔内由燃烧的气体驱动隔板回转,并有 离合器 匹配、控制装置协调向外做功的 原动机 ,从原理上,单从它的动 力 性(做功能力)来说,是活塞式发动机的两倍以上。是一种用途广泛的动力机械,可谓是一种“动力之星”。尚需进一步解决的技术问题,主要有:1.克服隔板回转后期死区的最佳结构;2.控制装置、离合器等的可行性、灵敏度的更深入探讨;3.自润滑密封材料。，下面是转子发动机专利的具体信息内容。
概述
本转子发动机的转子是在封闭的环形腔内作一般的园周回转运动，而 完成吸气、压缩、工作及排气四个行程。同活塞式发动机相比，结构较简 单，并且从原理上，它可以把可燃混合气体燃烧时所产生的瞬时最大压力 充分地转化为有用功加以输出或储存，克服了活塞式发动机在这方面存在 的主要缺陷。在结构上，在设定的某一排量范围内，各转子发动机之间排 量的变更是无级的，可根据需要任意设定，几乎不受已有生产条件的制约， 而且还可以制成组合式转子发动机，因而也就比较容易地设置柔性生产线。 这种发动机，人们一直是在追求着，早在本世纪50年代就出现了汪克尔 转子发动机，后来夭折了。但人们更从现代环保要求仍不断研究这一课题， 如变内燃机为电动，解决与内燃机随带燃料相适应的随带式电源问题、构 思的两角式转子发动机(汪克尔的为三角式)等。本转子发动机从原理上 保留了活塞式发动机的优点(四冲程或二冲程)，以内燃方式推动转子的 相互制约的叶片(隔板)作单纯的旋转运动来做功，这种旋转运动的触发 是可控的，以求达到混合气体的完全燃烧，当然，困难和风险是存在的。
工作原理
目前这种转子发动机的转子设定有两对隔板(如附图的图1)，1、2 为一对，3、4为一对，它们把一整园分为A、B、C、D四区，B区为燃烧室， 装有两个火花塞5及一个检测口6；D区由隔板把排气口7及吸气口8隔开； A区为吸气区和压缩区；C区为工作区和排气区。图1所示为隔板的原始位 置，1、2和3、4分别同时动作。1、2和3、4按图1所示的旋转方向，一次 互换位置为半个循环，两次互换位置为一个循环。由燃烧室内可燃混合气 体的燃烧增大气压，通过控制装置(见附图的图3)的协调，理想是在刚要 到达瞬时最大压力时，就迫使它们换位(这种设想的动作状态，是否是最佳 状态，尚待实验)。在互换位置时，隔板1把C区上一循环剩余的废气排 出并做功，同时隔板2把A区上一循环所吸的混合气体进行压缩并吸进新的 混合气体，而到达隔板3、4所处的位置，3、4则到1、2原所处的位置，完成 半个循环；当隔板3、4与隔板1、2再次互换位置时，隔板3、4也起着隔板 1、2相同的作用，完成一个循环。如此，不断反复，而使循环连续。在互换 位置不到位时，火花塞不点火。从原理上看，它在运转过程中也有死区，死区是 在各循环的后期，但死区的范围有多大，与隔板本身惯性的关系以及应在那点施 加外力或适当控制而又不浪费能量，能使隔板顺利复原，这要通过试验分别确定 和克服。另外转子发动机的排量越大，启动功率也随着增大，是采用分级渐次启 动，或是充压(向燃烧室充入一定压力的可燃混合气体)启动，或联合启动，这要 从经济上和可行性上进行处理，也是要通过试验的。
性能和理论数据
为了简捷地论述这种转子发动机的性能，首先，试把活塞式发动机的工作性 能(动力性)与转子发动机的工作性能在理论上加以对比，两者性能上的差别，就 比较能清楚的说明了。附图的图2是活塞式发动机的工作原理图，当曲轴的曲柄 转过上死点，如在10°--15°之间点火，则活塞顶端产生的推力F分解为可以向 外做功的力Ft，则：
Ft＝FSin(15°+α)＝FSin(15°+4.24°)＝0.3295258F，或：
Ft＝FSin(10°+α)＝FSin(10°+2.844°)＝0.2223F
由此可知活塞式发动机的热能有效利用率只有20％多到30％多。因此，不论 活塞式发动机怎样变化，这一限制性因素是很难克服的。而转子发动机可燃混 合气体燃烧后产生的推力是直接推动隔板转动，没有百分数的关系，这样，它 的工作性能(动力性)至少应有活塞式发动机的两倍以上。而且在点火前后， 只要控制得当，没有死区(在隔板转动后期有死区，这也是这种转子发动机的 致命问题之一)，这就更为有利和优越了。加上点火时间的可调节和可自动控 制，基本上不受转速的牵制，同时吸气时间相对增长，使可燃混合气体有可能 达到完全燃烧，最大限度地降低污染。
图3是所设计的用于中型载重车的转子发动机主体，轮廊尺寸约为：
1100×550×600
下面是它有关的一些计算数据(粗略的)。
假定隔板的工作面积是100cm2
隔板的平均回转半径是12cm
压缩终了的气体压力(初压)为3kg/cm2
燃烧后气体瞬时最大压力为10kg/cm2
则瞬时最大理论静扭矩：
T＝100×10×12/100＝120公斤·米
如果燃烧后气体瞬时最大压力为12kg/cm2，则：
T＝100×12×12/100＝144公斤·米
(这里初压只取3kg/cm2，因为初压越大启动功率越大)
其次，是储能问题这是附属问题，活塞式发动机是没有的。不论储能是否能 实现或者是否合乎理想，但这个问题是值得注意和妥善处理的。
下面是储能的粗略计算数据。
假定图3中飞轮的轮缘重量为10kg，
飞轮轮缘的平均回转半径为14cm
当飞轮转速是1000转/分时，储存的能量为：
当1500转/分时，为：
当2000转/分时，为：
当2500转/分时，为：
当3000转/分时，为：
如果把飞轮系统自身消耗的能量减少到最小，由飞轮也向外输出能量，这是 很有意义的。
这样，若使转子发动机在飞轮转速达2500转/分时，自动停车，在1000转/ 分时，自动启动，这不但能节约能源，而且这时也没有污染。当然，这也是要 通过试验的。
再其次，由于本转子发动机没有明显的径向分力，振动也会减小。
结构特征(参看附图的图3)
本转子发动机是由活塞式发动机演化而来的，因此，保持有吸气、压缩、 工作及排气四个行程。活塞式发动机是把往复运动转换为旋转运动来做功，即 活塞通过连杆把力作用在曲轴的曲柄上来做功，而转子发动机是直接由旋转运 动来做功，即把曲柄变为隔板(或别的名称)，把作用力始终直接垂直于隔板 工作面来做功。这种做功方式的来由应是可以立足的。关键是用怎样的结构来 实现这个目的。由于取消了往复运动，只有旋转运动，因而把活塞顶部的封闭 腔变为封闭的环形腔(整园或不用整园；这里用的是整园)，把做功的隔板称 为输入元件(以下称输入)，把曲轴的轴颈称为输出元件(以下称输出)。在 输入与输出之间用分离而又合一的结构(离合器)进行匹配，并用控制装置( 单元)予以协调，即在做功和反馈时输入与输出是为一体，其余是 分离。从现实和所知的机械原理看，这种结构在原理上是可以达到 上述目的的，而且也是一种通常结构，不同组合。这就是本转子发 动机的结构特征，也是专利所在(更详细的情况，必要时，可参看 制造图纸)。由于本转子发动机很容易变型，因此，只要用封闭的 环形腔在输入与输出之间有离合器匹配、控制装置协调的转子发动 机，不论型式怎样，均属这种转子发动机的范畴。
其他
1、隔板用的密封条必须是无油润滑材料(自润滑材料)且能 进行机械加工，耐磨损。
2、控制装置等的可靠性和灵敏度尚需深入探讨。
3、缺电气系统。
5、图3是经过三次修改后的第一份生产用图纸，需经试制、 试验、提高和小型化。
注：1、图1是“转子发动机工作原理图”
2、图2是“活塞式发动机工作原理图”。图中，L为连
杆，它的右端与活塞相连接、左端与曲轴相连接，r
为曲轴的曲柄。
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