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转子式三冲程内燃机

阅读:1005发布:2020-06-11

专利汇可以提供转子式三冲程内燃机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于动 力 内燃机 领域。本发明是一种 转子 式三冲程内燃机。其中有六个工作室,即进气室(11)、压缩室(12)、过渡室(25A.25B.25C)、 燃烧室 (13)、做功室(14)、排气室(15)。运行时要经过三个工作冲程,即进气、压缩冲程,过渡、点火冲程,做功、 排气冲程 。本发明运行时,压缩室(12)内的混合气体(40)由过渡 泵 (39)过渡到燃烧室(13)。在过渡的过程中,使过渡室(25B)内的混合气体(40)保持适当的压力,压力范围为3kg/cm2至50kg/cm2。本发明中的转子(3)的转速能在每分钟200转至每分钟18000转工作,最佳工作转速在每分钟300转至每分钟3500转。,下面是转子式三冲程内燃机专利的具体信息内容。

1、一种以可燃的液体或气体为燃料转子式三冲程内燃机,是由 动机(38)、过渡(39)、化油器(37)和点火系统组成,其特征在于有 六个工作室,即进气室(11)、压缩室(12)、过渡室(25A.25B.25C)、 燃烧室(13)、做功室(14)、排气室(15)。有三个工作冲程,即进气、压 缩冲程,过渡、点火冲程,做功、排气冲程
2、根据权利要求1所述的转子式三冲程内燃机,其特征在于动力 机(38)是由端盖(1)、缸套(2)、转子(3)、上隔离片(4)、下隔离片(5)、 密封条(6)、压簧盖(7)、公共盖(8)、压簧(18)组成。
3、根据权利要求1所述的转子式三冲程内燃机,其特征在于过渡 泵(39)是由泵缸套(19)、泵转子(20)、泵隔离片(21)、泵密封条(22)、 泵压簧(23)、泵端盖(24)、公共盖(8)组成。
4、根据权利要求1所述的转子式三冲程内燃机,其特征在于动力 机(38)的转子(3)和过渡泵(39)的泵转子(20)是同轴联接、同步旋转。
5、根据权利要求1所述的转子式三冲程内燃机,其特征在于压缩 室(12)内的混合气体(40)是由过渡泵(39)过渡到燃烧室(13)。
6、根据权利要求1所述的转子式三冲程内燃机,其特征在于燃烧 室(13)内的混合气体(40)在点火前,燃烧室(13)通向做功室(14)的气路 是被上隔离片(4)关闭。
7、根据权利要求1所述的转子式三冲程内燃机,其特征在于燃烧 室(13)内的混合气体(40)可采用脉冲点火,也可采用连续点火。
8、根据权利要求1所述的转子式三冲程内燃机,其特征在于燃烧 室(13)内燃烧的膨胀气体(42)是连续进入做功室(14),并在做功室(14) 内直接推动转子(3)旋转。
9、根据权利要求5所述的过渡泵(39),其特征在于过渡泵(39)对 混合气体(40)过渡的过程中,使过渡室(25B)内的混合气体(40)保持适 当的压力,压力范围为3kg/cm2至50kg/cm2,最佳压力范围为8kg/cm2至 23kg/cm2。
10、根据权利要求6所述的上隔离片(4),其特征在于上隔离片(4) 从上止点下滑 至 行程后,燃烧室(13)通向做功室(14)的气路被打 开,上隔离片(4)从下止点上行 至 行程,燃烧室(13)通向做功室(14) 的气路被关闭。

说明书全文

发明属于动内燃机领域,是一种将液体、气体燃料和新鲜空气 (包括气)混合,经转子式三冲程内燃机(见附图1)对混合气体(40)的 压缩、过渡、点火,使膨胀气体(42)在做功室(14)内直接推动转子(3) 的旋转而获得机械动力的装置(以下称转子三冲发动机)。

本发明主要由金属材料或陶瓷材料制成。所指的三冲程是:进气、 压缩冲程,过渡、点火冲程,做功、排气冲程。所指的液体、气体燃料 是汽油、柴油、油、甲醇、乙醇、氢气、液化气、一氧化、乙炔等。

目前,现有的活塞式内燃机,工作时活塞、连杆要作往复运动,所 以会造成惯性冲击,并产生自功耗(不包括磨擦力的功耗),因此存在工 作效率低、整机振动大、易损坏的缺点。现有的叶片涡轮发动机,虽然 采用转子旋转的方式工作,但结构复杂,工作时存在噪音大等缺点,并 且只能适用于航空领域。

本发明就是针对上述问题而设计出的一种转子式三冲程内燃机。

本发明的目的是使燃烧的膨胀气体(42)在做功室(14)内直接推动转 子(3)旋转,避免活塞连杆造成的惯性冲击和整机振动,以提高工作效 率(或者功率)。并使转子(3)的转速能在每分钟200转至每分钟18000 转工作,最佳工作转速在每分钟300转至每分钟3500转。

本发明的特征在于有六个工作室,即进气室(11)、压缩室(12)、过 渡室(25A.25B.25C)、燃烧室(13)、做功室(14)、排气室(15)。有三 个工作冲程,即进气、压缩冲程,过渡、点火冲程,做功、排气冲程。 运行时(见附图6~16),压缩室(12)内的混合气体(40)由过渡(39)过 渡到燃烧室(13)。特别是过渡泵(39)在对混合气体(40)过渡的过程中, 使过渡室(25B)内的混合气体(40)保持适当的压力。压力范围为3kg/cm2 至50kg/cm2,最佳压力范围为8kg/cm2至23kg/cm2。过渡泵(39)在工作 时,过渡室(25B)内压缩的混合气体(40)经过过渡后被连续送入燃烧室 (13)。燃烧室(13)内的混合气体(40)在进入做功室(14)时,要受到上隔 离片(4)的控制。当上隔离片(4)从上止点下滑 至 行程,燃烧室(13) 通向做功室(14)的气路开始打开,再从下止点上行 至 行程,燃烧 室(13)通向做功室(14)的气路重新被关闲。在上隔离片(4)对燃烧室(13) 通向做功室(14)的气路关闲时,燃烧室(13)内的混合气体(40)被脉冲点火器 (9)点燃[也可用金属丝点火器(9)连续点火]。燃烧室(13)内燃烧的膨胀气体 (42)边燃烧边进入做功室(14),并在做功室(14)内直接推动转子(3)旋转。

转子三冲发动机由动力机(38)(见附图3)、过渡泵(39)(见附图4)、 化油器(37)、点火器(9)和磁电机(也叫电源,没有附图表示)等组成。

动力机(38)由端盖(1)、缸套(2)、转子(3)、上隔离片(4)、下隔离 片(5)、密封条(6)、压簧盖(7)、公共盖(8)、压簧(18)等组成。

缸套(2)(见附图2)由内腔(33)、上隔离片槽(17A)、下隔离片槽 (17B)、压簧槽(31)、燃烧室(13)、进气口(10)、排气口(16)、端盖固 定孔(30)构成。

过渡泵(39)由泵缸套(19)、泵转子(20)、泵隔离片(21)、泵密封条 (22)、泵压簧(23)、泵端盖(24)、公共盖(8)等组成。

泵缸套(19)(见附图5)由泵内腔(32)、进气槽(26)、泵隔离片槽 (27)、出气槽(28)、泵端盖固定孔(36)构成。

动力机(38)的作用是完成进气、压缩、做功和排气。

转子(3)在缸套内腔(33)中转动。其作用是产生进气、压缩,做功 和排气的功能,并同时顶动上隔离片(4)、下隔离片(5),使上、下隔离 片在压力弹簧(18)的作用下,产生上、下滑动或内、外滑动[以内腔(33) 的圆心轴为内]。

上隔离片(4)、下隔离片(5)是用来对进气室(11)、压缩室(12)、做 功室(14)和排气室(15)的隔离和密封,上隔离片(4)也是燃烧室(13)通 向做功室(14)的气路的。当上隔离片(4)被转子(3)顶动,使上隔离 片(4)从上止点下滑 至 行程后,开始打开燃烧室(13)通向做功室 (14)的气路,再从下止点上行 至 行程,燃烧室(13)通向做功室(14) 的气路重新关闭。转子(3)每旋转180度,上隔离片(4)对燃烧室(13)通 向做功室(14)的气路各有一次打开和关闭。

密封条(6)被插入密封槽(34)。密封条(6)是对进气室(11)和压缩室 (12)、做功室(14)和排气室(15)的密封。

压簧盖(7)是压力弹簧(18)工作时的力支点

端盖(1)和公共盖(8)的作用是将进气室(11)、压缩室(12)、做功室 (14)和排气室(15)封闭,也是转轴(29)的支架

过渡泵(39)的作用是将压缩室(12)内的混合气体(40)过渡到燃烧室(13)。

泵转子(20)同转子(3)同轴联接,并与转子(3)同步旋转。由转子(3) 驱动。泵转子(20)运转时,实现对混合气体(40)的过渡,并使过渡室(25B) 内的混合气体(40)保持适当的压力。压力范围为3kg/cm2至50kg/cm2, 最佳压力范围为8kg/cm2至23kg/cm2。

泵隔离片(21)的作用是对进气槽(26)与出气槽(28)的隔离。

泵密封条(22)被插入泵密封槽(35)。泵密封条(22)是对过渡室(25B) 的密封,并将过渡室(25A)、(25B)、(25C)隔离。

泵端盖(24)是对泵内腔(32)的封闭,也是转轴(29)的支架。

化油器(37)的作用是使液体燃料气化,同时使其与新鲜空气在其中混合。

点火器(9)的作用是对燃烧室(13)内混合气体(40)的点燃。当转子 三冲发动机选择脉冲点火时,点火器(9)选用火花塞;选择连续点火时, 点火器(9)采用金属丝(如:钼丝、铂丝)。

磁电机也叫电源(没有附图表示),其作用是对点火器(9)提供点火 的能量。由转子(3)驱动。

本发明运行时(见附图6~16),转子(3)从零度开始(见附图6)向顺 时针方向旋转,使进气室(11)的容积增大。进气室(11)相对大气形成负 压,不断将混合气体(40)吸入进气室(11)(见附图7)。当转子(3)转至180 度时,下隔离片(5)经过一次上行又回到下止点[上隔离片(4)也经过一 次下滑又回到上止点],此时进气结束。这时,进气室(11)成了压缩室 (12)(见附图8)。转子(3)继续旋转,压缩室(12)的容积不断缩小,压缩 室(12)内的混合气体(40)不断被压缩(见附图9)。由于转子(3)与泵转子 (20)是同步旋转。因此,过渡室(25A)的容积不断增大(见附图10)。压 缩室(12)内的混合气体(40)边压缩边通过公共盖(8)和进气槽(26)进入 过渡室(25A)(见附图11)。当转子(3)从180度转到360时,压缩室(12) 内的混合气体(40)全部(不考虑漏气时)被压入过渡室(25A),至此,压 缩完毕。转子(3)继续旋转,当转子(3)转过363度至380度时,也就是 泵密封条(22)贴着泵内腔(32)的内壁移过进气槽(26)时,过渡室(25A) 变为过渡室(25B),同时被封闭(见附图12)。此时过渡泵(39)对混合气 体(40)开始过渡,并使过渡室(25B)内的混合气体(40)保持适当的压力, 压力范围为3kg/cm2至50kg/cm2。在转子(3)从0度起旋转495度至530 度(即从开始过渡算起,连续旋转135度至170度)后,过渡室(25B)变 为过渡室(25C)(见附图13)。过渡室(25C)内的混合气体(40),经过出气 槽(28)和公共盖(8)开始进入燃烧室(13)(见附图14)。此时,燃烧室(13) 通向做功室(14)的气路被上隔离片(4)隔断,同时点火器(9)进行一次脉冲 点火(也可采用金属丝连续点火)。转子(3)最继续旋转5度至50度, 也就是在上隔离片(4)从上止点向下滑动 至 行程,燃烧室(13)通 向做功室(14)的气路被打开(见附图15),燃烧的膨胀气体(42)进入做功 室(14),并在做功室(14)内直接推动转子(3)旋转而对外做功,直到上 隔离片(4)从下止点上行 至 行程,燃烧室(13)通向做功室(14)的 气路才被重新关闭。在转子(3)从0度转到690度至715度(即从做功起 旋转150度至175度),排气口(16)与做功室(14)的气路开始导通,等效 于排气门被打开。当转子(3)从690度至715度转到720度时,排气口(16) 与做功室(14)的气路完全导通,到此做功完毕(见附图16)。这时做功室 (14)成了排气室(15),其内的废气(41)由下一个做功过程同时排出。

转子三冲发动机,在第一个进气、压缩、过渡和做功周期,转子(3) 的旋转为720度,同时还没有包括排气过程。以后转子(3)每旋转180 度,同时都有一个进气和压缩、过渡和点火、做功和排气的过程。

本发明由于取缔了活塞、连杆和曲轴,采用膨胀气体(42)在做功室 (14)内直接推动转子(3)旋转的方式工作,且功角大(150度至175度)。 因此运行时具有功率大、耗油省、振动小、工作寿命长、结构简单等优 点。并能适用多种液体、气体燃料,特别是用氢气做燃料时,尾气不会 (或者很少)对环境造成污染,是一种高效、长寿的环保型动力内燃机。

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