[发明专利]转子发动机

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种发动机，尤其是偏心圆旋片式转子发动机。

背景技术

目前在商品汽车上普遍使用往复式活塞发动机。还有一种知名度很高，但应用很少的发动机，这就是三角活塞旋转式发动机。三角转子发动机目前惟有日本马自达公司的RX系列跑车上使用，例如马自达RX-8的RENESIS。转子发动机又称为米勒循环发动机。它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放，与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同。这种发动机由德国人菲加士·汪克尔发明，在总结前人的研究成果的基础上，解决了一些关键技术问题，研制成功第一台转子发动机。一般发动机是往复运动式发动机，工作时活塞在气缸里做往复直线运动，为了把活塞的直线运动转化为旋转运动，必须使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同，它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比，转子发动机取消了无用的直线运动，因而同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低，具有较大优势。转子发动机的运动特点是三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时，三角转子本身又绕其中心自转。在三角转子转动时，以三角转子中心为中心的内齿圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合，齿轮固定在缸体上不转动，内齿圈与齿轮的齿数之比为3比2。上述运动关系使得三角转子顶点的运动轨迹(即汽缸壁的形状)似“8”字形。三角转子把汽缸分成三个独立空间，三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气，三角转子自转一周，发动机点火做功三次。由于以上运动关系，输出轴的转速是转子自转速度的3倍，这与往复运动式发动机的活塞与曲轴1：1的运动关系完全不同。

转子引擎的转子每旋转一圈就作功一次，与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次相比，具有高马力容积比(引擎容积较小就能输出较多动力)的优点。另外，由于转子引擎的轴向运转特性，它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。整个发动机只有两个转动部件，与一般的四冲程发动机具有进、排气活门等二十多个活动部件相比结构大大简化，故障的可能性也大大减小。除了以上的优点外，转子引擎的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心等。

造成三角转子发动机不能广泛运用的原因有(1)发动机的寿命过短，发动机中径向密封件与缸套内壁的相对滑动速度很高，因此径向密封件和缸套内壁之间的磨损非常严重；(2)发动机的油耗过高，低转速时扭力过低。

发明内容

本发明的目的是，在上述三角转子发动机的基础上，提供一种发动机内部磨损小，油耗较低的偏心圆转子发动机。

为达到上述目的，本发明的转子发动机由机体机构、燃烧机构、压缩机构组成：

(1)所述转子发动机的机体机构和压缩机构的结构相同，由壳体、缸套、旋片、转子、密封件、主轴、偏心轴、轴承、缸套端盖、壳体端盖组成，主轴与转子固定配合，转子偏心地布置在缸套内，转子圆柱面上设有径向密封件，转子的两端面上设有轴向密封件，此两种密封件通过密封圆盖相互接触；旋片固定在缸套上，旋片的径向伸出的部位嵌入转子内，转子和旋片的接触面上设有密封件，此密封件与径向密封件通过轴向密封件连接；缸套的端面上布置了缸套端盖，缸套布置在壳体内，壳体的端面上布置了壳体端盖，缸套、缸套端盖均不与壳体和壳体端盖接触，转子和缸套端盖由轴承和轴承端盖支撑，所述轴承端盖用螺钉固定在壳体端盖上；机体机构的缸套和压缩机构的缸套通过缸套端盖固定配合；

(2)所述的燃烧机构由燃烧室、排气阀、进气阀和燃烧装置组成，燃烧室通过进气阀与压缩机构连接，燃烧室通过排气阀与机体机构连接。

所述的燃烧装置由喷油器、高压燃油泵、燃油输送回路、电子控制单元、磁电机组成，喷油器、高压燃油泵、电子控制单元以及磁电机的旋转线圈均固定在缸套端盖上。

所述发动机上安装了同步转动机构，此机构由主动旋轮、从动旋轮、滚轮、从动旋轮销、从动旋轮销轴承、同步转动杆组成，主动旋轮与缸套端盖固定配合，主动旋轮上设有长槽，同步转动杆的一端在此长槽里面，同步转动杆通过滚轮和滚轮轴与长槽内表面接触；同步转动杆的另一端通过从动旋轮销、从动旋轮销轴承与从动旋轮连接，从动旋轮与主轴固定配合。