[发明专利]双转子四冲程点燃式内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种能源动力工程机械装置，具体涉及一种双转子四冲程点燃式内燃机。

背景技术

内燃机是一种将燃油燃烧的热化学能转化为机械能的能源动力机械装置。现有的内燃机分为往复式内燃机、燃气轮机和转子式内燃机三种。往复式内燃机以活塞与曲柄连杆机构为主要部件，包括二冲程和四冲程两类热力循环方式，其缺点是结构复杂、体积较大、热效率低，尾气排放污染物较多。特别是由于活塞的直线运动无法直接实现旋转动力输出，所以要靠曲柄连杆机构来转换，活塞组因往复运动而引起的往复惯性力和惯性力矩不能得到完全的平衡，由此引发的振动与噪声问题日益突出，严重影响了内燃机的发展，随着发动机转速提高和环境法规日益严格，这个先天的缺点越发明显。燃气轮机是靠燃气冲击叶轮实现能量转换，直接实现动力输出，但其消耗的能量多，效率低，结构较复杂，体积庞大，多用于大型运输工具上。

多年来，人们一直在致力于寻求一种回转活塞式内燃机，即将能量直接输出为旋转动力，以期解决上面提到的各种问题，为此做了大量的研究工作，其中以三角转子发动机最为成熟。德国的汪克尔发明了一种三角转子发动机，其汽缸为内螺旋椭圆柱曲面，转子为弧三角形，转子依内齿轮做复杂的行星运动，但其结构较复杂，工艺要求高，制造成本高，其燃烧室密封难以解决，低速运转动力性差，整机可靠性差，寿命短。除此之外，还有一些类似的发明，例如齿轮内燃机，它是以齿轮之间的缝隙作为燃烧室，但由于其热力循环难以实现高效循环，且工艺难度高，特别是燃烧室空间过小，热负荷过高，造成整机可靠性差，热效率低，难以产品实用化。

发明内容

本发明的目的是要克服现有技术的不足，提供一种结构简单、高效循环、可靠性较高的双转子式四冲程内燃机，它作为一种能源动力机械装置，可用于车辆、船舶和工程机械等领域，解决了当前内燃机的低效率、振动剧烈、噪声大、排放差、可靠性低和工艺难的问题。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：转子发动机由缸体、双转子运动装置、进排气装置、冷却与润滑系统、点火装置和电子控制系统构成。内燃机机体由上下两个端盖组成，在机体内预订位置并排安装有两个三叶形转子，转子与输出轴固连。机体长轴两端对称地开有两个进气口，与外部进气系统相连接，在其右侧肋部开有两个排气口，与外部排气系统相连接。在转子叶片的端部设有凹形燃烧室，燃烧室底部设有火花塞点火装置；转子轴心处设有角位移传感器，电子控制系统与所述火花塞、角位移传感器连接，通过传感器信号，控制火花塞点火。

内燃机工作时，两个三叶型转子叶轮同步转动，在泵式结构形成的压力作用下将预混合燃料通过进气系统吸入缸体，进入进气冲程，于是机体内部充满混合气。随着转子转动，混合气被压缩，进入压缩冲程。当转子相互啮合后，贮存在燃烧室内的压缩混合气形成封闭空间，此时角位移传感器获得转子角位移信号，发送给电子控制系统，随即发送点火信号，火花塞点火，点燃混合气，进入燃烧做功冲程。此时，混合气燃烧产生的热能释放，气体膨胀，推动转子旋转，转化为旋转形式的动能输出。燃烧结束时，也即转子啮合结束时，燃烧产生的废气在叶轮的推动下进入尾气处理装置，完成排气冲程。然后继续进行下一个循环，推动内燃机连续运行。

优选的转子采用三叶形，并且相互啮合紧密，转子端部的凹形燃烧室采用椭圆形线，底部分别设有火花塞，采用角位移传感器检测位移信号，利用电子控制系统控制火花塞点火。

有益效果

本发明的优点在于省去了曲柄连杆机构，达到了将活塞的往复运动直接变为转子转动并输出的目的，并且使整机尺寸大大减小。转子易平衡、工作平稳，双转子平行轴的输出结构可以提高输出功率，简化了传动链。内燃机各部件的振动减少、噪音小。采用先进的热力循环，燃烧工况好，且排气管道常开，排气干净，使得具有良好的环保性能。同时，混合气的压缩比高，有较高的热效率。作为关键部件的间歇齿轮结构是成熟技术，可靠性高，制造加工方便，造价低，且便于实现标准化和产品化。

附图说明

图1是本发明双转子四冲程点燃式内燃机的剖视图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图。

其中，1、缸体；2、转子；3、燃烧室；4、进气口；5、角位移传感器；6、火花塞；7、排气口。

具体实施方式

下述实施例结合附图非限制性地说明本发明双转子四冲程点燃式内燃机。本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等效的技术方案也属于本发明的范畴，其专利保护范围是由本申请权利要求书所限定的。