[发明专利]一种新型旋转燃烧室式发动机

说明书

技术领域

本发明属于发动机相关技术领域，具体涉及一种新型旋转燃烧室式发动机。

背景技术

内燃机是燃料直接在原动机内部进行燃烧并借助于工质状态实现做功的机器。它是目前世界上热效率较高，应用最广泛的一种热力机械。

目前国内外广泛使用的是往复活塞式内燃机。活塞在气缸中做往复直线运动，通过曲柄连杆机构的作用将活塞的直线运动转变为曲轴的旋转运动。往复式活塞发动机的主要缺陷是：每个活塞在曲柄旋转720度时才做一次功，为了使发动机扭矩输出较为均匀，不得不采用多个气缸间隔做功的方式，因此往复式发动机需要一套气门控制机构以控制各缸进排气，这使得发动机结构复杂、体积庞大、机械效率低、进排气效率低。另外，往复式活塞发动机由于受尺寸空间的限制，最大缸数一般都不超过12(车用)，其中最常见的是4缸、6缸和8缸。在这些常见缸数下，若其中一缸失火，则会对发动机整体的动力输出产生较大影响，使发动机工作不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转燃烧室式发动机，在保证发动机工作性能和效率的同时，使动力输出更平稳、质量比功率更高。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：在转子和定子之间存在一个环状空间，转子的中部设置环状的转子凸块，该转子凸块将所述环状空间分隔为上下两层；在定子的内表面设置形线，转子凸块上沿圆周方向设置多个滑槽；在每个所述滑槽内设置一个滑板，该滑板沿定子内表面的形线及转子凸块上的滑槽运动；所述环状空间沿圆周方向被滑板分割成多个区间，每个区间的容积在转子转动过程中会发生变化，其中的所有或部分区间作为燃烧室，燃烧室沿圆周方向旋转，在燃烧室内可燃气体通过压燃方式点燃，气体膨胀后推动转子转动。

所述转子凸块将环状空间分成上下相等的两部分，所述滑板的长度为转子凸块的高度与上/下部分环状空间的高度之和。

所述定子内表面的形线为正弦/余弦曲线、抛物线或其它曲线。

所述定子内表面的形线有两条，两条形线相互平行。

所述滑板的两端与定子内表面的形线通过线接触以保证密封。

本发明的有益效果为：所述发动机不需要往复运动的活塞机构，也没有复杂的曲柄连杆机构和配气机构，而是通过定子槽的形线实现燃烧室容积变化，并将转子的旋转运动直接输出做功。该发动机结构紧凑，体积小，重量轻，可以在较小的尺寸下形成较多的燃烧室，转子每旋转一周，每个燃烧室可以做两次或者更多次功，这使得发动机的扭矩输出更加均匀。

附图说明

图1(a)和图1(b)分别是旋转燃烧室式发动机的主视图和剖视图；

图2旋转燃烧室式发动机的展开说明图。

图中标号：

1-转子；2-定子；3-转子凸块；4-滑板；5-进排气口。

具体实施方式

本发明提供了一种新型旋转燃烧室式发动机，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1(a)和图1(b)所示，在转子1和定子2之间存在一个环状空间，转子1的中部设置环状的转子凸块3，该转子凸块3将所述环状空间分隔为上下两层；在定子2的内表面设置两条平行的形线，该形线为正弦曲线，两条形线之间的部分为形槽面。转子凸块3上沿圆周方向设置8个滑槽；在每个所述滑槽内设置一个滑板4，该滑板4沿定子2内表面的形线及转子凸块3上的滑槽运动，滑板4的两端与定子2内表面的形线通过线接触以保证密封。所述环状空间沿圆周方向被滑板4分割成多个区间，每个区间的容积在转子1转动过程中会发生变化，其中的所有或部分区间作为燃烧室，燃烧室沿圆周方向旋转，在燃烧室内可燃气体通过压燃方式点燃，气体膨胀后推动转子转动。

如图2所示，燃烧室由相邻的两个滑板表面、定子2的形槽面，转子凸块3上表面，转子1外表面和定子内表面共6面形成。燃烧室数量等于或少于由滑板分隔成的区间数量，示例图中发动机燃烧室共有16个，转子凸块上下各有8个。

该旋转燃烧室式发动机的工作过程如下：

(1)定子形槽面和定子内表面始终保持不动；

(2)外力给转子一个初始速度，转子通过转子凸块带动滑板旋转，滑板做两个运动：一个是沿定子形槽面的旋转运动，一个是沿滑槽的轴向往复运动，滑板的实际运动是以上两个运动的合成。在旋转过程中，定子形线的变化使相邻两滑板之间的容积发生变化。若通过滑板使得可燃气容积向着减小的方向发生变化，即滑板做功压缩可燃气，则可燃气升温，当燃气温度达到着火点之后燃烧。燃烧造成的气体膨胀推动滑板，滑板通过转子凸块推动转子旋转，输出动力。

(3)随着燃烧室旋转，由于定子形线的变化，使得燃烧室依次经历进气、压缩、做功和排气四个阶段。其中进排气口5的位置如图2所示。