[发明专利]外转子发动机及无人机

说明书

本发明公开了一种外转子发动机及无人机。外转子发动机，包括固定于发动机基座上并用于作为外转子发动机的内支架的固定偏心轴以及套设于固定偏心轴外并用于转动做功的外转子机构，固定偏心轴通过轴承支承外转子机构，外转子机构包括五角内转子以及外机匣转子；五角内转子内表面的内齿圈啮合于外机匣转子的缸盖中部的外齿轮上，内齿圈与外齿轮之间的位置之差为齿轮中心距，齿轮中心距由固定偏心轴的偏心距保证；五角内转子偏心设于外机匣转子的型腔中，五角内转子在外机匣转子的型腔中作展成运动；外机匣转子旋转带动五角内转子旋转，五角内转子和外机匣转子的转动方向相同，且处于同一根固定偏心轴上。可获得冷却气流，不需平衡配重，有散热优势。

技术领域

本发明涉及航空飞行器发动机技术领域，特别地，涉及一种外转子发动机。此外，本发明还涉及一种包括上述外转子发动机的无人机。

背景技术

最早实用的转缸发动机是格罗姆发动机，由Seguin兄弟设计，1909年首飞。它相对可靠，功重比较高，大大的促进了航空。一战前的大多数速度纪录的获得者是使用格罗姆发动机的飞机。转缸发动机的缸沿机匣圆周排列，就像星型发动机，但是曲轴固定在机身上，而是曲轴箱和气缸旋转。这种布局的优势是可获得满意的冷却气流，甚至在低空速时也有冷却气流。保留了重量优势和空冷机的简便性，为了加大功力，制造了双排转缸发动机。然而，转缸发动机使用不回收滑油系统，滑油混在燃料内，和燃气一起从排气口喷出。

汪克尔1954年发明的三角转子发动机元祖——第一台自转活塞式三角转子发动机DKM54也是旋转气缸发动机，但旋转气缸仍被密封在外壳内不利于散热；而且存在气缸热负荷大，偏心轴平衡难度大，使用寿命短的问题。

发明内容

本发明提供了一种外转子发动机及无人机，以解决现有转子机气缸热负荷大，使用寿命短，偏心轴平衡难度的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种外转子发动机，包括固定于发动机基座上并用于作为外转子发动机的内支架的固定偏心轴以及套设于固定偏心轴外并用于转动做功的外转子机构，固定偏心轴通过轴承支承外转子机构，外转子机构包括五角内转子以及外机匣转子；五角内转子内表面的内齿圈啮合于外机匣转子的缸盖中部的外齿轮上，内齿圈与外齿轮之间的位置之差为齿轮中心距，齿轮中心距由固定偏心轴的偏心距保证；五角内转子偏心设于外机匣转子的型腔中，五角内转子在外机匣转子的型腔中作展成运动；外机匣转子旋转带动五角内转子旋转，五角内转子和外机匣转子的转动方向相同，且处于同一根固定偏心轴上。

进一步地，外机匣转子与五角内转子的转速比为5：4，五角内转子与外机匣转子的型腔配合形成五个隔离的变化容积腔，变化容积腔各自依序进行四冲程工作循环。

进一步地，固定偏心轴通过花键机械连接在发动机基座的安装节上；固定偏心轴内具有用于引入可燃混合气和/或润滑油的中空气道。

进一步地，外机匣转子为旋转对称结构，外机匣转子包括气缸、封盖于气缸前端的前预热室盖以及封盖于气缸后端的后预热室盖；五角内转子内表面的内齿啮合于后预热室盖的中部的偏心外齿上；气缸两侧对称安装有热火塞，热火塞的铂条温度处于350℃-450℃，以将外机匣转子型腔内的可燃混合气的点燃或压燃；五角内转子上开设有引火槽和配气槽；外机匣转子连接主动齿轮、螺旋桨、风扇、外转子无刷电动机壳体中的至少一个。

进一步地，气缸上均布有多支温度传感器，以感应气缸缸壁温度、可燃混合气温度和燃气温度，供外转子发动机的电子控制系统选择点火策略和/或控制可燃混合气浓度。

进一步地，前预热室盖和/或后预热室盖上具有预热室腔体、进气口、径向排气口、散热片、轴承座孔中的至少一个。

进一步地，外转子发动机的两端面设有进气口和径向排气口，且外转子发动机的两端面的进气口和径向排气口时序排布，以提高外机匣转子内腔中的充气系数和提高可燃混合气的利用率；外转子发动机的尾端封盖有尾罩。