[发明专利]四瓣梅花形转子发动机及无人机

说明书

本发明提供了一种四瓣梅花形转子发动机及无人机，包括气缸、转子、前端面密封机构以及后端面密封机构，气缸的内腔的型线为五瓣梅花形，转子的型线为四瓣梅花形，转子的瓣与气缸的瓣贴合，气缸、转子、前端面密封机构以及后端面密封机构之间围合形成五个燃烧室，气缸上设有燃油喷嘴，燃油喷嘴与燃烧室一一对应布设，前端面密封机构上设有进气通道，转子上设有分别与进气通道的输出端和燃烧室的输入端连通的进气窗口以及与燃烧室的输出端连通的排气窗口，后端面密封机构上设有与排气窗口的输出端连通的排气通道，进气窗口和排气窗口布设在转子的同一个瓣上以组成一组配气窗口，配气窗口设置为两组，两组配气窗口对称布设在转子相对的两个瓣上。

技术领域

本发明涉及转子发动机技术领域，特别地，涉及一种四瓣梅花形转子发动机。此外，本发明还涉及一种包括上述四瓣梅花形转子发动机的无人机。

背景技术

转子发动机采用作行星运动(公转和自转)的异形转子与异形缸壁协作，使气体在封闭状态容积发生变化。常温工质在封闭状态容积被压缩十至二十倍，工质在封闭状态加热转变为高温高压工质，高温工质在封闭状态容积膨胀十至二十倍，膨胀做功多于压缩功，动力机械就能持续输出功。

汪克尔型三角转子发动机采用作行星运动的曲面三角形转子在两瓣摆线形气缸内部驱赶气体，使其压缩膨胀，转子转一圈，点火做功三次，做功频次低。三角形转子的对称性差导致转子的热负荷及变形不均衡。

发明内容

本发明提供了一种四瓣梅花形转子发动机及无人机，以解决现有的转子发动机做功频次低，转子的对称性差导致转子的热负荷及变形不均衡的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供了一种四瓣梅花形转子发动机，包括气缸、设置在气缸的内腔中并用于作行星运动的转子、分别与气缸的前端面和转子的前端面密封连接的前端面密封机构以及分别与气缸的后端面和转子的后端面密封连接的后端面密封机构，气缸的内腔的型线为五瓣梅花形，转子的型线为四瓣梅花形，转子的瓣与气缸的瓣贴合，气缸、转子、前端面密封机构以及后端面密封机构之间围合形成五个燃烧室，气缸上设有燃油喷嘴，燃油喷嘴与燃烧室一一对应布设，前端面密封机构上设有进气通道，转子上设有分别与进气通道的输出端和燃烧室的输入端连通的进气窗口以及与燃烧室的输出端连通的排气窗口，后端面密封机构上设有与排气窗口的输出端连通的排气通道，进气窗口和排气窗口布设在转子的同一个瓣上以组成一组配气窗口，配气窗口设置为两组，两组配气窗口对称布设在转子相对的两个瓣上。

进一步地，转子的型线的基本参数方程为：

其中，E为偏心距，R为创成半径，K＝R/E，(7K10)，t为参变量；转子的型线的展范方程为：

其中，E为偏心距，R为创成半径，α为展角系数，β为范角系数。

进一步地，四瓣梅花形转子发动机还包括电机和与电机连接并通过轴承安装在转子、前端面密封机构以及后端面密封机构内的偏心轴；轴承包括套设在偏心轴的偏心轴颈上的滚针轴承、分别套设在偏心轴的前轴颈和后轴颈上的滚子轴承以及分别套设在偏心轴的前轴颈和后轴颈上的球轴承。

进一步地，前端面密封机构包括与转子的前端面密封连接并用于承受气压力的前端盖以及与前端盖扣合密封连接并用于安装轴承和承受轴承支承力的前轴承支承盖；进气通道包括开设在前轴承支承盖上并与节气门连通的第一进气孔、前端盖与前轴承支承盖扣合形成的进气集气室以及开设在前端盖上并与进气窗口连通的第二进气孔。

进一步地，前端盖的中部设有固定相位齿轮，转子的前端面的中部设有与固定相位齿轮内啮合的行星相位齿轮，以使转子作行星运动。