[发明专利]多转子纯滚动内燃机

说明书

本发明公开了一种多转子纯滚动内燃机，属于发动机技术领域，主要结构包括：齿轮组、固定隔板、密封片、转子组。齿轮组转动时，带动多个转子公转的同时自转，多个转子围成横截面封闭的区域，两端加装盖板后形成气缸。工作时，相邻转子间以纯滚动方式接触，且在接触点无正压力作用，使磨损降至最低，提高了转子寿命。转子自转一圈，输出齿轮转两圈，气缸容积两次变大变小，完成吸气、压缩、做功、排气四个过程。发动机压缩比理论可达39.3，较高的压缩比意味着较高的热效率，较低的油耗和污染。本发明解决了三角转子发动机油耗高，污染重，零部件寿命短的问题，同时仍具有排量大，体积小的特点。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种由多个转子组成的变容式发动机。

背景技术

目前，内燃机主要包括往复活塞式内燃机和三角转子发动机。三角转子发动机主要由“8”字形缸体和三角转子组成。转子旋转时，三个顶角将气缸分为三个独立空间，各自完成吸气、压缩、燃烧、排气四个过程。三角转子发动机输出轴转速是转子的3倍，转子每自转一圈发动机点火三次。与往复活塞式内燃机相比，由于改直线往复运动为旋转运动，省去曲柄连杆机构，体积小，振动小，噪声小，而且功率大。但是，转子发动机三角转子的三个顶角边工作时始终与气缸壁线接触，虽然在顶角上有类似活塞环一样的密封件，但密封件长期在无法良好润滑的条件下工作，磨损十分严重，转子寿命短。三角转子发动机转速高、密封易磨损，造成其燃烧不充分，污染较重。另一方面，三角转子发动机的结构形式决定了它的工作气室容积变化不大，与传统往复活塞式内燃机相比压缩比较小，一般无法采用压燃方式点火。较小的压缩比造成转子发动机热效率低，油耗高。

发明内容

本发明设计了一种发动机，目的是解决三角转子发动机以下缺点：

1、磨损严重，零部件寿命短。2、油耗高，污染重。

本发明所采取的技术方案是：

使用多个运动的转子围成一个横截面封闭的区域，在转子两端加装盖板形成气缸。转子在运动过程中，相邻转子之间以纯滚动的方式接触。去掉气缸侧壁，转子之间以纯滚动方式接触，使得磨损降至最低，提高了转子寿命。发动机工作时，通过齿轮组的转动，带动多个转子公转的同时自转，实现气缸容积的变化。转子每自转半圈，气缸体积由最小增至最大（参见附图1），转子自转一圈完成内燃机吸气、压缩、做功、排气四个过程。这种方式得到的压缩比理论可达39.3，较高的压缩比意味着较高的热效率，较低的油耗和污染。

为得到两个相互做纯滚动运动转子的轮廓线采取的技术方案：（参见附图2）

设轮廓线α绕点A以角速度ω₁顺时针公转，同时绕自身中心H 以角速度ω₂顺时针自转；轮廓线β绕点B以角速度ω₁逆时针公转，同时绕自身中心E 以角速度ω₂逆时针自转。α、β在t时刻相位角分别为φ₁、φ₂，公转半径均为r。其中ω₁:ω₂等于2:1，点A、B间距L。α、β绝对速度瞬心为P、Q，P与H关于点A中心对称，Q与E关于点B中心对称。P、Q连线中点S即为纯滚动接触点。在一个自转周期（2π/ω₂）时间内取足够多个接触点（例如500个），将接触点的绝对坐标变换到与α（或β）相对静止的相对坐标系下，连接这些坐标点可得轮廓线α（或β）。轮廓线公转半径相同，且自转和公转周期分别相等时，轮廓α₁线形状相同。

为实现多个转子围成密闭区域采取的技术方案：（参见附图3至附图7）