[其他]转子发动机换气方式的改进

说明书

本发明涉及各种用途的转子发动机，特别是汽车、飞机用转子发动机换气方式的改进。

目前国内外使用的转子发动机，与传统的往复式活塞发动机相比，有着结构简单、体积小、重量轻等众多优点，因此，自1958年联邦德国汪克尔博士（DR.FELIX WAKEL）发明三角活塞转子发动机（以下简称转子发动机）以来，为了推广应用这种发动机，世界各国对其改进的专利不下数百种，但都因未解决燃油消耗率偏高，低速扭矩小，怠速状态失火，高速高负荷时不稳定以及废气中HC含量高等问题，使它与往复式活塞发动机相比的许多固有优点不能得到发挥，而影响了转子发动机的广泛应用。

近年来，由于高级轿车和小型飞机市场的需求量越来越大，这种形势趋使人们进一步研究改进转子发动机性能，日本TOYO    KOYO公司借鉴往复式活塞发动机技术，采用限制气门重叠开放的周边-侧面复合进气口和复杂的化油系统，美国CURTISS-WRIGHT公司和LYCOMING公司采用分层进气的方法，西德NSU公司采用直接喷油的机构、补燃等，已经大大改进了前述缺点，但并未彻底解决由于工作腔中废气含量过多而导致的种种前述缺点。

为避免或减少废气进入进气歧管，美国的CURTISS-WRIGHT公司曾设计了位于气缸盖上的侧面进气口，以减少进排气口重叠开放的时间，也可达到完全不重叠，其效果改善了油耗，提高了稳定性，并降低了最大扭矩点的转速，但由于进气口的晚开，又大大降低了最大功率，而且由于侧面进气口在上死点后约100°才开放，此时工作腔的容积比最小容积大得多，在侧面进气口开放之前已被废气充满，必定参加到下一个工作循环中去，即每次循环都有大量废气参加。

为了折衷西德的NSU公司采用在周边设置主副进气口的方式，日本的TOYO    KOYO公司采用周边-侧面复合进气口，但这两种方案都使进气系统和化油器大大复杂化了，并且仍未能彻底解决工作腔中废气过多的问题，只是略为好转。

为了满足航空发动机加大功率的要求，美国CURTISS-WRIGHT公司又发展了分层进气-直接喷油系统。其实都是移植往复式活塞发动机的技术，来补救由于残余废气过多带来的缺陷。

最近，在“国际航空”（1986、6）杂志刊登了美国LYCOMING公司正在研制一种带增压器的分层进气转子发动机，予计1990年提供产品，经了解，并未有突破性进展。

综上所述，这些对转子发动机性能所进行的改进都在一定程度上改善提高了其性能，但至今都未能从根本上解决转子发动机构造特点，而导致的工作腔中废气含量过多的问题。

本发明的目的就是解决上述已有技术存在的问题，即通过改进设计将转子发动机工作腔中的废气含量降低到等于或低于往复式活塞发动机中废气含量的水平，从而达到改善转子发动机的性能，充分发挥其优点。

本发明的技术解决方案是：在转子发动机气缸短轴的轴线上，进排气口之间设置一个三角活塞的共轭旋转体，暂定名为“阻隔阀换气机构”（以下简称阻隔阀），把转子发动机进排气口之间分隔开，理论上不允许废气流向下一个工作腔，迫使废气完全排放，只是由于这种分隔不可能做到完全密封，还有少量废气泄漏到下一工作腔中去，但只要适当控制泄漏量，可以做到等于或低于往复式发动机气缸中废气含量。

本发明的优点是由于采用了阻隔阀，控制了转子发动机工作腔中废气含量，使其降低到低于或等于往复式发动机中废气含量的水平，从而提高了怠速时的稳定性，减少了未燃HC的污染，提高点火可靠性，降低了油耗，增大了功率，降低最大扭矩点的转速，使接近往复式活塞发动机的扭矩曲线，避免了高速高负荷下的“反喷”现象。

下面结合附图描述本发明的实施例：

图1：往复式活塞发动机进气排气示意图。

图2：转子发动机进气排气示意图。

图3：转子发动机废气进入进气歧管示意图。

图4：本发明的结构原理图。

图4示出了本发明的结构原理，阻隔阀的外形曲线可以用数值法利用计算机求解，一般可采用碳钢或耐热钢制造，在特别强化的发动机上阻隔阀需要强制冷却，此时可通过阻隔阀的中空轴引入压力油，强迫沿阻隔阀内部的冷却油道流动来带走热量，阻隔阀的高度只要和三角活塞上的燃烧室凹坑的宽度相同，通常，燃烧室凹坑沿三角活塞的轴向向两边铣成斜面，则阻隔阀可做成相应共轭旋转体。它与燃烧室凹坑的任何一面都是不接触的，考虑到阻隔阀本身与三角活塞的热膨胀，两者之间要予留间隙，即使在最大负荷下连续运转也不致相互碰撞，在沿轴向方向，阻隔阀用两个石墨轴承支撑，石墨轴承通过片簧压向阻隔阀，它既作为阻隔阀的高温运转轴承，又作为废气的密封件。