[发明专利]转子发动机

说明书

本发明涉及一种转子发动机，其中，将机壳以及在机壳中旋转的转子的形状予以简化;可以自由地设定吸入室与燃烧室的容积比，沿径向设置在叶片槽内并通过转子中心的叶片与机壳内表面紧密接触，将压缩室与爆燃室分隔的叶片与机壳内表面之间的间隙，不会被爆燃室内的爆燃压力扩大，并且爆燃压力也不会漏入压缩室内，因此，可以防止爆燃在不适宜的时间发生，可以获得稳定的旋转，并可以使燃料消耗明显地降低和获得改善。

在以往技术中，曾有若干种这样的转子发动机。已投入实用的这种转子发动机的典型实例是汪克尔型转子发动机。在汪克尔型转子发动机中，一个表面呈周摆线内包络面的三角形转子，沿着一个呈周摆线曲线的茧状机壳内壁旋转，当一个配置在转子中部的内齿轮与一个固定的外齿轮啮合、且绕其旋转时，设有偏心转子轴的颈部的输出轴便开始旋转。具有周摆线内包络面的转子，沿着一个由周摆线曲线所形成的机壳内壁旋转以后，吸入室的最大容积与燃烧室的最大容积相等，将吸入吸入室内的燃料混合气加以压缩，并使其容积为最小，与此同时，燃料混合气被点燃并发生爆燃，这种爆发力使转子旋转，达到最小容积的燃料混合气在燃烧室内爆燃，而燃烧室的容积与吸入室的最大容积相等。因此，有一部分燃烧能用于旋转转子，而其余的燃烧能没有被利用就从排气孔排出。因而，汪克尔型转子发动机有缺陷，因为它没有有效地利用可利用的燃烧能，并将热量放射出去而没有利用，其热效率低，燃料费用高。汪克尔型转子发动机的结构设计也是失败的，其转子旋转一周只有一次能量的爆发。

在汪克尔型转子发动机中，其封闭燃气的顶部密封件，通过一个弹性件嵌装在每个三角形转子的顶部，因而顶部密封件可以升降自如并可以与机壳内壁紧密接触。此外，将转子发动机的叶片嵌入叶片槽内，该叶片槽沿径向且通过或朝着转子中心设置，机壳内壁（转子沿其转动）是对称的。由于吸入室的最大容积与燃烧室的最大容积相等，所以这种转子发动机与普通转子发动机一样具有相同的缺点。在这种转子发动机中，用于保持叶尖与机壳内壁之间的气密性的燃气密封是靠弹簧的弹力，或靠作用于叶片上的离心力，将叶片槽中的叶片从转子往外推向机壳内壁来实现的。

本发明的梗概说明如下：将具有类型圆筒内壁的类似机壳的一部分内径加大，形成一个吸入室和一个燃烧室，在吸入室前端部设置一个吸入孔，在燃烧室前端部设置一个点火器，并在燃烧室后端部设置一个排气孔，使燃烧室的容积大于吸入室的容积，在叶片槽内沿径向嵌装叶片，叶片可以在对着机壳内壁的方向伸缩自如，叶片通过类似圆筒的转子的中心，并能嵌装在类似圆筒的机壳内，在通过转子中心的叶片槽按转子旋转方向的前后的转子表面上形成突出部分，此突出部分与机壳上连接着压缩室与燃烧室的圆弧形内表面部分紧密接触。

本发明的第一个目的在于提供一种能量效率为最大的转子发动机;这种发动机是通过加大类似圆筒的机壳（具有类似圆筒的内壁）的部分内径来形成吸入室和燃烧室，能够自由地设定吸入室和燃烧室的容积比;并且可将燃烧能有效地转化为旋转功。

本发明的第二个目的在于提供一种机械损失小的高效转子发动机。这种发动机的转子直接靠燃烧能作圆周旋转运动，而无需设置诸如齿轮等变速装置。

本发明的第三个目的在于提供一种间隙密封性好的转子发动机。在该转子发动机中，用于分隔压缩室与爆燃室的叶片的叶尖与机壳上的压缩室与燃烧室连接部分的圆弧形内表面之间的间隙小，即叶尖与连接部分的内表面相互紧密接触，不会被爆燃压力扩大，压缩气体不会在压缩室内发生爆燃，这样就不会在不适当的时间发生爆燃，并可使转子达到稳定旋转。

本发明的第四个目的是，提供一种转子发动机，这种转子发动机在转子旋转一转期间，在被叶片彼此分离的每个室内，依次发生吸气、压缩、燃烧和排气各过程，这样，转子的旋转均匀，并可使燃烧能平稳地转化为旋转功。

下面结合附图对本发明进行说明。

图1是四叶片转子发动机的部分纵剖面图，发动机处于随遇状态在叶片槽中部设有弹簧。

图2是图1所示转子发动机正好在燃烧前的部分纵剖面图。

图3是叶片的基础端部的局部放大剖面图。

图4是三叶片转子发动机正好在燃烧前的部分纵剖面图，在转子中部设有限制爆燃压力的空间。

图5是与图3所示实施例不同的三叶片转子的局部放大断面图;用隔板构成的限制爆燃压力的空间。

图6是与图3所示实施例不同的三叶片转子的局部放大断面图，其限制爆燃压力的空间的隔板上钻有孔。