[发明专利]叶片转子式发动机

说明书

本发明涉及一种转子式发动机，具体说涉及一种叶片转子式发动机。

传统的往复式发动机存在以下的固有缺点：因进气、压缩、燃烧作功和排气的四个工作过程(冲程)在同一缸体中进行使燃气膨胀不充分，故废气带走的热、动能较多且排气噪声大；结构限制导致油气混和和燃烧过程短，从而使燃烧不充分，故燃烧效率低且排放污染大；作用在活塞顶部的功经活塞、连杆，从曲轴输出时产生分力导致机械效率下降，而活塞、气门等高速往复运动件在改变运动方向时产生较大的惯性损失，同时惯性的存在还严重影响发动机的速率和加速特性并使发动机动平衡性较差；活塞所受到的侧向分力使缸壁磨损严重和气缸失圆，从而影响气密性、降低功率和效率并引起窜机油进而加剧对空气的污染和机油变质；排气门因冷却困难易被烧蚀；此外，还存在其结构复杂，零部件多，故障率高，使用寿命短，维修不便，体积大、功率重量比小，制造工艺要求高以及制造成本高等缺点。由于上述固有缺点存在，这极大地限制了往复式发动机的进一步发展。

五十年代末出现的迈克尔回转式发动机，虽然克服了往复式发动机的一些固有缺点，例如简化了结构，减少了体积和重量等，但是仍存在着下列缺点：其燃烧过程时间很短，故燃烧很不完全，从而油耗大、效率低及对环境污染严重；作用在三角转子活塞上的功经偏心轴输出时，仍存在分力损失，并且，由于结构限制使其润滑性较差和低速性能不良，因此在能源日趋紧张和对环保要求日益提高的情况下这种回转式发动机也面临着极大挑战。

为了克服上述作用在三角转子活塞上的功经偏心轴输出时存在分力损失的缺点，申请号为91102310.0的中国专利申请(公开号CN1055410A)公开了一种具有径向隔板活塞的外燃转子式发动机，其中，虽然气缸、转子和转子轴同轴线因而可使转子工作面不产生偏压以使主轴不受剪切力作用，但是发动机的吸压工作过程和膨胀排气过程是通过上下转子的活塞分别与相应的吸压缸(冷缸)和膨胀排气缸(热缸)配合完成，而且要在膨胀排气缸体之外设置两个燃烧室，以及在吸压缸、膨胀排气缸与燃烧室之间设置连通装置，它包括有出气管、单向阀、压缩气导管、储气室和压缩气喷嘴，因此其结构比较复杂；此外因燃烧混合气在缸外燃烧室点燃后即通向高压热气喷管而后进入膨胀室，燃烧时间不能有效地控制，因而不能获得最佳化的燃烧过程。

美国专利5,277,158揭示一种多叶片的内燃转子式发动机，其燃烧室是由两叶片之间的空间和壳体内壁构成，发动机的循环工作过程都在该燃烧室内完成，并可满足多种燃料使用，但是仍存在以下缺点：由于叶片数较多，从而转子结构较为复杂；虽设有形成涡流的结构，但其所产生的涡流不充分，从而使燃烧过程不够完善；此外，虽还设有使叶片与壳体内壁保持接触的结构，但该结构与转子分开地设置，因而结构比较复杂，而且由于要求叶片保持端的运行轨道保证与壳体内壁相一致，其加工难度很高，不易达到要求，从而不易保证叶片工作端与内壁的可靠密封。

因此，本发明的目的是提供一种结构简单紧凑、零部件较少、工作可靠并可进一步改善燃烧过程和排放的叶片转子式发动机。