[发明专利]凸头转子发动机

说明书

本发明涉及发动机，特别是转子发动机的技术领域。

当今的汽车、摩托车、船舶、发电机组常用的动力原为四冲程或二冲程或点燃式或压燃式或单缸或多缸的往复活塞式发动机，其结构特征基本相同，是由机体与曲轴、连杆机构、配气机构、冷却系、润滑系、燃料系构成。其做功原理是把在气缸中燃烧的混合气体发出的热能转化为机械能，并通过曲柄连杆机构把活塞的往复活动变成曲轴的旋转运动，这种发动机由活塞或活塞环与气缸的往复摩擦极易造成气缸的卵形磨损，不但摩擦损耗了力，磨损的地方漏燃料及漏压，连杆将力传给曲轴时产生无用分力，还有排气损耗，压缩比不能过高，混合气燃烧速度不能过快，过快或爆燃易使曲轴弯曲，曲轴轴承损坏，连杆弯曲或扭转，油耗加大，力输出变小等等。人们为克服上述缺点，提高发动机的动力性和经济性，减少环境污染，采取了不同措施和方法，开发了许多新的发动机。例如，德国大从公司的超高压缩比和燃烧极稀混合气的GDI发动机、四气阀发动机、丰田公司的有微机和超高速压电喷射装置的2.0L，千缸D₄发动机，Stanadyne公司的带喷射器每两个火花塞安装在一个感应线圈的两端，而成对点火的发动机，三菱公司的陶瓷绝热发动机，有涡轮增压器和超高速发电机及能量回收装置的五十铃绝热复合发动机，对置活塞式二冲程发动机，天然气机，氢气机等等，这些发动机虽然有不同程度的改进。但效果依然不够理想，这是发动机本身的结构性的限制，因为它不直接产生旋转扭矩，只通过活塞将力传给连杆推动曲轴轴颈使曲轴作旋转运动，根据杠杆原理可知，曲轴颈至曲轴轴心线的力臂较短，在连杆的推力基本垂直于力臂时，气缸内的气体压力已下降了较多，所以活塞往复式发动机的动力性、经济性不高，对环境污染大。

一种无曲轴活塞式旋转发动机，其公开号为CN1105736A，其说明书所述这项发明创造并没有现有技术，它由转子、定子、动塞、定塞组成。其说明书、权利要求书上没有对转子、定子、动塞、定塞的形状结构进行描述，也没有说明转子的大小和转子的半径或作功力臂越长，可使发动机的力的输出越大，没有公开最佳方案，也没有说明转轴与转子、转子与定子是否同轴或偏心、更没有支承转轴的并保证转子与定子相对运动时关系位置的必要技术特征，没有保证工作物质不向其它工作腔或不向外直接排放或泄漏而向动塞做功的最关键的必要技术特征，保证发动机连续运转的燃料系没有交待或公开。这只能从图中的编号加以理解想象，从图中勉强归纳有如下特点：当转轴、转子、定子为同一轴心线时，可有两种结构，一种是定子有内园孔型面，定子内有弹簧的可以直线往复运动的定塞，定子内的转子与而且只能与抛物线型面的动塞构成一个凸轮形状的旋转体。转子转动时，动塞将定塞强硬旋压入定子内，动塞转过定塞后，定塞在弹簧的作用下被推出紧压在该旋转体上。另一种结构是定子上有固定在定子内型面的逐渐凸入空腔内的有抛物线型面的定塞，转子的外型面为园的，内有而且只能有可作直线柱复运动的弹簧动塞，转子转动时，动塞被凸出腔内的定塞强硬压入转子内，动塞转过定塞后，动塞被弹簧推出紧压在定子的内型面上。两种结构的发动机，其零部件不能互换或交替构成新的发动机，两种结构都有作直线往复运动的紧压在转子或定子上的物体，即定塞或动塞，当转子转动时，如果弹簧的预张力不大时，该物体被压入后没能及时压紧在转子或定子上，造成漏压漏燃料，燃烧室很大，转子高速转动时情况更甚，如果弹簧预张力大时，该物体紧压在转子或定子上变成一个制动力更强的制动器，使力的输出大大降低，该物体与转子或定子的接触面积大，摩擦力较大，转子、定子的半径越大时转动一周的摩擦行程越长，产热更大，动塞转过定塞时情况更甚，对该物体的润滑极为困难，润滑油耗量很多，排烟也很多，该物体的散热难。发动机的转子为实心的，如转子半径较大时重量也较大，离心力极大易压坏磨损轴承。这种发动机有自身制动力臂，以及有上述的诸多缺点，所以其适用性不够，由于转子与定子有较大的接触磨擦力，其动力性、经济性也不高，对环境污染大。

本发明的目的是提供新型的凸头转子发动机，这种发动机的凸头转子与气缸、气缸盖、插杆机构没有或有较小接触摩擦，作功物质基本垂直地作用在转子的最大半径末端的活塞凸头作功面上，作功力臂长，直接产生扭矩。