[发明专利]一种转轴式转子发动机

说明书

技术领域

本发明属于一种动力机械装置，特别涉及一种转轴式转子发动机。

背景技术

早在1957年，汪克尔菲加士博士研制出了世界上第一款转子发动机。转子发动机具有转速高，效率高，体积小，结构紧凑等优点；1991年，法国勒芒24小时耐力赛中，装配汪克尔转子发动机的马自达赛车驰骋于赛道，向人们展示了这一发动机的优良性能，由于转子发动机将空燃混合气燃烧产生的膨胀压力直接转化为三角形转子和偏心轴的转动力，因此减少了往复式发动机中很多必不可少的部分。因此转子发动机组成所需要的部件大幅度减少。

但汪克尔转子发动机输出扭矩低，三角形的转子在气缸中运动磨损很大，转子与气缸体的密封不好容易窜气，因此压缩比不高。不能采用压燃式，因而不能使用柴油燃料；该发动机燃烧室的结构形状不利于燃料的充分燃烧，造成排放的废气中有较多有害物质，还易造成三元催化器中毒失效，对环境影响很大。而针对以上出现的不可避免的问题，本发明在保留了汪克尔转子发动机优点的基础上，解决了转子与气缸体的密封不严，易磨损，扭矩低问题，燃烧不充分导致的环保问题，使转子发动机在市场上应用更广泛。

在目前的文献论述中，都没有提出一个很好的解决方案，也没有检索到对解决三角形转子发动机扭矩低和磨损高问题的有关研究，市场应用也不广泛，不具有普遍适应性，目前仅有马自达旗下的几款跑车在使用该发动机。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够使进气压缩冲程和做功排气冲程分别通过不同机构同步进行，而且运转平稳，高效节能的转子发动机。

本发明的技术方案是这样实现的：一种转轴式转子发动机，包括转轴式转子机构、压缩叶轮机构以及气门机构，其特征在于：所述转轴式转子机构包括设置在气缸总成内的转子以及转轴，所述转子套接在转轴上，所述压缩叶轮机构包括叶轮壳体总成以及设置在叶轮壳体总成内的压缩叶轮，所述叶轮壳体总成内部形成压缩腔，所述转轴一端依次穿过气缸总成以及叶轮壳体总成后与压缩叶轮连接，所述气门机构包括气门体、气门轴以及气门弹簧，所述气门体通过气门轴铰接在气缸总成上，所述转子为直径逐渐变大的变径结构，在所述转子直径最大处与直径最小处形成台阶结构，所述气门体下部在气门弹簧的作用下紧压在转子表面，所述压缩腔通过进气管经气门机构与气缸总成内部连通，所述气门体通过转子的转动控制气门的开闭，所述气门体、气缸总成以及转子共同形成容积可变的燃烧室，在所述转子台阶结构转到气缸总成内相应位置时，所述气门体上设置的气门位置传感器发出喷油及点火正时信号。

本发明所述的转轴式转子发动机，其所述气缸总成包括气缸体以及前、后侧气缸盖，所述前、后侧气缸盖通过连接件与气缸体固定连接，所述转轴式转子机构设置于气缸体以及前、后侧气缸盖形成的密闭空间内，在所述气缸体上、气门体后方设置有与燃烧室连通的气缸体排气道，所述转子通过滑动轴承装配在前、后侧气缸盖上，所述气缸体内壁与转子表面贴合。

本发明所述的转轴式转子发动机，其在所述气缸体上部相应的螺纹孔内螺纹连接有喷油器和火花塞，所述喷油器和火花塞呈60°夹角安装，所述气门位置传感器设置在气门体背面，所述喷油器和火花塞根据气门位置传感器提供的正时信号完成喷油和点火。

本发明所述的转轴式转子发动机，其所述叶轮壳体总成包括叶轮外壳和叶轮底壳，所述叶轮外壳套在压缩叶轮外部与叶轮底壳固定连接共同形成相对密闭的压缩腔，所述叶轮底壳与前侧气缸盖连接，所述叶轮外壳内表面光滑且与压缩叶轮叶片表面紧密贴合，所述压缩叶轮背面紧密贴合在叶轮底壳表面，所述压缩腔通过进气接头与进气管一端连通，所述进气管另一端经气门体与气缸体连通。

本发明所述的转轴式转子发动机，其所述转子沿轴线上开有带键槽的内孔使之能套在转轴上并与转轴保持同轴转动，所述转子沿键槽内孔边缘加工有倒角的斜面，所述斜面与滑动轴承形成配合。

本发明所述的转轴式转子发动机，其所述转轴的一端依次穿过前侧气缸盖和叶轮底壳后与压缩叶轮连接为一体，所述转轴的另一端穿过后侧气缸盖形成动力输出端。

本发明所述的转轴式转子发动机，其所述转子与压缩叶轮之间设置有变速机构。