[发明专利]转子式内燃发动机的原理

说明书

该原理的发明涉及到内燃发动机的设计及其制造技术。

从曲轴式内燃发动机的发展历史看，它从原理的发现到今日的成熟是一个慢长的阶段，但其有用功的能量转换率(即热能利用率)只能限制在能源释放能量的30％-40％(摘自《拖拉机》内燃发动机的原理及其性能，吉林人民出版社)余其大部分能量都由内燃机本身所消耗和排放掉，所以，提高内燃机的有用功的能量转换率是一个重要问题，而就其目前的发展情况看，各种内燃机在设计、制造及其性能上基本趋于完善。因此，曲轴式内燃发动机的有用功转换率是超不过40％的，况且，曲轴式内燃机的轴转数受到了各方面的限制，诸如活塞的飞逸速度，曲轴的回转半径及曲轴的动平衡等都是重要的局限条件。

该原理正是基于上述的发展要求及其已有技术的局限性而发明的，该结构符合科学原理，并在某些方面能弥补已有技术的不足以提高内燃发动机的有用功能量转换效率及其轴转数。

该形式发动机的原理结构简单，它不同旋转活塞式发动机和三角活塞式发动机，取而代之的是以转子的旋转形式进行能量转换的，其工作过程是在转子的旋转过程中完成的。

原理结构如说明书附图1-(1-4)

图1-1、图1-2中

                1、机壳

                2、外转子

                3、内转子

                4、机轴

结构说明：

该形式发动机的基本结构是由两个类似齿轮又相互关联的转子和机壳组成，如附图1-(1-2)，内转子(3)套在外转子(2)内部的空腔中，再将它们装入密封的机壳里，两个转子按各自的圆心以同向旋转，机壳上有进排气孔和输出轴孔，但其轴孔的位置相对于外转子(2)来说是偏正的。

原理说明：

在轴孔的限制下，使转子(3)在装入转子(2)以后，它是偏心于转子(2)内腔的一边的，这样，两个转子在旋转过程中，内转子的三个凸起部位始终是与外转子内腔边缘的任何部位相接触的，因此，外转子的内部空间便被分成三个隔离区域，由于外转子内部有类似齿轮的内齿四个，而内转子只有类似齿轮的外齿三个(这里称这种内转了为三头式)，由啮合原理不难看出，两个转子以同方向进行运转，当转子(3)转过一周时，而转子(2)只转过3/4周，这样，转子(2)的转数始终是懈后于转子(3)的转数，由于两个转子的相对偏心，因此，两个转子在旋转过程中，这三个保持分离的空间是随两个转子转过的角度和齿间的位置而变化的，如附图中2-(1-13)由小到大，又由大到小，这样就为发动机的运转和工作的可能性提供了可行的条件，即吸气、压缩以及作功排气所必须的容积变化。如果各部件之间能够达到一定的密封程度，那么，它的容积变化比可以设计在1/5-1/8之间，这样，以汽油作燃料，用它来转换能量是可行的。又因为两个转子在旋转过程中所形成三个密封空间是交替变化的，所以，当机轴转过两周时，整个发动机就有三次作功的机会，这样，这个发动机就相当于一个三缸活塞或发动机。但是，由于这种发动机是在转子的旋转过程中对外输出能量的，燃烧的膨胀气体直接驱动两个转子，而这两个转子又是相互作用的，因此，它们所得到的气体势能大部分都可以传给机轴以机械能的形式输出，所以通过现象分析，在同等排量的情况下，它能输出的轴功率相对于活塞式发动机一定要大，又因为这种发动机没有曲轴式发动机那种活塞与曲轴的相互动运所带来的不必要的能量损失和各种不平衡所造成的离心振动，这样，这种发动机的轴转数较曲轴式发动机的轴转数也一定要高得多，而制造发动机的材料用量大约是三缸活塞式发动机的1/2至1/3或更少。

工作过程的说明

该形式的发动机最基本的运转过程与活塞式发动机是一样的，也是由进气、压缩、作功、排气四个循环完成工作的。

下而以附图中图2-3所示的两个转子之间的位置为静止位置。参照图1-2给以分析。