專利名稱：不等容積比滾動轉子發動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種旋轉活塞式發動機，尤其是一種不等容積比滾動轉子式發動機。
傳統的往復活塞式發動機，分為二沖程及四沖程兩類，二沖程發動機由于采用氣口控制氣體流動，因此會有新鮮空氣不經過燃燒就排出氣缸，影響經濟性，加上發動機能作功的有效行程較短，因此工質膨脹不足，熱能轉換成機械能的效率低。四沖程發動機一個工作循環要完成進氣、壓縮、作功和排氣四個行程，發動機需要旋轉兩轉，降低了輸出功的速率，同時由于為了提高充氣系數，氣門開啟角度超過一個行程對應的180°，也縮短了有效行程，降低了效率。
往復活塞式發動機除了曲軸的迴轉運動外，還有質量較大的活塞、連桿作往復運動，這就增加了摩擦損失，加大了發動機的噪聲，對環境產生破壞。
曾經喧鬧一時的所謂“三角滾動轉子發動機”，也因其結構復雜、工藝性較差，工質膨脹仍不足、運行能耗高、效率低，而無法投入實際應用。
我們曾在名稱為《一種滾動轉子式發動機》的發明專利申請中(申請號98125738.0)，公開過結構形式與本發明專利申請技術大致相同的新式滾動轉子發動機，其性能雖優于往復活塞式發動機，但仍感其效率尚未充分發揮。
本發明的目的，是向公眾提供一種燃料熱能可更充分利用，工作效率高、工作平穩的新式滾動轉子發動機。
這種新發明的不等容積比滾動轉子發動機，和專利申請號為98125738.0的《一種滾動轉子式發動機》一樣，也是依據我們前所公開的名稱為《雙頭鉸接隔離葉片滾動轉子壓縮機》(專利號為98244743.4)的結構原理為基礎，設計了一類壓縮缸和一類作功缸。即新發明的不等容積比滾動轉子發動機是由配裝在缸體上的壓縮缸、作功缸、燃料—空氣混合器及配氣系統和燃燒室構成，壓縮缸是由偏心芯軸及套裝在偏心芯軸的偏心軸階上的滾動環、以及兩端頭部分別鉸接配裝在缸壁上和滾動環外壁上的隔離葉片組成，作功缸也是由偏心芯軸及套裝在偏心芯軸的偏心軸階上的滾動環、以及兩端頭部分別鉸接配裝在缸壁上和滾動環外壁上的隔離葉片組成，配氣系統由凸輪軸、搖臂、氣門及氣門彈簧組成，燃燒室的壁上配裝著火花塞，其技術特點就在于壓縮缸的偏心芯軸、作功缸的偏心芯軸的轉速與配氣系統中的凸輪軸的轉速是相同的，以保證相互間的工作相位穩定。燃料—空氣混合器的進氣管與壓縮缸的進氣孔連通，端口設置在壓縮缸體壁上隔離葉片凹坑頂部處的氣道，經過氣門與設置在缸體和缸蓋上相連空腔封閉形成的燃燒室連通，燃料和空氣混合后經壓縮缸壓縮后，即通過氣門開啟注入燃燒室中，在作功缸中，當隔離葉片位于偏心芯軸旋轉中心距離最大時，隔離葉片即封堵著燃燒室與作功缸通道的端口、而氣門封堵著壓縮缸氣道通入燃燒室的端口，在火花塞對進入燃燒室內的燃料—空氣混合氣點火使之爆炸膨脹后，即頂壓作功缸的隔離葉片，驅動偏心芯軸旋轉，作功缸在缸體上的排氣孔與大氣連通，工作后的廢氣即從排氣孔中排出。
這種新式滾動轉子發動機是利用隔離葉片和滾動環將工作缸分成兩個區域壓縮缸被分成吸氣和壓縮腔、作功缸被分為作功和排氣空間，其結構比一般往復式活塞發動機和三角轉子發動機簡單得多；滾動環與缸壁之間的相對運動速度較低，而且主要是滾動摩擦，隔離葉片在其間也只是作簡單的擺動，所以運動零件間的摩擦損失遠遠小于其它型式的發動機，而且由于因其零件運動速度低，慣性力小、受力也小，故整機可靠性高，不易產生故障；再者其密封面基本都是呈平面狀，極易于施行密封，利于裝配、維修；燃料—空氣混合氣的燃燒爆炸是在由氣門、隔離葉片所封閉的缸體和缸蓋相連空腔形成的密閉的燃燒室中進行，故燃燒效率高，缸孔內壁受熱影響較小，工作狀況穩定；由于膨脹容積比等于缸孔與滾動環之間容積除以燃燒室容積之商加1，大于缸孔與滾動環之間容積除以燃燒室容積與連接氣道容積之和的商加1，即形成所謂的不等容積比，而且燃燒后氣體溫度升高很多，所以氣體膨脹對外輸出功遠大于氣體被壓縮時所吸收的功，發動機對外輸出功。
下面將結合附圖對本發明的具體實施方案進行詳述
圖1是本發明的總體結構示意圖；圖2是本發明的凸輪軸與壓縮缸、作功缸的偏心芯軸聯動狀況一種方案示意圖。
在缸體(1)上可垂直于缸體(1)的端面，平行開設壓縮缸(2)和作功缸(3)的缸孔，壓縮缸(2)和作功缸(3)的缸孔直徑不必非保持一定不可，同樣壓縮缸(2)的偏心芯軸(5)和作功缸(3)的偏心芯軸(8)上偏心軸階的偏心矩也可不要求一致，套裝在偏心軸階外圓壁上的滾動環(6)和(9)的壁厚度可根據實際情況配裝。壓縮缸(2)缸孔壁上容置隔離葉片(7)的凹坑的邊緣，設置在隔離葉片處于離缸孔中心最遠處之偏心軸角度位置(即上止點)前35°～50°至后55°～35°范圍內，隔離葉片(7)與凹坑邊緣形成封閉狀態，凹坑上壁處開設有一通孔，該通孔經過氣門(15)與燃燒室(11)聯通，燃料—空氣混合器(4)的進氣管(17)固裝在缸體(1)或者缸體(1)側缸蓋上，并通過缸體(1)和側缸蓋上開設的進氣孔與壓縮缸(2)的吸氣腔聯通。作功缸(3)的隔離葉片(10)可利用其背側邊緣將燃燒室(11)進入作功缸(3)通道的端口施行密封。燃燒室(11)上的火花塞(12)可裝置在缸蓋(18)上，配氣系統的凸輪軸(13)配裝在固裝于缸蓋(18)端面的凸輪座中，由凸輪軸(13)上的凸輪支頂搖臂(14)，再由搖臂(14)抵壓氣門(15)以控制燃燒室(11)或進氣或密封，氣門(15)在燃燒室(11)的密封力，仍按常規方法，是由氣門彈簧(16)來施加。各偏心芯軸與凸輪軸(13)的相同轉速，可由模數和齒輪相同的固裝在壓縮缸(2)的偏心芯軸(5)端頭部的齒輪(19)與同側固裝在作功缸(3)偏心芯軸(8)端頭部的齒輪(20)、固裝在凸輪軸(13)端頭部的齒輪(22)相嚙合傳動實現，也可通過中間過輪(21)來實現。
權利要求
1.一種不等容積比滾動轉子發動機，它由配裝在缸體(1)上的壓縮缸(2)、作功缸(3)、燃料—空氣混合器(4)及配氣系統、燃燒室(11)構成，壓縮缸(2)由偏心芯軸(5)及套裝在偏心芯軸(5)的偏心軸階上的滾動環(6)和兩端頭部分別鉸接配裝在缸壁上和滾動環(6)外壁上的隔離葉片(7)組成，作功缸(3)由偏心芯軸(8)及套裝在偏心芯軸(8)的偏心軸階上的滾動環(9)和兩端頭部分別鉸接配裝在缸壁上和滾動環(9)外壁上的隔離葉片(10)組成，配氣系統由凸輪軸(13)、搖臂(14)、氣門(15)及氣門彈簧(16)組成，燃燒室(11)壁上配裝著火花塞(12)，其特征在于壓縮缸(2)的偏心芯軸(5)、作功缸(3)的偏心芯軸(8)的轉速與配氣系統中的凸輪軸(13)的轉速相同，燃料—空氣混合器(4)的進氣管(17)與壓縮缸(2)的進氣孔連通，端口設置在壓縮缸體壁上隔離葉片凹坑頂部處的氣道，經過氣門(15)與設置在缸體(1)和缸蓋(18)上相連空腔封閉形成的燃燒室(11)連通，作功缸(3)中，隔離葉片(10)位于偏心芯軸(8)旋轉中心距離最大時，隔離葉片(10)封堵著燃燒室(11)與作功缸(3)通道的端口、氣門(15)封堵著壓縮缸(2)氣道通入燃燒室(11)的端口，作功缸(3)在缸體(1)上的排氣孔與大氣連通。
全文摘要
不等容積比滾動轉子發動機,由配裝在缸體(1)上的壓縮缸(2)、作功缸(3)、燃料－空氣混合器(4)及配氣系統、燃燒室(11)構成,壓縮缸(2)、作功缸(3)均由偏心芯軸、滾動環和兩端頭分別鉸裝在滾動環和缸孔壁上的隔離葉片組成,壓縮缸(2)、作功缸(3)上的偏心芯軸的轉速與配氣系統中的凸輪軸(13)的轉速相同,燃燒－空氣混合器(4)、進氣管(17)與壓縮缸(2)連通,壓縮缸(2)有氣道經氣門(15)與燃燒室(11)連通,作功缸(3)中的隔離葉片(10)可封堵燃燒室(11)與作功缸(3)通道的端口,氣門(15)封堵著壓縮缸(2)氣道通入燃燒室(11)的端口,作功缸(3)的排氣孔與大氣連通。
文檔編號F01C1/00GK1331379SQ0011308
公開日2002年1月16日 申請日期2000年6月28日 優先權日2000年6月28日
發明者付云樹 申請人:付云樹