專利名稱：葉片式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是一種葉片式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的活塞式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，其活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，要不斷加速減速，這種結(jié)構(gòu)不僅影響其做功效率，而且震動(dòng)較大。目前，出現(xiàn)一種新型的三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。與活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)也是利用空氣、燃油混合氣燃燒產(chǎn)生的壓力。不同的是，在活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃燒產(chǎn)生的壓力保存在氣缸中，驅(qū)使活塞運(yùn)動(dòng)，連桿和曲軸將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃燒產(chǎn)生的壓力保存在定子內(nèi)壁和三角形轉(zhuǎn)子(在該發(fā)動(dòng)機(jī)中用來代替活塞)構(gòu)成的密封室中。所述三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括內(nèi)腔大致呈橢圓形的定子，三角轉(zhuǎn)子——該三角轉(zhuǎn)子的每個(gè)角的頂端與所述定子的內(nèi)壁滑動(dòng)密封接觸，該三角轉(zhuǎn)子的兩側(cè)分別與定子的兩端滑動(dòng)密封接觸，從而構(gòu)成三個(gè)獨(dú)立的密封氣室，燃油供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)。燃燒過程的四部分包括進(jìn)氣，壓縮，燃燒和排氣。當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由轉(zhuǎn)子構(gòu)成的三個(gè)氣室的體積將發(fā)生變化。這種變化會(huì)產(chǎn)生一種泵作用。進(jìn)氣循環(huán)進(jìn)氣階段從轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)經(jīng)過進(jìn)氣口時(shí)開始，在進(jìn)氣口接通氣室的那一刻，氣室的體積接近其最小值。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口時(shí)，氣室的體積將增大，從而將空氣、燃油混合氣吸入氣室。當(dāng)氣室的頂點(diǎn)經(jīng)過進(jìn)氣口時(shí)，該氣室即被密封，然后并開始?jí)嚎s。壓縮當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)在定子內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣室的體積會(huì)變得更小，進(jìn)而壓縮空氣、燃油混合氣，當(dāng)轉(zhuǎn)子的面轉(zhuǎn)到火花塞處時(shí)，氣室的體積再次接近最小，這是燃燒的起點(diǎn)。燃燒當(dāng)火花塞點(diǎn)燃空氣、燃油混合氣時(shí)，會(huì)迅速產(chǎn)生壓力，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)， 燃燒的壓力會(huì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子沿著氣室體積增大的方向移動(dòng)，燃燒氣體繼續(xù)膨脹，推動(dòng)轉(zhuǎn)子并產(chǎn)生動(dòng)力，直至轉(zhuǎn)子的頂點(diǎn)再次經(jīng)過排氣口。排氣當(dāng)轉(zhuǎn)子的頂點(diǎn)經(jīng)過排氣口時(shí)，高壓燃燒氣體會(huì)釋放到排氣裝置中，當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣室開始?jí)嚎s，迫使剩余廢氣排出，當(dāng)氣室體積接近最小時(shí)，轉(zhuǎn)子的頂點(diǎn)將經(jīng)過進(jìn)氣口，整個(gè)循環(huán)再次開始。這種新型的三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，與傳統(tǒng)的活塞式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)零件更少，因而其可靠性更高；更順暢，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中所有零件均沿一個(gè)方向持續(xù)旋轉(zhuǎn)， 不需要像傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞那樣劇烈地變換方向。但該結(jié)構(gòu)目前還存在以下缺陷一是熱動(dòng)力效率較低，其與活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，燃燒室的壓縮比較低，因此比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)更耗油，且做不成大功率發(fā)動(dòng)機(jī)；二是生產(chǎn)成本高，其三角轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易加工和裝配。正是因?yàn)槠浯嬖谶@些缺陷，致使三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)到目前為止還沒有被普及應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種熱動(dòng)力效率高，生產(chǎn)成本低，結(jié)構(gòu)簡單且使用壽命長的葉片式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型可采取下述技術(shù)方案本實(shí)用新型一種葉片式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括內(nèi)腔橫截面為橢圓形的定子，設(shè)置在所述定子內(nèi)腔的轉(zhuǎn)子，排氣孔，進(jìn)氣孔，電控汽油噴嘴和火花塞，所述轉(zhuǎn)子與定子的軸線重合， 轉(zhuǎn)子的橫截面為圓形，輸出軸沿轉(zhuǎn)子的軸線貫穿于轉(zhuǎn)子的兩端并通過兩軸承支撐于定子兩端的端蓋上；在所述轉(zhuǎn)子周體上沿周向開設(shè)有均布的至少8個(gè)通槽，所述通槽沿軸向與所述軸線平行，在每個(gè)所述通槽內(nèi)均設(shè)有一個(gè)長方形的葉片，通槽與葉片滑動(dòng)配合；在所述轉(zhuǎn)子沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，所述葉片通過離心力的作用其頂端與所述定子的內(nèi)壁接觸， 所述葉片兩側(cè)、轉(zhuǎn)子兩端分別與定子的兩端接觸，構(gòu)成數(shù)量與所述通槽數(shù)量相等的密封氣室；所述排氣孔設(shè)于定子內(nèi)腔的左上方區(qū)域的所述端蓋上，其沿周向的兩端點(diǎn)與軸心的夾角大于兩個(gè)相鄰葉片間的夾角a、小于加；所述進(jìn)氣孔設(shè)于定子內(nèi)腔的右上方區(qū)域的所述端蓋上，其沿周向的兩端點(diǎn)與軸心的夾角大于a、小于加；所述電控汽油噴嘴和火花塞均位于定子內(nèi)腔的左下方區(qū)域的所述端蓋上，從兩者各自的中心到軸心的連線分別與豎直線所構(gòu)成的夾角均小于a。優(yōu)選地，所述通槽為8個(gè)，或12個(gè)，或16個(gè)。優(yōu)選地，所述通槽的底部與壓力氣源相通。優(yōu)選地，在所述通槽的槽底與葉片的底端之間設(shè)有彈簧。優(yōu)選地，所述定子包括一橫截面為圓形的內(nèi)腔和對(duì)稱設(shè)置于所述內(nèi)腔上、下端的兩個(gè)月牙形弧板，所述月牙形弧板外側(cè)圓弧面的半徑與定子內(nèi)腔的半徑相等，其內(nèi)側(cè)弧面沿周向順時(shí)針方向依次由等加速度弧面和等減速度弧面構(gòu)成，在所述等加速度弧面和等減速度弧面之間設(shè)有過度弧面；所述月牙形弧板沿周向的兩端點(diǎn)與軸心的夾角大于20度、小于70度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是由于采用上述技術(shù)方案，轉(zhuǎn)子與定子的軸線重合，轉(zhuǎn)子的橫截面為圓形，利用設(shè)置在轉(zhuǎn)子周體上沿周向均布的至少8個(gè)葉片，構(gòu)成數(shù)量與所述葉片數(shù)量相等的密封氣室，這種結(jié)構(gòu)，既具有三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行順暢，可靠性高，又克服了三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)熱動(dòng)力效率較低、生產(chǎn)成本高的缺陷。圓形轉(zhuǎn)子，結(jié)構(gòu)比三角轉(zhuǎn)子簡單，沒有曲軸和配氣機(jī)構(gòu)，加工成本低；葉片的采用，可大大縮小轉(zhuǎn)子的尺寸，且更換葉片方便，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)和運(yùn)行成本；轉(zhuǎn)子與定子的軸線重合，再加上密封氣室數(shù)量增加，因而運(yùn)行更順暢，震動(dòng)更小，零部件不易損壞，使用壽命更長；通過調(diào)整定子內(nèi)腔形狀和葉片伸縮尺寸，可以大大提高密封氣室的壓縮比，提高熱動(dòng)力效率，可以做成大功率發(fā)動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型的所述葉片數(shù)量，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率大小相應(yīng)增加，優(yōu)選8個(gè)、12個(gè)或 16個(gè)，成4的倍數(shù)遞增，這樣的葉片數(shù)量，上述有益效果較好。再進(jìn)一步的效果是月牙形弧板的采用，可以先將定子內(nèi)腔加工成圓形，然后再把月牙形弧板固設(shè)于定子內(nèi)腔的上、下端，這種結(jié)構(gòu)降更加簡單，低了定子的加工難度和加工成本，且適合大批量生產(chǎn)和裝配，提高加工效率。

圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0017]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型一種葉片式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括定子1，設(shè)置在所述定子1內(nèi)腔的轉(zhuǎn)子3，排氣孔2，進(jìn)氣孔7，電控汽油噴嘴9和火花塞8。所述定子1包括一橫截面為圓形的內(nèi)腔和對(duì)稱設(shè)置于所述內(nèi)腔上、下端的兩個(gè)月牙形弧板6 ；所述月牙形弧板6 外側(cè)圓弧面的半徑與定子1內(nèi)腔的半徑相等，其內(nèi)側(cè)弧面沿周向順時(shí)針方向依次由等加速度弧面和等減速度弧面構(gòu)成，在所述等加速度弧面和等減速度弧面之間設(shè)有過度弧面，等加速度弧面與定子1內(nèi)腔之間、及等減速度弧面與定子1內(nèi)腔之間均設(shè)有過度弧面，所述月牙形弧板6沿周向的兩端點(diǎn)與軸心的夾角大于20度、小于70度。所述轉(zhuǎn)子3與定子1的軸線重合，轉(zhuǎn)子3的橫截面為圓形，輸出軸4沿轉(zhuǎn)子3的軸線貫穿于轉(zhuǎn)子3的兩端并通過兩軸承13支撐于定子1前后兩端的端蓋上(本實(shí)用新型對(duì)前、后、上、下、左、右的方向描述，均以圖1為準(zhǔn))；在所述轉(zhuǎn)子3周體上沿周向開設(shè)有均布的8個(gè)通槽，所述通槽沿軸向與所述軸線平行，在每個(gè)所述通槽內(nèi)均設(shè)有一個(gè)長方形的葉片5，通槽與葉片5密封滑動(dòng)配合；優(yōu)選的，為了增加葉片5從通槽內(nèi)沿徑向向外伸出的力，在所述通槽的槽底設(shè)有氣孔，所述氣孔通過開設(shè)在轉(zhuǎn)子3上的通道經(jīng)滑動(dòng)接口與外部壓力氣源連通，或經(jīng)設(shè)置在所述通道內(nèi)的單向閥與相應(yīng)的密封氣室連通；也可以在所述通槽的槽底與葉片5的底端之間設(shè)置彈簧來增加葉片5從通槽內(nèi)沿徑向向外伸出的力，再進(jìn)一步地，可以在葉片5底端開設(shè)腔室，用于容置所述彈簧，以減小所述彈簧所占的空間。在所述轉(zhuǎn)子3沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，所述葉片5在離心力和所述氣孔氣壓(或所述彈簧的彈力)的作用下其頂端與所述定子的內(nèi)壁接觸，所述葉片5兩側(cè)分別與定子的兩端接觸，所述轉(zhuǎn)子3兩端分別與定子的兩端接觸，構(gòu)成與所述通槽數(shù)量相等的8個(gè)密封氣室。所述排氣孔2設(shè)于定子1內(nèi)腔的左上方區(qū)域的后端蓋上，其沿周向的兩端點(diǎn)與軸心的夾角大于45度(相鄰葉片的夾角為a = 360/8 = 45度)、 小于90度(相鄰的兩組葉片的夾角為加=90度)。所述進(jìn)氣孔7設(shè)于定子1內(nèi)腔的右上方區(qū)域的后端蓋上，其沿周向的兩端點(diǎn)與軸心的夾角大于45度、小于90度。所述電控汽油噴嘴9和火花塞8均位于定子1內(nèi)腔的左下方區(qū)域的后端蓋上，從兩者各自的中心到軸心的連線分別與豎直線所構(gòu)成的夾角均小于45度(相鄰葉片的夾角為a = 360/8 = 45度)。本實(shí)用新型各技術(shù)方案中，所述葉片5的數(shù)量也可以設(shè)置為8個(gè)以上的其它數(shù)量， 優(yōu)選12個(gè)，或16個(gè)。本實(shí)用新型各技術(shù)方案中，優(yōu)選在所述輸出軸4上設(shè)置飛輪12，用于配重和平衡， 進(jìn)一步消除震動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)由電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子3順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，工作過程如下1、吸氣行程轉(zhuǎn)子3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力和所述氣孔氣壓(或所述彈簧的彈力) 的作用下，葉片5外伸，右上密封氣室區(qū)密封氣室逐漸加大，形成真空，由進(jìn)氣管11經(jīng)進(jìn)氣口 7吸入外部空氣。2、壓縮行程轉(zhuǎn)子3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，兩相鄰葉片5在右下密封氣室區(qū)收縮，密封氣室逐漸減小，產(chǎn)生高溫高壓氣體。3、做功行程，轉(zhuǎn)子3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，兩相鄰葉片越過定子1內(nèi)腔下端點(diǎn)后，電控汽油噴嘴9噴射汽油，火花塞8點(diǎn)燃高溫高壓汽油混合氣體燃燒，混合氣體體積膨脹，推動(dòng)轉(zhuǎn)子 3向著容積擴(kuò)大的方向即順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩相鄰葉片由于外伸，密封氣室逐漸加大。4、排氣行程轉(zhuǎn)子3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，兩相鄰葉片由于收縮，兩葉片在左上密封氣室區(qū)葉片受定子內(nèi)壁面的作用縮回轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，左上密封氣室區(qū)密封氣室逐漸減小，產(chǎn)生壓力將燃燒后氣體通過排氣口 2排出，完成一個(gè)工作循環(huán)。 因?qū)ΨQ分布，轉(zhuǎn)子和軸承所受的徑向力基本相平衡，使發(fā)動(dòng)機(jī)軸及軸承的壽命長， 噪聲低，發(fā)動(dòng)機(jī)沒有曲軸和進(jìn)排氣配氣機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)完成四個(gè)熱力過程，功率大。
權(quán)利要求1.一種葉片式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括內(nèi)腔橫截面為橢圓形的定子(1 )，設(shè)置在所述定子(1) 內(nèi)腔的轉(zhuǎn)子(3)，排氣孔(2)，進(jìn)氣孔(7)，電控汽油噴嘴(9)和火花塞(8)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子(3)與定子(1)的軸線重合，轉(zhuǎn)子(3)的橫截面為圓形，輸出軸(4)沿轉(zhuǎn)子(3)的軸線貫穿于轉(zhuǎn)子(3)的兩端并通過兩軸承(13)支撐于定子(1)兩端的端蓋上；在所述轉(zhuǎn)子 (3)周體上沿周向開設(shè)有均布的至少8個(gè)通槽，所述通槽沿軸向與所述軸線平行，在每個(gè)所述通槽內(nèi)均設(shè)有一個(gè)長方形的葉片(5)，通槽與葉片(5)滑動(dòng)配合；在所述轉(zhuǎn)子(3)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，所述葉片(5)通過離心力的作用其頂端與所述定子的內(nèi)壁接觸，所述葉片(5)兩側(cè)、轉(zhuǎn)子(3)兩端分別與定子的兩端接觸，構(gòu)成數(shù)量與所述通槽數(shù)量相等的密封氣室；所述排氣孔(2)設(shè)于定子(1)內(nèi)腔的左上方區(qū)域的所述端蓋上，其沿周向的兩端點(diǎn)與軸心的夾角大于兩個(gè)相鄰葉片(5)間的夾角a、小于加；所述進(jìn)氣孔(7)設(shè)于定子(1)內(nèi)腔的右上方區(qū)域的所述端蓋上，其沿周向的兩端點(diǎn)與軸心的夾角大于a、小于加；所述電控汽油噴嘴(9)和火花塞(8)均位于定子(1)內(nèi)腔的左下方區(qū)域的所述端蓋上，從兩者各自的中心到軸心的連線分別與豎直線所構(gòu)成的夾角均小于a。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述通槽為8個(gè)，或12個(gè)， 或16個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉片式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述通槽的底部與壓力氣源相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉片式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述通槽的槽底與葉片 (5)的底端之間設(shè)有彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的葉片式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述定子(1)包括一橫截面為圓形的內(nèi)腔和對(duì)稱設(shè)置于所述內(nèi)腔上、下端的兩個(gè)月牙形弧板(6)，所述月牙形弧板(6)外側(cè)圓弧面的半徑與定子(1)內(nèi)腔的半徑相等，其內(nèi)側(cè)弧面沿周向順時(shí)針方向依次由等加速度弧面和等減速度弧面構(gòu)成，在所述等加速度弧面和等減速度弧面之間設(shè)有過度弧面；所述月牙形弧板(6)沿周向的兩端點(diǎn)與軸心的夾角大于20度、小于70度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種葉片式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括內(nèi)腔橫截面為橢圓形的定子，轉(zhuǎn)子，排氣孔，進(jìn)氣孔，電控汽油噴嘴和火花塞，轉(zhuǎn)子與定子的軸線重合，轉(zhuǎn)子的橫截面為圓形；在轉(zhuǎn)子周體上沿周向開設(shè)有均布的至少8個(gè)通槽，通槽內(nèi)設(shè)有葉片；在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，葉片頂端與定子的內(nèi)壁接觸，葉片兩側(cè)、轉(zhuǎn)子兩端分別與定子的兩端接觸，構(gòu)成數(shù)量與通槽數(shù)量相等的密封氣室；排氣孔設(shè)于定子的左上方區(qū)域；進(jìn)氣孔設(shè)于定子的右上方區(qū)域；電控汽油噴嘴和火花塞位于定子的左下方。本實(shí)用新型可縮小轉(zhuǎn)子的尺寸，更換葉片方便，降低了生產(chǎn)和運(yùn)行成本；運(yùn)行順暢，零部件不易損壞，使用壽命長；提高了熱動(dòng)力效率，可以做成大功率發(fā)動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)F02B53/00GK201991604SQ20112004798
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者黃德中 申請(qǐng)人:紹興文理學(xué)院