專利名稱：一種渦輪轉子發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發(fā)動機，尤其是一種渦輪轉子發(fā)動機。
技術背景目前，汽車上使用的發(fā)動機是四行程往復式內燃機，這種發(fā)動機具有活塞、活塞環(huán)、連桿、曲軸、齒輪以及進、排氣活門等二十多個活動部件組成，其結構較為復雜，而且體積很大，其曲軸連桿需要旋轉720°才能有一次作功行程，熱工效不高，且能源消耗大，工作環(huán)境惡劣，零件易磨損，難修復，壽命短，維修成本高
實用新型內容
本實用新型提供了一種渦輪轉子發(fā)動機，它結構簡單，設計合理，體積小，工作穩(wěn)定，效率高，無磨損，使用壽命長久，維修方便，解決了現(xiàn)有技術中存在的問題。本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是它包括外殼，設在外殼兩端的帶進氣口的端蓋，設在外殼內部的轉子兩端通過軸承固定在端蓋上；所述轉子包括兩端通過軸承固定在端蓋上的轉軸，在轉軸上相向對稱設有兩雙頭螺旋體，兩雙頭螺旋體設在轉軸側面以轉軸為旋轉軸沿軸向螺旋前進分別從轉軸兩外端延伸至中部，且一體對接， 雙頭螺旋體的兩螺旋葉片內沿與轉軸密閉貼合，兩螺旋葉片相鄰葉身與轉軸之間對應形成槽，整個雙頭螺旋體在轉軸上形成從其外端延伸至中部且槽橫截面面積從外向內呈等比差遞減的兩螺旋式變容導質槽，兩螺旋式變容導質槽的末端相對設置，在兩雙頭螺旋體對接部的中間位置圓周表面上沿順時針方向均勻設有兩個內側部分燃燒室，兩內側部分燃燒室的位置分別與兩螺旋式變容導質槽的末端位置相對應，在兩內側部分燃燒室兩側的兩雙頭螺旋體對接部的圓周表面上以兩內側部分燃燒室為中心對稱設有兩密封環(huán)槽，在密封環(huán)槽與外殼內壁之間設有密封圈；在外殼內壁上對應轉子上的兩內側部分燃燒室的位置沿圓周均勻設有四個外側部分燃燒室，內側部分燃燒室與其位置相對的外側部分燃燒室在轉子順時針轉動時吻合形成一完整的圓柱形燃燒室，在每相鄰兩個外側部分燃燒室之間的外殼內壁上沿順時針圓周方向依次設有排氣孔和連通內側部分燃燒室與螺旋式變容導質槽末端的連接槽，沿順時針圓周方向設在外側部分燃燒室前方的連接槽與外側部分燃燒室之間的距離為內側部分燃燒室長度的一半，設在外側部分燃燒室后方的排氣孔與外側部分燃燒室之間的距離為內側部分燃燒室長度的一半，沿順時針圓周方向設在排氣孔后方的連接槽與其前方的排氣孔之間的距離大于內側部分燃燒室的長度，所述連接槽包括兩個左側連接槽和兩個右側連接槽，左側連接槽和右側連接槽在外殼內壁上沿順時針圓周方向間隔設置， 在每個外側部分燃燒室對應位置的外殼上設有伸入外側部分燃燒室的火花塞和與外側部分燃燒室相通的燃氣入口。在外側部分燃燒室與排氣孔之間的外殼內壁上設有燃燒室增容孔。所述螺旋式變容導質槽的槽深和槽寬由外向內呈等比差遞減。本實用新型結構簡單，設計合理，工作穩(wěn)定，它將傳統(tǒng)的發(fā)動機氣缸分成兩部分，一部分設在渦輪轉子上，另一部分設在外殼上。采用渦輪高速運轉產生高壓，將高壓氣體脈沖式送入燃燒室，當轉子上內側部分燃燒室與外殼上的外側部分燃燒室吻合后，將可燃氣體送入燃燒室與高壓氣體混合，通過火花塞點火，產生推力，推動轉子上的內側部分燃燒室高速運轉，轉子和渦輪互為一體，從而帶動轉子高速運轉并輸出功率。本實用新型主要優(yōu)點一是渦輪和轉子互為一體。二是利用氣缸分離技術，將傳統(tǒng)的一個整體氣缸分成兩部分，一部分在轉子上，一部分在外殼上，三是將活塞式發(fā)動機往復直線運動轉化為圓周運動，取消了無用的直線運動，可進行動力連接，運轉更平穩(wěn)，動力更強勁。四是氣缸在轉子的最外側，扭矩更大。五是取消了活塞、活塞環(huán)、連桿、曲軸、以及齒輪等復雜結構，整個發(fā)動機只有一個轉動部件，與一般四沖程發(fā)動機具有進、排氣活門等二十多個活動部件相比，結構大大簡化，故障的可能性也大大減小，沒有傳統(tǒng)發(fā)動機將直線運動變成圓周的過程，提高了工作效率。六是渦輪轉子是由兩個雙頭螺旋體相向對接而成，工作中沒有軸向力。七是轉子與外殼無磨擦，即無磨損，使得發(fā)動機效率更高、更輕，維修更方便，價格更低，壽命更長久。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型的剖視結構示意圖。圖3為本實用新型外殼的部分俯視結構示意圖。圖4為本實用新型外殼的部分剖視結構示意圖。圖5為本實用新型燃燒室位置的截面剖視結構示意圖。圖6至圖21為本實用新型工作示意圖。圖中，1、外殼；2、端蓋；3、進氣口 ；4、轉軸；5、螺旋葉片；6、螺旋式變容導質槽；7、 內側部分燃燒室；8、密封環(huán)槽；9、密封圈；10、外側部分燃燒室；11、排氣孔；12、左側連接槽；13、右側連接槽；14、火花塞；15、燃氣入口 ；16、燃燒室增容孔。
具體實施方式
為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過具體實施方式
，并結合其附圖，對本實用新型進行詳細闡述。如圖1 5所示，本實用新型包括外殼1，設在外殼1兩端的帶進氣口 3的端蓋2， 設在外殼1內部的轉子兩端通過軸承固定在端蓋2上；所述轉子包括兩端通過軸承固定在端蓋2上的轉軸4，轉軸4 一端伸出端蓋2外側與電動機輸出軸相連，另一端連接負載輸出功率。在轉軸4上相向對稱設有兩雙頭螺旋體，兩雙頭螺旋體設在轉軸4側面以轉軸4為旋轉軸沿軸向螺旋前進分別從轉軸4兩外端延伸至中部，且一體對接，雙頭螺旋體的兩螺旋葉片5內沿與轉軸4密閉貼合，兩螺旋葉片5相鄰葉身與轉軸4之間對應形成槽，整個雙頭螺旋體在轉軸4上形成從其外端延伸至中部且槽橫截面面積從外向內呈等比差遞減的兩螺旋式變容導質槽6，兩螺旋式變容導質槽6的末端相對設置，在兩雙頭螺旋體對接部的中間位置圓周表面上沿順時針方向均勻設有兩個內側部分燃燒室7，兩內側部分燃燒室7 的位置分別與兩螺旋式變容導質槽6的末端位置相對應，在兩內側部分燃燒室7兩側的兩雙頭螺旋體對接部的圓周表面上以兩內側部分燃燒室7為中心對稱設有兩密封環(huán)槽8，在密封環(huán)槽8與外殼1內壁之間設有密封圈9，兩密封圈9可阻止燃燒室內的高壓膨脹氣體外泄；在外殼1內壁上對應轉子上的兩內側部分燃燒室7的位置沿圓周均勻設有四個外側部分燃燒室10，內側部分燃燒室7與其位置相對的外側部分燃燒室10在轉子順時針轉動時吻合形成一完整的圓柱形燃燒室，在每相鄰兩個外側部分燃燒室10之間的外殼1內壁上沿順時針圓周方向依次設有排氣孔11和連通內側部分燃燒室7與螺旋式變容導質槽6末端的連接槽，所述每個工位上的排氣孔11為兩個。沿順時針圓周方向設在外側部分燃燒室10前方的連接槽與外側部分燃燒室10之間的距離為內側部分燃燒室7長度的一半，設在外側部分燃燒室10后方的排氣孔11與外側部分燃燒室10之間的距離為內側部分燃燒室7長度的一半，沿順時針圓周方向設在排氣孔11后方的連接槽與其前方的排氣孔11之間的距離大于內側部分燃燒室7的長度，所述連接槽包括兩個左側連接槽12和兩個右側連接槽13， 左側連接槽12和右側連接槽13在外殼1內壁上沿順時針圓周方向間隔設置，左側連接槽 12右端不超過右測的密封圈9，左端不超過左側的螺旋式變容導質槽6末端，右側連接槽13 左端不超過左側的密封圈9，右端不超過右側的螺旋轉式變容導質槽6末端；在每個外側部分燃燒室10對應位置的外殼1上設有伸入外側部分燃燒室10的火花塞14和與外側部分燃燒室10相通的燃氣入口 15。在外側部分燃燒室10與排氣孔11之間的外殼1內壁上設有燃燒室增容孔16。設在外側部分燃燒室10與排氣孔11之間的燃燒室增容孔16為一組共9個，分三排設置。所述螺旋式變容導質槽6的槽深和槽寬由外向內呈等比差遞減。本實用新型外殼內壁上的四個外側部分燃燒室10沿順時針圓周方向互成90°設置；外殼上的四個火花塞14沿順時針圓周方向互成90°設置，四個燃氣入口 15沿順時針圓周方向互成90°設置，四組排氣孔11沿順時針圓周方向互成90°設置，四組燃燒室增容孔16沿順時針圓周方向互成90°設置，四個連接槽沿順時針圓周方向互成90°設置。工作時，電動機帶動轉子按順時針旋轉，如圖6所示，當轉子的兩雙頭螺旋體對接部圓周上的兩內側部分燃燒室7通過兩左側連接槽12接通兩左側的螺旋式變容導質槽6 時，兩螺旋式變容導質槽6末端的高壓氣體分別經各自對應的左側連接槽12進入對應的內側部分燃燒室7。然后，轉子繼續(xù)轉動，當轉至圖7所示位置時，內側部分燃燒室7接通外側部分燃燒室10，螺旋式變容導質槽6末端的高壓氣體經內側部分燃燒室7進入外側部分燃燒室10。當轉子轉至圖8所示位置時，兩內側部分燃燒室7與兩外側部分燃燒室10分別吻合形成兩完整的圓柱形燃燒室，左側連接槽12與內側部分燃燒室7之間的氣路被切斷。 此時，分別通過各自的燃氣入口 15向兩燃燒室內直噴可燃氣體，并通過各自的火花塞14同時點火，使兩燃燒室內的混合氣體燃燒產生推力，轉子轉動，內側部分燃燒室7與外側部分燃燒室10分離，轉子上的內側部分燃燒室7轉動將外側部分燃燒室10與其后方的燃燒室增容孔16接通，燃燒室增容孔16可引導燃燒室內的高壓膨脹氣體的方向，保證發(fā)動機的平穩(wěn)運轉。然后，轉子繼續(xù)轉動，當轉子轉至圖9所示位置時，內側部分燃燒室7將外側部分燃燒室10與排氣孔11接通，燃燒室內的高壓膨脹氣體開始通過排氣孔11向外排氣。隨著轉子的轉動，內側部分燃燒室7逐漸與外側部分燃燒室10分離，直至完全脫離，此時，排氣孔11與外側部分燃燒室10之間的通路被切斷，內側部分燃燒室7與外側部分燃燒室10內的高壓膨脹氣體被排空。當轉子轉至圖10所示位置時，發(fā)動機完成第一次點火，第一次工作。然后，轉子在發(fā)動機第一次點火的推力作用下繼續(xù)轉動，當轉子上的兩內側部分燃燒室 7通過兩右側連接槽13接通兩右側的螺旋式變容導質槽6時，螺旋式變容導質槽6末端的高壓氣體分別經各自對應的右側連接槽13進入各自對應的內側部分燃燒室7。然后，轉子繼續(xù)轉動，當轉至圖11所示位置時，內側部分燃燒室7接通外側部分燃燒室10，螺旋式變容導質槽6末端的高壓氣體經內側部分燃燒室7進入外側部分燃燒室10。當轉子轉至圖12 所示位置時，兩內側部分燃燒室7與兩外側部分燃燒室10分別吻合形成兩完整的燃燒室， 右側連接槽13與內側部分燃燒室7之間的氣路被切斷。此時，分別通過各自的燃氣入口 15 向燃燒室內直噴可燃氣體，并通過各自的火花塞14同時點火，使兩燃燒室內的混合氣體燃燒產生推力，轉子轉動，內側部分燃燒室7與外側部分燃燒室10分離，轉子上的內側部分燃燒室7轉動將外側部分燃燒室10與其后方的燃燒室增容孔16接通。然后，轉子繼續(xù)轉動， 當轉子轉至圖13所示位置時，內側部分燃燒室7將外側部分燃燒室10與排氣孔11接通， 燃燒室內的高壓膨脹氣體開始通過排氣孔11向外排氣。隨著轉子的轉動，內側部分燃燒室 7逐漸與外側部分燃燒室10分離，直至完全脫離，此時，排氣孔11與外側部分燃燒室10之間的通路被切斷，內側部分燃燒室7與外側部分燃燒室10內的高壓膨脹氣體被排空。發(fā)動機完成第二次點火，第二次工作。然后，轉子繼續(xù)轉動，當轉子轉至圖14所示位置時，此時轉子轉動180°，其上的兩內側部分燃燒室7再次通過兩左側連接槽12接通兩左側的螺旋式變容導質槽6，螺旋式變容導質槽6末端的高壓氣體經左側連接槽12進入內側部分燃燒室7。然后，轉子繼續(xù)轉動，當轉至圖15所示位置時，內側部分燃燒室7接通外側部分燃燒室10，螺旋式變容導質槽6末端的高壓氣體經內側部分燃燒室7進入外側部分燃燒室10。 當轉子轉至圖16所示位置時，兩內側部分燃燒室7與兩外側部分燃燒室10再次吻合形成兩完整的燃燒室，左側連接槽12與內側部分燃燒室7之間的氣路被切斷。此時，分別通過各自的燃氣入口 15向兩燃燒室內直噴可燃氣體，并通過各自的火花塞14同時點火，使兩燃燒室內的混合氣體燃燒產生推力，轉子轉動，內側部分燃燒室7與外側部分燃燒室10分離， 轉子上的內側部分燃燒室7轉動將外側部分燃燒室10與其后方的燃燒室增容孔16接通。 轉子繼續(xù)轉動，當轉子轉至圖17所示位置時，內側部分燃燒室7將外側部分燃燒室10與排氣孔11接通，燃燒室內的高壓膨脹氣體開始通過排氣孔11向外排氣。隨著轉子的轉動，內側部分燃燒室7逐漸與外側部分燃燒室10分離，直至完全脫離，此時，排氣孔11與外側部分燃燒室10之間的通路被切斷，內側部分燃燒室7與外側部分燃燒室10內的高壓膨脹氣體被排空。轉子轉至圖18所示位置時，發(fā)動機完成第三次點火，第三次工作。然后，轉子繼續(xù)轉動，當轉子上的兩內側部分燃燒室7再次通過兩右側連接槽13接通兩右側的螺旋式變容導質槽6時，螺旋式變容導質槽6末端的高壓氣體經右側連接槽13進入內側部分燃燒室 7。然后，轉子繼續(xù)轉動，當轉至圖19所示位置時，內側部分燃燒室7接通外側部分燃燒室 10，螺旋式變容導質槽6末端的高壓氣體經內側部分燃燒室7進入外側部分燃燒室10。當轉子轉至圖20所示位置時，兩內側部分燃燒室7與兩外側部分燃燒室10再次吻合形成兩完整的燃燒室，右側連接槽13與內側部分燃燒室7之間的氣路被切斷。此時，分別通過各自的燃氣入口 15向兩燃燒室內直噴可燃氣體，并通過各自的火花塞14同時點火，使兩燃燒室內的混合氣體燃燒產生推力，轉子轉動，內側部分燃燒室7與外側部分燃燒室10分離，轉子上的內側部分燃燒室7轉動將外側部分燃燒室10與其后方的燃燒室增容孔16接通。此時，轉子繼續(xù)轉動，當轉子轉至圖21所示位置時，內側部分燃燒室7將外側部分燃燒室10 與排氣孔11接通，燃燒室內的高壓膨脹氣體開始通過排氣孔11向外排氣。隨著轉子的轉動，內側部分燃燒室7逐漸與外側部分燃燒室10分離，直至完全脫離，此時，排氣孔11與外
6側部分燃燒室10之間的通路被切斷，內側部分燃燒室7與外側部分燃燒室10內的高壓膨脹氣體被排空。發(fā)動機完成第四次點火，第四次工作。至此，渦輪轉子發(fā)動機已運轉一周，四個燃燒室共點火八次，工作八次。上述具體實施方式
不能作為對本實用新型保護范圍的限制，對于本技術領域的技術人員來說，對本實用新型實施方式所做出的任何替代改進或變換均落在本實用新型的保護范圍內。本實用新型未詳述之處，均為本技術領域技術人員的公知技術。
權利要求1.一種渦輪轉子發(fā)動機，其特征在于包括外殼，設在外殼兩端的帶進氣口的端蓋，設在外殼內部的轉子兩端通過軸承固定在端蓋上；所述轉子包括兩端通過軸承固定在端蓋上的轉軸，在轉軸上相向對稱設有兩雙頭螺旋體，兩雙頭螺旋體設在轉軸側面以轉軸為旋轉軸沿軸向螺旋前進分別從轉軸兩外端延伸至中部，且一體對接，雙頭螺旋體的兩螺旋葉片內沿與轉軸密閉貼合，兩螺旋葉片相鄰葉身與轉軸之間對應形成槽，整個雙頭螺旋體在轉軸上形成從其外端延伸至中部且槽橫截面面積從外向內呈等比差遞減的兩螺旋式變容導質槽，兩螺旋式變容導質槽的末端相對設置，在兩雙頭螺旋體對接部的中間位置圓周表面上沿順時針方向均勻設有兩個內側部分燃燒室，兩內側部分燃燒室的位置分別與兩螺旋式變容導質槽的末端位置相對應，在兩內側部分燃燒室兩側的兩雙頭螺旋體對接部的圓周表面上以兩內側部分燃燒室為中心對稱設有兩密封環(huán)槽，在密封環(huán)槽與外殼內壁之間設有密封圈；在外殼內壁上對應轉子上的兩內側部分燃燒室的位置沿圓周均勻設有四個外側部分燃燒室，內側部分燃燒室與其位置相對的外側部分燃燒室在轉子順時針轉動時吻合形成一完整的圓柱形燃燒室，在每相鄰兩個外側部分燃燒室之間的外殼內壁上沿順時針圓周方向依次設有排氣孔和連通內側部分燃燒室與螺旋式變容導質槽末端的連接槽，沿順時針圓周方向設在外側部分燃燒室前方的連接槽與外側部分燃燒室之間的距離為內側部分燃燒室長度的一半，設在外側部分燃燒室后方的排氣孔與外側部分燃燒室之間的距離為內側部分燃燒室長度的一半，沿順時針圓周方向設在排氣孔后方的連接槽與其前方的排氣孔之間的距離大于內側部分燃燒室的長度，所述連接槽包括兩個左側連接槽和兩個右側連接槽，左側連接槽和右側連接槽在外殼內壁上沿順時針圓周方向間隔設置，在每個外側部分燃燒室對應位置的外殼上設有伸入外側部分燃燒室的火花塞和與外側部分燃燒室相通的燃氣入
2.根據(jù)權利要求1所述的一種渦輪轉子發(fā)動機，其特征在于在外側部分燃燒室與排氣孔之間的外殼內壁上設有燃燒室增容孔。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種渦輪轉子發(fā)動機，其特征在于所述螺旋式變容導質槽的槽深和槽寬由外向內呈等比差遞減。
專利摘要一種渦輪轉子發(fā)動機，包括外殼、帶進氣口的端蓋和外殼內部的轉子；在轉子的轉軸上相向對稱設有中部一體對接的兩雙頭螺旋體，雙頭螺旋體上設有末端相對設置的兩螺旋式變容導質槽，在兩雙頭螺旋體對接部的中間位置圓周表面上沿順時針方向均勻設有與兩螺旋式變容導質槽的末端位置對應的兩內側部分燃燒室，兩內側部分燃燒室兩側設有兩密封環(huán)槽，密封環(huán)槽與外殼內壁之間設有密封圈；在外殼內壁上對應兩內側部分燃燒室的位置沿圓周均勻設有四個外側部分燃燒室，在每相鄰兩個外側部分燃燒室之間的外殼內壁上沿順時針依次設有排氣孔和連接槽，在每個外側部分燃燒室對應位置的外殼上設有火花塞和燃氣入口。本實用新型工效高，無磨損，壽命長，維修方便。
文檔編號F02B55/02GK202091036SQ20112020016
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權日2011年6月15日
發(fā)明者毛中義 申請人:毛中義