彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)是一種內(nèi)燃機(jī)，與傳統(tǒng)的往復(fù)式發(fā)動機(jī)相比，旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)具有一些缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)是:低輸出扭矩、高燃料消耗和高廢氣溫度。
[0002]這種情形的主要問題在于功率通過偏心軸從轉(zhuǎn)子傳輸至輸出軸的低效率。
[0003]本發(fā)明通過設(shè)計(jì)并用一組新的稱作“彗星減速齒輪軸(comet reduct1n gearsshaft)”的齒輪軸代替偏心軸并通過用于將彗星減速齒輪軸附接至旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)的方法來改善功率傳輸?shù)男省?br>[0004]什么是“彗星減速齒輪軸”？彗星減速齒輪軸是彗星減速齒輪組安裝在輸出軸(標(biāo)號9)、轉(zhuǎn)子(標(biāo)號3)上并固定至前側(cè)殼體或后側(cè)殼體(標(biāo)號2)，轉(zhuǎn)子在位于側(cè)殼體(標(biāo)號2)的前部和后部的中間的轉(zhuǎn)子軸承(標(biāo)號11)上旋轉(zhuǎn)。
[0005]彗星減速齒輪組由獨(dú)立地配合在一起的兩組內(nèi)嚙合齒輪(大組和小組)組成。所述大組包括一個內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)、一個內(nèi)環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)以及一個外環(huán)形齒輪襯圈(標(biāo)號20)。小組包括一個內(nèi)環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)和一個外齒輪(標(biāo)號6)。夕卜齒輪、內(nèi)環(huán)形齒輪、內(nèi)齒輪的比率分別為2:3:4。
[0006]旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)包括在轉(zhuǎn)子殼體(標(biāo)號1)和側(cè)殼體(標(biāo)號2)(前和后)中旋轉(zhuǎn)的三角形轉(zhuǎn)子(標(biāo)號3)。彗星減速齒輪軸是安裝在輸出軸上的彗星減速齒輪組。通過用彗星減速齒輪軸代替偏心軸來提供初始旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)或偏心軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)的較高功率輸出。
[0007]彗星減速齒輪組包括兩組內(nèi)嚙合齒輪。大組(標(biāo)號4，5，20)和小組(標(biāo)號5，6)。內(nèi)環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)固定至轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，與外齒輪(標(biāo)號6)嗤合的一側(cè)安裝在輸出軸(標(biāo)號9)上。外環(huán)形齒輪襯圈(標(biāo)號20)插入到轉(zhuǎn)子的另一側(cè)中。外環(huán)形齒輪襯圈的另一側(cè)與內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)嗤合，該內(nèi)齒輪固定在側(cè)殼體(標(biāo)號2)中。
[0008]外環(huán)形齒輪襯圈(標(biāo)號20)與側(cè)襯圈(標(biāo)號19)裝進(jìn)一個單元中，并且在偏心襯圈(標(biāo)號8)上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子通過點(diǎn)燃?xì)怏w的膨脹而旋轉(zhuǎn)時，通過齒輪組傳輸?shù)墓β兽D(zhuǎn)換為扭矩的效率比偏心軸高96 %。
[0009]彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)具有兩個輸出軸系統(tǒng)。
[0010]系統(tǒng)1.將內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)固定至側(cè)殼體(標(biāo)號2)。夕卜齒輪(標(biāo)號6)安裝在主輸出軸(標(biāo)號9)上。當(dāng)轉(zhuǎn)子驅(qū)動環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)時，輸出軸的比率是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的3倍，如圖1和圖2所示(適用于狄塞爾循環(huán)(Diesel cycle))。
[0011 ]系統(tǒng)I1.將外齒輪(標(biāo)號6)固定至側(cè)殼體(標(biāo)號2)。內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)安裝在主輸出軸(標(biāo)號9)上。當(dāng)轉(zhuǎn)子驅(qū)動環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)時，輸出軸的比率是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的1.5倍，如圖3和4所示(適用于顎圖循環(huán)(Otto cycle))。
[0012]本發(fā)明易于裝配，這是因?yàn)橥恺X輪(標(biāo)號6)和外環(huán)形齒輪襯圈(標(biāo)號20)兩者具有相同的尺寸。其能夠在轉(zhuǎn)子(標(biāo)號3)的任一側(cè)嚙合或插入至內(nèi)環(huán)形齒輪。
[0013]系統(tǒng)I中的單個轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。將內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)固定在前側(cè)殼體(標(biāo)號2)中。在圖1和圖2中示出了主要部件。轉(zhuǎn)子殼體(標(biāo)號1)、側(cè)殼體(標(biāo)號2)，前面和后面。轉(zhuǎn)子(標(biāo)號3)的每側(cè)均配備有內(nèi)環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)。在彗星減速齒輪組中，內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)固定在前側(cè)殼體(標(biāo)號2)中，與外環(huán)形齒輪襯圈(標(biāo)號20)嚙合，外環(huán)形齒輪襯圈成套裝進(jìn)側(cè)襯圈(標(biāo)號19)并插入轉(zhuǎn)子(標(biāo)號3)的內(nèi)環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)的一側(cè)中。安裝在輸出軸(標(biāo)號9)上的外齒輪(標(biāo)號6)與內(nèi)環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)在轉(zhuǎn)子(標(biāo)號3)的另一側(cè)上嗤合。
[0014]系統(tǒng)II中的單個轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)。在圖3和圖4中示出了主要部件。部件(標(biāo)號1，2和3)與系統(tǒng)I內(nèi)的單個轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)中的部件相同。彗星減速齒輪組包括固定在前側(cè)殼體(標(biāo)號2)中的外齒輪(標(biāo)號6)，與轉(zhuǎn)子(標(biāo)號3)側(cè)面的內(nèi)環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)嗤合。安裝在輸出軸(標(biāo)號9)上的內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)與外環(huán)形齒輪襯圈(標(biāo)號20)嚙合，外環(huán)形齒輪襯圈插入至轉(zhuǎn)子(標(biāo)號3)側(cè)面的另一個內(nèi)環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)以在主輸出軸(標(biāo)號9)上形成彗星減速齒輪軸。
[0015]通過計(jì)算，彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)能所產(chǎn)生的輸出扭矩比在相同的速度的原始旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)高兩倍(在系統(tǒng)I內(nèi))。并且在1.5倍活塞速度時高4倍(在系統(tǒng)II內(nèi))。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]發(fā)明人發(fā)明了彗星減速齒輪組的模型以示出它如何進(jìn)行工作。彗星減速齒輪組以與偏心軸相似(除了方向之外)的運(yùn)動旋轉(zhuǎn)。
[0017]彗星減速齒輪軸是一系列彼此驅(qū)動以在較高功率輸出時提供較為平穩(wěn)的功率的齒輪。彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)具有兩個輸出軸系統(tǒng)并且能以顎圖循環(huán)或狄塞爾循環(huán)的兩沖程或四沖程發(fā)動機(jī)來操作并且也可用于蒸汽機(jī)。
[0018]在系統(tǒng)I中，輸出軸的比率是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的三倍，與汪克爾設(shè)計(jì)(Wankledesign)相似。在系統(tǒng)Π中，輸出軸的比率是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的比率的1.5倍。
[0019]機(jī)械元件必須根據(jù)DIN或JIS以及美國材料試驗(yàn)學(xué)會(ASTM)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。機(jī)器零件的裝配，對于小部件通過力裝配，對于中間部件通過螺絲和螺母或機(jī)械螺栓裝配，對于運(yùn)動部件通過鍵槽裝配。外齒輪(標(biāo)號6)通過使安裝在殼體外側(cè)的螺栓偏移而裝配至殼體。
[0020]稱作內(nèi)環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)的部件不是內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)。內(nèi)環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)裝配于轉(zhuǎn)子(標(biāo)號3)的兩側(cè)。內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)裝配至側(cè)殼體(標(biāo)號2)或主輸出軸(標(biāo)號9)。夕卜齒輪(標(biāo)號6)根據(jù)系統(tǒng)1或系統(tǒng)Π而安裝在主輸出軸或裝配至側(cè)殼體(標(biāo)號2)。
[0021]往復(fù)式發(fā)動機(jī)是具有低功率重量比的內(nèi)燃機(jī)，但是具有高的熱效率。氣體渦輪機(jī)具有高的功率重量比，但具有低的熱效率。彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)在這兩者之間。彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)具有高的功率重量比并具有高的熱效率，因?yàn)樗欠忾]循環(huán)式內(nèi)燃機(jī)。
[0022]由于旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)本身(S卩，無往復(fù)運(yùn)動、無沉重的飛輪和無閥門特性)，所以在通過彗星減速齒輪軸傳輸時優(yōu)點(diǎn)與高性能結(jié)合。彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)是重要的，在低振動、低燃料消耗、低噪聲水平的情況下可達(dá)到較高速度和較高功率重量比?？梢允褂脽o鉛汽油、柴油機(jī)燃料、液化天然氣、生物氣和氫。由于顎圖循環(huán)或狄塞爾循環(huán)，發(fā)動機(jī)具有高的熱效率。在偏心軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)長達(dá)50多年的失敗后，名為“彗星減速齒輪軸”的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)的新的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)必將成為21世紀(jì)的決定性勝利者。
【附圖說明】
[0023]圖1是彗星減速齒輪軸的橫截面。標(biāo)號4、5以及20形成大組，而標(biāo)號5、6形成小組。在系統(tǒng)I中。
[0024]圖2是單個轉(zhuǎn)子彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)的縱向截面圖。在系統(tǒng)1中。內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)裝配于前面殼體(標(biāo)號2)。外齒輪(標(biāo)號6)安裝在發(fā)動機(jī)的后側(cè)面的輸出軸(標(biāo)號9)上。
[0025]圖3是彗星減速齒輪軸的橫截面。標(biāo)號4、5以及20形成大組，而標(biāo)號5、6形成小組。在系統(tǒng)II中。
[0026]圖4是單個轉(zhuǎn)子彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)的縱向截面圖。在系統(tǒng)II中。外齒輪(標(biāo)號6)裝配在前面殼體(標(biāo)號2)中。內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)安裝在發(fā)動機(jī)后側(cè)的輸出軸(標(biāo)號9)上。
[0027]彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)的主要部件。
[0028]1轉(zhuǎn)子殼體。2側(cè)殼體(前和后)。3轉(zhuǎn)子。4內(nèi)齒輪。5內(nèi)環(huán)形齒輪。6外齒輪。7中間殼體。8偏心襯圈。9主輸出軸。10主軸承。11轉(zhuǎn)子軸承，中空軸支承件。12起始輪。13飛輪。14入口端口。15排氣端口。16火花塞。17頂部密封片。18襯圈輪。19側(cè)襯圈。20外環(huán)形齒輪襯圈。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)，由旋轉(zhuǎn)殼體(標(biāo)號1)、側(cè)殼體(前和后)(標(biāo)號2)以及轉(zhuǎn)子(標(biāo)號3)組成。彗星減速齒輪組包括兩組內(nèi)嚙合齒輪，大組(標(biāo)號4，20，5)和小組(標(biāo)號5，6)安裝在所述轉(zhuǎn)子(標(biāo)號3)和主輸出軸(標(biāo)號9)上。所述轉(zhuǎn)子(標(biāo)號3)在位于所述側(cè)殼體(標(biāo)號2)的前部和后部的中間的主軸承(標(biāo)號10)上旋轉(zhuǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1。所述彗星減速齒輪組的所述大組由三個齒輪部件(標(biāo)號4，20，5)組成。一個外環(huán)形齒輪襯圈(標(biāo)號20) —個內(nèi)環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)以及一個內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)。所述小組由兩個齒輪部件(標(biāo)號5，6)組成內(nèi)環(huán)形齒輪(標(biāo)號5)和外齒輪(標(biāo)號6)外齒輪、環(huán)形齒輪與內(nèi)齒輪的比率分別是2:3:4。3.根據(jù)權(quán)利要求1。所述彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)具有兩個輸出軸系統(tǒng)。系統(tǒng)1(圖1和圖2)，在該系統(tǒng)中，內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)固定至殼體(前和后)(標(biāo)號2)，外齒輪(標(biāo)號6)安裝在所述主輸出軸(標(biāo)號9)上。系統(tǒng)2(圖3和4)，在該系統(tǒng)中，所述外齒輪(標(biāo)號6)固定至殼體(前和后)(標(biāo)號2)，而所述內(nèi)齒輪(標(biāo)號4)安裝在所述主輸出軸(標(biāo)號9)上。
【專利摘要】一種彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)，由在轉(zhuǎn)子殼體(1)中旋轉(zhuǎn)的三角形轉(zhuǎn)子(3)以及側(cè)殼體(2)組成。彗星減速齒輪組包括兩組內(nèi)嚙合齒輪，其中，大組(4，20，5)和小組(5，6)獨(dú)立地裝配在一起。彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)具有兩個輸出軸系統(tǒng)。彗星減速齒輪軸旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)具有高的熱效率并降低了發(fā)動機(jī)的整體磨損。
【IPC分類】F01C1/04, F01C1/22
【公開號】CN105473820
【申請?zhí)枴緾N201380078876
【發(fā)明人】榮·塞·素信恭猜
【申請人】榮·塞·素信恭猜
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2013年8月15日
【公告號】EP3033492A1, US20160195168, WO2015023235A1