專利名稱：轉子式內燃機的制作方法
內燃機是將熱能轉換為機械能的動力機械裝置。
傳統的內燃機是活塞往復式內燃機，通過曲柄聯桿機構，將活塞的往復運動變為回轉運動。這種內燃機設計合理，實用性強，至今仍是機械傳動系統中普遍采用的原動機。
本發明的目的在于，用一種轉子式的內燃機取代傳統的活塞往復式內燃機，將內燃機的熱膨脹能量直接轉換為推動轉子做回轉運動的功，取消曲柄聯桿機構，提高熱機效率。
本發明的內燃機有一個缸體(1)，其內部空間是橢圓柱的空間，其內表面為橢圓柱面，上有進氣系統，排氣系統，點火系統，冷卻系統。在缸體(1)內設置一個可轉動的圓柱體轉子(2)，由缸體(1)兩端的端蓋(4)上的軸承支承轉子(2)的轉動軸。由通過轉子(2)的軸線的縱截面，將轉子(2)等分成需要的份數，以這個縱截面為中心，開出滑槽(9)，一般可分為六個等分的滑槽。每個滑槽的底部均與潤滑系統(8)的中心油腔相通。在每個滑槽(9)中各設置一個滑動隔板(3)，滑動隔板(3)可在滑槽(9)中滑動，滑動隔板(3)外端端面加工成圓弧形端面，以改善滑動隔板(3)的端面與缸體(1)的內表面的吻合。如
圖1所示，當轉子順時針方向旋轉時，滑動隔板(3)在離心力和滑槽(9)底部的潤滑系統(8)的中心油腔中的油產生的壓力作用下，滑動隔板(3)的端面始終貼在缸體(1)的內表面上，當滑動隔板(3)在缸體(1)的橫截面的橢圓短軸方向上被壓向槽底時，潤滑系統(8)的中心油腔的油將壓強傳遞到橢圓長軸方向上，經過油壓傳遞，使長軸上的滑動隔板(3)被推離槽底，因此，滑動隔板(3)始終緊貼在缸體(1)的橢圓柱內表面上滑動，同時，中心油腔的油在滑動隔板(3)和滑槽(9)之間起潤滑作用。缸體(1)的內表面與每兩個相鄰的滑動隔板(3)及轉子(2)的圓柱外表面和固定在缸體(1)兩端的端蓋(4)的內表面構成了六個封閉的空間，這個空間相當于原有技術的氣缸，因此，以下稱之為氣缸。由于缸體(1)是橢圓柱內表面，所以，每個氣缸旋轉到不同位置時，它的容積是不同的，在氣缸吸氣終止時的位置上，其容積最大，當氣缸轉到工作位置時，也就是點火系統(6)的位置時，氣缸處在橢圓短軸左上十五度至二十度到右上四十度至四十五度角的區域內，在該區域內，氣缸容積最小，此時，氣缸內的氣體被壓縮。氣體壓縮比的大小，可以在缸體(1)的制造過程中，通過調整缸體(1)的橫截面的長軸與短軸之比來決定，也可以通過增減滑槽和滑動隔板數目來決定，可增為七個滑槽和滑動隔板，也可以減為五個滑槽和滑動隔板，以滿足不同需要的壓縮比。轉子式內燃機的工作循環也有四個過程，即吸氣，壓縮，燃燒，排氣等;只是這個循環是在轉子(2)轉完一周時完成的，并且每個氣缸在轉完一周時均要工作一次，點火系統(6)，設置在氣缸容積最小時，轉向排氣系統(7)的前滑動隔板(3)的位置處，也就是從橢圓短軸上端順時針轉過三十至三十五度的位置處。當氣缸轉到工作區位置時，被壓縮的氣體由點火系統(6)點燃膨脹，膨脹力產生的壓強是各向相等的，由于滑動隔板(3)在滑槽(9)中隨轉子(2)的軸可以轉動，處在工作區的氣缸，其轉向排氣系統的前滑動隔板(3)的伸出長度大于后滑動隔板(3)的伸出長度，使前后滑動隔板有一定的面積差，因此，在壓強相等的情況下，兩滑動隔板所受的力不相等，面積大的滑動隔板受力大于面積小的滑動隔板，因前滑動隔板面積大于后滑動隔板面積，所以形成了順時針轉向的轉矩。在旋轉過程中，前滑動隔板進入橢圓的長軸附近的區域，伸出長度增加很快，面積也隨之很快增加，后面的滑動隔板仍處在橢圓短軸附近區域，伸出長度增加較慢，因此其面積增加較慢，隨著膨脹后的轉動，面積差增大，轉矩隨之增加，直至燃燒膨脹后的廢氣從排氣系統排出。為了使廢氣全部從排氣系統(7)排出，防止廢氣進入進氣系統(5)與燃氣混合。本發明將轉子(2)的圓柱的軸心與缸體(1)的橢圓柱的軸心，在橢圓的短軸方向上設計出一定的軸心距，在橢圓短軸的上端，缸體(1)的橢圓柱內表面與轉子(2)的圓柱外表面留出一定的間隙，使燃氣在該間隙中得到壓縮，在橢圓短軸下端，缸體(1)的橢圓柱內表面與轉子(2)的圓柱外表面接近密封，防止廢氣進入進氣系統與燃氣混合。端蓋(4)與缸體(1)之間用密封圈(11)密封。內燃機散發的熱量由設置在缸體(1)上的冷卻系統(10)吸收，以保持內燃機的正常工作溫度。
本發明可將熱膨脹能量直接轉換為推動轉子做回轉運動的功，不需要曲柄聯桿機構，不存在上死點，下死點。增加了每周工作次數，減少了每次的推動力，而且能保持原輸出功率，相對地更接近可逆過程。取消了排氣閥，進氣閥，能在機械傳動過程中平穩地運行，本發明簡化了內燃機結構，降低了內燃機的制造成本。
圖1，圖2是轉子式內燃機的剖視圖。
缸體(1)鑄造成型，內表面由車床加工，進行內圓磨，研光，轉子(2)鍛造成型，外表面由車床加工，其滑槽由銑床加工，進行花鍵磨，研光，轉子(2)也可以鑄造成型。滑動隔板(3)鍛造成型，進行磨平，研光，滑動隔板(3)鑄造成型。滑動隔板的端面圓弧加工需要做專用卡具，因為處在工作區的氣缸內壓力最大，此時對氣缸的密封要求最嚴格，所以將滑動隔板外端的端面圓弧分為左1/2弧面和右1/2弧面，右1/2弧面保證在橢圓短軸的左邊與缸體(1)的內表面吻合，左1/2弧面保證在橢圓短軸的右邊與缸體(1)的內表面吻合。
權利要求
1.轉子式內燃機是將熱能轉換為機械能的動力機械裝置，由缸體(1)，開有滑槽的轉子(2)，滑動隔板(3)，端蓋(4)，進氣系統(5)，排氣系統(7)，點火系統(6)，潤滑系統(8)，冷卻系統(10)構成，其特征在于在缸體(1)內設置了一個可轉動的轉子(2)，轉子(2)的滑槽(9)內設置有滑動隔板(3)，轉子(2)的軸由缸體(1)兩端的端蓋(4)的軸承支承。
2.根據權利要求1所述的轉子式內燃機，其特征在于轉子(2)的圓柱體的軸心與缸體(1)內部橢圓柱空間的軸心，在橢圓的短軸方向上有一定的軸心距。
3.根據權利要求1或2所述的轉子式內燃機，其特征在于在缸體(1)上設有進氣系統(5)，排氣系統(7)，點火系統(6)，冷卻系統(10)。
4.根據權利要求1或2所述的轉子式內燃機，其特征在于在轉子(2)上設有與滑槽(9)相通的潤滑系統(8)的中心油腔。
全文摘要
轉子式內燃機是將熱能轉換為機械能的裝置，缸體為橢圓柱空間，如圖由缸體(1)的內表面和轉子(2)的外表面及端蓋的內表面和相鄰的兩塊滑動隔板(3)構成了氣缸，當氣缸處在工作區時，其中被壓縮的氣體由點火系統(6)點燃膨脹做功。
文檔編號F01C1/344GK1035703SQ88101178
公開日1989年9月20日 申請日期1988年3月5日 優先權日1988年3月5日
發明者謝泉聲 申請人:謝泉聲