[其他]四沖程氣口式梅花轉子發動機

無效

• 申請號: 85203161
• 申請日: 1985-08-02
• 公開（公告）號: CN85203161U
• 公開（公告）日: 1986-04-30
• 發明（設計）人: 梁之桓
• 申請（專利權）人: 梁之桓
• 主分類號: F02B53/00
• 分類號: F02B53/00
• 代理公司: 天津市專利事務所
• 代理人: 王肖武

本實用新型屬于旋轉活塞式發動機。

旋轉活塞式發動機比往復活塞式發動機有體積小，重量輕，結構簡單緊湊，又無往復運動的慣性力，所以一直為人們所重視。特別是現代發動機要求向輕型高速發展，往復運動的慣性力阻礙了發動機功率和熱效率的進一步提高，并使發動機的軸承、活塞環和氣閥機構的工作變得不可靠，所以西德汪克爾（FELIX??H。WANKEL）的三角轉子發動機（又稱汪克爾發動機）應運而生。迄今為止，旋轉活塞式發動機的種類雖然很多，但能達到實用階段的則只有汪克爾的發動機。該機是用兩弧的長短幅外旋轉線（EPITOCHOID）做氣缸和它的內包絡線做活塞設計的，若用長短幅外旋輪線做活塞和它的外包絡線做氣缸進行設計，則稱謂梅花轉子機器。

梅花轉子機的研制，可追溯到1903年美國庫利（JOHN??F.COOLEY）設計的單純旋轉型梅花轉子蒸汽機。該機的活塞是兩弧的（圖3是庫利的梅花轉子蒸汽機的結構示意圖），活塞和缸體同時旋轉，結構很復雜，端面密封也未有解決，效率很低。1908年英國安普列拜（UMPLEBY）試圖在庫利的基礎上做成四沖程發動機（圖4是安普列拜梅花轉子發動機的示意圖）也沒有成功。1963年日本五十鈴汽車公司也是用兩弧活塞設計了單純旋轉型四沖程氣口式的梅花轉子發動機，它的進排氣口都開在轉子身上，人們認為它的進排氣是經過中心軸與外界相通的，因日本嚴守秘密，無從證實。1963年法國雷諾（RENAULT）設計了四弧活塞的四沖程氣閥式梅花轉子發動機（圖5和圖6是雷諾梅花轉子發動機的結構圖），曾經轟動一時，并由雷諾汽車公司和在菲特勒的美國汽車公司共同試制。它的徑向密封和庫利的一樣放在缸體上，端面密封則和汪克爾的那樣放在活塞身上，兩者互不連接。該機的最大缺點在于采用氣閥，致使結構復雜，體積增大，外形很像飛機用的星形往復式發動機，很難安裝在汽車上使用，遂停止發展下去。63年12月英國馬歇爾（J.W.MARSHALL）批評雷諾的發動機因采用氣閥而傷害轉子發動機的優點，并聲稱他研究的是四沖程氣口式的，（見63年12月“OILENGINE??AND??GAS??TURBINE”雜志《英國的轉子發動機泄密了》一文），可是原馬歇爾的發動機至今未見實現。此外，1965年挪威的渣尼士（FINN??JERNAES）做成四沖程氣口式梅花轉子發動機（圖7、圖8是渣尼士的梅花轉子發動機的結構示意圖，圖9、圖10是它的氣口安排示意圖），該機的活塞兩端裝有圓板，氣口開在圓板上與缸蓋相通，端面密封是兩道簡單的圓環，裝在缸體上，它與徑向密封互不聯接。該機近似于旋轉閥板式，其齒輪傳動機構很復雜，體積也因而增大。用三弧活塞設計的二沖程梅花轉子發動機也曾經試制過，其端面密封放在活塞身上，并用以啟閉缸蓋上的進排氣口。這類發動機一般都是端面密封不良和掃氣品質欠佳。

本設計的目的是為了解決雷諾發動機的不足，即活塞的端面密封和進排氣口問題，成為實用的四沖程氣口式梅花轉子發動機。它既有與汪克爾發動機相似的結構優點，又具有與往復式發動機相同的工作性能和用途。它克服了汪克爾發動機的很多缺點，加工也較容易，生產成本更低。

圖1和圖2是本設計的主要結構圖，圖2是圖1的側視圖。它是用四弧的長短幅外旋輪線做活塞和它的五弧外包絡線做氣缸的設計。圖中：1－偏心軸；2－前軸承；3－太陽輪；4－行星齒輪；5－前油封環；6－前缸蓋；7－前蓋的進氣室；8－進氣通道；9－端面密封片及彈簧；10－活塞（轉子）；11－氣缸體；12－火花塞孔；13－燃燒室；14－活塞周面的排氣孔；15－活塞的排氣腔；16－活塞端面的排氣口；17－后缸蓋；18－后蓋的排氣室；19－活塞軸承；20－后油封環；21－油封偏心塊；22－后軸承；23－偏心塊固定螺釘；24－密封肖；25－密封肖彈簧；26－彈簧調整螺釘；27－徑向密封片；28－徑向密封彈簧；29－水套；30－活塞的油冷腔；31－進油道；32－回油道；33－活塞的進氣腔；34－活塞周面的進氣孔；35－活塞端面的進氣口；36－平鍵。