[其他]三轉(zhuǎn)子活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87102946
• 申請日: 1987-04-19
• 公開（公告）號: CN87102946A
• 公開（公告）日: 1988-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣海忠;蔣海波;蔣偉真;賈寅;蔣連山
• 申請（專利權(quán)）人: 蔣海忠;蔣海波;蔣偉真;賈寅;蔣連山
• 主分類號: F02B53/00
• 分類號: F02B53/00
• 代理公司: 暫無信息
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一、概論：

三轉(zhuǎn)子活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)是一種新型結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)，它不同于三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)，簡稱三轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。

目前廣泛應(yīng)用的往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)各種指標(biāo)都已達(dá)到相當(dāng)高的水平，但其基本結(jié)構(gòu)方案具有根本缺陷，即這種發(fā)動機(jī)存在許多往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量，如活塞、氣門機(jī)構(gòu)等。在進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速時，這些往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力急劇增大，使軸承載荷顯著增加，振動加劇;并有可能破壞氣門機(jī)構(gòu)的正常工作。是提高發(fā)動機(jī)單位工作容積功率、降低單位功率質(zhì)量，使之向高速發(fā)展的嚴(yán)重障礙。為解決上述問題，人們制成了三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)，此種發(fā)動機(jī)雖無氣門機(jī)構(gòu)，并具有單位工作容積功率大，單位功率質(zhì)量小等優(yōu)點，但由于其結(jié)構(gòu)方案使其同時存在起動性差，不經(jīng)濟(jì)，缺乏耐久性，尤其低速動力性差。而且在不增加發(fā)動機(jī)體積下設(shè)計柴油機(jī)有很大的困難。因此特設(shè)計出三轉(zhuǎn)子活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)。

三轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)和往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)比較有以下優(yōu)點：單位工作容積功率大，單位功率質(zhì)量小，由于無復(fù)雜的往復(fù)運(yùn)動零件，因此振動較微，結(jié)構(gòu)簡單、零件數(shù)量少、拆裝方便，維修簡易，在具有專有設(shè)備情況下生產(chǎn)工藝不算復(fù)雜。在設(shè)計為柴油機(jī)時，由于壓縮末期燃燒室中氣體將產(chǎn)生強(qiáng)烈渦流因此理論上可使用重柴油。在相同工作容積和壓縮比下理論上輸出扭矩較往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)大A倍（A＝R/r，R相當(dāng)于大轉(zhuǎn)子節(jié)元半徑，r曲軸的曲柄半徑）。故相同功率下燃油消耗少于往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)。

三轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)和三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)比較有以下優(yōu)點：燃燒室緊湊，設(shè)計為柴油機(jī)時發(fā)動機(jī)體積無明顯增加，因此有利于發(fā)展汽車用柴油機(jī)。易于起動、具有良好經(jīng)濟(jì)性，因不存在進(jìn)排氣孔之間竄氣，且有足夠大的進(jìn)氣孔，采用進(jìn)氣效率好的周面布置氣孔，使發(fā)動機(jī)在高速和低速情況下都具有良好的動力性;火花塞位于無壓力差處，保證了點火性能。理論上相同工作容積和壓縮此下輸出扭矩較三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)大A倍（A＝R/e，R相當(dāng)于大轉(zhuǎn)子節(jié)元半徑，e偏心距）。其相同功率燃油消耗少于三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)。

圖一是雙缸水冷汽油三轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

小轉(zhuǎn)子（循環(huán)機(jī)油腔沒有畫出）17半徑為大轉(zhuǎn)子2基元半徑的三分之一，它們之間有齒輪12和11聯(lián)動，其傳動比為1∶3。

三轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)氣缸1內(nèi)壁為元弧型面，其兩端由端蓋5及中間隔板所封閉。氣缸和端蓋均為固定件。在端蓋內(nèi)面有循環(huán)機(jī)油槽6機(jī)油通過此槽進(jìn)入大、小轉(zhuǎn)子內(nèi)腔16，沖刷轉(zhuǎn)子內(nèi)腔后流入對側(cè)端蓋機(jī)油槽。大轉(zhuǎn)子上具有轉(zhuǎn)子角18其作用相當(dāng)于往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)的活塞;小轉(zhuǎn)子凹陷部分23構(gòu)成燃燒室，其頂部有通氣孔21在混合氣壓縮到最小容積左右（相當(dāng)于圖示位置）和端蓋5上的火花塞孔相通，通氣孔還具有平衡小轉(zhuǎn)子兩端面氣壓的作用。轉(zhuǎn)子軸4、10與轉(zhuǎn)子之間采用花鍵聯(lián)接，主動齒輪12和主軸即大轉(zhuǎn)子軸之采用滑鍵聯(lián)接，并有彈簧8使其保持和從動齒輪11間的齒合。軸環(huán)14具有阻止軸向移動作用，主軸支承于主軸承上，小轉(zhuǎn)子軸兩端配有平衡重13，支承于可沿大小轉(zhuǎn)子軸心連線移動一定距離的小轉(zhuǎn)子軸承座15上，杠桿7在彈簧8作用下將楔塊9壓入小轉(zhuǎn)子軸承座孔和軸承座間的楔形間隙使冷態(tài)下大、小轉(zhuǎn)子緊密接觸，保持良好密封，暖機(jī)完成后，由轉(zhuǎn)子熱膨脹，使軸承座移動將楔塊“擠出”，保證大、小轉(zhuǎn)子間不會由于熱膨脹而損壞。彈簧應(yīng)具有足夠的彈力和強(qiáng)度，不使小轉(zhuǎn)子在起動和暖機(jī)過程中被燃?xì)馔齐x大轉(zhuǎn)子。氣缸1鑄有冷卻水腔3并有混合氣進(jìn)氣孔19，空氣進(jìn)氣孔20和排氣孔22。

轉(zhuǎn)子角頂和氣缸內(nèi)壁緊密接觸，形成三個密封的工作腔。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，由于小轉(zhuǎn)子的阻隔使工作腔容積發(fā)生變化，其變化規(guī)律正好符合四行程內(nèi)燃機(jī)對氣缸容積變化的要求。發(fā)動機(jī)工作時，空氣由進(jìn)氣孔20開始進(jìn)入氣缸，當(dāng)轉(zhuǎn)子角轉(zhuǎn)過混合氣進(jìn)氣孔19后較濃的混合氣開始進(jìn)入氣缸和氣缸中的空氣相混合。此時小轉(zhuǎn)子凹陷開口已由氣缸型面所封閉，因而“泵”到排氣側(cè)為純空氣。混合氣經(jīng)壓縮后，在燃燒室23中被點燃，推動轉(zhuǎn)子角18旋轉(zhuǎn)，并通過主軸輸出作功。同時，在主軸上的主動齒輪12驅(qū)動從動齒輪11使小轉(zhuǎn)子以三倍于大轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。在大轉(zhuǎn)子表面滾動。燃燒室中殘余廢氣，依靠掃氣泵增壓后的空氣自一側(cè)通氣孔進(jìn)入，經(jīng)另一側(cè)通氣孔驅(qū)除，相應(yīng)燃燒室底部制成特殊形狀。對于排氣側(cè)小轉(zhuǎn)子其容積應(yīng)減小到最小程度，在相當(dāng)于最小容積時通氣孔和端蓋上的掃氣孔相通（不接掃氣泵）以排出其內(nèi)廢氣，不使其“泵”到進(jìn)氣側(cè)。其小轉(zhuǎn)子底部不制成特殊形狀。

上述方案同樣適用于柴油機(jī)。