專(zhuān)利名稱：轉(zhuǎn)子渦輪式內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)，更具體地說(shuō)，涉及轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其工作元件圍繞固定在轉(zhuǎn)子上的軸進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
已知的轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)具有轉(zhuǎn)子，它帶有徑向一縱向的支柱以及鉸接安裝在它們外徑區(qū)的縱向葉片，這些葉片具有傳動(dòng)桿與導(dǎo)軌器件接觸，轉(zhuǎn)子位于圓筒殼體內(nèi)，其端面被橫向壁限制，以及具有輸入孔和輸出孔，工作室被縱向葉片的外表面、殼體的圓筒表面和橫向壁限定。設(shè)置有一個(gè)共軸的從動(dòng)軸，它具有另外的徑向支柱和雙臂曲柄，與轉(zhuǎn)子工作葉片鉸接連接。[1]內(nèi)燃機(jī)內(nèi)空氣的壓縮是借助轉(zhuǎn)子的相鄰葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)以及當(dāng)一個(gè)凸輪被相鄰葉片的鉸接從動(dòng)滾輪滾動(dòng)向上時(shí)從動(dòng)軸圍繞支柱的轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。
該已知發(fā)明的缺點(diǎn)是存在輔助的從動(dòng)軸，此外，它以相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度可變的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，它使得這種裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。應(yīng)該指出，這種技術(shù)方案，和許多內(nèi)燃機(jī)一樣，僅葉片的外側(cè)面(活塞式內(nèi)燃機(jī)內(nèi)氣缸的一側(cè)面)參與工作循環(huán)。從工作循環(huán)的觀點(diǎn)看，葉片下面的空間沒(méi)有利用。
這個(gè)缺點(diǎn)被其它技術(shù)方案消除，該方案是在一個(gè)轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)中，轉(zhuǎn)子具有縱向魚(yú)鱗片，鉸接安裝在圍繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸的外徑區(qū)，以及將位于每個(gè)魚(yú)鱗片兩側(cè)的空間彼此分離開(kāi)，以及轉(zhuǎn)子安裝在圓筒殼體內(nèi)，在它的端面壁上設(shè)置封閉的橢圓形導(dǎo)軌，與魚(yú)鱗片的傳動(dòng)桿接觸，以及位于魚(yú)鱗片兩側(cè)空間之間氣體交換用的管道。魚(yú)鱗片的端面表面和與魚(yú)鱗片端面表面接觸的相鄰支柱的表面是共軛的，相互接觸的，每個(gè)魚(yú)鱗片分離壓縮空間和工作空間。還設(shè)有吸氣孔和排氣孔。[2][3]
該技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是魚(yú)鱗片的兩側(cè)面參與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)，一個(gè)側(cè)面作為壓縮空間壁，另一個(gè)作為工作空間壁。
但是該技術(shù)方案也有一系列重大缺點(diǎn)。傳動(dòng)桿制成在魚(yú)鱗片端面表面上的圓銷(xiāo)釘形。這種結(jié)果是這種排列經(jīng)常引起通過(guò)轉(zhuǎn)子壁和殼體壁縫隙的氣體滲漏。以上兩個(gè)美國(guó)專(zhuān)利[2][3]中試圖減少這些滲漏，方法是加厚魚(yú)鱗片壁，使工作空間和壓縮空間容積減少。
結(jié)果是傳動(dòng)桿銷(xiāo)釘是固定在魚(yú)鱗片上(作為魚(yú)鱗片的整體部分)以及通過(guò)這些銷(xiāo)釘實(shí)現(xiàn)傳輸工作力至發(fā)動(dòng)機(jī)，隨后它們的設(shè)計(jì)不得不增強(qiáng)和它們必須放置在魚(yú)鱗片的兩側(cè)面上。否則，如果銷(xiāo)釘僅位于一側(cè)面，它們不得不制得很大，引起大的滲漏。此外，在銷(xiāo)釘設(shè)置在魚(yú)鱗片端面一側(cè)面的情況下，魚(yú)鱗片可能產(chǎn)生彎折，阻滯和甚至發(fā)動(dòng)機(jī)故障。用增加尺寸的方法增強(qiáng)銷(xiāo)釘和提高魚(yú)鱗片的剛性在這里是不可取的，因?yàn)檫@將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積的減少。
這種發(fā)動(dòng)機(jī)的另一個(gè)缺點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的傳動(dòng)桿處于高溫區(qū)，它不能很好的冷卻，以及不能提供傳動(dòng)桿-導(dǎo)軌槽摩擦副用的可接受的工作條件。
這兩個(gè)專(zhuān)利[2][3]公開(kāi)的技術(shù)方案的重要缺點(diǎn)是，傳動(dòng)桿用的導(dǎo)軌制成殼體端面壁上的凹槽形式，其形狀復(fù)雜。其結(jié)果是用這種凹槽a)實(shí)際不能達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的足夠高的頻率；b)在技術(shù)上難以達(dá)到凹槽表面高精度的制造和高的質(zhì)量。制造該零件的材料，一方面應(yīng)該易于加工和具有足夠的塑性以經(jīng)受沖擊載荷，而另一方面應(yīng)具有極高的硬度，以便在凹槽-傳動(dòng)桿對(duì)的連續(xù)摩擦的條件下長(zhǎng)期工作。
本發(fā)明的目的是提供這種形狀的導(dǎo)軌，使傳動(dòng)桿在其上的運(yùn)動(dòng)行程具有良好的平穩(wěn)性，制造簡(jiǎn)單和具有高質(zhì)量的工作表面。達(dá)到此目的就能夠獲得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的高頻率。
本發(fā)明的另一目的是為傳動(dòng)桿-導(dǎo)軌對(duì)提供正常的工作條件(如溫度、潤(rùn)滑質(zhì)量)，以及進(jìn)一步獲得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上的扭矩，它是由于在廢氣排出時(shí)獲得的反作用力(使用渦輪效應(yīng))。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)子渦輪式內(nèi)燃機(jī)，其轉(zhuǎn)子具有縱向魚(yú)鱗片，圍繞它的轉(zhuǎn)動(dòng)軸鉸接安裝在轉(zhuǎn)子上的外徑區(qū)以及將位于每個(gè)魚(yú)鱗片兩側(cè)的空間彼此分離開(kāi)，轉(zhuǎn)子位于圓筒形殼體內(nèi)，其端面壁上設(shè)置封閉的導(dǎo)軌與魚(yú)鱗片的傳動(dòng)桿接觸，以及導(dǎo)管用于位于魚(yú)鱗片兩側(cè)的空間之間的氣體交換，導(dǎo)軌設(shè)置在殼體的端面壁上，它制成環(huán)形導(dǎo)軌，以及其縱軸以相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸具有偏心度定位。達(dá)到本目的的方法還有是環(huán)形導(dǎo)軌制成在浮動(dòng)環(huán)內(nèi)，它與此導(dǎo)軌共軸和位于殼體的端面壁上。
本發(fā)明新穎之處在于導(dǎo)軌設(shè)置在殼體的端面壁上和制成環(huán)形，以及其縱軸規(guī)定相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)具有偏心度，導(dǎo)軌可以制成在浮動(dòng)環(huán)內(nèi)，它與此導(dǎo)軌共軸和位于殼體的端面壁上，例如，呈槽形，延伸至浮動(dòng)環(huán)的端面。
除此之外，本發(fā)明還可以提供下列特點(diǎn)a)對(duì)于具有端面壁的轉(zhuǎn)子—每個(gè)傳動(dòng)桿制成曲柄形狀，位于此壁的外面和剛性連接到魚(yú)鱗片，這樣使曲柄和魚(yú)鱗片鉸接頭的轉(zhuǎn)動(dòng)軸重合，以及曲柄的第二端接觸導(dǎo)軌；b)使轉(zhuǎn)子的第二端面直接接觸殼體的第二端面壁，此壁設(shè)置吸入孔，連接至魚(yú)鱗片下面空間，以及還設(shè)置氣體交換管道的入口和出口，氣體交換管道的入口設(shè)置在與魚(yú)鱗片下面空間相對(duì)的魚(yú)鱗片和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間最小距離的區(qū)內(nèi)，以及氣體交換管道的出口設(shè)置在與魚(yú)鱗片上面空間相對(duì)處，吸入孔設(shè)置在導(dǎo)軌剖面相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸最大位移區(qū)內(nèi)的傾斜位置；氣體交換管道的入口和出口，以及還有排氣孔設(shè)置在導(dǎo)軌剖面相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸最小位移區(qū)內(nèi)的傾斜位置；c)發(fā)動(dòng)機(jī)是由兩臺(tái)單獨(dú)的發(fā)動(dòng)機(jī)組合而成，而殼體端面壁相互對(duì)立，端面壁直接連接轉(zhuǎn)子的端面，轉(zhuǎn)子軸相互剛性連接，而這時(shí)兩個(gè)殼體的端面壁形成組合機(jī)組的整體端面壁，兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)軌的縱軸的偏心度指向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)的方向；d)附加的空間可與現(xiàn)存的空間貫通，它形成于轉(zhuǎn)子壁上每個(gè)魚(yú)鱗片上面，與氣體交換管道入口貫通的通孔制造在此補(bǔ)充空間的壁上；
e)殼體端面壁上氣體交換管道的入口帶有分段的槽，它指向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)的方向；f)轉(zhuǎn)子沿它的外徑設(shè)置壁，切向孔，例如縫隙噴嘴制成在此壁上；g)吸入孔制成拱形和沿與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)的方向延伸。
將導(dǎo)軌制成環(huán)形的使有可能在此發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)獲得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的最高頻率，這種頻率的取得是由于導(dǎo)軌剖面的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性以及由于導(dǎo)軌工作表面的質(zhì)量。高的制造精密性，高的表面加工，表面層的相關(guān)硬度和涂層的質(zhì)量在這種情況下容易保證。
環(huán)形導(dǎo)軌的縱軸以相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸具有偏心度定位提供了魚(yú)鱗片的周期轉(zhuǎn)動(dòng)，而這時(shí)使用的導(dǎo)軌在工藝方面是最簡(jiǎn)單的。每個(gè)魚(yú)鱗片使用導(dǎo)桿在相對(duì)于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶有偏心度的導(dǎo)軌上滾動(dòng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)中將進(jìn)行，借助其外側(cè)面使空氣在魚(yú)鱗片上面壓縮和熱氣體膨脹，而魚(yú)鱗片的內(nèi)側(cè)面保證空氣的吸入，少量的壓縮和傳輸此預(yù)壓縮的空氣吹入魚(yú)鱗片上面空間和用空氣充填此空間以便在此空間繼續(xù)壓縮。在轉(zhuǎn)子的一個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)中，魚(yú)鱗片使有可能進(jìn)行2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的完整的循環(huán)。轉(zhuǎn)子一次旋轉(zhuǎn)中此完整的循環(huán)數(shù)目等于轉(zhuǎn)子上配制的魚(yú)鱗片數(shù)目。
將環(huán)形導(dǎo)軌制成在與導(dǎo)軌共軸的浮動(dòng)環(huán)內(nèi)和設(shè)置在殼體的端面壁上使有可能，作為此環(huán)環(huán)形運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，環(huán)越來(lái)越多的新區(qū)與傳動(dòng)桿的第二端接觸，從而提高了它的使用壽命。浮動(dòng)環(huán)相對(duì)于殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)降低了傳動(dòng)桿和導(dǎo)軌末端的相對(duì)速率。此外，浮動(dòng)環(huán)是優(yōu)秀的減振器。環(huán)形槽作為導(dǎo)軌，它容易在環(huán)內(nèi)制造。
將每個(gè)傳動(dòng)桿制成曲柄形狀，設(shè)置在轉(zhuǎn)子的側(cè)壁的外邊，曲柄的一端接觸導(dǎo)軌槽，曲柄本身和與導(dǎo)軌的接觸點(diǎn)均位于較低溫度區(qū)，它使有可能在此區(qū)組織可靠的油冷卻。按照這種安排，轉(zhuǎn)子的橫向壁可靠地覆蓋高溫區(qū)。
曲柄剛性連接至魚(yú)鱗片，使它們的轉(zhuǎn)動(dòng)軸重合，由魚(yú)鱗片作用至曲柄的扭矩現(xiàn)在通過(guò)鉸接軸傳輸，此軸容易密封。組件的增強(qiáng)并不困難，因?yàn)樯踔零q接頭很大的增強(qiáng)只引起發(fā)動(dòng)機(jī)空間工作容積最小的減少。通過(guò)設(shè)置在轉(zhuǎn)子一個(gè)側(cè)面的曲柄系統(tǒng)傳輸大扭矩的可能性使殼體的第二壁自由和有可能將其用于其它目的，這對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)非常重要。
使轉(zhuǎn)子的第二端面直接接觸殼體的端面壁，殼體的第二端面成為每個(gè)魚(yú)鱗片上面和下面空間的一部分，以及因此容易制造具有所需工作面積的吸入孔，以及在此壁上制造氣體交換管道的入口和出口。
布置氣體交換管道的入口與魚(yú)鱗片下面空間相對(duì)，在它和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間最小距離區(qū)，以及其出口與魚(yú)鱗片上面空間相對(duì)，以及在相對(duì)于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸導(dǎo)軌剖面最大偏移區(qū)的傾斜位置轉(zhuǎn)動(dòng)吸入孔，以及布置氣體交換管道的入口和出口，以及還有排氣孔在相對(duì)于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸的導(dǎo)軌剖面最小偏移區(qū)，這樣可以進(jìn)行建議的發(fā)動(dòng)機(jī)，即2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)選擇的工作循環(huán)。
用使兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)用殼體的端面壁相互對(duì)立方法組成機(jī)組，殼體的端面壁直接接觸轉(zhuǎn)子的端面，以及轉(zhuǎn)子軸相互剛性連接，這樣獲得了機(jī)組的單獨(dú)的端面壁。具有機(jī)組這種單獨(dú)的端面壁，此端面壁直接接觸兩個(gè)組合為單獨(dú)整體的轉(zhuǎn)子，以及對(duì)著此兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)軌的縱向軸的偏心度，與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸的方向相對(duì)，提供了真實(shí)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子的平衡系統(tǒng)。在此系統(tǒng)內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的一個(gè)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)制平衡差度被由于魚(yú)鱗片移動(dòng)產(chǎn)生的另一個(gè)轉(zhuǎn)子的相對(duì)方向的強(qiáng)制平衡差度補(bǔ)償。此外，如Wankel發(fā)動(dòng)機(jī)那樣，安裝2個(gè)飛輪配重的必要性能夠避免。
在每個(gè)魚(yú)鱗片下面的轉(zhuǎn)子壁上設(shè)置補(bǔ)充的空間，此空間貫通現(xiàn)有的空間和在壁上具有通孔，此通孔貫通氣體交換管道的入口，形成空間，借助此空間魚(yú)鱗片下面空間內(nèi)的預(yù)壓縮壓力可以調(diào)節(jié)。在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作發(fā)展中，此壓力必須選擇，并考慮此壓力應(yīng)最小，因?yàn)槟茉聪?，但?yīng)充足以保證由魚(yú)鱗片上面空間排出廢氣和充入清潔空氣。
在殼體端面壁上的氣體交換管道入口設(shè)置分段槽，對(duì)著與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)的方向，使有可能調(diào)節(jié)魚(yú)鱗片下面空間內(nèi)的預(yù)壓縮壓力。這點(diǎn)成為可能是由于吹入的空氣首先是由具有較低空氣壓力區(qū)所取。
在轉(zhuǎn)子的外徑處設(shè)置具有切向孔的壁，使有可能借助通過(guò)這些孔吹出熱氣體時(shí)產(chǎn)生的反作用力獲得轉(zhuǎn)子上的扭矩，即有可能利用渦輪效應(yīng)以及具有熱氣體的幾乎完全的膨脹，直至大氣壓力。當(dāng)切向孔制成縫隙噴嘴的形狀時(shí)，渦輪效應(yīng)增強(qiáng)。
使吸入孔制成拱形，沿與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)的方向延伸，同時(shí)增加吸入面積，這種吸入可以在壓縮空氣由魚(yú)鱗片下面吹出空間排出后實(shí)際立即開(kāi)始，以及這意味魚(yú)鱗片下面沒(méi)有負(fù)壓(真空)，以及也不需要損失能量。


圖1示出建議的發(fā)動(dòng)機(jī)沿直線B-B剖切的縱剖面圖，其中導(dǎo)軌以殼體端面壁上環(huán)形槽的形式示出；圖2示出沿直線B-B剖切的發(fā)動(dòng)機(jī)的縱剖面圖，其中環(huán)形導(dǎo)軌以浮動(dòng)環(huán)的形式示出；圖3示出沿直線A-A剖切的發(fā)動(dòng)機(jī)在魚(yú)鱗片區(qū)的橫剖面圖；圖4示出沿直線C-C剖切的發(fā)動(dòng)機(jī)在曲柄區(qū)的橫剖面圖；圖5示出發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)組的縱剖面圖；圖6示出沿直接D-D剖切的發(fā)動(dòng)機(jī)的橫剖面圖，其中壁具有縫隙形式的切向孔，沿轉(zhuǎn)子的外徑設(shè)置。
轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)燃機(jī)具有轉(zhuǎn)子1，它具有附帶的縱向魚(yú)鱗片2，用鉸接頭3沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸4設(shè)置在轉(zhuǎn)子1的外徑區(qū)。每個(gè)魚(yú)鱗片2分隔魚(yú)鱗片下空間5和魚(yú)鱗片上空間6。轉(zhuǎn)子1安裝在圓筒形殼體7內(nèi)，在其端壁8上設(shè)置封閉的環(huán)形導(dǎo)軌9，它接觸魚(yú)鱗片2的傳動(dòng)桿10。導(dǎo)軌9的縱向軸11安裝為相對(duì)于轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸4帶有偏心度“e”。在此實(shí)施例中，導(dǎo)軌9的縱向軸11相對(duì)于轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸4垂直向上偏移，雖然對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)而言，偏心度的方向不是重要的。殼體7的第二端面壁制成可拆蓋子12的形狀，它直接接觸轉(zhuǎn)子1的端面13，它具有吸入孔14，設(shè)置在相對(duì)于轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸4導(dǎo)軌9的剖面最小偏移區(qū)內(nèi)的傾斜位置，以及連接至魚(yú)鱗片下面空間4。吸入孔14可以是拱形的和沿與轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)的方向延伸。在空間4和5之間進(jìn)行氣體交換的管道15，也設(shè)置在蓋子12上。氣體交換管道15的入口16位于對(duì)著魚(yú)鱗片2下面空間5至轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的最小距離區(qū)，以及出口17位于對(duì)著魚(yú)鱗片2上面空間6。而且氣體交換管道15的入口16和出口17設(shè)置在相對(duì)于轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸4導(dǎo)軌9剖面最小偏移區(qū)。轉(zhuǎn)子1的另一端面設(shè)置端面壁18。每個(gè)傳動(dòng)桿10用于使魚(yú)鱗片2相對(duì)于鉸接頭3轉(zhuǎn)動(dòng)，它制成曲柄19的形狀，位于壁18的外邊，以及在鉸接頭3區(qū)連接魚(yú)鱗片2，這樣可使曲柄19和魚(yú)鱗片2可以沿鉸接頭3的軸20轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)軌9與曲柄19的另一端21接觸。環(huán)形導(dǎo)軌9可以制成在浮動(dòng)環(huán)23內(nèi)的槽22的形狀，浮動(dòng)環(huán)23與導(dǎo)軌共軸和位于相對(duì)于耐磨適配套筒24的內(nèi)徑處，適配套筒又剛性連接到殼體7的端面壁8上。環(huán)形槽22具有兩個(gè)環(huán)形工作表面25和26，它們與曲柄19的末端21接觸。油空間27形成在轉(zhuǎn)子1的壁18和殼體7的端面壁8之間。油傳送孔28設(shè)置在適配套筒24內(nèi)浮動(dòng)環(huán)23的下面。油傳送孔28連接至殼體7的油傳送孔29，它又連接至供油系統(tǒng)。一個(gè)排氣孔30設(shè)置在殼體7上的傾斜位置，相對(duì)于轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸4導(dǎo)軌9的剖面最小偏移區(qū)?；鸹ㄈ?1安裝在殼體7內(nèi)和對(duì)著空間6?；鸹ㄈ惭b在相對(duì)于轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸4導(dǎo)軌9的剖面最大偏移區(qū)的傾斜位置。
兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)可方便地組合成整體的機(jī)組。在機(jī)組內(nèi)，兩臺(tái)單獨(dú)的發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)蓋子12彼此相對(duì)，在這種情況下蓋子形成整體的端面壁32。這兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)軌9的縱向軸11的偏心度“e”指向與轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸4相對(duì)的方向。機(jī)組具有共同的油空間33和它的兩個(gè)轉(zhuǎn)子具有共同的軸34。兩個(gè)吸入孔14設(shè)在帶有徑向輸入管道35的整體壁32上，它用于供給空氣至左邊和右邊發(fā)動(dòng)機(jī)。
一個(gè)附加的空間37與空間5貫通，以及在其壁上具有通孔38與氣體交換管路15的入口16貫通，它可以設(shè)在轉(zhuǎn)子1的壁36上，在每個(gè)魚(yú)鱗片2的下面。
在蓋子12上的氣體交換管道的入口16可以帶有分段槽39，它指向與轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)的方向。
在轉(zhuǎn)子1的外徑處可以設(shè)置壁40，其上制造切向孔41，例如制成縫隙噴口形狀。
環(huán)形導(dǎo)軌9可以用最簡(jiǎn)單的方式制造，特別是殼體7的端面壁8上的環(huán)形槽42的形狀(圖1)。
發(fā)動(dòng)機(jī)的工作方式如下。
當(dāng)魚(yú)鱗片2處于最上方位置時(shí)，大氣空氣通過(guò)吸入孔14進(jìn)入魚(yú)鱗片2下面的空間5，以及當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生空氣的預(yù)壓縮。當(dāng)轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)動(dòng)半轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到最大的預(yù)壓縮。當(dāng)魚(yú)鱗片2處于最上方位置時(shí)，魚(yú)鱗片2上面空間6內(nèi)的空氣被壓縮至最大程度。在此刻燃料噴射入空間6，它產(chǎn)生燃燒，具有高能量的氣體混合物開(kāi)始對(duì)魚(yú)鱗片2作用，增加魚(yú)鱗片2上面空間的容積。當(dāng)轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)動(dòng)半轉(zhuǎn)時(shí)，此刻含有壓縮空氣的空間5，處于與氣體交換管道15的入口相對(duì)的位置，以及空氣借助管道15和通過(guò)出口17進(jìn)入空間6，此刻它具有最大的容積以及因此有最小的壓力。廢氣被排出空間6，以及該空間充填來(lái)自空間5的清潔空氣。位移的氣體通過(guò)排出孔30排放到大氣中。在轉(zhuǎn)子1的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在空間6內(nèi)的空氣壓縮開(kāi)始，以及位于最高點(diǎn)時(shí)空氣壓縮至最大程度。大氣空氣通過(guò)拱形吸入孔14被吸入空間5。魚(yú)鱗片2再次處于最上方位置，以及工作循環(huán)重復(fù)。由于在發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)有許多魚(yú)鱗片，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)時(shí)的循環(huán)數(shù)目與轉(zhuǎn)子上魚(yú)鱗片的數(shù)目相同。
在外徑處帶有壁40的轉(zhuǎn)子1內(nèi)，來(lái)自經(jīng)受吹氣的空間6的氣體以及轉(zhuǎn)子1處于最低位置時(shí)實(shí)現(xiàn)吹氣和來(lái)自空間5的空氣流向壁的切向孔41，從而在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生“渦輪”效應(yīng)以及獲得對(duì)轉(zhuǎn)子的補(bǔ)充的扭矩。
由兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)借助蓋子13彼此相對(duì)和在此情況下形成整體的端面壁32的機(jī)組，其工作方式如下。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它們的強(qiáng)制的平衡差度指向相對(duì)的方向和獲得兩個(gè)轉(zhuǎn)子的實(shí)際平衡系統(tǒng)。這樣一來(lái)就避免了像在Wankel發(fā)動(dòng)機(jī)中那樣安裝兩個(gè)飛輪配重的必要性。
在轉(zhuǎn)子1的壁36上在每個(gè)魚(yú)鱗片2下面形成的補(bǔ)充空間37具有通孔38與氣體交換管道15的入口16貫通，它的控制是借助它的容積，在魚(yú)鱗片2下面空間5內(nèi)產(chǎn)生的預(yù)壓縮。蓋子13上的分段槽39由氣體交換管道15的入口16開(kāi)始以及指向與轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)的方向，它們實(shí)現(xiàn)相同的功能。
因此，環(huán)形導(dǎo)軌有可能使曲柄在其高質(zhì)量的工作表面上平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng)，從而獲得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的高頻率。由上述實(shí)例明顯可見(jiàn)，容易實(shí)現(xiàn)2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)，它具有優(yōu)良的吹出廢氣系統(tǒng)，空間充填清潔空氣，以及具有預(yù)壓縮。
在轉(zhuǎn)子外壁上的切向孔有可能借助廢氣的流出驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子增速，從而出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪級(jí)，產(chǎn)生補(bǔ)充的扭矩。從這種情況看，本發(fā)明的名稱為轉(zhuǎn)了渦輪內(nèi)燃機(jī)。
參考文件1.前蘇聯(lián)發(fā)明人證書(shū)N1518555，IPCF02B53/00，1989年。
2.US5261365，NPC 123-241，1993。
3.US5345905，NPC123-241，1994。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子渦輪式內(nèi)燃機(jī)，包括一個(gè)轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子具有縱向魚(yú)鱗片，圍繞它的轉(zhuǎn)動(dòng)軸鉸接安裝在轉(zhuǎn)子上的外徑區(qū)以及將位于每個(gè)魚(yú)鱗片兩側(cè)的空間彼此分離開(kāi)，上述轉(zhuǎn)子位于圓筒形殼體內(nèi)，其端面壁上設(shè)置封閉的導(dǎo)軌與魚(yú)鱗片的傳動(dòng)桿接觸，以及導(dǎo)管用于位于魚(yú)鱗片兩側(cè)的空間之間的氣體交換，其特征在于上述導(dǎo)軌設(shè)置在殼體的端面壁上，它制成環(huán)形導(dǎo)軌，以及其縱軸以相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸具有偏心度定位。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)燃機(jī)，其特征在于環(huán)形導(dǎo)軌制造在浮動(dòng)環(huán)內(nèi)，與環(huán)形導(dǎo)軌共軸，以及設(shè)置在殼體的端面壁上。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)燃機(jī)，其特征在于對(duì)于具有端面壁的轉(zhuǎn)子，每個(gè)傳動(dòng)桿制成曲柄形狀，位于上述壁的外面以及剛性連接至魚(yú)鱗片，從而使曲柄和魚(yú)鱗片鉸接頭的轉(zhuǎn)動(dòng)軸重合，以及曲柄的第二端接觸導(dǎo)軌。
4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)燃機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子的第二端面制成直接接觸殼體的端面壁，此壁設(shè)有吸入孔，吸入孔連接至魚(yú)鱗片下面空間，還有氣體交換管道的入口和出口，氣體交換管道的入口位于對(duì)著魚(yú)鱗片上面空間它和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間最小距離區(qū)，以及上述管道的出口位于對(duì)著魚(yú)鱗片上面空間，吸入孔設(shè)置在導(dǎo)軌剖面相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸最大位移區(qū)內(nèi)的傾斜位置，氣體交換管道的入口和出口以及還有排氣孔設(shè)置在導(dǎo)軌剖面相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸最小位移區(qū)內(nèi)的傾斜位置。
5.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)燃機(jī)，其特征在于它是兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)組成的機(jī)組，兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)借助殼體的端面壁彼此相對(duì)，端面壁直接連接轉(zhuǎn)子的端面，轉(zhuǎn)子軸相互剛性連接，而上述殼體的壁形成機(jī)組單獨(dú)的端面壁，兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)軌的縱向軸的偏心度對(duì)著與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)的方向。
6.如權(quán)利要求1或4所述的轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)燃機(jī)，其特征在于與現(xiàn)有空間貫通的附加空間在轉(zhuǎn)子壁上每個(gè)魚(yú)鱗片的上面形成，以及與氣體交換管道入口貫通的通孔制造在附加空間的壁上。
7.如權(quán)利要求1或4所述的轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)燃機(jī)，其特征在于殼體端面壁上的氣體交換管道的入口具有分段的槽，指向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)的方向。
8.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)燃機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子沿它的外徑設(shè)置帶有切向孔的壁。
9.如權(quán)利要求1和8所述的轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)燃機(jī)，其特征在于切向孔制成縫隙噴嘴。
10.如權(quán)利要求1和4所述的轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)燃機(jī)，其特征在于吸入孔制成拱形的以及沿與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)的方向延伸。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)燃機(jī),它具有工作元件可圍繞固定在轉(zhuǎn)子上的軸實(shí)現(xiàn)振蕩運(yùn)動(dòng),這時(shí)使用傳動(dòng)桿連接工作元件以及殼件上的導(dǎo)軌,使有可能為傳動(dòng)桿滾過(guò)導(dǎo)軌提供良好的平穩(wěn)性,以及導(dǎo)軌形狀簡(jiǎn)單。形狀簡(jiǎn)單有助于獲得高質(zhì)量的工作表面,滾過(guò)導(dǎo)軌剖面時(shí)的平穩(wěn)性以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的高頻率。轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)燃機(jī)具有轉(zhuǎn)子(1),它具有縱向魚(yú)鱗片(2)沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4)鉸接安裝在轉(zhuǎn)子的外徑區(qū),這些魚(yú)鱗片將位于每個(gè)魚(yú)鱗片兩側(cè)的空間彼此分離開(kāi)。轉(zhuǎn)子(1)位于圓筒形殼體(7)內(nèi),在其端面壁(8)上設(shè)置環(huán)形導(dǎo)軌(23),與魚(yú)鱗片(2)的傳動(dòng)桿(10)接觸。環(huán)形導(dǎo)軌(23)的縱向軸(11)以相對(duì)于轉(zhuǎn)子(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4)帶有偏心度定位。
文檔編號(hào)F02BGK1341192SQ00802282
公開(kāi)日2002年3月20日 申請(qǐng)日期2000年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月1日
發(fā)明者尤里·米哈依洛維奇·盧茲科夫 申請(qǐng)人:尤里·米哈依洛維奇·盧茲科夫, 阿·柳爾加－沙都勒股份公司