專利名稱：一種側燃式轉子內燃機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種適用于汽車、船舶、發(fā)電機組等機動機械的內燃 機，具體地說是一種側燃式轉子內燃機。
技術背景
現(xiàn)有技術中的內燃機技術大致有四沖程內燃機、轉子式內燃機、燃氣 輪機幾種機型。其中，四沖程內燃機機械結構復雜；轉子式內燃機扭矩較 小，輸出功率不高；燃氣輪機的轉子因其結構特征難以冷卻，因而對轉子 材料有著很高的耐高溫、高強度要求，小型化實用較為困難。 實用新型內容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單、熱 效利用率高、燃料適應性廣、便于制造、實用性強的新型側燃式轉子內燃 機。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的技術方案為 一種側燃式轉子內 燃機，包括有機體、送風/正時傳動機構總成、后端蓋總成、轉子輪組及動 力輸出軸、外冷卻風扇、后內冷卻風扇、與尾氣霧化器同體的排氣管，機 體的前端連接有送風/正時傳動機構總成，機體的后端連接后端蓋總成；轉 子輪組同心固定于動力輸出軸的中段，動力輸出軸的兩端用軸承連接于送 風/正時傳動機構總成和后端蓋總成的軸承座上；外冷卻風扇固定連接于動 力輸出軸的前端，后內冷卻風扇置于后端蓋總成內并固定連接于動力輸出 軸后段；排氣管連接于機體的排氣孔上。機體的圓型機體主體上對稱設有四個與之相切的燃燒室以及相應的四 個排氣孔，機體主體前端連接送風/正時傳動機構總成，機體主體后端連接
后端蓋總成o
轉子輪組中的葉輪、扇輪和反沖葉輪同心固定在動力輸出軸中段，葉
輪上開有葉輪進風道和對稱設置的四個葉輪配氣孔及四組做功葉片；反沖 葉輪上設有反沖葉輪進風道和對稱設置的四個冷卻通風道及四組反沖葉 片；扇輪位于葉輪與反沖葉輪之間，其上對稱設有四組扇葉和扇輪冷卻通 風道；葉輪進風道與扇輪冷卻風道和反沖葉輪上的冷卻風道相通。
動力輸出軸的前段開有用于固定連接送風/正時傳動總成中的增速/正時 驅動齒輪的鍵槽；動力輸出軸的后段設有固定連接后內冷卻風扇的法蘭盤。 送風/正時傳動機構總成包括有三個行星介輪、增速/正時驅動齒輪、三 個附件驅動齒輪、三個附齒輸出軸、三個增速介輪、增速風扇齒輪、風扇導 動管軸、送風扇、端蓋，其中，與動力輸出軸同心固定連接的增速/正時驅 動齒輪的增速內齒圈帶動其軸固定在送風/正時傳動機構殼體內壁上的三個 增速介輪，繼而帶動增速風扇齒輪； 一端與增速風扇齒輪同心固定連接的風 扇導動管軸的另一端與送風扇固定連接，在風扇導動管軸的軸外側安裝有雙 聯(lián)軸承，將風扇導動管軸定位安裝在送風/正時傳動機構殼體內壁設置的軸 承座上；同時，增速/正時驅動齒輪的正時外齒輪帶動端蓋上的三個行星介 輪，繼而帶動三個附件驅動齒輪、三個附齒輸出軸，由三個附齒輸出軸分別 帶動內燃機的附件高壓油泵、高壓分油控制器和相位感應器；端蓋上設有軸 承及軸承座，用于限位和承載動力輸出軸。
后端蓋總成的后端蓋殼體上設有軸承及軸承座，用于限位和承載動力輸 出軸，后內冷卻風扇固定安裝于動力輸出軸的法蘭盤上并置于其殼體內，在
后端蓋殼體與機體主體間嵌裝有導風罩。
本實用新型的基本工作原理為當轉子輪組葉輪上的四個配氣孔轉至 與內燃機圓型機體相切設置的四個燃燒室對應位置(初始轉子角度設為零) 時，由送風/正時傳動機構將產(chǎn)生的壓力空氣經(jīng)葉輪前方的葉輪進風道、四 個配氣孔送至四個燃燒室內進行通風換氣(配氣)；在轉子輪組轉至葉輪葉 片組與燃燒室重疊一定角度時，燃料系的噴油器開始向燃燒室噴入霧化可 燃(蒸)氣，霧化可燃(蒸)氣與燃燒室內的空氣混合后即由點火系火花 塞點燃；爆燃膨脹的氣體沿垂直方向高速沖擊葉輪的葉片，并經(jīng)葉片沖擊 中間扇輪，再經(jīng)扇輪流向反沖葉輪的葉片，使葉輪、扇輪和反沖葉輪獲得 扭矩，從而驅動轉子輪組軸向旋轉，完成熱能向機械能的轉換；燃燒的尾 氣由反沖葉輪葉片導向在內燃機機體主體上開設的四個排氣孔排出內燃機 體外，并做為液體燃料熱霧化的供熱源。當轉子輪組旋轉90度時，葉輪上 的配氣孔又轉至到與燃燒室對應位置，即又完成一次通風換氣(配氣)，繼 而循環(huán)做功，周而復始。
本實用新型采用上述技術方案后具有如下優(yōu)點1、本實用新型的側燃 式內燃機以獨特的機械結構使內燃機轉子具備了通風配氣、排氣、轉子冷 卻和熱動能轉換的功能；2、與圓型機體相切設置的燃燒室可使轉子獲得最 大的轉動扭矩。3、送風機構與正時傳動機構的同體設計，減少了機件數(shù)量， 簡化了潤滑系統(tǒng)，提高了機械性能。4、運用液體燃料熱霧化燃燒技術，可 使本內燃機使用可燃氣、酒精、汽油、柴油、煤油等多種燃料；5利用熱 霧化可燃(蒸)氣爆燃做功.

圖1為側燃式轉子內燃機外形圖2為側燃式轉子內燃機轉子輪組及動力輸出軸結構圖2-1為圖2中扇輪主視圖； 圖2-2為圖2中葉輪主視圖2-3為圖2中扇輪后視圖； 圖2-4為圖2中反沖葉輪主視圖2-5為圖2中反沖葉輪后視圖3為側燃式轉子內燃機機體結構圖3-l為圖3的右視圖； 圖3-2為圖3的C-C剖視圖3-3為圖3的D-D剖視圖4為側燃式轉子內燃機送風/正時傳動機構圖4-1為圖4的A-A剖視圖 圖4-2為圖4的F-F剖視圖4-3為圖4的C-C剖視圖5為側燃式轉子內燃機后端蓋總成結構圖5-1為圖5的右視圖； 圖5-2為圖5的A-A剖視圖6為側燃式轉子內燃機機體及轉子裝配圖6-1為圖6的右視圖； 圖6-2為圖6的A-A剖視圖。
具體實施方式
參見附圖1-圖6所示，本實用新型較佳實施例的側燃式轉子內燃機主 要由內燃機機體，內燃機轉子輪組及動力輸出軸，送風/正時傳動機構，后 端蓋，以及燃料系統(tǒng)，點火系統(tǒng)，配氣、排氣、冷卻系統(tǒng)，配氣、供油(可 燃氣)、點火正時系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)幾部分構成
1、 內燃機機體(參見圖l、圖3、圖3-l、圖3-2、圖3-3所示)是內 燃機各部件的承載主體。主要由機體主體l-l、燃燒室1-2、排氣孔l-6 組成。機體1-1上設置有與圓型機體相切、對稱分布的四個燃燒室1-2 和相應的四個排氣孔1-6。機體主體1-1的前端連接送風/正時傳動機構
總成3，后端連接后端蓋總成4。
2、 內燃機轉子輪組及動力輸出軸(參見圖2所示)主要由葉輪2-1-1、 扇輪2-2-1和反沖葉輪2-3-1及動力輸出主軸2-4組成。在葉輪2-1-1圓 周上對稱設有四個葉輪配氣孔及四組做功葉片，葉輪2-1-1前方設置的 配氣孔與前送風機構相通，兼有配氣、轉換動力和冷卻轉子的功能(見 圖2-2、圖2-3所示)；扇輪2-2-1位于葉輪2-1-1與反沖葉輪2-3-1之間， 其上設有四組扇葉和冷卻風道，作用為增強熱能動力轉換效率和為扇輪 冷卻(見圖2-l所示)；反沖葉輪2-3-l由進風道、四組反沖葉片和四個 冷卻風道組成，反沖葉輪2-3-1設置的進風道與后內冷卻風扇5風道相 通，兼有增強動力、導排廢氣和冷卻反沖葉輪的功能(見圖2-4、圖2-5 所示)。葉輪2-1-1、扇輪2-2-1和反沖葉輪2-3-1同心固定在動力輸出軸 2-4中段上，并由動力輸出軸2-4將葉輪2-1-1、扇輪2-2-1及反沖葉輪 2-3-1獲得的動力輸出(圖2所示)。動力輸出軸2-4的前、后段用軸承 定位安裝于送風/正時傳動機構3及后端蓋4設置的軸承座上。
3、 送風/正時傳動機構(參見圖1、圖4、圖4-1、圖4-2、圖4-3所示) 送風/正時傳動機構3主要由送風機構和正時傳動機構及共用機件組
成
(1) 、送風機構主要由增速/正時驅動齒輪3-3、三個增速行星介輪3-6、
增速風扇齒輪3-7、風扇導動管軸3-8、送風扇3-9及軸承等組成；
(2) 、正時傳動機構主要由增速/正時驅動齒輪3-3、三個行星介輪3-2、
三個附件驅動齒輪3-4、三個附齒輸出軸3-5和端蓋3-8及軸承等組 成。
(3) 、共用機件送風機構和正時傳動機構的共用機件有送風/正時傳
動機構殼體3-1、增速/正時驅動齒輪3-3。增速/正時驅動齒輪3-3
由增速內齒圈、正時外齒輪和齒輪體同體構成。
送風/正時傳動機構3的送風機構部分的基本連接是與動力輸出軸 2-4同心固定連接的增速/正時驅動齒輪3-3的增速內齒圈帶動其軸固定 在送風/正時傳動機構殼體3-1內壁上的三個增速介輪3-6，繼而帶動增 速風扇齒輪3-7; —端與增速風扇齒輪同心固定連接的風扇導動管軸3-8 的另一端與送風扇3-9固定連接，在風扇導動管軸3-8的軸外側安裝有 雙聯(lián)軸承，將風扇導動管軸3-8定位安裝在送風/正時傳動機構殼體3-1 內壁設置的軸承座上。
送風/正時傳動機構的正時傳動機構的基本連接為在與動力輸出軸 2-4固定連接的增速/正時齒輪3-3的正時外齒輪帶動其軸固定在送風/正 時傳動機構總成3端蓋3-10上的三個行星介輪3-2，繼而帶動三個附件 驅動齒輪3-4、三個附齒輸出軸3-5，由三個附齒輸出軸3-5分別帶動高 壓油泵8、高壓分油控制器9和相位感應器7內燃機附件(圖1/圖4所 示)。
4、 后端蓋總成(參見圖l、圖5、圖5-l、圖5-2所示)后端蓋總成4 主要由后端蓋殼體4-1、導風罩4-2和軸承及軸承座組成。后端蓋4的 后端蓋殼體4-1上設有軸承及軸承座，用于限位和承載動力輸出軸2-4， 后內冷卻風扇5固定安裝于動力輸出軸2-4的法蘭盤2-5上，并置于其 殼體4-l內。在后端蓋殼體4-l與機體主體1-1間嵌裝有導風罩4-2。
5、 燃料系統(tǒng)(參見圖l、圖6-l、圖6-2、圖6-3所示)
(1)、在使用液體燃料的條件下，燃油系統(tǒng)主要由低壓輸油管、輸油 泵、高壓油泵8、高壓分油控制(油門)器9、高壓輸油管、熱霧 化器(尾氣霧化及電熱霧化)、霧化輸氣管(與電熱霧化器同體)、 燃氣閥及噴油器等機件組成。
液體燃油在經(jīng)高壓泵、高壓分油控制器(由增速/正時驅動齒輪 控制分油相位時點)后，進入尾氣熱霧化器、電熱霧化器進行熱力
霧化，再經(jīng)燃汽閥進入噴油器1-3入燃燒室1-2燃燒。 (2)、在使用氣體燃料的條件下，可燃氣直接接入高壓分油控制器，
經(jīng)高壓輸油管、燃汽閥入噴油器。 燃料系統(tǒng)的作用是根據(jù)內燃機輸出功力的要求，及時、優(yōu)化地向燃燒 室供應霧化的可燃(蒸)氣體。
6、 點火系統(tǒng)(參見圖l、圖6-2所示) 主要由內燃機相位感應器7、電子開關電路、高壓線包、高壓線和火
花塞構成。由相位感應器獲得的轉子相位信號，控制電子開關電路產(chǎn)生高 壓電，供向火花塞l-4、點燃燃燒室l-2中的可燃(蒸)氣。它的作用是根 據(jù)發(fā)動機可燃(蒸)氣燃燒時點，及時地點燃燃燒室內的可燃(蒸)氣體。
7、 配氣、排氣、冷卻系統(tǒng)(參見圖l、圖2、圖2-l、圖2-2、圖2-3、 圖2-4、圖2-5所示)
主要由葉輪2-1-1、扇輪2-2-1、反沖葉輪2-3-1和送風/正時傳動 機構、后內冷卻風扇5、外冷卻風扇6組成。
(1)、配氣系統(tǒng)是將送風/正時傳動機構3產(chǎn)生的壓力空氣經(jīng)葉輪2-1-1 進風道，再通過在葉輪2-1-1圓周上對稱開設的四個配氣孔(見 圖2-1-2所示)，分別送到四個燃燒室1-2，即完成配氣過程； (2)、排氣系統(tǒng)是將燃燒做功的尾氣經(jīng)葉輪2-1-1、扇輪2-2-1后，通過 反沖葉輪2-3-1上設置的四組反沖葉片(見附圖2-3-2所示)將高速
流過的尾氣導向機體主體1-1上的排氣孔1-6，經(jīng)排氣管排出內燃 機。
(3)冷卻系統(tǒng)由內冷卻系統(tǒng)和外冷卻系統(tǒng)二部分組成
內冷卻系統(tǒng)是由送風/正時傳動機構3將產(chǎn)生的壓力空氣一方面通 過葉輪2-1-1的進風道、配氣孔為燃燒室l-2進^S風配氣，同時在經(jīng) 葉輪2-1-1為燃燒室的通風配氣過程中為葉輪冷卻，又是冷卻機構的一 部分，在葉輪2-1-1上開有與扇輪3-2-1冷卻風道相通的通風道；后內冷 卻風扇由動力輸出軸2-4后段同軸帶動下產(chǎn)生壓力冷卻空氣，并將冷卻 空氣通過反沖葉輪進風道經(jīng)排氣口 1-6排出，為反沖葉輪2-3-1冷卻， 在反沖葉輪2-3-1上開有與扇輪2-2-1相通的通風道；葉輪2-1-1與扇輪
2- 2-1、反沖葉輪2-3-1所設的冷卻通風道(見圖2-2所示)相通，可使 送風/正時傳動機構總成3產(chǎn)生的壓力空氣流經(jīng)葉輪2-1-1、扇輪2-2-1 和反沖葉輪2-3-1的內部冷卻通道至排氣口 1-6排出，用以增強轉子的 風冷效果；
外冷卻系統(tǒng)是由動力輸出軸2-4前端同軸安裝一個外冷卻風扇6， 其產(chǎn)生的風力用于發(fā)動機外殼冷卻。 8、 配氣、供油(可燃氣)、點火正時系統(tǒng)(參見圖1、圖2、圖4-1所 示)
送風/正時傳動機構3 (見圖4所示)的正時傳動機構即是內燃機配 氣、供油(可燃氣)、點火的正時系統(tǒng)。其基本原理是以轉子角度為 基準，確定與動力輸出軸2-4同心固定連接的增速/正時齒輪的角度；以 1比1的比例設定增速/正時驅動齒輪3-3的正時外齒輪和附件驅動齒輪
3- 4的直徑，使附件驅動齒輪3-4帶動的附齒輸出軸3-5的轉角正時反
映轉子的角度變化，在附齒輸出軸3-5帶動下相位感應器7和高壓分油 控制器9即可根據(jù)內燃機燃燒時點的需要，及時地控制向燃燒室供給可 燃(蒸)氣和對可燃(蒸)氣進行點火。 9、潤滑系統(tǒng)(參見圖2、圖4所示)
側燃式轉子內燃機的潤滑系統(tǒng)主要由動力輸出軸2-4前、后軸承潤 滑點、風扇導動管軸雙聯(lián)軸承潤滑點和送風/正時傳動機構殼體3-1及油 封組成。各軸承潤滑點設有注油咀，采用黃干油潤滑；在送內/正時傳動 機構殼體上部設有注油孔，下部設有放油螺塞，用油封密封連接于殼體 3-1、端蓋3-8上的各內外延伸軸和連接處，采用機油以齒輪粘連、激濺 方式對送風/正時傳動機構殼體內的各轉動機件進行潤滑。
權利要求1、一種側燃式轉子內燃機，包括有機體(1)、送風/正時傳動機構總成(3)、后端蓋總成(4)、轉子輪組(2-1、2-2)及動力輸出軸(2-4)、外冷卻風扇(6)、后內冷卻風扇(5)、與尾氣霧化器同體的排氣管(1-5)，其特征在于機體(1)的前端連接有送風/正時傳動機構總成(3)，機體(1)的后端連接后端蓋總成(4)；轉子輪組(2-1、2-2)同心固定于動力輸出軸(2-4)的中段，動力輸出軸(2-4)的兩端用軸承連接于送風/正時傳動機構總成(3)和后端蓋總成(4)的軸承座上；外冷卻風扇(6)固定連接于動力輸出軸(2-4)的前端，后內冷卻風扇(5)置于后端蓋總成(4)內并固定連接于動力輸出軸(2-4)后段；排氣管(1-5)連接于機體(1)的排氣孔(1-6)上。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種側燃式轉子內燃機，其特征在于機體 (1)的圓型機體主體(1-1)上對稱設有四個與之相切的燃燒室(1-2)以及相應的四個排氣孔(1-6)，機體主體(1-1)前端連接送風/正時傳動機構總 成(3)，機體主體(1-1)后端連接后端蓋總成(4)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種側燃式轉子內燃機，其特征在于轉子 輪組(2-1、 2-2)中的葉輪(2-1-1)、扇輪(2-2-1)和反沖葉輪(2-3-1)同 心固定在動力輸出軸(2-4)中段，葉輪(2-1-1)上開有葉輪進風道和對稱 設置的四個葉輪配氣孔及四組做功葉片(2-1-2);反沖葉輪(2-3-1)上設有 反沖葉輪進風道和對稱設置的四個冷卻通風道及四組反沖葉片(2-3-2);扇 輪(2-2-1)位于葉輪(2-1-1)與反沖葉輪(2-3-1)之間，其上對稱設有四 組扇葉和扇輪冷卻通風道(2-2-1);葉輪進風道與扇輪冷卻風道和反沖葉輪 冷卻風道相通。
4、 根據(jù)權利要求l所述的一種側燃式轉子內燃機，其特征在于動力輸 出軸(2-4)的前段開有用于固定連接送風/正時傳動總成(3)中的增速/正時 驅動齒輪(3-3)的鍵槽；動力輸出軸(2-4)的后段設有固定連接后內冷卻風 扇(5)的法蘭盤(2-5)。
5、 根據(jù)權利要求1所述的一種側燃式轉子內燃機，其特征在于送風/ 正時傳動機構總成(3 )包括有三個行星介輪(3-2)、增速/正時驅動齒輪(3-3)、 三個附件驅動齒輪(3-4)、三個附齒輸出軸(3-5)、三個增速介輪(3-6)、增 速風扇齒輪(3-7)、風扇導動管軸(3-8)、送風扇(3-9)、端蓋(3-10)，其 中，與動力輸出軸(2-4)同心固定連接的增速/正時驅動齒輪(3-3)的增速 內齒圈帶動其軸固定在送風/正時傳動機構殼體(3-1)內壁上的三個增速介輪(3-6)，繼而帶動增速風扇齒輪(3-7); —端與增速風扇齒輪(3-7)同心固 定連接的風扇導動管軸(3-8)的另一端與送風扇(3-9)固定連接，在風扇導 動管軸(3-8)的軸外側安裝有雙聯(lián)軸承，將風扇導動管軸(3-8)定位安裝在 送風/正時傳動機構殼體(3-1)內壁設置的軸承座上；同時，增速/正時驅動 齒輪(3-3)的正時外齒輪帶動端蓋(3-10)上的三個行星介輪(3-2)，繼而 帶動三個附件驅動齒輪(3-4)、三個附齒輸出軸(3-5)，由三個附齒輸出軸(3-5) 分別帶動內燃機的附件高壓油泵(8)、高壓分油控制器(9)和相位感應器(7); 端蓋(3-10)上設有軸承及軸承座，用于限位和承載動力輸出軸(2-4)。
6、 根據(jù)權利要求1所述的一種側燃式轉子內燃機，其特征在于后端蓋 總成(4)的后端蓋殼體(4-1)上設有軸承及軸承座，用于限位和承載動力 輸出軸(2-4)，后內冷卻風扇(5)固定安裝于動力輸出軸(2-4)的法蘭盤(2-5)上并置于其殼體(4-1)內，在后端蓋殼體(4-1)與機體主體(1-1)間嵌裝 有導風罩(4-2)。
專利摘要本實用新型特指一種側燃式轉子內燃機，包括有機體、送風/正時傳動機構總成、后端蓋總成、轉子輪組及動力輸出軸、外冷卻風扇、后內冷卻風扇、與尾氣霧化器同體的排氣管，機體的前端連接有送風/正時傳動機構總成，機體的后端連接后端蓋總成；轉子輪組同心固定于動力輸出軸的中段，動力輸出軸的兩端用軸承連接于送風/正時傳動機構總成和后端蓋總成的軸承座上；外冷卻風扇固定連接于動力輸出軸的前端，后內冷卻風扇置于后端蓋總成內并固定連接于動力輸出軸后段；排氣管連接于機體的排氣孔上。采用上述技術方案后，本實用新型實現(xiàn)了結構簡單、熱效利用率高、燃料適應性廣、便于制造、實用性強的目的。
文檔編號F02C3/00GK201190596SQ200820047600
公開日2009年2月4日 申請日期2008年5月13日 優(yōu)先權日2008年5月13日
發(fā)明者陳利軍 申請人:佛山市南海區(qū)賽特科技有限公司