本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。

背景技術(shù)：

發(fā)動機(jī)是一種能夠把其它形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。汽車發(fā)動機(jī)是將燃料混合氣體燃燒產(chǎn)生膨脹壓力通過傳動機(jī)構(gòu)傳輸?shù)狡嚨尿?qū)動機(jī)構(gòu)，其過程分為四部分：吸氣、壓縮、膨脹做功和排氣。

傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機(jī)為四沖程曲軸往復(fù)式發(fā)動機(jī)(下稱四沖程發(fā)動機(jī))，四沖程發(fā)動機(jī)的往復(fù)直線運(yùn)動，其力作用在曲軸頸上，再做圓周運(yùn)動，首先是能量的損耗及轉(zhuǎn)速限制，其次是力矩太小，能量利用值小，即曲軸頸/車輪比值。所以，增大力矩是轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)優(yōu)勢，同時轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)也更容易獲得高轉(zhuǎn)速，即更高的功率輸出。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，以轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的圓周運(yùn)動代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)動機(jī)曲軸的直線-圓周運(yùn)動，減少能量損耗，以偶式葉輪結(jié)構(gòu)，代替曲軸結(jié)構(gòu)，以獲得更大的扭矩并提高功率輸出。

本發(fā)明提供的一種偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，包括：轉(zhuǎn)子和定子；

所述定子上設(shè)有兩個燃燒室、兩個排氣口和兩個進(jìn)氣口，兩個所述燃燒室、兩個所述進(jìn)氣口和兩個所述排氣口分別相對于所述轉(zhuǎn)子的中心呈中心對稱；所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有兩個氣缸和兩個葉輪區(qū)，兩個所述氣缸、兩個葉輪區(qū)分別相對于所述轉(zhuǎn)子的中心呈中心對稱，所述轉(zhuǎn)子通過行星內(nèi)曲軸機(jī)構(gòu)與所述氣缸的活塞連桿連接，所述葉輪區(qū)包括多個間隔開設(shè)于轉(zhuǎn)子外周的葉輪，所述葉輪的頂部與定子內(nèi)壁間隙配合且具有一定的密封性。

進(jìn)一步地，該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)還包括第一軸承座和第二軸承座，所述定子與第一軸承座、第二軸承座共同構(gòu)成偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的靜態(tài)殼體，所述第一軸承座對應(yīng)設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子的功能端，所述第二軸承座對應(yīng)設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子的輸出端；所述第一軸承座和所述第二軸承座內(nèi)側(cè)均設(shè)置有用于連接所述定子的臺階和用于壓裝縱環(huán)的臺階。

進(jìn)一步地，所述行星內(nèi)曲軸機(jī)構(gòu)包括太陽齒輪、第一行星齒輪、第二行星齒輪、齒圈以及一個用于同時帶動兩個所述活塞連桿做往復(fù)移動的曲軸；所述齒圈安裝于所述第一軸承座內(nèi)，所述第一行星齒輪與所述第二行星齒輪同軸固定設(shè)置，所述第一行星齒輪與所述齒圈嚙合，所述第二行星齒輪與所述太陽齒輪嚙合，所述太陽齒輪安裝于所述曲軸的左側(cè)。

進(jìn)一步地，在所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有配重塊，所述配重塊與所述第一，二行星齒輪相對于所述轉(zhuǎn)子的中心呈對稱設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述太陽齒輪與所述齒圈的傳動比為1:2。

進(jìn)一步地，該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)還包括由所述滾柱和所述縱環(huán)構(gòu)成的密封結(jié)構(gòu)，所述縱環(huán)、滾柱和定子的內(nèi)壁共同配合形成氣缸密封區(qū)和葉輪密封區(qū)。

進(jìn)一步地，所述縱環(huán)包括外環(huán)和內(nèi)環(huán)，所述外環(huán)與內(nèi)環(huán)之間形成面密封；所述外環(huán)與所述定子的臺階為靜配合，與所述轉(zhuǎn)子外臺階為動配合；所述內(nèi)環(huán)設(shè)有與所述滾柱端部的臺階連接的孔，所述內(nèi)環(huán)與定子、轉(zhuǎn)子均動配合，隨所述轉(zhuǎn)子和所述滾柱轉(zhuǎn)動；

所述滾柱的軸向外圓與定子內(nèi)壁線性相接，且在所述滾柱的兩端設(shè)有臺階，用于與所述縱環(huán)的內(nèi)環(huán)上的孔相接；所述滾柱采用模塊鑲嵌式，其中，在模塊下裝有彈簧；以滾動線性密封代替徑向密封片的滑動線性密封，杜絕了共振

進(jìn)一步地，該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)還包括軸式旋轉(zhuǎn)氣門，所述軸式旋轉(zhuǎn)氣門設(shè)置在所述燃燒室與燃燒室噴口之間，所述軸式旋轉(zhuǎn)氣門在其軸體中部設(shè)置有用于氣體通過的通孔。

進(jìn)一步地，所述軸式旋轉(zhuǎn)氣門的一端連接有氣門擺臂；所述軸式旋轉(zhuǎn)氣門相對設(shè)置有所述氣門擺臂的另一端設(shè)置有回位簧以及限位塊。

進(jìn)一步地，該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)還包括安裝于所述轉(zhuǎn)子上氣缸區(qū)側(cè)面且與氣門擺臂配合的氣門凸輪片，所述氣門凸輪片上表面為凸曲面；當(dāng)所述氣門凸輪片轉(zhuǎn)動到所述氣門擺臂的位置與所述氣門擺臂接觸，所述氣門擺臂沿所述氣門凸輪片上表面運(yùn)動，帶動所述軸式旋轉(zhuǎn)氣門旋轉(zhuǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供一種偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，以轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的圓周運(yùn)動代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)動機(jī)曲軸的直線-圓周運(yùn)動，減少能量損耗，以偶式葉輪結(jié)構(gòu)，代替曲軸結(jié)構(gòu)，以獲得更大的扭矩并提高功率輸出。以現(xiàn)有技術(shù)而言，該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)具有巨大的優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在如下幾方面：

一、該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的氣缸和燃燒室分開設(shè)計，及轉(zhuǎn)子連續(xù)圓周運(yùn)動(無活塞做功換向運(yùn)動)，從根本上避免了爆震。

二、該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)采用正圓轉(zhuǎn)子偶式結(jié)構(gòu)，雖有四沖程過程，但其通過密封結(jié)構(gòu)，將燃燒沖程和排氣沖程，移至定子上，使氣缸處于低負(fù)荷狀態(tài)，同時使燃燒室膨脹氣流得以切向作用于轉(zhuǎn)子葉輪上——達(dá)到轉(zhuǎn)子直接圓周做功目的。且一周兩次對稱做功，單轉(zhuǎn)子即具備四沖程發(fā)動機(jī)的四缸效果，且無震動，結(jié)構(gòu)、體積都具明顯優(yōu)勢。

三、該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的葉輪力矩與四沖程發(fā)動機(jī)的曲軸力矩相比，差距非常明顯，以轉(zhuǎn)子直徑300mm算，基本是同缸排量汽油機(jī)的八倍，同缸排量柴油機(jī)的四倍，也避開了壓縮比與力矩的限制，為不同燃料應(yīng)用，提供了可能。

四、該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)設(shè)計簡約，尤以轉(zhuǎn)子氣缸葉輪一體設(shè)計，旋轉(zhuǎn)氣門氣門凸輪片配氣機(jī)構(gòu)，行星內(nèi)曲軸機(jī)構(gòu)。機(jī)加工適應(yīng)性強(qiáng)，具有極強(qiáng)的成本、市場潛力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的側(cè)視剖面圖；

圖2為圖1中M的放大圖；

圖3為圖1中A-A剖視圖；

圖4為圖3中N的放大圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)氣門結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

100-轉(zhuǎn)子； 101-氣缸； 102-活塞連桿；

103-葉輪； 104-循環(huán)水道； 200-定子；

201-燃燒室； 202-排氣口； 203-進(jìn)氣口；

204-第一軸承座； 205-第二軸承座； 300-齒圈；

301-曲軸； 302-功能端主軸； 303-輸出端主軸；

304-功能端橋區(qū) 400-太陽齒輪； 401-第一行星齒輪；

402-第二行星齒輪； 403-配重塊； 500-外環(huán)；

501-內(nèi)環(huán)； 502-滾柱； 600-軸式旋轉(zhuǎn)氣門；

601-通孔； 602-氣門擺臂； 603-氣門凸輪片

604-燃燒室噴口。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

如圖1-5所示，本實施例提供一種偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，包括：轉(zhuǎn)子100和定子200。

其中，對于定子200而言，在定子200上依次設(shè)有兩個燃燒室201、兩個排氣口202和兩個進(jìn)氣口203，兩個燃燒室201、兩個進(jìn)氣口202和兩個排氣口203分別相對于轉(zhuǎn)子100的中心呈中心對稱；

其中，對于轉(zhuǎn)子100而言，轉(zhuǎn)子100上設(shè)置有兩個氣缸101、兩個葉輪區(qū)，兩個氣缸101、兩個葉輪區(qū)分別相對于轉(zhuǎn)子100的中心呈中心對稱，每個氣缸101的活塞連桿102通過行星內(nèi)曲軸機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)子100連接，以轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的圓周運(yùn)動代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)動機(jī)曲軸的直線-圓周運(yùn)動，減少能量損耗；轉(zhuǎn)子100位于兩個氣缸101之后的外周邊緣具有葉輪區(qū)，葉輪區(qū)包括多個間隔開設(shè)于轉(zhuǎn)子100外周的葉輪103，多個葉輪103的頂部與定子200內(nèi)壁間隙配合且具有一定的密封性，以偶式葉輪結(jié)構(gòu)代替曲軸結(jié)構(gòu)，以獲得更大的扭矩并提高功率輸出。

更加具體地，下面針對本實施例中的各個部件進(jìn)行詳細(xì)描述。

對于轉(zhuǎn)子100與定子200部分，本實施例采用轉(zhuǎn)子100/氣缸101/葉輪103一體設(shè)計；氣缸100、燃燒室201、葉輪103分開設(shè)計；進(jìn)排氣分離設(shè)計。

優(yōu)選地，定子200的內(nèi)壁呈正圓形，在定子200的順時針0/180度方向上對稱設(shè)置有燃燒室201及燃燒室噴口604，在定子200的順時針15/195度方向上對稱設(shè)置有排氣口202，定子200的順時針30/210度方向上對稱設(shè)置有進(jìn)氣口203。其中，燃燒室201為分體硬性連接，便于加工與后期維護(hù)。

優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子100，即飛輪體，為圓環(huán)形狀的中空腔體,其外圓與定子200同心動配合。氣缸101是關(guān)于轉(zhuǎn)子100中心對稱設(shè)置，其底與轉(zhuǎn)子100的外圓一致。在氣缸101的底部設(shè)置有孔，用于將壓縮氣體導(dǎo)入燃燒室噴口604進(jìn)入燃燒室201，同時在進(jìn)氣口203將新鮮空氣通入氣缸101。氣缸101的內(nèi)部設(shè)置有與活塞連桿102連接的活塞，具有氣環(huán)和油環(huán)。活塞連桿102的一端連接活塞，另一端連接行星內(nèi)曲軸機(jī)構(gòu)。氣缸101、活塞和活塞連桿102形成氣缸總成，不參與系統(tǒng)的燃燒做功與排氣沖程，只是將壓縮空氣輸送到燃燒室201內(nèi)，該過程為低強(qiáng)度工作。燃燒室201內(nèi)氣體燃燒膨脹做功在葉輪區(qū)的葉輪103上，從而直接實現(xiàn)轉(zhuǎn)子100的圓周運(yùn)動。

具體地，在轉(zhuǎn)子100的轉(zhuǎn)動過程中，氣缸101和葉輪區(qū)103隨著轉(zhuǎn)子100轉(zhuǎn)動。氣缸101在進(jìn)氣口203完成吸氣并隨著轉(zhuǎn)子100繼續(xù)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中，活塞連桿102由行星內(nèi)曲軸機(jī)構(gòu)帶動對氣體進(jìn)行壓縮。當(dāng)氣缸101經(jīng)過燃燒室噴口604時將被壓縮的氣體輸送至燃燒室201內(nèi)，而后轉(zhuǎn)子100繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)葉輪區(qū)轉(zhuǎn)至燃燒室噴口604時，燃燒室201中被點(diǎn)燃的膨脹氣體噴向葉輪區(qū)的葉輪103上，推動轉(zhuǎn)子100轉(zhuǎn)動。當(dāng)氣缸101經(jīng)過進(jìn)氣口203時葉輪區(qū)經(jīng)過排氣口202。氣缸101的底部設(shè)置有孔，用于在合適的點(diǎn)位將壓縮氣體輸送到燃燒室201內(nèi)。

可見，相較于傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)曲軸的直線-圓周運(yùn)動，本實施例提供的偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)減少了能量的消耗，使發(fā)動機(jī)獲得了更大的扭矩，還提高了功率的輸出，同時更容易使系統(tǒng)獲得高速。

為了保證從燃燒室201噴出的氣體能盡可能做最大的功到葉輪103，燃燒室201到燃燒室噴口604的通道的方向應(yīng)與此時轉(zhuǎn)子100的向心力方向成一定角度。且該角度越大，燃燒室201噴出的氣體作用方向越接近于此處轉(zhuǎn)子100的切線方向。因為垂直方向作用在葉輪103上的力最大，即此處轉(zhuǎn)子100的切線方向。

此外，在氣缸101的兩側(cè)和葉輪區(qū)設(shè)置有內(nèi)循環(huán)水道104，通過管道連通功能端主軸302內(nèi)的雙深孔。以及輸出端主軸303內(nèi)的單深孔，通行星內(nèi)曲軸機(jī)構(gòu)的機(jī)油內(nèi)循環(huán)。當(dāng)然，除此之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以做其他適應(yīng)性修改，此處不再一一贅述。

為了使整體結(jié)構(gòu)更加完善，本實施例還包括第一軸承座204和第二軸承座205，定子200與第一軸承座204、第二軸承座205共同構(gòu)成偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的靜態(tài)殼體，第一軸承座204對應(yīng)設(shè)置于轉(zhuǎn)子100的功能端，第二軸承座205對應(yīng)設(shè)置于轉(zhuǎn)子100的輸出端；第一軸承座204和第二軸承座205內(nèi)側(cè)均設(shè)置有用于連接定子200的臺階和用于壓裝縱環(huán)的臺階。

第一軸承座204與第二軸承座205為圓形，兩者的內(nèi)側(cè)外圓設(shè)置有用于連接定子200的臺階，將定子200放置在上述臺階上，將定子200與第一軸承座204和第二軸承座205連接起來共同組成偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的靜態(tài)殼體。將殼體分為定子200、第一軸承座204和第二軸承座205三個部分，便于后期維護(hù)的安裝與拆卸。第一軸承座204對應(yīng)設(shè)置于轉(zhuǎn)子100的功能端，第二軸承座205對應(yīng)設(shè)置于轉(zhuǎn)子100的輸出端。

本實施例中的行星內(nèi)曲軸機(jī)構(gòu)包括太陽齒輪400、第一行星齒輪401、第二行星齒輪402、齒圈300以及一個用于同時帶動兩個活塞連桿102做往復(fù)移動的曲軸301；齒圈300安裝于第一軸承座204上，第一行星齒輪401與第二行星齒輪402同軸固定設(shè)置，第一行星齒輪401與齒圈300嚙合，第二行星齒輪402與太陽齒輪400嚙合，太陽齒輪400安裝于曲軸301的左側(cè)。曲軸301的兩端分別以軸承連接安裝在功能端主軸302和輸出端主軸303內(nèi)端，形成獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)。曲軸301只負(fù)責(zé)帶動活塞連桿102運(yùn)動完成吸氣與壓縮氣體的功能，不參與系統(tǒng)燃燒做功。

需要說明的是，功能端主軸302通過功能端橋區(qū)304與轉(zhuǎn)子100橋式硬性連接，方便行星內(nèi)曲軸機(jī)構(gòu)和配重塊403的安裝，輸出端主軸303與轉(zhuǎn)子100是法蘭硬性連接連接，整體要求同心。在轉(zhuǎn)子100上設(shè)有配重塊403，配重塊403與第一行星齒輪401相對于轉(zhuǎn)子100的中心呈對稱設(shè)置。

需要說明的是，經(jīng)過轉(zhuǎn)子100、齒圈300、第一行星齒輪401、第二行星齒輪402和太陽齒輪400的傳動，齒圈300與太陽齒輪400傳動比為1:2。這樣的傳動比使得轉(zhuǎn)子100轉(zhuǎn)一周，曲軸301轉(zhuǎn)動兩周。即，轉(zhuǎn)子100旋轉(zhuǎn)一周，氣缸101吸壓沖程兩次，偶式就是四次。此外，這種傳動比的設(shè)置并不唯一，可根據(jù)實際需要靈活設(shè)置。例如：行星機(jī)構(gòu)另一種模式：齒圈和太陽輪最終傳動比為1：1。這種模式就是轉(zhuǎn)子一周，氣缸吸壓沖程一次，偶式兩次。涉及發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同應(yīng)用需要。

為了提高本實施例的密封性能，本實施例還包括由滾柱502和縱環(huán)構(gòu)成的密封結(jié)構(gòu)，縱環(huán)、滾柱502和定子200的內(nèi)壁共同配合形成氣缸密封區(qū)和葉輪密封區(qū)。

優(yōu)選地，縱環(huán)包括外環(huán)500和內(nèi)環(huán)501，均為無開口環(huán)。外環(huán)500與內(nèi)環(huán)501之間形成面密封；外環(huán)500與定子200的臺階為靜配合，與轉(zhuǎn)子100外臺階為動配合；內(nèi)環(huán)501設(shè)有與滾柱502端部的臺階連接的孔，內(nèi)環(huán)501與定子200、轉(zhuǎn)子100均動配合，隨轉(zhuǎn)子100和滾柱502轉(zhuǎn)動。左右兩側(cè)的縱環(huán)靠左右軸承座(第一軸承座204和第二軸承座205)相應(yīng)臺階壓裝在定子100的縱環(huán)臺階內(nèi)，并保證動態(tài)環(huán)自由。

優(yōu)選地，滾柱502的軸向外圓與定子200內(nèi)壁線性相接，且在滾柱502的兩端設(shè)有臺階，用于與縱環(huán)的內(nèi)環(huán)501上的孔相接；滾柱502采用模塊鑲嵌式，其中，在模塊下裝有彈簧。該滾柱502與彈性模塊鑲嵌式連接，在模塊下裝有彈簧，方便加工裝配及維修。滾柱502的軸向外圓與定子200的內(nèi)壁線性接觸。當(dāng)轉(zhuǎn)子100轉(zhuǎn)動時，滾柱502在彈性和離心力的作用下，沿定子200的內(nèi)壁滾動從而形成線性密封，與動態(tài)縱環(huán)形成靜態(tài)面密封，與外環(huán)500形成動態(tài)面密封，提高發(fā)動機(jī)的壽命。通過滾柱502的排布，將轉(zhuǎn)子100的外周分為氣缸區(qū)和葉輪區(qū)。

具體地，滾柱502的排布為2-1-1的方式，具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，在氣缸101、葉輪103所在區(qū)域?qū)?yīng)的位置分別依次按照2-1-1的方式設(shè)置滾柱502，從而將轉(zhuǎn)子100的外周分為氣缸區(qū)和葉輪區(qū)。具體地，在氣缸區(qū)沿轉(zhuǎn)子100圓周方向的順時針方向一側(cè)設(shè)置的滾柱502為兩個一組，防止?jié)L柱502跨燃燒室噴口604導(dǎo)致高壓氣體泄露；而在葉輪區(qū)沿轉(zhuǎn)子100圓周方向兩側(cè)設(shè)置的滾柱502為單個一組，這是因為葉輪103的特殊結(jié)構(gòu)，其自身具有一定的密封功能。

本實施例還包括軸式旋轉(zhuǎn)氣門600，軸式旋轉(zhuǎn)氣門600設(shè)置在燃燒室201與燃燒室噴口604之間，當(dāng)然，軸式旋轉(zhuǎn)氣門600同樣為兩個且對稱設(shè)置。而且，軸式旋轉(zhuǎn)氣門600在其軸體中部設(shè)置有用于氣體通過的通孔601。優(yōu)選地，該通孔601為長腰孔，通燃燒室201和燃燒室噴口，在氣門擺臂602作用下旋轉(zhuǎn)，軸體實體部分關(guān)閉燃燒室201和燃燒室噴口604，達(dá)到關(guān)閉壓縮氣體目的。軸式旋轉(zhuǎn)氣門600能夠在恰當(dāng)?shù)臅r刻讓氣缸101中的壓縮氣體輸送到燃燒室201內(nèi)或者在恰當(dāng)?shù)臅r刻讓燃燒室201內(nèi)的膨脹氣體噴射到葉輪區(qū)的葉輪103上。

本實施例還包括安裝于所述轉(zhuǎn)子100上氣缸區(qū)側(cè)面且與氣門擺602配合的氣門凸輪片603，所述氣門凸輪片603上表面為凸曲面；當(dāng)所述氣門凸輪片603轉(zhuǎn)動到所述氣門擺臂602的位置與所述氣門擺臂602接觸，所述氣門擺臂602沿所述氣門凸輪片603上表面運(yùn)動，帶動所述軸式旋轉(zhuǎn)氣門600旋轉(zhuǎn)。

具體地，當(dāng)氣缸101達(dá)到上止點(diǎn)，氣門凸輪片603觸動氣門擺臂602，關(guān)閉軸式旋轉(zhuǎn)氣門600；當(dāng)葉輪區(qū)103進(jìn)入燃燒室噴口604的位置，氣門擺臂602在氣門凸輪片603上走完行程，回復(fù)簧作用使其恢復(fù)，打開軸式旋轉(zhuǎn)氣門600的通道。

現(xiàn)就本實施例的運(yùn)動過程作以詳細(xì)分析說明：

一.在慣性作用下，轉(zhuǎn)子100順時針旋轉(zhuǎn)至0/180度時，活塞連桿102帶動活塞位于上止點(diǎn)，氣缸101剛好完成壓縮充氣沖程。此時的軸式旋轉(zhuǎn)氣門600在氣門擺臂602與氣門凸輪片603的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，燃燒室103完成充氣。轉(zhuǎn)子100繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)，活塞連桿102運(yùn)動帶動活塞下行吸氣，氣缸101底部暫時封住排氣口202，減少廢氣的吸入。

二.轉(zhuǎn)子100繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)至15/195度時，氣缸101進(jìn)入進(jìn)氣區(qū)，氣缸101開始吸氣沖程。此時，氣門擺臂602在氣門凸輪片603上走完行程，配合回位簧，軸式旋轉(zhuǎn)氣門600處于打開狀態(tài)。葉輪區(qū)正好處于燃燒室噴口604的位置，燃燒室201噴油點(diǎn)火，氣體膨脹做功噴射到葉輪區(qū)103，推動轉(zhuǎn)子100轉(zhuǎn)動。此時，氣缸101的吸氣沖程繼續(xù)，軸式旋轉(zhuǎn)氣門600處于開放狀態(tài)直至下一周期。

三.轉(zhuǎn)子100繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)至30/210度時，葉輪區(qū)處于排氣口202位置，燃燒后的廢氣由排氣口202排出，吸氣沖程繼續(xù)一直持續(xù)到當(dāng)轉(zhuǎn)子100轉(zhuǎn)到90/270度。

四.轉(zhuǎn)子100繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)至90/270度時，活塞連桿102帶動活塞處于下止點(diǎn)，氣缸101走完進(jìn)氣區(qū)完成吸氣沖程。轉(zhuǎn)子100繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)，活塞開始上行，氣缸101進(jìn)入定子壓縮區(qū)-完整內(nèi)壁區(qū)，與滾柱502和縱環(huán)形成氣缸密封區(qū)，開始做壓縮沖程。

五.轉(zhuǎn)子100繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)至165/345度時,氣缸101處于燃燒室噴口604位置，開始將壓縮后的氣體輸送到燃燒室201中，直至轉(zhuǎn)子100轉(zhuǎn)到180/360度。

六.轉(zhuǎn)子100繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)至180/360度時,活塞到達(dá)上止點(diǎn)，氣缸101完成壓縮充氣沖程，此時軸式旋轉(zhuǎn)氣門600關(guān)閉。

至此，本實施例一個系統(tǒng)做功完成，轉(zhuǎn)子100繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，系統(tǒng)進(jìn)入下一個循環(huán)。可以看出，由于本實施例的氣缸101、葉輪區(qū)、進(jìn)氣口203、排氣口202、燃燒室201都是兩兩中心對應(yīng)設(shè)置，而齒圈300與太陽齒輪400的傳動比為1:2，即轉(zhuǎn)子100旋轉(zhuǎn)一周，整個系統(tǒng)做四次功，成倍增大了動力的輸出。

綜上，本發(fā)明提供一種偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，以轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的圓周運(yùn)動代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)動機(jī)曲軸的直線-圓周運(yùn)動，減少能量損耗，以偶式葉輪結(jié)構(gòu)，代替曲軸結(jié)構(gòu)，以獲得更大的扭矩并提高功率輸出。與現(xiàn)有技術(shù)而言，該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)具有的優(yōu)勢巨大，具體體現(xiàn)在如下幾方面：

一、該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的氣缸101和燃燒室201分開設(shè)計，及轉(zhuǎn)子連續(xù)圓周運(yùn)動(無活塞做功換向運(yùn)動)，從根本上避免了爆震。

二、該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)采用正圓轉(zhuǎn)子偶式結(jié)構(gòu)，雖有四沖程過程，但其通過密封結(jié)構(gòu)，將燃燒沖程和排氣沖程，移至定子200上，使氣缸101處于低負(fù)荷狀態(tài)，同時使燃燒室201膨脹氣流得以切向作用于轉(zhuǎn)子100的葉輪103上——達(dá)到轉(zhuǎn)子100直接圓周做功的目的。且其一周兩次對稱做功，單轉(zhuǎn)子即具備四沖程發(fā)動機(jī)的四缸效果，且無震動，結(jié)構(gòu)，體積都具明顯優(yōu)勢。

三、該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的葉輪103的力矩與四沖程發(fā)動機(jī)的曲軸力矩相比，差距非常明顯，以轉(zhuǎn)子100直徑300mm算，基本是同缸排量汽油機(jī)的八倍，同缸排量柴油機(jī)的四倍，也避開了壓縮比與力矩的限制，為不同燃料應(yīng)用，提供了可能。

四、該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)設(shè)計簡約，尤以轉(zhuǎn)子100、氣缸101、葉輪103一體設(shè)計，軸式旋轉(zhuǎn)氣門600氣門凸輪片603配氣機(jī)構(gòu)，行星內(nèi)曲軸機(jī)構(gòu)。機(jī)加工適應(yīng)性強(qiáng)，具有極強(qiáng)的成本、市場潛力。

五、該偶式葉輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)是一種燃燒室201高頻做功，葉輪103高扭矩輸出，轉(zhuǎn)子100主軸中低轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。