新型高效动子发动机的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  5

专利名称:新型高效动子发动机的制作方法
技术领域
本项实用新型涉及发动机领域。
背景技术
[0002]传统的往复式发动机至今已经有百余年的历史了,经过不断的改进与提高,已日趋完善。但是,活塞往复运动所造成的惯性力和惯性扭矩得不到完全的平衡,特别是随着发动机不断向高转速方向发展,这些不平衡的力和力矩急剧增大,作用在发动机轴承上的惯性负荷显著增加,并引起振动和噪音的增大。目前,市场上汽车的主流发动机是直列四缸发动机。这种发动机,当两个活塞运动到最高点时(此时两活塞下面与曲轴的连接处也处在整个轨迹的最高点),另外两个缸的活塞正好运动到最低点(这两个活塞下面与曲轴的连接处同样处在整个轨迹的最低点),这时在最高点的两个活塞受力竖直向下,曲轴连接点支持力向上,作用力在此处抵消,产生能量的损耗,同理在最低点两个活塞也会有相同的能量损耗,极大地降低了发动机的工作效率。同时,往复式发动机的曲轴等运动机构加工工艺复杂,加工成本较高。自20世纪50年代以来,国外又先后试制了一些新的旋转活塞发动机,其中主要为西德汪克尔设计的三角转子发动机(以下简称转子发动机)。它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,与传统的活塞往复式发动机的直线运动不同。转子发动机的主要零件包括转子,缸体,前、后端盖,主轴,相位齿轮,密封片等。转子在缸体内旋转,将缸内分隔为3个不同的工作室,分别完成不同的工作循环,燃烧室所产生的膨胀压力推动转子,转子带动主轴旋转作功。转子发动机同往复活塞式发动机一样,都是通过燃烧所产生的膨胀压力作功,主要的不同点在于利用膨胀压力方式的不同,对于往复活塞式发动机来说,膨胀压力推动活塞向下运动,力通过连杆传递给曲轴,曲轴旋转向外输出功率。对于转子发动机来说,膨胀压力推动转子旋转,力通过转子传递给主轴,主轴旋转向外输出功率。转子发动机不产生往复惯性力,结构紧凑,零件总数和运动件数分别减少30%和60%,具有体积小,质量轻,高速性能好,运转平稳,噪声小等优点。但与此同时,转子发动机技术比较尖端,转子、缸体加工精度要求高,制造成本高。更重要的是转子发动机的耗油量大,这主要是由于转子发动机燃烧室的形状不太有利于完全燃烧,火焰传播路径较长,使得燃油和机油的消耗增加。在能源日益短缺的今天,节能减排是国家乃至全球所倡导的关键,转子发动机低速动力性能和燃料经济性低于往复机。
发明内容本实用新型的目的就是针对发动机上述之不足,而提供一种高效动子发动机。本实用新型由N(N = 2,3,4…)组动子机构、带外齿的主轴构成,每个动子机构分别由气缸组、动子、曲轴、动子加固轴构成,气缸组由M(M= 3,6)个汽缸组成,M个汽缸的活塞杆分别通过M个动子加固轴与M个曲轴活动相连,动子中心设有带齿的动力轴孔,带外齿的主轴安装在动子的动力轴孔内,M个汽缸(M = 3,6)分别与动子相连,M个汽缸以带外齿的动力轴的轴心为中心均匀分布。[0009]两组动子机构的两个动子I中心与带外齿的主轴2中心连线成180°夹角。本发明的优点是本动子发动机与传统的往复式发动机和转子发动机相比较,具有如下的优点I)避免了像直列四缸发动机一样活塞曲轴在最高点和最低点的能量损耗。2)动子发动机结构更加紧凑,整体体积更小,而且保证了输出功率不因体积减小损失。3)由于在每一时刻都有两个气缸同时做功,且不存在同时最高(低)点的问题,所以动力基本恒定,消除了普通发动机动力不恒定的问题。减少了震动与噪声,同时也降低了油耗。4)由于气缸做功程短,且活塞半径相对较大,所以每次推动动力充足,又由于传动方式的改变,使得机械效率有所提高,降低了油耗。5)动子发动机结构的改变,增加动子和行星齿轮取代曲轴作为新的传动方式,简化了加工工艺,降低了发动机的成本。6)发动机转速高,可以用于跑车等需要高转速发动机的领域。

附图I为本实用新型的结构示意图。附图2为本实用新型的气缸组由3个气缸构成的结构示意图。附图3为本实用新型的气缸组由6个气缸构成的结构示意图。
具体实施方式
实施例I :本实施例由两组组动子机构、带外齿的主轴2构成,动子机构分别由气缸组、动子I、曲轴3、动子加固轴4构成,气缸组由3个气缸5组成,3个气缸5的活塞杆分别通过3个动子加固轴4与3个曲轴3活动相连,动子I中心设有带齿的动力轴孔,带外齿的主轴2安装在动子I的动力轴孔内,3个动子加固轴4分别与动子I相连,3个气缸5以带外齿的动力轴2的轴心为中心均匀分布(3个汽缸相互之间成120°夹角)。且两个动子中心与主轴中心连线成180°夹角(避免高转速时的晃动)。发动机各冲程流程由于一组动子机构满足不了持续做功的需要,所以N(N = 2,3,4……)组动子机构轮换做功,每个单缸都在做功程到2/3时,同时又会有一个新的做功缸加入做功。发动机各冲程流程分别是I组A缸做功——2组B缸做功——I组C缸做功——2组A缸做功——I组B缸做功——2组C缸做功——I组A缸做功……以此往复。实施例2 :本实施例由两组动子机构、带外齿的主轴2构成,动子机构分别由气缸组、动子I、曲轴3、动子加固轴4构成,气缸组由6个气缸5组成,6个气缸5的活塞杆分别通过6个动子加固轴4与6个曲轴3活动相连,动子I中心设有带齿的动力轴孔,带外齿的主轴2安装在动子I的动力轴孔内,6个动子加固轴4分别与动子I相连,6个气缸5以带外齿的动力轴2的轴心为中心均匀分布出个汽缸相互之间成60°夹角)。
权利要求1.新型高效动子发动机,其特征在于它由N组动子机构、带外齿的主轴(2)构成,每个动子机构分别由气缸组、动子(I)、曲轴(3)、动子加固轴(4)构成,气缸组由M个汽缸(5)组成,M个汽缸(5)的活塞杆分别通过M个动子加固轴(4)与M个曲轴(3)活动相连,动子(I)中心设有带齿的动力轴孔,带外齿的主轴(2)安装在动子(I)的动力轴孔内,M个汽缸(4)分别与动子(I)相连,M个汽缸(5)以带外齿的动力轴(2)的轴心为中心均匀分布。
2.根据权利要求I所述的新型高效动子发动机,其特征在于两组动子机构的两个动子(I)中心与带外齿的主轴⑵中心连线成180°夹角。
专利摘要新型高效动子发动机,M个汽缸(5)的活塞杆分别通过M个动子加固轴(4)与M个曲轴(3)活动相连,动子(1)中心设有带齿的动力轴孔,带外齿的主轴(2)安装在动子(1)的动力轴孔内,M个汽缸(4)分别与动子(1)相连,M个汽缸(5)以带外齿的动力轴(2)的轴心为中心均匀分布。优点是动力基本恒定,消除了普通发动机动力不恒定的问题。减少了震动与噪声,同时也降低了油耗。机械效率有所提高,降低了油耗。简化了加工工艺,降低了发动机的成本。
文档编号F02B75/22GK202360224SQ20112044986
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者刘丹阳, 王凯, 王涵 申请人:刘丹阳, 王凯, 王涵, 郄国伟

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