CN115370470A - 一种转子发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机领域，具体提供了一种转子发动机。该转子发动机包括但不限于气缸、转子、阀门齿轮和副齿轮等部件。转子、阀门齿轮和副齿轮置于气缸内，能够在气缸内相对于气缸壁转动。转子上设有若干轮齿，且至少一个齿顶园大于其它轮齿齿顶园的凸齿。转子在气缸中转动时该凸齿沿气缸内壁和阀门齿轮上的U型齿槽滑动。转子、阀门齿轮和副齿轮组成转轴平行的齿轮组。安装于主轴上的转子齿轮带动阀门齿轮和副齿轮连续转动，无需位于气缸外部的传动装置来传动，减少了发动机的零件数量。气缸、转子、阀门齿轮和副齿轮之间帖合紧密，组成燃烧室和排气室。燃料注入燃烧室后由火花塞点燃，燃烧形成的高压气体推动转子输出动力对外做功。

Description

一种转子发动机

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体而言，涉及一种转子发动机。

背景技术

目前市场上应用较多的发动机为活塞通过连杆推动曲轴转动的往复活塞式发动机。这样的发动机需要包括气缸、凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧等机构，发动机的体积较大并且较重。此外，发动机在做功过程中会由于连杆和曲轴运动而损失一部分能量，热能的转化率不高。而且往复式发动机的活塞运动会产生较强的震动，气门机构也会产生机械噪音。由此可见，现有技术中的往复式发动机存在震动大、噪音大、体积大、能量转化率低的问题。

另有一种德国人菲加士.汪克尔发明的三角转子发动机，也因为油耗高、污染重、零部件寿命短的缺点而不能广泛应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有往复式发动机和三角转子发动机技术上述存在的缺陷，提供一种燃烧率高、做功、排气在气缸内的不同空腔内同步进行，连续做功，且具有结构简单、体积小、节能、运行可靠等特点的转子发动机。

本发明采用的技术方案是，一种转子发动机，包括气缸、转子、阀门齿轮和副齿轮。转子、阀门齿轮和副齿轮置于气缸内，能够在气缸内相对于气缸壁转动。

转子上设有若干轮齿，且至少有一个齿顶园大于其它轮齿齿顶园的凸齿。该凸齿的顶部沿气缸内壁和阀门齿轮上的U型齿槽滑动。

转子、阀门齿轮和副齿轮组成转轴平行的齿轮组，转子是主动齿轮。该设于气缸内部的转子齿轮带动阀门齿轮转动，阀门齿轮带动副齿轮连续转动，无需位于气缸外的传动装置来传动，减少了发动机的零件数量。

气缸、转子、阀门齿轮和副齿轮之间帖合紧密，组成气密的燃烧室。

阀门齿轮转动方向与转子转动方向相反，副齿轮转动方向与转子转动方向与相同。

进一步，所述做功装置包括进气管、排气管、火花塞。当转子上的凸齿转过阀门齿轮上的U型齿槽后，转子上的凸齿与气缸内壁接触，此时，气缸、转子、阀门齿轮和副齿轮之间帖合紧密，组成气密的燃烧室，燃气由进气管进入气缸，火花塞点火，发动机开始做功。

气缸被气缸内壁、转子、转子上的凸齿、阀门齿轮和副齿轮隔断成为最少一个燃烧室和最少一个排气室。燃料在燃烧室内燃烧做功，同一时刻，排气室内的废气由出气管排出气缸。

与现有技术相比，本发明结构简单、体积小、燃气燃烧充分、工作时震动小、运行可靠；做功、排气、进气在不同的分气室同步进行，连续做功，效率高。

附图说明：

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1工作过程的俯视示意图；

图3为本发明实施例1外观及剖面示意图；

图4为本发明实施例2的结构示意图；

图5为本发明实施例2工作过程的俯视示意图。

具体实施方式：

以下结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

参照图1、图2、图3，本实施例包括气缸10、转子20、阀门齿轮30、副齿轮40。转子20、阀门齿轮30、副齿轮40组装在气缸10内。转子上有若干轮齿22、阀门齿轮上有轮齿32、副齿轮上有轮齿41，当转子转动时，转子上的轮齿带动阀门齿轮转动；阀门齿轮带动副齿轮转动。

气缸10上有进气孔14、火花塞13、排气孔15、安装孔16。

转子20上至少有一个凸齿21，该转子凸齿的特征是齿顶圆大于其它转子轮齿22的齿顶圆。当转子转动时，该转子凸齿的齿顶部在气缸的侧壁紧密滑动，配合阀门齿轮和副齿轮将气缸分为燃烧室12和排气室11。转子上有主轴24，组装在气缸的缸盖18上。

转子20带动阀门齿轮30转动，转子上的凸齿21在转动时落入阀门齿轮30的U型槽31内，不能落入阀门齿轮30的其他齿槽内。阀门齿轮上的轴33装配在气缸上。

阀门齿轮30带动副齿轮40转动，副齿轮40上有轴42，安装在气缸上。副齿轮上的轮齿41的顶园在气缸壁上滑动配合。副齿轮、阀门齿轮、转子和气缸壁装成气密的燃烧室。

参照图2，实施例1的发动机工作过程如下：

由图2中的副图A开始，转子20上的的凸齿21进入阀门齿轮的U型槽31内，转子20上的的齿22带动阀门齿轮上齿32转动。

转子20转动到图2中的副图B位置，转子20上的的凸齿21与气缸10的壁接触配合；转子上的齿22与阀门齿轮的齿32配合；阀门齿轮的齿32与副齿轮上的齿41配合；副齿轮上的齿41与气缸壁配合。以上齿轮和气缸的配合下在气缸中形成气密的燃烧室12，燃气由进气管14进入燃烧室12，火花塞13点燃燃烧室内的燃气开始做功。与此同时，排气室11内的废气由排气管15排出气缸。

转子20继续转动到图2中的副图C位置，燃烧室12中的高温气体推动转子转动对外做功，排气室11内的废气由排气管15排出气缸。

转子20继续转动到图2中的副图D位置，转子20上的的凸齿21进入阀门齿轮的U型槽31内，结束一个工作循环，开始下一个工作循环。

实施例2

参照图4和图5，本实施例与实施例1相比，区别仅在于：本实施例包括1个转子60、阀门齿轮70和阀门齿轮71、副齿轮80和副齿轮81。

实施例2中的转子60有两个凸齿分别为凸齿61和凸齿62。转子上的轮齿带动阀门齿轮和副齿轮转动，转子转动一周，阀门齿轮和副齿轮转动两周。转子上的两个凸齿与阀门齿轮、副齿轮和气缸壁配合，将气缸分隔成为两个燃烧室和两个排气室，转子转一周完成两个工作循环。

参照图5，实施例2发动机工作过程如下：

由图5中的副图E开始，转子60上的的凸齿61和62份别进入阀门齿轮70的U形槽701和阀门齿轮71的U型槽711内。

转子60转动到图5中的副图F位置，转子60上的的凸齿61与气缸壁接触配合；转子60上的的凸齿62与气缸壁接触配合；转子上的齿与阀门齿轮的齿配合；阀门齿轮的齿与副齿轮上的齿配合；副齿轮上的齿与气缸壁配合。以上齿轮和气缸的配合下在气缸中形成气密的燃烧室63和65，燃气由进气管进入燃烧室，火花塞点燃燃烧室内的燃气开始做功。与此同时，排气室64和排气室66内的废气由排气管排出气缸。

转子60继续转动到图5中的副图G位置，燃烧室中的高温气体推动转子转动对外做功完成，转子60上的两个凸齿61、凸齿62分别进入阀门齿轮70、阀门齿轮71的U形槽内。

转子60继续转动到图5中的副图H位置，转子60上的的凸齿61、凸齿62分别从阀门齿轮的U型槽内转出，开始下一个工作循环。

其余进气、排气结构与实施例1基本相同。

本发明不局限于上述的优选实施方式，比如转子上可以有3个及以上的凸齿。转子上的3个及以上的凸齿将气缸分成3个及以上燃烧室、3个及以上排气室的结构与本发明实施例1大同小异，不再赘述。

任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或者相近似的技术方案，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种转子发动机，其特征在于，包括气缸、转子、阀门齿轮和副齿轮，所述转子、阀门齿轮和副齿轮置于气缸内，能够在气缸内相对于气缸壁转动。

2.所述的转子发动机，其特征在于，转子、阀门齿轮和副齿轮组成转轴平行的齿轮组，转子是主动齿轮，转子上的轮齿带动阀门齿轮转动，阀门齿轮带动副齿轮转动，无需位于气缸外面的其他传动装置来传动。

3.所述的转子上设有若干轮齿，且至少有一个齿顶圆大于其它轮齿齿顶圆的凸齿。

4.所述的阀门齿轮上至少有一个U型齿槽，该U型齿槽的齿根圆小于阀门齿轮上其他齿的齿槽齿根圆。

5.所述转子带动阀门齿轮转动时，转子上的凸齿落入阀门齿轮上U型齿槽内，而不能落入阀门齿轮上的其他齿的齿槽内。

6.所述副齿轮与气缸壁、阀门齿轮和转子齿轮配合，在发动机工作时形成气密的燃烧室和排气室。燃料在燃烧室内燃烧做功；废气由排气室与外界相通的排气管到排出气缸。

7.所述副齿轮转动方向与转子转动方向相同，阀门齿轮转动方向与转子转动方向相反。

8.所述气缸上至少有一个进气孔，至少有一个排气孔，至少安装有一个火花塞，至少有一个动力输出轴的轴孔。

9.所述气缸至少由一个缸体部件和一个缸盖部件组合面成，缸体和缸盖上开有若干螺钉孔以便用螺钉将所述缸体、缸盖、转子、阀门齿轮和副齿轮组装成一体。

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