专利名称：旋转式圆转子发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型的内燃机，即旋转式圆转子发动机。
目前，国内外用于车辆、船舶等的动力设备还是以往复式发动机为主。但往复式发动机有着结构复杂、工艺复杂、加工制造难度大、用料多、维修和保养工作量大、使用寿命短、成本高等不足之处。尤其是曲轴、连杆在制造上要求很高，给加工制作带来一定的难度，而且曲轴本身的强度又低，严重地影响了整个发动机的寿命。现有的往复式发动机体积大，且笨重。以上这些不足之处长期以来一直没有得到解决。从六十年代开始，一些发达国家的科技人员对“旋转式发动机”进行了各种各样的研究，如美国研制的吉尔伯特片簧式发动机样机和西德研制的汪克尔发动机均具有结构简单、运转平稳、体积小、重量轻、成本低等明显的优点。但这两种样机由于关键性技术问题无法得到合理的解决，所以使用寿命很短，产品无法投产上市。
本实用新型的目的是提供一种新型旋转式圆转子发动机，它能减少往复运动造成的不平衡磨损，克服曲轴转到上下死点产生的不平衡被动力，从而提高作功能力，延长发动机的使用寿命；简化加工制造工艺、节约原材料、降低成本；减少结构、缩小体积、减轻重量，使其更便于安装、使用和维修保养。
本实用新型的解决方案是提供一种变往复运动为旋转运动，用直轴代替曲轴，以圆转子代替活塞的发动机。从而避免了运动时产生的不平衡而消耗功率，同时减少了零部件的磨损，延长了发动机的使用寿命。由于直轴结构简单，制造方便，因而旋转式圆转子发动机体积小、重量轻、安装、使用和维修保养方便。
以下结合附图对本实用新型旋转式圆转子发动机作进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。本旋转式圆转子发动机主要由主轴(1)、分电器(2)、润滑油泵(3)、润滑油供应系统(4)、左右端盖(5)、左右端面凸轮(6)、贮气筒(7)、圆转子(8)、油气手控阀(9)、油气机控阀(10)、飞轮(11)、机控阀凸轮(12)、后封油盘(13)、左右轴承套(14)、主缸内套(15)、主缸外套(16)、油底壳(17)、左右缸外套(18)、左右缸内套(19)、游动块(20)、轴承(21)、皮带轮(22)组成。
图2是圆转子(8)的示意图。圆转子(8)是一圆柱体，上面沿轴向开有三条槽，每槽中心线的夹角为120°。转子外圆上箍着一个钢套，形成了整个圆转子(8)。
游动块(20)衔在圆转子(8)的圆柱体三条槽内，随圆转子(8)旋转运动在两端凸轮之间沿凸轮曲线作轴向移动。
主轴(1)是一直轴。圆转子(8)固定在主轴(1)之上。左右端面凸轮(6)中心装有轴承套(14)。主轴(1)通过轴承(21)和轴承套(14)联接组成发动机的主体。
左右端面凸轮(6)是两个形状完全一样的固定不动的凸轮。左右端面凸轮曲线在沿主轴360°圆周方向对应点的距离处处相等，即此低彼高，此高彼低。左右端面凸轮(6)外圆上固连着左右缸内套(19)，其内径尺寸与圆转子(8)的钢套内径一样大小，这样在左右端面凸轮(6)与圆转子(8)、左右缸内套(19)及游动块(20)之间形成了左右各三个可变工作室。工作室容积的大小是随着游动块(20)在左右凸轮(6)上的位置而变化的。
圆转子(8)转动过程中，与左右轴承套(14)和左右缸内套(19)之间存在活动间隙，需要密封。左右各三个可变工作室的密封是靠设在圆转子(8)两端面的大小各两对密封环(C1)和(C2)来实现的。密封槽内有弹簧片始终将密封环(C1)和(C2)顶出，使它贴合在左右轴承套(14)和左右缸内套(19)的端面上，保证了左右各三个可变工作室的密封要求。
图4是右工作室的示意图。右工作室起空气压缩机的作用。在圆转子(8)沿给定方向旋转时，进气口a1吸进空气，经压缩后从输出口a2输送到贮气筒(7)内。贮气筒(7)内的压缩空气经进油气手控阀(9)和进油气机控阀(10)与汽油混合后按指令供应左边三个工作室。
图3是左工作室的示意图。经(b1)进入左工作室的混合油气由分电器(2)按要求指令性地给火花塞(b2)和(b3)点火爆炸。当火花塞(b2)点火爆炸前，油气机控阀(10)按指令性关闭进油口(b2)。混合油气燃爆产生的强大推力，推动游块(20)带动圆转子(8)沿给定方向转动(做功)。当一个工作室点火爆炸时，另两个工作室一个仍在做功，一个在排放废气。三个工作室周而复始不断形成进、压、爆、排四个过程，并且带动主轴(1)作旋转运动。圆转子(8)旋转360°，三块游动块在左边形成的三个密闭的工作室分别完成一次进、压、爆、排过程。
图5是游动块(20)沿左右端面凸轮(6)的曲线运动360°时的展开工作图。当游动块转到展开图中所示位置时，进气口(b1)已封闭，由分电器(2)指令性给火花塞(b2)进行第一次点火爆炸。当游动块(20)转过(b3)时，第二次点火将未燃尽的混合油气充分燃爆。
发动机工作时，装在主轴(1)上的皮带轮(22)带动发电机给蓄电池充电和水泵供给循环冷却水，并带动风扇给发动机散热。润滑油泵(3)是一个叶片泵，在主轴(1)转动时带动泵转子旋转，将油底壳(17)中的润滑油吸入，经排油口、机油滤清器压入发动机润滑油道，给发动机各部位进行润滑冷却。装在主轴(1)左端的飞轮(11)和附在飞轮(11)上的机控阀凸轮(12)分别是输出发动机的能量和控制供油气机控阀的开启闭合之用。发动机的循环冷却水是通过设在发动机外套中的蛇形水道散热冷却。
本实用新型的旋转式圆转子发动机的优点是因采用直轴圆转子传动，所以结构简单、紧凑，零部件少，与同功率的往复式发动机比较，加工制作大为简化，体积小、重量轻、减少了材料消耗，因而成本低。因为克服了往复式运动不平衡惯性力，减少能量的消耗和零部件的磨损，发动机的功率和使用寿命也相应提高了。同时由于有二次点火，减少能源的损失和废气对环境的污染。由于是直轴旋转运动，比曲轴和偏心轴运动平稳，无强烈震动。也便于拆卸、安装和维护保养。
权利要求1.一种旋转式圆转子发动机，主要由主轴(1)、分电器(2)、润滑油泵(3)、润滑油供应系统(4)、左右端盖(5)、左右端面凸轮(6)、贮气筒(7)、圆转子(8)、油气手控阀(9)、油气机控阀(10)、飞轮(11)、机控阀凸轮(12)、后封油盘(13)、左右轴承套(14)、主缸内套(15)、主缸外套(16)、油底壳(17)、左右缸外套(18)、左右缸内套(19)、游动块(20)、轴承(21)、皮带轮(22)构成，其特征是主轴(1)是一直轴，圆转子(8)固联在主轴(1)上；左右端面凸轮(6)、圆转子(8)、左右缸内套(19)、游动块(20)之间形成左右各三个可变工作室。
2.根据权利要求1所述旋转式圆转子发动机，其特征是圆转子(8)两端面设大小密封环(C1)和(C2)，由弹簧顶出(C1)、(C2)，使其贴合在左右轴承套(14)和左右缸内套(19)的端面上。
3.根据权利要求1所述的旋转式圆转子发动机，其特征是左右端面凸轮(6)是两个形状完全一样的凸轮，沿主轴360°圆周方向对应点的距离处处相等。
4.根据权利要求1或3所述的旋转式圆转子发动机，其特征是左端面凸轮(6)上设有进油气口(b1)、火花塞(b2)、(b3)以及排气口(b4)；右端面凸轮(6)上设有进空气口(a1)和输出压缩空气口(a2)。
专利摘要本实用新型公开了一种旋转式圆转子发动机。本发动机由主轴、圆转子、端面凸轮等组成。圆转子固定在主轴之上。主轴两端和左右端面凸轮中心的轴承配合联接组成发动机的主体。本发动机用直轴代替了以往发动机的曲轴，以圆转子代替了活塞，变往复运动为旋转运动，克服了曲轴运转到死点时产生不平衡惯性力，减少了零部件的磨损和运转时产生的强烈震动。本发动机结构简单、体积小、重量轻、便于安装和保养、成本低，并且具有运转平稳、使用寿命长、功率大的优点。
文档编号F02B53/00GK2135065SQ9022499
公开日1993年6月2日 申请日期1990年12月15日 优先权日1990年12月15日
发明者张其南, 赵雍德 申请人:张其南, 赵雍德