一種變壓縮比的汪克爾發動機制造技術

本實用新型專利技術公開了一種變壓縮比的汪克爾發動機，至少由擺線形缸體、三角轉子、可變容積凹槽及復位彈簧組成；可變容積凹槽至少包括槽體、槽腔、滑塊及最小容積擋板；發動機工作時，依次進行吸氣沖程與壓縮沖程，當轉子轉至最小工作腔處時，油氣混合物被點燃，燃氣膨脹做功，推動三角轉子轉動；做功沖程完成，排氣門打開，進入排氣沖程，然后進行第二次吸氣、壓縮、做功及排氣沖程，如此循環往復；在做功沖程中,燃氣推動轉子高速轉動，產生的離心力使凹槽內的滑塊產生與轉子運動方向相反的移動，使圍成的凹槽容積發生改變；因不同轉速下滑塊產生的位移不同，凹槽的容積不同，從而導致發動機在低轉速下有較高的壓縮比，在高轉速下有較低的壓縮比。

Wankel engine with variable compression ratio

The utility model discloses a variable compression ratio of the Wankel engine, at least by the cycloidal cylinder, triangular rotor, variable volume groove and an offsetting spring; variable volume groove at least comprises a tank body, cavity, and the minimum volume of the slider plate; when the engine works, followed by the intake stroke and compression stroke when the rotor to the minimum cavity, oil and gas mixture is ignited, the gas expansion work, promote the triangular rotor rotation; the power stroke, the exhaust valve opens, enter the exhaust stroke, and second suction compression power and exhaust strokes, so the cycle; in the power stroke, the gas to drive the rotor to rotate at high speed, the centrifugal force generated by the slider in the groove of the moving contrary to the direction of movement of the rotor, the groove volume enclosed change due to different speed slider; The displacement is different, the volume of the groove is different, so that the engine has a high compression ratio at low rotational speed, and has a lower compression ratio at a high speed.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于發動機
，涉及汪克爾發動機，具體涉及一種變壓縮比的汪克爾發動機。
技術介紹
轉子發動機（RotaryEngine）是由德國人菲加士·汪克爾（FelixWankel，1902-1988）所專利技術，故又稱汪克爾發動機(WankelEngine)，他在總結前人的研究成果的基礎上，解決了一些諸如密封的關鍵技術問題，研制成功了具有實用性的轉子發動機。轉子發動機采用三角轉子旋轉運動來完成吸氣、壓縮、做功、排氣沖程，與傳統的往復活塞式發動機的直線運動迥然不同。汪克爾發動機與傳統往復式發動機都依靠空氣燃料混合氣燃燒產生的膨脹壓力以獲得轉動力,但在往復式發動機中，產生在活塞頂部表面的膨脹壓力向下推動活塞，機械力被傳給連桿，帶動曲軸轉動。對于轉子發動機，膨脹壓力作用在轉子的側面,從而將三角形轉子的三個面之一推向偏心軸的中心。這一運動在兩個分力的力作用下進行,一個是指向輸出軸中心的向心力，另一個是使輸出軸轉動的切線力。轉子引擎的轉子每旋轉一圈就點火燃燒膨脹作功三次，而一般的四沖程發動機旋轉兩圈才作功一次，故具有很高的功率容積比。另外，由于轉子引擎的軸向運轉特性，它不需要精密的曲軸平衡就能達到很高的轉速。整個發動機只有兩個轉動部件，省掉了一般四沖程發動機的進、排氣活門、氣門彈簧、凸輪軸等二十多個活動部件，發動機結構大大簡化，發生故障的可能性也大大減小。除了以上的優點外，轉子引擎的優點亦包括體積較小、重量輕、低重心、震動小等。雖然汪克爾發動機具有傳統往復式活塞發動機所不具有的突出優點，但也同樣存在著一些突出的缺陷。首先是油耗高，尾氣排放超標,這主要是由于汪克爾發動機燃燒室呈不規則的狹長型，火焰傳播路徑較長，燃燒不完全，導致燃油和機油消耗增加。此外，汪克爾發動機低轉速下的扭矩小，起步無力；另外一個嚴重的缺陷是，汪克爾發動機因為結構的原因，壓縮比很難提高，只能用點燃式，不能用壓燃式，即不能采用柴油作燃料。雖然馬自達公司曾經給汪克爾發動機增加了單渦輪增壓和雙渦輪增壓等裝置，但只是提高了輸出功率，并適度的減少了尾氣排放，但還是與往復式發動機有著很大的差距。此外轉子發動機還有密封條易磨損，缸體加工困難等問題。針對以上傳統汪克爾發動機的缺陷，本技術開發了一種變壓縮比的汪克爾發動機。通過改進發動機的轉子結構，將轉子上的固定容積凹槽改為可變容積凹槽；在做功沖程階段,高溫高壓燃氣推動轉子高速轉動，產生的離心力使凹槽內的滑塊產生與轉子運動方向相反的移動，使滑塊與凹槽圍成的凹槽容積發生改變；由于不同轉速下滑塊所受的離心力不同,產生的位移不同，導致可變容積凹槽的容積不同，從而使發動機的壓縮比連續可變，隨著壓縮比的變化，發動機的膨脹比也相應變化，可使燃燒更加充分，從而使低速下的扭矩輸出及發動機的熱效率得以提高。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種變壓縮比的汪克爾發動機，將發動機三角轉子上的凹槽設計成可變容積凹槽，以改變燃燒室的腔體容積，使壓縮比在整個轉速范圍內連續可變，低轉速下為高壓縮比，高轉速下為低壓縮比；通過調節轉子上滑塊的限位裝置，可調整轉子發動機的最小壓縮比，使之適應多種燃料的燃燒需要。一種變壓縮比的汪克爾發動機，至少由擺線形缸體、三角轉子、三角轉子上的可變容積凹槽及復位彈簧組成；其特征在于，可變容積凹槽至少包括槽體、槽腔、滑塊及最小容積擋板；所述的可變容積凹槽設有向兩側凹進的滑道；所述的滑塊包含兩根滑桿，所述的滑桿左右對稱分布于滑塊的上部，滑桿裝在滑道里；滑塊通過滑桿在槽體里自由運動；所述的復位彈簧一端固定在槽腔中，另一端與滑塊連在一起；所述的槽腔位于可變容積凹槽的尾端，處于三角轉子凸面之下；發動機工作時，依次進行吸氣沖程與壓縮沖程，當轉子轉至最小工作腔處，即對應于活塞往復發動機的上止點，油氣混合物被點燃，燃氣膨脹做功，推動三角轉子轉動；隨著做功沖程完成，排氣門打開，進入排氣沖程，然后進行第二次吸氣、壓縮、做功及排氣沖程，如此循環往復；在做功沖程中,高溫高壓燃氣推動三角轉子高速轉動，產生的離心力使凹槽內的滑塊產生與轉子運動方向相反的移動，使滑塊與槽體圍成的凹槽容積發生改變；由于不同轉速下滑塊所受的離心力不同,產生的位移不同，導致凹槽的容積不同，從而導致發動機在低轉速下有較高的壓縮比，在高轉速下有較低的壓縮比。所述的滑塊上部設有徑向導氣孔。所述的滑桿為圓柱形。所述的復位彈簧是壓縮彈簧；轉子靜止時，復位彈簧產生的彈力使滑塊處于最小容積擋板處。所述的最小容積擋板設在可變容積凹槽最大容積的30%至90%處，即滑塊停在最小容積擋板處時，裸露的凹槽容積為凹槽最大容積的30%至90%。進一步地，所述的最小容積擋板向槽體中心伸出的長度不大于槽體凈寬的四分之一，兩塊擋板的總長度不大于槽體凈寬的二分之一。本技術的有益效果在于：1，發動機的壓縮比可隨轉速的變化連續改變，提高發動機從低負荷到高負荷整個工作范圍內的有效熱效率，降低油耗，減少排放；2，顯著提高低轉速下發動機的扭矩，使汽車或其它動力機械起步更有力，加速更迅捷；3，變壓縮比的關鍵部件-可變容積凹槽，零件少，加工方便，運行可靠。4，對于增壓型發動機，變壓縮比技術可克服增壓滯后的缺陷，可充分發揮增壓技術的優勢。附圖說明圖1是本技術的汪克爾發動機內部結構示意圖。圖2是帶有可變容積凹槽的三角轉子結構示意圖。圖3是圖2中A-A面的放大剖面圖。圖4是可變容積凹槽的俯視圖。具體實施方式以下結合附圖及實施例對本技術做進一步的詳細描述。如圖1-4所示一種變壓縮比的汪克爾發動機，至少由擺線形缸體1、三角轉子2、可變容積凹槽3及復位彈簧4組成；可變容積凹槽3至少包括槽體31、槽腔32、滑道33、滑塊34、最小容積擋板35；槽腔32處于可變容積凹槽3的尾部；最小容積擋板35設在可變容積凹槽3最大容積的70%處，即滑塊34停在最小容積擋板35處時，裸露的凹槽容積為凹槽最大容積的70%；最小容積擋板35是通過過盈配合嵌在槽體31上的；最小容積擋板35向槽體31中心伸出的長度為槽體31凈寬的八分之一，兩塊擋板35的伸出的總長度為槽體31凈寬的四分之一；滑塊34上部兩側有圓柱形滑桿341，滑桿341裝在滑道33里；滑塊34上部設有徑向導氣孔342；滑塊34是通過滑桿341在滑道33中滑行從而在槽體31里自由運動的；復位彈簧4的一端固定在槽腔32中，另一端與滑塊34連在一起；復位彈簧4為壓縮彈簧；轉子靜止時，滑塊34因復位彈簧4的彈力停在最小容積擋板35處；發動機其它部件的連接及安裝按照傳統汪克爾發動機的方式進行。本專利技術實施例所提供的變壓縮比汪克爾發動機與現有汪克爾發動機的驅動原理相同，即發動機工作時，依次進行吸氣沖程與壓縮沖程，當轉子轉至最小工作腔處時（對應于活塞往復發動機的上止點），油氣混合物被點燃，燃氣膨脹做功，推動三角轉子2轉動；隨著做功沖程完成，排氣門打開，進入排氣沖程，然后進行第二次吸氣、壓縮、做功及排氣沖程，如此循環往復；本實施例中的變壓縮比汪克爾發動機的特點在于，在做功沖程中,高溫高壓燃氣推動三角轉子2高速轉動，產生的離心力使滑塊34產生與三角轉子2運動方向相反的移動，使滑塊34與槽體31圍成的凹槽容積發生改變，由于不同轉速下滑塊34所受的離心力不同,產生的位移不同本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種變壓縮比的汪克爾發動機，至少由擺線形缸體、三角轉子、三角轉子上的可變容積凹槽及復位彈簧組成；其特征在于,可變容積凹槽至少包括槽體、槽腔、滑塊及最小容積擋板；所述的可變容積凹槽設有向兩側凹進的滑道；所述的滑塊包含兩根滑桿，所述的滑桿左右對稱分布于滑塊的上部，滑桿裝在滑道里；滑塊通過滑桿在槽體里自由運動；所述的復位彈簧一端固定在槽腔中，另一端與滑塊連在一起；所述的槽腔位于可變容積凹槽的尾端，處于三角轉子凸面之下；發動機工作時，依次進行吸氣沖程與壓縮沖程，當轉子轉至最小工作腔處，即對應于活塞往復發動機的上止點，油氣混合物被點燃，燃氣膨脹做功，推動三角轉子轉動；隨著做功沖程完成，排氣門打開，進入排氣沖程，然后進行第二次吸氣、壓縮、做功及排氣沖程，如此循環往復；在做功沖程中,?高溫高壓燃氣推動三角轉子高速轉動，產生的離心力使凹槽內的滑塊產生與轉子運動方向相反的移動，使滑塊與槽體圍成的凹槽容積發生改變；由于不同轉速下滑塊所受的離心力不同,產生的位移不同，導致凹槽的容積不同，從而導致發動機在低轉速下有較高的壓縮比，在高轉速下有較低的壓縮比。

【技術特征摘要】
1.一種變壓縮比的汪克爾發動機，至少由擺線形缸體、三角轉子、三角轉子上的可變容積凹槽及復位彈簧組成；其特征在于,可變容積凹槽至少包括槽體、槽腔、滑塊及最小容積擋板；所述的可變容積凹槽設有向兩側凹進的滑道；所述的滑塊包含兩根滑桿，所述的滑桿左右對稱分布于滑塊的上部，滑桿裝在滑道里；滑塊通過滑桿在槽體里自由運動；所述的復位彈簧一端固定在槽腔中，另一端與滑塊連在一起；所述的槽腔位于可變容積凹槽的尾端，處于三角轉子凸面之下；發動機工作時，依次進行吸氣沖程與壓縮沖程，當轉子轉至最小工作腔處，即對應于活塞往復發動機的上止點，油氣混合物被點燃，燃氣膨脹做功，推動三角轉子轉動；隨著做功沖程完成，排氣門打開，進入排氣沖程，然后進行第二次吸氣、壓縮、做功及排氣沖程，如此循環往復；在做功沖程中,高溫高壓燃氣推動三角轉子高速轉動，產生的離心力使凹槽內的滑塊產生與轉子運動方向相反的移動，使滑塊與槽體圍成的凹槽容積發生改變；由于不同轉速...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李春洲，
申請(專利權)人：上海洲躍生物科技有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31