基于椭圆定子的叶片式电喷汽油发动机.pdf

本发明公开了一种基于椭圆定子的叶片式电喷汽油发动机，包括内腔横截面为圆形的转子、设在转子内腔的横截面为椭圆形的定子、排气孔、进气孔、汽油喷嘴、和火花塞，转子与发动机输出轴同轴且固结，固定轴的左端与箱体固结；在转子周体上均布有至少8个导槽，各导槽内均设有叶片，导槽的外端设有推力结构，叶片内端与定子的椭圆形表面接触，叶片两侧、定子两端分别与转子左端和箱体内侧接触，构成数量与导槽数量相等的密封气室。本发明大大提高了发动机的单位体积功率，具有成本低、结构简易、工作效率高的优点；发动机启动时即使不用电机带动，任何位置都能喷油点火起动；正常运转后还可带动叶片同时作为风冷散热片使用。

1.  一种基于椭圆定子的叶片式电喷汽油发动机，其特征在于：包括内腔横截面为圆形的转子(3)、设置在所述转子(3)内腔的横截面为椭圆形的定子(1)、排气孔(6)、进气孔(2)、汽油喷嘴(8)、和火花塞(5)，所述转子(3)与定子(1)的轴线重合，所述转子(3)与发动机输出轴(11)同轴且固结，固定轴(7)沿定子(1)的轴线贯穿于定子(1)的两端，转子(3)左端通过轴承(10)支撑于箱体(12)上，转子(3)的右端通过轴承(13)支撑于固定轴(7)的右端，固定轴(7)的左端与箱体(12)固结；在转子(3)周体上沿周向均布有至少8个导槽，所述导槽沿轴向与所述轴线平行，在每个导槽内均设有一个长方形的叶片(4)，导槽与叶片(4)滑动配合，导槽的外端设有推力结构，所述叶片(4)通过推力结构的作用其内端与所述定子的椭圆形表面接触，叶片(4)两侧、定子(1)两端分别与转子(3)左端和箱体(12)内侧接触，构成数量与导槽数量相等的密封气室；所述排气孔(6)设于转子(3)内腔的左上方区域的箱体(12)上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于两个相邻叶片(4)间的夹角a、小于2a；所述进气孔(2)设于转子(3)内腔的右上方区域的所述箱体(12)上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于a、小于2a；所述火花塞(5)和汽油喷嘴(8)均位于转子(3)内腔的左下方区域的所述箱体(12)上，从其它们的中心到轴心的连线与竖直线的夹角小于a。

2.  根据权利要求1所述的基于椭圆定子的叶片式电喷汽油发动机，其特征在于：所述导槽为8个，或12个，或16个。

3.  根据权利要求2所述的基于椭圆定子的叶片式电喷汽油发动机，其特征在于：所述推力结构为与导槽底部连通的压力气源。

4.  根据权利要求2所述的基于椭圆定子的叶片式电喷汽油发动机，其特征在于：所述推力结构为设置在导槽外端与叶片(5)外端之间的弹簧。

5.  根据权利要求4所述的基于椭圆定子的叶片式电喷汽油发动机，其特征在于：所述导槽外端端部设有调节螺栓，在调节螺栓与弹簧之间设有压板。

基于椭圆定子的叶片式电喷汽油发动机
技术领域
本发明涉及风冷汽油发动机，尤其是一种基于椭圆定子的叶片式电喷风冷汽油发动机。
背景技术
目前，发动机类型主要有活塞式发动机和三角转子发动机。活塞式发动机，活塞往复运动要不断加速减速，影响发动机效率；三角转子发动机压缩比受限制，做不成大功率发动机。发动机的单位体积功率越大，要求的压缩比就大，专利号为201110045898.0的发明专利，公开了一种《叶片式汽油发动机》，该叶片式汽油发动机由于其叶片安装在转子轴上，要有大的压缩比就会要求有大的圆弧半径比，而大的圆弧半径比就要求有长的叶片，叶片在收缩时要缩到轴中，就要求轴的直径很大，由于这些结构的限制，使得该专利达不到风冷汽油发动机压缩比13以上的要求，或者结构要做得很大。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于椭圆定子的叶片式电喷汽油发动机，大大提高了发动机的单位体积功率，具有成本低、结构简易、工作效率高的优点；发动机启动时即使不用电机带动，任何位置都能喷油点火起动；正常运转后还可带动叶片同时作为风冷散热片使用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于椭圆定子的叶片式电喷汽油发动机，包括内腔横截面为圆形的转子、设置在所述转子内腔的横截面为椭圆形的定子、排气孔、进气孔、汽油喷嘴、和火花塞，所述转子与定子的轴线重合，所述转子与发动机输出轴同轴且固结，固定轴沿定子的轴线贯穿于定子的两端，转子左端通过轴承支撑于箱体上，转子的右端通过轴承支撑于固定轴的右端，固定轴的左端与箱体固结；在转子周体上沿周向均布有至少8个导槽，所述导槽沿轴向与所述轴线平行，在每个导槽内均设有一个长方形的叶片，导槽与叶片滑动配合，导槽的外端设有 推力结构，所述叶片通过推力结构的作用其内端与所述定子的椭圆形表面接触，叶片两侧、定子两端分别与转子左端和箱体内侧接触，构成数量与导槽数量相等的密封气室；所述排气孔设于转子内腔的左上方区域的箱体上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于两个相邻叶片间的夹角a、小于2a；所述进气孔设于转子内腔的右上方区域的所述箱体上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于a、小于2a；所述火花塞和汽油喷嘴均位于转子内腔的左下方区域的所述箱体上，从其它们的中心到轴心的连线与竖直线的夹角小于a。
所述导槽为8个，或12个，或16个。
所述推力结构为与导槽底部连通的压力气源。
所述推力结构为设置在导槽外端与叶片外端之间的弹簧。
所述导槽外端端部设有调节螺栓，在调节螺栓与弹簧之间设有压板。
与现有技术相比本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，所述转子的内腔横截面为圆形，所述椭圆形的定子设置在转子的内腔，在转子周体上沿周向均布有至少8个导槽，在每个导槽内均设有一个长方形的叶片，导槽与叶片滑动配合，导槽的外端设有推力结构，所述叶片通过推力结构的作用其内端与所述定子的椭圆形表面接触，叶片两侧、定子两端分别与转子左端和箱体内侧接触，构成数量与导槽数量相等的密封气室，所述排气孔设于转子内腔的左上方区域的箱体上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于两个相邻叶片间的夹角a、小于2a；所述进气孔设于转子内腔的右上方区域的所述箱体上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于a、小于2a；所述火花塞和汽油喷嘴均位于转子内腔的左下方区域的所述箱体上，从它们的中心到轴心的连线与竖直线的夹角小于a，这种结构，没有曲轴，没有进排气配气机构，转子每转一周，每一个密封气室都自动完成发动机吸气、压缩、做功、排气四个工作行程，与往复运动的活塞式发动机相比，不需要加速减速交替，发动机效率大大提高；转子为外壳，质量大，省去了惯性飞轮，因对称分布，转子和轴承所受的径向力基本相平衡，使发动机轴及轴承的寿命长，噪声低，尤其是将可伸缩的叶片安装在转 子(外壳)上，所述的固定轴就不受结构限制，直径不用做的很大便可达到大的压缩比(达到13以上)，大大提高了发动机的单位体积功率，具有成本低、结构简易、工作效率高的优点。这种结构，发动机启动时即便不用电机带动，任何位置都能喷油点火起动。正常运转后还可带动叶片同时作为风冷散热片使用。
进一步的有益效果是：所述导槽外端端部设有调节螺栓，在调节螺栓与弹簧之间设有压板，这种结构，通过调节螺栓，可以方便调节弹簧的压力，不用打开发动机就能调节叶片与定子表面的接触力，非常快捷方便；而且，卸掉调节螺栓，还可以方便的取出叶片，不用打开发动机就能更换叶片。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A向剖视图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案更加清晰，以下结合附图1和2，对本发明进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明的保护范围。
本发明是一种基于椭圆定子的叶片式电喷汽油发动机，包括内腔横截面为圆形的转子3、设置在所述转子3内腔的横截面为椭圆形的定子1、排气孔6、进气孔2、汽油喷嘴8、和火花塞5，所述转子3与定子1的轴线重合，所述转子3与发动机输出轴11同轴且固结，固定轴7沿定子1的轴线贯穿于定子1的两端，转子3左端通过轴承10支撑于箱体12上，转子3的右端通过轴承13支撑于固定轴7的右端，固定轴7的左端与箱体12固结；在转子3周体上沿周向均布有8个导槽，所述导槽沿轴向与所述轴线平行，在每个导槽内均设有一个长方形的叶片4，导槽与叶片4滑动配合，导槽的外端设有推力结构，所述推力结构为与导槽底部连通的压力气源、或为设置在导槽外端与叶片5外端之间的弹簧，所述叶片4通过气压(或弹簧)的作用其内端与所述定子的椭圆形表面 接触，叶片4两侧、定子1两端分别与转子3左端和箱体12内侧接触，构成数量与导槽数量相等的密封气室；所述排气孔6设于转子3内腔的左上方区域的箱体12上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于两个相邻叶片4间的夹角a、小于2a；所述进气孔2设于转子3内腔的右上方区域的所述箱体12上，其沿周向的两端点与轴心的夹角大于a、小于2a；所述火花塞5和汽油喷嘴8均位于转子3内腔的左下方区域的所述箱体12上，从火花塞5打火部位到轴心的连线与竖直线的夹角小于a，优选从火花塞5打火部位到轴心的连线与竖直线的夹角等于a/2，从汽油喷嘴8的喷油口到轴心的连线与竖直线的夹角也小于a，优选从汽油喷嘴8的喷油口到轴心的连线与竖直线的夹角等于a/2。作为优选，当所述推力结构为设置在导槽外端与叶片5外端之间的弹簧时，所述导槽外端端部设有调节螺栓，在调节螺栓与弹簧之间设有压板，卸掉调节螺栓，拿出压板和弹簧，可以方便地取出叶片。
本发明基于椭圆定子的叶片式电喷汽油发动机，工作过程如下：
1、吸气行程：转子3顺时针转动，叶片4外伸，右上密封气室区密封气室逐渐加大，形成真空，由进气孔2吸入经化油器14混合的汽油混合气体。
2、压缩行程：转子3顺时针转动，两相邻叶片4在右下密封气室区收缩，密封气室逐渐减小，产生高温高压的汽油混合气体。
3、做功行程，转子3顺时针转动，两相邻叶片越过转子3内腔下端点后，汽油喷嘴8喷油，火花塞5点火，使高温高压汽油混合气体燃烧，混合气体体积膨胀，推动转子3向着容积扩大的方向即顺时针方向转动，两相邻叶片4由于伸出，密封气室逐渐加大。
4、排气行程：转子3顺时针转动，两相邻叶片4由于收缩，两叶片4在左上密封气室区叶片4受定子1表面的作用缩回转子导槽内，左上密封气室区密封气室逐渐减小，产生压力将燃烧后气体通过排气口6排出，完成一个工作循环。