一种新型转子发动机结构及其工作方法与流程

1.本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种新型转子发动机结构及其工作方法。


背景技术：

2.转子发动机是利用旋转运动来产生动力的发动机，最初由汪克尔(wankel)研发。由汪克尔研发的汪克尔发动机包括：壳体，内表面由外旋轮线构成；以及三角形的转子，在壳体中旋转。壳体的内部空间由转子划分成三个空间，这些空间的体积根据转子的旋转而变化，从而连续地完成进气
→
压缩
→
做功
→
排气这四个冲程。汪克尔发动机构造成转子每转一圈时各冲程进行三次，并且偏心轴转动三圈。自汪克尔发动机被研发以来，已经进行了各种研究以优化汪克尔发动机的设计，并且继续开发改进的转子发动机。
3.转子发动机由于其简单的结构而容易实现小型化，并且是能够在高速运转中产生高输出功率的高输出功率发动机。由于这些特征，转子发动机具有可以应用于诸如热泵系统、汽车、自行车、飞机、水上摩托、链锯、遥控飞机等各种设备的优点。另外，转子发动机由于其旋转力均匀而具有低振动和低噪音以及低nox排放的优点。
4.但是目前的转子发动机压缩比低下导致的热效率低，同时现有的转子发动机由于缸体燃烧面和排气位置固定，缸体局部热负荷高，以及转子径向密封条难以强制润滑，极易磨碎，应用于航空系统时，动力性和经济性以及可靠性不高，因此需要研发一种新型转子发动机。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种新型转子发动机结构及其工作方法。
6.为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种新型转子发动机结构，包括缸体总成、前端盖总成、后端盖总成、主轴总成和转子总成，所述缸体总成、前端盖总成和后端盖总成均为类三角形结构，缸体总成中心开设有三半圆腔体，三半圆腔体的三个半圆相接处分别设置有径向密封件，所述前端盖总成中心开设有前中心孔，后端盖总成中心开设有后中心孔，前中心孔、三半圆腔体和后中心孔同轴设置，缸体总成、前端盖总成和后端盖总成固定连接形成发动机本体，所述转子总成包括“8”字型转子，“8”字型转子两端面分别设置有端面密封件，“8”字型转子设置于三半圆腔体内，主轴总成依次穿过前端盖总成的前中心孔、缸体总成内的“8”字型转子中心和后端盖总成的后中心孔，并且主轴总成两端进行限位。
7.优选的，所述缸体总成包括润滑油道、喷油器安装孔、燃烧室、冷却水腔、定位销孔、三角形缸体本体、径向密封件安装凹槽和螺栓孔，三角形缸体本体中心开设有三半圆腔体，三半圆腔体的三个顶部分别开设有燃烧室，燃烧室靠近前端盖总成一侧设置有喷油器安装孔，三半圆腔体的三个半圆相接处分别开设有径向密封件安装凹槽，径向密封件安装于径向密封件安装凹槽内，所述三角形缸体本体三个外壁上开设有润滑油道，润滑油道与
径向密封件安装凹槽连通，三半圆腔体周边的三角形缸体本体上均匀分布有冷却水腔，所述三角形缸体本体边缘均匀分布有定位销孔和螺栓孔。
8.优选的，所述前端盖总成包括排气孔、前润滑油外孔、喷油器安装座、前冷却水腔、前润滑油内孔、齿轮螺栓孔、前定位销孔、前螺栓孔、前中心孔和前端盖本体，前端盖本体中心开设有中心孔，中心孔内侧周向分布有齿轮螺栓孔，前中心孔周边的前端盖本体上均匀分布有三个排气孔，“8”字型转子转动至排气孔的相位时，“8”字型转子的出气口与排气孔连通，前端盖本体靠边沿处均匀分布有三个喷油器安装座，三个喷油器安装座与三个喷油器安装孔位置相对应，所述前端盖本体外端面分布有前润滑油外孔，前端盖本体内端面分布有前润滑油内孔，前润滑油外孔和前润滑油内孔连通，前润滑油内孔的位置与端面密封件位置相对应，所述前端盖本体内端面还分布有前冷却水腔，前冷却水腔与冷却水腔位置相对应，所述前端盖本体边缘均匀分布有前定位销孔和前螺栓孔，前定位销孔与定位销孔位置对应，前螺栓孔与螺栓孔位置对应。
9.优选的，所述后端盖总成包括进气孔、后冷却水腔、后润滑油内孔、挡圈凹槽、轴承孔、后润滑油外孔、后螺栓孔、后定位销孔、后中心孔和后端盖本体，后端盖本体中心开设有后中心孔，后中心孔内圈设置有挡圈凹槽和轴承孔，后中心孔周边的后端盖本体上均匀分布有三个进气孔，“8”字型转子转动至进气孔的相位时，“8”字型转子的进气口与进气孔连通；所述后端盖本体内端面分布有后冷却水腔，后冷却水腔与冷却水腔位置相对应，所述后端盖本体内端面还分布有后润滑油内孔，后端盖本体外端面均匀分布有后润滑油外孔，后润滑油外孔与后润滑油内孔连通，所述后端盖本体边缘均匀分布有后螺栓孔和后定位销孔，后螺栓孔与螺栓孔位置对应，后定位销孔与定位销孔位置对应。
10.优选的，所述主轴总成包括前配重、压紧螺母、第一平键、前半轴、后半轴、飞轮、第二平键和螺母，前半轴前侧套设有前配重，压紧螺母套设于前配重前侧的前半轴上将前配重压紧，前半轴后侧与后半轴前侧通过第一平键键连接，后半轴后侧套装有飞轮，飞轮与后半轴通过第二平键键连接，飞轮后侧的后半轴安装有螺母锁紧；所述前半轴和后半轴的轴向还通过轴肩螺钉固定，所述后半轴内部开设有轴向油道和径向油道，轴向油道和径向油道连通。
11.优选的，还包括其他附件，其他附件包括挡圈、球轴承、火花塞、喷油器、内齿轮、排气歧管、滚针轴承、固定螺栓、定位销、油封、外齿轮、第一进气总管和第二进气总管，挡圈套装于后半轴中间靠后侧，并安装于挡圈凹槽内，球轴承套装于挡圈右侧的后半轴上，并安装于轴承孔内，油封套装于球轴承右侧的后半轴上，所述火花塞为三个，三个火花塞分别安装于三角形缸体本体的三个侧面，火花塞头部穿入燃烧室内部，所述喷油器安装于喷油器安装座处，并且喷油器头部穿过喷油器安装孔穿入与燃烧室内部，所述内齿轮通过螺栓与齿轮螺栓孔配合固定于前端盖本体内端面，外齿轮套装于后半轴前侧，外齿轮通过弹簧销固定于“8”字型转子上，内齿轮与外齿轮啮合；所述排气歧管为三个，三个排气歧管分别安装于排气孔处，所述滚针轴承套装于“8”字型转子和后半轴之间，径向油道与滚针轴承位置相对应，所述固定螺栓依次穿过前螺栓孔、螺栓孔和后螺栓孔将前端盖总成、缸体总成和后端盖总成螺栓连接，定位销依次穿过前定位销孔、定位销孔和后定位销孔将前端盖总成2、缸体总成和后端盖总成定位，所述第一进气总管连接第二进气总管，第二进气总管另一端连接进气孔。
12.优选的，所述径向密封件为三组，径向密封件包括径向弹簧和径向密封条，径向弹簧和径向密封条安装于径向密封件安装凹槽内，径向密封条将径向弹簧限位于径向密封件安装凹槽内，所述端面密封件为两组，端面密封件包括端面弹簧和端面密封条，“8”字型转子两端面分别设置有端面密封件安装凹槽，端面弹簧和端面密封条安装于端面密封件安装凹槽内，端面密封条将端面弹簧限位于端面密封件安装凹槽内。
13.优选的，所述三角形缸体本体、前端盖本体和后端盖本体均为类三角形结构，类三角形结构由三条长边和三条短边间隔连接而成，三条长边中心开设有前定位销孔或定位销孔或后定位销孔，相邻两边相接处开设有前螺栓孔或螺栓孔或后螺栓孔，所述三角形缸体本体的三条长边上分别开设有润滑油道，三角形缸体本体的三条短边上分别开设有火花塞安装孔，用于安装火花塞。
14.优选的，所述三半圆腔体由三个半圆腔体连接而成，三个半圆腔体顶部分别开设有燃烧室，三个半圆腔体连接处分别设置有径向密封件。
15.优选的，一种新型转子发动机结构的工作方法，包括以下步骤：步骤1：将所述的一种新型转子发动机结构进行装配，三半圆腔体108的三个顶部分别开设有燃烧室103，每个燃烧室103分别设置有火花塞803和喷油器804，三个燃烧室103的火花塞803间隔点火，点火的同时喷油器804喷油，三半圆腔体108被“8”字型转子501分为三个工作室，当其中一个工作室内的燃烧室103点火时，另外两个工作室一个进气，一个排气；步骤2：当第一进气总管812进气时，气体通过进气孔301进气“8”字型转子501的进气口，随着“8”字型转子501开始缓慢逆时针转动，此时将第一个工作室空间压缩，当第一个工作室空间压缩至最小时，与“8”字型转子501一端相抵的第一个燃烧室103点火，气体迅速膨胀，推动“8”字型转子501快速转动，使“8”字型转子501的出气口与排气孔201连通，气体排出；步骤3：接着转动的“8”字型转子501的进气口又与进气孔301连通进行进气，“8”字型转子501将第二个工作室空间压缩，当第二个工作室空间压缩至最小时，与“8”字型转子501一端相抵的第二个燃烧室103点火，气体迅速膨胀，推动“8”字型转子501快速转动，使“8”字型转子501的出气口与排气孔201连通，气体排出；步骤4：接着转动的“8”字型转子501的进气口又与进气孔301连通进行进气，“8”字型转子501将第三个工作室空间压缩，当第三个工作室空间压缩至最小时，与“8”字型转子501一端相抵的第三个燃烧室103点火，气体迅速膨胀，推动“8”字型转子501快速转动使“8”字型转子501的出气口与排气孔201连通，气体排出；步骤5：随着“8”字型转子501快速转动，带动主轴总成4也快速转动，由于内齿轮805通过螺栓与齿轮螺栓孔206配合固定于前端盖本体210内端面，外齿轮811套装于后半轴406前侧，外齿轮811通过弹簧销固定于“8”字型转子501上，内齿轮805与外齿轮811啮合，因此“8”字型转子501逆时针转动1圈，主轴总成4顺时针转动2圈。
16.与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）本发明公开了一种新型转子发动机结构，类似内外对调的wankel转子发动机，其转子为椭圆“8”字型，缸体则为类三角形，该配合形式增大了容积差，可以较大幅度提高压缩比，大大提高了热效率，本发明在继承传统wanker转子发动机诸多优点的基础上，有效
的解决了传统三角转子发动机压缩比低下导致的热效率低的缺点，其具有更加优秀的做功效率和小体积下更大的功率图谱；（2）本发明转子发动机的三半圆腔体的三个顶部分别开设有燃烧室，每个燃烧室分别设置有火花塞和喷油器，三个燃烧室的火花塞间隔点火，点火的同时喷油器，三个燃烧室间隔点火，避免缸体局部温度过高，改善缸体热应力状态，避免缸体局部因热变形过大造成缸体密封不严，出现功率下降现象，提高发动机使用疲劳寿命；（3）本发明内齿轮通过螺栓与齿轮螺栓孔配合固定于前端盖本体内端面，外齿轮通过弹簧销固定于“8”字型转子上，内齿轮与外齿轮啮合，其齿数比为3：2，因此“8”字型转子逆时针转动1圈，主轴总成顺时针转动2圈，改善了发动机低速扭矩特性；（4）本发明转子发动机包括椭圆“8”字型转子和类三角形缸体，发动机运动部件更少，尤其是径向密封件润滑状态得到较大改善，将传统三角转子顶部的密封件替换成三半圆腔体处的径向密封件，将运动件转化成固定件，并对径向密封件进行独立润滑，使其运转时拥有更好的动力性和经济性以及可靠性，在航空系统应用方面具有极大潜质；（5）本发明转子发动机运转时混合气通过“8”字型转子进气压缩气缸实现做功后通过“8”字型转子排出废气，发动机整体上更紧凑，功率密度更大，具有更佳的动力性和经济性以及热效率。
附图说明
17.图1、本发明一种新型转子发动机结构的立体结构示意图；图2、本发明一种新型转子发动机结构的剖视结构示意图；图3、本发明一种新型转子发动机结构的缸体总成结构示意图；图4、本发明一种新型转子发动机结构的前端盖总成结构示意图；图5、本发明一种新型转子发动机结构的前端盖总成结构示意图；图6、本发明一种新型转子发动机结构的后端盖总成结构示意图；图7、本发明一种新型转子发动机结构的后端盖总成结构示意图；图8、本发明一种新型转子发动机结构的主轴总成结构示意图。
18.附图标记说明：1、缸体总成，2、前端盖总成，3、后端盖总成，4、主轴总成，5、转子总成，6、径向密封件，7、端面密封件，8、其他附件；101、润滑油道，102、喷油器安装孔，103、燃烧室，104、冷却水腔，105、定位销孔，106、三角形缸体本体，107、径向密封件安装凹槽，108、三半圆腔体，109、螺栓孔；201、排气孔，202、前润滑油外孔，203、喷油器安装座，204、前冷却水腔，205、前润滑油内孔，206、齿轮螺栓孔，207、前定位销孔，208、前螺栓孔，209、前中心孔，210、前端盖本体；301、进气孔，302、后冷却水腔，303、后润滑油内孔，304、挡圈凹槽，305、轴承孔，306、后润滑油外孔，307、后螺栓孔，308、后定位销孔，309、后中心孔，310、后端盖本体；401、前配重，402、压紧螺母，403、轴肩螺钉，404、第一平键，405、前半轴，406、后半轴，407、轴向油道，408、飞轮，409、第二平键，410、螺母，411、径向油道；501、“8”字型转子，502、端面密封件安装凹槽；
601、径向弹簧，602、径向密封条；701、端面弹簧，702、端面密封条；801、挡圈，802、球轴承，803、火花塞，804、喷油器，805、内齿轮，806、排气歧管，807、滚针轴承，808、固定螺栓，809、定位销，810、油封，811、外齿轮，812、第一进气总管，813、第二进气总管。
具体实施方式
19.下面结合实施例描述本发明具体实施方式：需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
20.实施例1如图1、2所示，一种新型转子发动机结构，包括缸体总成1、前端盖总成2、后端盖总成3、主轴总成4和转子总成5，所述缸体总成1、前端盖总成2和后端盖总成3均为类三角形结构，缸体总成1中心开设有三半圆腔体108，三半圆腔体108的三个半圆相接处分别设置有径向密封件6，所述前端盖总成2中心开设有前中心孔209，后端盖总成3中心开设有后中心孔309，前中心孔209、三半圆腔体108和后中心孔309同轴设置，缸体总成1、前端盖总成2和后端盖总成3固定连接形成发动机本体，所述转子总成5包括“8”字型转子501，“8”字型转子501两端面分别设置有端面密封件7，“8”字型转子501设置于三半圆腔体108内，主轴总成4依次穿过前端盖总成2的前中心孔209、缸体总成1内的“8”字型转子501中心和后端盖总成3的后中心孔309，并且主轴总成4两端进行限位。
21.实施例2如图3所示，所述缸体总成1包括润滑油道101、喷油器安装孔102、燃烧室103、冷却水腔104、定位销孔105、三角形缸体本体106、径向密封件安装凹槽107和螺栓孔109，三角形缸体本体106中心开设有三半圆腔体108，三半圆腔体108的三个顶部分别开设有燃烧室103，燃烧室103靠近前端盖总成2一侧设置有喷油器安装孔102，三半圆腔体108的三个半圆相接处分别开设有径向密封件安装凹槽107，径向密封件6安装于径向密封件安装凹槽107内，所述三角形缸体本体106三个外壁上开设有润滑油道101，润滑油道101与径向密封件安装凹槽107连通，三半圆腔体108周边的三角形缸体本体106上均匀分布有冷却水腔104，所述三角形缸体本体106边缘均匀分布有定位销孔105和螺栓孔109。
22.所述三角形缸体本体106两个端面设置规律分布的冷却水腔104，用以冷却发动机运转时缸体表面温度，降低缸体燃烧室部位热负荷；三半圆腔体108三半圆相接处设置有径向密封件安装凹槽107，用以安装径向密封件6，减少或防止燃烧室径向漏气，三角形缸体本体106上设置有润滑油道101、用于供给径向密封件安装凹槽107适量滑油，为径向密封件6润滑冷却，减少径向密封件6磨损，定位销孔105用以保证缸体总成1、前端盖总成2和后端盖总成3装配位置。
23.实施例3如图4、5所示，所述前端盖总成2包括排气孔201、前润滑油外孔202、喷油器安装座
203、前冷却水腔204、前润滑油内孔205、齿轮螺栓孔206、前定位销孔207、前螺栓孔208、前中心孔209和前端盖本体210，前端盖本体210中心开设有中心孔209，中心孔209内侧周向分布有齿轮螺栓孔206，前中心孔209周边的前端盖本体210上均匀分布有三个排气孔201，“8”字型转子501转动至排气孔201的相位时，“8”字型转子501的出气口与排气孔201连通，前端盖本体210靠边沿处均匀分布有三个喷油器安装座203，三个喷油器安装座203与三个喷油器安装孔102位置相对应，所述前端盖本体210外端面分布有前润滑油外孔202，前端盖本体210内端面分布有前润滑油内孔205，前润滑油外孔202和前润滑油内孔205连通，前润滑油内孔205的位置与端面密封件7位置相对应，所述前端盖本体210内端面还分布有前冷却水腔204，前冷却水腔204与冷却水腔104位置相对应，所述前端盖本体210边缘均匀分布有前定位销孔207和前螺栓孔208，前定位销孔207与定位销孔105位置对应，前螺栓孔208与螺栓孔109位置对应。
24.所述3个排气孔201均匀分布在前端盖本体210上，与排气歧管806和“8”字型转子501形成排气通道，三个喷油器安装座203分布于前端盖本体210外侧面，前中心孔209用于安装主轴轴承，前润滑油外孔202和前润滑油内孔205连通，用于对端面密封件7润滑、冷却，前冷却水腔204与冷却水腔104以及后冷却水腔302联通，形成冷却水通道，三个齿轮螺栓孔206分布在本体2内测，用于安装内齿轮805。
25.实施例4如图6、7所示，所述后端盖总成3包括进气孔301、后冷却水腔302、后润滑油内孔303、挡圈凹槽304、轴承孔305、后润滑油外孔306、后螺栓孔307、后定位销孔308、后中心孔309和后端盖本体310，后端盖本体310中心开设有后中心孔309，后中心孔309内圈设置有挡圈凹槽304和轴承孔305，后中心孔309周边的后端盖本体310上均匀分布有三个进气孔301，“8”字型转子501转动至进气孔301的相位时，“8”字型转子501的进气口与进气孔301连通；所述后端盖本体310内端面分布有后冷却水腔302，后冷却水腔302与冷却水腔104位置相对应，所述后端盖本体310内端面还分布有后润滑油内孔303，后端盖本体310外端面均匀分布有后润滑油外孔306，后润滑油外孔306与后润滑油内孔303连通，所述后端盖本体310边缘均匀分布有后螺栓孔307和后定位销孔308，后螺栓孔307与螺栓孔109位置对应，后定位销孔308与定位销孔105位置对应。
26.所述前冷却水腔204、冷却水腔104和后冷却水腔302连通，用以降低三角形缸体本体106热负荷。
27.所述后端盖本体310外侧设置有三个进气孔301，与“8”字型转子501形成进气道，前端盖本体210和后端盖本体310上设置有供主轴总成4承润滑用润滑油道以及回水用冷却水腔。
28.所述后端盖本体310上设置有轴承孔305以及挡圈凹槽304，用于轴承安装及限位，后端盖本体310上设有的相通的后润滑油内孔303和后润滑油外孔306，用于对端面密封件7供油润滑。
29.实施例5如图8所示，所述主轴总成4包括前配重401、压紧螺母402、第一平键404、前半轴405、后半轴406、飞轮408、第二平键409和螺母410，前半轴405前侧套设有前配重401，压紧螺母402套设于前配重401前侧的前半轴405上将前配重401压紧，前半轴405后侧与后半轴
406前侧通过第一平键404键连接，后半轴406后侧套装有飞轮408，飞轮408与后半轴406通过第二平键409键连接，飞轮408后侧的后半轴406安装有螺母410锁紧；所述前半轴405和后半轴406的轴向还通过轴肩螺钉403固定，所述后半轴406内部开设有轴向油道407和径向油道411，轴向油道407和径向油道411连通。
30.所述前半轴405轴线附近设有螺纹孔和键槽，通过轴肩螺钉403和第一平键404与后半轴406连接并定位，前半轴405上设置有挡圈凹槽用以限定前主轴承轴向位置，后半轴406上设置有轴向油道407和径向油道411，用以供给滚针轴承807滑油。
31.所述主轴总成4为两段式，主轴在自由端轴承处分为两端以方便拆装，两半式轴轴向设置平键用以约束轴向自由端，在轴向设置轴肩螺钉403以限制轴向自由端，防止主轴运转时脱开，所述主轴上设置有偏心轴段，用以传递转子运转时的机械能，所述主轴上相应位置设置有轴承轴承挡圈沟槽及轴肩等，主轴内部设有轴向油道407和径向油道411，为转子轴承和端盖轴承提供润滑和冷却，主轴两端分别设有前后配重，其中驱动端配重与飞轮集成，用以平衡轴承不平衡量和降低转速波动率。
32.实施例6如图2所示，还包括其他附件8，其他附件包括挡圈801、球轴承802、火花塞803、喷油器804、内齿轮805、排气歧管806、滚针轴承807、固定螺栓808、定位销809、油封810、外齿轮811、第一进气总管812和第二进气总管813，挡圈801套装于后半轴406中间靠后侧，并安装于挡圈凹槽304内，球轴承802套装于挡圈801右侧的后半轴406上，并安装于轴承孔305内，油封810套装于球轴承802右侧的后半轴406上，所述火花塞803为三个，三个火花塞803分别安装于三角形缸体本体106的三个侧面，火花塞803头部穿入燃烧室103内部，所述喷油器804安装于喷油器安装座203处，并且喷油器804头部穿过喷油器安装孔102穿入与燃烧室103内部，所述内齿轮805通过螺栓与齿轮螺栓孔206配合固定于前端盖本体210内端面，所述外齿轮811套装于后半轴406前侧，外齿轮811通过弹簧销固定于“8”字型转子501上，内齿轮805与外齿轮811啮合；所述排气歧管806为三个，三个排气歧管806分别安装于排气孔201处，所述滚针轴承807套装于“8”字型转子501和后半轴406之间，所述固定螺栓808依次穿过前螺栓孔208、螺栓孔109和后螺栓孔307将前端盖总成2、缸体总成1和后端盖总成3螺栓连接，定位销809依次穿过前定位销孔207、定位销孔105和后定位销孔308将前端盖总成2、缸体总成1和后端盖总成3定位，所述第一进气总管812连接第二进气总管813，第二进气总管813另一端连接进气孔301。
33.所述“8”字型转子501两端面上设置有左右两个凹槽，用以安装端面密封件7，避免燃烧室端面漏气，所述“8”字型转子501上设置有进排气口，与两端盖配合使用形成稳定的进排气相位和进排气道。所述“8”字型转子501上设置有用于安装外齿轮811的定位孔，外齿轮811与内齿轮805配合使用用以限定转子的运动规律。
34.三个排气歧管806、内齿轮805以及三个喷油器804集成安装于前端盖本体210上；第二进气总管813通过螺栓安装在后端盖本体310上；外齿轮811通过弹簧销固定于“8”字型转子501上，端面弹簧701和端面密封条702集成安装在“8”字型转子501两个端面，发动机总成通过固定螺栓808和定位销809将缸体总成1、前端盖总成2和后端盖总成3装配联结和定位。
35.实施例7
如图2所示，所述径向密封件6为三组，径向密封件6包括径向弹簧601和径向密封条602，径向弹簧601和径向密封条602安装于径向密封件安装凹槽107内，径向密封条602将径向弹簧601限位于径向密封件安装凹槽107内，所述端面密封件7为两组，端面密封件7包括端面弹簧701和端面密封条702，“8”字型转子501两端面分别设置有端面密封件安装凹槽502，端面弹簧701和端面密封条702安装于端面密封件安装凹槽502内，端面密封条702将端面弹簧701限位于端面密封件安装凹槽502内。
36.所述径向密封件6和端面密封件7用于工作室（由缸体/转子和前后端盖形成的空腔）密封，防止燃烧室漏气。
37.如图3~7所示，所述三角形缸体本体106、前端盖本体210和后端盖本体310均为类三角形结构，类三角形结构由三条长边和三条短边间隔连接而成，三条长边中心开设有前定位销孔207或定位销孔105或后定位销孔308，相邻两边相接处开设有前螺栓孔208或螺栓孔109或后螺栓孔307，所述三角形缸体本体106的三条长边上分别开设有润滑油道101，三角形缸体本体106的三条短边上分别开设有火花塞安装孔，用于安装火花塞803。
38.如图3所示，所述三半圆腔体108由三个半圆腔体连接而成，三个半圆腔体顶部分别开设有燃烧室103，三个半圆腔体连接处分别设置有径向密封件6。
39.实施例8本发明公开了一种新型转子发动机结构的工作方法，包括以下步骤：步骤1：将所述的一种新型转子发动机结构进行装配，三半圆腔体108的三个顶部分别开设有燃烧室103，每个燃烧室103分别设置有火花塞803和喷油器804，三个燃烧室103的火花塞803间隔点火，点火的同时喷油器804喷油，三半圆腔体108被“8”字型转子501分为三个工作室，当其中一个工作室内的燃烧室103点火时，另外两个工作室一个进气，一个排气；步骤2：当第一进气总管812进气时，气体通过进气孔301进气“8”字型转子501的进气口，随着“8”字型转子501开始缓慢逆时针转动，此时将第一个工作室空间压缩，当第一个工作室空间压缩至最小时，与“8”字型转子501一端相抵的第一个燃烧室103点火，气体迅速膨胀，推动“8”字型转子501快速转动，使“8”字型转子501的出气口与排气孔201连通，气体排出；步骤3：接着转动的“8”字型转子501的进气口又与进气孔301连通进行进气，“8”字型转子501将第二个工作室空间压缩，当第二个工作室空间压缩至最小时，与“8”字型转子501一端相抵的第二个燃烧室103点火，气体迅速膨胀，推动“8”字型转子501快速转动，使“8”字型转子501的出气口与排气孔201连通，气体排出；步骤4：接着转动的“8”字型转子501的进气口又与进气孔301连通进行进气，“8”字型转子501将第三个工作室空间压缩，当第三个工作室空间压缩至最小时，与“8”字型转子501一端相抵的第三个燃烧室103点火，气体迅速膨胀，推动“8”字型转子501快速转动使“8”字型转子501的出气口与排气孔201连通，气体排出；步骤5：随着“8”字型转子501快速转动，带动主轴总成4也快速转动，由于内齿轮805通过螺栓与齿轮螺栓孔206配合固定于前端盖本体210内端面，外齿轮811套装于后半轴406前侧，外齿轮811通过弹簧销固定于“8”字型转子501上，内齿轮805与外齿轮811啮合，因此“8”字型转子501逆时针转动1圈，主轴总成4顺时针转动2圈。
40.传统的转子发动机，外齿轮不转动是固定的，内齿轮固定于转子上随转子转动，则：w
内
/w
外
=2/3（w
内-w）/（w
外-w）=2/3此时w
外
=0w=3w
内
因此偏心轴和三角转子同向，传统转子发动机的三角转子转动1圈，偏心轴转动3圈。
41.本发明内外齿轮调整，外齿轮通过弹簧销固定于“8”字型转子，内齿轮固定于前端盖本体上不动，则：w
内
/w
外
=2/3（w
内-w）/（w
外-w）=2/3此时w
内
=0-w=2w
外
因此本发明“8”字型转子和主轴总成反向，“8”字型转子逆时针转动1圈，主轴总成顺时针转动2圈，可以改善发动机在低速状态下的扭矩特性，使发动机在低俗时拥有较大的扭矩，进一步扩大发动机的应用范围。
42.本发明的工作原理如下：如图1、2所示，本发明公开了一种新型转子发动机结构，包括缸体总成1、前端盖总成2、后端盖总成3、主轴总成4和转子总成5，缸体总成1、前端盖总成2和后端盖总成3用螺栓连接形成发动机本体，主轴总成4依次穿过前端盖总成2的前中心孔209、缸体总成1内的“8”字型转子501中心和后端盖总成3的后中心孔309，并且主轴总成4两端进行限位，本发明采用“8”字型转子501和三半圆腔体108配合，该配合形式增大了容积差，提高了压缩比，大大提高了热效率，本发明发动机运动部件更少，尤其是径向密封件6润滑状态得到较大改善，径向密封件6由运动件转化成固定件，该发动机运转时混合气通过转子进气压缩气缸实现做功后通过转子排出废气，发动机整体上更紧凑，功率密度更大，具有更佳的动力性和经济性以及热效率。
43.本发明公开了一种新型转子发动机结构，类似内外对调的wankel转子发动机，其转子为椭圆“8”字型，缸体则为类三角形，该配合形式增大了容积差，可以较大幅度提高压缩比，大大提高了热效率，本发明在继承传统wanker转子发动机诸多优点的基础上，有效的解决了传统三角转子发动机压缩比低下导致的热效率低的缺点，其具有更加优秀的做功效率和小体积下更大的功率图谱。
44.本发明转子发动机的三半圆腔体的三个顶部分别开设有燃烧室，每个燃烧室分别设置有火花塞和喷油器，三个燃烧室的火花塞间隔点火，点火的同时喷油器，三个燃烧室间隔点火，避免缸体局部温度过高，改善缸体热应力状态，避免缸体局部因热变形过大造成缸体密封不严，出现功率下降现象，提高发动机使用疲劳寿命。
45.本发明内齿轮通过螺栓与齿轮螺栓孔配合固定于前端盖本体内端面，外齿轮通过弹簧销固定于“8”字型转子上，内齿轮与外齿轮啮合，其齿数比为3：2，因此“8”字型转子逆时针转动1圈，主轴总成顺时针转动2圈，改善了发动机低速扭矩特性。
46.本发明转子发动机包括椭圆“8”字型转子和类三角形缸体，发动机运动部件更少，尤其是径向密封件润滑状态得到较大改善，将传统三角转子顶部的密封件替换成三半圆腔体处的径向密封件，将运动件转化成固定件，并对径向密封件进行独立润滑，使其运转时拥有更好的动力性和经济性以及可靠性，在航空系统应用方面具有极大潜质。
47.本发明转子发动机运转时混合气通过“8”字型转子进气压缩气缸实现做功后通过“8”字型转子排出废气，发动机整体上更紧凑，功率密度更大，具有更佳的动力性和经济性以及热效率。
48.上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
49.不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

技术特征：
1.一种新型转子发动机结构，其特征在于：包括缸体总成（1）、前端盖总成（2）、后端盖总成（3）、主轴总成（4）和转子总成（5），所述缸体总成（1）、前端盖总成（2）和后端盖总成（3）均为类三角形结构，缸体总成（1）中心开设有三半圆腔体（108），三半圆腔体（108）的三个半圆相接处分别设置有径向密封件（6），所述前端盖总成（2）中心开设有前中心孔（209），后端盖总成（3）中心开设有后中心孔（309），前中心孔（209）、三半圆腔体（108）和后中心孔（309）同轴设置，缸体总成（1）、前端盖总成（2）和后端盖总成（3）固定连接形成发动机本体，所述转子总成（5）包括“8”字型转子（501），“8”字型转子（501）两端面分别设置有端面密封件（7），“8”字型转子（501）设置于三半圆腔体（108）内，主轴总成（4）依次穿过前端盖总成（2）的前中心孔（209）、缸体总成（1）内的“8”字型转子（501）中心和后端盖总成（3）的后中心孔（309），并且主轴总成（4）两端进行限位。2.根据权利要求1所述的一种新型转子发动机结构，其特征在于：所述缸体总成（1）包括润滑油道（101）、喷油器安装孔（102）、燃烧室（103）、冷却水腔（104）、定位销孔（105）、三角形缸体本体（106）、径向密封件安装凹槽（107）和螺栓孔（109），三角形缸体本体（106）中心开设有三半圆腔体（108），三半圆腔体（108）的三个顶部分别开设有燃烧室（103），燃烧室（103）靠近前端盖总成（2）一侧设置有喷油器安装孔（102），三半圆腔体（108）的三个半圆相接处分别开设有径向密封件安装凹槽（107），径向密封件（6）安装于径向密封件安装凹槽（107）内，所述三角形缸体本体（106）三个外壁上开设有润滑油道（101），润滑油道（101）与径向密封件安装凹槽（107）连通，三半圆腔体（108）周边的三角形缸体本体（106）上均匀分布有冷却水腔（104），所述三角形缸体本体（106）边缘均匀分布有定位销孔（105）和螺栓孔（109）。3.根据权利要求2所述的一种新型转子发动机结构，其特征在于：所述前端盖总成（2）包括排气孔（201）、前润滑油外孔（202）、喷油器安装座（203）、前冷却水腔（204）、前润滑油内孔（205）、齿轮螺栓孔（206）、前定位销孔（207）、前螺栓孔（208）、前中心孔（209）和前端盖本体（210），前端盖本体（210）中心开设有中心孔（209），中心孔（209）内侧周向分布有齿轮螺栓孔（206），前中心孔（209）周边的前端盖本体（210）上均匀分布有三个排气孔（201），“8”字型转子（501）转动至排气孔（201）的相位时，“8”字型转子（501）的出气口与排气孔（201）连通，前端盖本体（210）靠边沿处均匀分布有三个喷油器安装座（203），三个喷油器安装座（203）与三个喷油器安装孔（102）位置相对应，所述前端盖本体（210）外端面分布有前润滑油外孔（202），前端盖本体（210）内端面分布有前润滑油内孔（205），前润滑油外孔（202）和前润滑油内孔（205）连通，前润滑油内孔（205）的位置与端面密封件（7）位置相对应，所述前端盖本体（210）内端面还分布有前冷却水腔（204），前冷却水腔（204）与冷却水腔（104）位置相对应，所述前端盖本体（210）边缘均匀分布有前定位销孔（207）和前螺栓孔（208），前定位销孔（207）与定位销孔（105）位置对应，前螺栓孔（208）与螺栓孔（109）位置对应。4.根据权利要求3所述的一种新型转子发动机结构，其特征在于：所述后端盖总成（3）包括进气孔（301）、后冷却水腔（302）、后润滑油内孔（303）、挡圈凹槽（304）、轴承孔（305）、后润滑油外孔（306）、后螺栓孔（307）、后定位销孔（308）、后中心孔（309）和后端盖本体（310），后端盖本体（310）中心开设有后中心孔（309），后中心孔（309）内圈设置有挡圈凹槽（304）和轴承孔（305），后中心孔（309）周边的后端盖本体（310）上均匀分布有三个进气孔（301），“8”字型转子（501）转动至进气孔（301）的相位时，“8”字型转子（501）的进气口与进
气孔（301）连通；所述后端盖本体（310）内端面分布有后冷却水腔（302），后冷却水腔（302）与冷却水腔（104）位置相对应，所述后端盖本体（310）内端面还分布有后润滑油内孔（303），后端盖本体（310）外端面均匀分布有后润滑油外孔（306），后润滑油外孔（306）与后润滑油内孔（303）连通，所述后端盖本体（310）边缘均匀分布有后螺栓孔（307）和后定位销孔（308），后螺栓孔（307）与螺栓孔（109）位置对应，后定位销孔（308）与定位销孔（105）位置对应。5.根据权利要求4所述的一种新型转子发动机结构，其特征在于：所述主轴总成（4）包括前配重（401）、压紧螺母（402）、第一平键（404）、前半轴（405）、后半轴（406）、飞轮（408）、第二平键（409）和螺母（410），前半轴（405）前侧套设有前配重（401），压紧螺母（402）套设于前配重（401）前侧的前半轴（405）上将前配重（401）压紧，前半轴（405）后侧与后半轴（406）前侧通过第一平键（404）键连接，后半轴（406）后侧套装有飞轮（408），飞轮（408）与后半轴（406）通过第二平键（409）键连接，飞轮（408）后侧的后半轴（406）安装有螺母（410）锁紧；所述前半轴（405）和后半轴（406）的轴向还通过轴肩螺钉（403）固定，所述后半轴（406）内部开设有轴向油道（407）和径向油道（411），轴向油道（407）和径向油道（411）连通。6.根据权利要求5所述的一种新型转子发动机结构，其特征在于：还包括其他附件（8），其他附件包括挡圈（801）、球轴承（802）、火花塞（803）、喷油器（804）、内齿轮（805）、排气歧管（806）、滚针轴承（807）、固定螺栓（808）、定位销（809）、油封（810）、外齿轮（811）、第一进气总管（812）和第二进气总管（813），挡圈（801）套装于后半轴（406）中间靠后侧，并安装于挡圈凹槽（304）内，球轴承（802）套装于挡圈（801）右侧的后半轴（406）上，并安装于轴承孔（305）内，油封（810）套装于球轴承（802）右侧的后半轴（406）上，所述火花塞（803）为三个，三个火花塞（803）分别安装于三角形缸体本体（106）的三个侧面，火花塞（803）头部穿入燃烧室（103）内部，所述喷油器（804）安装于喷油器安装座（203）处，并且喷油器（804）头部穿过喷油器安装孔（102）穿入与燃烧室（103）内部，所述内齿轮（805）通过螺栓与齿轮螺栓孔（206）配合固定于前端盖本体（210）内端面，外齿轮（811）套装于后半轴（406）前侧，外齿轮（811）通过弹簧销固定于“8”字型转子（501）上，内齿轮（805）与外齿轮（811）啮合；所述排气歧管（806）为三个，三个排气歧管（806）分别安装于排气孔（201）处，所述滚针轴承（807）套装于“8”字型转子（501）和后半轴（406）之间，其中径向油道（411）与滚针轴承（807）位置相对应，所述固定螺栓（808）依次穿过前螺栓孔（208）、螺栓孔（109）和后螺栓孔（307）将前端盖总成（2）、缸体总成（1）和后端盖总成（3）螺栓连接，定位销（809）依次穿过前定位销孔（207）、定位销孔（105）和后定位销孔（308）将前端盖总成（2）、缸体总成（1）和后端盖总成（3）定位，所述第一进气总管（812）连接第二进气总管（813），第二进气总管（813）另一端连接进气孔（301）。7.根据权利要求6所述的一种新型转子发动机结构，其特征在于：所述径向密封件（6）为三组，径向密封件（6）包括径向弹簧（601）和径向密封条（602），径向弹簧（601）和径向密封条（602）安装于径向密封件安装凹槽（107）内，径向密封条（602）将径向弹簧（601）限位于径向密封件安装凹槽（107）内，所述端面密封件（7）为两组，端面密封件（7）包括端面弹簧（701）和端面密封条（702），“8”字型转子（501）两端面分别设置有端面密封件安装凹槽（502），端面弹簧（701）和端面密封条（702）安装于端面密封件安装凹槽（502）内，端面密封条（702）将端面弹簧（701）限位于端面密封件安装凹槽（502）内。
8.根据权利要求7所述的一种新型转子发动机结构，其特征在于：所述三角形缸体本体（106）、前端盖本体（210）和后端盖本体（310）均为类三角形结构，类三角形结构由三条长边和三条短边间隔连接而成，三条长边中心开设有前定位销孔（207）或定位销孔（105）或后定位销孔（308），相邻两边相接处开设有前螺栓孔（208）或螺栓孔（109）或后螺栓孔（307），所述三角形缸体本体（106）的三条长边上分别开设有润滑油道（101），三角形缸体本体（106）的三条短边上分别开设有火花塞安装孔，用于安装火花塞（803）。9.根据权利要求8所述的一种新型转子发动机结构，其特征在于：所述三半圆腔体（108）由三个半圆腔体连接而成，三个半圆腔体顶部分别开设有燃烧室（103），三个半圆腔体连接处分别设置有径向密封件（6）。10.一种新型转子发动机结构的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将权利要求9所述的一种新型转子发动机结构进行装配，三半圆腔体（108）的三个顶部分别开设有燃烧室（103），每个燃烧室（103）分别设置有火花塞（803）和喷油器（804），三个燃烧室（103）的火花塞（803）间隔点火，点火的同时喷油器（804）喷油，三半圆腔体（108）被“8”字型转子（501）分为三个工作室，当其中一个工作室内的燃烧室（103）点火时，另外两个工作室一个进气，一个排气；步骤2：当第一进气总管（812）进气时，气体通过进气孔（301）进气“8”字型转子（501）的进气口，随着“8”字型转子（501）开始缓慢逆时针转动，此时将第一个工作室空间压缩，当第一个工作室空间压缩至最小时，与“8”字型转子（501）一端相抵的第一个燃烧室（103）点火，气体迅速膨胀，推动“8”字型转子（501）快速转动，使“8”字型转子（501）的出气口与排气孔（201）连通，气体排出；步骤3：接着转动的“8”字型转子（501）的进气口又与进气孔（301）连通进行进气，“8”字型转子（501）将第二个工作室空间压缩，当第二个工作室空间压缩至最小时，与“8”字型转子（501）一端相抵的第二个燃烧室（103）点火，气体迅速膨胀，推动“8”字型转子（501）快速转动，使“8”字型转子（501）的出气口与排气孔（201）连通，气体排出；步骤4：接着转动的“8”字型转子（501）的进气口又与进气孔（301）连通进行进气，“8”字型转子（501）将第三个工作室空间压缩，当第三个工作室空间压缩至最小时，与“8”字型转子（501）一端相抵的第三个燃烧室（103）点火，气体迅速膨胀，推动“8”字型转子（501）快速转动使“8”字型转子（501）的出气口与排气孔（201）连通，气体排出；步骤5：随着“8”字型转子（501）快速转动，带动主轴总成（4）也快速转动，由于内齿轮（805）通过螺栓与齿轮螺栓孔（206）配合固定于前端盖本体（210）内端面，外齿轮（811）套装于后半轴（406）前侧，外齿轮（811）通过弹簧销固定于“8”字型转子（501）上，内齿轮（805）与外齿轮（811）啮合，因此“8”字型转子（501）逆时针转动1圈，主轴总成（4）顺时针转动2圈。

技术总结
本发明公开了一种新型转子发动机结构及其工作方法，包括缸体总成、前端盖总成、后端盖总成、主轴总成和转子总成，所述缸体总成、前端盖总成和后端盖总成均为类三角形结构，缸体总成中心开设有三半圆腔体，三半圆腔体的三个半圆相接处分别设置有径向密封件，所述前端盖总成中心开设有前中心孔，后端盖总成中心开设有后中心孔，缸体总成、前端盖总成和后端盖总成固定连接形成发动机本体，所述转子总成包括“8”字型转子，“8”字型转子两端面分别设置有端面密封件，“8”字型转子设置于三半圆腔体内，主轴总成依次穿过前端盖总成的前中心孔、缸体总成内的“8”字型转子中心和后端盖总成的后中心孔，并且主轴总成两端进行限位。并且主轴总成两端进行限位。并且主轴总成两端进行限位。


技术研发人员：刘选科 魏智辉 王皓 党娅周 梁建玲 亓累全 杨丰丰 丁娜
受保护的技术使用者：西安空天能源动力智能制造研究院有限公司
技术研发日：2022.09.09
技术公布日：2023/5/16