转子发动机的机体部分如图9-1所示,主要由转子(前/后)、偏心轴、转子外壳(前/后)、前面侧壳体、中间壳体、后面侧壳体、发动机前端盖、飞轮和附件等组成。
三角转子也称三角旋转活塞,是转子发动机的主要部件之一,其构造如图9-2所示。转子上装有气体密封件、机油密封件及转子轴承。此外,转子上还镶嵌有内齿圈,以保证转子在气缸内做行星运动。
转子发动机中,三角转子起到往复活塞与连杆的作用,在转子发动机工作时,三角转子受到高温、高压气体的直接作用,并且转速也较高。因此转子必须具有足够的强度、刚度和较小的质量。制造转子的材料多为高强度的合金铸铁、稀土球墨铸铁和可锻铸铁等。
转子内腔设置许多肋,这样做的目的是减小转子的质量并保证转子有足够的强度和刚度。这些肋把内腔分隔成几个冷却腔,用以冷却转子的壁面。这主要是用于避免转子温度过高,因为转子温度过高会引起不正常的燃烧及气体密封件失效。因此,水冷式转子发动机大都用润滑系统的机油来冷却三角转子。其工作原理为:来自主轴上的机油油道经转子轴承上的油孔及转子轴承上的喷油孔进入转子内的冷却腔,同时利用转子做行星运动时所产生的惯性力使机油冲刷转子受热面的内壁,将热量带走。
图9-1 转子发动机的机体
图9-2 三角转子的结构
1—冷却腔 2—燃烧室凹坑 3—肋 4—质量平衡孔 5—气压平衡孔 6—径向密封槽 7—密封销孔 8—内齿圈座 9—喷油孔 10—转子轴承座 11—油环槽 12—端面密封条槽
三角转子的端面上加工有油环槽,主要作用是安装油环,以防止机油通过端面间隙漏入工作腔。转子端面上还设有两道端面密封条槽,在角顶设有密封销孔及径向密封片槽,它们都是用来安装气体密封件的。
横贯转子的两个端面有气压平衡孔,主要作用是使转子两侧的气体压力始终保持平衡。这是因为转子端面虽装有气体密封件,但仍难免会漏气。当两个端面漏气程度不一样时,三角转子两侧的压力不等,在此压力差作用下,将把转子由一侧推向另一侧,致使转子端面被端盖或者中间隔板擦伤。(www.xing528.com)
气缸体及端盖是转子发动机的主要固定件之一,其结构如图9-3及图9-4所示。
图9-3 转子发动机气缸体
1—排气孔 2—定位销孔 3—进气孔 4—气缸型面 5—紧固螺栓孔 6—火花塞孔 7—肋 8—密封槽及密封铅条
转子发动机的三角转子三个弧面与气缸体内壁构成三个相互独立的工作腔,每个工作腔所进行的4个工作过程中,其同名工作过程均发生在气缸内的同一部位,因此,气缸体及端盖各个部位的受力和受热情况差别比较大。为使气缸体及端盖在转子发动机工作时,不至于产生机械变形及热变形,气缸体和端盖应具有足够的机构强度和刚度及良好的散热能力,温度分布应该尽可能均匀。为此气缸体及端盖材料一般是导热性好的铝合金或者高硅铝合金(摩擦表面进行镀铬、喷钢等硬化处理),也可采用合金铸铁或球墨铸铁。在气缸体及端盖设计时,除了具有足够的厚度外,还在气缸体及端盖内设置许多长短不一、疏密不一的肋。这样做既可增强气缸体的强度和刚度,又能引导冷却液流动,便于降温及平衡温差。
气缸体及端盖之间需要严格密封,通常在气缸体的端面加工出封闭的密封槽,在槽内埋入铅条或耐热橡胶条等。
图9-4 转子发动机的端盖
1—紧固螺栓孔 2—肋 3—冷却液套 4—机油回油通道 5—主轴承 6—紧固螺栓
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