wankel微型转子发动机的设计方案研究

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1、万方数据第26卷第7期2009年7月机电工程Mechanical&ElectricalEngineeringMagazineV01．26No．7Jui．2009戮·机械设谱与制造◆Wankel微型转子发动机的设计方案研究于雷1，郭峥2，马培勇1，聂陈翰1，阿布里提·阿布都拉3，林其钊1(1，中国科学技术大学热科学与能源丁程系，安徽合肥230027；2．安徽建筑工业学院数理系，安徽合肥230022；3．弘前大学理工学部，日本弘前036—8561)摘要：针对现有小型转子发动机微型化后存在尺寸较小且装配困难、部分复杂型面无法采用传统加工方式等问题，综合考

2、虑熄火距离对燃烧稳定性的影响，通过对微型发动机基本结构和参数的设计与优化．改善了三角转子发动机的基本性能。采用一体化设计方案简化了转子发动机的零件结构，减少了装配零件数量，降低了装配误差。通过设计慢走丝加工方案，完成了对复杂型面的加工，保证了加工精度，降低了漏气间隙。最后，通过三区准维模型计算得到了微型转子发动机的基本性能参数。研究结果证明了设计方案的可行性，为转子发动机的微型化提供了参考。关键词：微型转子发动机；微燃烧；三区准维模型中图分类号：TK05文献标识码：A文章编号：1001—4551(2009)07—0023—05Researchont

3、hedesignschemeofWankelmicrorotaryengineYULeil，GUOZhen92，MAPei．yon91，NIEChen．hanl，AbulitiAbudula3，LINQi-zha01(1．DepartmentofThermalScienceandEnergyEngineering，UniversityofScienceandTechnologyofChina，Hefei230027，China；2．DepartmentofMathmatics＆胤”如，AnhuiUniversityofArchitecture，He

4、fei230022，China；3．ScienceandTechnologyFaculty，HirosakiUniversity，Hirosaki036-8561，Japan)Abstract：Aimingatsolvingtheproblemsinminiaturizationofrotaryengines。suchasassemblingdifficultiesinsmallsize，corn-plexsurfacesprocessingproblems，consideringquenchingdistanceinfluenceonthesta

5、bilityofcombustion，performanceofaWankelrotarypistonenginewasimprovedthroughoptimizingthebasicstructureandparameters．Integrateddesignwasadoptedtosimplifythepartstructureoftherotaryengineandreducepartsquantityandassemblingerror．Slow—travellingspeedmethodwasusedinprocessingofcomp

6、lexsurfacestoensurethemachiningaccuracyandreduceleakage．Basicperformanceparametersofthemicrorotaryenginewerecalculatedthroughathree—zonequasidimensionmodel．Theresultsindicatethatthedesignhasfeasibili·ty，anditcanprovidereferenceforminiaturizationoftherotaryengine．Keywords：micro

7、rotaryengine；micro-combustion；three-zonequasidimensionmodel0引言碳氢燃料发动机的能量密度是普通锂电池的100倍左右，即使考虑转换效率，碳氢燃料热机发电系统仍然是能量密度最大的微型电能源系统⋯。Wankel转子发动机以其结构简单、升功率高、工作的连续性好等优点，成为了发动机微型化的主要类型¨1。美国U．CBerkeley大学成功研制了世界上最小的转子发动机，其转子直径为lmm，排量为0．08mm州”1。国内对于微型转子发动机的研究，主要包括对微尺度燃烧、凹坑设计、密封片设计、原理性测试研究、

8、气动转子发动机、微型三角转子发动机的研究等一⋯。本研究以小型三角转子发动机(O．SRotaryEngine49PI)为模型