CN101182806A - 旋转发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机,具体为一种旋转发动机。解决现有发动机结构设计不合理、构造复杂、效率低等问题。旋转发动机,包含有由两个相通的圆柱面内腔构成的缸体、由固定在缸体上的端盖和轴承支承的驱动轴和输出轴、两组安装在驱动轴上的旋转活塞和安装在输出轴上的密封轮、安装在驱动轴和输出轴上的同步齿轮等。由缸体、驱动轴、旋转活塞和密封轮构成两组容积大小变化的腔室分别完成吸气、压缩过程和爆发、排气过程。该旋转发动机构思新颖、结构紧凑合理、便于工程实现。其全部运动件均为单向转动,运行平稳。能适用于汽车、摩托车等所有动力需求领域。

Description

旋转发动机
技术领域
本发明涉及发动机,具体为一种旋转发动机。
背景技术
人们公知的往复运动活塞发动机因其必要的连杆、曲轴、气门等结构导致其结构复杂、效率低,及其非均匀运动形成的周期性载荷造成震动等缺点。采用旋转活塞式发动机可以从根本上解决这一难题。在这一思路引导下,已有众多的方案被提出,如最具代表性的三角活塞转子发动机等。但是,这些方案由于其原理上的缺陷,在结构复杂性、运动合理性、制造工艺性、密封有效性等方面存在着不同程度的问题,从而影响到它们的普及应用。
发明内容
本发明很好地解决了现有发动机存在的各种问题。提供一种结构简单、运动合理、易于实现有效密封且易于工程实现的旋转发动机。
本发明是采用如下的技术方案实现的:
旋转发动机,包含有一个缸体,其主要结构是一个含有两个前后和相互贯通且直径相等的圆柱形内腔,分别为驱动腔和输出腔;在缸体的前后端面上固定有前驱动轴盖、前输出轴盖、后驱动轴盖、后输出轴盖,在驱动腔和输出腔中心分别设有由安装在前、后驱动轴盖中心的两个轴承支承的驱动轴和由安装在前、后输出轴盖中心的两个轴承支承的输出轴;
在驱动轴和输出轴的前端靠近轴承的位置上分别装有齿数相同且相互啮合的驱动齿轮和输出齿轮使驱动轴和输出轴作相同转速的相对转动;
驱动轴的主要结构是由按缸体前端至后端顺序排列的五个圆柱面构成,它们分别为吸压隔离圆柱面、吸压圆柱面、输气隔离圆柱面、爆排圆柱面和爆排隔离圆柱面,其中吸压隔离圆柱面、输气隔离圆柱面和爆排隔离圆柱面的直径与缸体中的驱动腔直径相等,而吸压圆柱面和爆排圆柱面的直径相等且小于驱动腔直径;这样,在驱动轴和缸体的驱动腔之间形成两个仅与缸体上驱动腔和输出腔圆柱面重叠部相通的部分环形腔室,分别为吸压腔室和爆排腔室。在输出轴上对应于驱动轴上的吸压隔离圆柱面、吸压圆柱面、输气隔离圆柱面、爆排圆柱面和爆排隔离圆柱面的位置上分别设有圆柱形的吸压隔离环、吸压密封轮、输气隔离环、爆排密封轮和爆排隔离环,该五个构件的外圆直径同缸体输出腔的直径相等。其中吸压隔离环、输气隔离环和爆排隔离环上与驱动轴的吸压隔离圆柱面、输气隔离圆柱面和爆排隔离圆柱面相干涉的部分被去除,以保持运动密封;吸压隔离环、输气隔离环和爆排隔离环被固定在缸体上,在发动机工作时保持固定。而吸压密封轮和爆排密封轮的圆柱面则伸入至输出轴的吸压圆柱面和爆排圆柱面,并保持运动密封,从而封闭上述的吸压腔室和爆排腔室。
在驱动轴上吸压腔室和爆排腔室的位置分别沿轴向设有吸压旋转活塞和爆排旋转活塞,吸压旋转活塞和爆排旋转活塞与缸体的驱动腔圆柱面保持旋转密封,而分别与驱动轴上的吸压隔离圆柱面、吸压圆柱面、输气隔离圆柱面和爆排隔离圆柱面、爆排圆柱面、输气隔离圆柱面保持固定密封。在吸压密封轮和爆排密封轮的相应位置上开有与吸压旋转活塞和爆排旋转活塞相对应的吸压缺口和爆排缺口,以使得在驱动轴与吸压密封轮和爆排密封轮进行相对转动时吸压旋转活塞和爆排旋转活塞能越过吸压缺口和爆排缺口进行连续的转动。
驱动轴上的吸压旋转活塞和爆排旋转活塞分别将密封的吸压腔室和爆排腔室分隔为吸气腔室(吸压旋转活塞转动方向后)、压气腔室(吸压旋转活塞转动方向前)和爆发腔室(爆排旋转活塞转动方向后)、排气腔室(爆排旋转活塞转动方向前)。在吸压旋转活塞和爆排旋转活塞转动过程中,吸气腔室和爆发腔室容积逐步变大,而压气腔室和排气腔室容积逐步变小;从而构成了混合燃气通过吸入、压缩、燃烧和废气排出进行做功需要的四个可变容积的工作腔。
安装于输出轴上的输气隔离环的外圆柱面中央设有一弧形凹槽,弧形凹槽与缸体的输出腔圆柱面构成密封的弧形输气通道,该输气通道的两个端口与驱动轴上的输气隔离圆柱面贴合而保持转动密封,在输气隔离圆柱面的两个适当的位置上设有两个配气槽及其配气孔,其中靠转动方向后的一个配气槽通过其配气孔贯通至相邻的压气腔室,另一个配气槽通过其配气孔贯通至相邻的爆发腔室。前述适当位置是指前一个配气槽在圆周上的位置应使驱动轴转到压气腔室内的混合燃气压缩至工作压力时该配气槽刚好处于与输气隔离环上的弧形输气通道端口开始接通的位置,而另一个配气槽在同一时刻应处于与输气隔离环上的弧形输气通道的另一端口开始接通的位置。而两个配气槽的开口角度大小应使得从压气腔室将压缩混合燃气输送到爆发腔室的过程中使该两个腔室处于接通状态,输气过程结束时两个配气槽均转过弧形输气通道的两个端口,而从两个端口切断输气通道。输气通道的两个端口和两个配气槽的位置设置应在轴向位置相互错开,以避免输气隔离圆柱面在转动过程中,两个配气槽与另一个输气通道端口接通。
旋转发动机的工作原理是通过吸气过程、压气过程、输气过程、爆发过程和排气过程等五个过程完成的,其中压气过程和吸气过程由压气腔室和吸气腔室完成,而排气过程和爆发过程由排气腔室和爆发腔室完成,输气过程由压气腔室、爆发腔室、两个配气槽及其配气孔和弧形输气通道共同完成。通过吸压旋转活塞的转动同步完成吸气过程、压气过程和输气过程,同时通过爆排旋转活塞的转动同步完成爆发过程、排气过程和同一个输气过程。在工作时序上,吸气过程、压气过程、输气过程占用一个工作循环。在同一个工作时间内完成爆发过程、排气过程和同一个输气过程。
其工作详情如下:
在发动机通过外力起动旋转后,开始本工作循环,随着驱动轴上的吸压旋转活塞的转动至其前缘关闭设在缸体下方的进气口、而输出轴上的吸压密封轮转到封闭吸压腔室位置时,吸压旋转活塞前的压气腔室被封闭且容积逐步减小而吸压旋转活塞后的吸气腔室容积逐步增大,在此过程中压气腔室内的混合燃气(在上一工作循环中被吸入压气腔室)被逐步压缩至达到工作压力,同时当吸压旋转活塞转动至其后缘打开进气口时,由于吸气腔室逐步增大,混合燃气通过进气口被逐步吸入吸气腔室。至此,本工作循环压气过程结束,下一工作循环的吸气过程继续进行。与此同时,相邻爆发腔室和排气腔室同步进行上一工作循环的爆发过程和排气过程。
紧接着开始本工作循环的输气过程和上一工作循环排气过程,此时输出轴上的爆排密封轮转到密封位置,同时配气圆柱面上的两个配气槽及其配气孔与输气隔离环上的弧形输气通道接通,使得压气腔室和爆排腔室接通,随着吸压旋转活塞和爆排旋转活塞的同步旋转,吸压旋转活塞前压气腔室容积继续逐步减小,而爆排旋转活塞后的爆排腔室容积逐步增大,之前在压气过程中压气腔室内已达到工作压力的混合燃气通过两个配气槽及其配气孔和弧形输气通道被逐步输入爆发腔室。在输气过程开始时,由于在爆发腔室中存在着残余空间,使混合燃气压力适量下降。随着输气过程的进行,由于压气腔室的轴向尺寸大于爆发腔室的轴向尺寸,单位时间内压气腔室容积的减小量大于爆发腔室容积的增加量,使输入爆发腔室内的混合燃气压力逐步升高。随着驱动轴的转动,配气圆柱面上的两个配气槽转过弧形配气通道开口而切断输气通道,输气过程结束。当输气过程结束时,爆发腔室内的混合燃气压力再次达到工作压力。至此,本工作循环的输气过程结束。在此过程中,爆排旋转活塞前的排气腔室的容积由于爆排旋转活塞的转动而逐步减小,上一工作循环的排气过程正在进行,排出上一工作循环的废气。下一工作循环的吸气过程仍继续进行直至吸压密封轮缺口前缘转到驱动轴吸压圆柱面时止。
紧接着开始本工作循环的爆发过程和继续上一工作循环的排气过程,此时爆发腔室已完全封闭,设于缸体下方的火花塞通电产生电火花,点燃爆发腔室内的压缩混合燃气而在爆发腔室内产生高温高压气体,推动爆排旋转活塞向前旋转,并通过驱动轴上的驱动齿轮带动输出齿轮将转动机械能传到输出轴并维持发动机的运转,当爆排旋转活塞转至其后缘打开设在缸体上方的排气口时,爆发过程结束。同时,随着爆排旋转活塞的旋转,爆排旋转活塞前的排气腔室容积逐步减小,通过设在缸体上方的排气口继续排出上一工作循环的废气。
最后爆排旋转活塞继续旋转进行本工作循环的排气过程,排气过程是由爆排旋转活塞的后缘转至打开排气口位置开始,直至爆排旋转活塞的前缘转至关闭排气口结束,但是,由于设在缸体上方的排气口有较大的开口至部分接通缸体的输出腔室,且当爆排旋转活塞转至关闭排气口在驱动腔室的部分时爆排密封轮缺口正好转至接通排气口在输出腔室的部分,所以排气过程可以在整个工作循环过程中进行。值得注意的是,在排气过程的初始阶段中,即从排气过程开始至爆排密封轮转到其缺口前缘越过驱动轴上的爆排圆柱面时止,由于排气腔室内的气体存在着排气残余压力而继续推动爆排旋转活塞转动做功。
另外,在缸体上从轴向对应于吸压旋转活塞的位置设有一混合燃气限压阀,混合燃气限压阀由限压柱塞、弹簧和限压调整螺钉构成,限压阀进气孔通往压气腔室、出气孔通往吸气腔室。如此,可通过调整限压调整螺钉控制压气腔室内混合燃气的工作压力,从而控制爆发腔室内火花塞通电瞬间混合燃气的压力,以使旋转发动机适应使用不同的燃油。
附图说明:
图1为旋转发动机的整体结构示意图;
图2为图1的A-A剖视图:驱动轴上的爆排隔离圆柱面和爆排隔离环等;
图3为图1的B-B剖视图:驱动轴上的爆排圆柱面、爆排密封轮等;
图4为图1的C-C剖视图:驱动轴上的输气隔离圆柱面和输气隔离环等;
图5为图1的D-D剖视图:驱动轴上的吸压圆柱面、吸压密封轮等;
图6为图1的E-E剖视图:驱动轴上的吸压圆隔离柱面和吸压隔离环等;
图7为旋转发动机的工作时序图:旋转发动机在工作周期的各个时刻吸压旋转活塞和爆排旋转活塞中心线的位置。
图中:
1-缸体,1a-排气口,1b-进气口,2-前驱动腔盖,3-后驱动腔盖,4-前输出腔盖,5-后输出腔盖,6-前驱动轴承,7-后驱动轴承,8-前输出轴承,9-后输出轴承,10-驱动轴,10a-前支承圆柱面,10b-吸压隔离圆柱面,10c-吸压圆柱面,10d-输气隔离圆柱面,10e-爆排圆柱面,10f-爆排隔离圆柱面,10g-后支承圆柱面,10h-冷却孔,10j-配气槽,10k-配气槽,11-输出轴,12-吸压隔离环,13-吸压密封轮,14-输气隔离环,14a-弧形凹槽,15-爆排密封轮,16-爆排隔离环,17-驱动齿轮,18-输出齿轮,19-吸压旋转活塞,20-爆排旋转活塞,21-限压柱塞、22-弹簧,23-限压调整螺钉,UV-吸压腔室,PQ-爆排腔室,U-吸气腔室、V-压气腔室,P-爆发腔室、Q-排气腔室,SP-火花塞。
具体实施方式
如图1-图6所示旋转发动机具体结构。组成旋转发动机的主要构件有:
缸体1,其主要形状是由两个平行相连的圆柱体形成外表面和前后端面,图1中下方的端面为前端面,上方的端面为后端面,而内腔由两个分别与外表面同心且相互贯通并与前后端面也贯通的内圆柱面组成,两个圆柱面的直径相等,图1中左、右两边的内圆柱面腔室分别构成驱动腔室和输出腔室。在缸体1的上方对应排气腔室V的位置开有排气口1a,在缸体1的下方对应吸气腔室U的位置开有进气口1b,在缸体1的下方对应爆发腔室P的位置设有火花塞SP;
固定于缸体1上的前驱动腔盖2、后驱动腔盖3、前输出腔盖4和后输出腔盖5,及分别安装于它们中心的前驱动轴承6、后驱动轴承7、前输出轴承8和后输出轴承9(见图1);
由前驱动轴承6和后驱动轴承7支承的驱动轴10和由前输出轴承8和后输出轴承9支承的输出轴11。驱动轴10的主要结构是由按缸体前端至后端顺序排列的七个圆柱面构成,如图1所示,它们分别为前支承圆柱面10a、吸压隔离圆柱面10b、吸压圆柱面10c、输气隔离圆柱面10d、爆排圆柱面10e、爆排隔离圆柱面10f和后支承圆柱面10g,其中吸压隔离圆柱面10b、输气隔离圆柱面10d和爆排隔离圆柱面10f的直径与缸体中的驱动腔直径相等,而吸压圆柱面10b和爆排圆柱面10e的直径相等且小于驱动腔直径;这样,在驱动轴和驱动腔之间形成吸压腔室UV(见图5)和爆排腔室PQ(见图3)。在驱动轴的中心有一沿轴向贯通的冷却孔10h用于冷却液通道;
在输出轴11上对应于驱动轴10上的吸压隔离圆柱面10b、吸压圆柱面10c、输气隔离圆柱面10d、爆排圆柱面10e和爆排隔离圆柱面10f的位置上分别装有圆柱形的吸压隔离环12、吸压密封轮13、输气隔离环14、爆排密封轮15和爆排隔离环16,如图1所示。该五个零件的外圆直径同缸体1输出腔的直径相等。其中吸压隔离环12、输气隔离环14和爆排隔离环16上与驱动轴10的吸压隔离圆柱面10b、输气隔离圆柱面10d和爆排隔离圆柱面10f相干涉的部分被去除,以与驱动轴10的相应圆柱面保持运动密封,在旋转发动机工作时它们与缸体1保持固定(如图2、图4、图6所示)。而吸压密封轮13和爆排密封轮15的圆柱面则伸入至输出轴的吸压圆柱面10c和爆排圆柱面10e,并与之保持运动密封(如图3、图5所示),从而封闭上述的吸压腔室UV和爆排腔室PQ;
在驱动轴10和输出轴11上分别装有齿数相同及相互啮合的驱动齿轮17和输出齿轮18使驱动轴10和输出轴11作相同转速的相对转动(见图1);
为便于制造,驱动轴10上的活塞结构分别加工后嵌入驱动轴10并用紧固件固定。驱动轴10上装有吸压旋转活塞19和爆排旋转活塞20,其形状和位置如图5、图3和图1所示。吸压旋转活塞19和爆排旋转活塞20的内、外面为圆柱面,分别与缸体1的驱动腔圆柱面和驱动轴10的吸压圆柱面10c、爆排圆柱面10e保持固定密封;吸压旋转活塞19和爆排旋转活塞20的前、后面均为延伸摆线柱面,在加工时采用普通插齿机床完成。而在吸压密封轮13和爆排密封轮15的相应位置上开有与吸压旋转活塞19和爆排旋转活塞20相对应的吸压缺口和爆排缺口(吸压缺口和爆排缺口仍为延伸摆线柱面),以使得在驱动轴10与吸压密封轮13和爆排密封轮15进行相对转动时吸压旋转活塞19和爆排旋转活塞20刚好能越过吸压缺口和爆排缺口进行连续的转动(如图5、图3所示)。吸压旋转活塞19和爆排旋转活塞20分别将吸压腔室UV和爆排腔室PQ分隔为吸气腔室U、压气腔室V(如图5所示)和爆发腔室P、排气腔室Q(如图3所示)。
输气隔离环14的外圆柱面中央开有一弧形凹槽14a,并与缸体1的输出腔圆柱面构成密封的输气通道,该输气通道的两个端口与驱动轴10的输气隔离圆柱面10d贴合而保持转动密封,在输气隔离圆柱面10d上开有两个配气槽10j和10k,配气槽10j和10k在输气过程中分别与输气通道的两个端口接通,配气槽10j通过一配气孔与压气腔室V接通,配气槽10k通过一配气孔与爆发腔室P接通(如图4所示)。输气通道的两个端口和两个配气槽10j和10k的位置设置在轴向位置相互错开,以保证任何一个配气槽10j或10k仅同与之对应的端口接通,而不与另一个端口接通。
在缸体1上应于吸压腔室UV的位置设有一混合燃气限压阀,混合燃气限压阀由限压柱塞21、弹簧22和限压调整螺钉23构成,限压阀进气孔通往压气过程结束时的压气腔室V、出气孔通往吸气腔室U。如此,可通过调整限压调整螺钉23控制压气过程结束时压气腔室V内混合燃气的工作压力,从而控制爆发腔室U内火花塞SP通电瞬间混合燃气的压力,以使旋转发动机适应使用不同的燃油(如图5所示)。
除此之外,旋转发动机还配有冷却系统、润滑系统、燃油空气供给系统、点火系统和电气系统等外围系统。外围系统配用现有公知的成熟组件并进行适当的调整,在此处不再赘述。
如前所述,旋转发动机的工作原理是通过吸气、压气、输气、爆发和排气等五个工作过程来完成一个工作循环的。驱动轴10(顺时针)和输出轴11(逆时针)转动一周完成一个工作循环。其中:
吸气过程:从吸压密封轮13上的缺口后缘转到驱动轴10上的吸压圆柱面10c开始至吸压密封轮13上的缺口前缘转到驱动轴10上的吸压圆柱面10c结束,在接近整个工作循环时间内进行吸气过程。
压气过程:从吸压旋转活塞19的前缘转到封闭进气口1b位置开始至压气腔室V内的混合燃气压力达到工作压力时的位置止。
输气过程:从压气过程结束时(也是输气通道被接通和爆发腔室U被封闭时)开始到吸压旋转活塞19的前缘转到刚接近吸压密封轮13上的缺口前缘时(也是输气通道被切断时)结束。
爆发过程:从输气过程结束时开始至爆排旋转活塞20的后缘转到打开排气口1a位置时结束。
排气过程:排气过程从爆排旋转活塞20的后缘转到打开排气口1a时(爆过程结束时)开始至其旋转一周再次转到相同位置结束。
旋转发动机在工作时各工作过程交替、轮流循环进行,其工作时序见表1:
旋转发动机工作时序表    表1
Figure S2007100664515D00061
表中各时刻位置见图7所示,图7中上部表示吸压旋转活塞19中心线(左边)和吸压密封轮13缺口中心线(右边)在各时刻的位置,下部表示爆排旋转活塞20中心线(左边)和爆排密封轮15缺口中心线(右边)在各时刻的位置:
t1:吸压密封轮13上的缺口后缘转到驱动轴10上的吸压圆柱面10c位置时;
t2:吸压旋转活塞19的前缘转到封闭进气口1b位置时;
t3:爆排旋转活塞20的后缘转到打开排气口1a位置时;
t4:爆排密封轮15上的缺口前缘转到驱动轴10上的爆排圆柱面10e位置时;
t5:输气通道被接通和爆发腔室U被封闭时;
t6:输气通道被切断时;
t7:吸压密封轮13上的缺口前缘转到驱动轴10上的吸压圆柱面10c位置时。
表1中在T3时间段中排气残余压力继续推动爆排旋转活塞20转动做功。
本旋转发动机有如下的显著优点:
1、优良的运动特性:旋转发动机全部运动零件为单向旋转,无往复运动、间歇运动或摆动零件,极大地改善了运动平稳性及零件的荷载状况。由于运行平稳,旋转发动机可以达到极高的工作转速,并且呈现低噪音、低震动的优良性能;
2、平滑的动力输出特性曲线:旋转发动机的做功过程是由爆发腔室内混合燃气燃烧膨胀来推动旋转活塞转动,其做功方式有两个显著特点:即做功相位角大(可达到工作周期的4π/3以上)和爆发腔室容积变化率与输出轴转角之间成线性关系。因此,旋转发动机扭矩输出时间长、冲击小、动力输出平稳,在低转速运转时仍有良好的扭矩表现;
3、运转效率高、节省燃油:a)旋转发动机的吸气腔室和排气腔室的容积变化率与输出轴转角之间成线性关系且吸气过程和排气过程相位角大(吸气过程可接近工作周期的2π,而排气过程为工作周期的2π)。因此,进气、排气过程平稳而均匀,极大地降低了进气、排气过程中的能量损耗;b)且如上所述,在其排气过程的初始阶段中,不仅不消耗能量,反而利用排气残余压力继续推动爆排旋转活塞转动做功;c)旋转发动机的全部运动零件均采用滚动轴承支承,全部密封部位均为非接触式的缝隙密封,极大地降低了摩擦能量损耗;d)如2所述,旋转发动机的做功相位角大(可达到工作周期的4π/3以上),更充分的利用了混合燃气燃烧产生的能量。因此,旋转发动机比传统发动机有着更高的运转效率和燃油经济性;
4、结构紧凑、零件少且易于加工:旋转发动机可充分利用在传统发动机上实现的相同的外围系统,而其核心系统与传统发动机的核心系统相比,具有体积小、重量轻的明显优势,能极大地提高其功率密度,在应用于交通工具动力源等对部件体积、重量有特殊要求时更具有重要意义。而构成旋转发动机核心系统的全部零件不仅数量少,且不须使用特殊材料、具有合理的加工精度要求而易于加工;
5、可实现有效的冷却方式:旋转发动机的特殊结构决定了能在驱动轴中心设置冷却孔,便于冷却液快速、有效地带走其内部产生的热量,提高冷却系统的运行效果;
6、易于实现的可扩展性:在实际应用中,旋转发动机根据实际需要可沿轴向或(和)沿输出轴圆周方向进行多单元的扩展。进行扩展时,沿轴向的扩展限制仅仅是驱动轴和输出轴的刚度满足变形条件;而沿输出轴圆周方向的扩展几乎是无限制的,当需要的扩展单元超过四组时,可将驱动齿轮和输出齿轮的齿数比改为1∶2、1∶3...等整数比,而吸压密封轮和爆排密封轮上的缺口数量改为2、3...等,从而沿输出轴圆周方向的单元数可扩展为8、12...等。经扩展后的旋转发动机因共用缸体、轴承等大多数零件,并共用全部的外围系统而进一步提高其功率密度,结构显得更为紧凑。另一方面,经扩展后的旋转发动机因各单元的工作相位相互错开并在同一个工作周期内平均分配,而使旋转发动机运转更为平稳,且低速特性更为优良。
本旋转发动机作为一种通用动力源可用于一切需要动力驱动的场合,如便携式机械、便携式电源等,作为汽车、摩托车等交通工具的动力源更具优势。

Claims (7)

1.一种旋转发动机,其特征是:包含有由两个平行相连的圆柱体形成外表面、前后端面和由两个相同直径且分别与外圆柱面同心且相互贯通并与前后端面也贯通的内圆柱面构成驱动腔和输出腔的缸体(1);在缸体(1)的下方设有火花塞安装孔并装有火花塞(SP),在缸体(1)的上、下方分别设有排气口(1a)、进气口(1b);固定于缸体(1)上的前驱动腔盖(2)、后驱动腔盖(3)、前输出腔盖(4)和后输出腔盖(5),及分别安装于它们中心的前驱动轴承(6)、后驱动轴承(7)、前输出轴承(8)和后输出轴承(9);由前驱动轴承(6)和后驱动轴承(7)支承的驱动轴(10)和由前输出轴承(8)和后输出轴承(9)支承的输出轴(11);驱动轴(10)上按顺序分别设有前支承圆柱面(10a)、吸压隔离圆柱面(10b)、吸压圆柱面(10c)、输气隔离圆柱面(10d)、爆排圆柱面(10e)、爆排隔离圆柱面(10f)和后支承圆柱面(10g),其中吸压隔离圆柱面(10b)、输气隔离圆柱面(10d)和爆排隔离圆柱面(10f)的直径与缸体(1)的驱动腔直径相等,而吸压圆柱面(10b)和爆排圆柱面(10e)的直径相等且小于缸体(1)的驱动腔直径;在驱动轴(10)的中心设有一沿轴向贯通的冷却孔(10h);在输出轴上对应于驱动轴上的吸压隔离圆柱面(10b)、吸压圆柱面(10c)、输气隔离圆柱面(10d)、爆排圆柱面(10e)、爆排隔离圆柱面(10f)的位置上分别装有圆柱形的吸压隔离环(12)、吸压密封轮(13)、输气隔离环(14)、爆排密封轮(15)和爆排隔离环(16),该五个零件的外圆直径同缸体(1)的输出腔直径相等,而吸压隔离环(12)、输气隔离环(14)和爆排隔离环(16)上与驱动轴(10)的吸压隔离圆柱面(10b)、输气隔离圆柱面(10d)和爆排隔离圆柱面(10f)相干涉的部分被去除;在驱动轴(10)和输出轴(11)上分别装有齿数相同并相互啮合的驱动齿轮(17)和输出齿轮(18);驱动轴(10)上装有吸压旋转活塞(19)和爆排旋转活塞(20),吸压旋转活塞(19)和爆排旋转活塞(20)的内、外面为圆柱面,分别与缸体(1)的驱动腔和驱动轴(10)的吸压圆柱面(10c)、爆排圆柱面(10e)保持固定;而在吸压密封轮(13)和爆排密封轮(15)上分别开有与吸压旋转活塞(19)和爆排旋转活塞(20)相对应的吸压缺口和爆排缺口;由缸体(1)、驱动轴(10)、吸压密封轮(13)、爆排密封轮(15)、吸压旋转活塞(19)和爆排旋转活塞(20)分别构成吸气腔室(U)、压气腔室(V)和爆发腔室(P)、排气腔室(Q);在吸气腔室(U)和压气腔室(V)之间设有混合燃气限压阀;而在压气腔室(V)和爆发腔室(P)之间设有定时接通和切断的输气通道。
2.如权利要求1所述的旋转发动机,其特征是:吸压旋转活塞(19)和爆排旋转活塞(20)的的、后面均采用延伸摆线柱面;吸压密封轮(13)和爆排密封轮(15)上开设的缺口采用延伸摆线柱面。
3.如权利要求1所述的旋转发动机,其特征是:混合燃气限压阀设在缸体(1)上对应于吸气腔室(U)和压气腔室(V)的位置,包含有限压柱塞(21)、弹簧(22)和限压调整螺钉(23)。
4.如权利要求1所述的旋转发动机,其特征是:在输气隔离环(14)的外圆柱面中央开有一弧形凹槽(14a),并与缸体的圆柱面内腔构成密封的输气通道,在输气隔离圆柱面(10d)上开有两个配气槽(10j)和(10k),配气槽(10j)和(10k)在输气过程中分别与输气通道的两个端口接通,配气槽(10j)通过一配气孔与压气腔室(V)接通,配气槽(10k)通过一配气孔与爆发腔室(P)接通,输气通道的两个端口和两个配气槽(10j)和(10k)的位置在轴向相互错开。
5.如权利要求1所述的旋转发动机,其特征是:采用不同的吸气腔室(U)和压气腔室(V)、爆发腔室(P)和排气腔室(Q)并行完成旋转发动机的吸气过程和排气过程、爆发过程和排气过程。
6.如权利要求1所述的旋转发动机,其特征是:采用周期接通和切断输气通道的方式从压气腔室(V)到爆发腔室(P)转移压缩混合燃气。
7.如权利要求1所述的旋转发动机,其特征是:通过调整混合燃气限压阀的设定压力改变旋转发动机的工作压缩比。
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