CN102297018B - 旋转发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发动机，具体为一种气旋转发动机。解决现有发动机结构设计不合理，结构复杂，效率低下等问题。本旋转发动机由以下构成：一个椭圆形的缸体和与缸体固定的前缸盖、后缸盖。在缸体的中心有隔板，将椭圆形缸体分隔为两个（近似）半圆形腔体，在每个半圆形腔体的径向对称中心线上分别设有可同步旋转的齿轮轴，两轴通过轴承支撑于前后缸盖上，两轴上分别装有与齿轮轴内啮合的椭圆形内齿环活塞，在隔板上分别设有进气阀、排气阀、储气筒、燃烧室、室内设有喷油嘴和火花塞。该发动机结构紧凑、零部件少、体积小、重量轻、密封性好、工作效率高、维护方便。经过改变进、排气结构即可制成发动机、也可制成液体泵、液压马达、空气压缩机等液体动力机械。
Description
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
传统发动机大多为往复运动发动机，因其连杆、曲轴、气门等固有的结构导致其具有结构复杂、热效率低等缺点，目前有很多旋转发动机设计试图改变这一现状，如有代表性的汪克尔旋转活塞发动机。但这些现有的旋转发动机结构设计不甚合理、在设计中仍然可以发现往复运动或摆动的影子，还有的燃料消耗率高于往复式发动机，既浪费了燃料、又污染环境。
而这些将导致结构复杂、效率低或加工难等缺点。
发明内容
本发明的任务是提供一种性能比现有发动机更好的新型旋转发动机。该旋转发动机的缸体为椭圆形，在缸体两端有缸盖，缸体中间有隔板，把缸体内腔分为两个近似半圆形工作腔，在每个半圆形腔体的对称中心线上分别装有两个齿轮轴，两轴的两端分别支撑在前后两个缸盖上，每个齿轮轴上装有与轴齿轮内啮合的椭圆形内齿环活塞，活塞两端装有密封条，椭圆形内齿环活塞把半圆形腔体分隔为两个大小能够变化的独立工作腔，两个相同的齿轮轴上在缸盖外面装有相同的齿轮互相啮合，以达到两轴同步旋转，缸体中间的隔板上设有进气阀、排气阀、储气筒、火花塞、燃烧室和喷油嘴，在半圆形腔的内平面上所对应的吸气、做功工作腔位置设有进气口，所述进气口与进气阀相通，设有喷射口与燃烧室相通，进气阀控制进气口和喷射口的开合，进气阀和燃烧室装在两个吸气、做功工作腔之间的隔板里，在所对应的排气压缩工作腔位置设有排气口，所述排气口与排气阀相通，设有压缩进气口与储气筒相通，排气阀控制出气口和压缩进气口的开合，排气阀和储气筒装在排气、压缩工作腔之间的隔板里，储气筒设有管路与燃烧室相通，燃烧室有喷油嘴和火花塞。椭圆形内齿环活塞以齿轮轴为圆心，一端与轴齿轮内啮合，另一端沿半圆形腔体的内弧面移动180°到达缸体内平面与内平面吻合，后在轴的带动下沿内平面平行的移动，回到起点位置 。椭圆形内齿环活塞的内齿齿顶圆大于外齿齿根圆加齿高，轴齿轮只沿椭圆形内齿环活塞的一个内侧啮合滚动。在椭圆形内齿环活塞的分隔下半圆形腔体被分隔为两个独立的工作腔，分别完成工作循环中的吸气、做功和排气、压缩任务。该旋转发动机，构成多种排列方式，经过改变进、排气结构也能用作液体泵、液压马达、空气压缩机。
附图说明
图2、图3、图4为本发明的辅助说明图。图1为本旋转发动机的主视图，图2为图1的A-A方向剖视图，图3为图1的B-B方向剖视图，图4为本旋转发动机的后视图，图5和图6与图1相比为本旋转发动机排列方式不同的视图。
具体实施方式
本发明主要由气缸体、活塞、缸盖和齿轮轴、齿轮、进气阀、排气阀、储气筒、火花塞、燃烧塞、喷油嘴、密封条构成。本发明排列组合方式多样，如图1、图5、图6。——现以其中一种为例说明如图1。
发动机的缸体为椭圆形①，缸体两端有缸盖②和③，缸体中间有隔板④，把缸体内腔分为两个（近似）半圆形工作腔⑤和⑥，在两个半圆形腔体的对称中心线上分别装有齿轮轴⑦和齿轮轴⑧，两轴的两端分别支承在缸盖②和③上，轴上装有与轴内啮合的椭圆形齿环活塞⑨和⑩，分别将半圆形工作腔分隔为两个独立的工作腔5A、5B和6A、6B。两个相同的齿轮轴上在缸盖外面装有相同的齿轮互相啮合，以达到两轴同步旋转。
设轴⑦为顺时针旋转，轴⑧为逆时针旋转。当活塞⑨顺时针旋转180°后，在5A腔完成吸气，在5B腔完成排气，同时活塞⑩逆时针旋转180°在6A腔完成做功，在6B腔完成压缩。两活塞和两轴皆同步旋转，此时活塞⑨和活塞⑩在惯性带动下回到起始点继续旋转。当活塞⑨再次旋转180°后，在5A腔完成吸气，在5B腔完成压缩，同时活塞⑩再次旋转180°在6A腔完成做功，在6B腔完成排气。活塞⑨和活塞⑩在惯性带动下回到起始点开始第三次旋转，当活塞⑨旋转180°后，在5A腔完成做功，在5B腔完成压缩；当活塞⑩旋转180°在6A腔完成吸气，在6B腔完成排气。当活塞⑨和活塞⑩在惯性带动下回到起始点。活塞⑨第四次旋转180°后，在5A腔完成做功，在5B腔完成排气，活塞⑩旋转180°在6A腔完成吸气，在6B腔完成压缩。这样一个完整的工作循环完成。
从上表中可看出5A和6A为燃烧做功腔，也是吸气腔，在5A和6A之间的隔板④上设有进气阀和火花塞、燃烧室顺着5A和6A的工作状态开合；5B和6B为压缩和排气腔，在5B和6B之间的隔板④上设有排气阀、储气筒，顺着5B和6B的工作状态开合。
该旋转发动机结构紧凑、零部件少、体积小、重量轻、密封性好、工作效率高、维护方便。经过改变进排气结构即可制成发动机、也可制成液体泵、液压马达、空气压缩机等流体动力机械。
Claims (5)
1.一种旋转发动机，该旋转发动机的缸体为椭圆形，在缸体两端有缸盖，缸体中间有隔板，把缸体内腔分为两个近似半圆形工作腔，在每个半圆形腔体的对称中心线上分别装有两个齿轮轴，两轴的两端分别支撑在前后两个缸盖上，每个齿轮轴上装有与轴齿轮内啮合的椭圆形内齿环活塞，活塞两端装有密封条，椭圆形内齿环活塞把半圆形腔体分隔为两个大小能够变化的独立工作腔，两个相同的齿轮轴上在缸盖外面装有相同的齿轮互相啮合，以达到两轴同步旋转，缸体中间的隔板上设有进气阀、排气阀、储气筒、火花塞、燃烧室和喷油嘴，在半圆形腔的内平面上所对应的吸气、做功工作腔位置设有进气口，所述进气口与进气阀相通，设有喷射口与燃烧室相通，进气阀控制进气口和喷射口的开合，进气阀和燃烧室装在两个吸气、做功工作腔之间的隔板里，在所对应的排气压缩工作腔位置设有排气口，所述排气口与排气阀相通，设有压缩进气口与储气筒相通，排气阀控制出气口和压缩进气口的开合，排气阀和储气筒装在排气、压缩工作腔之间的隔板里，储气筒设有管路与燃烧室相通，燃烧室有喷油嘴和火花塞。
2.根据权利要求1所述的旋转发动机，其特征在于椭圆形内齿环活塞以齿轮轴为圆心，一端与轴齿轮内啮合，另一端沿半圆形腔体的内弧面移动180°到达缸体内平面与内平面吻合，后在轴的带动下沿内平面平行的移动，回到起点位置 。
3.根据权利要求1所述的旋转发动机，其特征在于椭圆形内齿环活塞的内齿齿顶圆大于外齿齿根圆加齿高，轴齿轮只沿椭圆形内齿环活塞的一个内侧啮合滚动。
4.根据权利要求1所述的旋转发动机，在椭圆形内齿环活塞的分隔下半圆形腔体被分隔为两个独立的工作腔，分别完成工作循环中的吸气、做功和排气、压缩任务。
5.根据权利要求1所述的旋转发动机，构成多种排列方式，经过改变进、排气结构也能用作液体泵、液压马达、空气压缩机。
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