CN102588092A - 二冲程自吸气旋转式发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明二冲程自吸气旋转式发动机，属于旋转式发动机技术领域，所要解决的技术问题是提供了一种结构简单，零件受冲击力小的二冲程自吸气旋转式发动机，所采用的技术方案为：两个环形外壳合在一起构成环形通道，环形通道中设置有两个扇形气缸，每个扇形气缸中均设置有一个弯曲圆柱形的活塞，每个活塞通过插杆与对应的扇形气缸的固定在一起；每个活塞和每个相对应的扇形气缸构成气缸组件，两个气缸组件通过活塞插装扇形气缸中首尾连接构成两个密闭气缸，两个插杆上均铰接有一个连杆，连杆插装在轴套和输出轴上，所述活塞的尾端开有切口，所述两个活塞上的切口不相邻，所述两个活塞在切口处构成燃烧室，本发明主要用于发动机的制造。

Description

二冲程自吸气旋转式发动机
技术领域
本发明二冲程自吸气旋转式发动机，属于旋转式发动机技术领域。
背景技术
目前，随着汽车工业的不断发展，发动机也在不断革新。现在人们公知的往复活塞发动机采用曲轴和连杆作为功率传输机构。但是往复机构由于它本身存在的缺陷，使其进一步的发展受到了很大的限制。
由于往复质量引起的往复惯性力和惯性力矩，不能得到完全平衡。当转速增加时，不平衡力和力矩急剧增加，从而使发动机的轴承和其他零件的应力显著增加，发动机的振动和噪声进一步恶化。使发动机转速和功率的提高受到很大限制。
往复式发动机的曲柄连杆机构给整机重量的减轻和外形尺寸进一步缩小带来困难。
气门、凸轮机构的存在，不仅增加发动机的重量和零件，而使发动机噪声增大。
旋转发动机的出现一定程度上解决了这些问题，如最具代表性的三角活塞转子发动机等，但是这些方案在结构复杂性、运动合理性、密封方面、零件磨损方面都存在着不同程度的问题，从而影响了他们的普及应用。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供了一种结构简单，零件受冲击力小的二冲程自吸气旋转式发动机。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：二冲程自吸气旋转式发动机，包括：环形外壳、活塞、扇形气缸、轴套﹑输出轴、进气口、点火装置和排气口，两个环形外壳合在一起构成环形通道，所述环形通道中设置有两个扇形气缸，所述每个扇形气缸中均设置有一个弯曲圆柱形的活塞，所述每个活塞通过插杆与对应的扇形气缸的固定在一起；所述每个活塞和相对应的扇形气缸构成气缸组件，所述两个气缸组件通过活塞插装扇形气缸中首尾连接构成两个密闭气缸，所述两个插杆上均铰接有一个连杆，所述连杆插装在轴套和输出轴上，所述输出轴安装在环形外壳的内圈上，并且输出轴与环形外壳偏心设置；
所述活塞的尾端开有切口，所述两个活塞上的切口不相邻，所述两个活塞在切口处构成燃烧室；所述扇形气缸上设置有进气口、排气口；所述环形外壳上设置有第一开口、点火装置和第二开口，所述点火装置的位置与第一开口和第二开口的位置相对应。
所述点火装置为火花塞，或为电热塞。
所述每个活塞上均设置有油环和气环。
所述每个气缸的内圈上均设置有密封片。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本发明结构简单，使用方便，使用范围广，并且本发明中无需设置扫气泵，即可完成吸气排气做功，排气口先开先闭，防止混合气未经燃烧直接排出，提高燃料使用率，减少空气污染。
2、本发明中扇形气缸除了进气口、排气口所在的位置外，其余位置的截面为闭合环形，且本发明在运转时进气口、排气口在离心力的作用下紧贴在环形外壳上，所以本发明单位工作容积所拥有的密封线长度短，密封容易。
3、本发明的功率传输机构都布置在了环形外壳中的剩余径向空间里，结构更加紧凑。
4、本发明在运转时活塞朝一个方向运动，活塞的速度变化慢，功率传输机构的机械负荷小。
5、本发明的点火装置只有在活塞到达上止点附近时才与扇形气缸内的气体接触，点火装置可连续点火。
6、本发明中点火装置可以使用电热塞，并且能够稳定运行。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中输出轴的结构示意图。
图3为本发明中气缸组件的结构示意图。
图中：1为环形外壳，2为活塞，3为扇形气缸，4为环形通道，5为轴套，6为插杆，7为连杆，8为输出轴，9为进气口，10为第一开口，11为点火装置，12为燃烧室，13为油环，14为气环，15为密封片，16为第二开口，17为排气口，18为进气管。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，二冲程自吸气旋转式发动机，包括：环形外壳1、活塞2、扇形气缸3、轴套5﹑输出轴8、进气口9、点火装置11和排气口17，两个环形外壳1合在一起构成环形通道4，所述环形通道4中设置有两个扇形气缸3，所述每个扇形气缸3中均设置有一个弯曲圆柱形的活塞2，所述每个活塞2通过插杆6与对应的扇形气缸3的固定在一起；所述每个活塞2和相对应的扇形气缸3构成气缸组件，所述两个气缸组件通过活塞2插装在扇形气缸3中首尾连接构成两个密闭气缸，所述两个插杆6上均铰接有一个连杆7，所述连杆7插装在轴套5和输出轴8上，轴套5和输出轴8固定在一起，连杆7可以在轴套5和输出轴8上滑动，所述输出轴8安装在环形外壳1的内圈上，并且输出轴8与环形外壳1偏心设置；
所述活塞2的尾端开有切口，所述两个活塞2上的切口不相邻，所述两个活塞2在切口处构成燃烧室12；所述扇形气缸3上设置有进气口9、排气口17，进气口9与排气口17位置错开；所述环形外壳1上设置有第一开口10、点火装置11和第二开口16，所述点火装置11的位置与第一开口10和第二开口16 的位置相对应。
所述点火装置11为火花塞，或为电热塞。
所述每个活塞2上均设置有油环13和气环14。
所述每个扇形气缸3的内圈上均设置有密封片15。
本发明中活塞2可设置成空心结构，进气口9通过进气管18连接有化油器，本发明也可作为柴油机使用，只要将点火装置11换成喷油嘴、取消化油器，提高压缩比即可，并且为了提高功率和在海拔较高的地区使用，也可以增加增压装置。
本发明中排气口17与扇形气缸3一起旋转，当活塞2接近上止点时，排气口17与点火装置11位置重合，点火装置11通过排气口17点燃扇形气缸3中的混合气；每个扇形气缸3的内圈上均设置有密封片15，减少润滑油外漏，不和扇形气缸3中的气体相接触。
本发明的工作过程为：在发动机通过外力启动顺时针旋转后，开始工作循环，一个工作循环分为：吸气过程、压缩过程、爆发过程、排气过程。
吸气过程：活塞2和扇形气缸3同步旋转，当进气口9和与进气口9对应的第二开口16对住时，随着扇形气缸3内的体积继续增大和扇形气缸3内的温度降低，扇形气缸3内的压强降低，混合气被吸入扇形气缸3，待扇形气缸3内的体积到达最大后，进气口9和与进气口9对应的第二开口16错开，进气口9被关闭，吸气结束。
压缩过程：由于惯性活塞2和扇形气缸3旋转压缩混合气，待活塞2旋转到上止点时，燃烧室12内混合气达到一定压强。
爆发过程：点燃点火装置11，燃料燃烧，对活塞2做功。
排气过程：当排气口17和与排气口17对应的第一开口10对住时，燃料燃烧的废气经排气口17排出，当进气口9和与进气口9对应的第二开口16将要对住、混合气将要被吸入扇形气缸3时，排气口17和与排气口17对应的第一开口10错开，排气口17被关闭，此时扇形气缸3内的压强下降至与大气压基本相同，开始进行下一循环。
本发明中输出轴8与环形外壳1偏心设置，所以扇形气缸3在不同位置时离输出轴的距离不同，在工作时当扇形气缸3离输出轴8近时扇形气缸3内的体积小，离输出轴8远时扇形气缸3内的体积大，扇形气缸3绕输出轴8转动时扇形气缸3内的体积周期性变化完成工作循环，发动机工作时各个工作过程交替、轮流循环进行。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，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作出各种变化。

Claims (4)

1.二冲程自吸气旋转式发动机，包括：环形外壳（1）、活塞（2）、扇形气缸（3）、轴套（5）﹑输出轴（8）、进气口（9）、点火装置（11）和排气口（17），其特征在于：两个环形外壳（1）合在一起构成环形通道（4），所述环形通道（4）中设置有两个扇形气缸（3），所述每个扇形气缸（3）中均设置有一个弯曲圆柱形的活塞（2），所述每个活塞（2）通过插杆（6）与对应的扇形气缸（3）的固定在一起；所述每个活塞（2）和相对应的扇形气缸（3）构成气缸组件，所述两个气缸组件通过活塞（2）插装扇形气缸（3）中首尾连接构成两个密闭气缸，所述两个插杆（6）上均铰接有一个连杆（7），所述连杆（7）插装在轴套（5）和输出轴（8）上，所述输出轴（8）安装在环形外壳（1）的内圈上，并且输出轴（8）与环形外壳（1）偏心设置；
所述活塞（2）的尾端开有切口，所述两个活塞（2）上的切口不相邻，所述两个活塞（2）在切口处构成燃烧室（12）；所述扇形气缸（3）上设置有进气口（9）、排气口（17）；所述环形外壳（1）上设置有第一开口（10）、点火装置（11）和第二开口（16），所述点火装置（11）的位置与第一开口（10）和第二开口（16）的位置相对应。
2.根据权利要求1所述的二冲程自吸气旋转式发动机，其特征在于：所述点火装置（11）为火花塞，或为电热塞。
3.根据权利要求1或2所述的二冲程自吸气旋转式发动机，其特征在于：所述每个活塞（2）上均设置有油环（13）和气环（14）。
4.根据权利要求3所述的二冲程自吸气旋转式发动机，其特征在于：所述每个气缸（3）的内圈上均设置有密封片（15）。
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