CN102913321A - 内摆线旋转活塞内燃机及压缩机 - Google Patents

Abstract

内摆线旋转活塞内燃机及压缩机，是一种缸体(3)固定不动，曲轴(12)转动，因此用轴承(B4)安装在曲轴(12)的三角活塞(1)只能在做行星转动，并使得安装在滚柱座(16)内的滚柱(2)沿缸体(3)内的曲线作纯滚动转动，在叠型弹簧(B6)的作用下，始终保持滚柱(2)与滚柱座(16)，滚珠(2)与缸体(3)内的曲线的间隙为零，并保持一定的压力用于密封。在两个滚柱(2)之间的空间会产生满足所需要的压缩比的大小变化，会产生吸气，排气，压缩气体，膨胀做功，并通过缸体(3)周围的进气阀和排气阀将周围的空气吸进，排出。它与往复式活塞内燃机相比具有结构简单，造价低，性能好，寿命长，节油，噪音低，制造容易等优点。

Description

内摆线旋转活塞内燃机及压缩机

技术领域：一种旋转活塞内燃机及压缩机-内摆线旋转活塞内燃机及压缩机。 

背景技术：汪克尔工程师虽然解决了内燃机的活塞旋转问题，但没有解决内燃机的旋转活塞的密封问题。本人的专利-内摆线旋转活塞内燃机[申请号：201110001821.3]虽然解决了内燃机的旋转活塞的旋转和密封问题，但机构过于复杂。 

发明目的：本发明的目的是要发明一种旋转活塞即能旋转和密封，又能机构简单，容易制造的内摆线旋转活塞压缩机和内摆线旋转活塞内燃机。 

发明内容：在发明[201110001821.3]中，有八根曲轴分布在内燃机的周围，结构过于庞大，复杂，甚至在某些应用领域无法应用。因此有必要去掉，并且以新的机构代替之。 

为此，采取以下措施：1。根据机构学，八根曲轴可用一根中心曲轴代替中心轴。2。进气与排气互不重叠，并且连续。3。进气阀与排气阀安装在环摆外部。4。对于内燃机，在环摆的喷油嘴附近，在压缩区域与燃烧膨胀区域无进气阀与排气阀，既无进气，也无排气。 

说明书附图说明：图1为内燃机，图2为空气压缩机，图3是缸体(3)，图4是吸气阀座(4)，图5是内燃机的三角活塞(1)，图6是压缩机的三角活塞(1a)，图7是隔环(17)，图8是排气阀(8)，图9是单向阀(18)，图10是中隔环(23)，图11是排气阀座(11)，图12曲轴(12)，图13是密封条，图14是涡流环(20)，图15是压缩机的滚柱座(16)，图16是内燃机的滚柱座(16)。 

具体实施例：空气压缩机的零件为：1a。三角活塞，2。滚柱，3。缸体，4。吸气阀座，5。吸气阀，6。吸气阀弹簧，7。吸气阀导套，8。排气阀，9。排气阀导套，10。排气阀弹簧，11a。排气阀座，12。曲轴，13。密封垫，14。端盖，15。缸盖。16a。滚柱座，B1端面叠型弹簧，B2。出油直通，B3。端面轴承，B4。偏心轴承，B5。.弹性卡环，B6。叠型弹簧。 

内燃机的零件为：1。三角活塞，2。滚柱，3。缸体，4。吸气阀座，5。吸气阀，6。吸气阀弹簧，7。吸气阀导套，8。排气阀，9。排气阀导套，10。排气阀弹簧，11。排气阀座，12。曲轴，13。密封垫，14。端盖，15。缸盖，16。滚柱座，17。隔环，18。单向阀，19。单向阀弹簧，20。涡流环，21。火花塞。22。喷油器，23。中隔环，24。润滑油泵和燃油泵，B1。端面叠型弹簧，B2。出油直通，B3端面轴承，B4。偏心轴承，B5。弹性卡环，B6。叠型弹簧，B7。 锁紧螺钉。 

在空气压缩机与内燃机中，相同编号的零件的作用基本相同。曲轴(12)的偏心分为两组，两组之间的偏心角度相差45度，每组有1至4个偏心，所有的偏心距都为e。由于吸气阀弹簧与排气阀弹簧的作用，排气与吸气之间无重叠区域，并且几乎连续无间断。每个三角活塞(1)，或(1a)，滚柱(2)，滚柱座(16)以及密封条(13)之间用隔环(17)隔开并密封，其密封是通过一端的叠型弹簧(B1)和调整端盖(14)上的螺栓的适当的压紧力完成的。压紧力过大或过小都会影响密封。将排气阀座(11)的头部和吸气阀座(4)的头部以紧配合的形式安装在缸体(3)上，将气体密封。排气阀(8)与排气阀座(11)上的密封圈通过排气阀(8)上的排气阀弹簧(10)的一定的压力进行密封。吸气阀(5)的头部与吸气阀座(4)的头部的密封圈通过吸气阀弹簧(6)的一定的压力进行密封。弹性卡环(B5)将吸气阀弹簧(6)卡住，然后用吸气阀导套(7)将吸气阀体(4)密封住。缸体(3)内部铸有多个空腔，通过缸体(3)外部的的冷却液管道向缸体(3)注入冷却液，将其冷却。缸盖(15)用密封圈与缸体(3)密封。端盖(14)将缸体(3)的端部密封。 

滚柱座(16，16a)的两侧由密封条(13)密封，其密封压力来自两侧进来的气体，进来的气体的压力越大，其密封压力越大。滚柱(2)间隙安装在滚柱座(16，116a)中，它与缸体(3)和密封座(16，16a)之间的密封压力来自叠型弹簧(B 5)。滚柱(2)在其足够大的密封压力下紧紧地压紧在滚柱座(16，16a)的槽里，和缸体(3)的曲面上，并将两个滚柱(2)之间的空间密封。由于滚柱(2)与缸体(3)之间的摩擦是纯滚动摩擦，因此摩擦力很小，不会影响转动。在滚柱座(16)的上下各开一个槽，靠近滚柱(2)的一侧开的槽是为了密封的需要，另一个槽是为了安装叠型弹簧(B 6)。在内燃机上，在两槽之间钻一个螺孔，用于安装单向阀(18)的单向阀弹簧(19)和锁紧螺栓(B7)。内燃机的三角活塞(1)上安装单向阀(18)，空气压缩机的三角活塞(1a)上没有单向阀(18)。滚柱座(16)安装在三角活塞(1)中，滚柱座(16a)安装在三角活塞(1a)中，它们在叠型弹簧(B 5)的弹力下可沿径向作微小移动，用以保证滚柱(2)与缸体(3)之间的零间隙密封。 

在缸体(3)中，在空气压缩机中，每一个三角活塞(1a)的周围均部着4个排气阀(8)和4个吸气阀(5)。在内燃机中，取消了两个排气阀(8)和一个吸气阀(5).内燃机曲轴同时传动其中部的润滑油泵和燃油泵，燃油泵的排油管与内燃机的喷油器的喷油管相连接，喷油量由控制器控制，其吸油管与油箱相连接。润滑油泵的排油孔与中隔板(23)相连接，其吸油孔与内燃机的两端的出油直通相连接。 

在压缩机中，取消了涡流环(20)，火花塞(21)和喷油嘴 (22)。在汽油机中，也可以取消涡流环(20)直接喷油。在柴油机中取消火花塞(21)。 

将上述的空气压缩机当做油泵使用，用于供给燃油的分配泵，其润滑油一端的端盖(14)流入，从另一端的缸盖(15)流出。在内燃机中，润滑油自单向阀(18)，单向阀锁紧螺栓(B7)流向滚柱(2)，将其润滑并冷却。在空气压缩机中，从吸气管注入一些润滑油即可。 

在内燃机中，在每个缸体(3)的两端，各有一个出液孔，将冷却液输出并冷却，用水，油冷却，也可用空气冷却。 

在内燃机中，曲轴每旋转一周有三次吸气，三次排气，一次压缩空气，一，将其动力留下再利用。然后的两次吸气和两次排气将废气排掉，将新鲜空气吸进。 

密封条(13)可采用o型密封条，也可使用n型密封条密封。o型密封圈好安装但不耐高温，而n型密封条既可耐高温，又可高压密封。他的设计原理是越高压，n型口张得越大，密封越紧。 

与以往技术的比较：与以前的往复式活塞内燃机和旋转活塞内燃机技术比较，尤其是汪克尔发明的燃烧膨胀做功有以下优点：1。在同一个三角活塞(1)的一次燃烧膨胀作功中，有三次吸气与排气，同时，排气与吸气之间无重叠时间，而往复式活塞内燃机的排气与吸气是有相当长的一段重叠时间。因此换气比以往的任何内燃机都存彻底，为了节能，可将第一次排出的废气与新鲜空气一起输入相邻的环摆曲面的空间，并点火从新然烧，然后仍然有两次换气机会。也可将排出的废气通过废气涡轮增压器将其废气排出的内摆线旋转活塞内燃机。2。它的换气与吸气机构更简单，只有换气阀与吸气阀，并且自动进行吸气与排气，无须以往的凸轮与挺杆机构，并且换气速度更快，更简单可靠。3。它们的活塞与缸体之间的间隙都很大，因为它们运动时，由于热胀冷缩和磨损等原因，其间隙是变化的，过小的间隙就会被卡住，无法正常运转。间隙过大就会漏油，漏气，效率低下。本专利的滚柱(2)与缸体之间的间隙为零，并且保持一定的压力和空间的补偿。无论热胀冷缩多少，还是磨损多少，都可随时进行自动补偿，直到零间隙。4。三角活塞(1，1a)，滚柱(2)和滚柱座(16，16a)即使磨损到一定程度，也可很容易地更换。5。比往复式活塞内燃机制造更容易，成本更低，使用寿命更长。6。重量更轻，体积更小，噪音低。7。产生涡流的最理想的方法就是本专利的涡流器产生的涡流，其效果比以往的任何方法都理想，只是由于制造的原因在其他的内燃机中无法实现。8。由于它的转动原理的新颖性，使得它的转速高，是以往的内燃机的近十倍，它的进气量大过其他的内燃机很多倍，这是由于它的连续的，无间断进气与排气，其功率是同体积的内燃机的几十倍，其无用功是最少的，其 氧气的利用率是最高的。它在空气极少的条件下仍然可正常运转，使得它在一些重要的，特殊的行业有着更先进的，更广泛的应用。比如在国防，航空，航天，航海，高速铁路，采矿，隧道等领域有着独特的，其他内燃机无可比拟的应用。 

Claims (8)

1.一种内摆线旋转活塞内燃机及压缩机，简称内燃机和压缩机，它的内燃机由1。三角活塞，2。滚柱，3。缸体，4。吸气阀座，5。吸气阀，6。吸气阀弹簧，7。吸气阀导套，8。排气阀，9。排气阀导套，10。排气阀弹簧，11。排气阀座，12。曲轴，13。密封垫，14。端盖，15。缸盖，16，滚柱座，17。隔环，18。单向阀，19。单向阀弹簧，20。涡流环，21。火花塞，22。喷油器，23。中隔环，24。润滑油泵和燃油泵，B1。端面叠型弹簧，B2。出油直通，B3。端面轴承，B4。偏心轴承，B5。弹性卡环，B6。叠型弹簧，B7。锁紧螺钉等零件组成，它的压缩机的零件由1a。三角活塞，2。滚柱，3。缸体，4。吸气阀座，5。吸气阀，6。吸气阀弹簧，7。吸气阀套，8。排气阀，9。排气阀导套，10。排气阀弹簧，11。排气阀座，12。曲轴，13。密封垫，14。端盖，15。缸盖，16a。滚柱座，17。隔环，B1。端面叠型弹簧，B2.出油直通，B3。端面轴承，B4。偏心轴承，B5。弹性卡环，B6。叠型弹簧等零件组成，曲轴(12)的偏心分为两组，每个偏心的偏心距相同，两组偏心之间的偏心角度相差45度，每组有一至四个偏心，每个三角活塞(1，1a)，滚柱(2)，滚柱座(16，16a)以及密封条(13)之间用隔环(17)隔开并密封，将吸气阀座(4)和排气阀座(11)安装在缸体(3)上，在吸气阀座(4)内安装吸气阀(5)，吸气阀弹簧(6)，吸气阀导套(7)和弹性卡环(B5)，在排气阀座(11)内安装排气阀(8)，排气阀导套(9)，排气阀弹簧(10)，滚珠(2)间隙安装在滚柱座(16，16a)中，滚柱座(16)安装在三角活塞(1，1)中，滚柱座(16a)安装在三角活塞(1a)中，滚柱座(16，16a)的两侧开槽，槽内安装密封条(13)，其中部上下各开一槽，下部槽中安装叠型弹簧(B6)，在内燃机的滚柱座(16)的中部的槽中钻一个螺孔，螺孔内安装单向阀弹簧(19)，锁紧螺钉(B7)，在三角活塞(1)中安装单向阀(18)，在叠型弹簧(B6)的弹力下，可作径向微小移动，以保证滚柱(2)与箱体(3)之间的零间隙密封，缸体(3)的端部安装叠型弹簧(B1)和端盖(14)，端盖(14)外或缸体(3)的另一端安装缸盖(15)，在内燃机的缸体(3)的中部安装中隔环(23)，燃油泵和润滑油泵(24)，润滑油泵的两组泵分别与中隔环(23)的两个进油口相连接，第一组泵的润滑油进入第一组三角活塞(1)，其相应的曲轴(12)的偏心角相差45度，另一组也一样，其偏心角相差45度，燃油泵的进油口与油箱相连接，燃油泵的排油口通过控制器与相应的喷油器相连接，其相应的曲轴(12)的偏心角相差45度。润滑油自中隔环(23)进入内燃机后，将三角活塞(1)冷却后受热，然后由两端的出油口输出散热，再回到油箱，在缸体(3)的外侧有两个出口，可将冷却液引入后输出，燃油经过控制器输送到喷油器(22)，再经过涡流器(20)进入三角活塞(1)与缸体(30)之间的燃烧室进行燃烧膨胀作功，汽油机中安装火花塞(21)，柴油机中可不安装火花塞 (21)，三角活塞(1)用偏心轴承(B4)安装在曲轴(12)上，曲轴(12)的两端安装在轴承(B3)内。

2.根据权利要求所述的内燃机和压缩机，吸气阀部件由吸气阀座(4)，吸气阀(5)，吸气阀弹簧(6)，吸气阀导套(7)，弹性卡环(B5)组成，其特征是：吸气阀座(4)的头部的外侧是一个圆锥，内侧也有一个圆锥孔，侧面有一个斜孔，外侧的圆锥与缸体(3)的圆椎孔密封，内圆椎孔与吸气阀(5)的圆锥密封，侧面的斜孔与缸体(3)上的吸气斜孔相同，吸气阀(5)与吸气阀座(4)之间用吸气阀导套(7)密封，吸气阀(5)的尾部安装吸气阀弹簧(6)，并用弹性卡环(B5)卡柱。

3.根据权利要求1所述的内燃机和压缩机，排气阀部件由排气阀(8)，排气阀导套(9)，排气阀弹簧(10)，排气阀座(11)组成，其特征是：排气阀座的头部有一个外圆锥面和内圆锥面，侧面有一个斜孔，它的外圆锥面与缸体(3)的排气孔的内圆锥面密封，它的内圆锥面与排气阀的圆锥面密封，侧面的斜孔与缸体(3)上的排气斜孔相通，排气阀(8)的导杆与排气阀座(11)之间用排气阀导套(9)密封，排气阀(8)的导杆上安装排气阀弹簧(10)。

4.根据权利要求3所述的排气阀(8)，其特征是：排气阀(8)的圆锥面的最外面是圆锥面的小端面。

5.根据权利要求1所述的内燃机和压缩机的中隔环(23)，其特征是：左右两侧孔各自输入润滑油，上下两侧孔各自分别以相反的方向输出润滑油。

6.根据权利要求1所述的内燃机和压缩机，缸体(3)的中部是一个近似将近似正方形的正方形四角铣圆的近似正方形的曲线，它是由滚柱(2)在三角活塞(1)转动下产生的包络线。

7.根据权利要求1所述的内燃机和压缩机中的涡流器(20)，其特征是：中间是一根头部为圆锥体，流线体或平头的的轴，轴的周围为螺旋面。

8.根据权利要求1所述的内燃机。和压缩机中的密封条(13)：其特征是：它有两种不同截面形式的密封，一种是o型，另一种是n型。 

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