CN103032158B - 一种圆环缸体发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆环缸体发动机，包括圆环形的缸体、辐条、转动轴、活塞、进气门、火花塞、排气口，所述的活塞设在缸体内，所述的缸体包括固定不动的外环和相对外环可转动的内环Ⅰ和内环Ⅱ，所述的进气门、火花塞、排气口均设在外环上，所述的辐条包括辐条Ⅰ和辐条Ⅱ，所述的辐条Ⅰ和辐条Ⅱ的中部均与设在圆环形的缸体中心的转动轴相联接，所述的辐条Ⅰ的两端通过内环Ⅰ与缸体内的两活塞相连接，所述的辐条Ⅱ的两端通过内环Ⅱ与缸体内的另外两活塞相连接。该发动机大幅提高了发动机的热功转换率，同时减少振动和噪音。

Description

一种圆环缸体发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种圆环缸体发动机。

背景技术

目前，发动机多为往复式活塞发动机，往复式活塞发动机的缸体为圆柱形缸体，活塞在缸体内，可燃混合气燃烧推动活塞做往复运动，对外做功。往复式活塞发动机是汽车上应用最多的发动机，但存在以下不足之处：

1、热效率不高，只有30%～40%的热能转化为机械能，污染气体排放量大；提前排气，工质还没有把热能全部转化为机械能，造成能量浪费；强制排气消耗一定的机械能，废气还有很多的热能没有被充分利用；提前点火，产生部分负功消耗一定的机械能；怠速时，只需要很少的可燃混合气，但是往复式活塞发动机的充气容积是一定的，还是必须充满气体，造成压缩气体消耗的能量没有减少，同时非做功气体还要消耗较多的热量，造成能量浪费并且产生大量的NOx污染气体。

2、活塞往复运动造成振动大、噪声大，而且振动也会造成能量的损失，以及造成较大的机械磨损，影响发动机的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种圆环缸体发动机，以达到提高发动机的热功转换率，同时减少振动和噪音的目的。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种圆环缸体发动机，包括圆环形的缸体、辐条、转动轴、活塞、进气门、火花塞、排气口，所述的活塞设在缸体内，所述的缸体包括固定不动的外环和相对外环可转动的内环Ⅰ和内环Ⅱ，所述的进气门、火花塞、排气口均设在外环上，所述的辐条包括辐条Ⅰ和辐条Ⅱ，所述的辐条Ⅰ和辐条Ⅱ的中部均与设在圆环形的缸体中心的转动轴相联接，所述的辐条Ⅰ的两端通过内环Ⅰ与缸体内的两活塞相连接，所述的辐条Ⅱ的两端通过内环Ⅱ与缸体内的另外两活塞相连接。

所述的辐条与转动轴之间采用单向动力传动的单向传动滑块连接。

还包括润滑系统，所述的润滑系统包括设在外环上的润滑油喷孔以及与润滑喷油孔相连通的润滑油箱和润滑油喷油泵。

还包括冷却系统，所述的冷却系统包括设在辐条上的通风槽和设在活塞内部的通风孔，所述的通风槽与通风孔相连通。

所述的辐条上设有控制盘，所述的控制盘与固定不动的控制器相配合控制活塞运动及停止。

所述的外环上进气门相邻位置处设有用于调节气缸充气容量大小的气缸容积控制器。

所述的外环上在排气口和进气门之间设有可伸缩将气缸腔体分割的挡板，所述的挡板上设有与活塞两端面相适配的斜面。

所述的冷却系统还包括设在内环Ⅰ和内环Ⅱ上的风冷叶片。

所述的控制盘与电动机相连接驱动活塞压缩可燃混合气。

所述的外环和内环Ⅰ以及内环Ⅱ三者之间的配合处均设有垫片。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、缸体有足够的做功行程，能充分利用工质的能量做功；

2、不需要提前排气，不会造成能量损失，排气口一直处于开放状态减少了强制排气时的能量消耗，提高发动机功效；

3、利用废气的剩余能量来压缩可燃混合气，充分利用了废气的剩余能量；

4、采用电动机提供能量压缩可燃混合气到需要的压缩比，电动机由蓄电池供电，极大地减少油耗；

5、固定在内环辐条上控制盘与固定不动的控制器配合，满足着火后期需要的足够时间，不需要提前点火，没有负功；

6、由于活塞是做圆周运动，不是往复运动，所以机械振动小，噪声低；

7、本发动机做功的力臂是不变的，力臂始终等于圆环缸体到转动轴的半径，开始做功时的力臂就等于传统发动机的最大力臂，因此最大扭矩是传统发动机的二倍；

8、本发动机实际只有做功和压缩二个冲程，因此功率将大幅提高；

9、本发动机实现了气缸容积可变，达到理想的空燃比，进一步降低油耗和污染气体的排放。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明圆环缸体发动机构造示意图。

图2为本发明发动机的外环构造示意图。

图3为沿图2中A-A的剖视图。

图4为本发明发动机的内环Ⅰ构造示意图。

图5为沿图4中B-B的剖视图。

图6为本发明发动机的内环Ⅱ构造示意图。

图7为本发明控制器和电动机以及控制盘的装配示意图。

图8为本发明发动机工作原理示意图。

图9为本发明压缩冲程工作示意图。

图10为本发明活塞冷却示意图。

图11为本发明内环冷却示意图。

图12为本发明气缸容积控制器Ⅰ初始示意图。

图13为本发明气缸容积控制器Ⅰ工作原理示意图。

图中：1.外环、2.内环Ⅰ、3.内环Ⅱ、4.转动轴、5.辐条Ⅰ、6.辐条Ⅱ、7.中心圆盘Ⅰ、8.中心圆盘Ⅱ、9.单向传动滑块、10.齿轮、11.活塞Ⅰ、12.活塞Ⅱ、13.活塞Ⅲ、14.活塞Ⅳ、15.排气口Ⅰ、16.排气口Ⅱ、17.进气门Ⅰ、18.火花塞Ⅰ、19.进气门Ⅱ、20.火花塞Ⅱ、21.润滑油箱、22.润滑油喷油泵、23.直流电动机Ⅰ、24.小皮带盘Ⅰ、25.皮带、26.大皮带盘Ⅰ、27.控制盘Ⅰ、28.大皮带盘Ⅱ、29.控制盘Ⅱ、30.直流电动机Ⅱ、31.垫片、32.控制杆Ⅰ、33.凸块Ⅰ、34.电磁感应器Ⅰ、35.下滑面Ⅰ、36.卡位Ⅰ、37.上滑面Ⅰ、38.大斜面Ⅰ、39.下滑面Ⅱ、40.卡位Ⅱ、41.上滑面Ⅱ、42.大斜面Ⅱ、43.控制杆Ⅱ、44.凸块Ⅱ、45.电磁感应器Ⅱ、46.下滑面Ⅲ、47.卡位Ⅲ、48.上滑面Ⅲ、49.大斜面Ⅲ、50.小皮带盘Ⅱ、51.通风槽、52.通风孔、53.喷气管、54.风冷叶片Ⅰ、55.风冷叶片Ⅱ、56.电流感应器、57.挡板Ⅰ、58.挡板Ⅱ、59.气缸容积控制器Ⅰ、60.气缸容积控制器Ⅱ、61.气缸容积控制器Ⅰ的控制杆、62.气缸容积控制器Ⅰ的滑块、63.气量控制踏板。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，该发动机包括圆环形的缸体，缸体包括外环1和内环Ⅰ2以及内环Ⅱ3，外环1是固定不动的，外环与内环Ⅰ以及内环Ⅱ相组合形成缸体，其中，内环Ⅰ2和内环Ⅱ3相对外环1均可转动，缸体的横截面呈圆形，外环的横截面呈“C”形。四个活塞设在缸体内，四个活塞两端面均为斜面，其中，活塞Ⅰ11和活塞Ⅲ13都固定连接在内环Ⅰ上，活塞Ⅱ12和活塞Ⅳ14都固定连接在内环Ⅱ上，四个活塞都可以在圆环形的缸体内运动，而且与缸体内壁紧贴不漏气。内环Ⅰ2与辐条Ⅰ5相连接，辐条Ⅰ5连接有一个中心圆盘Ⅰ7，内环Ⅱ3与辐条Ⅱ6相连接，辐条Ⅱ6连接有一个中心圆盘Ⅱ8，即辐条Ⅰ两端通过内环Ⅰ连接有活塞Ⅰ和活塞Ⅲ，辐条Ⅱ两端通过内环Ⅱ连接有活塞Ⅱ和活塞Ⅳ。二个中心圆盘内都设置有多个单向传动滑块9，单向传动滑块镶嵌在中心圆盘的凹槽里，单向传动滑块尾端通过弹簧连接到中心圆盘凹槽底部，该单向传动滑块能在凹槽滑动，单向传动滑块另一端能与转动轴的齿轮相作用，将顺时针方向的动力传递给齿轮，齿轮与转动轴固定连接，齿轮沿逆时针方向呈弧形斜面，单向传动滑块能在该斜面上滑动，因此转动轴不会将动力传递给单向传动滑块，只存在传动滑块将动力传递给转动轴4。

如图2所示，该发动机的外环1上对称位置处设置两个排气口，分别为排气口Ⅰ15和排气口Ⅱ16，在排气口Ⅰ15相邻的位置设置有挡板Ⅰ57，在排气口Ⅱ16相邻的位置设置有挡板Ⅱ58，挡板都有一个斜面，尾端连接有弹簧，可以滑动，挡板Ⅰ57和挡板Ⅱ58上的斜面与活塞上的斜面相适配。在外环1上对称位置处设置有两个进气门，分别为进气门Ⅰ17和进气门Ⅱ19，与进气门Ⅰ17相邻的位置设置有气缸容积控制器Ⅰ59，与进气门Ⅱ19相邻的位置设置有气缸容积控制器Ⅱ60，二个容积控制器都能调节充气容积的大小。在外环上对称位置处设置有两个火花塞，分别为火花塞Ⅰ18和火花塞Ⅱ20。其中，一侧的排气口、挡板、进气门、容积控制器、火花塞顺时针依次设置在外环上。在外环上设有润滑油喷孔，润滑油喷孔与润滑油箱21相通，润滑油箱21内安装有润滑油喷油泵22，可以将润滑油喷入缸内，达到润滑目的。发动机的润滑油供给是由ECU控制的，当活塞每次运动接近润滑油喷孔的位置时，ECU指示润滑油喷油泵向活塞顶端和气缸内壁喷油一次，确保了活塞与缸内壁之间的润滑。

如图3所示，外环1的横截面呈“C”形，“C”形二端都设有垫片31，外环与内环之间通过垫片更好的相对滑动，减少摩擦阻力。

如图4所示，内环Ⅰ2两端的活塞Ⅰ11和活塞Ⅲ13在缸体内，内环Ⅰ2通过辐条Ⅰ5连接到中心圆盘Ⅰ7，中心圆盘Ⅰ7上设有多个单向传动滑块，多个单向传动滑块分别与转动轴4上的齿轮10的齿面所处位置各不相同，确保任意时刻都能沿顺时针方向将动力传递给齿轮10，然后再由齿轮将动力传递给转动轴4。

如图5所示，活塞的横截面呈圆形，被固定连接在内环上，内环的横截面呈一段弧形，弧形两侧设有垫片，内环与辐条相连接。

如图6所示，内环Ⅱ3两端的活塞Ⅱ12和活塞Ⅳ14在缸体内，内环Ⅱ3通过辐条Ⅱ6连接到中心圆盘Ⅱ8，中心圆盘Ⅱ8上设有多个单向传动滑块，多个单向传动滑块分别与转动轴4上的齿轮的齿面所处位置各不相同，确保任意时刻都能沿顺时针方向将动力传递给齿轮，然后再由齿轮将动力传递给转动轴。

如图7所示，控制盘Ⅰ27通过螺丝固定连接到辐条Ⅰ5，控制盘Ⅰ27是在圆盘的基础上挖有二个扇形缺口，第一个缺口设置有下滑面Ⅰ35、卡位Ⅰ36、上滑面Ⅰ37以及大斜面Ⅰ38；第二个个缺口设置有下滑面Ⅱ39、卡位Ⅱ40、上滑面Ⅱ41、大斜面Ⅱ42。扇形缺口设置有下滑面、卡位、上滑面、大斜面的目的是：1、控制器的控制杆前端的滑轮滚动在下滑面时，可以释放出控制杆尾端弹簧的弹性势能，推动控制盘顺时针运动，带动活塞压缩可燃混合气；2、当控制杆前端的滑轮处于卡位时，可以防止控制盘逆时针运动，使活塞暂时处于不动，保持与前面活塞之间充满达到压缩比的可燃混合气；3、上滑面的坡度较小，坡面较长，当控制杆前端的滑轮滚动在上滑面上时，本控制盘连接的辐条的活塞处于前面，被后面的活塞推动可燃混合气传递过来的推力使它顺时针运动，造成控制盘顺时针转动，控制杆前端的滑轮就会在上滑面上滚动，那么控制器里的弹簧就顶住控制杆，使控制杆滚动在上滑面上形成阻力，达到压缩活塞之间可燃混合气的目的，当滑轮滚动到上滑面的末端上时，弹簧被压缩到最大形变，形成的最大阻力恰好等于达到需要的压缩比时的压力，同时弹簧也具有了最大弹性势能，该弹性势能将在下一个循环的压缩冲程里释放出来；4、设置坡度大、坡面短的大斜面的目的是：已经达到压缩比后，火花塞就点火，混合气从开始燃烧到完全燃烧时，需要一个很短的时间，这段时间里，滑轮恰好滚动在大斜面上，满足初燃期需要的时间，达到最大做功效果，因此本发动机不需要提前点火。

控制盘Ⅰ27上还焊接有大皮带盘Ⅰ26；控制杆Ⅰ32尾端通过弹簧连接到控制器凹槽底部，可以在凹槽里滑动，控制杆Ⅰ32的前端设有一个凸块Ⅰ33，可以与电磁感应器Ⅰ34相作用，将控制杆Ⅰ32所处的位置信息传递给ECU，控制杆Ⅰ32的另一端装有滑轮，可以沿着控制盘的弧形面、下滑面、上滑面以及大斜面上滚动，减少摩擦阻力；直流电电机Ⅰ23的小皮带盘Ⅰ24通过皮带25与大皮带盘Ⅰ26连接，在发动机进行压缩冲程时，直流电动机可以输出动力通过皮带传递到控制盘；直流电动机Ⅰ是受ECU控制的，在需要动力时会输出动力，在压缩可燃混合气达到压缩比时，处于大负荷，自动停止。

同样的原理，控制盘Ⅱ29与与控制盘Ⅰ的形状完全相同，控制盘Ⅱ29是通过螺丝固定连接到辐条Ⅱ6上的，控制盘Ⅱ也是在圆盘的基础上挖有二个缺口，缺口设置有下滑面Ⅲ46、卡位Ⅲ47、上滑面Ⅲ48以及大斜面Ⅲ49，另一个缺口也有同样的设置，控制盘Ⅱ29还焊接有大皮带盘Ⅱ28，控制杆Ⅱ43尾端通过弹簧连接到控制器凹槽底部，可以在凹槽里滑动，控制杆Ⅱ43的前端有一个凸块Ⅱ44，可以与电磁感应器Ⅱ45相作用，将控制杆Ⅱ43所处的位置信息传递给ECU，控制杆Ⅱ43的另一端装有滑轮，可以沿着控制盘Ⅱ的弧形面、下滑面、上滑面以及大斜面上滚动，减少摩擦阻力，直流电电机Ⅱ30的小皮带盘Ⅱ50通过皮带与大皮带盘Ⅱ28连接，在发动机进行压缩冲程时，直流电动机输Ⅱ可以出动力传递到控制盘Ⅱ；直流电动机Ⅱ也是受ECU控制的，在需要动力时会输出动力；在压缩可燃混合气达到压缩比时，处于大负荷，自动停止。

本发动机的直流电动机压缩混合气时，需要的动能是由蓄电池供给的，蓄电池可以通过外部充电保证能量的供给，因此本发动机轻松实现了混合动力，进一步降低了油耗，减少了污染气体的排放。

如图8所示，为本发动机的做功冲程和压缩冲程的过程。

第一阶段是做功冲程：活塞Ⅰ11与活塞Ⅱ12、活塞Ⅲ13与活塞Ⅳ14之间均充满了已经达到压缩比的可燃混合气，火花塞Ⅰ18和火花塞Ⅱ20点火，可燃混合气燃烧做功推动活塞Ⅱ12以及活塞Ⅳ14开始顺时针运动做功，也同时推动活塞Ⅱ12和活塞Ⅳ14前面的气体从排气口排出，这时，活塞Ⅰ11和活塞Ⅲ13不会逆时针运动的，因为控制器Ⅰ前端卡在控制盘Ⅰ缺口上设置的卡位Ⅰ上，控制盘Ⅰ无法逆时针运动，与控制盘Ⅰ固定连接的辐条Ⅰ也无法逆时针运动，辐条Ⅰ5固定连接的内环Ⅰ也无法逆时针运动，活塞Ⅰ11和活塞Ⅲ13当然停止不动，这时，直流电动机23是处于不动的状态。活塞Ⅱ12和活塞Ⅳ14顺时针运动做功将动力传递给内环Ⅱ，再传递到辐条Ⅱ6，辐条Ⅱ6传递给中心圆盘Ⅱ8，中心圆盘Ⅱ8通过单向传动滑块传递动力给转动轴上的齿轮10，带动转动轴4顺时针运动，对外做功。

第二阶段是压缩冲程：当活塞Ⅱ12和活塞Ⅳ14做功完成时，这二个活塞的前端刚好滑过排气口，废气的剩余能量推动活塞Ⅱ12和活塞Ⅳ14继续顺时针运动，活塞的前端斜面顶在挡板的斜面上滑动，使挡板往回收缩，活塞滑过挡板，开始压缩活塞Ⅱ12与活塞Ⅲ13、活塞Ⅳ14与活塞Ⅰ11之间的可燃混合气。当利用废气剩余能量压缩可燃混合气时，控制杆Ⅰ32前端的滑轮会沿控制盘Ⅰ上的上滑面Ⅰ37滚动，使控制杆Ⅰ32下行，控制杆Ⅰ32上的凸块Ⅰ33经过电磁感应器Ⅰ34，电磁感应器Ⅰ34将信息传递给ECU，ECU指示接通直流电动机Ⅱ30的电路，直流电动机输出动力带动内环Ⅱ继续顺时针运动，压缩可燃混合气到理想的压缩比后，直流电动机承受某个较大的负荷，电路电流达到某一个较大值，电流感应器56自动断开电路，直流电动机停止输出动力，压缩冲程完成。

在上面所述压缩冲程中，其压缩过程实际有二个部分组成：1、完成做功后废气的剩余能量推动活塞继续顺时针运动，压缩该活塞前面的可燃混合气，充分利用废气的剩余能量，该阶段时，控制器里的弹簧也同时释放出弹性势能协助废气共同完成该压缩过程；2、当废气的剩余能量被充分利用一定程度时，废气提供的压力不能继续压缩和混合气时，直流电动机就启动，输出动力，带动活塞继续顺时针运动，继续压缩混合气达到需要的压缩比。

在上述压缩过程中，控制杆Ⅰ32前端的滑轮滚动在上滑面Ⅰ37上，当压缩冲程完成时，控制杆Ⅰ32前端的滑轮滚动完该上滑面Ⅰ。

在刚才所述的压缩过程完成后，活塞Ⅰ11会被推动到原来活塞Ⅱ12所处的位置、活塞Ⅲ13被推动到原来活塞Ⅳ14所处的位置；而且活塞Ⅳ14到达了原来活塞Ⅰ11所处的位置，活塞Ⅱ12到达了原来活塞Ⅲ13所处的位置。这时，控制杆Ⅱ的前端进入控制盘Ⅱ的卡位Ⅲ，使活塞Ⅱ12和活塞Ⅳ14不会逆时针运动；ECU指示进气门打开，再次压进可燃混合气。

在刚才所述的压缩过程中，活塞Ⅱ12滑过挡板Ⅱ58后，挡板58弹起，封闭气缸，活塞Ⅱ12在电动机的带动下继续顺时针运动，就会从进气门19吸入可燃混合气，直到活塞Ⅱ12到达原来活塞Ⅲ13的位置时，进气完成；同样的原理，活塞Ⅳ14也在此过程中滑过挡板Ⅰ57，挡板Ⅰ57随后弹起，封闭气缸，活塞Ⅳ14在电动机的带动下继续顺时针运动，就会从进气门17吸入可燃混合气，直到活塞Ⅳ14到达原来活塞Ⅰ11所处的位置时，进气完成；进气门17、19一直是处于开放状态。

压缩过程完成后，ECU指示火花塞点火，燃烧初期产生的推动力使控制杆Ⅰ前端的滑轮滚动在坡度更大的大斜面Ⅰ38上，滑轮滚动在大斜面Ⅰ上所用的时间恰好等于着火落后期的时间，完成初燃后，活塞Ⅰ11和活塞Ⅲ13开始顺时针运动做功，滑轮在控制盘Ⅱ29的圆弧面上滚动，当控制杆Ⅱ43前端的滑轮滚动完该圆弧面时，做功冲程也恰好完成。

如图9所示，在上述做功冲程恰好完成时，活塞Ⅰ11和活塞Ⅲ13刚好分别滑过排气口16、15，并且活塞Ⅰ11前端作用在挡板Ⅱ58的斜面上，已经将挡板挤压往回收缩了，开始压缩压缩活塞Ⅰ11与活塞Ⅱ12之间的可燃混合气；同样原理，活塞Ⅲ13前端作用在挡板Ⅰ57的斜面上，已经将挡板挤压往回收缩了，开始压缩活塞Ⅲ13与活塞Ⅳ14之间的可燃混合气；此时，控制杆Ⅰ32前端的滑轮滚动开始在控制盘Ⅰ的另一个缺口下滑面Ⅱ39上滚动，此时与控制杆Ⅰ32连接的弹簧释放出弹性势能，推动控制盘Ⅰ27顺时针运动，废气剩余能量在此时也推动活塞Ⅰ和活塞Ⅲ13继续顺时针运动，压缩活塞Ⅰ11与活塞Ⅱ12、活塞Ⅲ13与活塞Ⅳ14之间的可燃混合气；控制杆Ⅱ43前端的滑轮滚动在控制盘Ⅱ的大斜面Ⅲ48上，控制杆Ⅱ43上的凸块Ⅱ44就接触到电磁感应器Ⅱ45，电磁感应器Ⅱ45将信息传递给ECU，表明处于压缩冲程，ECU指示接通直流电动机Ⅰ23的电路，直流电动机输出动能，带动控制盘Ⅰ27继续顺时针旋转，使活塞Ⅰ11和活塞Ⅲ13继续顺时针运动，压缩可燃混合气达到需要的压缩比。当达到需要的压缩比的压缩比时，直流电动机电路存在一定的大负荷电流，电流感应器56自动断开电流，直流电动机Ⅰ23停止工作，而这时控制杆Ⅰ恰好进入卡位Ⅱ40，使活塞Ⅰ11和活塞Ⅲ13处于不动，更不可能逆时针运动。该压缩冲程完成时，活塞之间充满了达到压缩比的混合气，为下一步做功冲程做好了准备。

如图10所示，辐条的左侧设置有通风槽51，与活塞内部的通风孔52连通，当辐条顺时针运动时，冷却风就从通风槽进入活塞的通风孔，沿通风孔流动，最后从活塞尾端上方出口出来，达到冷却活塞的目的；这时另一个辐条是处于相应位置，处入不动的状态，由空气压缩机将冷空气沿喷风管53喷入辐条通风槽，同样进入活塞，冷却处于停止状态的活塞。

如图11所示，在内环Ⅰ2上设置有风冷叶片Ⅰ54，在内环Ⅱ3上设置有风冷叶片Ⅱ55。当内环Ⅰ顺时针运动时，此时内环Ⅱ是处于停止不动的状态，风冷叶片Ⅰ54与空气相对运动，把内环Ⅰ的热量散发出去，同时风冷叶片Ⅰ54还相当于风扇，使空气吹向内环Ⅱ，使内环Ⅱ的热量通过风冷叶片Ⅱ55散发出去。发动机的外环是通过冷却液冷却。

如图12所示，气缸容积控制器Ⅰ的控制杆61通过液压缸与气量控制踏板63相关联，当气量控制踏板63由驾驶人踩到底时，液压传动使气缸容积控制器Ⅰ的控制杆61行走顶端，挤压气缸容积控制器Ⅰ的滑块上行，封住缺口，从活塞尾端到进气门形成最大的容积，满足满负荷时需要的最大可燃混合气量。本发动机用气量控制踏板代替了传统发动机的油门踏板，一样达到调节发动机功率大小的作用。

如图13所示，当气量控制踏板63完全松开时，气缸容积控制器Ⅰ的控制杆61完全放开四个滑块，形成一个缺口，活塞尾端到缺口的最近处形成的气缸容积最小，等于怠速时需要的最小可燃混合气体积；当另一个活塞顺时针运动过来压缩混合气时，多余的混合气就会从缺口回到进气管，当该活塞顺时针运动到一定位置时就会封闭住缺口，压缩剩余的可燃混合气。显然，随着气量控制踏板63被驾驶人踩下或者放开的程度不同，气缸容积控制器Ⅰ的控制杆61放开滑块的个数不同，对应不同工况需要的不同可燃混合气量；当发动机处于小负荷时，气缸容积控制器Ⅰ的控制杆61压下一个滑块；当发动机处于中负荷时，气缸容积控制器Ⅰ的控制杆61压下二个滑块；当发动机处于大负荷时，气缸容积控制器Ⅰ的控制杆61压下三个滑块；当发动机处于满负荷时，气缸容积控制器Ⅰ的控制杆61压下四个滑块；因此本发动机实现了气缸容积可变，进一步降低油耗和污染气体的排放，同时，该构造可以使进入气缸的可燃混合气可以达到理想的空燃比，进一步优化发动机的做功效果。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种圆环缸体发动机，其特征在于：包括圆环形的缸体、辐条、转动轴、活塞、进气门、火花塞、排气口，所述的活塞设在缸体内，所述的缸体包括固定不动的外环和相对外环可转动的内环Ⅰ和内环Ⅱ，所述的进气门、火花塞、排气口均设在外环上，所述的辐条包括辐条Ⅰ和辐条Ⅱ，所述的辐条Ⅰ和辐条Ⅱ的中部均与设在圆环形的缸体中心的转动轴相联接，所述的辐条Ⅰ的两端通过内环Ⅰ与缸体内的两活塞相连接，所述的辐条Ⅱ的两端通过内环Ⅱ与缸体内的另外两活塞相连接；还包括冷却系统，所述的冷却系统包括设在辐条上的通风槽和设在活塞内部的通风孔，所述的通风槽与通风孔相连通；所述的辐条与转动轴之间采用单向动力传动的单向传动滑块连接。

2.如权利要求1所述的圆环缸体发动机，其特征在于：还包括润滑系统，所述的润滑系统包括设在外环上的润滑油喷孔以及与润滑喷油孔相连通的润滑油箱和润滑油喷油泵。

3.如权利要求1所述的圆环缸体发动机，其特征在于：所述的辐条上设有控制盘，所述的控制盘与固定不动的控制器相配合控制活塞运动及停止。

4.如权利要求1所述的圆环缸体发动机，其特征在于：所述的外环上进气门相邻位置处设有用于调节气缸充气容量大小的气缸容积控制器。

5.如权利要求1所述的圆环缸体发动机，其特征在于：所述的外环上在排气口和进气门之间设有可伸缩将气缸腔体分割的挡板，所述的挡板上设有与活塞两端面相适配的斜面。

6.如权利要求1所述的圆环缸体发动机，其特征在于：所述的冷却系统还包括设在内环Ⅰ和内环Ⅱ上的风冷叶片。

7.如权利要求3所述的圆环缸体发动机，其特征在于：所述的控制盘与电动机相连接驱动活塞压缩可燃混合气。

8.如权利要求1至7任一项所述的圆环缸体发动机，其特征在于：所述的外环和内环Ⅰ以及内环Ⅱ三者之间的配合处均设有垫片。