CN103291445A

CN103291445A - 一种单冲程旋转内燃机

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Publication number: CN103291445A
Application number: CN2013102841420A
Authority: CN
Inventors: 张廷山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明提供了一种单冲程旋转内燃机的技术方案，该方案包括机架、绕机架转动的圆形机内体、固定在机架上并且与所述圆形机内体滑动卡接的圆形机外体，所述圆形机内体与所述圆形机外体形成环形密闭空腔；所述圆形机内体滑动卡接的外缘面上固定有弧形活塞，该弧形活塞的外表面与所述圆形机外体的内表面气密性接触；所述圆形机外体上设有插阀腔，所述的插阀腔内设有能够上、下移动的舌形插阀，插阀腔一侧的圆形机外体上设有火花塞及油气混合喷嘴，插阀腔的前面设有排气孔，所述的舌形插阀连接插阀升降机构，所述机架的底部设有油底壳。本发明结构简单，摩擦损耗小，制造维修方便，工作效率高，产生的力矩大，适合大功率场合使用。

Description

一种单冲程旋转内燃机

技术领域

本发明涉及的是一种内燃机，尤其是一种单冲程旋转内燃机。

背景技术

传统的内燃机一般通过活塞在缸体内上下往复运动，通过连杆、曲轴带动飞轮旋转，使燃料在燃烧室内爆燃，将其释放出的内能转化为机械能。这种内燃机需要经过吸气、压缩、做功、排气四个冲程才能完成一个工作循环，但是一个工作循环过程中只有做功行程是有效做功，其他行程不但不做功，反而会消耗掉一部分惯性力；另外，力臂的长短也对力矩的大小起决定作用，因而这种内燃机的效率低，不利于大功率高速运行；曲轴、连杆等结构不仅会增加机体的复杂度和重量，不利于维修制造，而且其机械性能差，因而具有一定的局限性。这就是现有技术所存在的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种单冲程旋转内燃机的技术方案，本方案采用圆形机内体与圆形机外体形成环形密闭空腔，通过圆形机内体的转动带动弧形活塞在环形密闭空腔内转动，弧形活塞与能够上、下移动的舌形插阀形成工作室，并在工作室内完成喷油气及点火动作，将产生的内能转化为机械能；本方案结构简单，摩擦损耗小，制造维修方便，工作效率高，产生的力矩大，适合大功率场合使用。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种单冲程旋转内燃机，包括机架，本方案的特点是：还包括绕旋转轴转动的圆形机内体、固定在机架上并且与所述圆形机内体滑动卡接的圆形机外体，所述圆形机内体与所述圆形机外体形成环形密闭空腔；所述圆形机内体滑动卡接的外缘面上固定有弧形活塞，该弧形活塞的外表面与所述圆形机外体的内表面气密性接触；所述圆形机外体上设有插阀腔，所述的插阀腔内设有能够上、下移动的舌形插阀，插阀腔一侧的圆形机外体上设有火花塞及油气混合喷嘴，插阀腔的前面设有排气孔，所述的舌形插阀连接插阀升降机构，所述机架的底部设有油底壳。

本方案的具体特点是：所述圆形机内体与圆形机外体的两侧接触面还由凸、凹槽连接。

所述圆形机外体的凹槽一侧的直角底设有直通油底壳的弧形油槽；所述圆形机外体的内部设有网状油路，该网状油路与所述圆形机外体内壁上的喷油孔连通；所述网状油路还与弧形油槽连通。

所述的插阀升降机构是在所述圆形机内体的边缘设有一段矩形突起，该矩形突起的一端为平滑圆弧状；所述圆形机外体上连接有一杠杆，该杠杆的一端位于插阀腔的顶面上，该杠杆的另一端连有滚动轮，并且滚动轮沿矩形突起的上表面移动。

所述弧形活塞的内部为散热片状，弧形活塞的后面为斜面，弧形活塞上安装有两个椭圆形活塞环，所述活塞环倾斜布置并且倾斜方向与所述弧形活塞的前进方向相反。

所述舌形插阀的底面和两侧面安装有带弹簧的环。

所述插阀腔的内壁上设有与网状油路连通的小孔。

所述圆形机外体与所述圆形机内体滑动卡接处的两侧竖壁上安装有密封环。

所述的舌形插阀通过弹簧固定在所述的圆形机外体上。

所述圆形机内体靠近旋转轴一面的形状为散热片状。

本方案的技术特点和积极效果为：

1.本发明中，包括机架、绕旋转轴转动的圆形机内体、固定在机架上并且与所述圆形机内体滑动卡接的圆形机外体，所述圆形机内体与所述圆形机外体形成环形密闭空腔；所述圆形机内体滑动卡接的外缘面上固定有弧形活塞，该弧形活塞的外表面与所述圆形机外体的内表面气密性接触；所述圆形机外体上设有插阀腔，所述的插阀腔内设有能够上、下移动的舌形插阀，插阀腔一侧的圆形机外体上设有火花塞及油气混合喷嘴，插阀腔的前面设有排气孔，所述的舌形插阀连接插阀升降机构，所述机架的底部设有油底壳。本方案结构简单，不需要曲轴、连杆等复杂结构，因而便于安装制造、维修；同时，依靠圆形机内体的转动带动弧形活塞在环形密闭空腔内转动，弧形活塞与能够上、下移动的舌形插阀形成工作室，这种通过按压舌形插阀使其抬起落下来形成工作室的运动方式简单，容易操作，机械性能好，而且圆形机体的工作力臂比较大，因而效率高，适合大功率场合使用；

2.本发明润滑结构设计合理，润滑效果好，密封性强。所述圆形机外体的凹槽一侧的直角底设有直通油底壳的弧形油槽，运动过程中，圆形机内体和圆形机外体的接触面上充斥着润滑油，减小了二者之间的摩擦，保持了良好的密封；所述圆形机外体的内部设有网状油路，该网状油路与所述圆形机外体内壁上的喷油孔连通，所述网状油路还与弧形油槽连通，弧形活塞在环形密闭空腔内运动时，弧形活塞的外表面充满润滑油，同时，弧形活塞上安装有椭圆形活塞环，不仅保持了良好的密封，还起到一定的刮油作用，将逐渐增多的润滑油驱逐收回到油底壳中；所述插阀腔的内壁上设有与网状油路连通的小孔，同时舌形插阀的底面和两侧面安装有带弹簧的环，因而当舌形插阀与弧形活塞形成工作室时，润滑密封条件良好。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1-5是本发明弧形活塞运动以及舌形插阀上下移动的结构示意图。

图6为本发明中圆形机外体横截面的结构示意图。

图7为本发明中圆形机内体横截面的结构示意图。

图8为本发明中弧形活塞的俯视图。

图中，1为机架，2为圆形机内体，3为圆形机外体，4为旋转轴，5为排气孔，6为弧形活塞，7为油气混合喷嘴，8为舌形插阀，9为弹簧，10为插阀腔，11为杠杆，12为滚动轮，13为矩形突起，14为环形密闭空腔，15为网状油路，16为喷油孔，17为凹槽，18为密封环，18为弧形油槽，20为凸条，21为活塞环。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

本发明中所述的前面，指的是当圆形机内体2旋转时，它的旋转方向为前。

本发明中所述的后面，指的是当圆形机外体3旋转时，它的旋转方向的反方向为后。

通过附图可以看出，一种单冲程旋转内燃机，包括机架1，绕旋转轴4转动的圆形机内体2、固定在机架1上并且与所述圆形机内体2滑动卡接的圆形机外体3，所述圆形机内体与所述圆形机外体形成环形密闭空腔14，可以将圆形机外体3做成上、下两部分，并且将下部分固定在机架1上，并用轮撑支撑，便于制造维修；圆形机内体2与圆形机外体3通过圆形机内体2中部的凸条20完成滑动卡接，凸条20高度为1-3mm，所述圆形机内体2滑动卡接的外缘面上固定有弧形活塞6，该弧形活塞6的外表面与所述圆形机外体3的内表面气密性接触；所述圆形机外体3上设有插阀腔10，所述的插阀腔10内设有能够上、下移动的舌形插阀8，插阀腔10一侧的圆形机外体3上设有火花塞及油气混合喷嘴7，插阀腔10的前面设有排气孔5，所述的舌形插阀8连接插阀升降机构，所述机架1的底部设有油底壳。

所述圆形机内体2与圆形机外体3的两侧接触面还由凸、凹槽连接，所述圆形机外体3的凹槽17一侧的直角底设有直通油底壳的弧形油槽19；凸、凹槽相配合既可以确保圆形机外体3与圆形机内体2相对运动过程中的平稳性，还可以产生润滑油的回流，减小二者之间的摩擦力，增加气密性。

所述圆形机外体3的内部设有网状油路15，该网状油路15与所述圆形机外体3内壁上的喷油孔16连通，所述网状油路15还与弧形油槽19连通，网状油路15使气密性空腔内的润滑油与弧形油槽19内的润滑油自由流动，间接地连通油底壳内的润滑油。所述插阀腔10的内壁上设有与网状油路15连通的小孔。机油泵喷油至圆形机外体3的内壁上，经网状油路15流到圆形机内体2与圆形机外体3的接触面以及插阀腔10的内壁上，再回流至油底壳。

所述的插阀升降机构是在所述圆形机内体2的边缘设有一段矩形突起13，该矩形突起13的一端为平滑圆弧状，保证滚动轮12在接触矩形突起13时不会产生强烈的震动；所述圆形机外体3上连接有一杠杆11，该杠杆11的一端位于插阀腔10的顶面上，该杠杆11的另一端连有滚动轮12，并且滚动轮12沿矩形突起13的上表面移动。工作过程中，圆形机外体3保持不动，因而与圆形机外体3连接的杠杆11也保持不动并且依据杠杆原理按压舌形插阀8的一侧向上抬起，当圆形机内体2的矩形突起13转到杠杆11的滚动轮12时（弧形活塞6恰好通过插阀腔10），杠杆11上带有滚动轮12的一端向上抬起，杠杆11的另一端将舌形插阀8压下，并且与弧形活塞6形成密闭空腔，即工作室。当滚动轮12不与矩形突起13接触时，舌形插阀8通过弹簧9连接在插阀腔10上并且紧紧向上拉住，不起任何作用。由于舌形插阀8的底面和两侧面安装有带弹簧的环，并且有润滑油，另外，所述圆形机外体3与所述圆形机内体2滑动卡接处的两侧竖壁上安装有密封环18，因而密封条件良好。本方案中的插阀升降机构可以采用在旋转轴4上安装鸡心形凸起，通过杠杆11触碰鸡心形凸起来控制舌形插阀8的上下运动。

所述的弧形活塞6内部为散热片状，弧形活塞6的后面为工作面并将其做成斜面，防止因推力过大而使弧形活塞6的结构受到损坏，弧形活塞6上有两个活塞环插孔并且安装有两个带弹簧的活塞环21，所述活塞环21倾斜布置并且倾斜方向与所述弧形活塞6的前进方向相反，防止弧形活塞6经过插阀腔10时将活塞环21崩断。

所述圆形机内体2靠近旋转轴4一面的形状为散热片状，轮撑也可以做成散热片状，利于风冷；也可以采用在进油管上安装冷却箱，达到机油冷却的目的。

本发明更适合采用天然气燃料。

本方案的具体工作过程为：操纵旋转轴4使旋转轴4旋转，并带动圆形机内体2、弧形活塞6以及矩形突起13旋转，当弧形活塞6恰好转过圆形机外体3的插阀腔10时，与圆形机外体3连接的杠杆11上的滚动轮12与矩形突起13开始接触，并且滚动轮12在矩形突起13的上表面滚动，杠杆11的另一端向下运动并按压舌形插阀8，使舌形插阀8与弧形活塞6形成密闭空腔，即工作室。此时在插阀腔10一侧的油气混合喷嘴及火花塞开始动作，使油、气混合并点火，工作室内爆燃产生强大推动力，推动弧形活塞6按原来的方向继续旋转，当弧形活塞6运动到工作室的尽头时，排气孔5将废气排出。当滚动轮12脱离矩形突起13时，杠杆11松动，舌形插阀经弹簧9被紧紧向上拉住，此时舌形不起任何作用。当弧形活塞6再次转过插阀腔10时，开始进入下一个工作周期。

本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种单冲程旋转内燃机，包括机架，其特征是：还包括绕旋转轴转动的圆形机内体、固定在机架上并且与所述圆形机内体滑动卡接的圆形机外体，所述圆形机内体与所述圆形机外体形成环形密闭空腔；所述圆形机内体滑动卡接的外缘面上固定有弧形活塞，该弧形活塞的外表面与所述圆形机外体的内表面气密性接触；所述圆形机外体上设有插阀腔，所述的插阀腔内设有能够上、下移动的舌形插阀，插阀腔一侧的圆形机外体上设有火花塞及油气混合喷嘴，插阀腔的前面设有排气孔，所述的舌形插阀连接插阀升降机构，所述机架的底部设有油底壳。

2.根据权利要求1所述的单冲程旋转内燃机，其特征是：所述圆形机内体与圆形机外体的两侧接触面还由凸、凹槽连接。

3.根据权利要求1所述的单冲程旋转内燃机，其特征是：所述圆形机外体的凹槽一侧的直角底设有直通油底壳的弧形油槽；所述圆形机外体的内部设有网状油路，该网状油路与所述圆形机外体内壁上的喷油孔连通；所述网状油路还与弧形油槽连通。

4.根据权利要求1所述的单冲程旋转内燃机，其特征是：所述的插阀升降机构是在所述圆形机内体的边缘设有一段矩形突起，该矩形突起的一端为平滑圆弧状；所述圆形机外体上连接有一杠杆，该杠杆的一端位于插阀腔的顶面上，该杠杆的另一端连有滚动轮，并且滚动轮沿矩形突起的上表面移动。

5.根据权利要求1所述的单冲程旋转内燃机，其特征是：所述弧形活塞的内部为散热片状，弧形活塞的后面为斜面，弧形活塞上安装有两个椭圆形活塞环，所述活塞环倾斜布置并且倾斜方向与所述弧形活塞的前进方向相反。

6.根据权利要求1所述的单冲程旋转内燃机，其特征是：所述舌形插阀的底面和两侧面安装有带弹簧的环。

7.根据权利要求1所述的单冲程旋转内燃机，其特征是：所述插阀腔的内壁上设有与网状油路连通的小孔。

8.根据权利要求1或2所述的单冲程旋转内燃机，其特征是：所述圆形机外体与所述圆形机内体滑动卡接处的两侧竖壁上安装有密封环。

9.根据权利要求1或6所述的单冲程旋转内燃机，其特征是：所述的舌形插阀通过弹簧固定在所述的圆形机外体上。

10.根据权利要求1所述的单冲程旋转内燃机，其特征是：所述圆形机内体靠近旋转轴一面的形状为散热片状。