CN104373206B - 回转引擎的改良结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种回转引擎的改良结构，把回转引擎中滑块上的U形沟槽去除掉，然后以方形沟槽设于汽轮上，凭借两片圆形轮缘分别串接在活动板两侧固定于汽轮上，两轮缘内侧设有扇形凹槽，用以提供活动板爆炸时强大的支撑力，增强气密度，以及预留余隙和活动板的活动空间，但是活动板的宽度必须稍微大于方形沟槽的宽度，此外两轮缘的圆周分别设有V形凹槽，两轮缘外周缘由一滑块中空吸热覆盖供气，滑块内弧面设有两凹槽与两轮缘上V形凹槽相对应密合，于其中嵌入气压环并凭借微小弹簧压力可杜绝气体外泄，降低磨擦减少动力损失，上述滑块前端由一方形柱体堵住气流，后方成开放式。

Description

回转引擎的改良结构

技术领域

本发明是一种原动力机械应用于转动机械、车辆、飞机、轮船、发电机的引擎技术，尤指利用同圆心设置的汽轮与滑块，经进气、压缩、爆炸与排气同步进行，出力平稳、加速性能佳、振动小、体积小、缸体且能因应热胀冷缩自动调整适宜，因此有利回收废气热以提高进气温度约达200℃，高温空气不含燃料不会产生爆炸，燃料则采用高压直接喷缸方式实施，由于连续燃烧累积高温及火焰可达500℃以上，遇此温度多数燃料均会产生自燃引爆，以此推理不须要压缩比无碍，引擎制造精密度要求也可相对的降低而且容易。

背景技术

德国工程师万克尔于公元1957年完成首部回转引擎，排气量125立方厘米，可产生28.6匹马力，是以三角形活塞在汽缸内沿椭圆形运转，由于高速偏心产生冲击，一年后电脑制曲线内缸受损无法克服告终，本案发明人依水车原理，改用燃烧产生爆炸力推叶片转动，但发现两叶片间固定空间无法产生推力，因此改用活动板取代完成运转，推力的转动原理很简单，类似传统汽缸或是枪炮子弹都是同样，在一管路中引爆，只要有一端可活动推出扩大空间另一端封闭固定不动就可实现，炮是推子弹，本发明引擎则推活动板有同样效果，在常态下瓦斯、汽油均能以火花塞点燃尤其混合气流动时机率更高，至于产生推力的大小、反应速度快慢、爆炸声的大小与混合气的压力成正比，前案经考量后认为活动板支撑力不足有待加强，再者活动板日久耗损松动也会影响其与滑块上的U形沟槽衔接的精准度，虽然两者间前端均有倒角能自动校正对位，但是滑块本体因应热胀冷缩无法固定于机架上，仅凭借定位器控制位置可靠性存疑，更严重的事活动板与U形沟槽间高速磨擦，在高温状况下润滑油挥发后易于造成空气污染，设若再次提升燃烧温度，虽然可达成完全燃烧，减少污染，但是无法获得应有的润滑效果，经过考量后，立下最佳方案：汽缸内寻求无磨擦或以耐磨材料替代就无须润滑，但是两物件相对运动必定会产生磨擦，依设计方法可将负荷重量点线移至缸外远离热源实施润滑，或以真空、材料断热、水冷、气冷，降低润滑油的温度获得效果，即使缸内小量需要改以固体碳材替代，产生如下述发明内容。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种回转引擎的改良结构，以增进前案的实用性及稳定性；

为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括：

一种回转引擎的改良结构，其特征在于：主要在一汽轮周围至少设一组以上燃烧室，所述的燃烧室开口前端设有一活动板，可推转90度起立突出汽轮外周缘，活动板两侧设有轮缘于汽轮上至少构成一组方形沟槽，所述汽轮上轮缘的外周缘至少配置一滑块，滑块内弧面两侧分别至少设有一凹槽，中间前端设有一方形柱体，方形柱体后方至末端呈开放式以与活动板及方形沟槽密合构成一爆炸室，活动板起立时两侧与汽轮直径似成一直线，汽轮上轮缘的外周缘至少设有二V形凹槽至少配置一滑块，与滑块内弧面相对应。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案还包括：

一种回转引擎的改良结构，其特征在于，至少包括：

一设于所述机架一侧的弧形壳体，弧面前端设有一抵挡螺丝，其内侧依照滑块外圆配置两支以上轧轮支撑滑块，其末端设有一调压螺丝，借着弹簧压力推滑块经弧形导板转向与汽轮上的轮缘密合：

一设在再所述的机架内的汽轮，其中心贯穿设有一主轴，所述汽轮的周围至少设有一组燃烧室，在燃烧室开口前端设置一活动板，由一中心轴支撑装置在汽轮上，所述活动板两侧与汽轮直径似成一直线，活动板两侧分别串接一片轮缘固定于汽轮上，所述轮缘高度大于活动板，但是平行的两轮缘内侧宽度微小于活动板的宽度，所以两轮缘内侧与活动板相对应处，设有扇形凹穴，做为活动板两侧活动空间，并支撑活动板两侧承受爆炸时的威力，所述两轮缘与汽轮构成方形沟槽，所述方形沟槽及活动板与滑块内弧面构成一爆炸室，爆炸时活动板推汽轮转动；

一活动设在所述的弧形壳体内的滑块，是悬浮固定在所述的汽轮上轮缘的外周缘，为使滑块内弧面与汽轮上轮缘内侧的外周缘形成气密，所述滑块的内弧面两侧分别至少设有一凹槽，两凹槽平行且与汽轮上轮缘的外周缘V形凹槽相对应，两接合面当中分别至少嵌入一条气压环，所述气压环置入于滑块内弧面凹槽，凹槽两端封闭以防止气体泄漏及气压环脱落，所述凹槽底部设有数个弹簧穴，放入小弹簧对气压环施压，使与V形凹槽密合，可以较小压力达成气密效果同时保持滑块的定位，为了使滑块定位运转更精准牢固可靠，最好的设置是在两轮缘外周缘优先设立一凹陷让滑块套入，辅助定位，凭借调压螺丝及弹簧推滑块经弧形导板转向滑块施压，以获得气密、定位及因应热胀冷缩自动调整的效果；通常高压汽缸，由外部进行堵塞杜绝漏气很难，只是一点就须一个面去包围压它，损耗很大的磨擦阻力，本发明以一细小气压环嵌入两密合界面中，没有压力就没有摩擦力损失，即使有也很小，加上润滑油，加上爆炸力是向外推，气压环几乎没压力与阻力，弹簧压力仅用一点点；滑块内弧面两侧凹槽中间的前端，设有一方形柱体，上方设有一进气口，后方及末端为开放式中空体，用以回收方形沟槽中的废热提升新进空气的温度，所述方形柱体与方形沟槽中的活动板相对应，形成爆炸空间，所述的滑块的外圆设有两组以上弧形导板，借着弧形壳体后方调压螺丝与弹簧压力，推滑块沿弧形导板弧度转向，以增加滑块与轮缘间的压力，反方向可降低压力，所述进气口是由外界提供压缩空气从滑块末端进入，吸收热量后充入燃烧室，启动时低燃点燃料可先和空气经压缩升温后注入，但是当感温器到达某预设温度时，燃料会自动改由高压喷缸直接喷入爆炸室，进气口成为单纯的进气口，当活动板离开方形柱体时，前一次爆炸后所残留的高压、高温气体及火焰加上新喷入燃料必定立即回充进入燃烧室压缩，形成更大的爆发力，因此方形沟槽中必须经常保持，至少一活动板起立且存在，以保留高压、高温气体提供自体压缩之用。

一被动式齿轮固定设置于滑块前端缘，与方形沟槽底部相对应，用以阻止气体流失并导引活动板回复原位，方形沟槽底部与方形柱体间保留最小之间隙，防止碰撞及磨擦，但也可以选用耐磨材质类如炭化硅或陶瓷纤维被覆于接触面，应用弹簧保持密合类似前案，也可以弹簧片附加，但是高压空气仍然会从余隙逃脱，凭借方形沟槽底部齿牙沟空间吸收部分气流并以齿轮直接抵挡以降低气体外流；本发明把活动板与U形沟槽两相对运动物体结合成一体，几乎所有可能发生问题的问题都解除，美中不足，方形柱体与两轮缘内侧两间隙气密问题的排除，设计上：两轮缘开口端微大于底部的斜面与方形柱体相对应，本案在此暂设碳板穴以碳板围堵，待以后会有更佳设置，技术上较易克服。

一组设置于两轮缘内侧外周缘上的凹陷中适合套入一滑块，且分别至少设有一V形凹槽，以与滑块内弧面两侧凹槽相对应，并分别嵌入一气压环，且分别由弹簧穴中小弹簧施压与V形凹槽密合，再由弧形壳体末端调压螺丝及弹簧推滑块向前移，经轧轮支撑，依弧形导板角度大小改变弹簧小力矩转变成大力矩，同时转向圆心施压，滑块获得气密度、定位、及因应热胀冷缩，超压时滑块与轮缘贴紧，滑块会依汽轮转动方向被微量带出，弧形导板与轧轮接触点改变，角度变小，压力也变小，自动调整。

其中：所述的爆炸室的两端分别以不同元件所组成，一端固定不动设在滑块内弧面前端一方形柱体，另一端由所述的活动板以所述的中心轴支撑，活动板两侧分别由两轮缘内侧扇形凹穴所支撑，活动板的宽度稍微大于两轮缘所构成的方形沟槽宽度，活动板三边获得支撑，可承受较大的冲击力，及获得较好的气密度。

其中：活动板底部由中心轴支撑，同时两侧由轮缘内侧扇形凹穴所挟持，如果上方强度不足，可以设计在同一汽轮上并联设置多道方形沟槽，分别配置至少一组活动板以分担承受压力。

与现有的技术相比较，本发明具有的获益效果是：

本发明是把汽轮、滑块、定位装置三物件合并成一体，活动板与方形沟槽成一体，此后缸内减少磨擦损耗，减少润滑油，可防止空气污染发生，滑块定位精准可靠，可视同一体，降低故障率，增进实用性。

以前采用的气密方式，是由外界施压摩擦力大，消耗浪费动力大，本发明使用嵌入式，压力小、摩擦力小、动力损失小；以前采用的定位装置，是有方形套筒、方形条、弹簧等距离长，间接施压精确度差，本发明直接施压力于滑块，距离短，内(方形柱体)、外(V形凹槽)均能辅助导引，定位精准无比；至于因应热胀冷缩，以前采用一固定内凹斜角，角度固定运作不灵，本发明以弧形导板，可以因应热胀冷缩自动改变角度，变更压力。

3.本发明增加结构强度，针对方形沟槽固定不摇晃最显着，活动板整体被包围更为可靠，活动板周围不须附加气密零组件，零件愈少变异数愈小，故障率相对的降低，滑块自动定位装置简化，量产简易，结果稳定性佳。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的立体分解图；

图2是本发明中转子与活动板立体分解图；

图3是本发明较佳实施例组装后的立体外观图；

图4是说明组装后纵切面剖视图；

图5是本发明较佳实施例组装后横截面剖视图；

图6是本发明较佳实施例引擎自体压缩示意图；

图7是说明轮缘与滑块接合后纵切面剖视图。

附图标记说明：1-机架；12-轴承；121轧轮；122-齿轮；123-弧形导板；124-导板；125-轧轮；13-弧形壳体132-调压螺丝；133-弹簧；134-抵挡螺丝；136-螺丝；2-汽轮；21-主轴；22-燃烧室；221-母火残留；23-活动板；231-扇形凹穴；232-档阶；233-固定螺丝；234-细凹槽；235-弹簧片；236-滑片；24-中心轴；241-轴套；242-螺丝；243-杠杆；25-进气口；26-方形柱体27-V形凹槽；28-轮缘；29-凹陷；3-滑块；31-方形沟槽；34-进气口；35-凹槽；351-气压环；352-弹簧穴；353-弹簧；354-碳板穴；355-碳板；36-感温器；37-喷油嘴；38-火花塞。

具体实施方式

依据本发明的引擎结构，是除去传统引擎四行程中的压缩行程，因此燃料、混合气、高压空气等均须凭借外界提供，但是实际功能上它尚具有自体压缩的功能与效果，请参阅图1～图7或可选择适当能量空气压缩机隐藏设置于汽轮内或串联匹配本引擎，首先必须以启动马达(图未标示)转动汽轮2续由主轴21直接传动压缩机(图未标示)，低燃点燃料，如瓦斯、汽油、酒精等燃料先经蒸发或喷雾后与空气混合，再由压缩机进气口端吸入进行压缩，产生温升输出直接导入本引擎的进气口34，借着混合气本体压力注入燃烧室22中，当活动板23脱离方形柱体26时，混合气被火花塞38所引爆，活动板23立即被推起立以杜绝高压气体流失，续接下一个活动板脱离方形柱体26时，方形沟槽31中的高温、高压气流立刻回充压缩产生更大的爆炸威力，活动板23立刻起立(掀起)，若没有气与力起立，则利用以下行程让活动板起立，支撑活动板23的中心轴24连接一杠杆243当接触到轧轮125转动活动板23掀起，与滑块3构成爆炸室并经导板124保持活动板23起立请参阅图3，活动板23循环绕回，于滑块3前方设置一齿轮122导引活动板23反转至与汽轮2外周缘持平，活动板23隐藏于燃烧室22开口端由挡阶232定位后进气。通过以上结构本发明的引擎：进气不费力、压缩不用器、爆炸有威力、排气没阻力、等同时进行，连续自体压缩(残存高温、高压气流冲击新进入的低压混合气)有效率。

为使本发明的内容能清楚了解，仅以下列说明搭配图示请参阅图1～图7所示，本发明的主要结构，至少是包括下列构件：

一呈框围状的机架1，其两侧水平段的中心各设有一轴承12，机架1内侧至少设有二轧轮121，而机架1的垂直段设有一弧形壳体13，弧形壳体13的前端设有一抵挡螺丝134，所述的弧形壳体13的末端缘设有一调压螺丝132以及弹簧133。

一汽轮2，中心贯穿设有一主轴21，所述的主轴21活动穿设于机架1的两个轴承12间，且沿着汽轮2的外周缘设有复数组燃烧室22，每一个燃烧室22的开口前端均设有一活动板23，活动板23底部由一中心轴24贯穿，中心轴24的两端分别以一轴套241支撑装置于汽轮2上，所述活动板23突出汽轮2外周缘，活动板23的两端分别有一轮缘28固定设于汽轮2上，两轮缘28的内侧宽度微小于活动板23的宽度，所以于两轮缘28内侧与活动板23两端相对应处，设有扇形凹穴231以支撑活动板23两端承受爆炸推力与气密度，以及提供活动板23的活动空间，又于燃烧室22开口前端设有一细凹槽234便于嵌入一弹簧片235及一滑片236以增加燃烧室22与活动板23间的气密度，爆炸时活动板23沿汽轮2转动方向推进同时正转90度排出废气，待活动板23推离方形沟槽31且以失去推力时，由齿轮122导引活动板23反转回复原状再次进气，组装时，滑块3内弧面凹槽35中，气压环351凭借小弹簧353压力与轮缘28外周缘上V形凹槽27密合，且对滑块3产生定位效果。

一滑块3，活动设在弧形壳体13内，使滑块3包覆设在汽轮2上轮缘28的外周缘上，且滑块3的内弧面依序设有一方形柱体26，方形柱体26内侧设有一进气口25，与方形沟槽31底部保留最小间隙，后方形成一面固定墙与活动板相对应，其次一感温器36、一喷油嘴37及二

火花塞38均设于方形柱体26旁直角凹处，是点火、燃烧、爆炸、保留母火残留221及高温、高压气体残留回冲的最佳位置，形成自体压缩功能，延续至末端为开放式以与方形沟槽31及活动板23构成一爆炸室。爆炸时活动板23推汽轮2转动同时排除废气，而滑块3的外圆则设有至少两个弧形导板123，由于弧形壳体13内侧凭借二轧轮121的导引，当转动调压螺丝132推弹簧133使滑块3向前移，则弧形导板123

由轧轮121导引压力转向主轴21方向，以增进汽轮2与滑块3的气密度，相反的；由弧形壳体13前端一抵挡螺丝134的转动，可推移滑块3向后退，可降低两者间的松紧度，由于抵挡螺丝134的设置，在基本之间隙范围内再大的反作用力均被抵挡，且不增加汽轮2与滑块3间的压力，调整抵挡螺丝134也可改变两者间的松紧度。

如上所述，本发明在实施时将具有下列特色：

1.本发明是至少包括进气、点燃、压缩、爆炸以及排气工程，并将上述行程并成为单一行程，分别在不同位置同时实施，经仔细探讨，混合气凭借本体压力自动注入燃烧室22中无须任何控制与独特行程，点燃也是同步，爆炸与排气是活动板23的一体两面同时发生，因此汽轮2每转动一圈，依其周围所设置燃烧室22数目即为爆炸次数增加爆炸次数可相对的降低每次爆炸份量，同时轻量化结构并增进加速性能，加速立即见效。反观传统引擎每两转才加一次燃料充其量可增加的能量很有限，本发明若欲增强转矩可增加滑块3用来增加动力，上述燃烧室22是不拘形状，一般均以开口宽、浅为佳，因此高压气体膨胀反应以及排除的速度均快，其所产生压力差越大推力就越大，又以杠杆原理汽轮2的半径越大越省力，但是相对条件摩擦力要小，也就是说，爆炸时低气压力也能发挥效用，而爆炸必须在密闭空间中进行始能奏效；此外，通过热交换器可将废气中所含的热量回收提供进气时加温之用，或冷却水温度上升后可变成水蒸气而重新成为引擎动能，为本发明的后续展望。

2.当爆炸时的爆炸力可推动气轮2正向转动，反作用力则推滑块3反向转动，由抵挡螺丝134所抵挡；本发明最先经由内装设的连续性电子点火装置引爆，待温度提升后由爆炸室高温引爆，无时差或延迟，勿须正确压缩比，即使气密性差也能引爆，可能力量稍弱；由于本引擎较不受温度限制，只要感温器36感测到温度控制器预先设定的温度达到燃点时管路电磁阀立即关闭低燃点油料，仅送压缩空气进入燃烧室22备用，同时启动高压泵将高燃点燃料经由喷油嘴37直接喷入爆炸室中燃烧，例如柴油、重油、废机油、食油等燃料，只要可燃性甚至碳粉也可由空气带入适用；而引擎本体；重量轻、体积小、马力大、性能佳、耗油省、成本低、量产速度快。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种回转引擎的改良结构，其特征在于：主要在一汽轮周围至少设置一组燃烧室，所述的燃烧室开口前端设有一活动板，可推转90度起立突出汽轮外周缘，所述活动板两侧分别设有一轮缘于汽轮上，构成至少一组方形沟槽，所述汽轮上的轮缘的外周缘至少配置一滑块，所述滑块内弧面前端设有一方形柱体，所述方形柱体后方至末端呈开放式以与所述活动板及所述方形沟槽密合构成一爆炸室，所述轮缘内侧与所述活动板相对应处设有一扇形凹穴，用以支撑该活动板承受爆炸威力及活动空间并保持气密度。

2.一种回转引擎的改良结构，其特征在于，至少包括：

一机架；

一设于所述机架一侧的弧形壳体，该弧形壳体末端设有一调压螺丝，该弧形壳体的弧面前端设有一齿轮以及一活动地设在所述弧形壳体内的滑块，所述滑块与轮缘间保持气密、定位、及热胀冷缩压力自动调整的效果；

一设在所述的机架内的汽轮，其中心贯穿设有一主轴，沿所述汽轮的外周缘至少设有一组燃烧室，在所述燃烧室开口前端设置一活动板，由一中心轴支撑装置于所述汽轮上，所述活动板的两侧分别设置于两轮缘的内侧，所述两轮缘固定于所述汽轮上，所述活动板及两轮缘的外周缘与滑块相对应并保持密合，以构成一爆炸室；

所述滑块悬浮固定在所述汽轮上两轮缘内侧的外周缘，与所述两轮缘内侧的外周缘相对应密合；

其中，所述滑块与所述轮缘间保持气密、定位、及热胀冷缩压力自动调整的效果，是以所述调压螺丝推一弹簧使所述滑块向前移，所述滑块外弧面设有两组以上弧形导板，所述弧形导板由两支以上轧轮支撑，所述滑块移动时所述弧形导板直接对所述滑块施压达成。

3.根据权利要求2所述的回转引擎的改良结构，其特征在于：所述两轮缘内侧的外周缘设有凹陷，用以配置滑块，其中两V形凹槽分别与所述滑块上内弧面两凹槽相对应并嵌入一气压环以保持密合。

4.根据权利要求3所述的回转引擎的改良结构，其特征在于：所述两轮缘内侧与所述活动板相对应处，设有一扇形凹穴，用以支撑该活动板承受爆炸威力及活动空间并保持气密度。

5.根据权利要求3所述的回转引擎的改良结构，其特征在于：所述滑块是一中空体，压缩空气是由所述滑块末端进气口输入，经过所述活动板及所述两轮缘中间的方形沟槽周围吸收废热，提升空气温度，有助燃烧。