CN1084939A - 六冲程振子塞旋转式内燃发动机 - Google Patents

Abstract

六冲程振子塞旋转式内燃发动机由外罩1、机匣 体组件2和转子组件3等构成。机匣体组件由机匣 左、右盖、机体、机匣汽缸体、汽缸、振子塞、偏心转轴 和偏心双套滚柱轴承以及行星配速机构的转子组件 3带有锥度的外周面容纳于上述机匣内套中的转子 腔内，由弹簧件的作用使二者之间既保证相互滑动， 又保持密封要求。本发明发动机的转子组件绕机匣 中心转一周，即可实现进气—压缩—点火膨胀—排气 —呼气—吸气六冲程，是一种重量轻、结构简单、可提 高热效率及降低排放污染的新颖产品。

Description

本发明涉及一种六冲程振子旋转式内燃发动机，它属于以循环方式，如六冲程为特点的发动机类。

在活塞式内燃机家族里，近年来出现了所谓“六冲程发动机”的新成员，它是在原有四冲程发动机进气、压缩、膨胀、排气四个行程中的排气与进气行程之间，再增加呼气（二次排气）和进气两个行程，希图达到提高热效率，延长使用寿命、减少排放污染等目的。不过，现有的活塞式六冲程发动机中，都脱不开依靠活塞的往复运动加上菌阀式配气机构来实现发动机的工作循环这个老套套，其必然结果是发动机重量的增加结构的复杂化，原先的期望与实际的效果难能一致，故至今未见推广运用。

本发明的目的是提供一种新型的六冲程内燃发动机，它应能克服在重量和结构上的难点，使增加冲程的好处能较明显地体现出来。

本发明的六冲程内燃发动机由外罩1、机匣体组件2和转子组件3等构成，其特征在于：所述机匣体组件2包括机匣左、右盖21、22，机体23及其内衬有的机匣内套24，机匣内套24带有上凸耳241和下凸耳242，它们分别嵌在设于机体23上部的上集油槽231和设于机体23下部的下集油槽232内，而在所述上、下集油槽231、232中还分别设有弹簧4、5;在机体23的两侧还设置有固定的内齿圈6、7，而机体23的下部又依次设有滑油集油腔8和滑油滤清腔9;此外，在机体23上部内壁的适宜位置设有具球形弯顶的燃烧室10，在机体23的左、右侧壁上对称地开有进气孔11和排气孔12，在机体23下部左、右侧壁上对称地开有吸气孔13和呼气孔14;所述转子组件3置于上述机匣内套24中开设的转子腔内并能在其中自如地旋转，它包括大体呈半圆柱形可相互拼接为一体的气缸体31、32，同轴嵌入于气缸体31、32中的气缸41、42，和可沿气缸41、42的内壁自在往复滑移的振子塞51、52，还有配置在气缸体31、32两侧的一对配重转轴16，以及设在配重转轴16外侧的配速行星齿轮17、171与18、181，所述配速行星齿轮17、171与18、181，可分别与机体23两侧设置的内齿圈6、7啮合，同时又分别与组合在主轴15上配重转轴16外侧的节圆半径相同的中心齿轮（主动齿轮）19、20相啮合;所述配重转轴16与主轴15是制成一体的，主轴15的中部设有一个偏心双套滚柱轴承155，该轴承外套与上述振子塞51、52相连，而轴承内套则置于主轴15的偏心轴颈上，偏心轴颈的偏心距与偏心内套的偏心距相等，都是发动机行程的1/4;所述机匣内套24上的转子腔带有锥度，而容纳于其中的转子组件3的外周亦带有与转子腔相同的锥度，在设于机体23的上、下的集油槽231、232中的弹簧4、5的作用下，上述机匣内套24沿轴向有微量的浮动余地;另外，在上述机匣内套24内壁（即转子腔）的下部，沿轴向嵌有卡条多孔性储油材料50;在所述机匣右盖22下还设有油气增压搅拌器53。

附图1是本发明的横剖面示意图。

附图2是本发明的纵剖面示意图。

图中，1、外罩，2、机匣组件，3、转子组件，4、5、弹簧，6、7、机体两侧固有的内齿圈，8、滑油集油腔，9、滑油滤清腔，10、燃烧室，11、进气口，12、排气口，13、吸气口，14、呼气口，15、主轴，16、配重转轴，17、171、18、181、行星配速齿轮，19、20、中心齿轮，21、机匣左盖，22、机匣右盖，23、机体，24、机匣内套，25、磁电机，26、冷却风扇，27、调节螺钉，28、轴承盖，29、皮带轮，30、紧固螺钉，31、32、气缸体，40、火花塞，41、42、气缸，50、多孔储油材料，51、52、振子塞，53、油气增压搅拌器，151、152、153、154、滚珠轴承，155、偏心双套滚柱轴承，231、上集油槽，232、下集油槽，241、上凸耳，242、下凸耳。

本发明中的转子组件3其中部有气缸体31、32，气缸体还带有若干散热片，这与现有的往复式活塞发动机有点相似;气缸体31、32两侧的中间部位设置配重转轴16，轴的两端又设有配速行星齿轮17、171与18、181，行星齿轮与组合在主轴15上的节圆半径相同的中心齿轮（主动齿轮）相啮合，当把转子组件3组合到机匣体组件2的转子腔内时，所述行星齿轮17、171和18、181又与机体23外侧设置的固定内齿圈7、6相啮合，从而构成了本发明的行星配速机构。此时，根据行星齿轮的运行规律，中心齿轮19、20相对于固定内齿圈7、6转四圈，行星齿轮17、171和18、181将绕组合有中心齿轮19、20的主轴15转一圈。在旋转方向相同的情况下，可以说中心齿轮19、20相对于行星齿轮17、171和18、181转了三周，也就是主轴15相对于转子组件3旋转了三周，这样才使振子塞完成了六冲程运动;由此可见，转子组件3绕机匣体2的中心一周，就完成六冲程周边配气一次。另外，随着上述配速机构的运行，按需要配置的偏心质量将产生离心力，且所有离心力的合力正好与发动机产生的其他不平衡力、力矩相互抵消，从而又实现了发动机的静、动平衡。在本发明中，转子组件3的外周与机匣内套24的转子腔内壁相接触，在弹簧4、5的作用下，能互相保持浮动锥面无间隙配合，加上滑油的作用，既可保持二者间的相互滑动，又可保证对转子的密封要求。

根往复式活塞发动机不同，本发明中的活塞（振子塞）并无活塞销结构，且是对偶设置，刚性连接可以无需裙部，且无需特定型面的振子塞51、52在气缸41、42内往复作谐振运动，于是带动曲轴偏心轴颈绕曲轴和偏心套的旋转中心作360°旋转，结果，振子塞51、52的谐振运动，便转化为环绕曲轴旋转中心的旋转运动。

在配气方面，本发明是靠转子组件3在机匣内套24的转子腔内连续旋转直接开避进排气口来进行的。为省化设计和工艺，本发明在气口的安排方面，采用的是周边安排，也就是将气口开在机匣体周边上的适宜位置，这些气口的开闭则由转子组件3的气缸口控制。显然，这样安排的进、排气口截面积要比菌式阀门的截面积大，同时气道阻力也会有所减少，因而本发明的充气效率会更高;此外，由于气体进入气缸与转子组件3的运动成90°角，这有利于进气扰动的产生，有利于低速时燃烧的稳定性;设置在机匣右盖下的油气增压搅拌器亦有利于进一步提高充气效率。最后，为了提高气缸的有效进气容积，改善发动机的燃烧条件，降低排放污染，本发明还采用了六冲程工作循环，即在一般四冲程的基础上，又增加了两个消气冲程：呼气（二次排气）和吸气冲程，为此，在周边气口的设置和配速机构的安排上作了相应匹配，已如上述。

综上所述，本发明确能达到以较小的重量、较简单的结构，达到提高发动机热效率、延长使用寿命、降低排放污染的目的。

Claims (1)

1、一种六冲程振子塞旋转式内燃发动机，由外罩1、机匣体组件2和转子组件3等构成，其特征是：

(1)所述机匣体组件2包括机匣左、右盖21、22，机体23及其内衬有的机匣内套24；机匣内套24带有上凸耳241和下凸耳242，上、下凸耳241、242分别嵌在设于机体23上部的上集由槽231和设于机体23下部的下集油槽232内，而在所述上、下集油槽231、232中还分别设有弹簧4、5；所述机体23其两侧设置有固定的内齿圈6、7，其下部依次设有滑油集油腔8和滑油滤清腔9，此外，在机体23上部内壁的适宜位置设有具球形弯顶的燃烧室10，在机体23中部的左、右侧壁上对称地开有进气口11和排气口12，在机体23下部左、右侧壁上对称地开有吸气口13和呼气口14。

(2)所述转子组件3置于上述机匣内套24中开设的转子腔内并能在其中自如地旋转，它包括大体呈半圆柱形可相互拼接为一体的气缸体31、32，同轴嵌入于气缸体31、32中的气缸41、42，和可沿气缸41、42的内壁自在往复滑移的振子塞51、52，还有配置在气缸体31、32两侧的一对配重转轴16，以及设在配重转轴16外侧的配速行星齿轮17、171与18、181，所述配速行星齿轮17、171与18、181，可分别与机体23两侧设置的内齿圈6、7啮合，同时又分别与组合在主轴15上配重转轴16外侧的节圆半径相同的中心齿轮(主动齿轮)19、20相啮合；所述配重转轴16与主轴15是制成一体的，主轴15的中部设有一个偏心双套滚柱轴承155，该轴承外套与上述振子塞51、52相连，而轴承内套则置于主轴15的偏心轴颈上，偏心轴颈的偏心距与偏心内套的偏心距相等，都是发动机行程的1/4；

(3)所述机匣内套24上的转子腔带有锥度，而容纳于其中的转子组件3的外周亦带有与转子腔相同的锥度，在设于机体23的上集油槽231与下集油槽232中的弹簧4、5的作用下，上述机匣内套24沿轴向有微量的浮动余地；另外，在上述机匣内套24内壁(即转子腔)的下部，沿轴向嵌有长条多孔性储油材料50；

(4)在所述机匣右盖22下还设有油气增压搅拌器53。

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