CN109899154A - 双转子发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双转子发动机，其中端盖、前缸体和后缸体通过螺栓连接，端盖与前缸体构成第一密封腔，大齿轮与小齿轮可以在里面自由转动；前缸体与后缸体构成第二密封腔，第一转子与第二转子可以在里面自由转动。第一喷油嘴、第二喷油嘴和火花塞通过螺纹连接在前缸体与后缸体上。本发明的双转子发动机，其中活塞做旋转运动，无需多余机构转换运动形式；二是转子对称结构，无偏心运动，减少对缸体的磨损。

Description

双转子发动机

技术领域

本发明涉及内燃发动机技术领域，特别涉及一种双转子发动机。

背景技术

活塞通过往复直线运动提供动力，由曲柄连杆机构将直线运动改变为旋转运动，其中气缸中的活塞在做功时无法将能量完全传递，使能量浪费，运动方式的转变，也会造成能量的损耗。如马自达转子发动机，活塞做旋转运动，直接提供所需动力，使能量高效传递，但转子做偏心运动，对转子的磨损大，发动机寿命低，油耗大，燃油不充分。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提出一种双转子发动机，其中活塞做旋转运动，无需多余机构转换运动形式；二是转子对称结构，无偏心运动，减少对缸体的磨损。

本发明的技术方案如下：

一种双转子发动机，其包括端盖、前缸体、后缸体、第一齿轮、第二齿轮、火花塞和主轴；所述主轴上设置有第一超越离合器和第二超越离合器，所述第一超越离合器和第二超越离合器相邻设置；所述第一齿轮为大齿轮，所述第二齿轮为小齿轮；所述第二齿轮的第一端连接至起动机轴，所述第二齿轮通过其第二端设置的第二深沟球轴承与所述前缸体连接；

所述第一喷油嘴、所述第二喷油嘴和所述火花塞连接在前缸体与后缸体上；所述端盖与前缸体、端盖与后缸体通过螺栓连接，所述端盖与所述前缸体构成第一密封腔，第一齿轮与第二齿轮在所述第一密封腔内自由转动；所述前缸体与所述后缸体构成第二密封腔，第一转子与第二转子在所述第二密封腔内自由转动；所述第二转子分别与所述第一齿轮以及所述第二超越离合器连接；所述第一转子与所述第一超越离合器连接。

优选地，所述第二齿轮的第二端的圆柱面的外表面与所述第二深沟球轴承内圈过盈配合，所述第二深沟球轴承的外圈与所述前缸体过盈配合。

优选地，所述主轴的第一端有外花键，第二端有内花键，所述主轴从所述外花键至所述内花键的方向依次与第一轴承盖、第一密封圈、第一轴承挡圈间隙配合，与第一深沟球轴承过盈配合，与第二超越离合器、第一超越离合器通过花键配合，与第三深沟球轴承过盈配合，与第二轴承挡圈、第二密封圈、第二轴承端盖间隙配合。

优选地，所述第二转子与所述第一齿轮通过螺钉进行连接，且所述第二转子与所述第二超越离合器通过花键连接；所述第一转子与所述第一超越离合器通过花键连接。

优选地，第一弹簧的第一端与后缸体连接，所述第一弹簧的第二端与第一棘爪连接，所述第一棘爪与所述第一转子的棘齿面接触；

第二弹簧的第一端与后缸体连接，所述第二弹簧的第二端与第二棘爪连接，所述第二棘爪与所述第一转子的棘齿面接触；

第三弹簧的第一端与端盖连接，所述第三弹簧的第二端与第三棘爪连接，所述第三棘爪与所述第二转子的棘齿面接触；

第四弹簧的第一端与端盖连接，所述第四弹簧的第二端与第四棘爪连接，所述第四棘爪与所述第二转子的棘齿面接触。

优选地，所述前缸体与后缸体连接面配作有螺纹，所述第一喷油嘴、所述第二喷油嘴和所述火花塞通过所述螺纹连接在前缸体与后缸体上，所述第一喷油嘴与所述第二喷油嘴对称布置，所述火花塞与所述第二喷油嘴夹角为45度。

与现有技术相比，本发明的优点是：

本发明的双转子发动机，其中小齿轮第一端的内花键与起动机轴外花键一端配合，小齿轮第二端的圆柱面与第二深沟球轴承内圈过盈配合，第二深沟球轴承外圈与前缸体过盈配合；主轴一端有外花键，另一端有内花键，主轴从外花键至内花键依次与第一轴承盖、第一密封圈、第一轴承挡圈间隙配合，与第一深沟球轴承过盈配合，与第二超越离合器、第一超越离合器通过花键配合，与第三深沟球轴承过盈配合，与第二轴承挡圈、第二密封圈、第二轴承端盖间隙配合。第二转子与大齿轮通过螺钉连接，与第二超越离合器通过花键连接。第一转子与第一超越离合器通过花键连接。第一弹簧一端与后缸体连接，一端与第一棘爪连接，第一棘爪与第一转子棘齿面接触。第二棘爪、第二弹簧与第一棘爪、第一弹簧连接相同。第三弹簧一端与端盖连接，一端与第三棘爪连接，第三棘爪与第二转子棘齿面接触。第四棘爪、第四弹簧与第三棘爪、第三弹簧连接相同。端盖、前缸体、后缸体通过螺栓连接，端盖与前缸体构成第一密封腔，大齿轮与小齿轮可以在里面自由转动；前缸体与后缸体构成第二密封腔，第一转子与第二转子可以在里面自由转动。第一喷油嘴、第二喷油嘴和火花塞通过螺纹连接在前缸体与后缸体上。其中活塞做旋转运动，无需曲柄滑块机构把直线运动转换成旋转运动，从而使发动机的的结构简单，能量利用率更高；转子为对称结构，高速旋转时更加稳定，不会因为偏心对侧壁产生过大的磨损，可提高其使用寿命；独立的低温进气室，高温燃烧室，无气门设计，减少了噪音，也减少了大量活动零件；主轴两端内外花键设计，可以实现发动机之间串联，按需提高功率，符合个性化潮流。

附图说明

图1是本发明的双转子发动机的剖视图；

图2为本发明的双转子发动机的右视图(隐藏11-16零件)；

图3为本发明的双转子发动机的左视图(隐藏2-5零件，7及7上安装零件，21零件)；

图4为本发明的双转子发动机的启动示意图；

图5为本发明的双转子发动机的进气示意图；

图6为本发明的双转子发动机的压缩示意图；

图7为本发明的双转子发动机的点火示意图；

图8为本发明的双转子发动机的做功示意图；

图9为本发明的双转子发动机的排气示意图；

图10为本发明的双转子发动机的四冲程示意；

图11为本发明的双转子发动机的第一转子示意图；以及

图12为本发明的双转子发动机的主轴示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

根据本发明的一种双转子发动机，其包括端盖、前缸体、后缸体、第一齿轮、第二齿轮、火花塞和主轴；主轴上设置有第一超越离合器和第二超越离合器，第一超越离合器和第二超越离合器相邻设置；第一齿轮为大齿轮，第二齿轮为小齿轮；第二齿轮的第一端连接至起动机轴，第二齿轮通过其第二端设置的第二深沟球轴承与前缸体连接；第一喷油嘴、第二喷油嘴和火花塞连接在前缸体与后缸体上；端盖与前缸体、端盖与后缸体通过螺栓连接，端盖与前缸体构成第一密封腔，第一齿轮与第二齿轮在第一密封腔内自由转动；前缸体与后缸体构成第二密封腔，第一转子与第二转子在第二密封腔内自由转动；第二转子分别与第一齿轮以及第二超越离合器连接；第一转子与第一超越离合器连接。

优选地，第二齿轮的第二端的圆柱面的外表面与第二深沟球轴承内圈过盈配合，第二深沟球轴承的外圈与前缸体过盈配合。

优选地，主轴的第一端有外花键，第二端有内花键，主轴从外花键至内花键的方向依次与第一轴承盖、第一密封圈、第一轴承挡圈间隙配合，与第一深沟球轴承过盈配合，与第二超越离合器、第一超越离合器通过花键配合，与第三深沟球轴承过盈配合，与第二轴承挡圈、第二密封圈、第二轴承端盖间隙配合。

优选地，第二转子与第一齿轮通过螺钉进行连接，且第二转子与第二超越离合器通过花键连接；第一转子与第一超越离合器通过花键连接。

优选地，第一弹簧的第一端与后缸体连接，所述第一弹簧的第二端与第一棘爪连接，所述第一棘爪与所述第一转子的棘齿面接触；

第二弹簧的第一端与后缸体连接，所述第二弹簧的第二端与第二棘爪连接，所述第二棘爪与所述第一转子的棘齿面接触；

第三弹簧的第一端与端盖连接，所述第三弹簧的第二端与第三棘爪连接，所述第三棘爪与所述第二转子的棘齿面接触；

第四弹簧的第一端与端盖连接，所述第四弹簧的第二端与第四棘爪连接，所述第四棘爪与所述第二转子的棘齿面接触。

优选地，前缸体与后缸体连接面配作有螺纹，第一喷油嘴、第二喷油嘴和火花塞通过此螺纹连接在前缸体与后缸体上，第一喷油嘴与第二喷油嘴对称布置，火花塞与第二喷油嘴夹角为45度。

如图1、图2和图3所示为一种发动机，该发动机包括主轴1、第一轴承盖2、第一密封圈3、第一轴承挡圈4、第一深沟球轴承5、起动机6、端盖7、小齿轮8、第二深沟球轴承9、前缸体10、后缸体11、第一转子12、第三深沟球轴承13、第二轴承挡圈14、第二密封圈15、第二轴承端盖16、螺栓17、第一超越离合器18、第二转子19、第二超越离合器20、大齿轮21、第一弹簧22、第一棘爪23、排气孔24、第二弹簧25、第二棘爪26、第一喷油嘴27、第三棘爪28、第三弹簧29、第二喷油嘴30、火花塞31、第四棘爪32、第四弹簧33和螺钉34；小齿轮8内花键81一端与起动机6轴外花键82一端配合，小齿轮8圆柱面一端与第二深沟球轴承9内圈过盈配合，第二深沟球轴承9外圈与前缸体10过盈配合；主轴1一端有外花键，另一端有内花键，主轴从外花键至内花键依次与第一轴承盖2、第一密封圈3、第一轴承挡圈4间隙配合，与第一深沟球轴承5过盈配合，与第二超越离合器20、第一超越离合器18通过花键配合，与第三深沟球轴承13过盈配合，与第二轴承挡圈14、第二密封圈15、第二轴承端盖16间隙配合。第二转子19与大齿轮21通过螺钉34连接，与第二超越离合器20通过花键连接。第一转子12与第一超越离合器18通过花键连接。第一弹簧22一端与后缸体11连接，一端与第一棘爪23连接，第一棘爪23与第一转子12棘齿面接触。第二棘爪26、第二弹簧25与第一棘爪23、第一弹簧22连接相同。第三弹簧29一端与端盖7连接，一端与第三棘爪28连接，第三棘爪28与第二转子19棘齿面接触。第四棘爪32、第四弹簧33与第三棘爪28、第三弹簧29连接相同。端盖7、前缸体10、后缸体11通过螺栓17连接，端盖7与前缸体10构成第一密封腔，大齿轮21与小齿轮8可以在里面自由转动；前缸体10与后缸体11构成第二密封腔，第一转子12与第二转子19可以在里面自由转动。第一喷油嘴27、第二喷油嘴30和火花塞31通过螺纹连接在前缸体10与后缸体11上。

其中大齿轮21为第一齿轮，小齿轮8为第二齿轮。

需特别说明两零件结构：第一转子12与第二转子19结构相同，故以第一转子12，如图11为例描述其结构，其上有两个活塞100对称布置，因此旋转时无偏心运动，其第一端面为两棘齿101，与外部棘爪、弹簧等构成棘轮机构；如图12所示，主轴1作为扭矩输出零件，其第一端有外花键，第二端有内花键，因此可实现串联提高扭矩，也就是提高了发动机功率。

本发明具体工作方式如下：

0.启动

第一转子12位于启动位，如图4所示，在第一弹簧22、第二弹簧25作用下，第一棘爪23、第二棘爪26滑入棘齿底部，实现第一转子12逆时针制动，起动机6旋转，通过小齿轮8、大齿轮21把运动传递给第二转子19做逆时针运动，同时第二喷油嘴30工作一次，燃油被压缩到火花塞31位置，如图5所示，火花塞31点火发动机开始工作。

1.第一转子冲程

进气：可燃气通过第一喷油嘴27进入气缸，如图5所示；压缩：第二转子19顺时针转动，如图6所示，可燃气压缩到火花塞31位置，如图7；做功：可燃气被火花塞31点燃推动第一转子12顺时针旋转做功，如图8，第二转子19被棘轮机构，例如，背面棘轮机构，逆时针制动，如图3；排气：第一转子12旋转超过排气孔24，废气排出，如图6。

2.第二转子冲程

与第一转子12冲程动作相同，进气：可燃气通过第一喷油嘴27进入气缸；压缩：第二转子19顺时针转动，可燃气压缩到火花塞31位置；做功：可燃气被火花塞31点燃推动第二转子19顺时针旋转做功，第二转子19被棘轮机构逆时针制动；排气，第二转子19旋转超过排气孔24，废气排出。

第一棘爪23、第二棘爪26在第二转子19冲程起到防止第一转子12逆时针旋转作用，第三棘爪28、第四棘爪32在第一转子12冲程起到防止第二转子19逆时针旋转作用；第一超越离合器18与第二超越离合器20起到把第一转子12与第二转子19的顺时针运动传递给主轴1的作用；工作时，第一转子12冲程与第二转子19冲程交替运行；进气、压缩、做功、排气四个冲程同时进行，如图10。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种双转子发动机，其特征在于，其包括端盖、前缸体、后缸体、第一齿轮、第二齿轮、火花塞和主轴；所述主轴上设置有第一超越离合器和第二超越离合器，所述第一超越离合器和第二超越离合器相邻设置；

所述第一齿轮为大齿轮，所述第二齿轮为小齿轮；所述第二齿轮的第一端连接至起动机轴，所述第二齿轮通过其第二端设置的第二深沟球轴承与所述前缸体连接；

所述第一喷油嘴、所述第二喷油嘴和所述火花塞连接在前缸体与后缸体上；所述端盖与前缸体、端盖与后缸体通过螺栓连接，所述端盖与所述前缸体构成第一密封腔，第一齿轮与第二齿轮在所述第一密封腔内自由转动；所述前缸体与所述后缸体构成第二密封腔，第一转子与第二转子在所述第二密封腔内自由转动；所述第二转子分别与所述第一齿轮以及所述第二超越离合器连接；所述第一转子与所述第一超越离合器连接。

2.如权利要求1所述的双转子发动机，其特征在于，所述第二齿轮的第二端的圆柱面的外表面与所述第二深沟球轴承内圈过盈配合，所述第二深沟球轴承的外圈与所述前缸体过盈配合。

3.如权利要求1所述的双转子发动机，其特征在于，所述主轴的第一端有外花键，第二端有内花键，所述主轴从所述外花键至所述内花键的方向依次与第一轴承盖、第一密封圈、第一轴承挡圈间隙配合，与第一深沟球轴承过盈配合，与第二超越离合器、第一超越离合器通过花键配合，与第三深沟球轴承过盈配合，与第二轴承挡圈、第二密封圈、第二轴承端盖间隙配合。

4.如权利要求1所述的双转子发动机，其特征在于，所述第二转子与所述第一齿轮通过螺钉进行连接，且所述第二转子与所述第二超越离合器通过花键连接；所述第一转子与所述第一超越离合器通过花键连接。

5.如权利要求1所述的双转子发动机，其特征在于，第一弹簧的第一端与后缸体连接，所述第一弹簧的第二端与第一棘爪连接，所述第一棘爪与所述第一转子的棘齿面接触；

第二弹簧的第一端与后缸体连接，所述第二弹簧的第二端与第二棘爪连接，所述第二棘爪与所述第一转子的棘齿面接触；

第三弹簧的第一端与端盖连接，所述第三弹簧的第二端与第三棘爪连接，所述第三棘爪与所述第二转子的棘齿面接触；

第四弹簧的第一端与端盖连接，所述第四弹簧的第二端与第四棘爪连接，所述第四棘爪与所述第二转子的棘齿面接触。

6.如权利要求1所述的双转子发动机，其特征在于，所述前缸体与后缸体连接面配作有螺纹，所述第一喷油嘴、所述第二喷油嘴和所述火花塞通过所述螺纹连接在前缸体与后缸体上，所述第一喷油嘴与所述第二喷油嘴对称布置，所述火花塞与所述第二喷油嘴夹角为45度。