CN110259572A

CN110259572A - 分体发动机

Info

Publication number: CN110259572A
Application number: CN201910488540.1A
Authority: CN
Inventors: 周信城
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2019-09-20

Abstract

本发明属于发动机领域的一种分体发动机，主要由压缩机与燃烧机连接构成，由旋转气门碟打开与关闭进气通道，由同轴反转齿轮约束压缩机、旋转气门碟、燃烧机同步旋转，其特征在于：所述压缩机由前连接板、压缩机壳体、压缩机凸轮转子、压缩机凹轮转子、前端盖定位板、压缩机齿轮组构成；所述燃烧机由燃烧机齿轮组、后端盖定位板、燃烧机凸轮转子、燃烧机凹轮转子、燃烧机壳体、后连接板构成；所述压缩机压缩气体并周期性往燃烧机注入压缩气体，所述燃烧机燃烧混合燃油的压缩气体做功；所述压缩机与燃烧机在旋转中完成吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的四冲程循环，分体发动机不需要往复运动转换成圆运动的机构。

Description

分体发动机

技术领域

本发明是属于发动机领域的新式发动机，涉及一种分体发动机。

背景技术

到目前为止，市面上常见发动机有活塞发动机和马自达的三角转子发动机，三角转子发动机由于燃烧室密封不好、滑片尖角易磨损、油耗大以及热效率低所以很少使用。活塞发动机已经有非常成熟的技术，但由于其做功只有180度（活塞往复运动从上止点到下止点曲轴旋转180度），从而导致热效率不高，由于机械结构限制人们想很多方法来提高热效率但基本没什么提高。

发明内容

本发明为了解决现有发动机热效率不高以及机械结构复杂、部件难加工等问题，而提供一种分体发动机，主要由凸轮压缩机（以下简称压缩机）（由于本分体发动机已经多次改变方案以及进度太慢，凸轮压缩机已经另外申请专利，专利号：201810850508.9）与凸轮燃烧做功机（以下简称燃烧机）连接而成。其特征在于:所述分体发动机主要由压缩机与燃烧机连接贯通组成，由旋转气门碟18控制打开与关闭压缩气进气口20压缩室38与燃烧室39的进气通道。所述压缩机负责压缩气体并周期性往燃烧机注入压缩气体，所述燃烧机负责燃烧混合燃油的压缩气体做功，由于压缩机与燃烧机都是分开运作所以压缩比与燃烧周期相对较长，燃烧机凸轮从点火做功到旋转做功末端的角度为242度如图34的下燃烧室，比活塞发动机的180度做功多了1/3，所以理论上比活塞发动机的热效率高1/3。所述燃烧机由后端盖定位板4、燃烧机齿轮组5、燃烧机凸轮转子9、燃烧机凹轮转子11、燃烧机壳体15、后连接板16构成。其特征在于:所述燃烧机凸轮转子9与燃烧机凹轮转子11装在燃烧机壳体15内，并由后端盖定位板4与后连接板16固定，燃烧机齿轮组5约束燃烧机凸轮转子9与燃烧机凹轮转子11同步旋转。所述压缩机由前连接板17、压缩机壳体23、压缩机凸轮转子25、压缩机凹轮转子27、前端盖定位板29、压缩机齿轮组28构成。其特征在于:所述压缩机凸轮转子25与压缩机凹轮转子27装在压缩机壳体23内，并由前连接板17与前端盖定位板29固定，压缩机齿轮组28约束压缩机凸轮转子25与压缩机凹轮转子27同步旋转。所述燃烧机与压缩机同轴反转是由动力输出轴（燃烧机凹轮主轴）41穿过中空的压缩机凹轮转子27如图1图9的剖面图，由同轴反转主动齿轮（动力输出轴齿轮）45通过同轴反转辅助齿轮1 46与同轴反转辅助齿轮2 47带动同轴反转从动齿轮（压缩机齿轮组主动齿轮）48进行反转，如图8图9所示。所述旋转气门碟18开有与后连接板16前连接板17同样的压缩气进气口20，旋转气门碟18装在后连接板16与前连接板17中间，旋转气门碟齿轮49由压缩机齿轮组中的辅助齿轮34带动旋转。所述压缩机凸轮转子25与压缩机凹轮转子27、压缩机壳体23、前连接板17、前端盖定位板29构成两个容积可以变化的腔体，压缩机凸轮转子挡块26旋转方向后面可变大的腔体称为吸气室37，压缩机凸轮转子挡块26旋转方向前面可变小的腔体称为压缩室38，如图16、图19、图22、图25、图28、图31。所述燃烧机凸轮转子9与燃烧机凹轮转子11、燃烧机壳体15、后端盖定位板4、后连接板16构成两个容积可变化的腔体，燃烧机凸轮转子挡块10旋转方向后面可变大的腔体称为燃烧室39，燃烧机凸轮转子挡块10旋转方向前面可变小的腔体称为排气室40，如图17、图20、图23、图26、图29、图32。

工作原理:分体发动机上压缩室负责往上燃烧室提供压缩气体、下压缩室负责往下燃烧室提供压缩气体，由于有同轴反转齿轮约束压缩机、旋转气门碟、燃烧机同步旋转，压缩室38压缩气体后端燃烧机已经形成新闭合的燃烧室39，当旋转气门碟18的压缩气进气口20旋转到与连接板压缩气进气口20相重合时，压缩室38里面的压缩气体通过压缩气进气口20注入已经闭合的燃烧室39，此时的旋转状态是压缩室38主动往燃烧室39注入压缩气体同时燃烧室39主动接受压缩气体。如图17、图18、图20、图21、的上燃烧室39与图26、图27、图29、图30、的下燃烧室39。注入压缩气体末端喷油嘴13往燃烧室39喷入燃油，旋转气门碟18的压缩气进气口20旋转到与连接板压缩气进气口20相错开时关闭压缩气体通过，压缩室38里面的压缩气体已经注入燃烧室39，此时燃烧室39里面混合燃油的压缩气体在已经完全封闭状态下火花塞12点火做功，迅速燃烧膨胀的高压气体推动燃烧机凸轮转子挡块10旋转，如图24上燃烧室39、图33下燃烧室39。由于燃烧膨胀的高压气体直接推动燃烧机凸轮转子挡块10旋转，所以分体发动机并不需要往复运动转换成圆运动的机构。分体发动机的压缩机与燃烧机在旋转中完成了吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，所以分体发动机运转更加顺畅平稳，每个燃烧室每旋转一周做一次功，每次做功都推动主轴旋转242度所以热效率更高，相对于活塞发动机分体发动机的部件少了很多，并且每个部件结构简单更加容易加工。由于本分体发动机是全机械同步，所以非常简单可靠。

附图说明：图1 机械部分总装图及剖面图，图2 机械部分装配爆炸图，图3 轴封静环（补偿环），图4 轴封动环（非补偿环），图5 燃烧机转子组装图，图6 压缩机转子组装图，图7旋转气门碟，图8 燃烧机转子与压缩机转子组装图，图9 燃烧机凹轮转子与压缩机凹轮转子组装成同轴反转状态，图10 后端盖定位板，图11 燃烧机壳体，图12 后连接板，图13 前连接板，图14 压缩机壳体，图15 前端盖定位板，图16 是图18的压缩机的剖面图，图17 是图18的燃烧机剖面图，图18已经隐藏轴承、轴封、齿轮与前端盖的发动机主视图，其中虚线转子是燃烧机转子、实线转子是压缩机转子，图16 图17 图18是上压缩室38里面的压缩气体通过逐渐打开的压缩气进气口20往已经封闭的燃烧室39注入压缩气体，图19 是图21的压缩机剖面图，图20 是图21的燃烧机剖面图，图21已经隐藏轴承、轴封、齿轮与前端盖的发动机主视图，其中虚线转子是燃烧机转子、实线转子是压缩机转子，图19图20图21是上压缩室38往燃烧室39注入压缩气体过程中喷油嘴13往燃烧室39喷入燃油，图22 是图24的压缩机剖面图，图23 是图24的燃烧机剖面图，图24 已经隐藏轴承、轴封、齿轮与前端盖的发动机主视图，其中虚线转子是燃烧机转子、实线转子是压缩机转子，图22图23图24是上旋转气门碟18关闭压缩气进气口20、上火花塞12点火做功，图25 是图27的压缩机剖面图，图26 是图27的燃烧机剖面图，图27 已经隐藏轴承、轴封、齿轮与前端盖的发动机主视图，其中虚线转子是燃烧机转子、实线转子是压缩机转子，图25图26图27是下压缩室38里面的压缩气体通过逐渐打开的压缩气进气口20往已经封闭的燃烧室39注入压缩气体，图28 是30的压缩机剖面图，图29 是图30的燃烧机剖面图，图30 已经隐藏轴承、轴封、齿轮与前端盖的发动机主视图，其中虚线转子是燃烧机转子、实线转子是压缩机转子，图28图29图30是下压缩室38往燃烧室39注入压缩气体过程中喷油嘴13往燃烧室39喷入燃油，图31 是图33的压缩机剖面图，图32是图33的燃烧机剖面图，图33 已经隐藏轴承、轴封、齿轮与前端盖的发动机主视图，其中虚线转子是燃烧机转子、实线转子是压缩机转子，图31图32图33是下旋转气门碟18关闭压缩气进气口20、下火花塞12点火做功，图34下燃烧室凸轮转子从点火做功到旋转做功末端的角度为242度。

1 排气管，2 螺丝，3 后端盖，4 后端盖定位板，5 燃烧机齿轮组，6 密封圈，7 轴封静环（补偿环），8 轴封动环（非补偿环），9 燃烧机凸轮转子，10 燃烧机凸轮转子挡块，11 燃烧机凹轮转子，12 火花塞，13 喷油嘴，14 冷却水嘴，15 燃烧机主壳体，16 后连接板，17前连接板，18 旋转气门碟，19 气门碟保护罩，20 压缩气进气口，21 轴承，22 定位销，23压缩机主壳体，24 进气口，25 压缩机凸轮转子，26 压缩机凸轮转子挡块，27 压缩机凹轮转子，28 压缩机齿轮组，29 前端盖定位板，30 前端盖，31 排气囗，32 弹簧，33 燃烧机齿轮组主动齿轮，34 辅助齿轮，35 从动齿轮，36 旋转方向，37 吸气室，38 压缩室，39 燃烧室，40 排气室，41 动力输出轴（燃烧机凹轮主轴)，42 角接触球轴承，43 卡簧，44 平键，45同轴反转主动齿轮（动力输出轴齿轮)，46 同轴反转辅助轮1，47 同轴反转辅助轮2，48 同轴反转从动齿轮（压缩机齿轮组主动齿轮)，49 旋转气门碟齿轮，50 旋转气门碟安装槽，51轴封静环(补偿环)安装槽，52 轴封动环(非补偿环)安装槽。

Claims

1.一种分体发动机，主要由压缩机与燃烧机、旋转气门碟、同轴反转齿轮构成，其特征在于：所述分体发动机由旋转气门碟控制打开与关闭进气通道，由同轴反转齿轮约束压缩机、旋转气门碟、燃烧机同步旋转；所述压缩机由前连接板、压缩机壳体、压缩机凸轮转子、压缩机凹轮转子、前端盖定位板、压缩机齿轮组构成；所述燃烧机由燃烧机齿轮组、后端盖定位板、燃烧机凸轮转子、燃烧机凹轮转子、燃烧机壳体、后连接板构成。

2.如权利要求1所述的分体发动机，其特征在于：所述压缩机凸轮转子与压缩机凹轮转子装在压缩机壳体内，并由前连接板与前端盖定位板固定，压缩机齿轮组约束压缩机凸轮转子与压缩机凹轮转子同步旋转。

3.如权利要求1所述的分体发动机，其特征在于：所述燃烧机凸轮转子与燃烧机凹轮转子装在燃烧机壳体内，并由后端盖定位板与后连接板固定，燃烧机齿轮组约束燃烧机凸轮转子与燃烧机凹轮转子同步旋转。

4.如权利要求1所述的分体发动机，其特征在于：所述旋转气门碟装在后连接板与前连接板中间，旋转气门碟齿轮由压缩机齿轮组中的辅助齿轮带动旋转。

5.如权利要求1所述的分体发动机，其特征在于：所述燃烧机与压缩机同轴反转是由（燃烧机凹轮主轴）主动齿轮通过辅助齿轮带动从动齿轮（压缩机齿轮组主动齿轮）进行反转。

6.如权利要求1所述的分体发动机，其特征在于：所述压缩机负责压缩气体并周期性往燃烧机注入压缩气体，所述燃烧机负责燃烧混合燃油的压缩气体做功。