CN110388260A - 一种阻止进气回流的转子发动机 - Google Patents

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张耀元
潘剑锋
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Abstract

本发明提供了一种阻止进气回流的转子发动机，转子发动机的缸体上设有进气道和排气道，所述缸体上设有活塞缸，所述活塞缸的有杆腔与进气道连通，所述活塞缸的无杆腔与排气道连通；所述活塞缸的有杆腔上设有进气口，所述活塞缸的无杆腔上设有排气口；通过所述活塞缸内的活塞的往复运动，用于加速混合气的进入和废气的排出。本发明可以有效克服转子发动机进气的过程中，由于缸内压力太大，导致混合气回流，进而导致进气量减少和燃烧不充分的缺点。

Description

一种阻止进气回流的转子发动机
技术领域
本发明涉及转子发动机技术领域，特别涉及一种阻止进气回流的转子发动机。
背景技术
转子发动机是传统的往复式发动机之外的又一高效动力机械，其由于结构简单、零部件较少、运转平稳等优点使其被广泛应用在民用和军事上的多个领域。特别是近年来电动汽车和小型无人机的快速发展又给转子发动机的发展带来了新的机遇，这是因为作为增程式电动车核心部件的增程器和小型无人机都迫切需要一种结构紧凑且功重比高的动力装置，而转子发动机特有的优势使其恰好可以满足这一对动力装置的要求。但是，转子发动机的燃烧效率和排放问题却严重制约了其快速发展。
提高转子发动机性能的关键在于使缸内混合气的燃烧过程更加高效。而转子发动机的燃烧过程又受到由进气道进入燃烧室的混合气进气量的影响，因此转子发动机进气量对于转子发动机性能的改进至关重要。此外，转子发动机工作循环中排气的下一个过程是进气过程，因此，如果排气的过程中不能将废弃排尽，会导致进排气重叠，进而导致废弃对混合气稀释和使燃烧恶化的影响，这对转子机在低速、低负荷工作时的影响尤为显著。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种阻止进气回流的转子发动机，可以有效克服转子发动机进气的过程中，由于缸内压力太大，导致混合气回流，进而导致进气量减少和燃烧不充分的缺点。另一方面，可以加速废气的排出和排尽，从而克服废气与新鲜混合气混合导致稀释新鲜混合气、恶化燃烧的缺点。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种阻止进气回流的转子发动机，转子发动机的缸体上设有进气道和排气道，所述缸体上设有活塞缸，所述活塞缸的有杆腔与进气道连通，所述活塞缸的无杆腔与排气道连通；所述活塞缸的有杆腔上设有进气口，所述活塞缸的无杆腔上设有排气口；通过所述活塞缸内的活塞的往复运动，用于加速混合气的进入和废气的排出。
进一步，所述活塞与转子发动机的转轴通过传动机构连接，通过转轴的旋转使活塞往复运动。
进一步，所述传动机构包括半齿轮、齿槽和导轨，所述半齿轮与转轴连接，所述齿槽包括第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和第二齿条平行放置，且所述第一齿条和第二齿条通过连接部分连接成整体，所述齿槽放置在导轨内，所述齿槽通过连杆与活塞杆连接，所述半齿轮位于第一齿条和第二齿条之间，通过半齿轮与第一齿条或第二齿条啮合，使齿槽在导轨内往复移动。
进一步，所述齿槽在导轨内的往复方向与活塞往复运动方向平行。
进一步，所述齿槽为环形封闭结构。
进一步，在所述半齿轮旋转过程中，所述半齿轮只能与第一齿条或第二齿条啮合。
进一步，所述活塞与活塞缸之间设有第二密封组件，所述第二密封组件包括第二波形弹簧和第二密封件；所述活塞表面均布若干第二密封槽，所述第二波形弹簧放置在第二密封槽内部，所述第二密封件放置所述第二波形弹簧上，用于活塞与活塞缸之间密封。
进一步，所述活塞杆与活塞缸之间设有第一密封组件，所述第一密封组件包括第一波形弹簧和第一密封件；所述活塞缸的通孔表面均布若干第一密封槽，所述第一波形弹簧放置在第一密封槽内部，所述第一密封件放置所述第一波形弹簧上，用于活塞杆与活塞缸之间密封。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的阻止进气回流的转子发动机，可以有效克服转子发动机进气的过程中，由于缸内压力太大，导致混合气回流，进而导致进气量减少和燃烧不充分的缺点。
2.本发明所述的阻止进气回流的转子发动机，可通过活塞的高速运动，形成低压区域，从而加速混合气的进入和废气的排出。
附图说明
图1为本发明所述的阻止进气回流的转子发动机结构示意图。
图2为图1中细节A部分局部放大图。
图3为图1中细节B部分局部放大图。
图中：
1-活塞；2-活塞缸；3-进气道；4-排气道；5-进气口；6-排气口；7-通孔；8-半齿轮；9-齿槽；10-连杆；11-第一密封槽；12-第二密封槽；13-导轨。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，本发明所述的阻止进气回流的转子发动机，转子发动机的缸体上设有进气道3和排气道4，所述缸体上设有活塞缸2，所述活塞缸2的有杆腔与进气道3连通，所述活塞缸2的无杆腔与排气道4连通；所述活塞缸2的有杆腔上设有进气口5，所述活塞缸2的无杆腔上设有排气口6；通过所述活塞缸2内的活塞1的往复运动，用于加速混合气的进入和废气的排出。
所述活塞1与转子发动机的转轴通过传动机构连接，通过转轴的旋转使活塞1往复运动。所述传动机构包括半齿轮8、齿槽9和导轨13，所述半齿轮8与转轴连接，所述齿槽9包括第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和第二齿条平行放置，且所述第一齿条和第二齿条通过连接部分连接成整体，所述齿槽9放置在导轨13内，所述齿槽9通过连杆与活塞杆连接，所述半齿轮8位于第一齿条和第二齿条之间，通过半齿轮8与第一齿条或第二齿条啮合，使齿槽9在导轨13内往复移动。所述齿槽9在导轨13内的往复方向与活塞1往复运动方向平行。所述齿槽9为环形封闭结构。在所述半齿轮8旋转过程中，所述半齿轮8只能与第一齿条或第二齿条啮合。当半齿轮8与第一齿条啮合时，所述活塞1由左边向右运动即压缩无杆腔；当半齿轮8与第二齿条啮合时，所述活塞1由右边向左运动即压缩有杆腔。一般情况下在转子发动机的一个燃烧室进入进气阶段时，所述活塞则由最左边开始向右运动。
如图3所示，所述活塞1与活塞缸2之间设有第二密封组件，所述第二密封组件包括第二波形弹簧和第二密封件；所述活塞1表面均布若干第二密封槽12，所述第二波形弹簧放置在第二密封槽12内部，所述第二密封件放置所述第二波形弹簧上，用于活塞1与活塞缸2之间密封。
如图2所示，所述活塞杆与活塞缸2之间设有第一密封组件，所述第一密封组件包括第一波形弹簧和第一密封件；所述活塞缸2的通孔7表面均布若干第一密封槽11，所述第一波形弹簧放置在第一密封槽11内部，所述第一密封件放置所述第一波形弹簧上，用于活塞杆与活塞缸2之间密封。
具体工作过程为：随着转子发动机主轴的旋转，在传动机构的作用下，将主轴的单向旋转运动转化为活塞的左右水平运动。当活塞由最左边开始向右运动的时候即压缩无杆腔，进气阶段开始，由于活塞高速的运动，会在活塞室左边空间形成一个低压空间，在形成的低压和进气阶段缸内低压的共同作用下，使混合气更加足量和充分的进入气缸。当活塞运动到活塞缸最右边，进气阶段结束，排气阶段开始。排气阶段开始时，活塞在齿轮连杆的作用下由活塞缸最右边向左边运动即压缩有杆腔，同样在活塞室右边空间形成一个低压空间，在形成的低压和排气阶段缸内高压的共同作用下，使废气更加充分和彻底的排出气缸。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种阻止进气回流的转子发动机，转子发动机的缸体上设有进气道(3)和排气道(4)，其特征在于，所述缸体上设有活塞缸(2)，所述活塞缸(2)的有杆腔与进气道(3)连通，所述活塞缸(2)的无杆腔与排气道(4)连通；所述活塞缸(2)的有杆腔上设有进气口(5)，所述活塞缸(2)的无杆腔上设有排气口(6)；通过所述活塞缸(2)内的活塞(1)的往复运动，用于加速混合气的进入和废气的排出。
2.根据权利要求1所述的阻止进气回流的转子发动机，其特征在于，所述活塞(1)与转子发动机的转轴通过传动机构连接，通过转轴的旋转使活塞(1)往复运动。
3.根据权利要求2所述的阻止进气回流的转子发动机，其特征在于，所述传动机构包括半齿轮(8)、齿槽(9)和导轨(13)，所述半齿轮(8)与转轴连接，所述齿槽(9)包括第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和第二齿条平行放置，且所述第一齿条和第二齿条通过连接部分连接成整体，所述齿槽(9)放置在导轨(13)内，所述齿槽(9)通过连杆与活塞杆连接，所述半齿轮(8)位于第一齿条和第二齿条之间，通过半齿轮(8)与第一齿条或第二齿条啮合，使齿槽(9)在导轨(13)内往复移动。
4.根据权利要求3所述的阻止进气回流的转子发动机，其特征在于，所述齿槽(9)在导轨(13)内的往复方向与活塞(1)往复运动方向平行。
5.根据权利要求3所述的阻止进气回流的转子发动机，其特征在于，所述齿槽(9)为环形封闭结构。
6.根据权利要求3所述的阻止进气回流的转子发动机，其特征在于，在所述半齿轮(8)旋转过程中，所述半齿轮(8)只能与第一齿条或第二齿条啮合。
7.根据权利要求1所述的阻止进气回流的转子发动机，其特征在于，所述活塞(1)与活塞缸(2)之间设有第二密封组件，所述第二密封组件包括第二波形弹簧和第二密封件；所述活塞(1)表面均布若干第二密封槽(12)，所述第二波形弹簧放置在第二密封槽(12)内部，所述第二密封件放置所述第二波形弹簧上，用于活塞(1)与活塞缸(2)之间密封。
8.根据权利要求1所述的阻止进气回流的转子发动机，其特征在于，所述活塞杆与活塞缸(2)之间设有第一密封组件，所述第一密封组件包括第一波形弹簧和第一密封件；所述活塞缸(2)的通孔(7)表面均布若干第一密封槽(11)，所述第一波形弹簧放置在第一密封槽(11)内部，所述第一密封件放置所述第一波形弹簧上，用于活塞杆与活塞缸(2)之间密封。
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