CN111577455A - 一种螺旋转子发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种自由活塞内燃机，包括：同轴设置的第一、二内燃机总成，两端分别与第一、二内燃机总成中的第一、二活塞固定连接的螺旋轴；第一、二活塞驱动螺旋轴进行往复直线运动；与螺旋轴啮合转子齿轮，在转子齿轮的外周固设有主动齿轮；第一、二传动轴；在第一、二传动轴上分别通过第一、二棘轮机构安装有第一、二从动齿轮；齿轮系中有一第一、二齿轮是分别固设在第一、二传动轴上，第一齿轮与第二齿轮之间通过若干中间齿轮传递动力，使得第一传动轴或者第二传动轴形成连续同一回转方向的输出。本发明通过螺旋轴、转子齿轮、两组棘轮机构以及齿轮系形成了连续回转的动力输出，扩展了自由活塞内燃机的应用范围。同时也能实现单缸工作。

Description

一种螺旋转子发动机

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，特别涉及一种螺旋转子发动机。

背景技术

自由活塞内燃机为直线发动机，其内排除了对曲轴系统的需求并且该动力活塞(或活塞们)以及关联的组件进行纯粹的直线运动。该发动机包括两相对的燃烧汽缸，各自相似于常规的两冲程循环曲轴发动机中已知的那些汽缸。该两燃烧汽缸活塞为刚性连接并且形成活塞总成，其为仅有的有效运动组件。该活塞总成能够直线移动，该运动的外部界限由该燃烧汽缸限制。各汽缸中的两冲程循环动作维持该活塞总成的往复运动。动力冲程由该两活塞中的每一个交替执行，因此一个汽缸内的动力冲程驱动另一个汽缸内的压缩冲程。这排除了对使用于单活塞自由活塞发动机中用于储存动力冲程中产生的能量以压缩下一个汽缸充量的回弹装置的需求。目前无论什么样的自由活塞内燃机均只能用来驱动直线电机发电,形成电能输出。如图1所示,其包含入该系统的为直线电机，具有固定至该活塞总成的转换器(通常包括永久磁铁)以及固定至该发动机外壳的定子(包括线圈)，允许转换额外的剩余能量为电能。

与常规的曲轴发动机相比，自由活塞发动机系统的潜在优势众多。与常规发动机相比对发动机的简化以及减少零件的数量降低了摩擦损失和耗损，还有发动机体积，重量和制造成本。缺少承载高负载的轴承，例如发现于常规发动机的曲柄系统中的那些，允许具有高汽缸内压力的动作，有益于燃料效率。而且，自由活塞发动机内的压缩比为可变的，对于不同的操作条件(例如负载水平)，以及不同的燃料，允许广泛的操作优化。

由于现有的自由活塞内燃机均只能用来驱动直线电机发电,形成电能输出，因此限制了其用途。

为此,本申请人于1997年8月11日，本申请人向中国国家知识产权局提交了一份申请号为CN97224414.X的螺旋转子发动机，由气缸、活塞、螺旋轴、导向槽、转子齿轮、进气门、排气门、喷油门等组成，气缸有两个相对放置,气缸内各有一个活塞,两活塞交替作功,带动转子齿轮向外传输动力。这种发动机具有体积小,机械效率高等优点。但是转子齿轮只能交替两个不同方向的动力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有的螺旋转子发动机所存在的不足而提供一种能够连续输出旋转运动的螺旋转子发动机。

本发明所要解决解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种螺旋转子发动机，包括：

同轴设置的第一内燃机总成和第二内燃机总成，其中所述第一内燃机总成的吸入冲程为第二内燃机总成的压缩冲程，所述第一内燃机总成的压缩冲程为第二内燃机总成的吸入冲程；所述第一内燃机至少包括第一活塞，所述第二内燃机至少包括第二活塞；

一两端分别与所述第一活塞和第二活塞固定连接的螺旋轴；所述第一活塞和第二活塞驱动所述螺旋轴进行往复直线运动；

一与所述螺旋轴啮合且位于所述第一内燃机总成与第二内燃机总成之间的转子齿轮，在所述转子齿轮的外周固设有主动齿轮，所述螺旋轴在进行直线往复运动时，驱动所述转子齿轮往复回转，所述转子齿轮进行往复回转过程中同步带动主动齿轮进行往复回转；

第一传动轴和第二传动轴；在所述第一传动轴上通过第一棘轮机构安装有第一从动齿轮，在所述第二传动轴通过第二棘轮机构安装有第二从动齿轮；所述第一从动齿轮和第二从动齿轮均与所述主动齿轮啮合；在所述主动齿轮朝第一圆周方向回转时，通过第一从动齿轮和第一棘轮机构驱动所述第一传动轴朝第一圆周方向回转，此时第二从动齿轮在所述第二传动轴上空转，不驱动第二传动轴转动；在所述主动齿轮朝第二圆周方向回转时，通过第二从动齿轮和第二棘轮机构驱动所述第二传动轴朝第二圆周方向回转，此时第一从动齿轮在所述第一传动轴上空转，不驱动第一传动轴转动；所述第一圆周方向与所述第二圆周方向相反；

一齿轮系，所述齿轮系中有一第一齿轮是固设在所述第一传动轴上，有一第二齿轮是固设在所述第二传动轴上，所述第一齿轮与所述第二齿轮之间通过若干中间齿轮传递动力，使得所述第一传动轴或者第二传动轴形成连续同一回转方向的输出。

在本发明的一个优选实施例中，在所述第一传动轴或者第二传动轴的至少一端上固设有一输出轮，以输出动力。

在本发明的一个优选实施例中，当输出轮为两个时，其中一个输出轮驱动一发电机工作给蓄电池充电,另一个传动轴依靠一电动机驱动输出动力，所述电动机依靠蓄电池供电。

在本发明的一个优选实施例中，所述输出轮为飞轮结构形式的齿轮或者为飞轮结构形式的皮带轮或者为飞轮结构形式的同步带轮。

在本发明的一个优选实施例中，所述中间齿轮的个数为基数。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一棘轮机构与第二棘轮机构的结构相同，均包括摇轮、若干棘爪、若干弹簧以及棘轮，所述摇轮固设在所述第一传动轴和第二传动轴上，若干棘爪呈周向均布的铰接在所述摇轮上，每一弹簧配置在所述摇轮与每一棘爪之间，所述棘轮固设在所述第一从动齿轮或者第二从动齿轮上，所有棘爪与所述棘轮上的棘齿啮合。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一棘轮机构和第二棘轮机构中的棘轮的齿形朝向相反。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一内燃机总成和第二内燃机总成还分别具有一第一吸入冲程辅助驱动弹簧和第二吸入冲程辅助驱动弹簧，其中所述第一吸入冲程辅助驱动弹簧套设在所述螺旋轴与所述第一活塞固定连接的一端上，所述第一吸入冲程辅助驱动弹簧在所述第一内燃机总成的第一活塞向压缩冲程方向运动时被压缩，在所述第一内燃机总成的第一活塞向吸入冲程方向运动时被释放，辅助推动第一活塞向吸入冲程方向运动；所述第二吸入冲程辅助驱动弹簧套设在所述螺旋轴与所述第二活塞固定连接的一端上，所述第二吸入冲程辅助驱动弹簧在所述第二内燃机总成的第二活塞向压缩冲程方向运动时被压缩，在所述第二内燃机总成的第二活塞向吸入冲程方向运动时被释放，辅助推动第二活塞向吸入冲程方向运动。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一内燃机总成和第二内燃机总成还分别具有一第一内燃机缸体和第二内燃机缸体，所述第一活塞和第二活塞分别滑动配置在所述第一内燃机缸体的活塞腔内和第二内燃机缸体的活塞腔内；再所述第一内燃机缸体和第二内燃机缸体上均配置有进气阀组件和排气阀组件。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一内燃机缸体的活塞腔和第二内燃机缸体的活塞腔的径向截面均为异形结构，所述第一活塞和第二活塞的径向截面也均为异形结构。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一内燃机缸体的活塞腔与所述第一活塞之间采用键配合，所述第二内燃机缸体的活塞腔与所述第二活塞之间采用键配合。

在本发明的一个优选实施例中，在所述第一传动轴和第二传动轴上、对应所述第一进气阀组件、第二进气阀组件和第一排气阀组件、第二排气阀组件位置均分别键设有第一进气阀驱动齿轮、第二进气阀驱动齿轮和第一排气阀驱动齿轮、第二排气阀驱动齿轮，在所述第一进气阀驱动齿轮、第二进气阀驱动齿轮的端面上分别固定有一第一进气阀驱动凸轮齿、第二进气阀驱动凸轮齿，在所述第一排气阀驱动齿轮、第二排气阀驱动齿轮的端面上分别固定有第一排气阀驱动凸轮齿、第二排气阀驱动凸轮齿，所述第一进气阀驱动齿轮、第二进气阀驱动齿轮和第一排气阀驱动齿轮、第二排气阀驱动齿轮在跟随所述第一传动轴和第二传动轴转动时，分别带动所述第一进气阀驱动凸轮齿、第二进气阀驱动凸轮齿和第一排气驱动凸轮齿、第二排气驱动凸轮齿回转，按照一定的程序驱动所述第一进气阀组件、第二进气阀组件和第一排气阀组件、第二排气阀组件进行进气和排气。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一内燃机缸体的活塞腔和第二内燃机缸体的活塞腔的径向截面均为椭圆，所述第一活塞和第二活塞的径向截面也均为椭圆；在所述第一内燃机缸体和第二内燃机缸体上所设置第一进气阀组件、第二进气阀组件和第一排气阀组件、第二排气阀组件均为四组，两组第一进气阀组件、两组第二排气阀组件和两组第一排气阀组件、两组第二排气阀组件均对称设置在椭圆的长轴上，另外两组第一进气阀组件、另外两组第二进气阀组件和另外两组第一排气阀组件、另外两组第二排气阀组件对称设置在椭圆的短轴上；如果所述第一传动轴和第二传动轴均对称位于所述椭圆的长轴上时，在所述第一传动轴和第二传动轴上、对应位于所述椭圆长轴上的两组第一进气阀组件、两组第二进气阀组件和两组第一排气阀组件、两组第二排气阀组件位置均分别键设有两个第一进气阀驱动齿轮、两个第二进气阀驱动齿轮和两个第一排气阀驱动齿轮、两个第二排气阀驱动齿轮，在对应所述椭圆短轴上的另外两组第一进气阀组件、另外两组第二进气阀组件和另外两组第一排气阀组件、另外两组第二排气阀组件位置设置有另外两个第一进气阀驱动齿轮、另外两个第二进气阀驱动齿轮和另外两个第一排气阀驱动齿轮、另外两个第二排气阀驱动齿轮；另外两个第一进气阀驱动齿轮、另外两个第二进气阀驱动齿轮和另外两个第一排气阀驱动齿轮、另外两个第二排气阀驱动齿轮均轴设在机架部件上；

在每一第一进气阀驱动齿轮、第二进气阀驱动齿轮的端面上均固定安装有第一进气阀驱动凸轮齿、第二进气阀驱动凸轮齿，在每一第一排气阀驱动齿轮、第二排气阀驱动齿轮的端面上均固定安装有第一排气阀驱动凸轮齿、第二排气阀驱动凸轮齿；

在同一平面上的一个第一进气阀驱动齿轮与另一个第一进气阀驱动齿轮之间设置一个与这两个第一进气阀驱动齿轮啮合的第一进气阀驱动中间齿轮，一个第一进气阀驱动齿轮在回转时，通过所述第一进气阀驱动中间齿轮驱动另一个第一进气阀驱动齿轮转动；

在同一平面上的一个第二进气阀驱动齿轮与另一个第二进气阀驱动齿轮之间设置一个与这两个第二进气阀驱动齿轮啮合的第二进气阀驱动中间齿轮，一个第二进气阀驱动齿轮在回转时，通过所述第二进气阀驱动中间齿轮驱动另一个第二进气阀驱动齿轮转动；

在同一平面上的一个第一排气阀驱动齿轮与另一个第一排气阀驱动齿轮之间设置一个与这两个第一排气阀驱动齿轮啮合的第一排气阀驱动中间齿轮，一个第一排气阀驱动齿轮在回转时，通过所述第一排气阀驱动中间齿轮驱动另一个第一排气阀驱动齿轮转动；

在同一平面上的一个第二排气阀驱动齿轮与另一个第二排气阀驱动齿轮之间设置一个与这两个第二排气阀驱动齿轮啮合的第二排气阀驱动中间齿轮，一个第二排气阀驱动齿轮在回转时，通过所述第二排气阀驱动中间齿轮驱动另一个第二排气阀驱动齿轮转动；

这样所有的第一进气阀驱动凸轮齿、第二进气阀驱动凸轮齿和第一排气驱动凸轮齿、第二排气驱动凸轮齿回转，按照一定的程序驱动进行进气和排气。

在本发明的一个优选实施例中，还包括第三从动齿轮、第四从动齿轮和第三传动轴、第四传动轴，所述第三传动轴和第四传动轴轴设在所述机架部件上，所述第三从动齿轮、第四从动齿轮分别键设在所述第三传动轴、第四传动轴上并与所述主动齿轮啮合，由所述主动齿轮带动转动；所述第三传动轴、第四传动轴对称位于所述椭圆的短轴上时，另外两个第一进气阀驱动齿轮、另外两个第二进气阀驱动齿轮和另外两个第一排气阀驱动齿轮、另外两个第二排气阀驱动齿轮分别键设在所述第三传动轴和第四传动轴上，两个第一进气阀驱动齿轮、两个第二进气阀驱动齿轮和两个第一排气阀驱动齿轮、两个第二排气阀驱动齿轮分别套设在所述第一传动轴和第二传动轴上。

在本发明的一个优选实施例中，所述螺旋转子发动机为若干个，若干个螺旋转子发动机采用串联方式、并联方式中的一种或者任意两者结合的方式运行。

由于采用了如上的技术方案，本发明通过螺旋轴、转子齿轮、两组棘轮机构以及齿轮系形成了连续回转的动力输出，扩展了自由活塞内燃机的应用范围。同时也能实现单缸工作。

附图说明

图1为本发明自由活塞内燃机的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图4为图1的C-C剖视图。

图5为图1的D-D剖视图。

图6为图1的E-E剖视图。

图7为图1的F-F剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本发明。

参见图1至图3，图中所示的一种自由活塞内燃机，包括一个机架部件100，在机架部件100内同轴设置的第一内燃机总成200和第二内燃机总成300，第一内燃机总成200和第二内燃机总成300与常规的内燃机结构和工作原理没有什么区别，在此不做赘述。

第一内燃机总成200包括第一内燃机缸体210、第一活塞220、第一火花塞240、第一进气阀组件250和第一排气阀组件260，第一活塞220滑动配置在第一内燃机缸体210的活塞腔211内，第一内燃机缸体210的活塞腔211和第一活塞220的径向截面均为异形结构或者采用键配合，异形结构优选为椭圆，这样可以限制第一活塞220只能进行直线运动，不能进行回转运动。第一火花塞240、第一进气阀组件250和第一排气阀组件260均配置在第一内燃机缸体210上，第一火花塞240负责点火，第一进气阀组件250负责进气，第一排气阀组件260负责排气。

第二内燃机总成300包括第二内燃机缸体310、第二活塞320、第二火花塞340、第二进气阀组件350和第二排气阀组件360，第二活塞320滑动配置在第二内燃机缸体310的活塞腔311内，第二内燃机缸体310的活塞腔311和第二活塞320的径向截面均为异形结构或者采用键配合，异形结构优选为椭圆，这样可以限制第二活塞320只能进行直线运动，不能进行回转运动。第二火花塞340、第二进气阀组件350和第二排气阀组件360均配置在第二内燃机缸体310上，第二火花塞340负责点火，第二进气阀组件350负责进气，第二排气阀组件360负责排气。

第一内燃机总成200的吸入冲程为第二内燃机总成300的压缩冲程，第一内燃机总成200的压缩冲程为第二内燃机总成300的吸入冲程。

本发明的特点在于：还包括

一两端分别与第一活塞220和第二活塞320固定连接的螺旋轴400，这样当第一活塞220和第二活塞320进行压缩冲程运动和吸入冲程运动时，就能驱动螺旋轴400进行往复直线运动。

为了防止第一内燃机总成200或者第二内燃机总成300出现故障，无法实现压缩冲程运动和吸入冲程运动时，本发明的第一内燃机总成200还包括第一吸入冲程辅助驱动弹簧230，第二内燃机总成300还包括第二吸入冲程辅助驱动弹簧330。第一吸入冲程辅助驱动弹簧230套设在螺旋轴400与第一活塞220固定连接的一端上，第一吸入冲程辅助驱动弹簧230在第一内燃机总成200的第一活塞220向压缩冲程方向运动时被压缩，在第一内燃机总成200的第一活塞220向吸入冲程方向运动时被释放，辅助推动第一活塞220向吸入冲程方向运动；第二吸入冲程辅助驱动弹簧330套设在螺旋轴400与第二活塞320固定连接的一端上，第二吸入冲程辅助驱动弹簧330在第二内燃机总成300的第二活塞320向压缩冲程方向运动时被压缩，在第二内燃机总成300的第二活塞320向吸入冲程方向运动时被释放，辅助推动第二活塞320向吸入冲程方向运动。通过配置第一吸入冲程辅助驱动弹簧230和第二吸入冲程辅助驱动弹簧330，一方面可以提高第一内燃机总成200和第二内燃机300吸入冲程的运行速度，同时也能在一个内燃机总成出现故障时，进行单缸运行。

本发明在螺旋轴400上啮合有一转子齿轮410，该转子齿轮410位于第一内燃机总成200与第二内燃机300之间，在转子齿轮410的外周固设有主动齿轮420，这样在螺旋轴410在进行直线往复运动时，就可以驱动转子齿轮410往复回转，转子齿轮410进行往复回转过程中同步带动主动齿轮420进行往复回转。

本发明还包括轴设在机架部件100上的第一传动轴500和第二传动轴600，在第一传动轴500上通过第一棘轮机构510安装有第一从动齿轮520，在第二传动轴600通过第二棘轮机构610安装有第二从动齿轮620；第一从动齿轮510和第二从动齿轮610均与主动齿轮420啮合；在主动齿轮420朝第一圆周方向回转时，通过第一从动齿轮520和第一棘轮机构510驱动第一传动轴500朝第一圆周方向回转，此时第二从动齿轮620在第二传动轴600上空转，不驱动第二传动轴600转动；在主动齿轮420朝第二圆周方向回转时，通过第二从动齿轮620和第二棘轮机构610驱动第二传动轴600朝第二圆周方向回转，此时第一从动齿轮520在第一传动轴500上空转，不驱动第一传动轴500转动；第一圆周方向与所述第二圆周方向相反。

本发明的第一棘轮机构510与第二棘轮机构620的结构相同，均包括固设摇轮511、611、若干棘爪512、612、若干弹簧513、613以及棘轮514、614，摇轮511、611分别固设在在第一传动轴500和第二传动轴600上，若干棘爪512、612分别呈周向均布的铰接在摇轮511、611上，每一弹簧513、613配置在摇轮511、611与每一棘爪512、612之间，棘轮514、614分别固设在第一从动齿轮510和第二从动齿轮610上，所有棘爪512、612与棘轮514、614上的棘齿啮合。棘轮514、614上的棘齿朝向相反。

当主动齿轮420朝第一圆周方向运动时，会驱动第一从动齿轮520朝第一圆周方向运动，第二从动齿轮620朝第二圆周方向运动，此时第一从动齿轮520通过棘轮514、棘爪512、摇轮511驱动第一传动轴500转动，而第二从动齿轮620会带动棘轮614上的棘齿在棘爪612上划过，不会通过棘爪612、摇轮611驱动第二传动轴600转动。同样，当主动齿轮420朝第二圆周方向运动时，会驱动第一从动齿轮520朝第二圆周方向运动，第二从动齿轮620朝第一圆周方向运动，此时第二从动齿轮620通过棘轮614、棘爪612、摇轮611驱动第二传动轴600转动，而第一从动齿轮520会带动棘轮514上的棘齿在棘爪512上划过，不会通过棘爪512、摇轮511驱动第一传动轴500转动。这样第一传动轴500和第二传动轴600就会形成间歇式的朝着相反的圆周方向运动。

为了形成连续的回转输出，本发明还包括一齿轮系700，齿轮系700中有一第一齿轮710是固设在第一传动轴500上，有一第二齿轮720是固设在第二传动轴600上，第一齿轮710与第二齿轮720之间通过若干中间齿轮730传递动力，使得第一传动轴500或者第二传动轴600形成连续同一回转方向的输出。本发明第一齿轮710与第二齿轮720之间的中间齿轮730分为两组，实际上可以只为一组，采用两组可以提高传输扭矩。每组的中间齿轮730的个数为基数，本发明每组的中间齿轮730的数量为三个，当然也可以为其它基数。

本发明的第一传动轴500和第二传动轴600可以直接输出回转动力，也可以在第一传动轴500或者第二传动轴600上固设有一输出轮800，以输出动力。本发明的输出轮800是固设在第一传动轴500上。

如果在第一传动轴500和第二传动轴600的两端均固设有输出轮800的话，那么其中一个输出轮800驱动一发电机工作给蓄电池充电,另一个传动轴800依靠一电动机驱动输出动力，电动机依靠蓄电池供电。

本发明输出轮800为飞轮结构形式的齿轮或者为飞轮结构形式的皮带轮或者为飞轮结构形式的同步带轮。输出轮800为飞轮结构形式的齿轮或者为飞轮结构形式的皮带轮或者为飞轮结构形式的同步带轮的原理与现有的飞轮原理是一致的，也是储存能量，利用惯性越过第一传动轴500与第二传动轴600的回转交汇点。同时也方便采用电启动或者手摇启动第一内燃机总成200或者/和第二内燃机总成300。

参见图4，第一内燃机缸体210的活塞腔211的径向截面均为椭圆，第一活塞220的径向截面也均为椭圆；在第一内燃机缸体211上所设置四组第一进气阀组件250。

两组第一进气阀组件250对称设置在椭圆的长轴上，另外两组第一进气阀组件250对称设置在椭圆的短轴上。

如果第一传动轴500和第二传动轴600对称位于椭圆的长轴上时，在第一传动轴500和第二传动轴600上、对应位于椭圆长轴上的两组第一进气阀组件250位置分别键设有一个第一进气阀驱动齿轮530、630，在对应椭圆短轴上的另外两组第一进气阀组件250位置分别设置一个第一进气阀驱动齿轮540、640；这另外两个第一进气阀驱动齿轮540、640均轴设在机架部件100上。

在一个第一进气阀驱动齿轮530、一个第一进气阀驱动齿轮630、一个第一进气阀驱动齿轮540、一个第一进气阀驱动齿轮640的端面上分别固定安装有一个第一进气阀驱动凸轮齿531、631、541、641。

在同一平面上的一个第一进气阀驱动齿轮530与另一个第一进气阀驱动齿轮540之间设置一个与这两个第一进气阀驱动齿轮530、540啮合的第一进气阀驱动中间齿轮570，在同一平面上的一个第一进气阀驱动齿轮630与另一个第一进气阀驱动齿轮640之间设置一个与这两个第一进气阀驱动齿轮630、640啮合的第一进气阀驱动中间齿轮580。

第一进气阀驱动齿轮530、630在第一传动轴500和第二传动轴600驱动下回转时，分别通过第一进气阀驱动中间齿轮570、670驱动另一个第一进气阀驱动齿轮540、640转动。这样所有的第一进气阀驱动凸轮齿531、631、541、641回转，按照一定的程序驱动四组第一进气阀组件250进行进气操作。

参见图5，第一内燃机缸体210的活塞腔211的径向截面均为椭圆，第一活塞220的径向截面也均为椭圆；在第一内燃机缸体211上所设置四组第一排气阀组件260。

两组第一排气阀组件260对称设置在椭圆的长轴上，另外两组第一排气阀组件260对称设置在椭圆的短轴上。

如果第一传动轴500和第二传动轴600对称位于椭圆的长轴上时，在第一传动轴500和第二传动轴600上、对应位于椭圆长轴上的两组第一排气阀组件260位置分别键设有一个第一排气阀驱动齿轮530a、630a，在对应椭圆短轴上的另外两组第一排气阀组件260位置分别设置一个第一排气阀驱动齿轮540a、640a；这另外两个第一排气阀驱动齿轮540a、640a均轴设在机架部件100上。

在一个第一排气阀驱动齿轮530a、一个第一排气阀驱动齿轮630a、一个第一排气阀驱动齿轮540a、一个第一排气阀驱动齿轮640a的端面上分别固定安装有一个第一排气阀驱动凸轮齿531a、631a、541a、641a。

在同一平面上的一个第一排气阀驱动齿轮530a与另一个第一排气阀驱动齿轮540a之间设置一个与这两个第一排气阀驱动齿轮530a、540a啮合的第一排气阀驱动中间齿轮570a，在同一平面上的一个第一排气阀驱动齿轮630a与另一个第一排气阀驱动齿轮640a之间设置一个与这两个第一排气阀驱动齿轮630a、640a啮合的第一排气阀驱动中间齿轮580a。

第一排气阀驱动齿轮530a、630a在第一传动轴500和第二传动轴600驱动下回转时，分别通过第一排气阀驱动中间齿轮570a、670a驱动另一个第一排气阀驱动齿轮540a、640a转动。这样所有的第一排气阀驱动凸轮齿531a、631a、541a、641a回转，按照一定的程序驱动四组第一排气阀组件260进行进气操作。

参见图6，第二内燃机缸体310的活塞腔311的径向截面均为椭圆，第二活塞320的径向截面也均为椭圆；在第二内燃机缸体311上所设置四组第二进气阀组件350。

两组第二进气阀组件350对称设置在椭圆的长轴上，另外两组第二进气阀组件350对称设置在椭圆的短轴上。

如果第一传动轴500和第二传动轴600对称位于椭圆的长轴上时，在第一传动轴500和第二传动轴600上、对应位于椭圆长轴上的两组第二进气阀组件350位置分别键设有一个第二进气阀驱动齿轮530b、630b，在对应椭圆短轴上的另外两组第二进气阀组件350位置分别设置一个第二进气阀驱动齿轮540b、640b；这另外两个第二进气阀驱动齿轮540b、640b均轴设在机架部件100上。

在一个第二进气阀驱动齿轮530b、一个第二进气阀驱动齿轮630b、一个第二进气阀驱动齿轮540b、一个第二进气阀驱动齿轮640b的端面上分别固定安装有一个第一进气阀驱动凸轮齿531b、631b、541b、641b。

在同一平面上的一个第二进气阀驱动齿轮530b与另一个第二进气阀驱动齿轮540b之间设置一个与这两个第二进气阀驱动齿轮530b、540b啮合的第二进气阀驱动中间齿轮570b，在同一平面上的一个第二进气阀驱动齿轮630与另一个第二进气阀驱动齿轮640b之间设置一个与这两个第二进气阀驱动齿轮630b、640b啮合的第二进气阀驱动中间齿轮580b。

第二进气阀驱动齿轮530b、630b在第一传动轴500和第二传动轴600驱动下回转时，分别通过第二进气阀驱动中间齿轮570b、670b驱动另一个第二进气阀驱动齿轮540b、640b转动。这样所有的第二进气阀驱动凸轮齿531b、631b、541b、641b回转，按照一定的程序驱动四组第二进气阀组件350进行进气操作。

参见图7，第二内燃机缸体310的活塞腔311的径向截面均为椭圆，第二活塞320的径向截面也均为椭圆；在第二内燃机缸体311上所设置四组第二排气阀组件360。

两组第二排气阀组件360对称设置在椭圆的长轴上，另外两组第二排气阀组件360对称设置在椭圆的短轴上。

如果第一传动轴500和第二传动轴600对称位于椭圆的长轴上时，在第一传动轴500和第二传动轴600上、对应位于椭圆长轴上的两组第二排气阀组件360位置分别键设有一个第二排气阀驱动齿轮530c、630c，在对应椭圆短轴上的另外两组第二排气阀组件360位置分别设置一个第二排气阀驱动齿轮540c、640c；这另外两个第二排气阀驱动齿轮540c、640c均轴设在机架部件100上。

在一个第二排气阀驱动齿轮530c、一个第二排气阀驱动齿轮630c、一个第二排气阀驱动齿轮540c、一个第二排气阀驱动齿轮640c的端面上分别固定安装有一个第二排气阀驱动凸轮齿531c、631c、541c、641c。

在同一平面上的一个第二排气阀驱动齿轮530c与另一个第二排气阀驱动齿轮540c之间设置一个与这两个第二排气阀驱动齿轮530c、540c啮合的第二排气阀驱动中间齿轮570c，在同一平面上的一个第二排气阀驱动齿轮630c与另一个第二排气阀驱动齿轮640c之间设置一个与这两个第二排气阀驱动齿轮630c、640c啮合的第二排气阀驱动中间齿轮580c。

第二排气阀驱动齿轮530c、630c在第一传动轴500和第二传动轴600驱动下回转时，分别通过第二排气阀驱动中间齿轮570c、670c驱动另一个第二排气阀驱动齿轮540c、640c转动。这样所有的第二排气阀驱动凸轮齿531c、631c、541c、641c回转，按照一定的程序驱动四组第二排气阀组件360进行进气操作。

另外本发明还可以做如下变化：还包括第三从动齿轮710、第四从动齿轮810和第三传动轴700、第四传动轴800(结合参见图2)，第三传动轴700和第四传动轴800轴设在机架部件100上，第三从动齿轮710、第四从动齿轮810分别键设在第三传动轴700、第四传动轴800上并与主动齿轮420啮合，由主动齿轮420带动转动(结合参见图2)；在第三传动轴700、第四传动轴800对称位于椭圆的短轴上时，另外两个第一进气阀驱动齿轮540、640、另外两个第二进气阀驱动齿轮540b、640b和另外两个第一排气阀驱动齿轮540a、640a、另外两个第二排气阀驱动齿轮540c、640c分别键设在第三传动轴700和第四传动轴800上，两个第一进气阀驱动齿轮530、630、两个第二进气阀驱动齿轮530b、630b和两个第一排气阀驱动齿轮530a、630a、两个第二排气阀驱动齿轮530c、630c分别套设在第一传动轴500和第二传动轴600上。

本发明的螺旋转子发动机为若干个，若干个螺旋转子发动机采用串联方式、并联方式中的一种或者任意两者结合的方式运行。

熟知本领域的技术人员可以理解，上述实施例仅用于举例说明，并不作出任何限制，在不偏离所附权利要求所界定的发明范围的情况下可以作出各种变换和修饰。

Claims (15)

1.一种螺旋转子发动机，包括：

同轴设置的第一内燃机总成和第二内燃机总成，其中所述第一内燃机总成的吸入冲程为第二内燃机总成的压缩冲程，所述第一内燃机总成的压缩冲程为第二内燃机总成的吸入冲程；所述第一内燃机至少包括第一活塞，所述第二内燃机至少包括第二活塞；

一两端分别与所述第一活塞和第二活塞固定连接的螺旋轴；所述第一活塞和第二活塞驱动所述螺旋轴进行往复直线运动；

一与所述螺旋轴啮合且位于所述第一内燃机总成与第二内燃机总成之间的转子齿轮，在所述转子齿轮的外周固设有主动齿轮，所述螺旋轴在进行直线往复运动时，驱动所述转子齿轮往复回转，所述转子齿轮进行往复回转过程中同步带动主动齿轮进行往复回转；其特征在于，还包括：

第一传动轴和第二传动轴；在所述第一传动轴上通过第一棘轮机构安装有第一从动齿轮，在所述第二传动轴通过第二棘轮机构安装有第二从动齿轮；所述第一从动齿轮和第二从动齿轮均与所述主动齿轮啮合；在所述主动齿轮朝第一圆周方向回转时，通过第一从动齿轮和第一棘轮机构驱动所述第一传动轴朝第一圆周方向回转，此时第二从动齿轮在所述第二传动轴上空转，不驱动第二传动轴转动；在所述主动齿轮朝第二圆周方向回转时，通过第二从动齿轮和第二棘轮机构驱动所述第二传动轴朝第二圆周方向回转，此时第一从动齿轮在所述第一传动轴上空转，不驱动第一传动轴转动；所述第一圆周方向与所述第二圆周方向相反；

一齿轮系，所述齿轮系中有一第一齿轮是固设在所述第一传动轴上，有一第二齿轮是固设在所述第二传动轴上，所述第一齿轮与所述第二齿轮之间通过若干中间齿轮传递动力，使得所述第一传动轴或者第二传动轴形成连续同一回转方向的输出。

2.如权利要求1所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，在所述第一传动轴或者第二传动轴的至少一端上固设有一输出轮，以输出动力。

3.如权利要求2所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，当输出轮为两个时，其中一个输出轮驱动一发电机工作给蓄电池充电,另一个传动轴依靠一电动机驱动输出动力，所述电动机依靠蓄电池供电。

4.如权利要求2所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，所述输出轮为飞轮结构形式的齿轮或者为飞轮结构形式的皮带轮或者为飞轮结构形式的同步带轮。

5.如权利要求1所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于所述中间齿轮的个数为基数。

6.如权利要求1所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，所述第一棘轮机构与第二棘轮机构的结构相同，均包括摇轮、若干棘爪、若干弹簧以及棘轮，所述摇轮固设在所述第一传动轴和第二传动轴上，若干棘爪呈周向均布的铰接在所述摇轮上，每一弹簧配置在所述摇轮与每一棘爪之间，所述棘轮固设在所述第一从动齿轮或者第二从动齿轮上，所有棘爪与所述棘轮上的棘齿啮合。

7.如权利要求6所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，所述第一棘轮机构和第二棘轮机构中的棘轮的齿形朝向相反。

8.如权利要求1所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，所述第一内燃机总成和第二内燃机总成还分别具有一第一吸入冲程辅助驱动弹簧和第二吸入冲程辅助驱动弹簧，其中所述第一吸入冲程辅助驱动弹簧套设在所述螺旋轴与所述第一活塞固定连接的一端上，所述第一吸入冲程辅助驱动弹簧在所述第一内燃机总成的第一活塞向压缩冲程方向运动时被压缩，在所述第一内燃机总成的第一活塞向吸入冲程方向运动时被释放，辅助推动第一活塞向吸入冲程方向运动；所述第二吸入冲程辅助驱动弹簧套设在所述螺旋轴与所述第二活塞固定连接的一端上，所述第二吸入冲程辅助驱动弹簧在所述第二内燃机总成的第二活塞向压缩冲程方向运动时被压缩，在所述第二内燃机总成的第二活塞向吸入冲程方向运动时被释放，辅助推动第二活塞向吸入冲程方向运动。

9.如权利要求1所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，所述第一内燃机总成和第二内燃机总成还分别具有一第一内燃机缸体和第二内燃机缸体，所述第一活塞和第二活塞分别滑动配置在所述第一内燃机缸体的活塞腔内和第二内燃机缸体的活塞腔内；再所述第一内燃机缸体和第二内燃机缸体上均配置有进气阀组件和排气阀组件。

10.如权利要求9所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，所述第一内燃机缸体的活塞腔和第二内燃机缸体的活塞腔的径向截面均为异形结构，所述第一活塞和第二活塞的径向截面也均为异形结构。

11.如权利要求9所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，所述第一内燃机缸体的活塞腔与所述第一活塞之间采用键配合，所述第二内燃机缸体的活塞腔与所述第二活塞之间采用键配合。

12.如权利要求10所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，在所述第一传动轴和第二传动轴上、对应所述第一进气阀组件、第二进气阀组件和第一排气阀组件、第二排气阀组件位置均分别键设有第一进气阀驱动齿轮、第二进气阀驱动齿轮和第一排气阀驱动齿轮、第二排气阀驱动齿轮，在所述第一进气阀驱动齿轮、第二进气阀驱动齿轮的端面上分别固定有一第一进气阀驱动凸轮齿、第二进气阀驱动凸轮齿，在所述第一排气阀驱动齿轮、第二排气阀驱动齿轮的端面上分别固定有第一排气阀驱动凸轮齿、第二排气阀驱动凸轮齿，所述第一进气阀驱动齿轮、第二进气阀驱动齿轮和第一排气阀驱动齿轮、第二排气阀驱动齿轮在跟随所述第一传动轴和第二传动轴转动时，分别带动所述第一进气阀驱动凸轮齿、第二进气阀驱动凸轮齿和第一排气驱动凸轮齿、第二排气驱动凸轮齿回转，按照一定的程序驱动所述第一进气阀组件、第二进气阀组件和第一排气阀组件、第二排气阀组件进行进气和排气。

13.如权利要求12所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，所述第一内燃机缸体的活塞腔和第二内燃机缸体的活塞腔的径向截面均为椭圆，所述第一活塞和第二活塞的径向截面也均为椭圆；在所述第一内燃机缸体和第二内燃机缸体上所设置第一进气阀组件、第二进气阀组件和第一排气阀组件、第二排气阀组件均为四组，两组第一进气阀组件、两组第二排气阀组件和两组第一排气阀组件、两组第二排气阀组件均对称设置在椭圆的长轴上，另外两组第一进气阀组件、另外两组第二进气阀组件和另外两组第一排气阀组件、另外两组第二排气阀组件对称设置在椭圆的短轴上；如果所述第一传动轴和第二传动轴均对称位于所述椭圆的长轴上时，在所述第一传动轴和第二传动轴上、对应位于所述椭圆长轴上的两组第一进气阀组件、两组第二进气阀组件和两组第一排气阀组件、两组第二排气阀组件位置均分别键设有两个第一进气阀驱动齿轮、两个第二进气阀驱动齿轮和两个第一排气阀驱动齿轮、两个第二排气阀驱动齿轮，在对应所述椭圆短轴上的另外两组第一进气阀组件、另外两组第二进气阀组件和另外两组第一排气阀组件、另外两组第二排气阀组件位置设置有另外两个第一进气阀驱动齿轮、另外两个第二进气阀驱动齿轮和另外两个第一排气阀驱动齿轮、另外两个第二排气阀驱动齿轮；另外两个第一进气阀驱动齿轮、另外两个第二进气阀驱动齿轮和另外两个第一排气阀驱动齿轮、另外两个第二排气阀驱动齿轮均轴设在机架部件上；

在每一第一进气阀驱动齿轮、第二进气阀驱动齿轮的端面上均固定安装有第一进气阀驱动凸轮齿、第二进气阀驱动凸轮齿，在每一第一排气阀驱动齿轮、第二排气阀驱动齿轮的端面上均固定安装有第一排气阀驱动凸轮齿、第二排气阀驱动凸轮齿；

在同一平面上的一个第一进气阀驱动齿轮与另一个第一进气阀驱动齿轮之间设置一个与这两个第一进气阀驱动齿轮啮合的第一进气阀驱动中间齿轮，一个第一进气阀驱动齿轮在回转时，通过所述第一进气阀驱动中间齿轮驱动另一个第一进气阀驱动齿轮转动；

在同一平面上的一个第二进气阀驱动齿轮与另一个第二进气阀驱动齿轮之间设置一个与这两个第二进气阀驱动齿轮啮合的第二进气阀驱动中间齿轮，一个第二进气阀驱动齿轮在回转时，通过所述第二进气阀驱动中间齿轮驱动另一个第二进气阀驱动齿轮转动；

在同一平面上的一个第一排气阀驱动齿轮与另一个第一排气阀驱动齿轮之间设置一个与这两个第一排气阀驱动齿轮啮合的第一排气阀驱动中间齿轮，一个第一排气阀驱动齿轮在回转时，通过所述第一排气阀驱动中间齿轮驱动另一个第一排气阀驱动齿轮转动；

在同一平面上的一个第二排气阀驱动齿轮与另一个第二排气阀驱动齿轮之间设置一个与这两个第二排气阀驱动齿轮啮合的第二排气阀驱动中间齿轮，一个第二排气阀驱动齿轮在回转时，通过所述第二排气阀驱动中间齿轮驱动另一个第二排气阀驱动齿轮转动；

这样所有的第一进气阀驱动凸轮齿、第二进气阀驱动凸轮齿和第一排气驱动凸轮齿、第二排气驱动凸轮齿回转，按照一定的程序驱动进行进气和排气。

14.如权利要求13所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，还包括第三从动齿轮、第四从动齿轮和第三传动轴、第四传动轴，所述第三传动轴和第四传动轴轴设在所述机架部件上，所述第三从动齿轮、第四从动齿轮分别键设在所述第三传动轴、第四传动轴上并与所述主动齿轮啮合，由所述主动齿轮带动转动；所述第三传动轴、第四传动轴对称位于所述椭圆的短轴上时，另外两个第一进气阀驱动齿轮、另外两个第二进气阀驱动齿轮和另外两个第一排气阀驱动齿轮、另外两个第二排气阀驱动齿轮分别键设在所述第三传动轴和第四传动轴上，两个第一进气阀驱动齿轮、两个第二进气阀驱动齿轮和两个第一排气阀驱动齿轮、两个第二排气阀驱动齿轮分别套设在所述第一传动轴和第二传动轴上。

15.如权利要求1所述的一种螺旋转子发动机，其特征在于，所述螺旋转子发动机为若干个，若干个螺旋转子发动机采用串联方式、并联方式中的一种或者任意两者结合的方式运行。

Images