CN113187601A - 旋转发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供旋转发动机，涉及发动机技术领域。该旋转发动机，包括发动机缸体，所述发动机缸体的内部设置有曲轴，所述曲轴的外侧固定连接有轴外转盘，所述轴外转盘的一端固定连接有连接杆，所述连接杆的一端固定连接有导轨，所述发动机缸体的边缘设置有气缸体，所述活塞机构的一端贯穿气缸体并滑动连接在导轨的一侧，所述气缸体的一侧设置有进气门，所述气缸体的另一侧相邻排气门设置有火花塞。通过连接杆的一端固定连接有导轨，减少了机械损耗，将所有气缸体均以曲轴为中心做功，为旋转对称型，运动更加平稳，不会产生发动机抖动现象，可以适当增减发动机的气缸数，满足多台发动机并列运行，适用范围广。

Description

旋转发动机
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，具体为旋转发动机。
背景技术
随着汽车产业的发展，各车企对发动机的要求越来越高，不仅注重汽车的舒适和性能，也更加注重发动机的动力及稳定性。汽车发动机就是将汽油或柴油、天然气、氢气等，在一个密封的汽缸内燃烧，使缸内气体迅速膨胀，推动活塞运动带动曲轴旋转，目前全球各车企使用的发动机主要有：直列发动机、V型发动机、W型发动机和转子发动机等。
现有的直列发动机稳定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少，但缺点是功率较低，并且不适合6缸以上的发动机采用，V型发动机的缺点则是必须使用两个汽缸盖，结构较为复杂、成本较高，另外其宽度加大后，发动机两侧空间较小，不易再安排其它装置，转子发动机的优点十分明显，它尺寸较小，重量较轻，功率很大，并且振动和噪声极低，但是由于转子技术的复杂，使其制造成本极其高昂，耐用性也低于传统发动机。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了旋转发动机，解决了现有发动机运行不平稳，机械损耗较大的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：旋转发动机，包括发动机缸体，所述发动机缸体的内部设置有曲轴，所述曲轴的外侧固定连接有轴外转盘，所述轴外转盘的一端固定连接有连接杆，所述连接杆的一端固定连接有导轨，所述发动机缸体的边缘设置有气缸体，所述气缸体以曲轴为中心环形分布，所述气缸体的内部设置有活塞机构，所述活塞机构的一端贯穿气缸体并滑动连接在导轨的一侧，所述气缸体的一侧设置有进气门，所述气缸体的另一侧设置有排气门，所述气缸体的另一侧相邻排气门设置有火花塞。
优选的，所述发动机缸体由机体壳和气缸壳组成，所述机体壳的外侧均匀分布有四个所述气缸壳。
优先的，所述活塞机构由塞头、塞杆和滑杆组成，所述滑杆的一侧滑动连接在导轨的一侧，所述滑杆的另一侧固定连接在塞杆的一端，所述塞杆的一端贯穿气缸壳并固定连接在塞头的一侧。
优先的，所述进气门由进气阀、摇臂、弹簧和进气孔组成。
优先的，所述排气门由排气阀、摇臂、弹簧和排气孔组成。
优先的，所述轴外转盘的外侧设置有气腔。
旋转发动机的使用方法：包括以下步骤：
S1:进气门开启，排气门关闭，通过曲轴、轴外转盘、连接杆和导轨，带动活塞机构由上止点向下止点移动，塞头上方的气缸体容积增大，产生真空度，气缸体内压力降到进气压力以下，在真空吸力作用下，通过化油器或汽油喷射装置雾化的汽油，与空气混合形成可燃混合气，由进气道和进气门吸入气缸体内,进气过程一直延续到塞头过了下止点进气门关闭为止,接着曲轴、轴外转盘、连接杆和导轨，带动上行的塞头开始压缩气体。
S2:进气门和排气门全部关闭，压缩气缸体内可燃混合气，混合气温度升高，压力上升，塞头临近上止点前，可燃混合气压力上升到最大压强，温度可达330℃～430℃。
S3:在压缩行程接近上止点时，装在气缸体的火花塞发出电火花，点燃所压缩的可燃混合气，可燃混合气燃烧后放出大量的热量，气缸体内燃气压力和温度迅速上升，高温高压燃气推动曲轴、轴外转盘、连接杆和导轨以曲轴为中心旋转，同时带动塞头快速向下止点移动，通过旋转的曲轴对外作功，作功行程开始时，进气门和排气门均关闭。
S4:作功行程接近终了时，排气门开启，由于这时气缸体内压力高于大气压力，高温废气迅速排出气缸体，这一阶段属于自由排气阶段，高温废气快速通过排气门排出，随排气过程进行进入强制排气阶段，塞头越过下止点向上止点移动，强制将缸内废气排出，塞头到达上止点附近时，排气过程结束。
(三)有益效果
本发明提供了旋转发动机。具备以下有益效果：
1、本发明通过曲轴的外侧固定连接有轴外转盘，轴外转盘的一端固定连接有连接杆，连接杆的一端固定连接有导轨，较常规四冲程发动机相比由高温高压气体直接驱动曲轴旋转，减少了机械损耗。
2、本发明通过将所有气缸体均以曲轴为中心做功，为旋转对称型，与V型发动机、W型发动机以及直驱型发动机相比，运动更加平稳，不会产生发动机抖动现象。
3、本发明通过所有气缸体均以曲轴为中心做功，为旋转对称型，因此根据需求，可以适当增减发动机的气缸数。
4、本发明可以根据需求，满足多台发动机并列运行，多台发动机共用一个曲轴、连接杆和导轨，形成多缸发动机，实用性强，适用范围广。
附图说明
图1为本发明的实施例一结构简图；
图2为本发明的实施例一结构示意图；
图3为本发明的实施例二结构示意图。
其中，1、曲轴；2、进气门；3、排气门；4、气缸体；5、火花塞；6、轴外转盘；7、气腔；8、活塞机构；9、滑杆；10、发动机缸体；11、导轨；12、塞杆；13、塞头；14、气缸壳；15、机体壳；16、连接杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1-2所示，本发明实施例提供旋转发动机，包括发动机缸体10，发动机缸体10的内部设置有曲轴1，通过曲轴1的外侧固定连接有轴外转盘6，轴外转盘6的一端固定连接有连接杆16，连接杆16的一端固定连接有导轨11，可以实现曲轴1转动时，导轨11转动，通过将发动机缸体10的边缘设置有气缸体4，气缸体4以曲轴1为中心呈环形分布，气缸体4的内部设置有活塞机构8，活塞机构8的一端贯穿气缸体4并滑动连接在导轨11的一侧，可以实现导轨11转动带动活塞机构8运动，使活塞机构8和曲轴1可以相互配合，气缸体4的一侧设置有进气门2，气缸体4的另一侧设置有排气门3，气缸体4的另一侧相邻排气门3设置有火花塞5，便于实现发动机缸体10的进气排气以及可燃混合气燃烧。
气缸体4围绕曲轴1为中心，使发动机汽缸均以曲轴1为中心做功，为旋转对称型，因此根据需求，可以适当增减发动机的缸数，如：2缸发动机、3缸发动机、4缸发动机等等(至少应有2缸)，满足多台发动机并列运行，如：2台4缸发动机共用一个曲轴与活塞轨道连杆以及活塞轨道，形成8缸发动机等。
发动机缸体10由机体壳15和气缸壳14组成，机体壳15的外侧均匀分布有四个气缸壳14。
活塞机构8由塞头13、塞杆12和滑杆9组成，滑杆9的一侧滑动连接在导轨11的一侧，滑杆9的另一侧固定连接在塞杆12的一端，塞杆12的一端贯穿气缸壳14并固定连接在塞头13的一侧，通过滑杆9连接导轨11和塞杆12，便于连接活塞机构8和导轨11，实现通过滑杆9使活塞机构8的一端与导轨11的一侧连接。
进气门2由进气阀、摇臂、弹簧和进气孔组成。
排气门3由排气阀、摇臂、弹簧和排气孔组成，进气门2和排气门3为现有技术常用结构。
轴外转盘6的外侧设置有气腔7，气腔7为气缸体4腔体的一部分，可以制成半椭圆形，并且呈倾斜状，便于推动轴外转盘6转动。
实施例二：
如图1-3所示，本发明实施例提供旋转发动机的使用方法，包括以下步骤：
S1:进气门2开启，排气门3关闭，通过曲轴1、轴外转盘6、连接杆16和导轨11，带动活塞机构8由上止点向下止点移动，塞头13上方的气缸体4容积增大，产生真空度，气缸体4内压力降到进气压力以下，在真空吸力作用下，通过化油器或汽油喷射装置雾化的汽油，与空气混合形成可燃混合气，由进气道和进气门2吸入气缸体4内,进气过程一直延续到塞头13过了下止点进气门2关闭为止,接着曲轴1、轴外转盘6、连接杆16和导轨11，带动上行的塞头13开始压缩气体。
S2:进气门2和排气门3全部关闭，压缩气缸体4内可燃混合气，混合气温度升高，压力上升，塞头13临近上止点前，可燃混合气压力上升到最大压强，温度可达330℃～430℃。
S3:在压缩行程接近上止点时，装在气缸体4的火花塞5发出电火花，点燃所压缩的可燃混合气，可燃混合气燃烧后放出大量的热量，气缸体4内燃气压力和温度迅速上升，高温高压燃气推动曲轴1、轴外转盘6、连接杆16和导轨11以曲轴1为中心旋转，同时带动塞头13快速向下止点移动，通过旋转的曲轴1对外作功，作功行程开始时，进气门2和排气门3均关闭。
S4:作功行程接近终了时，排气门3开启，由于这时气缸体4内压力高于大气压力，高温废气迅速排出气缸体4，这一阶段属于自由排气阶段，高温废气快速通过排气门3排出，随排气过程进行进入强制排气阶段，塞头13越过下止点向上止点移动，强制将缸内废气排出，塞头13到达上止点附近时，排气过程结束。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.旋转发动机，包括发动机缸体(10)，其特征在于：所述发动机缸体(10)的内部设置有曲轴(1)，所述曲轴(1)的外侧固定连接有轴外转盘(6)，所述轴外转盘(6)的一端固定连接有连接杆(16)，所述连接杆(16)的一端固定连接有导轨(11)，所述发动机缸体(10)的边缘设置有气缸体(4)，所述气缸体(4)以曲轴(1)为中心环形分布，所述气缸体(4)的内部设置有活塞机构(8)，所述活塞机构(8)的一端贯穿气缸体(4)并滑动连接在导轨(11)的一侧，所述气缸体(4)的一侧设置有进气门(2)，所述气缸体(4)的另一侧设置有排气门(3)，所述气缸体(4)的另一侧相邻排气门(3)设置有火花塞(5)。
2.根据权利要求1所述的旋转发动机，其特征在于：所述发动机缸体(10)由机体壳(15)和气缸壳(14)组成，所述机体壳(15)的外侧均匀分布有四个所述气缸壳(14)。
3.根据权利要求1所述的旋转发动机，其特征在于：所述活塞机构(8)由塞头(13)、塞杆(12)和滑杆(9)组成，所述滑杆(9)的一侧滑动连接在导轨(11)的一侧，所述滑杆(9)的另一侧固定连接在塞杆(12)的一端，所述塞杆(12)的一端贯穿气缸壳(14)并固定连接在塞头(13)的一侧。
4.根据权利要求1所述的旋转发动机，其特征在于：所述进气门(2)由进气阀、摇臂、弹簧和进气孔组成。
5.根据权利要求1所述的旋转发动机，其特征在于：所述排气门(3)由排气阀、摇臂、弹簧和排气孔组成。
6.根据权利要求1所述的旋转发动机，其特征在于：所述轴外转盘(6)的外侧设置有气腔(7)。
7.根据权利要求1所述的旋转发动机的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1:进气门(2)开启，排气门(3)关闭，通过曲轴(1)、轴外转盘(6)、连接杆(16)和导轨(11)，带动活塞机构(8)由上止点向下止点移动，塞头(13)上方的气缸体(4)容积增大，产生真空度，气缸体(4)内压力降到进气压力以下，在真空吸力作用下，通过化油器或汽油喷射装置雾化的汽油，与空气混合形成可燃混合气，由进气道和进气门(2)吸入气缸体(4)内,进气过程一直延续到塞头(13)过了下止点进气门(2)关闭为止,接着曲轴(1)、轴外转盘(6)、连接杆(16)和导轨(11)，带动上行的塞头(13)开始压缩气体。
S2:进气门(2)和排气门(3)全部关闭，压缩气缸体(4)内可燃混合气，混合气温度升高，压力上升，塞头(13)临近上止点前，可燃混合气压力上升到最大压强，温度可达330℃～430℃。
S3:在压缩行程接近上止点时，装在气缸体(4)的火花塞(5)发出电火花，点燃所压缩的可燃混合气，可燃混合气燃烧后放出大量的热量，气缸体(4)内燃气压力和温度迅速上升，高温高压燃气推动曲轴(1)、轴外转盘(6)、连接杆(16)和导轨(11)以曲轴(1)为中心旋转，同时带动塞头(13)快速向下止点移动，通过旋转的曲轴(1)对外作功，作功行程开始时，进气门(2)和排气门(3)均关闭。
S4:作功行程接近终了时，排气门(3)开启，由于这时气缸体(4)内压力高于大气压力，高温废气迅速排出气缸体(4)，这一阶段属于自由排气阶段，高温废气快速通过排气门(3)排出，随排气过程进行进入强制排气阶段，塞头(13)越过下止点向上止点移动，强制将缸内废气排出，塞头(13)到达上止点附近时，排气过程结束。
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