CN1227307A - 滚子发动机 - Google Patents

Abstract

基本结构是关联的两气缸工作组。它们之间是通过两滚子偏心轴系而联系工作的，各偏心轴上各有两段偏心距都等于e并以180°对错偏置的偏心轴部分，并分别活套两个外圆半径都等R₁的滚子和两个外圆半径都等于R₂的滚子作为旋转活塞，两偏心轴的公转轴距确定在R₁+R₂。在两个气缸组内分别形成配对的滚子绕各自公转轴心以不同方向旋转并周期性地接合和分离，配合它们之间的上、下活页，实现工作上的进气、压缩、燃爆和排气。本发明以降低机械损耗、热能散失和提高工作温度、热膨胀比、燃烧率而改进动力性和经济性，并进一步减少了噪声和排气污染。

Description

滚子发动机

本发明涉及一种旋转活塞式内燃发动机，特别是一种滚子发动机。

就目前而言，在实际应用中的往复活塞式和旋转活塞式发动机，由于本身结构上存在的不利因素较多，在现有技术条件下，即使经过不断改进和完善，仍难以使其动力性和经济性指标达到较为理想的水平。究其主要原因在于：

1．机械损耗大，转速受限，动态性能低。

基于传统往复式结构的发动机，为克服主要来自活塞、连杆和曲轴等机构的机械阻力损失较大，而转速亦因活塞体与缸体之间的平均摩擦速度不宜超出极限值以及受到较多不平衡运动机件惯性负荷的影响受较大限制。结构简单的汪克尔(Wankel)发动机虽解决了惯性损失等问题，但由于其转子的三个密封端与次摆线轨迹面的缸内壁成点线接触和旋转一周的滑动距离较长，相对摩擦速度大，由此而造成较大的机械摩损和气密性缺陷，导致效率和工作寿命的大幅下降，并意味着转子的转速受到严格限制，因而未能得以进一步推广应用。上述发动机由于机械阻力大，以单位气缸组计，作功行程短，动力接续存在较大的时间差，为避免出现运转跳动和滞转，就必须在传动轴上连接质量惯性较大的惯性飞轮，利用作功行程作必要的动能储备，为以后平稳工作和一系列非作功行程克服阻力作准备，这样，既增加了体积重量，提速也相应迟缓。

2．工作温度低，热能散失严重，热效率低。

考虑到目前仍主要以金属材料制造的活塞体与缸体在工作时它们的接触部分相对摩擦速度大，在高温和润滑条件差的情况下，会加剧摩损以致烧结而严重破坏发动机的性能，为不致过热就必须安装散热装置并通过冷却媒介及时带走气缸组工作时不断产生的余热，从而强制性地使得大量热能散失掉而失去利用，另外，排气温度过高，亦使得热能过多地流失，导致热效率大幅下降。

3．热膨胀比低，排气阻力大。

由于在各工作阶段气缸的工作容积都相等，经历了进气、压缩和点燃的工作气体在燃胀行程结束时，尚保持有较高的余压能量非但未能被充分利用于继续产生动力，相反会对运动造成较大的排气阻力，并使得在强制排气的瞬间产生强烈的爆破噪声而必须安装带有耗能装置的消音设备而增加功耗。

4．进气阻力大，充气效率低，燃烧不彻底。

工作过程中，气缸受有害过热的影响大(特别是往复活塞式)，而且进气时间相对较短以及进气面积较小，都直接增加了进气阻力而降低充气系数，另外，在每次工作后，气缸内都会不可避免地容留了一定量未能排出的残余废气，混杂到下一轮吸进的未燃气体中而影响了燃烧工作的充分进行，既降低了容积功率，又增加了废气污染。

本发明的目的是为进一步开发和提高有效利用而提供一种结构更加简单紧凑，性能更加可靠优越，更有效地降低排气和噪声污染的滚子发动机。它是根据滚子作为旋转活塞能更有效地解决摩擦和摩损问题，提高机械效率这一事实联想，结合有关学科原理，通过对结构和运动关系进行合理布局，采用适当的气密和润滑措施而实现的。而特征在于其基本结构有两气缸组和被包容在两气缸组内的两滚子偏心轴系，共同组成两组气缸工作部分，主要由两个缸体(2)和(2′)、公共配气偏心轴(4)、两个配气滚子(3)和(3′)、公共动力偏心轴(7)、两个动力滚子(6)和(6′)、两个上活页(1a)和(1a′)、两个下活页(1b)和(1b′)、前缸盖(15)、中隔(16)、后缸盖(17)所构成。以下结合附图就本发明的主要技术特点在下文作详细说明。

图1本发明主体结构径向表示图

图2本发明轴向剖视装配图

图3本发明轴向俯视装配图

图4上、下活页的基本设计及装配位置确定

图5配气滚子与动力滚子外圆之间存在最大间隙Z时α1和α2的确定

图6本发明基本结构工作循环原理图解分析

在图中、按序号表示：

(1a)、(1a′)--上活页             (16)--中隔

(1b)、(1b′)--下活页             (17)--后缸盖

(2)、(2′)--缸体                 (18)--环形波状簧片

(3)、(3′)--配气滚子             (19)--气密封环

(4)--公共配气偏心轴              (20)--油密封环

(5)--进气入口                    (21)--出油孔

(6)、(6′)--动力滚子             (22)--密封盖

(7)--公共动力偏心轴              (23)--卡簧

(8)--排气出口                    (24)--油封

(9)--火花塞                      (25)--轴套(承)

(10)--密封螺丝                   (26)--出油孔

(11)--密封螺栓                   (27)--螺旋导油槽

(12)--定位销                     (28)--进油孔

(13)--密封盖                     (29)--簧片

(14)--进油孔                     (30)--小油封

(15)--前缸盖                     (31)--导油孔

(32)--出油孔

(33)--进油孔

(34)--气密封

(35)--小油封

在图中的主要符号及其意义：

O₁--配气部分公共圆心

O′₁--配气偏心轴其中一段偏离轴心

O″₁--配气偏心轴另一段偏离轴心

R₁--配气滚子外圆半径

R₃--配气偏心轴半径

O₂--动力部分公共圆心

O′₂--动力偏心轴其中一段偏离轴心

O″₂--动力偏心轴另一段偏离轴心

R₂--动力滚子外圆半径

R₄--动力偏心轴半径

e--偏心距

X--过O₁和O₂的坐标线

Y₁--过O₁与X垂直的坐标线

Y₂--过O₂与X垂直的坐标线

Z--配气滚子与动力滚子间最大间隙

α₁--配气偏心轴最大间隙偏置角

α₂--动力偏心轴最大间隙偏置角

O₃--上活页节头的定位圆心

O₄--下活页节头的定位圆心

a₁--上活页节头外圆半径

a₂--下活页节头外圆半径

d₁--上活页节头两端圆轴半径

d₂--下活页节头两端圆轴半径

L₁--上活页节头圆心到舌尖的长度

L₂--下活页节头圆心到舌尖的长度

b--配气滚子、动力滚子、缸体、活页的轴向配合尺寸

c--中隔厚度

m₁--上活页前凸部分截面最大厚度

m₂--下活页前凸部分截面最大厚度

n₁--上活页中凹部分截面最小厚度

n₂--下活页中凹部分截面最小厚度

γ′₁--上活页面向动力滚子的型面

γ″₁--上活页面向配气滚子的型面

γ′₂--下活页面向配气滚子的型面

γ″₂--下活页面向动力滚子的型面

β′₁--上活页活动摆角

β″₁--缸体上部容纳上活页节头空穴的最小开口角

β′₂--下活页活动摆角

β″₂--缸体下部容纳下活页节头空穴的最小开口角

ω₁--配气偏心轴系的旋转角速度

ω₂--动力偏心轴系的旋转角速度

图1、图2、图3、图4分别表示了本发明中各主要工作部分在径向和轴向上的基本几何形状、结构组合以及装配位置的确定。

如图1和图2所示，有被前后两个缸体(2)和(2′)的内腔所包容在内的两旋转活塞滚子偏心轴系，左方为配气滚子偏心轴系，由有两段偏心距O₁O′₁和O₁O″₁分别都等于e、两段偏心轴部分的轴心O′₁和O″₁之间相对于公共轴心O₁以180°对错偏置的公共配气偏心轴(4)和分别活套在两段偏心轴上外圆半径分别都等于R₁的配气滚子(3)和(3′)共同组成；右方为动力偏心轴系，由有两段偏心距O₂O′₂和O₂O″₂分别都等于e、两段偏心轴部分的轴心O′₂和O″₂之间相对于其公共轴心O₂以180°对错偏置的公共动力偏心轴(7)和分别活套在两段偏心轴上外圆半径分别都等于R₂的动力滚子(6)和(6′)共同组成。而且，两公共偏轴(4)和(7)上各段偏心轴部分的偏心距是相等的，O₁O′₁=O₁O″₁=O₂O′₂=O₂O″₂=e。两公共偏心轴之间的公共轴心距O₁O₂等于R₁+R₂由前缸盖(15)和后缸盖(17)共同对两偏心轴支承确定。

两个缸体(2)和(2′)的内腔由圆心距等于R₁+R₂、内圆半径分别等于R₁+e和R₂+e的内空缺圆配气腔和内空缺圆动力腔相联互通而构成，配气腔圆心与公共配气偏心轴(4)公共轴心O₁重合，动力腔圆心与公共动力偏心轴(7)公共轴心O₂重合，因此，利用缸体(2)和(2′)的内腔包容两滚子偏心轴系上的滚子而确定公共配气偏心轴(4)与公共动力偏心轴(7)之间公共轴心距O₁O₂等于R₁+R₂是另外一种方式。在每个缸体(2)和(2′)配气腔的偏右上方开有进气入口(5)、偏右下方安装火花塞(9)，动力腔的偏左上方安装火花塞、偏左下方开有排气出口(8)，见图1、图3。

参考图4A，在两滚子偏心轴系的每偏心段上相配的配气滚子(3)与动力滚子(6)之间，有上活页(1a)和下活页(1b)，相配的配气滚子(3′)与动力滚子(6′)之间，有上活页(1a′)和下活页(1b′)，它们的形状如图一端为圆头而另一端逐渐收窄成舌尖。在缸体(2)和(2′)的配气腔与动力腔交汇上部O₃位置上，开有半径等于上活页(1a)和(1a′)圆头半径a₁的内空缺圆，上活页(1a)和(1a′)的圆头被分别藏纳于内，而O₃的确定是以配气腔的圆心为圆心，R₁+e+a₁为半径的圆和以动力腔的圆心为圆心，R₂+e+a₁为半径的圆在内腔上部位置的交点；在缸体(2)和(2′)的配气腔与动力腔交汇下部O₄位置上，开有半径等于下活页(1b)和(1b′)圆头半径a₂的内空缺圆，下活页(1b)和(1b′)的圆头被分别藏纳于内，而O₄的确定是以配气腔的圆心为圆心，R₁+e+a₂为半径的圆和以动力腔的圆心为圆心，R₂+e+a₂为半径的圆在内腔下部位置的交点。每个活页的圆头两侧有凸出的小圆轴，分别被支承在前缸盖(15)、后缸盖(17)与中隔(16)之间相应于O₃和O₄的轴承位置上，从而确定了它们的摆动和定位圆心，见图1、图3、图4B。从图1、图4A所看到，上活页(1a)与(1a′)面向动力滚子(6)和(6′)的型面r₁′以及下活页(1b)与(1b′)面向配气滚子(3)和(3′)的型面r₂′是配合两滚子偏心轴系之间运动规律的，其运动分析参考图6，对于上活页(1a)和(1a′)，以面向配气滚子(3)和(3′)的既定型面r₁″紧靠其外圆表面，对于下活页(1b)和(1b′)，以面向动力滚子(6)和(6′)的既定型面r₂″紧靠其外圆表面，当动力滚子偏心轴系获得以围绕公共轴心O₂的顺时针方向旋转动力时，就会通过任一气缸工作组中的动力滚子(6)压迫配气滚子(3)或通过动力滚子(6′)压迫配气滚子(3′)而推动配气滚子偏心轴系以围绕公共轴心O₁的逆时针方向旋转，同时也使得上活页(1a)和(1a′)随配气滚子(3)和(3′)的运动而围绕圆头轴心O₃摆动和使得下活页(1b)和(1b′)随动力滚子(6)和(6′)的运动而围绕圆头轴心O₄摆动，上活页(1a)和(1a′)面向动力滚子(6)和(6′)的型面r₁′就是在动力滚子(6)和(6′)接近经过时能顺应保持着与其外圆表面接合的运动轨迹面；下活页(1b)和(1b′)面向配气滚子(3)和(3′)的型面r₂′就是在配气滚子(3)和(3′)接近经过时能顺应保持与其外圆表面接合的运动轨迹面。

以上经确定的各主要工作部分，以中隔(16)隔离，缸体(2)、配气滚子(3)、动力滚子(6)、上活页(1a)、下活页(1b)相应地被划分组成第一气缸工作组；缸体(2′)、配气滚子(3)′、动力滚子(6′)、上活页(1a′)、下活页(1b′)相应地被划分组成第二气缸工作组。各固定件之间的位置精度通过定位销(12)来确定，利用密封螺栓(11)对组合机构紧固密封，见图3，就基本完成这一工作系统的主体装配，见图2、图3。

对工作系统所采用的气密和润滑措施有：在每个配气滚子(3)和(3′)以及每个动力滚子(6)和(6′)的两侧环面都分别开有内外两个环槽，内环槽装嵌油密封环(20)，外环槽装嵌环形波状弹簧(18)和气密封环(19)，以保证运动时油气互不渗漏，见图2。在公共配气偏心轴(4)和公共动力偏心轴(7)的各段偏心轴上，都分别开有螺旋导油槽(27)，旋向见图2，润滑油分别从前缸盖(15)的进油孔(14)和(28)进入而润滑两偏心轴系各运动副的同时，被螺旋导油槽(27)挤压导流而最后分别从后缸盖(17)的出油孔(21)和(26)排出。在公共配气偏心轴(4)的两轴端加盖密封盖(13)和(22)，对公共动力偏心轴(7)两端支承轴部分各套上轴油封(24)并以长簧(23)固定，以防止润滑油泄漏。在每个活页(1a)、(1a′)、(1b)、(1b′)的圆头沿摆动轴心贯穿开有油孔(31)，相应与前侧密封盖(15)的进油孔(33)、中隔(16)的通孔，后侧密封盖(17)的出油孔(32)相连通，见图3。圆头两侧的圆轴并套上小油封(30)，活页摆动部分两侧开有凹槽和镶了气密封(34)，见图4B。活页舌尖部分镶进了簧片(29)以加强气密性和减少余隙空间，见图4A。

图5是当任意一气缸组中配对的配气滚子外圆与动力滚子外圆之间存在最大间隙Z时，公共配气偏心轴(4)上连心直线O′₁O₁O″₁与Y₁夹角α₁和公共动力偏心轴(7)上连心直线O′₂O₂O″₂与Y₂夹角α₂的确定。例如，当第一气缸组上配对的配气滚子(3)与动力滚子(6)外圆(以实线表示)之间存在最大间隙Z时，第二气缸组上配气滚子(3′)与动力滚子(6′)(以虚线表示)两外圆相交点K则处在这样的位置上：K点在O₁O₂的连心直线上，而且，O₁K=O″₁K=R₁,O₂K=O″₂K=R₂。作KP₁垂直于O′₁O₁O″₁；KP₂垂直于O′₂O₂O″₂，有∠O₁KP₁=∠O″₁KP₁=α₁,∠O₂KP₂=∠O″₂KP₂=α₂，因为 $O_1{P}_1={O^{\′\′}}_1{P}_1=O_2{P}_2={O^{\′\′}}_2{P}_2=\frac{e}{2}$ ，因此， $\mathrm{Sin}{\mathrm{\α}}_1=\frac{e}{2R_1},$ $\mathrm{Sin}{\mathrm{\α}}_2=\frac{e}{2R_2}$ ，从而求出α₁和α₂。α₁和α₂是确定最小压缩体积的两个相应位置角。

图6是对本发明基本结构工作循环原理的图解分析。图中所示A、B、C、D、E、F、G、H是根据动力滚子偏心轴(7)绕公转轴心O₂按顺时针方向以每45°转角单位为一定格旋转工作一周时，所作出的相应于这八个相位工作系统中有关工作部分所处的工作位置、工作联系和工作状态的简化图示。由于通过公共配气偏心轴(4)和公共动力偏心轴(7)联系工作的第一气缸工作组和第二气缸工作组都具有相同的工作性质和工作规律，而且，它们之间存在并利用180°相位差而实现工作上的联系，因此，把相位上相差180°的图A-E、B-F、C-G、D-H、E-A、F-B、G-C、H-D结合一起同时进行分析，才能清楚了解整个工作循环的原理和过程。

A-E工作状态：

假设第一气缸工作组正处于图A所示状态：正在进气，完成压缩、爆燃开始(以黑着色表示)、排气。在压缩或爆燃工作气体扩张压力的作用下，配气滚子的外圆和动力滚子的外圆之间处于最大分离状态，上活页r₁″型面的舌尖部分紧贴在配气滚子的外圆表面上，把压缩腔与进气腔分隔开，下活页r₂″型面的舌尖部分紧贴在动力滚子的外圆表面上，把压缩腔和排气腔分隔开。

而在同一时刻，相位上相差180°的第二气缸工作组则处于图E所示状态：进气开始、压缩、燃胀、排气即将结束。在两工作组各气腔之间压力差的作用下，公共动力偏心轴获得顺时针方向旋转动力，并通过第二气缸工作组的动力滚子外圆压迫配气滚子外圆在实现这气缸工作组进气和压缩工作的同时并使得公共配气偏心轴以逆时针方向旋转而带动了处于图A的第一气缸工作组中的配气滚子实现进气和压缩工作，并且，两气缸工作组中的动力滚子也正在做排气的工作。第二气缸工作组中，在燃胀腔的气体压力下，上活页型面r₁″的舌尖部分紧贴在配气滚子的外圆表面上，把燃胀腔和进气腔分隔开，在压缩腔压缩气体压力和本身惯性的共同作用下，下活页r₂″的舌尖部分贴在动力滚子的外圆表面上，把压缩腔和排气腔分隔开，而通过动力滚子对配气滚子的压迫则把压缩腔和燃胀腔分隔开。

随着工作的进行，两气缸工作组各气腔形成过程的原理将会是类似的，以此类推，在以下说明不再过多复述。

B-F工作状态：

第一气缸工作组进入图B所示状态：进气、燃胀、排气。配气滚子外圆与动力滚子外圆之间的间隙距离有所缩小。燃胀腔已经开始转移、扩容和产生动力。

第二气缸工作组进入图F所示状态：进气、压缩、燃胀结束、下一轮排气开始。动力滚子仍然继续压迫配气滚子。

C-G工作状态：

第一气缸工作组进入图C所示状态：进气即将结束、燃胀、排气。这时，已经交替由这气缸工作组的动力滚子的外圆压迫配气滚子的外圆以维持配气偏心轴系继续旋转工作。

第二气缸工作组进入图G所示状态：进气、压缩、排气。这时，这气缸工作组的动力滚子的外圆与配气滚子的外圆之间已经开始分离。压缩腔内的未燃气体被继续压缩并开始向两滚子和上下活页之间所包容的压缩腔转移。

D-H工作状态：

第一气缸工作组进入图D所示状态：进气结束、压缩开始、燃胀、排气。动力滚子继续压迫配气滚子。

第二气缸工作组进入图H所示状态：进气、压缩、排气。动力滚子与配气滚子外圆之间的间隙距离有所增大。

E-A工作状态：

第一气缸工作组进入图E所示状态：进气开始、压缩、燃胀、排气即将结束。动力滚子继续压迫配气滚子。

第二气缸工作组进入图A所示状态：进气、压缩结束、爆燃开始(以黑着色表示)、排气。动力滚子与配气滚子的外圆之间处于最大分离状态。动力即将产生。

F-B工作状态：

第一气缸工作组进入图F所示状态：进气、压缩、燃胀结束、下一轮排气开始。动力滚子继续压迫配气滚子。

第二气缸工作组进入图B所示状态：进气、燃胀、排气。动力滚子外圆与配气滚子外圆之间的间隙距离有所缩小。燃胀腔已经开始转移、扩容和产生动力。

G-C工作状态：

第一气缸工作组进入图G所示状态：进气、压缩、排气。这时，这气缸工作组的动力滚子与配气滚子的外圆之间已经开始分离。压缩腔内的未燃气体被继续压缩并开始向两滚子和上下活页之间所包容的压缩腔转移。

第二气缸工作组进入图C所示状态：进气即将结束、燃胀、排气。这时，已经交替由这气缸工作组的动力滚子的外圆压迫配气滚子的外圆以维持配气滚子偏心轴系继续旋转工作。

H-D工作状态：

第一气缸工作组进入图H所示状态：进气、压缩、排气。动力滚子与配气滚子外圆之间的间隙距离有所增大。

第二气缸工作组进入图D所示状态：进气结束、压缩开始、燃胀、排气。动力滚子继续压迫配气滚子。

最后，再次回复到A-E初始工作状态而各气缸工作组各完成一轮工作循环。

在工作过程中，由于两气缸工作组内的配气滚子和动力滚子的外圆表面与上、下活页、缸体之间的运动接触部分以及它们在接合期间(见图6中的C、D、E、F图)两外圆表面之间的运动接触部分都是以滚动摩擦为主，而相对滑动的摩擦速度却很小，而且，每个上、下活页与相应的滚子外圆表面之间的运动接触线面随着工作的进行是不断变换着的，同一滚子偏心轴系上各偏心工作部分都以180°对错偏置，工作时各部分所产生的离心惯性影响被相互抵消。这样的结构和运动布置可大大降低机械摩损、冲击震动及功率损失，有利于改善工作的可靠性、转速、工作温度及动态性能，并为进一步减少工作散热、甚至取消强制冷却装置和推广应用耐热、热膨胀系数小的绝热材料创造更为有利的条件，减少了因热变形导致的泄漏和散热损失，达到增加功率和节能目的。

对于整个工作系统，配气部分的工作容积，V_配≈2×π×b×[(R₁+e)²-R² ₁]，而动力部分的工作容积V_动≈2×π×b×[(R₂+e)²-R² ₂]，压缩比与R₁和R₂成正比，而与e成反比。当取R₂＞R₁时，V_动＞V_配，从而可使得动力部分的燃胀工作容积大于配气部分的进气工作容积，在同样质量下的燃胀工作气体就可获得更大的热膨胀比而更加充分彻底地转化产生动力，还可以更有效地降低排气压力、温度和功耗，同时，嗓声亦都大幅下降，不需再另设消音装置。

从图6所示的工作循环图看到，每个气缸工作组进气、压缩、燃胀、排气的行程角都比较大，达到225°(图6中图所示各阶段的工作时间相对较充裕)，而且没有复杂的附设机构，这对于提高充气系数、燃烧效率和工作的可靠稳定性以及降低进、排气阻力都相当有利。

由于发动机的燃烧工作主要在动力部分进行，因而配气部分的温度相对较低和受有害过热的影响较小，加上进气口截面积较大、气流阻力小以及进气的行程角大、充气时间较充裕，有利于增加进气量。另外，经过每一轮工作循环后的废气，会被较平缓彻底地排出，阻力较低，而且腔内基本上没有空隙容留残余废气，使下一轮吸进的未燃工作气体能保持较高的纯净度，燃烧更彻底，既节省了能源和增加了容积功率，又降低了排气污染。

由于燃胀的行程角达到225°，当其中一工作组的燃胀行程尚未结束时(见图6E)，而另一工作组的燃胀行程已经开始(见图6A)，动力的产生是不间断和连续的，而且，由于动力系统上机械阻力小，再加上两偏心轴系上的旋转惯性，发动机在不需要在传动轴上外加惯性飞轮的情况下就可均匀地自转工作，并且，传动轴每一转均获得有两次连续的燃胀动力，由于在工作过程中，整个工作系统的进气、压缩、燃胀、排气一系列工作都在同一时间内进行，因而输出扭矩变化不大，因此，运转轻松稳定，怠速降低，随机变速反应快，既减少了体积重量和功耗，又有效提高了容积功率和动态性能。

两公共偏心轴(4)和(7)的公共轴心距O₁O₂=R₁+R₂除可以利用前侧密封盖(15)和后侧密封盖(17)的轴承位置确定，也可以利用缸体(2)和(2′)的内腔通过对两滚子编心轴系上的轴上滚子进行包容确定，经前者所确定的轴上滚子外圆离公转轴心最远点与缸内壁会实际保留一定的间隙，而经后者所确定的轴上滚子在工作中会因工作上的各腔压力差作用，其外圆离公转轴心最远点会与缸内壁直接压迫接触，气密性相对会比较好。无论何种形式，滚子外圆与汽缸内圆之间都易于形成大面积气密性油膜，这是汪克尔发动机所无法比拟的。工作中，润滑油混合到工作气体中除了润滑各工作摩擦面外，同时亦起加强气密性作用。

当任一气缸工作组的配气滚子与动力滚子的外圆接合时(见图6C、D、E、F)，因其接合点K到两偏心轴公共轴心O₁和O₂之间的两段距离O₁K和O₂K会随工作的进行而不断变化，因而每时每刻两偏心轴的角速度都会有所不同，但单位转数相同。

除上、下活页的外形加工比较特殊外，而其他各主要工作部分的加工部位都以简单的圆加工为主，而且零部件的数量也较少，因此，大大简化了生产程序和难度，加工精度亦较有保证，而且对材料的选择没有过分的要求，有利于节约成本投入和保证质量，并易于组织形成规模化生产。

在日益重视一次性能源利用和环境保护的今天，滚子发动机的开发将意义深远。

Claims (9)

1．一种滚子发动机，特征在于其基本结构有两气缸组和被包容在两气缸组内的两滚子偏心轴系，共同构成了两组气缸工作部分，主要由两个缸体(2)和(2′)、公共配气偏心轴(4)、两个配气滚子(3)和(3′)、公共动力偏心轴(7)、两个动力滚子(6)和(6′)、两个上活页(1a)和(1a′)、两个下活页(1b)和(1b′)、前缸盖(15)、中隔(16)、后缸盖(17)所构成。

2．如权利要求1所述的滚子发动机，其特征在于所述的两个缸体(2)和(2′)，内腔是由孔距大于或等于R₁+R₂，内园半径分别等于R₁+e和R₂+e的两个内空缺园配气腔和内空缺园动力腔相联互通构成；在配气腔偏右上方开有进气入口(5)，偏右下方安装火花塞(9)；在动力腔的偏左上方安装火花塞(9)，在偏左下方开有排气出口(8)。以配气腔内孔园心作半径等于R₁+e+a₁的圆和以动力腔内孔圆心所作半径等于R₂+e+a₁的圆相交于内腔上部的点O₃，是上活页(1a)和(1a′)外圆半径都等于a₁的活动节头的定位和摆动圆心；以配气腔内孔圆心作半径等于R₁+e+a₂的圆和以动力腔内孔圆心所作半径等于R₂+e+a₂的圆相交于内腔下部的点O₄，是下活页(1b)和(1b′)外圆半径都等于a₂的活动节头的定位和摆动圆心。

3．如权利要求1所述的滚子发动机，其特征在于所述的公共配气偏心轴(4)上有两段偏心距O₁O′₁和O₁O″₁都分别等于e的偏心轴部分，而且两偏心的轴心O′₁和O″₁之间相对于公共轴心O₁是以180°对错偏置，在两段偏心轴上分别活套上外圆半径分别都等于R₁的配气滚子(3)和(3′)。

4．如权利要求1所述的滚子发动机，其特征在于所述的公共动力偏心轴(7)上有两段偏心距O₂O′₂和O₂O″₂都分别等于e的偏心轴部分，而且两偏心的轴心O′₂和O″₂之间相对于公共轴心O₂是以180°对错偏置，在两段偏心轴上分别活套上外圆半径分别都等于R₂的配气滚子(6)和(6′)。

5．如权利要求1所述的滚子发动机，其特征在于所述前缸盖(15)和后缸盖(17)支承并确定公共配气偏心轴(4)和公共动力偏心轴(7)之间公共轴心距O₁O₂的轴承孔距都分别大于或等于R₁+R₂。

6．如权利要求1所述的滚子发动机，其特征在于所述的两个上活页(1a)和(1a′)所面向动力滚子(6)和(6′)的型面r₁′，是以另一面向配气滚子(3)和(3′)的既定型面r₁″紧靠于其外圆表面上，并配合配气滚子偏心轴系和动力滚子偏心轴系之间反向旋转运动规律，以O₃为摆动圆心，在动力滚子(6)和(6′)的外圆表面接近经过时，能顺应着与之保持接合的运动轨迹面。

7．如权利要求1所述的滚子发动机，其特征在于所述的两个下活页(1b)和(1b′)所面向配气滚子(3)和(3′)的型面r₂′，是以另一面向动力滚子(6)和(6′)的既定型面r₂″紧靠于其外圆表面上，并配合配气滚子偏心轴系和动力滚子偏心轴系之间反向旋转运动规律，以O₄为摆动圆心，在配气滚子(3)和(3′)的外圆表面接近经过时，能顺应着与之保持接合的运动轨迹面。

8．如权利要求1所述的滚子发动机，其特征在于所述的两个上活页(1a)和(1a′)活动节头两侧的小圆轴分别被支承在前缸盖(15)与中隔(16)和中隔(16)与后缸盖(17)之间相应于O₃的定位圆心孔上。

9．如权利要求1所述的滚子发动机，其特征在于所述的两个下活页(1b)和(1b′)活动节头两侧的小圆轴分别被支承在前缸盖(15)与中隔(16)和中隔(16)与后缸盖(17)之间相应于O₄的定位圆心孔上。

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