CN1707079A - 轴向往复式转子发动机 - Google Patents

Abstract

轴向往复式转子发动机，构造包括汽缸组、输出轴(1)，特点是：还包括一个装在输出轴(1)上的转子(2)，转子(2)上设有曲线滑槽(3)；汽缸活塞(4)上设有连杆(5)，连杆(5)的杆身位置设有连杆定位套(7)，连杆(5)的端部设有一个推动机构(10)，汽缸组的各推动机构(10)等距地放置于转子(2)的曲线滑槽(3)中；推动机构(10)与曲线滑槽(3)之间保持滑配合。本发明改进了内燃发动机的动力输出结构，可以比较充分地采集到汽缸压缩燃气爆发时产生的巨大压力，实现了同等油耗下获取更大功率的目的。具有易于安装、维修、维护，可充分利用汽缸爆发压力，同样油耗下输出功率大的优点。可作为一种新型的内燃发动机使用。

Description

轴向往复式转子发动机

技术领域

本发明涉及一种发动机的构造。

背景技术

内燃式发动机有多种类型，最常用的主要是轴向往复式曲轴发动机，近年来也有少数厂家使用三角活塞转子发动机，具有代表性的是日本马自达公司生产的三角活塞转子发动机，已经运用于汽车制造。

三角活塞转子发动机虽然具有高转速、大功率、燃油利用率高、马达重量轻等诸多优点。但目前也存在一些难以克服的问题，如制造工艺复杂、工件精度要求高、本身结构造成的活塞运动轨迹特殊、密封条件不成熟等。容易造成早期磨损，汽缸壁易出现震纹，而且生产成本高。因此未达到全面推广使用的条件。

曲轴轴向往复式发动机通过不断改进和提高以及现代电子技术的应用，发展速度很快，马力重量减轻，燃料利用也取得了长足进步。但由于受自身结构限制，要进一步在原结构上进行优化，研究空间已经很小。因为曲轴发动机在爆发行程开始到爆发结束整个过程，连杆轴颈与曲轴主轴颈间的力臂长度是由无到有、由短到长的变化过程。当活塞到达上止点时，活塞、活塞销、连杆、连杆轴颈与曲轴主轴颈形成直线没有角度(为0°)，而0°时汽缸爆发压力最大，由于无力臂，作用在连杆轴颈上的推力受阻，需靠飞轮储存的能量使曲轴主轴颈产生偏角，出现力臂后曲轴主轴颈才得以采集爆发压力，但力臂很短，上止点后有10°为无力臂或短力臂，对曲轴输出扭矩影响很大，因此不能完全采集爆发力，无法再提高燃料利用率，直接影响主轴采集压力和输出扭矩。到90°时力臂最长，而爆发压力随汽缸容积变大降低了热能压力，固不能得到最佳扭力。这是曲轴往复发式发动机的结构局限所决定的。目前各国动力专家在配气时间、燃料供给、点火时间、换气条件及质量、压缩比、增压装置、加工精度诸多方面下了很多工夫，在一定程度上优化了发动机的性能，但仍未从根本上解决结构带来的问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种轴向往复式转子发动机。它具有与曲轴轴向往复式发动机和三角活塞转子发动机完全不同的动力输出结构，可以充分采集到汽缸压缩燃气爆发时产生的巨大压力，实现同等油耗下获取更大功率的目的。

本发明是这样实现的：轴向往复式转子发动机，包括汽缸组，、输出轴1，其特征在于：还包括一个装在输出轴1上的转子2，转子2上设有曲线滑槽3；汽缸活塞4上设有连杆5，连杆5的杆身位置设有连杆定位套7，连杆5的端部设有一个推动机构10，汽缸组的各推动机构10等距地放置于转子2的曲线滑槽3中；推动机构10与曲线滑槽3之间保持滑配合。

上述的轴向往复式转子发动机中，曲线滑槽3的设置最好分为两段；一段为大角度段，它对应于汽缸的爆发行程段，另一段为小角度段，它对应于汽缸的排气、进气、压缩行程段。

前述的轴向往复式转子发动机中，推动机构10的构造包括连杆头6、滚轮8、销轴9，还包括一个弹力顶杆，弹力项杆由项杆孔12、调节螺钉13、顶杆弹簧14、顶杆15、滚珠16组成。

与现有技术相比，本发明改进了内燃发动机的动力输出结构，可以比较充分地采集到汽缸压缩燃气爆发时产生的巨大压力，实现了同等油耗下获取更大功率的目的。具有易于安装、维修、维护，可充分利用汽缸爆发压力，同样油耗下输出功率大的优点。可作为一种新型的内燃发动机使用。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是推动机构的结构示意图；

附图3是图2的A向视图；

附图4是转子结构和工作原理示意图1；

附图5是转子结构和工作原理示意图2。

附图中的标记为：1-输出轴，2-转子，3-曲线滑槽，4-汽缸活塞，5-连杆，6-连杆头，7-连杆定位套，8-滚轮，9-销轴，10-推动机构，11-调节螺钉，12-顶杆孔，13-调节螺钉，14-顶杆弹簧，15-顶杆，16-滚珠，17-转子箱，18-汽缸，19-端盖，20-汽缸盖，21-导风罩，22-火花塞，23-发电机组，24-散热风扇，25-油封，26-轴承，27-点火装置，28-前盖，29-滚针。

具体实施方式

实施例。轴向往复式转子发动机，包括一个汽缸组、输出轴1，特点是：还包括一个装在输出轴1上的转子2，转子2上设有曲线滑槽3；汽缸组每个汽缸的活塞4上设有连杆5，连杆5的杆身位置设有连杆定位套7，连杆5的端部设有推动机构10，汽缸组中各个汽缸上的推动机构10等距地放置于曲线滑槽3中，推动机构10与曲线滑槽3之间保持滑配合。推动机构的构造包括连杆头、滚轮8、销轴9，还包括一个弹力项杆，弹力项杆由项杆孔12、调节螺钉13、项杆弹簧14、项杆15、滚珠16组成。推动机构的作用是，在连杆5做轴向往复运动的过程中，利用它来推动转子2旋转。在材料强度足够好的情况下，推动机构也可直接用一个球头组成。

曲线滑槽3的曲线是封闭的(如图4、图5所示)，滚轮8沿其滚动一周后可回到起始位置。连杆定位套7起密封和导向作用。推动机构10的滚轮8在连杆5的推动下沿曲线滑槽3的曲线移动并推动转子2和输出轴1旋转。销轴9起定位滚轮8作用，在滚轮8移动过程中，销轴9的头部则在转子箱17的滑槽中往复移动，也可起到导向作用。弹力项杆的设置可以保证滚轮8与曲线滑槽3的槽壁始终保持滑配合，使两者之间既保持一定的压力，减少撞击，又不会卡住滚轮8。为了充分利用汽缸爆发压力，曲线滑槽3的设置可以分为两段。一段如附图4所示，它对应于汽缸的爆发行程段，该段设置为大角度(即比较陡)，可以提高转子2对汽缸爆发压力的采集。另一段如附图5所示，它对应于汽缸的排气、进气、压缩行程段，该段设置为小角度，可以降低发动机自体的耗功。

工作原理：汽缸18工作时，连杆5呈往复直线运动，迫使连杆端部推动机构的滚轮8沿曲线滑槽3的曲线轨迹行走，由于滚轮8只能是直线往复运动，所以转子2被挤压转动并带动输出轴1转动输出功率。各个汽缸依次爆发(工作)，转子则受到连续的挤压并形成稳定的转速带动输出轴1转动输出稳定的功率。由于连杆5与输出轴1之间总是存在一个垂直的大力臂(转子半径)，所以输出轴1采集到的汽缸爆发压力远大于往复式曲轴发动机通过曲轴采集到的汽缸爆发压力。

本发明的汽缸组也可以是一个汽缸构成，如用1至3个汽缸构成汽缸组，一般输出轴1上应增加飞轮。如果采用的汽缸数达到6个或6个以上，由于每个滚轮8行走到附图4所示的位置时(该点称为上止点或起始点)，汽缸都要爆发一次，因此转子转动的一周中，每一时刻都有二个或二个以上的汽缸同时处于工作状态，使爆发压力在转子产生迭加。

本发明可以通过增加汽缸数，或加大转子直径来增加功率输出。

Claims (3)

1、轴向往复式转子发动机，包括汽缸组、输出轴(1)，其特征在于：还包括一个装在输出轴(1)上的转子(2)，转子(2)上设有曲线滑槽(3)；汽缸活塞(4)上设有连杆(5)，连杆(5)的杆身位置设有连杆定位套(7)，连杆(5)的端部设有一个推动机构(10)，汽缸组的各推动机构(10)等距地放置于转子(2)的曲线滑槽(3)中；推动机构(10)与曲线滑槽(3)之间保持滑配合。

2、根据权利要求1所述的轴向往复式转子发动机，其特征在于：曲线滑槽(3)的设置分为两段；一段为大角度段，它对应于汽缸的爆发行程段，另一段为小角度段，它对应于汽缸的排气、进气、压缩行程段。

3、根据权利要求1或2所述的轴向往复式转子发动机，其特征在于：推动机构的构造包括连杆头(6)、滚轮(8)、销轴(9)，还包括一个弹力顶杆，弹力顶杆由顶杆孔(12)、调节螺钉(13)、顶杆弹簧(14)、顶杆(15)、滚珠(16)组成。

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