CN201152195Y - 一种旋转式内燃机 - Google Patents

Abstract

本实用新型技术方案公开的旋转式内燃机涉及内燃机技术领域，它主要由圆筒形汽缸、活塞、动力输出轴、机架、燃料供给机构、润滑机构、进气管以及排气管组成，它的活塞截面为“梨”形，其固定安装在机架上，“梨”形活塞与进气管和排气管相通连；“梨”形活塞与汽缸体间装有安装在汽缸体上的、将“梨”形活塞与汽缸体分隔成四个工作室的弹性滑板；圆筒形汽缸绕“梨”形活塞轴心转动一周，内燃机做四次功；利用本实用新型制作的旋转式内燃机，其进气容积小于排气容积，充排气系数大，能最大限度提高热效率，降低能耗、减小污染，具有传动力矩大、热效率高、运转平稳、功率大、结构简单的特点。

Description

一种旋转式内燃机

技术领域

本实用新型技术方案涉及内燃机，特别涉及旋转式无曲柄内燃机。

背景技术

在现有技术中，人们广泛使用的内燃机是往复活塞式内燃机，它由可燃气体压缩燃烧后，气体膨胀推动活塞在气缸内做往复运动带动连杆、曲轴等做功。由于活塞在汽缸内做往复运动，带动连杆、曲轴时产生相互抑制，需消耗一部分能量。这种往复活塞式内燃机存在运转不平稳、结构复杂、热效率低等缺点。虽经100多年的发展，使用了一些新的技术如增压、多气门及计算器控制等技术，使往复活塞式内燃机的性能得到了提高，但由于往复活塞式内燃机的自身缺陷，很难有高速、高效、平稳发展的空间。为此，人们也一直在努力研究，先后实用新型了一些新型的内燃机，但这些技术都还存在一些问题或实用价值不高，大部分的实用新型技术都没有形成新型内燃机的产品。现唯有德国的汪克尔三角式旋转内燃机，但它并没有完全解决往复式内燃机的缺陷，因为三角形的转子在双包络腔汽缸内仍有直线摆动；同时其动密封件，尤其是转子三个角上的动密封件的可靠性和使用寿命还是低于传统的往复式内燃机的活塞环，而且三角式转子内燃机的热效率还是不高，结构复杂，故至今很难推广使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是，设计一种旋转式内燃机，提供一种转动力矩大、热效率高、运转平稳、结构简单的汽缸旋转式内燃机技术方案。

根据上述目的，本实用新型的技术方案为：一种旋转式内燃机，它主要由汽缸、活塞、动力输出轴、机架、燃料供给机构、润滑机构、进气管以及排气管组成，汽缸为圆筒形，润滑机构安装在机架上，润滑机构提供整机的润滑，特征是：

A、所述的圆筒形汽缸由前端密封盖、后端密封盖、汽缸体构成，前端密封盖通过汽缸体与后端密封盖固定连接，前端密封盖与所述的动力输出轴为一体结构；

B、所述的活塞的截面为“梨”形，其固定安装在所述的机架上，“梨”形活塞与所述的进气管和排气管相通连；

C、所述的活塞与汽缸体间装有安装在汽缸体上、将“梨”形活塞与汽缸体分隔成四个工作室的弹性滑板；

D、所述的圆筒形汽缸一端通过动力输出轴、轴承安装在所述的机架上，另一端通过后端密封盖、轴承安装在“梨”形活塞上。

根据上述基本技术方案，所述的“梨”形活塞的小头端与汽缸体缸壁间为保持工作时的密闭配合，大头端与汽缸体缸壁间有1-3毫米的间隙。

根据上述技术方案，所述的“梨”形活塞的小头端装有与汽缸体缸壁相密闭的弹性密闭件。

根据上述基本技术方案，所述的“梨”形活塞上装有进气口与排气口，进气口、排气口分别与所述的进气管、排气管相通连。

根据上述基本技术方案，所述的汽缸体上装有火花塞。

根据上述技术方案，整机上还装有配电机构，该配电机构由安装在后端密封盖上的点火线圈及分电器、固定安装在机架上的环形磁铁以及分电器齿轮副构成，分电器齿轮副为一副大、小齿轮，大齿轮固定安装在“梨”形活塞上，小齿轮与大齿轮啮合，并通过动力轴与分电器相连接。这样，整机工作时，小齿轮围绕大齿轮转动，通过传动轴的传动使分电器工作。

根据上述基本技术方案，所述的弹性滑板由滑板以及弹簧构成，弹簧控制滑板的移动。

根据上述技术方案，所述的进气口上装有喷油嘴。

由于采用上述技术方案，按本实用新型制作的旋转式内燃机，其圆筒形汽缸上的四组弹簧滑板与汽缸内的“梨”形活塞构成四个工作室，当圆筒形汽缸旋转时，四个工作室有规律地分别完成吸气、压缩、做功、排气四个冲程，圆筒形汽缸旋转一周时内燃机做四次功。该内燃机无曲轴连杆、气门配气机构，圆筒形汽缸的旋转，膨胀气体直接推动安装在圆筒形汽缸体上的滑板，实现做功，具有汽缸与活塞间密封效果好的优点，另外，其进气容积小于排气容积，充排气系数大，能最大限度提高热效率、降低能耗、减小污染；所以，按本实用新型制作的旋转式内燃机不需飞轮，具有传动力矩大、热效率高、运转平稳、功率大、结构简单的特点。

附图说明

图1为一种优化设计的点燃式实施例结构示意图。

图2为图1的A-A′剖视图；

图3、图4、图5、图6为本实用新型实施例工作原理图。

在图中：1、动力输出轴；2、前端密封盖；3、汽缸体；4、火花塞；5、后端密封盖；6、“梨”形活塞；7、排气口；8、进气口；9、轴承；10、点火线圈；11、环型磁铁；12、分电器；13、分电器齿轮副；14、进气管；15、排气管；16、机油泵；17、轴承；18、机架；19、燃气通道缝隙；20、21、22、23、工作室；24、滑板；25、弹簧；26、弹性密闭件。

具体实施方式

图1、图2，一种旋转式内燃机，它主要由圆筒形汽缸、活塞6、动力输出轴1、燃料供给机构、机架18、润滑机构、进气管14以及排气管15组成，润滑机构的机油泵16安装在机架18上，并提供整机的润滑与冷却；圆筒形汽缸由前端密封盖2、后端密封盖5、汽缸体3构成，前端密封盖2通过汽缸体3与后端密封盖5固定连接，前端密封盖2与动力输出轴1为一体结构；在本机工作时，圆筒形汽缸为转子。活塞6的截面为“梨”形，其固定安装在机架18上，“梨”形活塞6上装有进气口8与排气口7，进气口8、排气口7分别与进气管14、排气管15相通连；在本机工作时，“梨”形活塞6为定子。“梨”形活塞6与汽缸体3间装有安装在汽缸体3上、将“梨”形活塞6与汽缸体3间分隔成四个工作室20、21、22、23的弹性滑板，弹性滑板由滑板24以及弹簧25构成，弹簧25控制滑板24的移动，弹簧25的作用使滑板24与“梨”形活塞6间保持良好的密封；“梨”形活塞6的小头端与汽缸体缸壁间为保持工作时的密闭配合，具体做法为在“梨”形活塞6的小头端装有一个与汽缸体缸壁间保持密闭配合的弹性密闭件26，该弹性密闭件26的结构与弹性滑板基本相同；“梨”形活塞6的大头端与汽缸体缸壁间有1-2毫米的间隙，形成燃气通道缝隙19。圆筒形汽缸一端通过动力输出轴1、轴承17安装在机架18上，另一端通过后端密封盖5、轴承9安装在“梨”形活塞6上。在机架18设计上，它为密闭体，内设冷却管，让机油泵16泵出的机油进入冷却管，用以散发整机工作时所发出的热量。

在本实施例中，汽缸体3上装有四只火花塞4；整机上装有配电机构，该配电机构由安装在后端密封盖5上的点火线圈10及分电器12、固定安装在机架18上的环形磁铁11以及分电器齿轮副13构成，分电器齿轮副13为一副大、小齿轮，大齿轮固定安装在“梨”形活塞6上，小齿轮与大齿轮啮合，并通过传动轴与分电器13相连接。当圆筒形汽缸旋转时，带动点火线圈10切割磁力线产生电压，经过分电器13产生高压向火花塞4供电，同时，分电器齿轮副13的小齿轮围绕大齿轮旋转，并通过传动轴使分电器12工作。分电器12可以在市场上购置。

在压燃式内燃机上，进气口8上装有喷油嘴。

结合图3，按本实施例制作的产品工作时，当汽缸体3按逆时针方向旋转到图示位置时，D与A位置的两滑板24决定的汽缸工作室容积最小，即可燃气体压缩到最小位置，火花塞4点火，可燃气体燃爆后气体极剧膨胀，因D与A位置的两滑板24决定的汽缸工作室的A滑板24受气体压力面积远远大于D滑板24的面积，故D与A位置的两滑板24决定的汽缸工作室的高压气体推动汽缸体3向逆时针方向继续旋转。而A与B位置的两滑板24决定的汽缸工作室即将进入排气阶段，因“梨”型活塞6小头与旋转汽缸体3缸壁间保持密闭状态，故燃烧后的废气只能从“梨”型活塞的排气口7进入排气管15排出。这时B与C位置的两滑板24决定的汽缸工作室被“梨”型活塞分为两部分，一部分在排除燃烧后的废气(从本图可看出这部分的容积逐步减小到最小)。另一部分开始进气(从本图可看出这部分的容积由最小逐步变到最大)。这时C与D位置的两滑板24决定的汽缸工作室容积由最大逐渐变小，可燃气体即将进入被压缩阶段。

当汽缸体3运转到图4所示位置时，从图中可看出D与A位置的两滑板24决定的汽缸工作室容积在逐步变大，A滑板24的受力面积也在变大，而D滑板24的面积很小且没有变化，D与A位置的两滑板24决定的汽缸工作室处于做功阶段。从图中可看出A与B位置的两滑板24决定的汽缸工作室处于排气阶段。从图中可看出B与C位置的两滑板24决定的汽缸工作室被“梨”型活塞分为两部分的排气的容积逐步变到最小，吸气的容积逐步变到最大，进入吸气阶段。从图中可看出C与D位置的两滑板24决定的汽缸工作室的容积在逐步变小，进入气体压缩阶段。

当汽缸体3与图3所示运转90度时，即图5所示位置时，D与A位置的两滑板24决定的汽缸工作室已做完功，即将进入排气阶段。A与B位置的两滑板24决定的汽缸工作室被“梨”型活塞6的小头分为两部分，一部分在排气，另一部分在吸气。B与C位置的两滑板24决定的汽缸工作室处于压缩阶段。C与D位置的两滑板24决定的汽缸工作室可燃气体压缩已完成，即将点火做功。

当汽缸体3逆时针旋转到图6所示时，D与A位置的两滑板24决定的汽缸工作室巳完全进入排气阶段。A与B位置的两滑板24决定的汽缸工作室已完全进入吸气阶段。B与C位置的两滑板24决定的汽缸工作室巳完全进入压缩阶段。C与D位置的两滑板24决定的汽缸工作室巳完全进入做功阶段。

从图3、图4、图5、图6可看出，当汽缸体3逆时针旋转时，汽缸体3内的四个工作室的容积有规律地发生变化，其容积分别由最小逐步变到最大，再由最大逐步变到最小。当第一个工作室的可燃气体被压缩到最小时，汽缸上的火花塞点火点燃第一工作室内的压缩可燃气体，可燃气体爆燃膨胀推动滑板带动汽缸体3旋转。从图3和图5可看出，当汽缸体3逆时针旋转90度时，旋转式内燃机正好进行了一个工作循环，即完成了做功、排气、吸气、压缩四个冲程，当汽缸体3绕“梨”型活塞6轴心旋转一周时，汽缸体3内的四个工作室正好都分别各自进行了一个工作循环，即做了四次功。按本实施例制作的内燃机，其进气容积小于排气容积，整机充排气系数大，能最大限度提高热效率、降低能耗、减小污染。

Claims (8)

1、一种旋转式内燃机，它主要由汽缸、活塞、动力输出轴、机架(18)、燃料供给机构、润滑机构、进气管(14)以及排气管(15)组成，汽缸为圆筒形，润滑机构提供整机的润滑，其特征在于：

A、所述的圆筒形汽缸由前端密封盖(2)、后端密封盖(5)、汽缸体(3)构成，前端密封盖(2)通过汽缸体(3)与后端密封盖(5)固定连接，前端密封盖(2)与所述的动力输出轴(1)为一体结构；

B、所述的活塞(6)的截面为“梨”形，其固定安装在所述的机架上，“梨”形活塞(6)与所述的进气管(15)和排气管(14)相通连；

C、所述的活塞(6)与汽缸体(3)间装有安装在汽缸体(3)上、将“梨”形活塞(6)与汽缸体(3)分隔成四个工作室(20、21、22、23)的弹性滑板；

D、所述的圆筒形汽缸一端通过动力输出轴(1)、轴承(17)安装在所述的机架(18)上，另一端通过后端密封盖(5)、轴承(9)安装在“梨”形活塞上(6)。

2、根据权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：所述的“梨”形活塞(6)的小头端与汽缸体(3)缸壁间为保持工作时的密闭配合，大头端与汽缸体(3)缸壁间有1-3毫米的间隙。

3、根据权利要求2所述的旋转式内燃机，其特征在于：所述的“梨”形活塞(6)的小头端装有与汽缸体(3)缸壁相密闭的弹性密闭件(26)。

4、根据权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：所述的“梨”形活塞上装有进气口(8)与排气口(7)，进气口(8)、排气口(7)分别与所述的进气管(14)、排气管(15)相通连。

5、根据权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：所述的汽缸体(3)上装有火花塞(4)。

6、根据权利要求1或5所述的旋转式内燃机，其特征在于：所述的整机上还装有配电机构，该配电机构由安装在后端密封盖(5)上的点火线圈(10)及分电器(12)、固定安装在机架(18)上的环形磁铁(11)以及分电器齿轮副(13)构成，分电器齿轮副(13)为一副大、小齿轮，大齿轮固定安装在“梨”形活塞(6)上，小齿轮与大齿轮啮合，并通过动力轴与分电器(12)相连接。

7、根据权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：所述的弹性滑板由滑板(24)以及弹簧(25)构成，弹簧(25)控制滑板(24)的移动。

8、根据权利要求1或2或3或4或7所述的旋转式内燃机，其特征在于：所述的进气口(8)上装有喷油嘴。

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