CN205260129U - 旋转式内燃机 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种旋转式内燃机，它的特征是缸体上有专门供活塞环润滑的油道，它的进排气孔都是长条形的，它的转子上有用于转子间密封的密封环和密封块，密封环和密封块后面都有弹簧，它的活塞上有专门的燃烧室，活塞还上设置有用于冷却液流通的通道，通道上装有用多孔材料制作的活塞环，还具有专供环形缸体使用的有一定缺口的活塞环。齿轮全部装在同一个齿轮箱里。

Description

旋转式内燃机

技术领域

本发明涉及一种内燃机，特别是一种旋转式内燃机。

背景技术

现有专利号：200510072363.7旋转式内燃机，因为其没有专门的燃烧室，导致点火传播距离远，燃烧困难，混合气燃烧不彻底，耗油量大、热效率低、排放污染大；活塞没办法冷却和有效润滑，缸体和活塞环之间无法进行有效的润滑，转子间无法有效密封，进排气口没有合理有效的设计方案，无法具体实施，齿轮箱布局不合理而冷却困难。

发明内容

本发明的目的是为了改进现有旋转式内燃机的齿轮箱结构、缸体机构、活塞机构、转子结构，解决现有旋转式内燃机活塞环与气缸间无法有效润滑，转子间不易密封，活塞和缸体没办法冷却而提供的一种新型旋转式内燃机；本发明所提供的旋转式内燃机包括有燃料供给系统、缸体系统、转子系统、活塞系统、齿轮系统、启动系统、润滑系统、点火系统、喷油系统、冷却系统、传动系统；其特征是：它包括有环形缸体（2、3）上的进排气孔(38、39)是按照活塞的前进方向分布为长条状的；缸体上有专供活塞环润滑的油道（31），油道（31）是用多孔材料（32）密封的；转子（11、12）上有密封块槽（19），槽里面装有密封块（21）；活塞（23）上设置有燃烧室，活塞上设置有与转子、转子轴的冷却液通道相通的冷却液通道（25）；活塞环（28）上有一定距离的缺口（29）。

本旋转式内燃机与现有技术相比所具有的有益效果说明如下：

（1）本结构缸体上有专门供活塞环润滑的油道，活塞环与缸体间能得到良好的润滑。

（2）本结构进排气口长条形的设计方案极大的提升了换气性能，换气损失极小，进气更快更足，排气更快更净，更利于活塞环的平滑运行。

（3）本结构燃烧室的设计方案大大提高了可燃混合气的点火和燃烧性能。

（4）本结构的活塞设置有冷却液通道，彻底解决了旋转式内燃机活塞无法冷却和有效润滑的难题。

（5）本结构转子间的密封设计方案，使转子间的密封性能得到极大的提高。

（6）本发明只有一个齿轮箱的布局更紧凑、合理，更有利于缸体的冷却。

附图说明

图1是齿轮设置在一个齿轮箱时的总装外观图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2A-A位置的总装剖视图；

图4是图5的仰视图和进排气孔的示意图；

图5是图1中上缸体2的平视图；

图6是图1中下缸体3的俯视图和进排气孔的示意图；

图7是润滑活塞环的油道在缸体上的部位示意图；

图8是是图7B-B部位的截面示意图；

图9是通过转子轴的局部、转子以及活塞的剖面示意冷却液流经通道的示意图；

图10是活塞的平视图；

图11是图10的左视图；

图12是图11中D-D部位的剖视图；

图13是图10的俯视图；

图14是转子上的密封块的正面视图；

图15是图14的左视图；

图16是各齿轮运行至如图21时四个活塞在缸体里面的状态示意图；；

图17是转子与缸体结合面的转子的平面视图；

图18是图17的左向视图；

图19是图17的C-C位置剖视图；

图20是两个转子间结合面的平面视图；

图21是两个非圆齿轮最小夹角时和两个偏心齿轮在齿轮箱体里面的状态图；

图22是燃烧室设置在活塞平面中间位置时活塞的平视图；

图23是图22的左视图；

图24是图23E-E部位的剖视图；

图25是各齿轮运行至如图26时四个活塞在缸体的状态图；

图26是内燃机输出扭矩最大时各齿轮的状态图；

图27是活塞环的正面视图；

图28是图27F-F部位的截面剖视图；

图29是图28局部位置的放大图；

图30是各活塞在图16的基础上运行了一个做功程序后的另一种状态图；

图31是非圆齿轮示意图；

图32是偏心齿轮示意图；

图33是专供环形缸体使用的活塞环加工的部件图；

图34是图33K-K部位切割好的活塞环正面图；

图35齿轮设置在两个齿轮箱时的总装外观图；

图36是图35的俯视图；

图37是图36L-L位置的总装剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方法做进一步详细说明。

实施方法一：本结构包括由两个截面为半圆形的环形缸体2、3组成一套截面为圆形的环形气缸，齿轮箱设置在缸体的一边，如图1、2、3、4、5、6所示；缸体上在进气口38结束的附近设置有专供润滑油流通的油道31，油道用多孔材料32进行密封，能使润滑油渗出，保证在活塞通过时对活塞环进行有效润滑，如图7、8所示,图中箭头是润滑油的流动示意；缸体上的进气孔38和排气孔39都是长条形状的，进排气孔的长条状是按照活塞旋转的前进方向设置的，进排气孔在活塞前进方向的一头设置为圆弧形的，另一头是齐头的，以利于快速完成进排气的同时使活塞环能平滑的通过，进排气孔均不需要专门的阀门给予开启和关闭，如图4、6所示；在两个非圆齿轮4、5呈最小夹角27时，以活塞排气终止时两个活塞的中间线位置为基准，一个活塞的弧长加上进气延迟角14即是进气孔结束的位置，一个活塞的弧长加上排气提前角15即是排气孔开始的位置，进气口开始的位置和排气口结束的位置依据两活塞间燃烧室和进排气重叠角的要求来决定的，如图16、21所示；依据缸径的大小和设计要求，一个缸体上可以设置一至五条这样的进气孔和排气孔；缸体内装配转子的地方设置有密封环槽33，如图4、6所示，密封环槽里装有密封环，密封环设置有弹簧功能（图中未示），以保证密封效果；缸体内装有两个转子11、12，如图17、18、19、20所示；该转子上设置有密封环槽20和密封块槽19，密封环槽里面装有密封环（图中未示），密封块槽里面装有密封块21，如图14、15所示，密封环和密封块设置有弹簧功能（图中未示），以保证密封效果；转子上还设置有供活塞冷却液流通的通道17、18，通道17、18用密封材料密封并留有连接相联通道的通道孔（图中未示），密封块21上有联接转子通道18和活塞通道25相通的通道孔22，以保证冷却液流动畅通，如图14、19、20所示；两个转子的两端上共装有四个相同的活塞23，活塞上设置有针对活塞冷却的冷却液通道25，通道用密封材料密封（图中未示），如图9、10、11、12所示；转子轴7上设置有供活塞冷却液流通的通道34，冷却液对活塞的冷却流径通道如图9所示，箭头指向是冷却液的流动方向，冷却液的流动由冷却液泵来完成；如果冷却液采用润滑油类材料的话，密封块21可以用多孔材料制作，利于润滑油的渗出，以对转子间起到良好的润滑作用；如果冷却液采用润滑油类材料的话，活塞上通道25的密封设置为活塞环的形式，活塞环用多孔材料制作（图中未示），以利于润滑油的渗出，保证对缸体进行有效润滑，此时可以不用缸体上润滑通道31来对活塞环进行润滑；为了更有利于混合气的燃烧，每个活塞上设置有燃烧室24，如图10、11、12、13所示；当混合气用压燃方式点燃时，燃烧室也可以设置在活塞平面26的部位，如图22、23、24所示；活塞的弧长是依据两个非圆齿轮4、5的最小夹角27的角度和环形缸体的周径为参数来确定的；两个偏心齿轮的轴线与偏心齿轮的轴心和非圆齿轮的轴心线呈垂直位置时，两个非圆齿轮的夹角既是最小夹角，如图21所示；活塞上装有专供环形缸体使用的活塞环28，活塞环上设置有一定距离的缺口29，缺口距离的大小依据两个转子合起来的厚度和设计要求确定的，如图27、28所示，因为活塞始终按照同一方向旋转，所以活塞环前进方向一边的棱角30加工为弧形的，或者将前进方向一边设置具有一定斜角坡度（图中未示），以利于润滑油膜的成型和活塞环平滑的运行，如图28、29所示，图29是图28圆圈处的放大图，图中箭头所指是活塞前进方向；专供环形缸体使用的活塞环的加工方式如图33、34所示，首先依据圆环形缸体的内部形状为参数基础，设计圆环形部件36，然后依据要求分割为标准活塞环37，依标准活塞环37的参数为基础进行活塞环的加工；还有两根转子轴分别垂直的固定在两个转子上，转子轴6是中空的，与转子11装在一起；转子轴7穿过转子轴6与转子12装在一起，如图3、所示；两个非圆齿轮4、5在同一个齿轮箱里分别安装在两根转子轴6、7上，还有两个相同的偏心齿轮9、10，以相反的方向安装在同一根功率输出轴8上，两个偏心齿轮同两个非圆齿轮分别啮合而构成两个齿轮副，如图3、21、26、31、32所示；非圆齿轮的周长是偏心齿轮的两倍，两个偏心齿轮用现有技术平衡处理，每个轴间转动的地方依据需要均设置有轴承。

实施方法二：设置有两个相同的、独立的、除过有轴孔的地方之外与缸体完全分离的齿轮箱42、43；设置有两个相同的截面为半圆形的环形缸体35、40，组成一套截面为圆形的环形缸体；两根转子轴13、16分别安装在两个转子上，两个非圆齿轮4、5分别安装在两个独立的齿轮箱里，与安装在同一根功率输出轴41上的两个偏心齿轮9、10分别啮合，如图35、36、37；这样的设置更利于缸体的冷却和进排气孔的设置，以及其他配套设施的装配；除以上特征设置外，其他均与实施方法一相同。

本结构的做功原理是这样的：它将两个偏心齿轮和两个非圆齿轮转角差的作用使两个转子的转速产生转速差，从而使各活塞间的容积发生变化，完成进气、压缩、燃烧膨胀、排气一连贯的做功程序，它的程序如图3、16、21、25、26、30所示，图中非圆齿轮4与活塞B、D同轴，非圆齿轮5与活塞A、C同轴；当各活塞运行至如图16时，活塞A、B间已压缩完毕并开始燃烧膨胀做功，B、C间做功完毕；排气孔已经提前打开排气；C、D间已经将废气排尽处于进排气重叠角状态，开始进气的同时进一步将废气排净；D、A间已经完成进气程序并开始压缩，但此时D、A间仍存在负压，进气孔未完全关闭，使充气量得到进一步增加；此时各齿轮的状况如图21所示，此时活塞B和D继续按顺时针作快速加速转动，A和C按顺时针继续作减速转动；当各活塞运行至如图25时，各齿轮的状况如图26所示，此时活塞A和C最慢，B和D最快，两个转子的转速差最大，此时由非圆齿轮4产生的扭矩最大；此时活塞A和C开始加速，B和D开始减速，此时活塞A、B间继续燃烧膨胀做功，B、C间继续排气，C、D间继续进气，D、A继续压缩；当个活塞运转至如图30的位置时，活塞A、B间完成一次膨胀做功，C、B间完成一次排气，D、C间完成一次进气，D、A间完成一次压缩，此时各活塞间同时完成了一次排气、进气、压缩、燃烧做功过程；这样，当活塞每旋转一周时，即各活塞再转至如图16时同一位置时，共完成四个做功循环；这需要往复式四冲程四缸内燃机曲轴转动两周所作的循环。

除以上设置外，它还包括有燃料供给系统、启动系统、润滑系统、点火系统、喷油系统、冷却系统、传动系统……；这些都与现有旋转式内燃机和往复式内燃机相同。

Claims (10)

1.一种旋转式内燃机，包括有燃料供给系统、缸体系统、转子系统、活塞系统、齿轮系统、启动系统、润滑系统、点火系统、喷油系统、冷却系统、传动系统；其特征是：它包括有环形缸体（2、3）上的进排气孔(38、39)是按照活塞前进的方向设置为长条状的；活塞（23）上设置有燃烧室；活塞环（28）上有一定距离的缺口（29）。

2.如权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：和转子（11）装在一起的转子轴（6）是中空的，转子轴（7）穿过转子轴(6)与转子（12）装在一起；两个非圆齿轮（4、5）和两个偏心齿轮（9、10）安装在同一个齿轮箱里。

3.如权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：设置有独立的、与缸体完全分离的两个齿轮箱（42、43），两个非圆齿轮（4、5）和两个偏心齿轮（9、10）分别安装在完全分离的两个齿轮箱里。

4.如权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：活塞（23）上的冷却油通道（25）上装有用多孔材料制作的活塞环。

5.如权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：进气孔的长度是依据活塞的弧长加上进气的延迟角（14）来设计的，排气孔的长度是依据活塞的弧长加上排气的提前角（15）来设计的。

6.如权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：活塞上设置有与转子上的冷却液通道相通的冷却液通道（25）。

7.如权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：专用于环形缸体上的活塞环的标准是依据环形缸体的内部形状设计的环形部件(36)为参数设计制作的。

8.如权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：缸体上有专供活塞环润滑的油道（31），油道（31）是用多孔材料（32）密封的。

9.如权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：缸体内的密封环设置有弹簧功能。

10.如权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于：转子（11、12）上有面装有密封块（21）。