CN207740078U - 一种发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种发动机，包括缸体和同心套设在缸体内可转动的第一转体；一输出转轴垂直穿透缸体和第一转体的圆心且与第一转体固定连接，与缸体转动连接；所述第一转体外圆周上均匀固定有n个推板；所述推板与缸体内侧壁密封滑动接触；所述缸体的圆侧壁间隔一定距离向外凸出一弧形部；所述弧形部的数量也为n且绕缸体均匀设置；所述弧形部的弧度由其一端向另一端逐渐增大；n个垂直缸体平面的第二转体分别竖直转动连接在弧形部内；所述第二转体上还设置有供推板越过的推面以及密封面；本实用新型发动机输出转动均匀、平稳，震动小，传动效率高，使用寿命长。

Description

一种发动机

技术领域

本实用新型涉及内燃机领域，尤其涉及一种发动机。

背景技术

发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机(汽油发动机等)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器(如:汽油发动机、航空发动机)。发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种"产生动力的机械装置"。现有的发动机利用活塞在燃气腔中的直线往复运动驱动转轴转动，这种方式的输入力矩与输出力矩不同，发动机运行过程中不可避免的产生振动；由于直线往复运动转化为转动造成在转动一周的过程中，转速不是均匀的，输出不够平稳；在这一过程中，发动机内各机件，特别是曲柄容易疲劳损坏；并且传动效率不够高。

实用新型内容

本实用新型提出一种发动机，该发动机可以解决上述问题，发动机输出转动均匀、平稳，震动小，传动效率高，使用寿命长。

本实用新型的技术方案如下：

一种发动机，包括缸体和同心套设在缸体内可转动的第一转体；一输出转轴垂直穿透缸体和第一转体的圆心且与第一转体固定连接，与缸体转动连接；所述第一转体外圆周上均匀固定有n个推板；所述推板与缸体内侧壁密封滑动接触；所述缸体的圆侧壁间隔一定距离向外凸出一弧形部；所述弧形部的数量也为n且绕缸体均匀设置；所述弧形部的弧度由其一端向另一端逐渐增大；n个垂直缸体平面的第二转体分别竖直转动连接在弧形部内；所述第二转体上还设置有供推板越过的推面以及密封面；所述密封面与弧形部弧度最小端密封滑动接触，和第一转体外圆周面密封滑动接触；所述第二转体与第一转体反向联动转动；所述第一转体与第二转体的半径之比等于n；所述第二转体转动使其渐次与缸体、第一转体以及推板围合成燃气腔，燃气腔随第二转体转动渐次密封和排气形成内燃周期；燃气腔燃烧气体推动推板移动。

其中，所述第一转体上设置有压气腔；一压气扇设置在压气腔内；所述压气腔通过若干个绕第一转体均匀设置的单向进气孔连通第一转体与缸体围合的空间；所述弧形部靠近其弧度较大的一端设置有向燃气腔喷射燃料的燃料喷嘴和火花塞；所述弧形部弧度较小一端外的缸体圆侧壁上设置有单向排气口。

其中，所述压气扇由输出转轴驱动转动；所述单向进气孔分别设置在推板一侧的第一转体圆周壁上。

其中，所述输出转轴上固定套设有第一传动齿轮；所述第二转体的转轴上固定套设有第二传动齿轮；所述第一传动齿轮与第二传动齿轮相啮合；所述第一传动齿轮与第二传动齿轮均设置在缸体外；所述第一传动齿轮的半径与第一转体的半径相等；所述第二传动齿轮的半径与第二转体的半径相等。

其中，所述缸体外套设有壳体；所述壳体与缸体围合成冷却腔；所述冷却腔内设置有冷却管路。

其中，所述推板、弧形部以及第二转体的数量均为四个。

其中，所述第二转体整体为一圆柱形，所述推面为一挖斗形，所述密封面为第二转体圆弧面的一部分，且两端分别与推面两端衔接；所述推面与推板间隙设置；所述密封面的弧面为第二转体的圆周面的八分之五。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型发动机输出转动均匀、平稳，震动小，传动效率高，使用寿命长。

2、本实用新型第二转体直接从第一转体外圈作用推力，力矩大，因此发动机的扭力较现有的发动机大。

3、本实用新型第一转体从处受到切线方向的作用力，燃烧气体膨胀力能有效的转化为第一转体的转动力，能量转换效率高。

4、本实用新型可以灵活的选择第二转体的数量，从而适应不同需求获得不同扭力，转速的发动机，在省油与输出比上能够简单有效的进行换算、选择和改造。

5、本实用新型第二转体绕第一转体均匀布置，能够有效的抵消第一转体受到的不利扭矩，提高发动机运行的稳定性。

6、本实用新型结构简单、紧凑、制造简便、成本低。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图；

图2为图1中圆圈处的放大示意图；

图3为本实用新型具有第一传动齿轮和第二传动齿轮一侧的示意图；

图4为本实用新型燃气腔结束膨胀瞬间的状态示意图；

图5为本实用新型推板越过下一个第二转体的示意图。

图中附图标记表示为：

1-缸体、11-弧形部、111-燃料喷嘴、112-火花塞、12-排气口、2-第一转体、21-输出转轴、22-推板、23-压气腔、24-压气扇、25-单向进气口、26-第一传动齿轮、3-第二转体、31-推面、32-密封面、33-第二传动齿轮、4-燃气腔、5-壳体、51-冷却腔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。

参见图1至5，一种发动机，包括缸体1和同心套设在缸体1内可转动的第一转体2；一输出转轴21垂直穿透缸体1和第一转体2的圆心且与第一转体2固定连接，与缸体1转动连接；第一转体2在缸体1内相对缸体1转动，从而带动输出转轴21转动输出动力；所述第一转体2外圆周上均匀固定有n个推板22；所述推板22与缸体1内侧壁密封滑动接触；所述推板22与第二转体2焊接或通过螺栓可拆卸连接以便于维修更换；所述缸体1的圆侧壁间隔一定距离向外凸出一弧形部11；所述弧形部11的数量也为n且绕缸体1均匀设置；所述弧形部11也为缸体1侧壁的一部分，与缸体1圆形的侧壁之间具有圆滑的过渡；所述弧形部11的弧度由其一端向另一端逐渐增大，n个垂直缸体1平面的第二转体3分别竖直转动连接在弧形部11内，具体是沿着第二转体3的转动方向逐渐减小；所述第二转体3上还设置有供推板22越过的推面31以及密封面32；所述密封面32与弧形部11弧度最小端密封滑动接触，和第一转体2外圆周面密封滑动接触；因此，密封面32随第二转体3转动过程中不断与弧形部11弧度最小端面点密封滑动接触，而与弧形部11其余部位具有间隙，便于密封面32与弧形部11脱离密封滑动接触时，燃烧后的废气可以排出；所述第二转体3与第一转体2反向联动转动；所述第一转体2与第二转体3的半径之比等于n，由于第一转体2与第二转体3反向联动转动，因此第一转体2与第二转体3的转动线距离相同，再加上第二转体3的密封面32贴靠在第一转体2的外圆周面上；第一转体2与第二转体3的半径之比等于n可有效保障当第二转体3转动一周时，推板22能够刚好移动到下一个第二转体3处，从而使第二转体3和推板22的作用具有连贯性；所述第二转体3转动使其渐次与缸体1、第一转体2以及推板22围合成燃气腔4，燃气腔4随第二转体3转动渐次密封和排气形成内燃周期；燃气腔4燃烧气体推动推板22移动。

进一步的，所述第一转体2上设置有压气腔23，本实施例中，所述压气腔23为一圆形凹槽，一压气扇24设置在压气腔23内；所述压气腔23通过若干个绕第一转体2均匀设置的单向进气孔25连通第一转体2与缸体1围合的空间，单向进气孔25向第一转体2和缸体1围合的空间内单向进气，具体设置在推板22运动方向前方的第一转体2侧壁上；所述弧形部11靠近其弧度较大的一端设置有向燃气腔4喷射燃料的燃料喷嘴111和火花塞112；所述弧形部11弧度较小一端外的缸体1圆侧壁上设置有单向排气口12，所述排气口12通过排气管集中后连通外部主排气管。

进一步的，所述压气扇24由输出转轴21驱动转动或通过电机驱动转动。

进一步的，所述输出转轴21上固定套设有第一传动齿轮26；所述第二转体3的转轴上固定套设有第二传动齿轮33；所述第一传动齿轮26与第二传动齿轮33相啮合；所述第一传动齿轮26与第二传动齿轮33均设置在缸体1外；所述第一传动齿轮26的半径与第一转体2的半径相等；所述第二传动齿轮33的半径与第二转体3的半径相等。

其中，所述缸体1外套设有壳体5；所述壳体5与缸体1围合成冷却腔51；所述冷却腔51内设置有用于冷却缸体1的冷却管路。

其中，所述推板22、弧形部11以及第二转体3的数量均为四个。

其中，所述第二转体3整体为一圆柱形，所述推面31为一挖斗形，所述密封面32为第二转体3圆弧面的一部分，且两端分别与推面31两端衔接；所述推面31与推板22间隙设置；所述密封面32的弧面为第二转体3的圆周面的八分之五，该设置可以有效的保障推板22能够顺利越过第二转体3的同时尽量延长密封面32与弧形部11和第一转体2外圆周面的接触时间。

一种内燃驱动转动方法，采用所述的发动机，包括以下依序进行的步骤：

步骤一：第二转体3转动至密封面32与第一转体2开始密封滑动接触时；推面31、推板22、第二转体3以及缸体1围合成密封的燃气腔4；推面31与推板22相对；燃气腔4内燃料与空气的混合气体燃烧膨胀推动推板22移动，从而带动第一转体2转动；同时第二转体3反向转动；

步骤二：第一转体2继续转动，带动第二转体3继续反向转动，密封面32完全越过弧形部11弧度最小端，燃气腔4不再密封，燃烧后的尾气由第二转体3与弧形部11之间的间隙排出；

步骤三：第一转体2在惯性作用下继续转动；推板22转至下一个第二转体3处，从步骤一开始重复上述步骤。

进一步的，一种内燃驱动转动方法，采用所述的发动机，包括以下依序进行的步骤：

步骤一：第二转体3转动至密封面32与第一转体2开始密封滑动接触时；推板22与弧形部11弧度最大端外的缸体1内壁密封滑动接触，推面31、推板22、第二转体3以及缸体1围合成密封的燃气腔4；推面31与推板22相对；

步骤二：燃料喷嘴111向燃气腔4内喷射雾状燃料，燃料与压气扇24压入的空气混合，火花塞112点燃燃气腔4内的燃气混合物；燃气燃烧剧烈膨胀，推动推板22移动，从而带动第一转体2转动，第一转体2带动输出转轴21转动输出，同时通过第一传动齿轮26与第二传动齿轮33驱动第二转体3反向同步转动；

步骤三：第二转体3继续转动至密封面32完全越过弧形部11弧度最小端时，燃气腔4不再密封，燃气腔4燃烧后的尾气经第二转体3与弧形部11之间的间隙由排气口12排出；

步骤四：第一转体2在惯性作用下继续转动至推板22越过第二个第二转体3并围合成新的燃气腔4，从步骤一开始重复上述步骤。

具体的，一种内燃驱动转动方法，采用所述的发动机，包括以下依序进行的步骤：

步骤一：参见图5，以第二转体3的转动中心为原点，推板22正朝向第二转体3的转动中心时，推面31与推板22垂直；

步骤二：参见图1，第一转体2转动22.5°时，推板22与弧形部11弧度最大端外的缸体1内壁密封滑动接触，推面31与推板22相对，此时，推面31、推板22、第二转体3以及缸体1围合成密封的燃气腔4；

步骤三：燃料喷嘴111向燃气腔4内喷色雾状燃料，燃料与压气扇24压入的空气混合，火花塞112点燃燃气腔4内的燃气混合物；燃气燃烧剧烈膨胀，推动推板22移动，从而带动第一转体2转动，第一转体2带动输出转轴21转动输出，同时通过第一传动23与第二传动齿轮33驱动第二转体3反向同步转动；

步骤四：参见图4，当推板22在步骤一中转动角度的基础上继续转动超过33.75°，密封面32完全越过弧形部11弧度最小端，燃气腔4不再密封，燃气腔4燃烧后的尾气经第二转体3与弧形部11之间的间隙由排气口12排出；

步骤五：参见图5，第一转体2在惯性作用下继续转动33.75°后推板22正朝向第二个第二转体3的转动中心；从步骤一开始重复上述步骤。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种发动机，其特征在于：包括缸体(1)和同心套设在缸体(1)内可转动的第一转体(2)；一输出转轴(21)垂直穿透缸体(1)和第一转体(2)的圆心且与第一转体(2)固定连接，与缸体(1)转动连接；所述第一转体(2)外圆周上均匀固定有n个推板(22)；所述推板(22)与缸体(1)内侧壁密封滑动接触；所述缸体(1)的圆侧壁间隔一定距离向外凸出一弧形部(11)；所述弧形部(11)的数量也为n且绕缸体(1)均匀设置；所述弧形部(11)的弧度由其一端向另一端逐渐增大；n个垂直缸体(1)平面的第二转体(3)分别竖直转动连接在弧形部(11)内；所述第二转体(3)上还设置有供推板(22)越过的推面(31)以及密封面(32)；所述密封面(32)与弧形部(11)弧度最小端密封滑动接触，和第一转体(2)外圆周面密封滑动接触；所述第二转体(3)与第一转体(2)反向联动转动；所述第一转体(2)与第二转体(3)的半径之比等于n；所述第二转体(3)转动使其渐次与缸体(1)、第一转体(2)以及推板(22)围合成燃气腔(4)，燃气腔(4)随第二转体(3)转动渐次密封和排气形成内燃周期；燃气腔(4)燃烧气体推动推板(22)移动。

2.如权利要求1所述的一种发动机，其特征在于：所述第一转体(2)上设置有压气腔(23)；一压气扇(24)设置在压气腔(23)内；所述压气腔(23)通过若干个绕第一转体(2)均匀设置的单向进气孔(25)连通第一转体(2)与缸体(1)围合的空间；所述弧形部(11)靠近其弧度较大的一端设置有向燃气腔(4)喷射燃料的燃料喷嘴(111)和火花塞(112)；所述弧形部(11)弧度较小一端外的缸体(1)圆侧壁上设置有单向排气口(12)。

3.如权利要求2所述的一种发动机，其特征在于：所述压气扇(24)由输出转轴(21)驱动转动；所述单向进气孔(25)分别设置在推板(22)一侧的第一转体(2)圆周壁上。

4.如权利要求3所述的一种发动机，其特征在于：所述输出转轴(21)上固定套设有第一传动齿轮(26)；所述第二转体(3)的转轴上固定套设有第二传动齿轮(33)；所述第一传动齿轮(26)与第二传动齿轮(33)相啮合；所述第一传动齿轮(26)与第二传动齿轮(33)均设置在缸体(1)外；所述第一传动齿轮(26)的半径与第一转体(2)的半径相等；所述第二传动齿轮(33)的半径与第二转体(3)的半径相等。

5.如权利要求4所述的一种发动机，其特征在于：所述缸体(1)外套设有壳体(5)；所述壳体(5)与缸体(1)围合成冷却腔(51)；所述冷却腔(51)内设置有冷却管路。

6.如权利要求5所述的一种发动机，其特征在于：所述推板(22)、弧形部(11)以及第二转体(3)的数量均为四个。

7.如权利要求6所述的一种发动机，其特征在于：所述第二转体(3)整体为一圆柱形，所述推面(31)为一挖斗形，所述密封面(32)为第二转体(3)圆弧面的一部分，且两端分别与推面(31)两端衔接；所述推面(31)与推板(22)间隙设置；所述密封面(32)的弧面为第二转体(3)的圆周面的八分之五。