CN215890191U - 一种旋式等燃发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋式等燃发动机，包括机壳、动力转动机构、主轴、动力传动机构、配气机构。动力转动机构和动力传动机构均套装于所述的主轴上，动力转动机构包括转筒、能量转化腔定翼和第一联体滑翼，配气机构包括配气座和配气体，动力传动机构包括传动转筒、传动定翼和第二联体滑翼，动力转动机构和动力传动机构之间设置有承隔体。本实用新型旨在解决传统发动机结构也比较复杂，较大，较重，较贵的问题。

Description

一种旋式等燃发动机

技术领域

本实用新型属于汽车发动机技术领域，尤其与一种旋式等燃发动机有关。

背景技术

现有汽车发动机普遍采用活塞式四冲程发动机，活塞式四冲程发动机的能耗据研究资料表明大部分是被热传导和负功率损失掉。这种方式不仅浪费而且还有大量碳排和其他污染，造成严重的环保问题。其次这种传统发动机结构也比较复杂，较大，较重，较贵。虽然活塞式四冲程发动机的使用领域很多已被电动代替，但由于目前各类电池性能的限制，这种替代始终是有限的。

实用新型内容

针对现有活塞式四冲程发动机存在的热损耗高且还会大量碳排和其他污染物而造成严重的环保的问题，本实用新型旨在提供一种可节省燃料、环保、结构较为简单、体积较小、价格相对较低的旋式等燃发动机。

为此，本实用新型采用以下技术方案：一种旋式等燃发动机，其特征在于：所述的旋式等燃发动机包括机壳、动力转动机构、主轴、动力传动机构、配气机构，所述的动力转动机构和动力传动机构均套装于所述的主轴上，所述的动力转动机构作为旋式等燃发动机的驱动机构。

所述的机壳包括能量转化腔壳体和传动腔壳体，所述的能量转化腔壳体和传动腔壳体的轮廓线为两条不同直径、不同圆心的圆弧线首尾连接闭合形成。

所述的动力转动机构包括转筒、能量转化腔定翼和第一联体滑翼；所述的转筒分为三段，前后依次分别为前端部、中间段部和后端部，主轴的前端部和后端部分别通过轴承支撑安装，所述的能量转化腔定翼包括第一套筒部和定翼部，所述的定翼部一体成形于第一套筒部的外侧，所述的第一联体滑翼包括第二套筒部和滑翼部，所述的滑翼部一体成形于第二套筒部的外侧，所述的第一套筒部通过平键固定套装于所述的主轴上，所述的第二套筒部滑动套装于所述的主轴上，并位于所述的第一套筒部的后侧，所述的第一套筒部和第二套筒部轴向相加的长度均等于所述的定翼部和滑翼部的长度；所述的中间段部长度与所述的定翼部长度相等，所述的能量转化腔定翼、第一联体滑翼安装于所述的中间段部内部形成的能量转化腔中，所述的中间段部的外周面上开设有两个与能量转化腔腔体连通的上柱状孔，柱状孔内设置第一转销，每个所述的第一转销上设置有与能量转化腔定翼或第一联体滑翼配合的孔，所述的能量转化腔定翼和第一联体滑翼分别穿设于对应的孔中；所述的转筒配合安装于能量转化腔壳体的内腔中，转筒的外侧壁始终与其中一个半圆腔体的内壁贴靠，所述的能量转化腔壳体上设置有与能量转化腔壳体的内腔连通的排气口。

所述的配气机构包括配气座和配气体，配气体通过轴承套装于所述的主轴的前端，所述的前端部通过对应的轴承外套于所述的配气体的外周部，所述的配气体的内端面与所述的能量转化腔的能量转化腔定翼、第一联体滑翼对应；配气体的外缘部通过所述的配气座安装；所述的前端部上设置有两组多个相连通的燃烧腔体，所述的中间段部的前端的外周面上设置有两个与所述的燃烧腔体相配合的工质喷槽，工质喷槽通过设置在所述的前端部的内端面上的第一孔与燃烧腔体连通，所述的工质喷槽与能量转化腔壳体上段的内壁始终旋转贴靠，所述的能量转化腔壳体与所述的配气座的端部配合相固定连接，所述的前端部的内壁上分别设置有与燃烧腔体连通的充气孔，所述的配气体的外周顶部设置有弧形槽，弧形槽与外界连通，当前端部转过一定角度，弧形槽与充气孔连通时，开始充气。

所述的动力传动机构包括传动转筒、传动定翼和第二联体滑翼，所述的第二联体滑翼包括第三套筒部和传动滑翼部，传动滑翼部一体成形于第三套筒部的外侧，所述的传动定翼包括第四套筒部和传动定翼部，所述的第三套筒部套装于所述的主轴上，所述的第四套筒部套装于所述的主轴上并位于所述的第三套筒部的后侧，所述的传动定翼和第二联体滑翼安装于所述的传动转筒内部形成的传动腔中；所述的传动转筒配合安装于传动腔壳体的内腔中，传动转筒的外侧壁始终与其中一个半圆腔体的内壁贴靠。

动力转动机构和动力传动机构之间设置有承隔体，承隔体固定于滑套上，能量转化腔与传动腔间之间通过隔封板隔离，所述的承隔体的外周面设置与能量转化腔壳体相连通的第二孔，所述的第二孔贯穿出机壳。

所述的能量转化腔壳体与所述的传动腔壳体的主体为一体成型的柱状体。

所述的前端部正对所述的燃烧腔体的外周面上设置有弧形喷油槽。

所述的第三套筒部通过滑套与所述的第二套筒部相配合固定。

所述的排气口呈扁平形与壳体连通，排气口上设置有调节阀。

本实用新型可以达到以下有益效果：1、本实用新型比传统机节省燃料三分之一到二分之一，大幅降低使用成本和提高国家能源安全。本实用新型比传统机减少碳排和其他污染三分之一到二分之一或以上，噪音小，排温低，极大提高环保效益。结构简单，功率密度高，体积、重量、价格仅为同量级传统机的两分之一到三分之二左右，大幅节约原材料和制造能耗。可用多种常温液态燃料，来源广泛。不强制冷却，无需冷却剂。喷油嘴等精密件不受旋转时高温炙烤，不结碳，不烧蚀，工作质量长期良好、稳定。如该机用在车辆配套，需要时本身可以方便，快捷转换成无附加磨损，软性制动状态，提高运行安全。特别适合配套成新式混动车辆动力，解决原油电式混动存在的排放改善不大和比较贵的两大问题。本实用新型在能量转化腔结构中没有阀门，喷嘴等精密件又只受喷油转角短时内烤，旋翼板等有50％以上转动时间的吸入空气内冷式风冷，轴承有隔离地远离高温，可以充分润滑。因此可以耐久地工作。以现尺寸计算本实用新型时最大功率可达136马力。12小时耐久功率可达110马力，油耗为90克/马力小时左右，在70％-100％转速和功率范围内单位油耗基本不增加。

附图说明

图1是本实用新型立体示意图。

图2是本实用新型另一方向立体示意图。

图3是本实用新型去壳示立体示意图1。

图4是本实用新型去壳示立体示意图2。

图5是本实用新型去壳示立体示意图3。

图6是本实用新型去壳示立体示意图4。

图7是本实用新型去壳示立体示意图5。

图8是本实用新型去壳去转筒立体示意图1。

图9是本实用新型去壳去转筒立体示意图2。

图10是本实用新型壳体立体示意图。

图11是本实用新型能量转化腔定翼立体示意图。

图12是本实用新型能量转化腔定、滑翼立体示意图。

图13是本实用新型定、滑翼立体示意图。

图14是本实用新型承隔体立体示意图。

图15是本实用新型承隔体另一方向立体示意图。

图16是本实用新型配气体立体示意图。

图17是本实用新型配气体另一方向立体示意图。

图18是本实用新型配气体剖视图。

图19是本实用新型前端部立体示意图。

图20是本实用新型前端部剖视图。

图21是本实用新型轴向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，所描述的实施例只是对本实用新型的说明和解释，并不构成对本实用新型的唯一限定。

如图1-图21所示，本实用新型包括机壳1、动力转动机构2、主轴3、动力传动机构4、配气机构5，动力转动机构2和动力传动机构4均套装于主轴3上，动力转动机构2作为旋式等燃发动机的驱动机构。

机壳1包括能量转化腔壳体101和传动腔壳体102，能量转化腔壳体101和传动腔壳体102的轮廓线为两条不同直径、不同圆心的圆弧线首尾连接闭合形成，能量转化腔壳体101与传动腔壳体102的主体为一体成型的柱状体。

动力转动机构2包括转筒6、能量转化腔定翼7和第一联体滑翼8；转筒6分为三段，前后依次分别为前端部61、中间段部62和后端部63，主轴3的前端部和后端部分别通过轴承支撑安装，能量转化腔定翼7包括第一套筒部9和定翼部 10，定翼部10一体成形于第一套筒部9的外侧，第一联体滑翼8包括第二套筒部 12和滑翼部13，滑翼部13一体成形于第二套筒部12的外侧，第一套筒部9通过平键固定套装于主轴3上，第二套筒部12滑动套装于主轴3上，并位于第一套筒部9的后侧，第一套筒部9和第二套筒部12轴向相加的长度均等于定翼部10和滑翼部13的长度；中间段部62长度与定翼部10长度相等，能量转化腔定翼7、第一联体滑翼8安装于中间段部62内部形成的能量转化腔中，中间段部62的外周面上开设有两个与能量转化腔腔体连通的上柱状孔，柱状孔内设置第一转销 14，每个第一转销14上设置有与能量转化腔定翼7或第一联体滑翼8配合的孔，能量转化腔定翼7和第一联体滑翼8分别穿设于对应的孔中；转筒6配合安装于能量转化腔壳体的内腔中，转筒6的外侧壁始终与其中一个半圆腔体的内壁贴靠，能量转化腔壳体101上设置有与能量转化腔壳体101的内腔连通的排气口 32，排气口32呈扁平形与壳体连通。

配气机构5包括配气座17和配气体18，配气体18通过轴承套装于主轴3的前端，前端部61通过对应的轴承外套于配气体18的外周部，配气体18的内端面与能量转化腔的能量转化腔定翼7、第一联体滑翼8对应；配气体18的外缘部通过配气座17安装；前端部61上设置有两组多个相连通的燃烧腔体27，前端部61正对燃烧腔体的外周面上设置有弧形喷油槽31，中间段部62的前端的外周面上设置有两个与燃烧腔体相配合的工质喷槽11，工质喷槽11通过设置在前端部的内端面上的第一孔28与燃烧腔体连通，工质喷槽11与能量转化腔壳体上段的内壁始终旋转贴靠，能量转化腔壳体101与配气座17的端部配合相固定连接，前端部的内壁上分别设置有与燃烧腔体连通的充气孔19，配气体的外周顶部设置有弧形槽30，弧形槽30与外界连通。

动力传动机构4包括传动转筒15、传动定翼21和第二联体滑翼22，第二联体滑翼22包括第三套筒部23和传动滑翼部24，传动滑翼部24一体成形于第三套筒部23的外侧，传动定翼21包括第四套筒部25和传动定翼部26，第三套筒部23 套装于主轴3上，第三套筒部23通过滑套20与第二套筒部12相配合固定，第四套筒部25套装于主轴3上并位于第三套筒部23的后侧，传动定翼21和第二联体滑翼22安装于传动转筒15内部形成的传动腔中；传动转筒15配合安装于传动腔壳体102的内腔中，传动转筒15的外侧壁始终与其中一个半圆腔体的内壁贴靠。

动力转动机构2和动力传动机构4之间设置有承隔体16，承隔体固定于滑套 20上，能量转化腔与传动腔间之间通过隔封板隔离，承隔体16的外周面设置与能量转化腔壳体101相连通的第二孔29，第二孔29贯穿出机壳1。

工作原理：当能量转化腔旋翼和转筒顺时针转动翼板前缘盖住配气体端部的进气口前缘，其前部空间就成为压气腔，腔内空气受压压入通气孔，当能量转化腔转筒内壁上的充气孔接入弧形槽，压缩空气就充入燃烧室。当充气孔转过通气弧槽前部开口弧段，进入后部封闭段，燃烧室就处于封闭状态，装在配气座上的喷嘴开始喷油，经受油缝槽进入燃烧室开始燃烧过程。在喷油燃烧过程转角内燃烧室不与膨胀室相通容积不变，故为旋式等燃燃烧过程。燃烧过程完成后燃烧室内的高温，高压经工质喷槽以动能冲击后在膨胀腔内的膨胀势能推动能量转化腔定翼、第一联体滑翼顺时针转动带动主轴转动做功。当旋翼翼板边缘转至排气口做功结束开始排气。以此交替循环。一转中每个燃烧室循环工作一次，即每转有两次做功。在每次工作循环过程中，当燃烧室封闭后压缩腔内部分和弧状通气槽中的全部受压缩空气继续被旋翼压缩，压力一定程度的提高超过本循环中燃烧室的压力，旋翼的后缘转过铸成孔前边受超压的空气经配气体上的弧状槽浅槽与后旋翼压缩的下一循环受压缩空气相混通，压入下次工作的燃烧室。应当指出无论喷油开始时的燃烧室和超压空气与下一循环开始沟通时的配气件上的进气口都有一定的开口转角未被封闭，但由于超燃后气体流动的惯性和压力波传送的时间在工作中是不会产生泄露现象。还应当指出这种配气机理在在数转内是不能启动的，因为燃烧室内的压力是逐渐增加，直到平衡，无限接近压缩比。因此启动时一般要电机带动20-30转，约3-4秒才能启动。其好处是可以用好做功的积累提高起动时压缩空气的温度。

各种机子具体起动转数可以用逼近动态平衡法的数模来计算。即：

C燃n＝(V吸+C剩n-1+V燃)*V燃/V剩当某转次n燃烧室内的常压气体当是(燃n)达到吸气容积量时，理论上就可以启动。本实用新型在一般情况下用汽、柴油混合油料，这种燃料它有点燃和压燃的双重性更有利于起动。在本实用新型中喷嘴旁装有电火花塞，起动时可以通电点火和加热运转后可切断供电，这种燃料还可以有效的减少油泵泄露和给某些机件一定的润滑。

本实用新型在排气道上装有调节阀，用于车辆配套时，若需要(如长下坡) 可方便地用于无附加磨损软性制动，增加行车安全保险。

应当着重指出的是在运行中能量转化腔是高温区其腔壁，转筒、转销、旋翼翼面都承受着很高的温度。尤其是旋翼翼板和转销长孔面之间。本是做功压力的传递面，在高温高压下滑动且又不可能润滑。如此状态不说磨损，磨耗连运动都不可能，会被胶住。传动腔机构就在理论设计上完全能解决这一问题。在能量转化腔中定翼的周向工作压力经主轴一面向外输出，一面通过同一相位的传动腔定翼传给传动腔转筒。当能量转化腔中滑翼受周向工作压力时因能量转化腔滑翼和传动腔滑翼骑缝螺钉联为一体，因此经联体滑翼带动传动腔转动筒带动传动腔定翼带动主轴向外输出。传动腔转筒和能量转化腔转筒是经联动齿轮和能量转化腔转筒齿轮传动腔转筒齿轮组成的联动机构将转动联为一体。因此，能量转化腔旋翼、传动腔旋翼，能量转化腔转筒传动腔转筒它们的转动在理论上是同步的，旋翼面和转销长孔之间的工作周向压力和轮筒摩擦阻力产生的周向压力可由传动腔机件来承担。消除了能量转化腔机件间的压力和摩擦，传动腔是处于常温态，可闭式充分油滑。

在能量转化腔结构中没有阀门，喷嘴等精密件也只受喷油转角短时内炙烤，旋翼板等有50％以上转动时间的吸入空气内冷式风冷，轴承有隔离地远离高温，可以充分润滑。因此可以耐久地工作。以现尺寸计算本实用新型时最大功率可达136马力。12小时耐久功率可达110马力，油耗为90克/马力小时左右，在 70％-100％转速和功率范围内单位油耗基本不增加。

Claims (10)

1.一种旋式等燃发动机，其特征在于：所述的旋式等燃发动机包括机壳(1)、动力转动机构(2)、主轴(3)、动力传动机构(4)、配气机构(5)，所述的动力转动机构(2)和动力传动机构(4)均套装于所述的主轴(3)上，所述的动力转动机构(2)作为旋式等燃发动机的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种旋式等燃发动机，其特征在于：所述的机壳(1)包括能量转化腔壳体(101)和传动腔壳体(102)，所述的能量转化腔壳体(101)和传动腔壳体(102)的轮廓线为两条不同直径、不同圆心的圆弧线首尾连接闭合形成。

3.根据权利要求2所述的一种旋式等燃发动机，其特征在于：所述的动力转动机构(2)包括转筒(6)、能量转化腔定翼(7)和第一联体滑翼(8)；所述的转筒(6)分为三段，前后依次分别为前端部(61)、中间段部(62)和后端部(63)，主轴(3)的前端部和后端部分别通过轴承支撑安装，所述的能量转化腔定翼(7)包括第一套筒部(9)和定翼部(10)，所述的定翼部(10)一体成形于第一套筒部(9)的外侧，所述的第一联体滑翼(8)包括第二套筒部(12)和滑翼部(13)，所述的滑翼部(13)一体成形于第二套筒部(12)的外侧，所述的第一套筒部(9)通过平键固定套装于所述的主轴(3)上，所述的第二套筒部(12)滑动套装于所述的主轴(3)上，并位于所述的第一套筒部(9)的后侧，所述的第一套筒部(9)和第二套筒部(12)轴向相加的长度均等于所述的定翼部(10)和滑翼部(13)的长度；所述的中间段部(62)长度与所述的定翼部(10)长度相等，所述的能量转化腔定翼(7)、第一联体滑翼(8)安装于所述的中间段部(62)内部形成的能量转化腔中，所述的中间段部(62)的外周面上开设有两个与能量转化腔腔体连通的上柱状孔，柱状孔内设置第一转销(14)，每个所述的第一转销(14)上设置有与能量转化腔定翼(7)或第一联体滑翼(8)配合的孔，所述的能量转化腔定翼(7)和第一联体滑翼(8)分别穿设于对应的孔中；所述的转筒(6)配合安装于能量转化腔壳体的内腔中，转筒(6)的外侧壁始终与其中一个半圆腔体的内壁贴靠，所述的能量转化腔壳体(101)上设置有与能量转化腔壳体(101)的内腔连通的排气口(32)。

4.根据权利要求3所述的一种旋式等燃发动机，其特征在于：所述的配气机构(5)包括配气座(17)和配气体(18)，配气体(18)通过轴承套装于所述的主轴(3)的前端，所述的前端部(61)通过对应的轴承外套于所述的配气体(18)的外周部，所述的配气体(18)的内端面与所述的能量转化腔的能量转化腔定翼(7)、第一联体滑翼(8)对应；配气体(18)的外缘部通过所述的配气座(17)安装；所述的前端部(61)上设置有两组多个相连通的燃烧腔体(27)，所述的中间段部(62)的前端的外周面上设置有两个与所述的燃烧腔体相配合的工质喷槽(11)，工质喷槽(11)通过设置在所述的前端部的内端面上的第一孔(28)与燃烧腔体连通，所述的工质喷槽(11)与能量转化腔壳体上段的内壁始终旋转贴靠，所述的能量转化腔壳体(101)与所述的配气座(17)的端部配合相固定连接，所述的前端部的内壁上分别设置有与燃烧腔体连通的充气孔(19)，所述的配气体的外周顶部设置有弧形槽(30)，弧形槽(30)与外界连通。

5.根据权利要求4所述的一种旋式等燃发动机，其特征在于：所述的动力传动机构(4)包括传动转筒(15)、传动定翼(21)和第二联体滑翼(22)，所述的第二联体滑翼(22)包括第三套筒部(23)和传动滑翼部(24)，传动滑翼部(24)一体成形于第三套筒部(23)的外侧，所述的传动定翼(21)包括第四套筒部(25)和传动定翼部(26)，所述的第三套筒部(23)套装于所述的主轴(3)上，所述的第四套筒部(25)套装于所述的主轴(3)上并位于所述的第三套筒部(23)的后侧，所述的传动定翼(21)和第二联体滑翼(22)安装于所述的传动转筒(15)内部形成的传动腔中；所述的传动转筒(15)配合安装于传动腔壳体(102)的内腔中，传动转筒(15)的外侧壁始终与其中一个半圆腔体的内壁贴靠。

6.根据权利要求5所述的一种旋式等燃发动机，其特征在于：动力转动机构(2)和动力传动机构(4)之间设置有承隔体(16)，承隔体固定于滑套(20)上，能量转化腔与传动腔间之间通过隔封板隔离，所述的承隔体(16)的外周面设置与能量转化腔壳体(101)相连通的第二孔(29)，所述的第二孔(29)贯穿出机壳(1)。

7.根据权利要求6所述的一种旋式等燃发动机，其特征在于：所述的能量转化腔壳体(101)与所述的传动腔壳体(102)的主体为一体成型的柱状体。

8.根据权利要求7所述的一种旋式等燃发动机，其特征在于：所述的前端部(61)正对所述的燃烧腔体的外周面上设置有弧形喷油槽(31)。

9.根据权利要求8所述的一种旋式等燃发动机，其特征在于：所述的第三套筒部(23)通过滑套(20)与所述的第二套筒部(12)相配合固定。

10.根据权利要求9所述的一种旋式等燃发动机，其特征在于：所述的排气口(32)呈扁平形与壳体连通，所述的排气口(32)上设置有调节阀。

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