CN2372452Y - 旋转式发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转式发动机,其缸体呈圆环形,其转子活塞在气缸内作连续单向旋转,与其同轴的控制轮分别控制两组对称的前门、后门、进气机构、排气机构、通道闸门机构和火花塞。动力由转轴直接输出,且旋转一周作功两次。本实用新型输出功率大,转速均匀,平稳,油耗少,振动小,污染、噪声低,结构简单。

Description

旋转式发动机

本实用新型涉及一种机械旋转式发动机。

传统的往复式发动机，自从问世以来，虽经人们不断的改进，仍有许多不足之处：1、传统发动机作功时为了获得最大的压统比，当活塞在上正点时点燃压缩气体，此时燃爆的气体对活塞的推力最大，但推力方向却指向飞轮的圆心，而指向飞轮圆周节线上的推力的量也最小，须靠飞轮的旋转惯性转过这一瞬间的推力死点。故而压缩气体燃爆作功时的转换效率较低。2、传统发动机的活塞在气缸内作往复直线运动时，活塞所受的复合力的方向并非始终在直线上，而是随着飞轮旋转的角度不同变化。因此，装在活塞上的活塞环氧气缸内壁之间的机械磨损也是较大的。常见的有活塞环磨损或气缸内壁磨成椭圆形。3、传统发动机工作时，由于活塞连体本身具有一定的质量，故而在作往复运动时会产生一定的振动和噪声，同时也限止了转速的提高。4、传统发动机，特别是多缸发动机，其结构较为复杂，零件多。

本实用新型的目的是设计一种活塞与飞轮一体，能连续单方向旋转，且旋转一周作功两次，动力由转轴直接输出，工作效率高，噪音和磨损小，结构较简单的旋转式发动机。

本实用新型包括缸体10、上盖11、缸体座9和下盖14。

a、缸体10、上盖11和下盖14的中心孔内设有转轴12，转轴12的上部安装有在缸体10和上盖11之间形成的内腔中旋转的转子活塞6，该转轴12的下部设有在缸体座9内腔中旋转的控制轮7，控制轮7的圆周面上开有控制槽7a和控制槽7b。缸体10上左右对称设有左火花塞27和右火花塞3。

b、缸体10上开有右排气孔1′，左排气15′，右进气孔5′，左进气孔18′，左右排气孔的孔心及左右进气孔的孔心和转轴12和轴心相平行，并与轴心距离相等，缸体10内腔外壁上、在火花塞的下方左右对称开有右换气通道孔28、左换气通道孔20，同时与换气通道孔垂直交叉处开有左右对称的右通道闸门孔2′，左通道闸门孔17′，左右通道闸门孔的孔心和转轴12的轴心相平行，并与轴心距离相等。

c、缸体座9内壁上设有四条导向槽，与其对应的缸体10下端面设有四个与导向槽对应的类长方形导向孔，它们为，右前门导向孔4′，后门导向孔8′、左前门导向孔13′、左后门导向孔16′，右前门4、左前门13、右后门8、左后门16的一侧分别在对应的导向槽内往复直线运动，其上端分别在对应的类长方形导向孔内直线往复运动。

d、右排气孔1′、右进气孔5′、左排气孔15′、左进气孔18′内分别设有右排气机构1，右进气机构5、左排气机构15、左进气机构18，右通道闸门孔2′、左通道闸门孔17内分别设有右通道闸门机构2、左通道闸门机构17。

e、右前门4、左前门13、右后门8、左后门16的下端分别安装有导向轴承，左右前门的导向轴承分别在控制轮7上控制槽7a中滚动，左右后门的导向轴承分别在控制轮7上控制槽7b中滚动。

f、转子活塞6上有两个对称的凸块，其中一个凸块称为主活塞26，另一个凸块称为副活塞25。转子活塞6、控制轮7和转轴12之间为键联结。转轴12和上盖11之间设有轴承23，转轴12下端和下盖14之间也没有轴承24。

附图1为本实用新型结构示意图；

附图2为本实用新型的B-B剖视图；

附图3-10为本实用新型的工作原理过程示意图。

在附图中，

1-右排气机构；1′-右排气孔；2-右通道闸门机构；2′-右通道闸门孔；3-右火花塞； 4-右前门；4′-右前门导向孔；5-右进气机构；5′-右进气孔；6-转子活塞；7-控制轮，7a-控制槽；7b-控制槽；8-右后门；8′-右后门导向孔；9-缸体座；10-缸体；11-上盖；12-转轴；13-左前门；13′-左前门导向孔；14-下盖；15-左排气机构；15′-左排气孔；16-左后门；16′-左后门导向孔；17-左通道闸门机构；17′-左通道闸门孔；18-左进气机构；18′左进气孔；19-定位块；20-左换气通道孔；21-右排气通道；22-左进气通道；23-轴承；24-轴承；25-副活塞；26-主活塞；27-左火花塞：28-右换气通道孔；29-轴承；30-轴承。

本实用新型旋转式发动机和传统的往复式发动机相比，主要有以下优点：

1、本实用新型工作时，转子活塞始终单向逆时针旋转，作功时推力的方向始终在转子活塞的旋转切线上，并且转子活塞旋转一周作功推动两次，因而驱动力(功率)大，工作效率高，旋转均匀、平稳。

2、本实用新型达到与传统的往复式发动机同样功率的条件下，耗油少，污染低。

3、本实用新型由于为单方向(逆时针)旋转，故振动小，噪声低。

4、本实用新型的主、副活塞上无须活塞环，故磨损小。

5、本实用新型的压缩比与气缸(圆环形)的直径成正比，即直径越大，压缩比也越大。

6、本实用新型的结构与传统发动机(例四缸四冲程发动机)相比较为简单。

以下结合附图及实施例进一步描述本实用新型：

在附图1、2所示的实施例中，转子活塞6在缸体10和上盖11所组成的空间内用单向旋转滑动(如附图1中箭头所示)，但不存在钢性摩擦。控制轮7与转子活塞6同步旋转，控制着左前门13，左后门16、右前门4、左后门8分别有规律性地完成打开(使气缸畅通)或关闭(使缸气封闭)。左前门13关闭时顶开左进气机构18，左前门13打开时释放左进气机构18，此时左进气机构18依靠安装在其末端上的一根压缩弹簧恢复闭合状态。同理，右前门4关闭时顶开右进气机构5，右前门4打开时释放右进气机构5，此时右进气机构5依靠安装在其末端上的一根压缩弹簧状复闭合状态。左后门16关闭时顶开左排气机构15和左通道闸门机构17，左后门16打开时释放左排气机构15和左通道闸门机构17。此时，左排气机构15依靠安装在其末端上的一根压缩弹簧恢复闭合状态，而左通道闸门机构17依靠安装在其顶端上的一根压缩弹簧恢复闭合状态。同理，右后门8关闭时顶开右排气机构1和右通道闸门机构2；右后门8打开时释放右排气机构1和右通道闸门机构2，此时，右排气机构1依靠安装在其末端上的一根压缩弹簧恢复闭合状态，右通道闸门机构2依靠安装在其顶端上的一根压缩弹簧恢复闭合状态。在缸体座9和缸体10及下盖14之间的空间内注入润滑油。

本实用新型的工作原理如下(参见附图3-10)。

在附图3中，假设原始状态如下：左后门16关闭，左排气机构15和左通道闸门机构17打开，左前门13打开，左进气机构18关闭(注：在附图3-10中，进气机构、排气机构打开时如图上箭头所示，关闭时图中不标出，以示区别)。右前门4、右后门8都打开，右通道闸门机构2关闭，右进气机构5、右排气机构1都关闭。假定主活塞26的后面(逆向旋转方向的面，以下同)与左后门16的前面(面向旋转方向的面，以下同)之间的空间内为已被压缩过的混合气体，此时左火花塞27点火(符号

表示点止，以下同)，瞬间的爆炸力则推动主活塞26作逆时针方向(如图中箭头所示)旋转。当副活塞25的后面刚越过右前门4的前后时，右前门4迅速关闭，同时右进气机构5打开，其它状态不变化，如附图4所示。在附图4中，主活塞26逆时针方向压缩混合气体，副活塞25一边从右进气机构5抽入混合体，一边从左排气机构15排出废气。当副活塞25的前面快接近左后门16时，左后门16迅速打开，以便于副活塞25通过，同时左排气机构15关闭，表明一个排气过程已结束；同时左通道闸门机构17也关闭。其它状态皆不变化，如附图5所示。在附图5状态过渡到附图6状态中，当主活塞26的后面刚越过右后门8的前面时，右后门8迅速关闭，同时右排气机构1和右通道闸门机构2也打开。右排气机构1打开是为了排出废气，右通道闸门机构2打开是方了让主活塞26前方已被压缩的混合气体经由换气通道孔28转换至主活塞26的后方，当主活塞26的前面快接近右前门4的后面时(此时压缩的混合气体转换已经结束)，右前门4迅速打开，同时右进气机构5关闭(表明一个进气过程结束)，如附图7所示。在附图7中，右火花塞3点燃被压缩的混合气体，推动主活塞26作逆时针旋转。旋转过程中，当副活塞25的后面刚越过左前门13的前面时，左前门13迅速关闭，左进气机构18也同时打开，如附图8所示。在附图8中，主活塞26逆时针方向压缩混合气体，副活塞25一边从右排气机构1排出废气，一边从左进气机构18抽入混合气体。当副活塞25的前面快接近右后门8的后面时，右后门8迅速打开，以便于副活塞25通过，同时右排气机构1关闭，表明叉一个排气过程已结束，同时右通道闸门机构2也关闭。其它状态皆不变化，如附图9所示，在附图9至附图10状态过渡中，当主活塞26的后面刚越过左后门16的前面时，左后门16迅速关闭，同时左排气机构15及左通道闸门机构17也打开。左通道闸门机构17打开是为了让主活塞26前方已被压缩的混合气体经由左换气通道孔20转换至主活塞26的后方。当主活塞26的前面快接近左前门13的后面时(此时压缩的混合气体转换已结束)，左前门13迅速打开，同时左进气机构18关闭(又一个进气过程结束)。因此，又进入到附图3所示的工作状态。

Claims (1)

1、一种旋转式发动机，包括缸体(10)、上盖(11)、缸体座(9)、下盖(14)，其特征为：

a、缸体(10)、上盖(11)和下盖(14)的中心孔内设有转轴(12)，转轴(12)的上部安装有在缸体(10)和上盖(11)之间形成的内腔中旋转的转子活塞(6)，该转轴(12)的下部设有在缸体座(9)内腔中旋转的控制轮(7)，控制轮(7)的圆周面上开有控制槽(7a)和控制槽(7b)。缸体(10)上左右对称设有左火花(27)和右火花塞(3)；

b、缸体(10)上开有右排气孔(1′)、左排气孔(15′)、右进气孔(5′)、左进气孔(18′)，左右排气孔的孔心及左右进气孔的孔心和转轴(12)的轴心相平行，并与轴心距离相等，缸体(10)内腔外壁上、在火花塞的下方左右对称开有右换气通道孔(28)、左换气通道孔(20)，同时与换气通道孔垂直交叉处开有左右对称的右通道闸门孔(2′)、左通道闸门孔(17′)，左右通道闸门孔的孔心和转轴(12)的轴心相平行，并与轴心距离相等；

c、缸体座(9)内壁上设有四条导向槽，与其对应的缸体(10)下端面设有四个与导向槽对应的类长方形导向孔，右前门(4)、左前门(13)、右后门(8)、左后门(16)的一侧分别在对应的导向槽内往复直线运动，其上端分别在对应的类长方形导向孔内直线往复运动；

d、右排气孔(1′)、右进气孔(5′)、左排气孔(15′)、左进气孔(18′)内分别设有右排气机构(1)、右进气机构(5)、左排气机构(15)、左进气机构(18)、右通道闸门孔(2′)、左通道闸门孔(17′)内分别设有右通道闸门机构(2)、左通道闸门机构(17)；

e、右前门(4)、左前门(13)、右后门(8)、左后门(16)的下端分别安装有导向轴承，左右前门的导向轴承分别在控制轮(7)上控制槽(7a)中滚动，左右后门的导向轴承分别在控制轮(7)上控制槽(7b)中滚动；

f、转子活塞(6)上有两个对称凸块，其中一个凸块称的为主活塞(26)，另一个凸块称为副活塞(25)。转子活塞(6)、控制轮(7)和转轴(12)之间为键联结。转轴(12)上端和上盖(11)之间设有轴承(23)，转轴(12)下端和下盖(14)之间也设有轴承(24)。

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