CN2374649Y - 凸头转子发动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及发动机领域,现有发动机作功力臂短,定子和动塞易损坏及转子的气密性差,有较大的自身制动力臂,其动力性较低,本发动机的技术特征是包括气缸,装在气缸的气缸盖,气缸内的其主轴穿过气缸盖的凸头转子,装在气缸或气缸盖的插板机构或插板装置,通过其气体喷射器装在气缸或气缸盖从而与作功室相连的空气喷射燃料系或作动气体喷射系。本发动机装在汽车或船舶或发电机时,具有动力性和经济性高,污染小的特点。
Description
本实用新型涉及发动机,特别涉及一种凸头转子发动机。
背景技术
当今的汽车、摩托车、船舶、发电机组常用的动力原为四冲程或二冲程或点燃式或压燃式或单缸或多缸的往复活塞式发动机,其结构特征基本相同,是由机体与曲轴、连杆机构、配气机构、冷却系、润滑系、燃料系构成。其作功原理是把在气缸中燃烧的混合气体发出的热能转化为机械能,并通过曲柄连杆机构把活塞的往复活动变成曲轴的旋转运动,这种发动机由活塞或活塞环与气缸的往复摩擦极易造成气缸的卵形磨损,不但摩擦损耗了功,磨损的地方漏燃料及漏压,连杆将力传给曲轴时产生无用分力,还有排气损耗,压缩比不能过高,混合气燃烧速度不能过快,过快或爆燃易使曲轴弯曲,曲轴轴承损坏,连杆弯曲或扭转,油耗加大,功率输出变小等等。人们为克服上述缺点,提高发动机的动力性和经济性,减少环境污染,采取了不同措施和方法,开发了许多新的发动机。例如,德国大众公司的超高压缩比和燃烧极稀混合气的GDI发动机、四气阀发动机、丰田公司的有微机和超高速压电喷射装置的2.0L,4缸D4发动机,Stanadyne公司带喷射器的每两个火花塞安装在一个感应线圈的两端,而成对点火的发动机,三菱公司的陶瓷绝热发动机,有涡轮增压器和超高速发电机及能量回收装置的五十铃绝热复合发动机,对置活塞式二冲程发动机,天然气机,氢气机等等,这些发动机虽然有不同程度的改进。但效果依然不能理想,这是发动机本身结构性的限制,因为它不直接产生旋转扭矩,只通过活塞将力传给连杆推动曲轴轴颈使曲轴作旋转运动,根据杠杆原理可知,曲轴颈至曲轴轴心线的力臂较短,在连杆的推力基本垂直于力臂时,气缸内的气体压力已下降了较多,各个活塞都是按次序独立作功,不能同时作功将力叠加而增加发动机的最大扭矩。所以活塞往复式发动机的动力性、经济性不高,对环境污染大。
一种无曲轴活塞式旋转发动机,其公开号为CN1105736A,其说明书所述这项发明创造并没有现有技术,它由转子、定子、动塞、定塞组成。其说明书、权利要求书上没有对转子、定子、动塞、定塞的形状结构进行描述,也没有说明转子的大小和转子的半径或作功力臂越长,可使发动机的力的输出越大,没有公开最佳方案,也没有说明转轴与转子、转子与定子是否同轴或偏心、更没有支承转轴的并保证转子与定子相对运动时关系位置的必要技术特征,没有保证工作物质不向其它工作腔或不向外直接排放或泄漏而向动塞作功的最关键的必要技术特征,保证发动机连续运转的燃料系没有交待或公开。这只能从图中的编号加以理解想象,从图中勉强归纳有如下特点:当转轴、转子、定子为同一轴心线时,可有两种结构,一种是定子有内圆孔型面,定子内有弹簧的可以直线往复运动的定塞,这种定子加工难,维修更难,作功时易被定塞弄爆,定子内的转子与而且只能与抛物线型面的动塞构成一个凸轮形状的旋转体,这种整体的旋转体的圆弧部分加工难,成本高,转子转动时,动塞将定塞强硬旋压入定子内,动塞转过定塞后,定塞在弹簧的作用下被推出紧压在该旋转体上。另一种结构是定子上有固定在定子内型面的逐渐凸入空腔内的有抛物线型面的定塞,转子的外型面为圆的,内有而且只能有可作直线往复运动的弹簧动塞,转子转动时,动塞被凸出腔内的定塞强硬压入转子内,动塞转过定塞后,动塞被弹簧推出紧压在定子的内型面上。两种结构的发动机,其零部件不能互换或交替构成新的发动机,两种结构都有作直线往复运动的紧压在转子或定子上的物体,即定塞或动塞,这物体受力易弯曲,维修难,动和不动的动塞和定塞的气密性不够好,当转子转动时,如果弹簧的预张力不大时,该物体被压入后没能及时压紧在转子或定子上,造成漏压漏燃料,燃烧室很大,转子高速转动时情况更甚,如果弹簧预张力大时,该物体紧压在转子或定子上变成一个制动力更强的制动器,使力的输出大大降低,该物体与转子或定子的接触面积大,摩擦力较大,转子、定子的半径越大时转动一周的摩擦行程越长,产热更大,动塞转过定塞时情况更甚,对该物体的润滑极为困难,润滑油耗量很多,排烟也很多,该物体的散热难。发动机的转子为实心的,如转子半径较大时重量也较大,离心力极大易压坏磨损轴承。这种发动机有自身制动力臂,以及有上述的诸多缺点,所以其适用性不够,由于转子与定子有较大的接触磨擦力,其动力性、经济性也不高,对环境污染大。
本实用新型的目的是提供凸头转子发动机,其结构简单,这种发动机的凸头转子与气缸、气缸盖、插板机构或插板装置没有或只有较小接触摩擦,它们的气密性好,加工易及成本低,不易损坏,作功物质作用在转子的最大半径末端的活塞凸头作功面上,作功力臂长,直接产生扭矩,插板机构的插板在气缸壁及气缸盖的插板导向槽的稳固下,可承受作功室内更大气压冲击,在凸头转子上有两个或更多活塞凸头时,各个活塞凸头能同时受到膨胀气体的推动,而将力叠加使扭矩更大,本发动机具有很高的动力性和经济性,既节能又对环境污染小,尤其在凸头转子的半径越大时,产生上述的效果越明显。
上述的目的是这样实现的,即采用本凸头转子发动机,其特征在于它包括气缸、装在气缸上的气缸盖,处在气缸和气缸盖内的其主轴穿过气缸盖的凸头转子,气缸或气缸盖上装有插板机构或气缸上装有插板装置。在凸头转子旋转过程中,插板机构或插板装置的插板头在插入气缸内后,插板头与气缸、气缸盖、凸头转子一起构成的作功室和排气室,气缸或气缸盖的排气口,通过其气体喷射器装在气缸或气缸盖从而与作功室相连的空气喷射燃料系或作功气体喷射系。以装有空气喷射燃料系的凸头转子发动机作为本实用新型第一技术方案,以装有作功气体喷射系的凸头转子发动机作为本实用新型第二技术方案,下面首先阐述第一种技术方案:
本发动机的气缸有凸型缸壁气缸、方型缸壁壁气缸、有插板插入孔和无插板插入孔的气缸和有喷射燃烧室气缸,气缸可以有一个或一个以上插板插入孔,插入孔为长方形或近似长方形,其长度大于或等于两个气缸盖的相互间隔宽度,每个插入孔都装有一个插板机构的插板器,最好气缸有均匀对称分布的二个或四个或六个插板插入孔,气缸半径越大,插入孔可以越多,气缸内有圆的内型面,气缸外可以有冷却水套或散热片或同时有水套和散热片,气缸可以有发动机机座,当插板机构装在气缸盖而不装在气缸上时,气缸有与插板机构的插板相配合的插板导向槽,在气缸壁上靠近插板器的形成初始燃烧室的部分气缸壁内可以有喷射燃烧室,每个体积较小的喷射燃烧室内有喷易燃混合气或燃料的喷射器,喷射燃烧室可用来点燃初始燃烧室内的极稀混合气或较难燃的柴油,植物柴油,椰子油或其它代用油的混合气,喷射燃烧室所使用的燃料可是氢气、汽油或柴油,喷射燃烧室可以与点火系相连接,喷射燃烧室内的混合气的点燃方式,可用火花塞点火,也可喷入压力相当高、温度超过燃料自燃温度的灼热空气点火,点燃后的喷射燃烧室内的压力大于初始燃烧室内气压,喷出的火焰点燃初始燃烧室内的混合气。气缸可以装有节温定时开关和冷起动阀和电热塞,可以有排气口、气体喷射器、燃料喷射器。如果发动机的转子的活塞凸头装有密封滚柱或密封片或密封环时,初始燃烧室的部分缸壁可以有斜向插板插入孔的斜面,该斜面可避免活塞凸头的密封件经过时与插入孔的孔口壁碰撞。
气缸盖有凸型气缸盖和圆的平板型气缸盖和有插板导向槽气缸盖和有密封环气缸盖,气缸盖可以有一个或一个以上的插板插入孔,每个插入孔都装有一个插板机构的插板器,插入孔最好对称均匀分布,气缸盖越大,插入孔可以越多,气缸盖内表面边沿可以是非常光滑平整的一个平面,或是非工作部分有凹部,气缸盖可以有发动机机座,当插板机构装在气缸上而没有装在气缸盖时,一个气缸盖可以有与气缸上的插板器相配合的一个或一个以上插板导向槽,靠近初始燃烧室的部分气缸盖内表面可以与相邻的插板导向套筒筒脚边沿构成能使凸头转子的密封件平滑经过的斜面。气缸盖也可以有喷射燃烧室,可以有通向气体喷射器的喷阀座的有引导混合气喷入初始燃烧室作用的导气斜坑,气缸盖中心部位有主轴插入或穿出的轴孔或轴承安装孔或同时有轴孔和轴承座,轴孔的轴心线与凸头转子、气缸的轴心线重合或同心度偏差极小;轴承座内有主轴轴承,所说的轴承可以是长圆柱滚子轴承、滚针轴承,向心短圆柱滚子轴承或滚珠轴承或其它轴承,轴承可以是合金钢或陶瓷或陶瓷金属基复合材料制成的,气缸盖与气缸可以是压铸成一整体的或机械加工成一整体的两个整体压铸件拼合成内有一个圆手镯形空腔的气缸气缸盖组合体,气缸盖与气缸可以通过紧固件紧固在一起,在它们的连接处可有密封垫和粘合填料,气缸盖可以有冷却水套和散热片,气缸盖可以有一个或一个以上的排气口,排气口可以有与气体喷射器的控制齿杆或汽车、船舶、摩托车制动器联动的一个阀门,所说的阀门可以是球阀、闸阀、截止阀等。排气口与排气管连接、排气管可以与废气涡轮增压器连接,排气管可与消声器、废气净化催化器连接,也可与超高速涡轮发电机及能量回收装置连接,排气管内的废气可部分用管道导入发动机的进气管道再循环燃烧净化,排气管可与储气筒连接,再通过气体喷射器脉冲地将废气喷入本发明的第二种方案的发动机的作功室内再作功,即将第一方案发动机作为第二方案发动机的作功气体喷射系中的高压气体发生装置,构成一种凸头转子旋转式复合发动机。
凸头转子有空洞型、实心型凸头转子、飞轮型凸头转子,凸头转子包括主轴,由一个与主轴连接或连成一体的芯柱,芯柱上至少有一个固定不动的活塞凸头。所说的芯柱为圆柱体或内有空腔的圆柱体,或外有安装活塞凸头的凹部的近似圆柱体,或外有两边对称缺口的近似圆柱体芯柱,或近似三角形的飞轮状柱体,芯柱与主轴有共同的轴心线,芯柱的外表面为非常圆的光滑的外型面。所说的活塞凸头可以是与气缸内型面相配合互补的顶部有圆弧型面的弯曲方形体、近似方形体、弯曲的梯形体、近似梯形体、弯曲的圆柱体、或三角的五面体或近似三角的五面体,活塞凸头可以紧固在芯柱的外型面或侧面外缘,紧固的方式可以是用紧固件紧固,也可以将芯柱和活塞凸头焊接成一整体,活塞凸头和芯柱可以是压铸成的整体铸件或是整体的加工机件,在芯柱圆的外型面上的每个活塞凸头的高度及形状结构最好相同,芯柱的半径加活塞凸头的高度等于转子的半径。活塞凸头的侧面与芯柱的侧面构成光滑的平面,在芯柱与气缸盖之间可以装有密封作功室和排气室的开口或闭口的密封圈或密封环,活塞凸头顶部圆弧型面和两个侧面可装有密封件,密封件是密封滚柱或密封片或密封环,这些密封件可与气缸、气缸盖接触,凸头转子的半径大于150mm时,最好采用空洞型凸头转子,空洞型凸头转子有重量轻、节省材料的、延长主轴承寿命的优点,凸头转子可以是由轻质金属或合金或陶瓷铝基复合材料制造而成的。芯柱外型面上的活塞凸头的作功面的高度线最好垂直或基本垂直于芯柱的轴心线,作功面的宽度线平行或基本平行于芯柱的轴心线,所说的作功面有方形平面型作功面和四边渐渐稍凹入中部的方形凹面作功面,当作功气体的压力施加在活塞凸头的作功面上时,作功气体的推力始终都基本垂直地推在作为发动机转动力臂末端的作功面上。装配好的发动机的凸头转子的密封面,即靠近气缸内型面的活塞凸头顶部圆弧型面和靠近前后气缸盖的两个侧面与气缸、气缸盖的间隙在不同的转子结构时有不同的要求,没有密封滚柱或密封片或环的凸头转子,其密封面与气缸、气缸盖的间隙距离一般只有0.005-0.1mm,当转子的半径较大时,它们的间隙距离可以是0.01-3mm,密封的间隙距离可以是不均匀的,但必须保证在作功时的凸头转子与气缸、气缸盖有最小的密封间隙,这可将气缸、气缸盖加工成作功室的部分气缸内型面、部分气缸盖内表面稍稍凸入作功腔,而转子可平滑地密封地转过该部分,而其它部分可以稍凹入。有密封滚柱或密封片或密封环的凸头转子与气缸、气缸盖的间隙距离可以是2-10mm,凸头转子的密封元件与气缸内型面、气缸盖内表面平滑接触,这样结构的发动机的气缸内部件有润滑油润滑,转子的密封间隙越小,气密性越好,发动机的动力性、经济性越高,因此制造本发动机时需要较高的加工精度,能影响凸头转子与气缸、气缸盖的密封间隙的主轴和主轴承要有高质量高性能及有好的相互配合。前面所说的凸头转子的两个侧面,其每个侧面由活塞凸头的一个侧面与在同一边的芯柱整个侧面或侧面的边缘部分构成,凸头转子的两个侧面相互平行。凸头转子的主轴、芯柱及气缸的轴心同在一轴心线上或同心度偏差很小。芯柱的外型面上最好有对称均匀分布的两个或四个或六个活塞凸头,或芯柱上均匀装有三个或五个活塞凸头,其作功面与芯柱的轴心线最好相互垂直,芯柱内最好有空腔。凸头转子的芯柱的外型面上的活塞凸头可以是前面所述的第一种无曲轴活塞式旋转发动机的有抛物线型面的定塞。
插板机构有机械传动式插板机构,电推插式插板机构和电拉回式插板机构和装有自动保险装置的插板机构。插板机构可由主轴通过传动机构传动或电传动,机械传动式插板机构包括机械式插板器和驱动组件。机械式插板器包括插板座、插板、挡块、回位弹簧、缓冲弹簧、壳体、与摇臂连接的连接件、限位台肩。连接件可以由有轴销的滚轮和支承滚轮的支架构成。驱动组件包括与连接件的滚轮连接的摇臂,摇臂轴销,凸轮轴,有斜坡面和悬崖落差面的凸轮和将主轴的转动力传到凸轮轴的传动机构。传动机构为链式传动机构或齿轮式或蜗轮蜗杆传动机构或联轴器或其它传动机构。
电推插式插板机构分为有触点和无触点两类型,有触点电推插式插板机构,它包括电推插式插板器和有触点程序开关电控装置。无触点电推插式插板机构包括电推式插板器和无触点程序开关电控装置,电推插式插板器包括推插直行电器、插板、插板座、回位弹簧、挡块、缓冲弹簧、壳体、限位台肩。程序开关电控装置包括有触点和无触点程序开关电控装置,这种装置与现有的有触点和无触点晶体管点火装置基本相同,有触点的晶体管点火装置是由断电器的电接触点的通断来控制晶体管的导通或截止,从而控制初级线圈的通电或断电,这种点火装置电路在科学出版社出版,于华诗等编著的《现代汽车最新电器设备使用与维修》的第七章第84页的图7-1和第85页的图7-2的有触点晶体管点火装置电路图上展示,将上述的点火装置的次级线圈,分电器、火花塞省去,剩下的初级线圈作为插板器的线圈,其余的电子电器元件及断电器保留而成为有触点程序开关电控装置,有触点程序开关电控装置的断电器的凸轮每旋转一圈插板器线圈通电一次和断电一次,插板器线圈的通电时间和断电时间适合本发动机的要求,断电器的凸轮轴由本发动机的主轴或与主轴连接的空气压缩机的旋转轴直接或间接带动。由英国鲁明兴(Lamention)公司设计制成的光电点火装置,其电路图展示在汽车运输职工教育研究会主编的《汽车修理工高级技术培养教材》的中册的汽车维修与测试技术,汽车电器的部分的第262页的图5-4-20,其点火信号发生器是一个光触发器,其开关放大器的作用是把光接收器信号放大,从而通过功率三极管接通和切断点火线圈的初级线圈的电流,当遮光盘上的缺口通过光源时,则红外线通过缺口照到硅光敏三极管C上,使三极管C导通,初级电路导通,当遮光盘的实体部分遮住红外线时,使初级电流中断,以前述的同样方法将光电点火装置的次级线圈、分电器、火花塞删除,保留其余的电子电器元件、电源、光触发器、初级线圈等等,初级线圈为电动的插板器线圈,这样就成了一个无触点程序开关电控装置。遮光盘的转动轴可以由发动机的主轴或与主轴连接的空气压缩机的转轴直接或间接带动。可以以上述的方法,将现有的霍尔点火装置改装成另一种无触点程序开关电控装置。
电拉回式插板机构也分为有触点和无触点电拉回式插板机构,有触点电拉回式插板机构包括电拉回式插板器和有触点程序开关电控装置。电拉回式插板器包括直行电器、插板、插板座、回位弹簧、挡块、缓冲弹簧、壳体、限位台肩构成。无触点电拉回式插板机构由电拉回式插板器和无触点程序开关电控装置构成。
气缸上的插板机构可以是斜插型插板机构,这种机构的插板器除插板座形状有较小改变外,其它部件与前述的所有插板器相同。这种插板机构的插板在活塞凸头转过一刹那或这一刹那的前一点或后一点时,插板以活塞凸头转动的方向高速地斜插入气缸内,这样的插板机构在有相同的活塞凸头和作功面时,构成初始燃烧室或作功室的较小体积有利于提高发动机的动力性和经济性,要得到较小的初始燃烧室除使用上述方法外,还要保证发动机在高转速时,插板机构有较好的插入时机和反应速度,增大插板插入的动力就可提高反应速度,要有较好的插入时机,插板机构可以有提前装置,插板机构的提前装置可以是国产6120Q-1型柴油机上与II号泵配用的D2型机械离心式供油提前角自动调节器,这种提前装置可装在主轴与凸轮轴或脉冲发生器的转盘轴之间,也可装在联轴器与插板机构的机械传动组件的凸轮轴之间,或联轴器与断电器或脉冲发生器的转动轴之间,提前装置也可装在主轴与凸轮轴之间的传动轴上,所说的联轴器是与主轴或空气压缩机转轴连接的,当发动机的转速增高,插板插入的提前角增大,转速降低,提前角减少。也可将上述的提前角自动调节器稍作改动,可以改变提前角自动调节器的飞块的重量或改用张力更大或更小的弹簧来适应插板机构对提前角的更高要求。
前面所述的插板座内可以装有插板导向套筒,插板座和壳体可以有冷却水套或散热片或风扇,插板由插板柱和与插板柱连接的插板头构成,插板头内有可伸缩的有密封作用的弹簧密封片,插板插到终点时弹簧密封片由气缸盖的插板导向槽底部托住,弹簧密封片不与转子的芯柱接触时,密封片与芯柱的密封间隙很小,一般只有0.005-0.1mm左右,密封片可以与芯柱接触,插板头内有限制密封片伸得更出的螺钉。电推插或拉回式插板器的电动直行电器可以是直流直线电机或有衔铁作直线往复运动的电磁线圈。直线电机包括有机座、永磁铁或电磁铁式定子、线圈动子。插板机构的活动部件可以有润滑油油道,尤其是凸轮与摇臂,插板头与插板导向套筒等活动摩擦部件,插板机构每个活动摩擦部件可由机油泵泵送润滑油进行润滑,并由一个外壳将多余的润滑油集中导送回机油泵,该外壳有防止灰尘污染插板机构的作用。插板机构的回位弹簧和缓冲弹簧都可以是两个相反的并相套的弹簧,也可以是螺距相互不等的单个弹簧,可避免插板产生共振。插板座和壳体可以有能将插板器内的气体排出的排气孔。
由于本发动机的结构原因,必须确保在插板拉起后,转子的活塞凸头才转到,以防止意外发生,插板机构可以加装自动保险装置。自动保险装置分为电磁线圈式和直线电机式,自动保险装置包括有一个装在插板的拉起终点的弹簧片接触开关,一个能在活塞凸头接近插板器前接通电源的有触点或无触点程序开关电控装置,由蓄电池专线供电的电源开关,电回拉式直行电器、报警灯或报警钟,一端与直行电器的动子或衔铁连接另一端与插板连接的拉索。当转子活塞凸头接近插板时,程序开关电控装置将电路部分接通,这时如果插板已经处在拉起终点位置时,已拉起的插板将弹簧片接触开关的弹簧活动触点顶开,电动直行电器和报警器没有电流通过而不工作,活塞凸头转过插板,程序开关电控装置截止供电,当活塞凸头接近插板而插板机构有故障时,插板还未拉起到终点位置,插板没有顶开弹簧活动触点此时程序开关已经供电致使活动触点与固定触点闭合形成回路,电动直行电器即高速拉起插板以防止事故发生,与此同时,报警灯或报警钟也有电流通过而进行闪灯或响号,活塞凸头转到插板位置时,程序开关电控装置的断电器触点断开,自动保险装置不工作。前面所说拉索可以是链条、软的金属丝绳或尼龙绳,在弹簧片接触开关的两个触点之间可以并联一个作试验用的开关,在发动机起动或低速运转时,将开关接通,如果直行电器和报警器工作,说明自动保险装置工作正常,自动保险装置的程序开关电控装置与电动插板机构的相同,只是通电时间的起止及时间转角有所不同,弹簧片接触开关是串联在程序开关电控装置的功率晶体管的基极或导通时接铁的断电器前或后,报警灯或报警钟是串联在电回拉式直行电器的线圈上。弹簧片接触开关可以由电子接近开关代替,所说的接近开关可以是电感传感器式接近开关或霍尔效应传感器式接近开关或光电传感器式接近开关。将接近开关的信号源装在插板尾部,信号接收(感应)头装在插板拉起到达终点时插板尾部附近的适当位置上。所说的报警灯可以是红色的低压直流灯泡或发光二极管或公安部门的警灯。所说的报警钟可以是公安部门或救护车的警号或家用门钟。
插板装置包括内有方形体空腔的壳体,壳体空腔内的弹簧和插板头。
本发动机的插板装置或插板机构的插板头的长度最好大于气缸上的两个气缸盖的间隔宽度。当插板装置或插板机构的插板头的长度略小于气缸盖之间的互相间隔宽度时,这两个气缸盖没有插板导向槽,插板头可沿着这两个气缸盖的内壁平滑而密封地内缩和插入气缸。
本发动机作功室和排气室由插板机构或插板装置的插板头与气缸内型面、气缸盖内表面和凸头转子构成。作功室和排气室个数由发动机的插板机构的插板器或插板装置个数来决定,发动机上每有一个插板器或插板装置就有一个作功室和一个排气室,当凸头转子的活塞凸头刚转过插板位置时,随着插板器的插板插入气缸内,就开始形成作功室和排气室,随着凸头转子继续转动,逐渐远离该插板,作功室越来越大,排气室越来越小,在插板插入气缸到达终点时或稍后,已经充满燃料空气混合气的作功室的容积还很小,此时作功室内混合气点燃,凸头转子经受膨胀气体的推力而继续转动。随着凸头转子的活塞凸头越来越靠近排气口,排气室内的废气受到活塞凸头的挤压而压力升高,废气经排气口排出并且排到排气口外的排气管内,当继续转动的凸头转子转到一定位置或转动到作功室内气压接近于排气室内气压时,插板机构的插板开始内缩入插板器内,此时发动机的作功室和排气室已经消失,随着凸头转子又转过插板器的插板,插板又插入气缸,又一次形成作功室和排气室,如此循环下去。在插板插入气缸到达终点,混合气喷入气缸内达到一定气压的时候,混合气着火的一刹那的作功室称为初始燃烧室,在初始燃烧室之后和在插板器的插板拉起之前的一段空腔称为燃烧工作室,即由一个初始燃烧室和一个燃烧工作室构成一个作功室。一个初始燃烧室可以与一个或一个以上火花塞连接,一个初始燃烧室可以与一个或一个以上气体喷射器连接,一个初始燃烧室可以与一个或一个以上燃料喷射器连接,上面所说的气体喷射器喷出的可以是空气或燃料空气混合气或水蒸汽,上面所说的燃料喷射器喷出的可以是雾化的燃料或雾化的水。一个初始燃烧室可与一个喷空气的气体喷射器和一个喷过浓混合气的气体喷射器连接,两个喷射器所喷出的气体在初始燃烧室内极快混合成可点燃的混合气。要使插板器的插板拉起前的一刻,与插板器最相邻并分布在其两边的一个作功室和排气室内的气压相近,最好在这作功室远离插板器的末段旁边的气缸或气缸盖上设有排气口,这排气口能在插板头拉起前一刻而活塞凸头刚转过就能将作功室内的部份气体经排气管排到大气中,这样的作功室和排气室由于都有排气口,它们的气压容易接近。还可在这作功室的未段旁边的气缸或气缸盖设有平衡气孔,这平衡气孔的外部装有平衡气管,这段平衡气管的另一端装在排气室旁边的气缸或气缸盖的另一个平衡气孔外,当活塞凸头转过作功室的平衡气孔而接近排气室时,插板拉起前的一刻,这插板器两边的作功室和排气室内的气体,通过平衡气孔和平衡气管而由气压高的流向气压低的一边,这样在插板头内缩时作功室和排气室气压已相近了。
空气喷射燃料系可以是恒压机械控制式空气喷射燃料系、非恒压电子控制式空气喷射燃料系、非恒压机械控制式空气喷射燃料系、恒压电子控制式空气喷射燃料系,其中非恒压机械控制式空气喷射燃料系包括非恒压机械控制式空气喷射装置和燃料喷射装置,非恒压机械控制式空气喷射装置包括机械旋转式气体喷射器、空气压缩机、空气滤清器、空气导管、喷射控制传动机构、挡风门。这装置还可以包括涡轮增压器、安全阀。机械旋转式气体喷射器有“T”型和管型,它包括有喷孔的“T”型或管型旋转空心喷阀,有喷孔的喷阀座,喷阀上的链轮或齿轮,喷阀尾部的导气固定套管。还可以包括与导气固定套管连接的一个阀门,所说的阀门可以是球阀或截止阀或闸阀。这种喷射器还可以包括喷阀与喷阀座之间的圆钢珠,套在喷阀上的轴承、轴承座,喷阀座和固定导气套管可以有燃料喷射器或水汽喷嘴。导气固定套管与旋转空心喷阀尾部的密封连接面可以有密封元件、喷阀座可以由套筒和侧盖构成,也可以是一个内有与喷阀配合互补的气密性好的整体部件,气体喷射器的相对运动部件可有润滑油油道。空气压缩机可以是一缸或一缸以上往复活塞式或透平式或隔膜式压缩机,或是高效率螺旋式空气压缩机,空气压缩机可以是一级或一级以上空气压缩,空气压缩机的进气道可以有涡轮增压器,所说的涡轮增压器可以是电动或机械传动或废气涡轮增压器,空气压缩机的排气口可以装有防止排出的气体回流入空气压缩机内的一个单向阀,喷射控制传动机构是与喷阀上的齿轮相连接的传动机构,传动机构为齿轮式或链轮式或蜗轮蜗杆式传动机构,也可以是蜗轮蜗杆联轴器混合传动。前面所说的气体喷射器的高压空气接管头与空气导管连接,空气导管的另一端与空气压缩机的排气口连接,将空气压缩机的进气口与挡风门连接,将挡风门与空气滤清器连接构成一个高压的空气气路,挡风门可以是现有节气门,挡风门开度增大,空气压缩机进气量和排气量增多,空气压缩机的最大排气量可以大于发动机对空气的最大需要量,挡风门可与燃料喷射控制部件及气体喷射器的喷射量调节部件联动,当需要提高发动机转速时,挡风门开度增大,燃料喷射量相应增多,气体喷射器向初始燃烧室喷射的混合气量相应增多。
燃料喷射装置可以是现有柴油机的燃料喷射装置或汽油机的机械控制式燃料喷射装置或电子控制式燃料喷射装置,燃烧酒精发动机的燃料喷射装置,氢气机的燃料喷射装置,石油气发动机的燃料喷射装置。如果本发动机具有二个或二个以上作功室时,将上述的燃料喷射装置稍加改动,在发动机有两个作功室时,燃料喷射装置的两个燃油喷射器同时喷射和同时停止喷射,两个燃油喷射器同一次喷射入各自所处初始燃烧室或气体喷射器内的燃料量相同或基本相同,在发动机有四个作功室时,与作功室连接的四个燃料喷射器也同时喷射同时停止。燃料喷射装置可以是电动燃料喷射装置,它包括燃料电磁喷射器、燃料加压器、蓄压器、调压器、燃料储存器、燃料导管、程序开关电控装置。电磁燃料喷射器可以是现有汽油机的喷射器,也可以是电磁可调节孔式燃料喷射器,它包括有阀座、喷阀、壳体、导管、挡块、回位弹簧、弹簧座、衔铁、线圈、后盖、调节螺钉、回流导管。壳体上有燃料接管头、滤芯、燃料输入管和电插座,这种喷射器可以喷射可燃气、空气燃料混合气、液氢、液化天然气、汽油、柴油等,本发动机的燃料喷射装置,还可以是被动式燃料喷射装置,它包括被动式燃料喷嘴、燃料加压器、蓄压器、调压器、燃料储存器和导管。被动式燃料喷嘴包括有喷孔的针阀座、针阀组件。针阀组件由针阀,针阀定位块,锁紧螺母构成。前面所述的蓄压器、调压器与汽油机燃料系的相同,燃料加压器可以是汽油转子泵、柱塞泵、柴油泵、高压柴油泵、氢气压缩机等等。燃料储存器是现有的汽油箱、柴油箱或液氢瓶。前面所说电磁燃料喷射装置的程序开关电控装置是对燃料喷射器的线圈供电或截止其电流的,可调节孔式燃料喷射器的燃料喷射量由控制齿杆带动调节螺钉进行调节的。本发动机的空气喷射燃料系可以装有两套使用不同燃料的燃料喷射装置,即发动机可同时使用两种燃料,例如液氢和柴油,或汽油和柴油。
恒压机械控制式空气喷射燃料系包括恒压机械控制式空气喷射装置和燃料喷射装置。恒压机械控制式空气喷射装置包括机械旋转式气体喷射器、空气压缩机、空气滤清器、空气导管、喷射控制传动机构、气压自动调节器,以及储气筒和安全阀,气压自动调节器包括气体活塞式蓄压器,电动阻风门、电源、滑动式可变电阻器。还可包括简单的将电流电压放大的晶体管放大电路。气体活塞式蓄压器包括有气缸,活塞,蓄能弹簧,一个有气腔和进气口、排气口的上盖,一个作为弹簧座的并有排气孔的顶块、底盖。电动阻风门包括进气接口、出气接口、遮门、推杆、线圈、回位弹簧、调节螺钉、紧固螺母、壳体。空气滤清器与电动阻风门的进气接口连接,电动阻风门的出气接口与空气压缩机的进气口连接,空气压缩机的排气口与空气导管的一端连接,空气导管的另一端与气体活塞式蓄压器进气口连接,蓄压器的排气口与另一条空气导管的一端连接,空气导管另一端与机械旋转式气体喷射器的导气固定套管上的高压空气接管头连接,气体喷射器的旋转喷阀的齿轮与喷射控制传动机构的齿轮啮合。
恒压机械控制式空气喷射燃料系的燃料喷射装置与前述非恒压机械控制式空气喷射燃料系的相同。机械旋转式气体喷射器可以有喷射提前装置,其提前装置与插板机构的提前装置相同,其提前装置可以装在喷射控制传动机构的传动轴或装在联轴器与传动轴之间。
非恒压电子控制式空气喷射燃料系包括非恒压电子控制式空气喷射装置和燃料喷射装置。非恒压电子控制式空气喷射装置包括电动气体喷射器,有触点或无触点程序开关电控装置,空气压缩机,空气滤清器,空气导管,挡风门。电动气体喷射器的高压空气接管头与空气导管连接,空气导管另一端与空气压缩机的排气口连接,其它部件的连接与前述的相同。这装置还可包括涡轮增压器、安全阀。程序开关电控装置与插板机构的相同,只是通电信号长度或通电转角比前者小。
恒压电子控制式空气喷射燃料系包括有恒压电子控制式空气喷射装置和燃料喷射装置。恒压电子控制式空气喷射装置包括电动气体喷射器、程序开关电控装置、空气压缩机、空气滤清器、空气导管、气压自动调节器。本空气喷射装置的部件连接方式与前述的相同。程序开关电控装置与插板机构的相同,只是通电信号长度或通电转角比插板机构的小,程序开关电控装置的线圈是气体喷射器的线圈。
无论是非恒压或恒压电子控制式空气喷射装置都可以有提前喷射装置,这种提前喷射装置可以是柴油机的D2型机械离心式供油提前角自动调节器,这种提前角自动调节器是装在程序开关电控装置的凸轮轴或凸轮轴前面的传动轴上,或装在脉冲发生器的转动轴上。
电动气体喷射器有孔式、外推式、电磁驱动式、直线电机驱动式,其中电磁孔式气体喷射器包括有喷孔的和锥形密封面的喷阀座、喷阀座内的锥形喷阀,与喷阀连接的、套在喷阀上的导管,套在喷阀上的回位弹簧,线圈及接线柱,有滤芯和高压空气接管头的壳体,有螺孔的壳体后盖,钉帽上有轮齿的可旋入壳体后盖螺孔控制喷阀行程的调节螺钉,与调节螺钉啮合的控制齿杆。喷阀座的喷孔可以是斜向或直向喷孔,壳体可以有安装燃料喷射器或被动式燃料喷嘴的座孔。电磁外推式气体喷射器包括有倒锥形密封线面和喷孔的喷阀座,倒锥形外推喷阀,喷阀导管,与喷阀连接的衔铁,与喷阀连接并在壳体后盖外的挡块,套在喷阀上的回位弹簧,壳体的线圈及接线柱或电插座,有气腔和滤芯和高压空气接管头的壳体,与壳体相连的有螺纹管的壳体后盖,套在后盖螺纹管的并控制喷阀行程的内有螺孔的调节齿轮,与调节齿轮啮合的控制齿杆。喷阀座可以有环形气腔,壳体可以有安装燃料喷射器或被动式燃料喷嘴的座孔。
直线电机驱动式喷射器有外推式和孔式两种,它们结构与前述的孔式外推式气体喷射器基本相同,只不过用直线电机代替电磁铁来驱动喷阀,这种喷射器的反应速度快,直线电机的定子可以是永磁铁构成,也可以在导磁钢或硅钢片上绕线而成,线圈动子与喷阀连接。
前面所述的气体喷射器的壳体可以有散热片或冷却水套,壳体可以有安装燃料喷射器或被动式燃料喷嘴的座孔。其座孔是通到喷阀或环形气腔或喷阀座的密封锥面或空气进气道,外推式气体喷射器的喷阀头最大外径可极接近喷阀座孔的最大内径,它们的差距为0.02-0.1mm左右,这种喷阀座旁边有导气缺口,气体由缺口直接或经气缸盖的导向斜坑射入初始燃烧室。这种喷射器的喷阀或喷阀座的圆锥面线所成的夹角为60°-140°,最好为80°~100°夹角。所有气体喷射器的喷阀及其喷阀座可成对拆下更换,其控制部件如壳体后盖与调节螺钉或调节齿轮可成对拆下更换。在空气喷射装置中,将气体喷射器和空气压缩机连接在一起的空气导管可以是进气歧管,其分支管口连接在气体喷射器上,整个高压空气气路的部件接驳处可以装有密封垫和粘合填料。
本发动机的结构有能承受高速燃烧和爆燃所产生的冲击压的特点,可使用燃烧速度很快的氢气、辛烷值低的没有防爆剂四乙基铅的汽油作为燃料,所使用的燃料还包括常用的汽油、柴油。本发明发动机的气缸、气缸盖、转子、插板器、气体喷射器、燃料喷射器都是金属基复合材料零件时,可省去或简化冷却系,初始燃烧室的温度可更高,这种绝热式发动机可用椰子油、水柴油混燃剂等作燃料,尤其在气缸壁内有喷射燃烧室时,可使用更难燃的油料作为燃料。前面所说的金属基复合材料可以是陶瓷颗粒或纤维增强的铝基复合材料,其陶瓷颗粒可以是氮化硅、碳化硅、氧化铝或氧化硅的颗粒。
本发动机的主轴可装有飞轮,所说的飞轮可以是现有摩托车的飞轮或汽车上的飞轮,本发动机可以有起动系,其起动系可以是现有摩托车的脚蹬起动或电机起动系,或是汽车起动系,或汽油机、柴油机作动力的起动系。本发动机可以有冷却系,冷却系可以是散热片的风冷却系,或是现有汽车的水冷冷却系;或是同时有风冷却和水冷却系,水冷却装置包括水套、散热器、水泵、节温器、水温表及传感器。本发动机的冷却系与现有汽车的冷却系基本相同,只是水套的安装位置及形状有所不同,冷却系可对气缸、气缸盖、插板机构、空气压缩机、气体喷射器进行冷却。本发动机可以有滑润系,滑润系与现有的往复活塞式发动机的润滑系基本相同,只不过润滑油道和形状以及润滑对象有所不同,本发动机的空气喷射燃料系的空气压缩机如采用往复活塞式压缩机时,也有曲轴箱,润滑系也可由机油集滤器,发动机润滑油道、机油泵、机油滤清器、机油散热器、机油压力表、传感器等构成。润滑系可对插板机构、空气压缩机、主轴轴承、气体喷射器、凸头转子和气缸、气缸盖进行润滑,主轴轴承可由空气压缩机的曲轴箱内的润滑油浸润或通过飞溅方式润滑主轴轴承,主轴轴承也可由与气缸盖连接的变速器内的润滑油浸润或通过飞溅方式进行润滑,主轴轴承可装在气缸盖的主轴轴承安装孔内,也可装在与气缸盖连接的轴承座内,主轴的轴承座可以有油腔、进油道或出油道及油封。
本发动机的点火系为现有的触点电子点火系或无触点电子点火系,或无分电器的电子点火系,发动机有二个或二个以上初始燃烧室时,每两个初始燃烧室至少配有一个点火线圈,次级感应线圈的两端连接有两个火花塞,即每一端连接一个火花塞,当以正常方式切断初级电路时,两个火花塞同时产生高压火花,此时,对称的两个初始燃烧室的混合气同时被点燃同时作功,发动机有四个初始燃烧室时无分电器电子点火系可以有两个点火线圈,四个火花塞、四个初始燃烧室的混合气同时被点燃同时作功。如果本发动机只有一个初始燃烧室,其点火系为现有的单缸点火系。无触点电子点火系可以是无分电器有脉冲发生器的电容放电(C.D)式点火装置,或无分电器有脉冲形成器及放大器的本田汽车电子点火装置,或其它点火装置。点火系的火花塞可以装在气缸或气缸盖上。
在发动机没有点火装置时,空气喷射装置的空气压缩机将空气压缩成高温高压的气体,其温度超过燃料的自燃温度,使其与燃料混合接触即自行着火燃烧。
本发动机的结构形式较多,每种结构也有不同的工作方式。有一个插板机构和有一个活塞凸头的一个凸头转子的发动机,其工作方式可以是凸头转子每旋转一圈,插板机构的插板插入气缸一次,初始燃烧室有一次混合气喷入及燃烧,凸头转子的活塞凸头经受一次燃烧气压的推动,当转子的活塞凸头重新转过插板器的插板位置的一刹那,插板又高速插入气缸,气体喷射器高速喷入混合气,混合气燃烧作功,主轴每转一圈,插板机构和空气喷射燃料系的凸轮轴旋转一圈。另一工作方式是凸头转子每旋转两圈,插板插入气缸一次,初始燃烧室内有一次混合气喷入及燃烧,转子的活塞凸头经受一次燃烧气压推动,发动机的主轴旋转两圈,插板机构和空气喷射燃料系的凸轮轴旋转一圈或程序开关电控装置的脉冲发生器的转动轴转一圈或机械旋转式气体喷射器的有两个喷孔的“T”型旋转空心喷阀转半圈,主轴与凸轮轴或转动轴之间的传动机构为减速传动机构。主轴与凸轮轴或转动轴之间可装有D2型机械离心式供油提前角自动调节器。
有两个对称分布在气缸的插板机构和有两个对称分布的活塞凸头的一个凸头转子的发动机的工作方式可以是:凸头转子每转半圈,两个插板器就同时插入气缸内一次,两个初始燃烧室同时有一次混合气喷入及燃烧,转子的两个活塞凸头同时经受一次燃烧气压的推动,即主轴转一圈,插板机构和空气喷射燃料系凸轮轴转两圈,或机械旋转式气体喷射器的有两个喷孔的“T”型旋转空心喷阀转一圈。另一工作方式是:主轴每转一圈,两个初始燃烧室同时有一次混合气的喷入和燃烧,插板机构和空气喷射燃料系的凸轮轴转一圈。这种结构的发动机的主轴与凸轮轴之间可以装有D2型机械离心式供油提前角自动调节器。
有两个对称分布的插板机构和有四个对称均匀分布的活塞凸头的一个凸头转子的发动机,其工作方式可以是:主轴每转1/4圈,插板机构和空气喷射燃料系的凸轮轴转一圈,两个初始燃烧室同时各有一次混合气喷入和燃烧,两个对称的活塞凸头同时经受燃烧气压的推动。这种发动机也可以有提前角自动调节器。
有四个均匀对称分布的插板机构和有四个均匀对称分布的活塞凸头的一个凸头转子的发动机,其工作方式可以是:主轴每转1/4圈,插板机构和空气喷射燃料系的凸轮轴旋转一圈,四个初始燃烧室同时各有一次混合气喷入及燃烧。另一工作方式是:主轴每转一圈,插板机构和空气喷射燃料系的凸轮轴转一圈,四个初始燃烧室同时各有一次混合气喷入及燃烧。
在发动机上的插板机构和气体喷射器数目较多时,可通过集中传动的方式,将主轴的转动通过蜗轮蜗杆传动给D2型机械离心式供油提前角自动调节器,再由提前角自动调节器通过蜗轮蜗杆分散传动给各个插板机构和空气喷射燃料系的凸轮轴或脉冲发生器的转动轴或机械旋转式气体喷射器的齿轮,或点火系的凸轮轴或脉冲发生器的转动轴,空气喷射燃料系的空气压缩机和燃料加压器的转轴由主轴直接或间接传动。
第二种方案的发动机除作功气体喷射系与第一方案的发动机的空气喷射燃烧系不同外和没有点火系之外,其余的技术特征与前述的第一方案对应的技术特征相同,只是其气体喷射器喷作功气体的时间转角可以比第一方案的气体喷射器喷混合气的时间转角稍长,喷入作功室内的高压作功气体不燃烧,作功气体可以是第一种方案发动机排出的废气,也可以是高压的水蒸气,或第二方案发动机的排气口排出的还有一定压力的水蒸气,或其它外燃机和内燃机的废气,或工业高压废气。作功气体喷射系有机械控制式和有触点电子控制式作功气体喷射系和无触点电子控制式作功气体喷射系,其中机械控制式作功气体喷射系包括机械旋转式气体喷射器,与气体喷射器连接的喷射控制传动机构,与气体喷射器的高压空气接管头连接的导气管,与导气管另一端连接的高压气体发生装置。在高压气体发生装置与机械旋转式气体喷射器之间可以有储气筒,储气筒上可以装有安全阀和释压器。高压气体发生装置可以是第一方案的发动机,也可以是产生高压蒸气的锅炉,也可以是产生高压水蒸气的核反应堆及其控制系统和热交换装置,或者是现有的内燃机和外燃机。其机械旋转式气体喷射器为空气喷射燃料系的没有燃料喷射器座孔的机械旋转式气体喷射器。喷射控制传动机构与机械控制式空气喷射燃料系的相同。有触点电子控制式作功气体喷射系包括电动式气体喷射器,与电动式气体喷射器连接的有触点程序开关电控装置,与电动式气体喷射器连接的导气管,与导气管连接的高压气体发生装置。在电动式气体喷射器与高压气体发生装置之间可以有储气筒,储气筒可以有安全阀和释压器。其电动式气体喷射器是空气喷射燃料系的没有燃料喷射器座孔的电动式气体喷射器。将有触点电子控制式作功气体喷射系的有触点程序开关电控装置改为无触点程序开关电控装置,其它部件不变,就成为无触点电子控制式作功气体喷射系。有触点和无触点电子控制式作功气体喷射系的程序开关电控装置与非恒压电子控制式空气喷射装置的相同。本发动机也可以有第一方案发动机的冷却系、润滑系、起动系、发电机及蓄电池。高压气体发生器所产生的高压气体通过导气管输送到气体喷射器,再由气体喷射器将高压气体间歇地喷入气缸的作功室而推动活塞凸头,使凸头转子旋转,气体喷射器的阀门开度越大,本发动机的转速越高、负载越大。
无论第一或第二方案的发动机,其主轴可连接有现有汽轮机发电机组上使用的机械式或发电机测速式超速保护装置,通过超速保护装置在本发动机超速转动时,将高压气路和油路上的阀门关闭,也可将这些超速保护装置稍加改动,使其在发动机的转速达到5000~7000转/分才有保护动作。
无论是第一或第二技术方案的发动机凸头转子上有同样的活塞凸头和作功面,可以有不同半径的芯柱,芯柱半径越大,作功力臂越长,发动机的输出功率越大。因此在制作技术及成本和体积条件允许下,在初始燃烧室内容积不变的同时,尽可能将芯柱的半径做到最大。活塞凸头的作功面高度越小,插板器的插板插入气缸深度越小,对提高发动机的转速越有利。无论第一或第二方案的发动机最好有两个或四个或六个活塞凸头对称均匀分布在一个芯柱上,和有对称均匀分布的两个或四个或六个作功室和排气室,最好有作功物质例如混合气或高压水蒸汽同时喷入对称的作功室同时作功。这样可消除或基本消除凸头转子转动时的离心力,平衡了高压气体对芯柱的向心压力,也平衡和减少了主轴承所承受的压力,大大地减少了主轴承的磨损。
本发动机结构简单,作功部分的机件没有或有较小接触摩擦,它们的气密性好,加工易成本低,不易损坏,插板机构或插板装置的插板头能承受作功室更大气压,并且易装拆及维修。作功气体的膨胀推力施加在转子的有最大半径的活塞凸头作功面上,作功力臂长,两个或更多活塞凸头可同时受到膨胀气体的推动,将力叠加而产生的扭矩更大,动力性和经济性高,污染小。第一技术方案的发动机,可以采用能使混合气以极快的速度燃烧或爆燃的方式来直接产生巨大的扭矩。装有本发动机的汽车、摩托车、船舶、发电机组也具有经济性高,污染小的优点,尤其在体积很大的大型发电机组、船舶、汽车上所装的本发动机的凸头转子的半径即作功力臂可以很大,其经济性更高,在第二方案的发动机的凸头转子的半径很大时,能替代现有发电厂汽轮机,并且节能显著,污染小。
附图的简要说明
以下结合附图对本实用新型作详细的描述:
图1为本发动机第一方案的发动机的侧面剖示图;
图2为表示本发动机第一方案的空气压缩机和变速器相对位置的示意图;
图3为表示本发动机第一方案的空气压缩机、变速器和主轴与凸轮轴相对位置的示意图;
图4为本发动机第一方案有一个作功室和排气室的发动机的正面剖示图;
图5为本发动机第一方案有四个作功室和四个排气室的发动机的正面剖示图;
图6为本发动机第一方案有二个作功室和二个排气室的发动机的正面剖下图;
图7为由两个气缸气缸盖半组合体的整体铸件连接构成内有手镯形空腔的发动机侧面剖示图;
图8为由两个气缸气缸盖半组合体整体铸件连接构成有手镯形空腔的发动机正面剖示图;
图9为有喷射燃烧室、火花塞和喷混合气的气体喷射器的凸型缸壁气缸侧面剖示图;
图10为有插板器、喷射燃烧室、火花塞和气体喷射器的气缸的正面结构示意图;
图11为有火花塞的方型缸壁气缸的侧面剖示图;
图12为有水套和两个斜插型插板插入孔的气缸的侧面剖示图;
图13为有散热片和两个斜插型插板插入孔的气缸的侧面剖示图;
图14为有插板插入孔的凸型缸壁气缸的侧面结构示意图;
图15为没有插板插入孔的凸型缸壁气缸的侧面结构示意图;
图16为有长方形插板插入孔的方型缸壁气缸的侧面结构示意图;
图17为有插板导向槽的凸型缸壁气缸与圆的平板型气缸盖连接的剖示图;
图18为有插板导向槽的方型缸壁气缸与凸型气缸盖连接的剖示图;
图19为方型缸壁气缸与装有插板器的气缸盖连接的剖示图;
图20为有两个排气口和两个气体喷射器安装孔的气缸盖外表面结构示意图;
图21为有两个排气口和两个机械旋转式气体喷射器安装孔的气缸盖外表面结构示意图;
图22为有两个直插型插板导向槽和两个气体喷射器安装孔的凸型气缸盖内表面的立体示图;
图23为有散热片及发动机机座的凸型气缸盖的剖示图;
图24为有两个斜插型插板导向槽和两个导气斜坑的凸型气缸盖的立体示图;
图25为有两个直插型插板导向槽和两个气体喷射器安装孔和有一个密封环安装槽的圆的平板型气缸盖的内表面的立体示图;
图26为有水套和机座的圆的平板型气缸盖侧面剖示图;
图27为有两个排气口和两个斜插型插板导向槽,中部有凹陷的圆的平板型气缸盖内表面的立体示图;
图28为有两个活塞凸头的空洞型凸头转子的正面剖示图;
图29为有四个活塞凸头的空洞型凸头转子的正面剖示图;
图30为有一个活塞凸头的实心型凸头转子的正面剖示图;
图31为有二个活塞凸头的实心型凸头转子的正面剖示图;
图32为有六个活塞凸头的实心型凸头转子的正面剖示图;
图33为有一个活塞凸头的飞轮型凸头转子的正面剖示图;
图34为有二个活塞凸头的缺口型凸头转子的正面剖示图;
图35为有空腔和有二个活塞凸头的缺口型凸头转子的正面剖示图;
图36为空洞型凸头转子的侧面剖示图;
图37为实心型凸头转子的侧面剖示图;
图38为直面飞轮型凸头转子的侧面剖示图;
图39为凹面飞轮型凸头转子的侧面剖示图;
图40为活塞凸头上有密封滚柱的空洞型凸头转子的正面剖示图;
图41为活塞凸头上有密封滚柱的空洞型凸头转子的侧面剖示图;
图42为有密封片的活塞凸头的立体示图;
图43为活塞凸头上的凹型密封片的剖示图;
图44为表示有密封片的凸头转子与装有密封环的气缸盖相对位置的示意图;
图45为凸头转子的芯柱上有密封边缘和活塞凸头上有密封边缘的立体示图;
图46为有密封边缘的凸头转子与气缸、气缸盖的剖示图;
图47为表示斜插型机械式插板机构与气缸及凸头转子相对位置的剖示图;
图48为表示直插型机械式插板机构与气缸及凸头转子相对位置的剖示图;
图49为表示斜插型电磁驱动式插板器与气缸及凸头转子相对位置的剖示图;
图50为表示直插型电磁驱动式插板器与气缸及凸头转子相对位置的剖示图;
图51为表示斜插型直线电机驱动式插板器与气缸及凸头转子相对位置的剖示图;
图52为表示直插型直线电机驱动式插板器与气缸及凸头转子相对位置的剖示图;
图53为机械式插板机构的摇臂与插板的连接组件的立体示图;
图54为机械式插板机构的摇臂与插板的连接组件的另一立体示图;
图55为机械式插板机构的连接组件与自动保险装置连接的立体示图;
图56为机械式插板机构的连接组件与自动保险装置另一连接的立体示图;
图57为电推插或拉回式插板器与自动保险装置连接的剖示图;
图58为电推插或拉回式插板器与自动保险装置另一连接的示意图;
图59为触点式电子自动保险装置结构示意图;
图60为机械触点式自动保险装置结构示意图;
图61为插板机构的插板座内的有方形孔的方形插板导向套筒的立体示图;
图62为插板机构的圆边形孔的插板导向套筒的立体示图;
图63是装在气缸上的插板装置和与其相配合的凸头转子的正面剖示图;
图64是装在气缸上的插板装置和与其相配合的凸头转子及气缸盖的部分侧面示意图;
图65是直插型插板机构的插板头的立体示图;
图66是直插型插板机构的插板头侧面结构示意图;
图67是直插型插板机构的有密封片的插板头侧面结构图;
图68是直插型插板机构的有密封片的插板头的立体示图;
图69是斜插型插板机构的插板头的立体示图;
图70是斜插型插板机构的有密封片的插板头的侧示图;
图71是斜插型插板机构的有密封片的插板头的另一种侧示图;
图72是有密封片的插板头的正面剖示图;
图73是圆边型插板头的俯视剖示图;
图74是内有空腔和密封片的插板头的立体示图;
图75是插板柱与圆边型插板头的俯视剖示图;
图76是内有润滑油油腔的主轴轴承座的侧面剖示图;
图77是主轴轴承座的侧面剖示图;
图78是内有油腔的主轴轴承座的正面剖示图;
图79是空气喷射燃料系的气体活塞式蓄压器的剖示图;
图80是与滑动式可变电阻器连接的活塞式蓄压器的剖示图;
图81是电动阻风门的正面剖示图;
图82是电动阻风门的俯视剖示图;
图83是机械旋转式气体喷射器的侧面剖示图;
图84是机械旋转式气体喷射器的喷阀与喷阀座的正面剖示图;
图85是机械旋转式气体喷射器的有两个喷孔的“T”型旋转喷阀与喷阀座的正面剖示图;
图86是有两个喷孔的“T”型旋转喷阀与喷阀座的正面剖示图;
图87是有一个喷孔的“T”型旋转喷阀与喷阀座的正面剖示图;
图88是有四个喷孔的“T”型旋转喷阀与喷阀座的正面剖示图;
图89是两个喷孔的管型旋转喷阀与喷阀座的正面剖示图;
图90是有管型旋转喷阀的机械旋转式气体喷射器的侧面剖示图;
图91是另一种有管型旋转喷阀的机械旋转式气体喷射器的侧面剖示图;
图92是有一个阀门的机械旋转式气体喷射器的侧面剖示图;
图93是喷阀座侧盖装有燃料喷射器的机械旋转式气体喷射器的侧面剖示图;
图94是喷阀座和导气固定套管都有燃料喷射器的机械旋转式气体喷射器的侧面剖示图;
图95是有“T”型旋转喷阀的机械旋转式气体喷射器装在气缸上的剖示图;
图96是有“T”型旋转喷阀的机械旋转式气体喷射器装在气缸盖上的剖示图;
图97是喷阀座套筒和导气固定套管都有燃料喷射器的机械旋转式气体喷射器的侧面剖示图;
图98是喷阀座套筒和导气固定套管都有燃料喷射器和有轴套的机械旋转式气体喷射器的侧面剖示图;
图99是机械旋转式气体喷射器斜装在有斜插型插板导向槽的气缸盖外表面的示意图;
图100是电磁孔式气体喷射器的剖示图;
图101是空气进气管接头和燃料喷射器同处一边的电磁孔式气体喷射器的剖示图;
图102是没有燃料喷射器安装座孔的电磁孔式气体喷射器的剖示图;
图103是直线电机孔式气体喷射器的剖示图;
图104是孔式气体喷射器的有斜喷孔和导气缺口喷阀座的侧面剖示图;
图105是孔式气体喷射器的有直喷孔和导气缺口喷阀座的侧面剖示图;
图106是孔式气体喷射器的有斜喷孔和导气缺口喷阀座的正面剖示图;
图107是孔式气体喷射器的有直喷孔和导气缺口喷阀座的正面剖示图;
图108是直线电机外推式气体喷射器的剖示图;
图109是有被动式燃料喷嘴的电磁外推式气体喷射器的剖示图;
图110是有燃料喷射器的电磁外推式气体喷射器的结构示意图;
图111是可调节电磁孔式燃料喷射器的剖示图;
图112是被动式燃料喷嘴的剖示图;
图113是有两个作功室和排气室的发动机的零部件每次工作时间比例及工作起止位置示意图;
图114是有两个气缸的组合发动机的剖示图。
根据图1所示,气缸1与气缸盖2和18连接,气缸1上装有插板机构的插板器7和13,气缸1内有其主轴4穿过气缸盖的凸头转子3,轴承座6内有轴承5,轴承座17内有轴承16,轴承5和16支承主轴4,气缸盖2与轴承座6连接,气缸盖18与轴承座17连接,气缸盖2装有与作功室连接的空气喷射燃料系的气体喷射器9和11,气体喷射器9装有燃料喷射器10,气体喷射器11装有燃料喷射器12,插板器7内有已插入气缸1内的插板8,插板8的插板头的两个边缘部分由气缸盖2和8的插板导向槽稳固而不能以图面或图后的方向摆动,插板器13内有已插入气缸1内的插板19,主轴4套有防止润滑油渗入气缸内的油封14、15。气缸与缸盖的连接是由紧固螺钉或螺栓紧固的,支承主轴的主轴承可由轴套代替。气缸盖2和18的内表面和凸头转子3的两个侧面都是相互平行的,即四个面相互平行,凸头转子3的主轴4装在内有空腔的芯柱内。本侧面示意图中未示出的发动机部分零件在正面示意图中示出。
根据图2,气缸1上有插板器7和13,气缸1内有凸头转子24,气缸1与气缸盖2和18连接,气缸盖2与空气喷射燃料系的往复活塞式空气压缩机22连接,气缸盖2装有气体喷射器9和11,凸头转子24的主轴一端与往复活塞式空气压缩机22的曲轴21之间装有联轴器20,气缸盖18与变速器23连接,凸头转子24的主轴另一端的主动齿轮与变速器23的从动齿轮连接,凸头转子24的主轴由装在气缸盖2和18内的轴承支承,凸头转子的芯柱和主轴是一个整体机件。最好将主轴与曲轴21之间的联轴器省去,在主轴装上主动齿轮,曲轴21装上从动齿轮,主动齿轮数比从动齿轮齿数多,齿数比在2-10比1左右,主轴与曲轴21之间为增速传动机构。发动机的机座可在图的背后,机座可以是支撑固定在气缸或气缸盖适当位置的支架或支承座。
根据图3所示,气缸1上有插板器7、13,气缸1内有凸头转子24,气缸1与气缸盖2、18连接,气缸盖2装有气体喷射器9、11和传动轴31、25和起动机30,气缸盖18装有主轴轴承36,起动机30的齿轮与主轴的起动齿轮35啮合,传动轴25一端的传动齿轮与主轴主动齿轮29啮合,另一端的传动齿轮与凸轮轴26的从动齿轮27啮合,凸轮轴26上有D2型机械离心式供油提前角自动调节器28,凸轮轴26的凸轮与摇臂连接,摇臂与插板器7连接,传动轴31一端传动齿轮与主轴主动齿轮29啮合,另一端的传动齿轮与凸轮轴32上的从动齿轮33啮合,凸轮轴32上有D2型机械离心式供油提前角自动调节器34,凸头转子的主轴与空气压缩机22的曲轴21之间装有联轴器20,主轴的另一端与变速器23连接。传动轴的齿轮与主轴和凸轮轴的齿轮可以是圆柱斜齿或圆柱直齿或锥齿轮,起动机是刚性啮合式起动机或齿轮减速起动机或永磁起动机,可将主轴与曲轴21之间的联轴器省去,主轴装上较多齿数的齿轮,曲轴21装上较小齿数齿轮,主轴与曲轴21之间为增速传动机构,主轴也可通过链式或带式传动机构传动给凸轮轴26和32,气缸盖2可装有封盖着传动轴31和25的外壳,这外壳有防止尘土污染传动轴的作用。
根据图4所示,有圆内型面的气缸1内有飞轮型凸头转子42,气缸1上装有火花塞37和插板机构7,插板机构7的插板8与气缸1、凸头转子42和气缸盖构成作功室43和排气室40,发动机后气缸盖上有排气口41和空气喷射燃料系喷混合气的气体喷射器的喷孔44,凸头转子42的活塞凸头38,凸头转子42和气缸1的共同轴心39,发动机的凸头转子以箭头所指的方向转动。
根据图5所示:有圆内型面的气缸1内有空洞型凸头转子63,气缸1上有火花塞37、46、52、58和有插板器7、13、56、62,插板器7的插板8与气缸1,转子63及气缸盖构成作功室43和排气室40,插板器62与气缸1、转子63及气缸盖构成作功室45和排气室50,插板器13与气缸1、转子63及气缸盖构成作功室51和排气室48,插板器56与气缸1、转子63及气缸盖构成作功室57和排气室54,后气缸盖有排气口41、49、55、61,凸头转子63装有活塞凸头38、47、53、59和内空腔60,气缸1和凸头转子63有共同轴心39,每个初始燃烧室至少与一个喷混合气的气体喷射器连接,凸头转子63以箭头所指的方向转动。
根据图6所示,有圆内型面的气缸1内有空洞型凸头转子24,气缸1上装有插板器7、13,插板器7的插板头8与气缸1、转子24及气缸盖构成初始燃烧室43和燃烧工作室65和排气室40,插板器13的插板头66与气缸1、转子24及气缸盖构成初始燃烧室51和燃烧工作室64和排气室48,后气缸盖有排气口41和49和装有喷混合气的气体喷射器11和9,凸头转子24有活塞凸头38和53,气缸1和凸头转子24有共同轴心39,插板器7和13的插板座的平面底部与气缸1的插板插入孔口的平面连接,在它们的连接处可以有密封垫及粘合填料。凸头转子24以箭头所指的方向转动,作功室由初始燃烧室和燃烧工作室构成。
根据图7所示,由整体压铸成的气缸气缸盖半组合体75和71,气缸气缸盖半组合体75和71通过紧固螺钉76和73连接成一个内有圆手镯形空腔的气缸气缸盖组合体,气缸气缸盖组合体内有凸头转子的芯柱70,芯柱70有弯曲的圆柱体的活塞凸头69和74,活塞凸头69上有圆环形的密封环68,活塞凸头74上有圆环形密封环72,凸头转子的芯柱70装有主轴4,所说的密封环是现有的C形活塞环,每个弯曲的圆柱体活塞凸头上可以有一个或一个以上密封环。本侧面示意图中未示出的发动机其它部件由图8的正面剖示图示出。
根据图8所示,气缸气缸盖组合体75上装有许多紧固件,例如有紧固螺钉73,气缸气缸盖合体75装有插板器7和13,还有排气口41和49和有喷混合气的气体喷射器9和11,气缸气缸盖组合体75内有凸头转子70和圆手镯形空腔77,凸头转子70有弯曲圆柱体的活塞凸头74、69,活塞凸头69有环绕在活塞凸头69上的圆环形密封环68,活塞凸头74有环绕在活塞凸头74上的圆环形密封环72。气缸气缸盖组合体75和凸头转子70有共同轴心39。
根据图9所示,气缸1与气缸盖2和18连接,气缸1内有凸头转子3和初始燃烧室43,气缸1的气缸壁内有喷射燃烧室78,喷射燃烧室78至少有一个小喷孔79,喷射燃烧室78与点火系的火花塞37和喷易燃混合气的气体喷射器92相连,气缸盖2有喷稀混合气或柴油空气混合气的气体喷射器9,小喷孔79与初始燃烧室43相通。
根据图10所示,气缸1内有凸头转子3,气缸1装有插板器7,气缸1的气缸壁内有喷射燃烧室78,喷射燃烧室78与火花塞37和喷易燃混合气的气体喷射器92相连,凸头转子3有活塞凸头38。当活塞凸头38刚转过插板器7,插板器7的插板高速插入气缸1内,在插板接近凸头转子3的芯柱时,气体喷射器向初始燃烧室高速喷入稀混合气,在活塞凸头38转到喷射燃烧室78,活塞凸头的圆弧顶部处在喷射燃烧室的小喷孔口时,气体喷射器92向喷射燃烧室78喷入易燃混合气或过浓混合气,当活塞凸头38刚转过喷射燃烧室时,与初始燃烧室的气压相近的喷射燃烧室的易燃混合气立即点燃,产生高压,内面的火焰通过小喷孔喷入初始燃烧室,并将初始燃烧室的稀混合气瞬间点燃,初始燃烧室的膨胀气压推动转子活塞凸头绕轴心转动,逐步扩大的作功室内气压下降比较慢,作功室内混合气燃烧作功行程长,并有足够的气压、温度、时间进行最后的净化燃烧,所以发动机的废气污染较小。气体喷射器92可以由一个喷汽油或液氢的喷油器代替。当活塞凸头转到时,喷油器喷出小量燃料,当初始燃烧室的压力大于喷射燃烧室内压力时,空气进入喷射燃烧室与燃料混合,火花塞点火,火焰由喷孔喷入初始燃烧室,并点燃其中的稀混合气。
根据图11所示,方型缸壁气缸81与气缸盖80、82连接,气缸81内有初始燃烧室43和凸头转子3,气缸壁装有火花塞37,气缸盖82有喷混合气的气体喷射器9。如果气缸的轴向长度较长时,初始燃烧室较长时,可在气缸上并排均匀地装上两个火花塞,使初始燃烧室的混合气能瞬间均匀地点燃。
根据图12所示,气缸88的外周有水套84,气缸内面有圆形孔和圆内型面85和有斜插型插板插入孔86和89,水套84内有水道83和87。气缸外的水套可以是将整个气缸套住的,水道可以以纵向或横向、蛇形弯曲排列,一个水道只有一个进水口和出水口。
根据图13所示气缸91的外周有散热片90和93,内面有圆柱形孔和圆内型面85,气缸91上有斜插型插板插入孔86和89,散热片可以分布在整个气缸的外周。
根据图14所示,凸型缸壁气缸1有插板插入孔89,气缸1有圆的平板型气缸盖的安装孔口94和95,气缸1有机座96,气缸1与机座96可以是连成一体的整体铸件,也可以是通过紧固螺钉连接。
根据图15所示,凸型缸壁气缸97有圆的平板型气缸盖的安装孔口94和95。
根据图16所示,方型缸壁气缸81有插板插入孔89,气缸81有凸型气缸盖的安装孔口94和95。
根据图17所示,凸型缸壁气缸1的孔口装有整个嵌入的气缸盖2和18,气缸与气缸盖的连接处有环形密封垫圈102和100,气缸1内有凸头转子的芯柱98,芯柱98上有活塞凸头38,气缸1的插板插入孔的长度d大于气缸盖2与气缸盖18之间的间隔宽度L,芯柱98的轴向长度等于活塞凸头38的长度,气缸盖2上有插板导向槽99,气缸盖18上有插板导向槽101,插板导向槽的底部微高于芯柱98的顶部,插板器的插板沿插板导向槽插到槽底,插板的插板头前部或密封活动片由插板导向槽槽底的部分气缸盖承托住,使插板头前部或密封活动片不与转子的芯柱98接触而保持一定的密封间隙,这密封间隙一般只有0.005-0.1mm,装有密封片的插板头前部与芯柱98可保持有0.1~6mm的间隙距离。
根据图18所示,方型缸壁气缸81的孔口装有部分嵌入的气缸盖80和82,气缸与气缸盖连接处有密封垫圈100和102,气缸81内有转子的芯柱98,芯柱98上有活塞凸头38,气缸81的插板插入孔长度d,气缸盖82有插板导向槽99,气缸盖80有插板导向槽101。
根据图19所示,方型缸壁气缸105与圆的平板型气缸盖104和109连接,气缸和气缸盖的连接处有紧固螺钉103和106,气缸105内有转子的芯柱110芯柱110上有活塞凸头108气缸105的缸壁有插板导向槽107气缸盖104有插板机构的插板器7,插板器7内有插板8。
根据图20所示,本图为气缸盖外表面示意图,气缸盖2有排气口41和49,有可容纳电动气体喷射器的喷阀座插入的安装孔111和114气缸盖2有轴孔或轴承安装孔113,有凹陷部112和紧固螺钉安装孔115。这种结构的气缸盖比没有凹陷部的气缸盖的重量轻。气缸盖的外形为圆形或近似圆形。
根据图21所示,本图为气缸盖外表面示意图,气缸盖118有轴孔113和紧固螺钉安装孔115,有排气口116和119,有机械旋转式气体喷射器安装孔117和120,机械旋转式气体喷射器安装孔也可以斜设置在气缸盖外,与斜插型插板器的插板斜度相同并互相平行,机械旋转式气体喷射器的安装孔可以是从气缸盖外向内表面深入并可穿出内表面的一个半月形孔或长方体孔。
根据图22所示,本图为气缸盖内表面示意图,凸型气缸盖80有直插型插板导向槽99和101,有气体喷射器安装孔111和114,有轴孔或轴承安装孔113,有凹陷部67,紧固螺钉安装孔115。凸型气缸盖其凸起的部分是圆形凸出的,表面平滑的,凸起的内表面与外表面相互平行。
根据图23,气缸盖122上有散热片123,轴孔113,发动机机座124
根据图24,本图为气缸盖内表面示意图,凸型气缸盖122有斜插型插板导向槽125和127,有斜向气缸内型面的导气斜坑126和128,气体喷射器安装孔111和114轴孔113,紧固螺钉安装孔115。
根据图25,本图为气缸盖内表面示意图,圆的平板型气缸盖129有直插型插板导向槽99和101,气体喷射器安装孔111和114轴孔113,紧固螺钉安装孔115和内有小弹簧安装孔的密封环安装槽130,密封环安装槽130内所装的密封环可以是由2段或2段以上的圆弧状密封环组拼成一圈的,环段之间必须留有少许间隙。
根据图26,气缸盖133有轴孔113,水道131,机座132。
根据图27,本图为气缸盖内表面示意图,圆的平板型气缸盖133有排气口116和119,斜插型插板导向槽125和127,导气斜坑126和128,有轴孔113和凹陷部112,有气体喷射器安装孔111和114。
根据图28所示,空洞型凸头转子有圆柱体外型面的芯柱134内有空腔135和轴心39,芯柱134的外型面装有对称分布的活塞凸头38、53,两个活塞凸头大小相等,形状结构相同,活塞凸头38上有作功面136,排气面139,与气缸圆内型面相配合互补的圆弧型面137和斜面138,每个活塞凸头的圆弧型面是一个密封面,不与气缸内型面接触而有一定的间隙,间隙一般只有0.005-0.1mm。装有密封件的活塞凸头与气缸的间隙可大一些。作功面136和活塞凸头53的作功面同处在经过轴心39的一个平面上,即这两个作功面同处在凸头转子的直径线上。
根据图29所示,空洞型凸头转子有圆弧外型面的的芯柱140有空腔60和轴心39,芯柱140的外型面装有对称均匀分布的活塞凸头38、53、47、59,芯柱与活塞凸头可以是平面连接的,空腔60是轴向地穿过芯柱140的。
根据图30所示,实心型凸头转子的芯柱141上有活塞凸头38。
根据图31所示,实心型凸头转子的芯柱142有主轴安装孔143、有活塞凸头38和53。
根据图32所示,实心型凸头转子的芯柱141上有对称均匀分布的活塞凸头38、53、47、59、144、145。
根据图33所示,飞轮型凸头转子的飞轮形状的芯柱146有轴心39和活塞凸头38,飞轮形状的芯柱原是缺了大部分的有轴心39的圆柱体,即芯柱旁边有圆柱体缺口147。
根据图34所示,凸头转子的芯柱148有轴心39、活塞凸头38和53,芯柱148是有缺口149和150的圆柱体。
根据图35所示,凸头转子的芯柱151有轴心39、空腔152、活塞凸头38和53,芯柱151是有缺口149和150的圆柱体。
根据图36所示,凸头转子的芯柱158有主轴157、活塞凸头38和53,凸头转子有靠近气缸圆内型面的圆弧形密封面154和156,有靠近气缸盖的平面形密封面153、155。凸头转子的每个密封面与气缸或气缸盖不接触而留有一定的间隙,这间隙一般只有0.005-0.1mm,凸头转子的密封面可通过凸头转子与气缸,凸头转子与气缸盖相互研磨而成的。也可在气缸、气缸盖、凸头转子的密封面涂上粘结剂,驱动凸头转子在气缸、气缸盖内转动,直到粘结剂凝固坚实。或在气缸内加入较多的润滑油,并起动发动机使其工作运行,此时,由于气缸内的混合气燃烧加热了气缸内的其他部件和润滑油,润滑油在高温下粘结炭化在气缸内型面、气缸盖的内表面、凸头转子的密封面。
根据图37所示,凸头转子的芯柱160有主轴157、活塞凸头38和53,凸头转子有圆弧形密封面154和156,平面形密封面159和161,作为凸头转子的两个侧面的平面形密封面159和161是相互平行的。
根据图38所示平面飞轮型凸头转子的芯柱146有主轴157和活塞凸头38。
根据图39所示,凹面飞轮型凸头转子的凹面芯柱162有主轴157和活塞凸头38。
根据图40所示,空洞型凸头转子的芯柱163有空腔60和支柱164,芯柱163的外型面凹部装有对称均匀分布的活塞凸头169、172、173、174,每个活塞凸头的大小相等,形状结构相同,活塞凸头169上有密封滚柱166和168密封滚柱166有固定轴销167,密封滚柱166由弹簧165将其顶出压在气缸170内型面上,气缸170有插板插入孔89和凹向插入孔89的斜面171,凸头转子以箭头所指的方向转动。
根据图41所示,气缸170与气缸盖129和187连接,气缸盖129有开口或闭口的密封环177,密封环177由小弹簧176、179将其顶出压在转子的芯柱外缘,气缸盖187有开口或闭口的密封环186,密封环186由小弹簧185、188将其顶出压在芯柱的另一侧外缘,气缸170内有凸头转子178,凸头转子178的芯柱上有活塞凸头169和173,活塞凸头169有密封滚柱166、168、189,密封滚柱166有小弹簧165将其顶出,密封滚柱166的固定轴销安装在支架175上,支架175与活塞凸头169连接,活塞凸头173有密封滚柱180、181、184,密封滚柱181有小弹簧182将其顶出,密封滚柱181的固定轴销安装在支架184上,支架184与活塞凸头173连接,气缸盖上的密封环可以是现有活塞环,但密封环可以有很大的半径。密封滚柱189、183与密封环186平滑接触,密封滚柱168和180与密封环177平滑接触,所有密封滚柱和密封环共同密封着作功室和排气室。
根据图42所示,凸头转子的芯柱190上有活塞凸头193,活塞凸头193有作功面136,活塞凸头193的密封片安装槽装有凸起的密封片192,活塞凸头的作功面装有穿过密封片192的小孔的螺钉191和194,螺钉有防止密封片192向外脱出的作用,活塞凸头193内可以有与密封片192平行的并有一定间隙的其它密封片,亦即是活塞凸头193内可以有一个或一个以上密封片。
根据图43所示,凹型密封片192有小孔195和196。小孔195和196的半径大于穿过其内的螺钉半径,密封片能在活塞凸头内作上或下或左或右的小小移位。
根据图44所示,气缸81与气缸盖197和198连接,气缸盖198内有密封环186密封环186由小弹簧185将其顶出压在转子的芯柱190上,气缸盖197内有密封环177,气缸81内有凸头转子的芯柱190,芯柱190上有活塞凸头193,活塞凸头193内有密封片192,安装在活塞凸头193并穿过密封片192的螺钉191和194。气缸盖上的密封环可以是现有活塞环,但密封环可以有很大的半径。密封片192宽于高于活塞凸头193,其宽度微小于气缸盖197和198之间的宽度,密封片192与密封环177和186平滑接触,并共同密封着作功室和排气室,密封片192能在气缸内随着转子平滑密封地转动。
根据图45所示凸头转子的芯柱204有密封边缘203和205,芯柱204上有活塞凸头201,活塞凸头201上有作功面136和有密封缘199、200和202,凸头转子可以有更多的密封边缘平行排列在活塞凸头和绕在芯柱上,所说的密封边缘是与活塞凸头或芯柱连成一体的。所有在芯柱或活塞凸头的密封边缘凸起高度只有很小,高度一般只有1-3mm,密封边缘的厚度也只有1-3mm。
根据图46所示,气缸1与气缸盖2和18连接,气缸1内有凸头转子的芯柱204,芯柱204有密封边缘203和205,芯柱204上有活塞凸头201,活塞凸头201有密封边缘199、200和202
根据图47所示,气缸1内有凸头转子3,气缸1上有斜插型机械传动式插板机构,斜插型机械传动式插板机构的斜插型机械式插板器包括有紧固在气缸上的插板座213,插板座213内的插板导向套筒215,插板导向套筒215内有插板的插板头214,与插板头214连接或连成一体的插板柱208,插板柱208上的挡块211,内套住插板柱和顶住挡块的回位弹簧210,内套住回位弹簧210和插板柱208的壳体209,与壳体209连接的插板座213上的限位台肩212,套住限位台肩212的缓冲弹簧216,插板柱208的末端的与摇臂217连接的连接件207。斜插型机械传动式插板机构的驱动组件包括有与插板柱208连接的摇臂217,摇臂217内的轴销218,与摇臂217接触的凸轮206,与凸轮206连接的凸轮轴26,与凸轮轴26连接的传动机构。凸轮206以箭头所指的方向旋转,上述的插板机构可以有罩封着整个插板机构的箱体,箱体有润滑油进入孔和回输孔,整个插板机构的活动摩擦部件可以有润滑油润滑,固定凸轮轴26和摇臂轴销218的支承座与气缸1连接,挡块与插板柱可以是一个整体部件,也可以是挡块通过紧固件紧固在插板柱上,或将挡块焊接在插板柱上,也可在插板柱上铣槽并装上卡环来固定挡块的位置,插板由插板柱和插板头构成。连接件可以是穿过插板柱和摇臂的铆钉或螺栓。
根据图48所示,气缸1内有凸头转子3,气缸1上有直插型机械传动式插板机构,直插型机械传动式插板机构的插板座221内有插板导向套筒223,油道219和润滑油进入口222,导向套筒内有插板头220,插板头220与插板柱208连接,插板座221上有限位台肩212,套住限位台肩212的缓冲弹簧216,插板柱208上的挡块211,与插板座221连接的壳体209,壳体209内的回位弹簧210,插板柱208末端的连接件207,与插板柱208连接的摇臂217、凸轮206,凸轮206内的凸轮轴26,壳体209可以有可将壳体内的气体排出外面的排气孔。
斜插型和直插型机械传动式插板机构的工作原理相同,它们的工作原理是:与主轴或空气压缩机的转轴连接的传动机构,准确有规律地带动凸轮轴旋转,凸轮轴上的凸轮将摇臂217渐渐压下,摇臂217克服弹簧210的张力拉动插板柱208,使插板头220内缩直至插板头220不阻碍凸头转子3的转动为止,待凸头转子3的活塞凸头就快转过或刚转过插板头所处的位置时,此时凸轮的顶部也刚转过摇臂217,摇臂217失去凸轮的作用力被压缩了的回位弹簧210回位推动挡块211,挡块211带动插板高速插入气缸1内,直至挡块撞在缓冲弹簧216,缓冲弹簧216的缓冲行程很小,一般只有0.5至8mm,挡块211与限位台肩212可不接触,在缓冲弹簧处在疲劳状态时可以有轻微撞击,此时插板头220的圆弧型面的前部或密封活动片与凸头转子3的芯柱有一定的间隙,此间隙一般只有0.005-0.1mm,待凸头转子3在气缸内经受高压气体的推动而转到一定位置时,凸轮又开始将摇臂压下,使插板头内缩入气缸壁内后不动,当凸头转子3的活塞凸头又转过插板头的位置时,插板又高速插入气缸。如此循环下去。
根据图49所示,装在气缸上的斜插型电磁拉回式插板器包括有插板座213,插板座213内的插板导向套筒215,导向套筒215内的插板头229,与插板头229连接或连成一体的插板柱231,插板柱231的挡块211,挡块211下的限位台肩212,缓冲弹簧216和缓冲行程228,挡块211上的回位弹簧210,套住插板柱208的壳体230,壳体230内的线圈226,壳体外的电插座225,与插板柱208连接的衔铁224、与壳体连接的支架227。斜插型电磁拉回式插板器的工作原理是:当凸头转子的活塞凸头越来越接近插板头229时,插板机构的程序开关电控装置向插板器的线圈226供电,线圈226的电磁力克服回位弹簧210的张力使衔铁224向上移动,带动插板头229内缩至顶住限位台肩212的底部,当转子的活塞凸头快要转过或刚转过插板头229所处的位置时,程序开关电控装置截止线圈226的电流,回位弹簧210推动插板高速插入气缸内直至挡块211撞在缓冲弹簧216后不动,插板头229的前部或密封活动片与凸头转子的芯柱有一定的密封间隙,当活塞凸头又越来越接近插板头时,程序开关电控装置供电给线圈226,插板拉起,如此循环下去。衔铁224与插板柱连接是螺纹连接或插板柱末连接锁紧螺母或焊接。
根据图50所示,直插型电磁推插式插板器包括有插板座235,插板座235内的插板导向套筒223,插板座235上的弹簧座232,弹簧座232上的回位弹簧210,回位弹簧210套住的插板234和插板的挡块211,回位弹簧210外套有内圆柱空腔的壳体233,壳体233上的限位台肩212和线圈226和电插座225,与插板234连接的衔铁224,与壳体233和气缸连接的支架。在限位台肩上可以有外套的缓冲弹簧,弹簧座232可以是插板座235整体的一部分。本插板器的工作原理是:当凸头转子的活塞凸头越来越接近插板或转到两个相近的插板之间距离的中间位置时,程序开关电控装置截止插板器线圈226的电流,回位弹簧210推动挡块使插板234内缩,当挡块211撞到限位台肩212的底部或插板头肩部撞到弹簧座232后,插板不动,此时内缩了的插板不阻碍凸头转子的转动,当凸头转子快要转过或刚转过插板所处的位置时,程序开关电控装置供电给插板器的线圈226,线圈226生电磁推力将衔铁224及插板234高速向下推,当衔铁224撞在限位台肩212后不动,此时插板与转动的凸头转子的芯柱有一定的密封间隙,随着凸头转子的活塞凸头越来越远离该插板,形成一个越来越大的作功室和一个越来越小的排气室。当凸头转子的活塞凸头继续转动又越来越接近插板时,程序开关又截止插板器线圈226的电流,插板往内缩,活塞凸头又转过插板,插板又插入气缸内,如此循环下去。
根据图51所示,斜插型直线电机拉回式插板器包括有插板座213,插板座213内的插板导向套筒215,插板座213上的限位台肩212,限位台肩上的缓冲弹簧216,与插板座213连接的有内圆柱空腔的壳体230,壳体230内的回位弹簧210,插板239和插板239上的挡块211,壳体230内的定子236,定子236内的有线圈237的并与插板连接的动子238,壳体230上的与程序开关电控装置连接的电源插座225,与壳体230和气缸连接的支架227,本插板器与图49所述的插板器的工作原理相同。
根据图52所示,直插型直线电机拉回式插板器包括有插板座245,插板座245内的插板导向套筒223,插板座245上的限位台肩212,限位台肩上的缓冲弹簧216,与插板座245连接的壳体241,壳体241内的回位弹簧210,插板240和插板240上的挡块211,壳体241内的定子243,定子243内的有线圈237的并与插板240连接的动子242,壳体241上的电源插座225,与壳体241及气缸连接的支架244,本插板器与图49所述的插板器的工作原理相同。
根据图53所示,机械传动式插板机构的插板的插板柱249与支架248连接,支架248内有与插板柱249螺纹连接的紧固螺母250,支架248有轴销247,轴销247上套有滚轮246;滚轮246下有伸入支架内的摇臂251。紧固螺母250与支架248之间可以有弹簧介指垫。可将插板柱249与紧固螺母250点焊,支架248上的轴销可以是铆钉或螺栓。
根据图54所示,机械传动式插板机构的插板柱末端253内有穿过其内的轴销254轴销254与叉头252连接,叉头252与摇臂255连接或连成一体。
根据图55所示,机械传动式插板机构的插板柱249上套有自动保险装置的拉索256,插板柱249穿过拨叉257和支架248的孔与紧固螺母250连接,支架248上有滚柱246,滚柱246下有伸入支架248内的摇臂251。拔叉257的作用是在插板拉起终点时将触点弹簧开关的触点顶开。
根据图56所示,机械传动式插板机构的插板柱253的末端有自动保险装置的拉索256,插板柱253穿过拨叉257内,轴销254装在插板柱253和叉头252上,叉头252与摇臂255连接或连成一体。
根据图57所示,电磁推插或拉回式插板器的线圈226内有衔铁224,衔铁224内有插板231,插板231上有穿过插板末端上的孔的自动保险装置的拉索256,和锁紧螺母258。
根据图58所示,直线电机推插或拉回式插板器的壳体230,伸出壳体230外与动子238连接的插板239,套住插板239的自动保险装置的拉索256,套住动子238的定子236,穿过定子236的挺杆259,装在定子外壳体上的自动保险装置的触点弹簧开关K。当插板到达拉起终点时,动子238将挺杆259向上推,挺杆259将触点弹簧开关的触点顶开。
根据图59所示,有触点电子自动保险装置的电直行电器包括有壳体262,壳体262上的与有触点程序开关电控装置连接的电源插座225,壳体内的线圈260,线圈260内的衔铁261。电直行电器的衔铁261与穿过其内孔的拉索256的一端打结地连接,拉索256的另一端穿过机械式插板机构的插板208的内孔并与之打结连接,插板208与拨叉257和摇臂217连接,插板208在拉起到终点时,拨叉顶起自动保险装置的串接在断电器前或后的触点弹簧开关K的活动臂。有触点电子自动保险装置的工作原理是:在发动机的凸头转子的活塞凸头越来越接近插板机构的插板时,在正常工作情况下,插板被拉起到达终点,此时拨叉顶起了开关K的活动臂,使程序开关电控装置不向自动保险装置的直行电器的线圈260供电,直行电器不工作,报警灯不亮,但当凸头转子的活塞凸头越来越接近插板208时,如果插板机构有故障,插板未能从气缸内升起到达终点时,拨叉也未能将开关K的触点分开,此时有触点程序开关电控装置的断电器的触点亦已闭合,触发电流流经串接在一起的报警灯,开关K及断电器后接铁,使控制组件有电流过,控制组件供电给电直行电器的线圈260,线圈260产生电磁力使衔铁261向上拉,衔铁261通过拉索256把插板208及时拉起到终点,当凸头转子的活塞凸头快要转过或刚转过插板时,自动保险装置的程序开关电控装置的断电器的触点迅速断开,程序开关电控装置截止直行电器线圈260的电流,此时如果插板机构回复正常,插板高速插入气缸,并带动自动保险装置的衔铁261下行到壳体底部后不动,由于拉索是柔软的,插板再次拉起到达终点时,没有工作的直行电器的衔铁仍处在壳体底部。插板机构工作正常时,自动保险装置不工作。
根据图60所示,机械触点式自动保险装置包括直行电器,与直行电器线圈串接在一起的触点弹簧开关K、报警灯R、断电器266和电源AV。直行电器包括有壳体265,壳体265内的定子263,定子263内的动子264,与动子264连接的拉索256。直行电器的拉索与电磁推插或拉回式插板器的插板231连接,插板231上有拨叉257,套住插板231的线圈226。机械触点式自动保险装置的工作原理是:在发动机的凸头转子的活塞凸头越来越接近插板机构的插板时,在正常工作情况下,插板被拉起到达终点,此时拨叉257顶起了开关K的活动臂,即使断电器266此时触点闭合,电路也没有回路,直行电器和报警灯R不工作,但当凸头转子的活塞凸头越来越接近插板时,如果插板机构有故障,插板未能从气缸内升起到达终点,拨叉也未能顶开开关K的触点,此时断电器的触点亦已闭合,电路有回路,报警灯亮,直行电器的动子带动插板高速回拉,当拨叉顶起开关K,断电器的触点也同时断开,此时插板机构回复正常时,插板在活塞凸头快要转过或刚转过的瞬间高速插入气缸,并带动动子回到原来不工作时的壳体底部。
根据图61所示,方型插板导向套筒223有与方型插板头气密性地相配合的方形孔269有装入插板座和气缸壁内的插板插入孔内的筒套270,筒套270与装入气缸盖插板导向槽内的筒脚268连成一体,筒脚268有装在气缸盖插板导向槽底的底部267,筒套270与装入另一气缸盖的插板导向槽的筒脚271连成一体,筒脚与筒脚之间有凸头转子的活塞凸头转过缺口272。
根据图62所示,圆边型插板导向套筒277有与圆边型插板头相配合的圆边孔276,有装入插板座和气缸插板插入孔内的筒套275,筒套275与装入气缸盖插板导向槽内的筒脚274连成一体,筒脚274有装在气缸盖插板导向槽底的底部273,筒套275与装入另一气缸盖的插板导向槽内的筒脚278连成一体,筒脚与筒脚之间有凸头转子的活塞凸头转过缺口272。
根据图63,气缸81上装有火花塞58和37和两个插板装置,其中一个插板装置包括内有方形体空腔的壳体281,壳体281内的弹簧282和可直线伸缩的插板头283。另一个插板装置包括内有空腔的壳体290,壳体290内的弹簧289和插板头288,螺栓280将壳体281紧固在气缸81上,气缸81内有空洞型凸头转子的芯柱284,芯柱284内有轴向地穿过芯柱284的空腔60,芯柱284的外型面的凹部装有活塞凸头279和287,活塞凸头2799和287是近似三角的五面体,在活塞凸头287有螺栓286将其紧固在芯柱284上,芯柱284有圆弧外型面285和292,这两段圆弧外型面同属于一个圆,它们的圆心就是轴心39,凸头转子的轴心39也是气缸81的轴心,这样凸头转子易于制作,精度较高,成本低,这样的气缸81易于制作及维修。装在气缸81的后气缸盖有排气口116和119,和有气体喷射器的喷孔44和67,插板头283和288是近似长方体,它们的前部的两边向中间凸出的。在气缸装上插板装置时,处在其内的凸头转子的活塞凸头287的排气面291必须是渐渐凸起的一个斜面,这样的活塞凸头才能将插板头逐渐压入壳体281内,活塞凸头的作功面可以是渐渐凹下,也可以是削壁般直下的。插板装置的工作原理是这样的,当凸头转子以箭头所指的方向转动时,活塞凸头279和287逐渐转过插板头283和288,插板头283和288在弹簧282和289的作用下,插入气缸内后,并与凸头转子、气缸、气缸盖构成作功室和排气室,混合气喷入,火花塞点火,作功后的活塞凸头又一次经过并将插板头压入壳体内,此时作功室和排气室消失,随着凸头转子的继续转动,又构成作功室和排气室,如此循环下去。活塞凸头279和287可以装有凹型密封片,插板头283和288内也可以装有前述的插板头所装的密封片。
根据图64,气缸81装有气缸盖80和82,装在气缸81的插板装置的壳体281开有排气孔294和润滑油加入孔295,壳体281内装有弹簧282和296和插入气缸81内的插板头283,插板头283穿过气缸81的插板插入孔并沿气缸盖80和82的插板导向槽99和101插下,插板头283的长度宽于气缸盖80和82的相互间隔宽度,处在插入终点的插板头283可与芯柱284保持一间隙,这间隙一般只有0.005-0.1mm,插板头283也可与芯柱直接接触,气缸盖82装有机械旋转式气体喷射器297,气缸盖80和82可以装有密封环,壳体281内可以有更多弹簧,在壳体开有排气孔394可防止气缸的气体进入壳体的空腔内而导致插板快速内缩时,受到空腔内的高压气体阻碍而使活塞凸头更难转过及导致发动机输出功率变小。这样的插板头283可承受作功时更高气压的冲击,靠近气缸盖的两边的密封性更好,插板头的前部与芯柱接触时,其接触面积较小。气缸81的插板插入孔可以装有插板导向套筒,本插板装置易于装拆及维修。
根据图65所示,直插型插板头299与插板柱208连接或连成一体,插板头299上有与凸头转子的芯柱的圆外型面相配合的前部300和肩部301,插板头299的高度h大于气缸内型面与凸头转子芯柱外型面之间的距离。插板头299插入气缸到达终点后,还有2-10mm高度的插板头的肩部301留在气缸壁内以作密封用,为减轻插板的重量,在插入终点后留在气缸壁内的插板头部分高度最好在2-4mm,插板头299长度L大于或略小于两个气缸盖的相互间隔宽度。
根据图66所示,直插型插板的插板头299与插板柱208连接或连成一体,插板头有与转子芯柱外型面相配合的圆弧型面的前部300。
根据图67所示,直插型插板的插板头220与插板柱208连接或连成一体,插板头220内有小弹簧302,密封片的活动行程303,密封片304和穿过密封片304的卵形小孔的小螺钉305。由于密封片304的卵形小孔大于小螺钉305的外径,密封片304可以在插板头内作小小的上下移动,密封片凸出插板头圆弧型面的部分的高度很小,一般只有0.5-10mm,当然插板头很高和很宽时其凸出的高度可以大一些。
根据图68所示,直插型插板的插板头220与插板柱208连接或连成一体,插板头220内有小弹簧302和306,密封片的活动行程303,密封片304和有小螺钉305和307,密封片304有凸出插板头的凸出部分308。
根据图69所示,斜插型插板的插板头310与插板柱239连接或连成一体,插板头310有前部309和肩部301,插板头插入气缸到达终点后,肩部301还留在气缸壁上。
根据图70所示,斜插型插板的插板头311内有小弹簧302,圆弧型面的前部312,密封片304,小螺钉305。
根据图71所示,斜插型插板的插板头313斜装有密封片304、小螺钉305、小弹簧302。
根据图72所示,插板的插板头311内有小弹簧302和306,密封片的活动行程303,密封片304和小螺钉305和307
根据图73所示,圆边型插板的插板头314与插板柱239连接或连成一体。
根据图74所示,斜插方型插板的插板头318与有空心孔315的插板柱316连接或连成一体,插板头318内有多个不与外面相通的空腔例如空腔317,插板柱316的外径大于插板头的厚度298。这样结构的插板的重量较轻,有利于提高插板插入和拉起的速度和提高发动机的转速。
根据图75所示,圆边型插板的插板头314与插板柱319连接或连成一体,
根据图76所示,主轴轴承座321内有滚针轴承325、主轴安装孔324、润滑油进油口320,出油口326、油腔322、油封327和油封323。
根据图77所示,主轴轴承座521内有滚针轴承325,主轴安装孔324,油封327,紧固件安装孔328。
根据图78所示,主轴轴承座321内有滚珠或滚针轴承325,主轴安装孔324,润滑油进油口320、出油口326、油腔322。
根据图79所示,气体活塞式蓄压器的气缸333,气缸333与气缸上盖337连接,气缸上盖337有气腔、缓冲片334、进气口335、出气口336。气缸333与气缸底盖331连接,气缸333内有活塞332,活塞332内有蓄能弹簧338,气缸底盖331上有可调节蓄能弹簧338的预张力的弹簧座329弹簧座329有锁紧螺母339和排气孔330。气体活塞式蓄压器的工作原理与现有汽油机燃料系中的燃料蓄压器的工作原理相同。
根据图80所示,气体活塞式蓄压器的活塞332与推杆340连接,推杆340与滑动可变电阻器的滑动电接触点341绝缘地连接,电接触点341与可变电阻器线圈344连接,滑动可变电阻器的线圈接头343和触点连接线接头342。接头342和接头343可与电动阻风门串接在电源上,接头342和343也可以串接在放大电路的晶体管的基极上。
根据图81所示,电动阻风门包括有壳体348,壳体348的空气通道345,遮门347、遮门导向槽346,与遮门连接的衔铁350,与衔铁350连接的回位弹簧351,与回位弹簧351另一端连接的可调节弹簧的预拉力的调节螺钉353,调节螺钉353上的锁紧螺母352,壳体348的线圈349。
根据图82所示,电动阻风门的壳体348上有空气通道345、进气口354、出气口355、遮门导向槽346、遮门347、衔铁350、回位弹簧351、调节螺钉353、锁紧螺母352、线圈349、电源插座225。由电动阻风门与装有滑动式可变电阻器的气体活塞式蓄压器和电源组成气压自动调节器,气压自动调节器还可以有将通过可变电阻器的电流电压放大并提供较大的电流电压给电动阻风门的放大电路。气压自动调节器的工作原理是:当发动机开始起动时,空气喷射装置的气路的气压逐渐升高,气路内的气压还未升高到能使蓄压器的活塞下行时,可变电阻器的阻值很大,流经电动阻风门的电流电压很小,如使用放大电路时此时可以没有电流电压流过电动阻风门,空气通道全开,气路的气压上升极快,当气路的气压上升到能克服蓄压器的蓄能弹簧张力,使活塞下行,活塞带动可变电阻器的滑动触点移行,使可变电阻器的阻值变小,使流经电动阻风门线圈的电流电压增大,衔铁克服回位弹簧的阻力推动遮门,使空气通道变窄,空气压缩机的进气量和排气量变小,气路的气压上升变慢或不上升,当发动机对空气需求量大于空气压缩机的排气量时,气路气压下降,蓄压器的蓄能弹簧的张力大于气路气压,推动活塞上移,使可变电阻器的阻值变大,流经电动阻风门的线圈的电流电压变小,回位弹簧的拉力大于衔铁的推力,使遮门内缩,空气通道变大。由于气压自动调节器是双重和双向调节,气路的气压较为稳定。
根据图83所示,机械旋转式气体喷射器包括有喷阀座侧盖360,与喷阀座侧盖360连接的有喷孔44的喷阀座套筒363,套筒363内的有喷孔358和362的“T”型旋转空心喷阀359,装在套筒363并套住喷阀359的轴承365,喷阀359的齿轮366,喷阀359尾部的导气固定套管367。“T”型旋转空心喷阀359的喷孔358可以装有收窄喷孔喷射旋转角的有小圆孔的孔块356,喷阀359与侧盖360及套筒363之间有可滚动的圆钢珠357、361、364和368,喷阀359的两个侧面和侧盖内表面和套筒内表面可以有容纳许多圆钢球滚动的圆环形凹槽,喷阀359与套筒363的密封面、喷阀359尾部与导气固定套管367的密封面,是由相互摩擦研磨而成,喷阀359可以与齿轮366连成一体。机械旋转式气体喷射器的工作原理:空气喷射装置的喷射控制传动机构将主轴或空气压缩机转轴的转动或插板机构的凸轮轴的转动传给喷阀359的齿轮366,使喷阀359有规律地旋转,当凸头转子的活塞凸头快要或刚转过插板,插板插入气缸的空腔的一半深度左右,气体喷射器的喷阀359的喷孔258开始与喷阀座套筒363的喷孔44部分重合,气体沿箭头所指的方向喷射入气缸的初始燃烧室或作功室,当喷阀转到喷孔358与喷孔44完全重合时,喷阀开度最大,此后喷阀逐渐关闭完成一次气体的喷射和停止的动作,继续转动的凸头转子的活塞凸头又快要转过或刚转过插板时,插板插入气缸的空腔的一半深度左右时,转动的喷阀359的喷孔362开始与喷孔44重合,并完成一次喷射和停止的过程,如此循环下去。喷阀359从开始喷射到喷孔重合到逐渐关闭的整个喷射过程称为旋转喷射角,第一方案的发动机的机械旋转式气体喷射器的旋转喷射角较第二方案的机械旋转式气体喷射器的旋转喷射角小。侧盖360与套筒363的连接可以是焊接或用螺钉紧固。
根据图84所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座套筒369有喷孔44,套筒369内有“T”型旋转空心喷阀359,喷阀359有喷孔358和362,喷阀359有孔块356和垂直于纸面的导气孔370,喷孔362与喷孔44重合时的重合角α,重合角越大气体喷射器的喷射旋转角也越大,当“T”型旋转空心喷阀359的喷孔362的直径所占的弧度为3°时,发动机的插板所处的弧度位置作为0°时,活塞凸头转到5°-15°时火花塞就点火,点火角最好为8°-11°。
根据图85所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座套筒374有喇叭形喷孔371,套筒374内有旋转空心喷阀373,喷阀373内有喇叭形喷孔372和375,导气孔370,喷孔371和372、375的孔口可以是长方形或近似长方形,这种机械旋转式气体喷射器旋转喷射角较大,适合于第二方案的发动机配用。
根据图86所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座套筒377有直喷孔44和紧固件安装孔376和378,套筒377内有旋转空心喷阀373,喷阀373有喇叭形喷孔372和375。
根据图87所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座套筒369内有旋转空心喷阀379,喷阀379有直喷孔358。
根据图88所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座套筒381有直喷孔44,喷阀座套筒381内有旋转空心喷阀382,喷阀382有直喷孔380、362、383和358,并且有导气孔370。
根据图89所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座384有喷孔44,喷阀座384内有管型旋转空心喷阀385,喷阀385内有喷孔387和386,并且有导气孔370喷阀座384可以是在气缸或气缸盖的壁上钻一个容纳喷阀385的孔,在该孔侧钻一个小喷孔44而成,小喷孔44与初始燃烧室连接。
根据图90所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座384有喷孔44和润滑油道388,喷阀座384内有管型旋转空心喷阀385,喷阀385上有喷孔386和387,和与喷阀座连接的轴承座389,齿轮366,喷阀尾部有导气固定套管367,轴承座内有轴承365,本气体喷射器与图83的气体喷射器的工作原理相同。
根据图91所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座384有喷孔44和轴承365,管型旋转空心喷阀391装在喷阀座384和轴承365内,喷阀391有喷孔386和387和齿轮366,喷阀391的尾部套有导气固定套管367,轴承365安装在喷阀座384内。
根据图92所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座侧盖360与套筒392气密地连接,套筒392有喷孔44,套筒392内有“T”型旋转空心喷阀359,喷阀359内有喷孔358和362,喷阀359上有轴承365和394和齿轮366,喷阀359尾部气密地与导气固定套管395连接,导气固定套管395与调节阀门398连接,调节阀门398有空气接管头399和旋转阀头397,旋转阀头397有调节齿轮396,轴承365安装在与套筒392连接的轴承座393,喷阀359与套筒392和侧盖有钢滚珠361和368,套筒392与固定块400的一端连接,固定块400的另一端与导气固定套管398连接,旋转阀头397的齿轮396与控制齿杆啮合,当拉动控制齿杆使旋转阀头397向下或向上旋转,能改变阀门398开度,可改变喷入气缸内的进气量,阀门开度大发动机进气量就多,反之,则少。所说的轴承365可以是长圆柱滚子轴承、滚针轴承或向心短圆柱滚子轴承或单列向心滚珠轴承。
根据图93所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座侧盖402密封地装有燃料喷射器401,侧盖402与套筒363连接,套筒内装有轴承365和“T”型旋转空心喷阀404,喷阀404上有齿轮366,密封垫403和轴承394,喷阀404尾部有导气固定套管395,导气固定套管395与阀门398连接。燃料喷射器401可以在气体喷射器每次喷射混合气后立即喷射一次雾化的燃料进入旋转空心喷阀的气腔内,也可以在每次气体喷器喷射混合气后,稍迟一点才喷射,而燃料喷射器和气体喷射器的喷射可同时结束。燃料喷射器的喷射时间越长,燃料喷入量越多,而气体喷射器的阀门开度相应地越大,燃料喷射器的燃料喷入量越小,气体喷射器的阀门开度越小。燃料喷射器燃料喷射量的控制部件与气体喷射器阀门开度控制齿杆联动。侧盖402与套筒363的连接处可以有密封垫,燃料喷射器401的前部伸入喷阀404的侧孔内,但不影响喷阀404的转动。
根据图94所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座侧盖409与套筒406连接,套筒406上装有燃料喷射器405,套筒406内有T型旋转空心喷阀417,喷阀417上装有轴承365和394和齿轮366,喷阀417尾部装有导气固定套管408,导气固定套管408上有燃料喷射器407,导气固定套管408与阀门398连接,轴承座393与套筒406连接。燃料喷射器405只在喷阀417的喷孔转到时才向喷孔内喷射燃料,当转过喷孔后燃料喷射就结束,燃料喷射器407的燃料喷射时间和量与图93中的燃料喷射器401相同。
根据图95所示,气缸410与气缸盖80和82连接,气缸410内有凸头转子24和初始燃烧室或作功室43,气缸410与机械旋转式气体喷射器的喷阀座377连接,喷阀座377有喷孔371和“T”型旋转空心喷阀359,喷阀359内有导气孔370。
根据图96所示,气缸1与气缸盖18和118连接,气缸1内有凸头转子24和初始燃烧室43,气缸1上有火花塞37,气缸盖118与机械旋转式气体喷射器的喷阀座377连接,喷阀座377有斜向气缸内型面的斜喷孔44,喷阀座377内有旋转空心喷阀359。气缸盖118与喷阀座377的连接处可以有密封垫及粘合填料,喷阀座377的喷孔可以是直向的,即喷孔向着气缸盖18的。
根据图97所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座套筒413有喷孔44和燃料喷射器401,套筒413与侧盖412连接,套筒413内有“T”型旋转空心喷阀404,喷阀404有喷孔358和362和有齿轮366,密封圈414和411,喷阀404的尾部有导气固定套管408,导气固定套管408上有燃料喷射器407,导气固定套管408与阀门398连接或连成一体,喷阀404与套筒413各有对应的圆的凹槽,凹槽内有5-50粒钢滚珠,例如钢滚珠361喷阀404与侧盖412各有对应的圆的凹槽,凹槽内有5-50粒钢滚珠,侧盖412内有轴承365。燃料喷射器407可以喷水雾或水蒸汽,也可以喷柴油或代用油。燃料喷射器401可以喷液氢或液化天然气或汽油。燃料喷射器407可以是起动时用的冷起动阀,喷出可以是液氢或汽油、冷起动阀与控制其喷射的装在气缸或冷却水道的节温定时开关连接。套筒413与侧盖412的连接处可以有密封垫。
根据图98所示,机械旋转式气体喷射器的喷阀座套筒418有喷孔44和燃料喷射器401,套筒418与侧盖416连接,套筒418内有“T”型旋转空心喷阀417,喷阀417有喷孔358和362,喷阀417上有圆轴套415和419和齿轮366,喷阀417尾部的圆轴套419装在导气固定套管408内,圆轴套415装在侧盖416内,导气固定套管408内装有燃料喷射器407,导管固定套管408与阀门398连接或连成一体,可以在阀门398或高压空气接管头的管内或管外装有冷起动时接通的电热线圈。阀门398可以是现有的截止阀、球阀或闸阀。齿轮366可以是圆柱斜齿轮或锥齿轮。
根据图99所示,气缸盖421上有轴孔113和斜插型插板导向槽125,机械旋转式气体喷射器363和426斜装在气缸盖421的外表面,气体喷射器363的喷阀座装有燃料喷射器401和T型旋转空心喷阀及其齿轮366和导气固定套管395,与导气固定套管连接的阀门的旋转阀头上的齿轮396,齿轮396上的锁紧螺母427,阀门的高压空气接管头399,齿轮396与控制齿杆420啮合,控制齿杆424与气体喷射器426的齿轮425啮合。调节控制齿杆420使其处在未拉起时与齿轮396的初始啮合位置,使阀门在控制齿杆没有拉起而处在发动机怠速位置时,仍有少量空气进入气体喷射器的导气孔内与燃料混合后喷入初始燃烧室内,从而使发动机继续低速运转,以同样方法调节控制齿杆424与齿轮425的初始啮合位置,并使两个气体喷射器每一次同时喷入各自的初始燃烧室内的混合气气量相同或基本相同。也可在阀门的密封部分开有一个小坑或小孔,使阀门在开度最小时仍有小量空气流过。可以在高压空气接管头内装有一个单向阀门,当发动机冷起动时气路气压低,单向阀门关闭,当气路的气压大于一定值时,单向阀门就自动开启,这才有混合气喷入初始燃烧室,这样的结构有利于发动机熄火一段时间后重新起动。喷射控制传动机构的传动轴422上的一个锥齿轮与气体喷射器363的齿轮366啮合,其另一个锥齿轮与主轴上的主动齿轮啮合,喷射控制传动机构的传动轴423上的一个锥齿轮与气体喷射器426旋转喷阀上的齿轮啮合。
根据图100所示,电磁孔式气体喷射器包括有喷阀座442,喷阀443、壳体440、回位弹簧430、线圈433,与喷阀443连接或连成一体的衔铁432,壳体后盖434、壳体后盖434上的调节螺钉435和导管439。调节螺钉435上的齿轮与控制齿杆420啮合,控制齿杆420与怠速调节件436的回位弹簧连接,调节螺钉435与喷阀443尾部之间有行程间隙437,喷阀座442有斜喷孔441,壳体440有高压空气接管头428和燃料喷射器的安装座孔438和排气孔431,高压空气接管头内有滤芯429,喷阀443与喷阀座442和导管439的密封面由它们相互摩擦研磨而成,排气孔431的泄漏气体可以导入发动机的空气压缩机内。电磁孔式气体喷射器的工作原理是:将怠速调节件436的螺母外旋或内旋,使控制齿杆420带动调节螺钉435旋出或旋入来调整喷阀的行程间隙,使喷射器所喷出的混合气达到发动机怠速时的混合气所需量。在怠速时,喷阀行程的间隙较小,当发动机的插板机构的插板插入气缸快要到达终点时,空气喷射装置的程序开关电控装置向气体喷射器线圈433供电,使线圈433产生电磁拉力将喷阀443拉起顶住调节螺钉435,这时喷阀443与喷阀座有一定的空隙,高压的燃料空气混合气由喷孔441喷入初始燃烧室,当初始燃烧室内的混合气开始着火的一刹那或稍后一点程序开关电控装置截止线圈433的电流,在回位弹簧430的张力下喷阀443迅速关闭,气体喷射器停止喷射后,装在座孔438的燃料喷射器立即或稍后一点就开始向气体喷射器内的气腔喷射燃料,燃料喷射器与气体喷射器的喷射可以是同时结束,或燃料喷射器的喷射结束时间比气体喷射器的结束时间稍前。当用力将控制齿杆420拉起使调节螺钉435向外旋到一定位置时,在线圈433通电后的喷阀443的向后行程增大,喷阀443的开度增大,气体喷射器喷出的混合气增多,当施加在控制齿杆420的拉力消失,控制齿杆420在回位弹簧的拉力下回到怠速调节件436的螺母上,此时的调节螺钉435处在怠速位置上。喷阀443的行程间隙437越大,燃料喷射器喷出的燃料越多,喷阀443的行程间隙437越小,燃料喷射器喷出的燃料越小。燃料喷射器的燃料喷出量的控制件与气体喷射器的控制齿杆420联动。
根据图101所示,电磁孔式气体喷射器的壳体444上有处在同一侧的有共同进气道的高压空气接管头428和燃料喷射器安装座孔438,调节螺钉435有锁紧螺母352,壳体444上还有电源插座225。
根据图102所示,电磁孔式气体喷射器的喷阀座445直喷孔449,喷阀座445内有喷阀头443,壳体448上只有高压空气接管头428,而没有燃料喷射器安装座孔,壳体448内有回位弹簧430,喷阀头443与空心的衔铁446螺纹连接,在衔铁446上有加强它们连接的锁紧螺母447。
根据图103所示,直线电机孔式气体喷射器包括有喷阀座442,喷阀座内的喷阀453,与喷阀座442连接的壳体440,壳体440内的导管439和回位弹簧430,喷阀453上的挡块450,与喷阀453尾部连接的动子238,套住动子238的定子236,装在定子236外的壳体的壳体后盖451,套住壳体后盖451的空心外螺纹管上的内有螺孔的调节齿轮452,与调节齿轮452啮合的控制齿杆420。喷阀座442有斜喷孔441,壳体440有高压空气接管头428和燃料喷射器安装座孔438,气腔454和排气孔431,高压空气接管头428内有滤芯429,定子236外壳体上有电源插座225,动子238有线圈237。挡块450由紧固螺钉紧固在喷阀453上。直线电机孔式气体喷射器的工作原理与电磁孔式气体喷射器的工作原理基本相同,由控制齿杆420带动调节齿轮452沿着壳体后盖451的空心外螺纹管的螺纹向内或向外旋,来调节挡块450与调节齿轮之间的行程间隙,行程间隙越大,喷阀453的开度越大,喷出的混合气量越多,行程间隙越小,喷出的混合气量越少。
根据图104所示,内有圆锥形的喷阀头453的喷阀座456有斜喷孔458,在喷阀座456的前部有导气缺口455与斜喷孔458连接,在喷阀座456的末端有与壳体螺纹连接的螺纹457。
根据图105所示,内有喷阀453的喷阀座460有直喷孔461,在喷阀座460的前部有导气缺口459与直喷孔461连接。
根据图106所示,喷阀座456的前部有斜喷孔4558导气缺口455连接。
根据图107所示,喷阀座460的前部有直喷孔461与导气缺口459连接。
根据图108所示,直线电机外推式气体喷射器包括有倒圆锥密封面的喷阀座469有倒圆锥密封面的喷阀462,有被动式燃料喷嘴466和高压空气接管头428的壳464,壳体464内的回位弹簧430,有空心外螺纹管的壳体后盖468,套在壳体后盖468的螺纹管上的内有螺孔的调节齿轮452,与调节齿轮452啮合的控制齿杆420,插入壳体后盖468的外螺纹管内的动子242,套住动子242的定子243,套住喷阀462的导管439。壳体464有支架467和电源插座225,喷阀座469有导气缺口463,被动式燃料喷嘴466内有针阀组件465,高压空气接管头428内有滤芯429。直线电机外推式气体喷射器的工作原理是:旋扭针阀组件465上的锁紧螺母,使针阀上移或下移,从而使被动式燃料喷嘴所喷出的燃料量与气体喷射器所喷出的空气量之比适合发动机的工作要求,当插板机构的插板插入气缸接近到达终点时,空气喷射装置的程序开关电控装置向气体喷射器的动子242内的线圈供电,使动子242推动喷阀462向前离开喷阀座469,此时喷阀座469与喷阀462之间有空隙,高压空气由此空隙往导气缺口463喷向初始燃烧室内,与此同时,由于喷出的气流的喷阀座469的密封面上产生负压,被动式燃料喷嘴466内有一定的燃料压力,燃料从喷嘴466内喷出,与空气混合一齐喷入初始燃烧室内。当程序开关电控装置截止动子242上的线圈的电流,回位弹簧430将喷阀462和动子242推回原来位置,喷阀462的密封面将被动式燃料喷嘴466的喷孔密封,使其内面的燃料不能漏出。这种气体喷射器的空气及燃料是一齐喷出,一齐停止。
根据图109所示,电磁外推式气体喷射器包括有喷阀座469,喷阀472,有被动式燃料喷嘴466和高压空气接管头428的壳体464,壳体464内的回位弹簧430,线圈433和有空心外螺纹管的壳体后盖471,壳体后盖471的螺纹管上的内有螺孔的调节齿轮452,与调节齿轮452啮合的控制齿杆420,喷阀472上的衔铁432和挡块470,套住喷阀472的导管439。喷阀座469上有导气缺口463,被动式燃料喷嘴466内有针阀组件465,高压空气接管头428内有滤芯429,调节齿轮与挡块之间的行程间隙437,壳体上的电插座225,电磁外推式气体喷射器的工作原理是:当空气喷射装置的程序开关电控装置向气体喷射器的线圈433供电,线圈产生电磁推力克服回位弹簧430的阻力,使喷阀472离开喷阀座469,挡块470压在调节齿轮452上时,喷阀472的开度不再增大,混合气经导气缺口463喷入初始燃烧室,当程序开关电控装置截止线圈433的电流,回位弹簧430将喷阀472排回原来位置,调节控制齿杆420与调节齿轮452的初始啮合的相对位置,使行程间隙437达到怠速要求,将控制齿杆420拉动使调节齿轮452与挡块470的行程间隙437增大,气体喷射器喷入初始燃烧室的混合气量增大,行程间隙缩小,喷出的混合气量减少。
根据图110所示,电磁外推式气体喷射器的喷阀座469有导气缺口463,喷阀座469内的喷阀472,喷阀472上的导管439,衔铁432和挡块470,与喷阀座469连接的壳体473有燃料喷射器安装座孔474和高压空气接管头428和壳体后盖471及排气孔431,壳体473内有回位弹簧430线圈433壳体后盖471的空心螺纹管上有调节齿轮452,与调节齿轮452啮合的控制齿杆420这种气体喷射器的结构及工作原理与图109所述的气体喷射器的基本相同,只是壳体上燃料喷嘴不同,壳体473上的安装座孔474的燃料喷射器的喷射开始时间可以前于气体喷射器的喷射开始时间,而两者的喷射停止时间可以相同。
根据图111所示,可调节电磁孔式燃料喷射器包括有喷阀座479,喷阀477,喷阀477上的导管439和衔铁433与喷阀座477螺纹连接的有燃料接管头527和通到喷阀的环形腔的通道475的壳体478,壳体478内的回位弹簧430和线圈432和壳体后盖434,壳体后盖434上的钉帽边缘有齿轮齿的调节螺钉435,与调节螺钉435啮合的控制齿杆424。喷阀座479上有喷孔476,壳体478上有燃料回流口525和电插座225。可调节电磁孔式燃料喷射器的工作原理与电磁孔式气体喷射器相同。
根据图112所示,被动式燃料喷嘴包括有作为气体喷射器部分壳体和喷阀座的有喷孔480的针阀座464,针阀481,针阀481上的有小孔482的定位块483,将定位块483紧固在针阀481尾部的螺杆上的锁紧螺母484,针阀座还有燃料接管头466。
根据图113所示,有两个插板器和有两个活塞凸头的一个凸头转子的发动机,凸头转子以箭头所指的方向转动,当转子上的第一个活塞凸头转到A点,与此同时第二个活塞凸头也转到C点,A点上的插板器插板和C点上的插板器的插板同时插入气缸内,弧线495是A点上插板插入气缸内的时间转角约为90°,弧线489是C点上插板器的插板插入气缸内的时间的转角约为90°,弧线495和489大部分是插板到达插入终点后,作功的气体对活塞凸头推动的时间转角,在A点附近的弧线485是气体喷射器在A点插板插近插入终点时就开始向A点初始燃烧室喷射混合气的喷射转角,弧线496是火花塞在此时间转角范围内的任意一点开始点火,弧线486是燃料喷射器向气体喷射器或初始燃烧室内喷射燃料的约数时间转角,燃料喷射器还可提前一些时间喷射,弧线487是自动保险装置在A点插板机构有故障时将插板及时从气缸拉起的时间转角。在C点附近的弧线491气体喷射器在C点插板接近插入终点时就开始向C点的初始燃烧室喷射的喷射时间转角,弧线490是火花塞在此时间转角范围内的任意一点开始点火,弧线492是燃料喷射器向气体喷射器或初始燃烧室内喷射燃料的约数时间转角,弧线493是自动保险装置在C点插板机构有故障时,将插板及时从气缸内拉起的时间转角。当凸头转子的第一个活塞凸头转到B点时,与此同时第二个活塞凸头转到D点,A点和C点的插板开始拉起,弧线494是A点插板拉起的时间转角约为90°,弧线488是C点插板拉起的时间转角约为90°。当第一活塞凸头转到C点,第二活塞凸头转到A点时,A点插板和C点插板又同时插入气缸内,以上述方式继续循环下去。插板插入时间转角可适当增大或减少,拉起时间转角可以适当增大或减少。在发动机的凸头转子的活塞凸头的作功面不变和初始燃烧室的容积不变时,凸头转子的芯柱半径越大,气体喷射器向初始燃烧室喷射混合气的时间转角越小,两个容积相同的初始燃烧室的混合气喷入时间及着火时间是相同的,火花塞最好在气体喷射器的喷射接近结束时点火。
根据图114所示,双气缸凸头转子发动机,气缸506与气缸盖502和509连接,气缸506内有空洞型凸头转子510和气腔505,气缸506上有机械式插板器62和56和有机械旋转式气体喷射器501和507,气缸497与气缸盖499和18连接,气缸497内有空洞型凸头转子511和气腔498,气缸497上装有机械式插板器7和13和有机械旋转式气体喷射器500和508,凸头转子510的主轴503与凸头转子511的主轴157之间装有联轴器504,气缸盖499装有一端与主轴157上的主动齿轮啮合,另一端与凸轮轴26的从动齿轮啮合的传动轴25,和装有一端与主轴157上主动齿轮啮合另一端与凸轮轴32的从动齿轮啮合的传动轴31,凸轮轴26上有凸轮与摇臂连接,摇臂与插板器7连接,凸轮轴26有另一凸轮与另一摇臂连接,摇臂与插板器62连接,凸轮轴32有凸轮与摇臂连接,摇臂与插板器13连接,凸轮轴32有另一凸轮与另一摇臂连接,摇臂与插板器56连接,驱动气体喷射器501和500的喷射控制传动机构的动力可由凸轮轴26获得,驱动气体喷射器508和507的喷射控制传动机构的动力可以由凸轮轴32获得,也可以是传动轴25的锥齿轮与垂直于图面的传动轴的锥齿轮啮合,装在垂直于图面的传动轴上的链轮上套有链条。该链条也横向套住机械旋转式气体喷射器501和500的旋转喷阀上的齿轮。以同样方式将传动轴31的转动传动给气体喷射器508和507的旋转喷阀。
前面所说的齿轮可以是圆柱直齿或斜齿或锥齿轮,当气体喷射器是没有燃料喷射器安装孔但在高压气路装有阀门的机械旋转式气体喷射器时,这种气体喷射器喷入气缸内的是高压水蒸汽或废气时,这种结构的发动机是第二种方案的双气缸凸头转子发动机,无论是第二方案的一缸或双缸的凸头转子发动机,凸头转子两端的主轴可各带动一个发电机。按上述气缸的组合形式,还可以衍化出三缸、四缸、五缸的凸头转子发动机。
Claims (22)
1.一种凸头转子发动机,其特征在于包括有气缸,装在气缸上的气缸盖,处在气缸和气缸盖内的其主轴穿过气缸盖的凸头转子,气缸或气缸盖上装有插板机构或气缸上装有插板装置,在凸头转子旋转过程中,所述的插板机构或插板装置的插板头在插入气缸内后,插板头与气缸、气缸盖、凸头转子一起构成的作功室和排气室,气缸或气缸盖的排气口,通过其气体喷射器装在气缸或气缸盖上从而与作功室相连的空气喷射燃料系或作功气体喷射系。
2、根据权利要求1所述的凸头转子发动机,其特征在于气缸有插板插入孔,气缸的插板插入孔上装有插板机构。
3、根据权利要求1或2所述的凸头转子发动机,其特征在于气缸的插板插入孔长度大于装在气缸上的两个气缸盖的相互间隔宽度。
4、根据权利要求1所述的装有空气喷射燃料系的凸头转子发动机,其特征在于气缸壁可以有喷射燃烧室。
5、根据权利要求1所述的凸头转子发动机,其特征在于气缸盖全部或部分装嵌入气缸孔口内。
6、根据权利要求1所述的凸头转子发动机,其特征在于气缸盖装有密封环。
7、根据权利要求1所述的装有空气喷射燃料系的凸头转子发动机,其特征在于气缸或气缸盖上装有点火系,点火系的火花塞装在气缸或气缸盖上并与气缸或气缸盖内的喷射燃烧室或初始燃烧室相连。
8、根据权利要求1所述的凸头转子发动机,其特征在于凸头转子包括主轴,一个与主轴连接或连成一体的芯柱,芯柱上至少有一个固定不动的活塞凸头,所说的芯柱为圆柱体或内有空腔的圆柱体,或外有安装活塞凸头的凹部的近似圆柱体,或外部有缺了部分的近似圆柱体,或近似三角形的飞轮状柱体,所说的活塞凸头可以是弯曲方形体或近似方形体或弯曲的梯形体或近似梯形体或三角的五面体或近似三角的五面体、或弯曲的圆柱体。
9、根据权利要求1或8所述的凸头转子发动机,其特征在于凸头转子的芯柱外型面均匀对称装有二个或四个或六个活塞凸头。
10、根据权利要求1所述的凸头转子发动机,其特征在于当气缸上装有插板装置时,凸头转子的活塞凸头的排气面是渐渐凸起的一个斜面。
11.根据权利要求1所述的凸头转子发动机,其特征在于凸头转子的芯柱有与芯柱连成一体的密封边缘,凸头转子的活塞凸头有与活塞凸头连成一体的密封边缘。
12.根据权利要求1或8或10所述的凸头转子发动机,其特征在于凸头转子的活塞凸头装有密封件。
13.根据权利要求1所述的凸头转子发动机,其特征在于插板机构是机械传动式插板机构,它包括机械式插板器,与机械式插板器连接的驱动组件。
14.根据权利要求1所述的凸头转子发动机,其特征在于插板机构是电推插式插板机构,它包括电推插式插板器,与电推插式插板器连接的程序开关电控装置。
15.根据权利要求1所述的凸头转子发动机,其特征在于插板机构是电拉回式插板机构,它包括电拉回式插板器,与电拉回式插板器连接的程序开关电控装置。
16、根据权利要求1所述的凸头转子发动机,其特征在于插板装置包括内有方形体空腔的壳体,装在壳体内的弹簧和插板头。
17、根据权利要求1或13或14或15或16所述的凸头转子发动机,其特征在于气缸上所装的插板机构或插板装置的插板头的长度宽于气缸上的两个气缸盖的相互间隔宽度,而这两个气缸盖有插板导向槽。
18.根据权利要求1所述的装有空气喷射燃料系的凸头转子发动机,其特征在于空气喷射燃料系是非恒压机械控制式空气喷射燃料系,它包括非恒压机械控制式空气喷射装置,与空气喷射装置连接的燃料喷射装置。
19.根据权利要求1所述的装有空气喷射燃料系的凸头转子发动机,其特征在于空气喷射燃料系是恒压机械控制式空气喷射燃料系,它包括恒压机械控制式空气喷射装置,与恒压机械控制式空气喷射装置连接的燃料喷射装置。
20.根据权利要求1所述的装有空气喷射燃料系的凸头转子发动机,其特征在于空气喷射燃料系是非恒压电子控制式空气喷射燃料系,它包括非恒压电子控制式空气喷射装置,与非恒压电子控制式空气喷射装置连接的燃料喷射装置。
21.根据权利要求1所述的装有作功气体喷射系的凸头转子发动机,其特征在于作功气体喷射系是机械控制式作功气体喷射系,它包括机械旋转式气体喷射器,与机械旋转式气体喷射器连接的喷射控制传动机构,与气体喷射器连接的导气管,与导气管连接的高压气体发生装置。
22.根据权利要求1所述的装有作功气体喷射系的凸头转子发动机,其特征在于作功气体喷射系是无触点电子控制式作功气体喷射系,它包括电动式气体喷射器,与电动式气体喷射器连接的无触点程序开关电控装置,与电动式气体喷射器连接的导气管,与导气管连接的高压气体发生装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104153877A (zh) * | 2014-08-06 | 2014-11-19 | 贵州省机电研究设计院 | 一种用于发动机的多用组合轮 |
CN106870122A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-06-20 | 历占良 | 多喷多冲飞轮式发动机 |
ES2646987R1 (es) * | 2016-06-17 | 2018-02-08 | Francisco Javier Ruiz Martinez | Mecanismo rotativo impulsado por motores eléctricos lineales |
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1997
- 1997-09-24 CN CN 97227234 patent/CN2374649Y/zh not_active Expired - Fee Related
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