CN2781010Y - 连续全程做功的旋转活塞发动机 - Google Patents

Abstract

一种连续全程做功的旋转活塞发动机，包括主轴、气缸、活塞，气缸上设有燃料入口、火花塞接口、冷却液接入口、冷却液排出口，主轴为直线形活塞轴，气缸由外壁曲线呈圆形、内壁曲线呈椭圆曲线或抛物线或双曲线的空心柱体构成，活塞为实心柱体，活塞与其中心的主轴固定成一体设置于气缸内，活塞外壁均匀开有四个凹槽，凹槽内设有弹簧和隔板，隔板伸出槽外的一端面呈凸起的弧形，气缸对应于相邻隔板处设有常开的进气口和排气口，通过主轴且在气缸两端设有气缸端盖，气缸端盖的内表面与隔板及活塞的两端面滑动密封接触。本实用新型结构简单、制造容易、动平衡性能优越、适于高速旋转、气密性好、安全可靠，连续全程做功。

Description

连续全程做功的旋转活塞发动机

技术领域：

本实用新型涉及一种发动机，尤其是涉及一种连续全程做功的旋转活塞发动机。

背景技术：

传统的往复活塞发动机其活塞作往复运动，动平衡性能较差，不适应高速旋转，做功覆盖面较窄，曲轴一般转两周做一次功，相对机械性耗能较高，另外，曲轴制造工艺复杂，增加耗材，经常开关的进气门、排气门使得气密性较差，事故率较高。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、制造容易、动平衡性能优越、适于高速旋转、气密性好、安全可靠的连续全程做功的旋转活塞发动机。

本实用新型的技术方案是：包括主轴、气缸、活塞，气缸上设有燃料入口、火花塞接口、冷却液接入口、冷却液排出口，主轴为直线形活塞轴，气缸由外壁曲线呈圆形、内壁曲线呈椭圆曲线或抛物线或双曲线的空心柱体构成，活塞为实心柱体，活塞与其中心的主轴固定成一体设置于气缸内，活塞外壁均匀开有四个凹槽，凹槽内设有弹簧和隔板，隔板伸出槽外的一端面呈凸起的弧形，气缸对应于相邻隔板处设有常开的进气口和排气口，通过主轴且在气缸两端设有气缸端盖，气缸端盖的内表面与隔板及活塞的两端面滑动密封接触。

活塞可以是圆柱体或偶数正棱柱体或偶数凹面正棱柱体。

本实用新型的优点如下：

1.结构简单、制造容易、耗材少；

2.做功覆盖面为360，全程连续做功；

3.旋转部件关于主轴的轴向中心线完全对称，动平衡优越，适于高速运转；

4.进气口、排气口为常开式，不用凸轮控制气门关启，气密性好，安全可靠。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视图；

图3是本实用新型工作原理图。

具体实施方式：

参照图1、图2，本实用新型包括主轴1、气缸8、活塞3，气缸8上设有燃料入口10、火花塞接口9、冷却液接入口7、冷却液排出口11，主轴1为直线形活塞轴，气缸8由外壁曲线呈圆形、内壁曲线呈椭圆形的空心柱体构成，活塞3为实心圆柱体，活塞3与其中心的主轴1固定成一体设置于气缸8内，活塞3外壁均匀开有四个凹槽，凹槽内设有弹簧4和隔板5，隔板5伸出槽外的一端面呈凸起的弧形，旋转时与气缸8椭圆形内壁滑动密封接触，气缸8对应于相邻隔板处设有常开的进气口13和排气口12，通过主轴1及轴承2且在气缸8两端设有气缸端盖6，气缸端盖6与气缸两端采用密封式螺栓连接，气缸端盖6的内表面与隔板5及活塞3的两端面滑动密封接触，四块隔板5与活塞3、两个端盖6及气缸8一同将椭圆状空心柱体分成了互不通气的四个部分，各自分工，以实吸气、压缩、做功、排气四个冲程。

参照图3，椭圆是气缸内腔体横截面轮廓线，其内部圆是旋转活塞外径轮廓线，AE、BH、DG、CF表示四块隔板初始位置，这四块隔板将气缸腔体分为四个互不通气的区域，即四边形CDGF为吸气区，DBHG为压缩区，BAEH为做功区，ACFE为排气区。当主轴受力旋转推动活塞逆时针旋转θ角，四块隔板同时也转动θ角到达虚线表示的位置即CF到达C’F’位置，DG到达D’G’位置，BH到达B’H’位置，AE到达A’E’位置。

工作过程分为吸气、压缩、做功、排气四个过程，具体如下：

1.吸气：当θ角由0不断增加时，四边形CDGF的面积不断增加，以CDGF为底面积，以隔板长度为高的缸内空间体积也不断增加，即C’D’G’F’的面积在θ角由0趋于90的过程中总是大于CDGF的面积，而且越来越大，此时该腔体内气压低于外界气压，空气自然要通过进气口被吸入腔体；当θ角增加到90时，D’G’隔板到达BH位置，C’F’到达DG位置，此时四边形C’D’G’F’的面积达到最大值，以这个面积为底，隔板长度为高的气缸体积也达到最大值，活塞每旋转90角，CDGF吸气区就完成一次吸气。

2.压缩：当θ角由90继续增加向180靠近时，已存放在DBHG压缩区的空气随着活塞与隔板的转动将被逐步压缩到BAEH做功区，当θ角等于180时，D’G’隔板到达AE位置，C’F’到达BH位置，此时四边形CDGF的面积达到最小值，以这个面积为底，隔板长度为高的气缸空间体积也达到最小值，可见活塞每旋转90角，DBHG压缩区就完成一次压缩。

3.做功：当θ角接近180时，开始向BAEH做功区注入燃料燃烧放热，同时提前12点火，该区内气体膨胀，推动D’G’隔板向CF隔板位置运动，即θ角由180继续增加到270时，D’G’到达CF隔板位置，此时做功结束，有废气从排气口开始向外排放，同理，活塞每旋转90角，BAEH做功区就完成一次做功。

4.排气：当θ角由270继续增加向360靠近时，存在于ACFE排气区的废气随着活塞与隔板的转动被逐步从排气口排出，当θ角等于360时，D’G’重新到达DG位置，即回到了初始位置，活塞每旋转90角，ACFE排气区就完成了一次排气。

综上所述，各冲程的周期均为90，若活塞旋转一周时，四个冲程均完成四次作业，即四次吸气、四次压缩、四次做功、四次排气，所以说做功覆盖面达到360，形成了均匀的扭矩输出，高速时动平衡具有无可比拟的优越性。

Claims (2)

1、一种连续全程做功的旋转活塞发动机，包括主轴(1)、气缸(8)、活塞(3)，气缸(8)上设有燃料入口(10)、火花塞接口(9)、冷却液接入口(7)、冷却液排出口(11)，其特征在于：主轴(1)为直线形活塞轴，气缸(8)由外壁曲线呈圆形、内壁曲线呈椭圆曲线或抛物线或双曲线的空心柱体构成，活塞(3)为实心柱体，活塞(3)与其中心的主轴(1)固定成一体设置于气缸(8)内，活塞(3)外壁均匀开有四个凹槽，凹槽内设有弹簧(4)和隔板(5)，隔板(5)伸出槽外的一端面呈凸起的弧形，气缸(8)对应于相邻隔板处设有常开的进气口(13)和排气口(12)，通过主轴(1)且在气缸(8)两端设有气缸端盖(6)，气缸端盖(6)的内表面与隔板(5)及活塞(3)的两端面滑动密封接触。

2、根据权利要求1所述的连续全程做功的旋转活塞发动机，其特征在于：活塞(3)可以是圆柱体或偶数正棱柱体或偶数凹面正棱柱体。

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