CN2898324Y - 一种旋转式内燃机 - Google Patents

Abstract

一种旋转式内燃机包括：放置在机壳内的圆形转子、第一滚轮闸门、第二滚轮闸门及密封地盖于机壳前后端的机壳盖；转子包括转子本体、第一圆柱筒形耳状凸起、第二圆柱筒形耳状凸起和盖于其上的转子端盖；转子本体上对称地开有与其轴心呈15～20°的第一爆炸室和第二爆炸室，第一、第二爆炸室分别包括位于转子前、后端面上的进气口和排气口；转子端盖上分别对称开有以转子本体的转轴为圆心的一对第一弧形槽和一对第二弧形槽，滚轮闸门与主轴齿轮比为1∶2；还包括一点火装置。滚轮闸门转速为主轴转速的两倍，当旋转的凸起遇到滚轮闸门时，凸起将进入闸门凹槽中。该内燃机结构简单、单向旋转、体积小、性能好，运行平稳，适合多种用途。

Description

一种旋转式内燃机

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机，特别是涉及一种可燃气体在爆炸室内燃烧，推动圆形转子转动的旋转式内燃机。

背景技术

目前，世界上有两种内燃机：往复式和三角活塞旋转式。三角活塞旋转式内燃机不仅结构复杂而且仍有部分往复运动，因此机器结构和燃料热能运用上都有不足之处。专利申请号为200510043969.8的专利申请，公开了“一种旋转式内燃机”，该旋转式内燃机公开的是在密封的定子体内有一个中空的圆饼形回转空间，该回转空间中安装一个与主轴连成一体的轮形圆形转子体；定子体上至少有一个持续燃烧高压可燃气体并连通回转空间的燃烧室和相应数量的向外排出已燃烧过的高压气体的排气部；燃烧室设有输入高压可燃气体的喷嘴和对高压可燃气体初始点火的火花塞，其排出的已燃烧过的高压气体沿切向引入回转空间最外侧的圆周面；圆形转子体外周面均匀分布多个内凹的楔形燃气槽，将回转空间分隔成数个相互独立的气室，各燃烧室和各燃气部分别与不同的气室即一个燃气槽或相邻的两个燃气槽连通；每个燃气槽与燃烧室连通时，其前端的立面与燃烧室相对、敞开的尾部对接燃烧室；各燃气槽前端面与圆形转子体径向面重合。高压可燃气体经喷嘴连续进入燃烧室，由火花塞点燃后在燃烧室持续燃烧膨胀，燃烧过的高压气体持续进入圆形转子体相继的燃气槽，作用在与燃烧室连通的燃气槽前端面的气体压力推动圆形转子体连续旋转；充满燃烧过的高压气体的圆形转子体燃气槽转到定子体上排气部位置时，其中的高压气体从排气部向外排出。这种旋转式内燃机存在的缺点是：结构复杂，且在排气和冷却中，大量热能随气体排出，降低了机器的效率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种单向旋转运动，进气行程短而排气行程长的旋转式内燃机，从而能够收回损失在排气和冷却中的一部分热能并加以利用，使机器性能更高，从而提供一种具有拉力大、低速性能好、结构简单的旋转式内燃机。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供的旋转式内燃机，包括：

一静止放置的机壳；

所述机壳包括一圆柱筒1和对称地连接于所述圆柱筒1径向两侧的第一部分圆柱筒101和第二部分圆柱筒102；以及密封地盖于所述机壳前、后端面上的机壳前端盖3和机壳后端盖4；

分别同心地放置在所述圆柱筒1内、第一部分圆柱筒101内和第二部分圆柱筒102内的圆形转子2、第一滚轮闸门15和第二滚轮闸门151；

所述圆形转子2包括一圆柱筒形转子本体5、对称地连接于所述转子本体5径向两侧的第一圆柱筒形耳状凸起8和第二圆柱筒形耳状凸起81；以及分别密封地盖于圆形转子2、第一圆柱筒形耳状凸起8和第二圆柱筒形耳状凸起81前、后端面上的转子前端盖6和转子后端盖7；所述转子本体5上对称地开有与其轴心呈15°～20°的第一爆炸室9和第二爆炸室91，所述第一、第二爆炸室9，91分别包括位于转子本体5前、后端面上的进气口和排气口；所述转子前端盖6和转子后端盖7上分别对称开有以转子本体5的转轴为圆心的一对第一弧形槽10和一对第二弧形槽101，所述该对第一弧形槽10的每个槽中心弧线的半径为第一或第二爆炸室9，91的进气口中心到转子本体5转轴的距离，所述该对第二弧形槽101的每个槽中心弧线的半径为第一或第二爆炸室9，91的排气口中心到转子本体5转轴的距离；所述该对第一弧形槽10和该对第二弧形槽101的中心连线相互垂直；所述该对第一弧形槽10的弧度，加上2倍的第一爆炸室9与圆形转子轴心的夹角，小于90°；所述该对第二弧形槽101的弧度，加上2倍的第二爆炸室91与圆形转子2轴心的夹角，小于90°；

所述第一、二滚轮闸门15，151分别为外表面带有迷宫式密封18的圆柱形筒体，所述圆柱形筒体内侧分别设有与所述第一、二圆柱筒形耳状凸起8，81弧度一致的第一圆弧形凹槽16和第二圆弧形凹槽161，所述圆弧形凹槽16，161内分别放置有密封垫；所述第一、二滚轮闸门15，151分别通过所述密封垫与所述第一、二圆柱筒形耳状凸起8，81呈动态滚动密封；

所述第一、第二滚轮闸门15，151的第一、二中心转轴21，211分别与所述圆形转子2的主轴11齿轮传动连接，且与主轴11齿轮比为1∶2；

所述机壳前端盖3的内侧壁面上靠近所述第一滚轮闸门15的外侧壁处开有与所述第一滚轮闸门15外表面弧度一致的第一弧形吸气槽19和第一弧形排气槽20；

所述机壳后端盖4的内侧壁面上靠近所述第二滚轮闸门151的外侧壁处开有与所述第二滚轮闸门151外表面弧度一致的第一弧形排气槽191和第二弧形排气槽201；

所述机壳前端盖3内侧壁面上还设有通过第一弧形槽10连通第一爆炸室9的进气通道13；所述机壳后端盖4内侧壁面上设有两个通过第二弧形槽101与外界相通的排气通道14；

所述机壳与圆柱筒形转子本体5之间形成的环形空间由所述第一、二滚轮闸门15，151或由所述第一、二圆柱筒形耳状凸起8，81分成互不通气的两半；机壳前端盖3上设有启动孔；

还包括一点火装置，该点火装置包括：一安装在转子本体5上的火花塞，一段一端固定于火花塞上的高压线，还包括安装在转子前端盖6内侧的与高压电源相连接的一金属片，以使转子本体5的第一或第二圆柱筒形耳状凸起8、81转至第一圆弧形凹槽内时，所述金属片与所述高压线的另一端相接触。

所述机壳为上半部外壁上带有散热肋片的机壳。

所述第一、第二爆炸室9，91内壁上设有具有防腐蚀的强化夹层。

所述第一、二滚轮闸门15，151与所述机壳前、后端盖3，4之间分别设有密封条17。

所述机壳前、后端盖3，4为铸铁或铝合金材质的端盖。

所述机壳为一个整体机壳；或为上、下两部分机壳组成的机壳。

机壳与圆形转子之间形成的环形空间既可由两个滚轮闸门分成两半，也可由两个凸起分成两半，互不通气，旋转的凸起遇到滚轮闸门时就被顶进去，取路而过后，滚轮闸门自动封闭，凸起和机壳之间及圆形转子本体同滚轮闸门之间是滚动密封，凸起上装有组合密封垫，滚轮闸门同机壳是迷宫式密封，因为只有组合密封垫有微小的往复运动，与圆形转子是线接触(稍加磨损就变成面接触)，所以重量要轻，数量要多；蓝图定为两层，也可用三层；密封垫用油砂泥心铸成空的，除砂后将出砂口密封。

由两个滚轮闸门分开的两个半环形空间，将构成该旋转式内燃机的四个行程，上半部叫上半环，供动力和排气两行程之用；下半部叫下半环，供吸气和压缩两行程之用。上半环左端的机壳上有一个可以随时启闭的小孔，叫做启动孔或检查孔，还装有一个水雾注射孔，通过水雾的膨胀做工，并降低排气温度。

所述滚轮闸门同前端盖和后端盖之间，以及圆形转子的上盖板和前端盖之间、下盖板和后端盖之间，都装有密封条。

圆形转子2上两个圆柱筒形耳状凸起和两个爆炸室9与转子铸为一体，其两端各有两道密封条(胀圈)以防轴向漏气；转子外面加工时要用靠模在车床上连两个凸起一次车出磨光；因为有爆炸室承受高压，圆形转子与机壳的壁无需过厚。

端盖有两个作用，一方面它的中心装有主轴11的轴承12；另一方面保证机壳1与圆形转子2的同心度；用增减垫片保证机壳与圆形转子在横向的正确位置；端盖材料用铸铁或铝合金。

本实用新型提供的旋转式内燃机具有下述特点：

本实用新型的旋转式内燃机只有单向旋转运动，并具有进气行程短而排气行程长的特点，能够收回损失在排气和冷却中的一部分热能并加以利用，从而使机器性能更高。本实用新型的旋转式内燃机结构简单，易于加工制造，不需要特种设备及名贵稀有材料。本实用新型的内燃机具有拉力大、低速性能好、零件少、重量轻、体积小、摩擦损失小、容易做到平衡、运行平稳和维修装拆方便，适应于行驶、爬坡、牵引等多种要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是圆形转子的结构示意图；

图3是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例进一步描述本实用新型：

如图1-图3所示，本实用新型提供的旋转式内燃机，包括：

一静止放置的机壳；

所述机壳包括一圆柱筒1和对称地连接于所述圆柱筒1径向两侧的第一部分圆柱筒101和第二部分圆柱筒102；以及密封地盖于所述机壳前、后端面上的机壳前端盖3和机壳后端盖4；

分别同心地放置在所述圆柱筒1内、第一部分圆柱筒101内和第二部分圆柱筒102内的圆形转子2、第一滚轮闸门15和第二滚轮闸门151；

所述圆形转子2包括一圆柱筒形转子本体5、对称地连接于所述转子本体5径向两侧的第一圆柱筒形耳状凸起8和第二圆柱筒形耳状凸起81；以及分别密封地盖于圆形转子2、第一圆柱筒形耳状凸起8和第二圆柱筒形耳状凸起81前、后端面上的转子前端盖6和转子后端盖7；所述转子本体5上对称地开有与其轴心呈15°～20°的第一爆炸室9和第二爆炸室91，所述第一、第二爆炸室9，91分别包括位于转子本体5前、后端面上的进气口和排气口；所述转子前端盖6和转子后端盖7上分别对称开有以转子本体5的转轴为圆心的一对第一弧形槽10和一对第二弧形槽101，所述该对第一弧形槽10的每个槽中心弧线的半径为第一或第二爆炸室9，91的进气口中心到转子本体5转轴的距离，所述该对第二弧形槽101的每个槽中心弧线的半径为第一或第二爆炸室9，91的排气口中心到转子本体5转轴的距离；所述该对第一弧形槽10和该对第二弧形槽101的中心连线相互垂直；所述该对第一弧形槽10的弧度，加上2倍的第一爆炸室9与圆形转子轴心的夹角，小于90°；所述该对第二弧形槽101的弧度，加上2倍的第二爆炸室91与圆形转子2轴心的夹角，小于90°；

所述第一、二滚轮闸门15，151分别为外表面带有迷宫式密封18的圆柱形筒体，所述圆柱形筒体内侧分别设有与所述第一、二圆柱筒形耳状凸起8，81弧度一致的第一圆弧形凹槽16和第二圆弧形凹槽161，所述圆弧形凹槽16，161内分别放置有密封垫；所述第一、二滚轮闸门15，151分别通过所述密封垫与所述第一、二圆柱筒形耳状凸起8，81呈动态滚动密封；

所述第一、第二滚轮闸门15，151的第一、二中心转轴21，211分别与所述圆形转子2的主轴11齿轮传动连接，且与主轴11齿轮比为1∶2；

所述机壳前端盖3的内侧壁面上靠近所述第一滚轮闸门15的外侧壁处开有与所述第一滚轮闸门15外表面弧度一致的第一弧形吸气槽19和第一弧形排气槽20；

所述机壳后端盖4的内侧壁面上靠近所述第二滚轮闸门151的外侧壁处开有与所述第二滚轮闸门151外表面弧度一致的第一弧形排气槽191和第二弧形排气槽201；

所述机壳前端盖3内侧壁面上还设有通过第一弧形槽10连通第一爆炸室9的进气通道13；所述机壳后端盖4内侧壁面上设有两个通过第二弧形槽101与外界相通的排气通道14；

所述机壳与圆柱筒形转子本体5之间形成的环形空间由所述第一、二滚轮闸门15，151或由所述第一、二圆柱筒形耳状凸起8，81分成互不通气的两半；机壳前端盖3上设有启动孔；

还包括一点火装置，该点火装置包括：一安装在转子本体5上的火花塞，一段一端固定于火花塞上的高压线，还包括安装在转子前端盖6内侧的与高压电源相连接的一金属片，以使转子本体5的第一或第二圆柱筒形耳状凸起8、81转至第一圆弧形凹槽内时，所述金属片与所述高压线的另一端相接触。

所述机壳为上半部外壁上带有散热肋片的机壳。

所述第一、第二爆炸室9，91内壁上设有具有防腐蚀的强化夹层。

所述第一、二滚轮闸门15，151与所述机壳前、后端盖3，4之间分别设有密封条17。

所述机壳前、后端盖3，4为铸铁或铝合金材质的端盖。

所述机壳为一个整体机壳；或为上、下两部分机壳组成的机壳。

本实用新型的旋转式内燃机，启动时，预先打开启动孔，用外力使圆形转子2按指定的方向转动；第一圆柱筒形耳状凸起8和第二圆柱筒形耳状凸起81各自离开相应的第一滚轮闸门15和第二滚轮闸门151，左边的第二圆柱筒形耳状凸起81在上半环行动，推着废气由机壳排气通道14排出去，同时将它后边的空气由启动孔吸进来以减小真空的阻力；右边的第一圆柱筒形耳状凸起8在下半环行动，推着废气倒退压入其爆炸室9内，同时将它后边的可燃气体经过化油器由机壳通过进气通道13吸进来，机器转了半转；在第二个半转开始前，将启动孔关闭，上半环内的凸起一边推着空气向外排，另一边被其爆炸室内的压缩气体推着前进；下半环内的凸起前边压着已吸入的可燃气体进入各自的爆炸室，后边又吸入新气体，机器又转了半转。

在第二圈开始前，压缩行程刚完毕，将爆炸室进气口封闭，随即点火，气体爆炸，有充分时间完全燃烧；待凸起后边的排气通道13越过滚动闸门后，排气通道13打开，使压燃气冲进上半环内，推着凸起使其旋转；左边凸起在上半环内，不断地完成动力和排气两行程；右边凸起在下半环内不断地完成吸气和压缩两行程。机器每转一周，完成两个四行程等于往复式内燃机四个汽缸的作用。

这样，每个凸起每转一周完成了一个四循环过程，两个凸起完成两个四循环，等于往复机的四个汽缸作用。在爆炸排气行程中，可通过水雾注射孔喷入水雾，水雾的汽化，进一步膨胀做功并降低排气温度。

Claims (6)

1、一种旋转式内燃机，包括：

一静止放置的机壳；

所述机壳包括一圆柱筒(1)和对称地连接于所述圆柱筒(1)径向两侧的第一部分圆柱筒(101)和第二部分圆柱筒(102)；以及密封地盖于所述机壳前、后端面上的机壳前端盖(3)和机壳后端盖(4)；

分别同心地放置在所述圆柱筒(1)内、第一部分圆柱筒(101)内和第二部分圆柱筒(102)内的圆形转子(2)、第一滚轮闸门(15)和第二滚轮闸门(151)；

所述圆形转子(2)包括一圆柱筒形转子本体(5)、对称地连接于所述转子本体(5)径向两侧的第一圆柱筒形耳状凸起(8)和第二圆柱筒形耳状凸起(81)；以及分别密封地盖于圆形转子(2)、第一圆柱筒形耳状凸起(8)和第二圆柱筒形耳状凸起(81)前、后端面上的转子前端盖(6)和转子后端盖(7)；所述转子本体(5)上对称地开有与其轴心呈15°～20°的第一爆炸室(9)和第二爆炸室(91)，所述第一、第二爆炸室(9，91)分别包括位于转子本体(5)前、后端面上的进气口和排气口；所述转子前端盖(6)和转子后端盖(7)上分别对称开有以转子本体(5)的转轴为圆心的一对第一弧形槽(10)和一对第二弧形槽(101)，所述该对第一弧形槽(10)的每个槽中心弧线的半径为第一或第二爆炸室(9，91)的进气口中心到转子本体(5)转轴的距离，所述该对第二弧形槽(101)的每个槽中心弧线的半径为第一或第二爆炸室(9，91)的排气口中心到转子本体(5)转轴的距离；所述该对第一弧形槽(10)和该对第二弧形槽(101)的中心连线相互垂直；所述该对第一弧形槽(10)的弧度，加上2倍的第一爆炸室(9)与圆形转子轴心的夹角，小于90°；所述该对第二弧形槽(101)的弧度，加上2倍的第二爆炸室(91)与圆形转子(2)轴心的夹角，小于90°；

所述第一、二滚轮闸门(15，151)分别为外表面带有迷宫式密封(18)的圆柱形筒体，所述圆柱形筒体内侧分别设有与所述第一、二圆柱筒形耳状凸起(8，81)弧度一致的第一圆弧形凹槽(16)和第二圆弧形凹槽(161)，所述圆弧形凹槽(16，161)内分别放置有密封垫；所述第一、二滚轮闸门(15，151)分别通过所述密封垫与所述第一、二圆柱筒形耳状凸起(8，81)呈动态滚动密封；

所述第一、第二滚轮闸门(15，151)的第一、二中心转轴(21，211)分别与所述圆形转子(2)的主轴(11)齿轮传动连接，且与主轴(11)齿轮比为1∶2；

所述机壳前端盖(3)的内侧壁面上靠近所述第一滚轮闸门(15)的外侧壁处开有与所述第一滚轮闸门(15)外表面弧度一致的第一弧形吸气槽(19)和第一弧形排气槽(20)；

所述机壳后端盖(4)的内侧壁面上靠近所述第二滚轮闸门(151)的外侧壁处开有与所述第二滚轮闸门(151)外表面弧度一致的第一弧形排气槽(191)和第二弧形排气槽(201)；

所述机壳前端盖(3)内侧壁面上还设有通过第一弧形槽(10)连通第一爆炸室(9)的进气通道(13)；所述机壳后端盖(4)内侧壁面上设有两个通过第二弧形槽(101)与外界相通的排气通道(14)；

所述机壳与圆柱筒形转子本体(5)之间形成的环形空间由所述第一、二滚轮闸门(15，151)或由所述第一、二圆柱筒形耳状凸起(8，81)分成互不通气的两半；机壳前端盖(3)上设有启动孔；

还包括一点火装置，该点火装置包括：一安装在转子本体(5)上的火花塞，一段一端固定于火花塞上的高压线，还包括安装在转子前端盖(6)内侧的与高压电源相连接的一金属片，以使转子本体(5)的第一或第二圆柱筒形耳状凸起(8、81)转至第一圆弧形凹槽内时，所述金属片与所述高压线的另一端相接触。

2、按权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于，所述机壳为上半部外壁上带有散热肋片的机壳。

3、按权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于，所述第一、第二爆炸室(9，91)内壁上设有具有防腐蚀的强化夹层。

4、按权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于，所述第一、二滚轮闸门(15，151)与所述机壳前、后端盖(3，4)之间分别设有密封条(17)。

5、按权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于，所述机壳前、后端盖(3，4)为铸铁或铝合金材质的端盖。

6、按权利要求1所述的旋转式内燃机，其特征在于，所述机壳为一个整体机壳；或为上、下两部分机壳组成的机壳。

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