CN86209958U - 旋转活塞式发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种旋转活塞式发动机。在其圆环形缸体内有主、副活塞和密封块。主活塞、密封块与转轴刚性相连。副活塞和导杆机构相连，并通过曲轴和行星齿轮机构的作用，使副活塞做变速旋转运动，使与主活塞间的气缸容积不断变化，完成进、压、爆排等行程。并在爆发时副活塞和缸体内设有防反转装置及副活塞和导杆间设有瞬时异步运转装置。该发动机扭矩大，热效率高。

Description

本实用新型是关于发动机，特别是旋转活塞式发动机。

目前，人们为了提高发动机的效率，发明了旋转活塞式发动机（F02B－53／00    JP－51131    8608888黑木祥敬1982.916），其主要结构为配备2组有对称活塞的转子，使四个活塞之间形成四个工作室，当转轴旋转一圈时，每个工作室分别完成一次工作循环。活塞和转子並未与转轴刚性连结而是通过连杆、曲轴、固定臂和转轴相连。在运动中，通过2对行星机构使相邻的两活塞通过转子作不等速运动，使容积不断变化，从而完成各个行程。此发动机充分体现了旋转发动机的特点、机构简单、小型轻量化，但由于该种发动机在作功行程中，相邻的两活塞受气体作用力的方向相反，两力相对于转动中心的力矩相互对峙，即在旋转过程中前活塞上的力使转轴继续转动作正功，后活塞上的力通过连杆、曲轴等阻碍转轴转动作负功。这样，不仅使发动机的扭矩变小，也影响了热效率的进一步提高。

本实用新型的目的是提供一种扭矩大，热效率高的旋转活塞式发动机。

本实用新型的要点是：在环形气缸内装有对称的主、副活塞；在相应的主、副活塞间有密封块。主活塞、密封块通过前后两块连板、花键毂和转轴花键刚性连接。副活塞和导杆机构相连、导杆的转动中心与转轴中心重合並可相对滑动。导杆机构中的两个曲轴用轴承固定支承在前后两块连板上。曲轴的一端各有与缸体上的固定内齿圈相啮合的行星齿轮，齿数比为1：4，另一端有与行星齿轮配重的小飞轮。当转轴转动时，支承在连板上的行星齿轮和曲轴不仅随之公转，而且还产生自转，两者方向相反，其结果使导杆和副活塞做变速的旋转运动。这样主副活塞间的容积就产生了有规律的周期性变化，使发动机完成进、压、爆、排等工作行程。为使其工作容积增大，可把活塞顶面制成凹形，在作功行程中，为了避免导杆承受副活塞上的气体作用力而产生的负扭力，设有一防反转装置：在缸体内相应处沿径向铣有两条楔形环槽，在密封块相应处也铣有利益活塞环张开并能顺利通过之的环槽，而副活塞上的最后一道活塞环（非油环）也制成为相适应的楔形环。同时为了防止副活塞和导杆在此时产生瞬间的运动干涉、在导杆外端处装有可径向移动的卡片和回位弹簧、在导杆和副活塞间装有压缩弹簧，在缸体相应处装有2块对称凸块。当副活塞运动到压缩终了时，其最后一道活塞环亦刚好靠自身张力进入缸体楔形环槽内。此时火花塞点火、气缸内气压升高，副活塞不能向前转动，也不能反转，使副活塞瞬时停顿。同时导杆上的卡片被凸块顶向中心，使之不再卡住副活塞而是压缩压缩弹簧，与副活塞做瞬间的异步运转。当导杆绕过凸块，气缸内压力下降时，卡片在压缩弹簧的作用下恢复原位，回位弹簧将导杆和副活塞用卡片卡住作刚性运转。

图1是发动机在排气行程终了时的工作状态图。

图2是发动机在进气行程中某一时刻的工作状态图。

图3是发动机在压缩行程终了时的工作状态图。

图4是发动机在排气行程中某一时刻的工作状态图。

图5是发动机的主视图。（局部剖视）

图6是A－A剖视图。

图7是导杆上的卡片和副活塞，以及凸块的工作关系图。

图8是楔形活塞环卡在楔形环槽内的局部剖视放大图。

序号具体表示如下：

缸体（1），主活塞（2），密封块（3），副活塞（4），连板（5），转轴（6），导杆（7），曲轴（8），行星齿轮（9），固定内齿圈（10），花键套（11），压缩弹簧（12），卡片（13），回位弹簧（14），凸块（15），轮幅（16），曲轴轴承（17），火花塞（18），活塞环（19），转轴轴承（20），起动爪（21），外罩（22），发动机飞轮（23），转轴轴承盖（24），曲轴小飞轮（25），楔形槽（26），加强筋（27），隔热垫圈（28），进气口（29），排气口（30）。

下面就附图来说明本实用新型的一个实施例。

图1是发动机在排气终了时的工作状态。此时导杆（7）和曲轴（8）垂直、主活塞（2）和副活塞（4）的容积最小。

图2是发动机进气到某一时刻的情形。在此期间由于行星齿轮（9）和曲轴（8）的自转线速度方向与转轴（10）公转方向相反，所以导杆（7）和副活塞（4）的运转速度慢于公转速度，使缸体内工作容积增大、混合汽体被吸入气缸内。当容积增大到最大值时，导杆（7）和曲轴（8）垂直，进气完毕，进气口关闭。

图3是发动机压缩终了时的工作状态。当进气完毕后，曲轴（8）的自转线速度方向与公转方向相同，导杆（7）和副活塞（4）的旋转速度大于公转速度，使气缸内工作容积变小，气体被压缩。当导杆（7）和曲轴（8）垂直时压缩终了。此时活塞环（19）刚好进入楔形环槽（26）内，卡片（13）亦被凸块（15）顶向中心，使之不再卡住副活塞（4）（图7中双点划线表示）。随之火花塞点火，气体推动主活塞（2）作功。随着气缸容积不断增大，气体压力下降、导杆绕过凸块后，在压缩弹簧（12）和回位弹簧（14）的作用下、卡片（13）恢复原位，将副活塞（4）和导杆（7）又卡为一体。

图4是排气行程中某一时刻的工作情形。此时曲轴（8）的自转线速度和公转速度同向，副活塞（4）和导杆（7）运动快于主活塞（2），气体被排出气缸。

当转轴（6）继续向前运转时，又重复上述过程。因该机的两个工作室中心对称，所以转轴旋转一周时有四次工作循环。

一般来说，本实用新型具有以下优点：

1.由于附有防反转装置，使气体膨胀作用在副活塞上的力由缸体承受而不产生负扭力，加强了主活塞的旋转，同时因主活塞与转轴刚性相连，充分利用了旋转活塞式的特点，提高了力的效果。

2，因导杆机构的急回转性，所以进气区和作功区长，压缩区和排气区短，有利于提高发动机的效率。

3.发动机完成一次工作循环所转过的转轴角度小，扭矩大，速度变化时，扭矩变化范围小，所以运转平稳，转速高。

4.活塞采用活塞环密封，主副活塞间采用密封块密封，互换方便，密封性能优于三角活塞式发动机。

5.进、压、爆、排行程是在不同的区域内进行，温度差别大，且因气体运动方向与活塞旋转方向一致，气体流动惯性大，旋转涡流也大，使进气充分，燃烧迅速，排气较干净。

Claims (3)

1、一种旋转活塞式发动机，在其圆环形的缸体(1)内装有对称的主、副活塞(2)(4)，靠行星机构使主副活塞容积变化，完成工作行程。其特征是：主活塞(2)和副活塞(4)间有密封块(3)。主活塞(2)、密封块(3)通过连板(5)花键毂(11)与转轴(6)刚性相连。副活塞(4)通过导杆(7)与转轴(6)滑动相连並同心转动。导杆机构中的曲轴(8)用轴承(17)固定支承在连板(5)上。

2、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于缸体（1）和副活塞（4）间有防反转装置，其结构是：在圆环形缸体（1）上铣有一环形楔槽（26）副活塞（4）上的最末一道活塞环（19）有相适应的楔形环（19）。

3、根据权利要求1或2所述的发动机，其特征在于：导杆（7）和副活塞（4）之间在作功行程中可为瞬间弹性连结，其装置为：副活塞（4）上有压缩弹簧（12），导杆（7）上有卡片（13）回位弹簧（14），在缸体上装有凸块（15）。

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