專利名稱：旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種內(nèi)燃機，特別是涉及一種旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有往復(fù)式兩沖程內(nèi)燃機耗油量大、熱效率低、污染大。四沖程內(nèi)燃機進排氣閥系統(tǒng)復(fù)雜、耗功大、活塞、活塞環(huán)和缸體始終處于側(cè)摩擦狀態(tài)，容易使缸體失圓，增加了摩擦而增大了功率的損失和密封的困難，而且還因受燃燒室缸頂部位面積的影響，不能使進排氣閥設(shè)置的太多太大，火花塞和噴油嘴也不能設(shè)置的太多，因而使進一步提高內(nèi)燃機的性能受到很大的限制。
同時它們復(fù)雜的曲軸連桿機構(gòu)和活塞的往復(fù)運動不僅消耗了大量的功率，而且由于其復(fù)雜運動的慣性加大了各受力件動負荷和軸承的磨損，還增加了發(fā)動機的震動，嚴重影響著轉(zhuǎn)速的提高，其機械損失功率達到了74％-80％(見《內(nèi)燃機性能提高技術(shù)》一書38頁第二章第一節(jié)機械損失的組成)?，F(xiàn)有三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機因其加工難度大，密封片(相當于往復(fù)機上的活塞環(huán))和它的潤滑問題以及油耗和廢氣的排放問題難以達到往復(fù)式的效果(《特種發(fā)動機原理與結(jié)構(gòu)》一書171頁3.3.2三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機)。
現(xiàn)有瞬時變?nèi)萁遣钍睫D(zhuǎn)子發(fā)動機(申請?zhí)?0123952，X公開號CN1349038A)，它的兩個相互叉裝的轉(zhuǎn)子間和機體間的密封問題難以解決，它的兩組非圓齒輪及撥輪機構(gòu)的原理輸出功率有限或根本無法作功。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是為了改進現(xiàn)有往復(fù)式內(nèi)燃機的缸體活塞機構(gòu)和配氣機構(gòu)及它的曲軸連桿機構(gòu)而提供的一種旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機。
本實用新型提供了一種旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機，它包括燃料供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點火系統(tǒng)以及氣缸活塞系統(tǒng)等，其特征在于該旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機包括一個由兩個相同的截面為半圓形的環(huán)形氣缸組成的截面為圓形的環(huán)形氣缸，在缸體內(nèi)安裝有兩個轉(zhuǎn)子，四個類似于現(xiàn)有往復(fù)式內(nèi)燃機上的活塞分別固定在兩個轉(zhuǎn)子的兩端上，所述活塞為弧形的，該活塞的上、下兩個面都是實心的，在該活塞上安裝有活塞環(huán)，兩根轉(zhuǎn)子軸分別垂直地固定在兩個轉(zhuǎn)子上，兩個類似橢圓形的非圓齒輪分別安裝在兩根轉(zhuǎn)子軸上，還設(shè)有兩個偏心齒輪，所述兩個偏心齒輪以相反方向安裝在同一根功率輸出軸上，所述非圓齒輪的周長是所述偏心齒輪的兩倍，兩個非圓齒輪分別和兩個偏心齒輪嚙合，從而構(gòu)成兩個齒輪副，在氣缸上兩活塞旋轉(zhuǎn)至容積最小的位置，即轉(zhuǎn)角差最小的位置處設(shè)置有火花塞或噴油嘴，在火花塞相對應(yīng)的位置處設(shè)置有進氣口和排氣口。
本實用新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果說明如下(1)本實用新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機沒有專門的氣閥系統(tǒng)，所以可節(jié)約一定的功率。
(2)本實周新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周做功四次，這需要八缸往復(fù)式四沖程內(nèi)燃機曲軸轉(zhuǎn)動一周的作功量，也就是說，本實用新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機一個環(huán)形缸體作功就等于八缸的四沖程內(nèi)燃機。
(3)由于沒有復(fù)雜笨重的曲軸連桿機構(gòu)和氣閥機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機的結(jié)構(gòu)相對簡單許多，零件少、體積小、重量輕、升功率高、比重量小，和同缸徑八缸四沖程往復(fù)機相比，旋轉(zhuǎn)機特征部分的零件數(shù)量少了60％以上，重量和體積大約也小了40％以上，所以大大簡化了制造程序和節(jié)約了制造成本。
(4)本旋轉(zhuǎn)機沒有曲軸連桿系統(tǒng)、氣閥系統(tǒng)和活塞的往復(fù)運動的不良慣性造成的振動，它所產(chǎn)生的慣性都得到了很好的利用，在任何轉(zhuǎn)速下均可做到很好的平衡，所以有利于轉(zhuǎn)速的大幅度提高。
(5)本旋轉(zhuǎn)機的活塞和氣缸可完全沒有摩擦，更沒有往復(fù)機上的活塞、活塞環(huán)和缸體側(cè)摩擦的現(xiàn)象，不會因側(cè)摩擦而加大摩擦損失和因側(cè)摩擦使氣缸失圓而密封困難；更有本實用新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機活塞有一至二道活塞環(huán)的接口可設(shè)置在轉(zhuǎn)子端上的活塞環(huán)接口處26里面，如圖2所示，從而可以解決活塞環(huán)接口漏氣的問題。
(6)本旋轉(zhuǎn)機每個活塞運動時同時在作兩種功，膨脹和排氣；進氣和壓縮都是由一個活塞同時完成的，如圖11、12、13所示，所以活塞環(huán)和缸體的摩擦就少了50％，節(jié)約了大量的功率。
(7)本實用新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機可在進排氣位置設(shè)置多個進排氣口，進氣口和排氣口各總面積達到甚至大于缸徑的面積，這將大大降低換氣損失，提高進氣充量，廢氣也排的更快更凈，同時也節(jié)省了功率。
(8)因本實用新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機進氣口沒有氣閥，所以更方便將進氣口設(shè)計成有利于形成混合氣燃燒的渦流的形狀，使混合氣燃燒的更快更完全。
(9)本實用新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機還可以設(shè)置多個火花塞或噴油嘴，使火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x更短、燃燒速度更快，所以也更有利于稀燃速燃技術(shù)的應(yīng)用。
(10)本實用新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機始終在一個專門的沒有經(jīng)過燃燒氣體加溫的氣缸部位進氣及壓縮，所以吸進的新鮮空氣溫度底，密度大、有利于提高壓縮比，提高燃燒效率。
(11)本實用新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機沒有專門的燃燒室，所以不存在因燃燒室積碳帶來的負面影響。


圖1是轉(zhuǎn)子的側(cè)視圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖4的F向側(cè)視圖；圖4是活塞的側(cè)視圖；圖5是圖4的俯視圖；圖6是環(huán)行缸體的俯視圖；
圖7是圖6中的E-E的剖視圖；圖8是非圓齒輪和偏心齒輪及缸體的裝配示意圖；圖9是圖8中的M--M向的總裝剖視圖；圖10是活塞和非圓齒輪及偏心齒輪的裝配及剖去局部缸體的示意圖；圖11、圖12、圖13是活塞在氣缸內(nèi)作功時的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做進一步詳細的描述。
本實用新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機包括一個由兩個相同的截面為半圓形的環(huán)行氣缸2、12組成的截面為圓形的環(huán)行氣缸，如圖6、7、9所示。在缸體內(nèi)裝有兩個相同的轉(zhuǎn)子4、5，如圖1、2、9所示。轉(zhuǎn)子4、5的兩面及缸體相對應(yīng)的部位設(shè)有密封圈槽28，如圖2、6、7、9所示，密封圈槽里邊裝有密封圈(圖中未示出)。
還設(shè)有四個相同的活塞3，如圖3、4、5所示，分別固定在兩個轉(zhuǎn)子4、5的兩端上，活塞上的孔24裝在轉(zhuǎn)子端上，活塞上的活塞銷孔23和轉(zhuǎn)子端上的活塞銷孔22同心，用與往復(fù)式內(nèi)燃機上的相同的活塞銷或螺栓固定。四個活塞3安裝在氣缸內(nèi)的同一水平上，如圖2、3、4、10、11所示，活塞上裝有同往復(fù)機上相同的活塞環(huán)(圖中未示出)，中間有一至二道環(huán)的接口可設(shè)置在轉(zhuǎn)子端的活塞環(huán)接口處26里面，如圖2所示。
活塞環(huán)同缸體及兩個轉(zhuǎn)子間的潤滑可通過轉(zhuǎn)子軸、轉(zhuǎn)子采用強制壓力間斷式的潤滑方式，既活塞行止進排氣口時不給壓力的辦法進行潤滑?；钊稍O(shè)置為弧形的，活塞的上、下兩個面都是實心的，如圖3、4、5所示。還設(shè)有兩根轉(zhuǎn)子軸6、7，分別垂直地固定在兩個轉(zhuǎn)子4、5的軸孔27里面，兩個類似橢圓的非圓齒輪8、9分別安裝在兩根轉(zhuǎn)子軸6、7上，如圖8、圖9所示。
非圓齒輪和偏心齒輪及活塞的裝配剖去局部缸體的示意圖，如圖10所示。
另外還設(shè)有一根功率輸出軸13，輸出軸13上裝有兩個相同的安裝方向相反的偏心圓齒輪10、11，如圖8、圖9所示。兩個偏心齒輪10、11采用現(xiàn)有技術(shù)進行配重平衡處理。兩個偏心齒輪10、11同兩個非圓齒輪8、9分別嚙合而構(gòu)成兩個齒輪副，如圖8、圖10所示。非圓齒輪的周長是偏心齒輪的兩倍，偏心齒輪與其共軛的非圓齒輪根據(jù)具體要求用現(xiàn)有技術(shù)進行設(shè)計。
功率輸出軸13上裝有兩個軸承14、15。兩根轉(zhuǎn)子軸6、7上分別裝有四個軸承16、17、18、19，它們分別固定在機體上，如圖9所示。另在氣缸上兩活塞間轉(zhuǎn)角差最小的位置，即兩活塞間的容積最小時的中心位置處設(shè)置有火花塞或噴油嘴25，在火花塞25對應(yīng)的位置設(shè)置有進氣口20和排氣口21，如圖8、圖11所示。
除以上設(shè)置外，本實用新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機還設(shè)有燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和點火系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)基本上和現(xiàn)有往復(fù)式內(nèi)燃機的相同。
本實用新型的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機的作功原理是這樣的它是將兩個非圓齒輪和兩個偏心齒輪轉(zhuǎn)角差的作用通過兩個轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速差使氣缸內(nèi)活塞間的容積發(fā)生變化從而完成進氣，壓縮、燃燒膨脹、排氣一連貫的作功程序。
它的程序如圖11所示，此時活塞A、B間可燃氣體已壓縮完畢，開始點火作功，此時同一個轉(zhuǎn)子上的活塞B和D按順時針作加速轉(zhuǎn)動，以及同一根轉(zhuǎn)子軸上的非圓齒輪通過偏心齒輪對功率輸出軸的扭距也在逐漸的快速增大。同時通過轉(zhuǎn)子軸及非圓齒輪和勻速旋轉(zhuǎn)的偏心齒輪由功率輸出軸輸出功率；同一個轉(zhuǎn)子上的活塞A和C按順時針作減速轉(zhuǎn)動，以及同一根轉(zhuǎn)子軸上的非圓齒輪通過偏心齒輪對功率輸出軸上的扭距也逐漸減小。同時活塞A、D間壓縮，D、C間進氣，B、C間排氣。
當各活塞轉(zhuǎn)至如圖12時，活塞A和C最慢，B和D最快，兩個轉(zhuǎn)子的速差比也同樣最大，此時非圓齒輪和偏心齒輪所處的狀況如圖8所示，圖中非圓齒輪8和活塞B、D同軸，非圓齒輪9和活塞A、C同軸。此時活塞B通過非圓齒輪8和偏心齒輪10對功率輸出軸產(chǎn)生的扭距也最大，此時活塞A和C開始加速，B和D開始減速。
當活塞轉(zhuǎn)至如圖13時，活塞A、B間完成一次膨脹作功，A、D間完成一次壓縮，D、C間完成一次進氣，B、C間完成一次排氣，此時各活塞間同時完成了一次排氣、進氣、壓縮、燃燒作功過程。這樣，當活塞每旋轉(zhuǎn)一周時，如圖11所示，活塞A再轉(zhuǎn)至同一位置時，共完成四個作功循環(huán)，這需要四沖程八缸內(nèi)燃機曲軸轉(zhuǎn)動一周所作的循環(huán)。
在優(yōu)選的范圍內(nèi)活塞的速差比越大其性能越好，它是通過偏心齒輪和非圓齒輪的設(shè)計決定的，也可以通過改變和增加非圓齒輪和偏心齒輪組的辦法來加大差速比和提高工作性能。還可以用多組缸體和與之配套的傳動軸及齒輪進行組合，以提供更大的功率輸出。
本實用新型的結(jié)構(gòu)可設(shè)置兩個或兩個以上進排氣口，以降低換氣損失，提高進氣充量。還可以設(shè)置兩個或兩個以上火花塞或噴油嘴，以使可燃氣燃燒的更快、更完全。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機，它包括燃料供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點火系統(tǒng)以及氣缸活塞系統(tǒng)等，其特征在于該旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機包括一個由兩個相同的截面為半圓形的環(huán)形氣缸(2，12)組成的截面為圓形的環(huán)形氣缸，在缸體內(nèi)安裝有兩個轉(zhuǎn)子(4，5)，四個類似于現(xiàn)有往復(fù)式內(nèi)燃機上的活塞(3)分別固定在兩個轉(zhuǎn)子(4，5)的兩端上，所述活塞(3)為弧形的，該活塞的上、下兩個面都是實心的，在該活塞上安裝有活塞環(huán)，兩根轉(zhuǎn)子軸(6，7)分別垂直地固定在兩個轉(zhuǎn)子(4，5)上，兩個類似橢圓形的非圓齒輪(8，9)分別安裝在兩根轉(zhuǎn)子軸(6，7)上，還設(shè)有兩個偏心齒輪(10，11)，所述兩個偏心齒輪(10，11)以相反方向安裝在同一根功率輸出軸(13)上，所述非圓齒輪(8，9)的周長是所述偏心齒輪(10，11)的兩倍，兩個非圓齒輪(8，9)分別和兩個偏心齒輪(10，11)嚙合，從而構(gòu)成兩個齒輪副，在氣缸上兩活塞旋轉(zhuǎn)至容積最小的位置，即轉(zhuǎn)角差最小的位置處設(shè)置有火花塞或噴油嘴(25)，在火花塞相對應(yīng)的位置處設(shè)置有進氣口(20)和排氣口(21)。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機，其特征在于設(shè)置有兩個或兩個以上的火花塞或噴油嘴。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機，其特征在于設(shè)置有兩個或兩個以上的進氣口和排氣口。
4.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機，其特征在于所述活塞(3)可將中間一至二道活塞環(huán)的接口設(shè)置在轉(zhuǎn)子端上的活塞環(huán)接口處(26)的內(nèi)部。
5.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機，其特征在于所述內(nèi)燃機可以通過改變和增加非圓齒輪和偏心齒輪組的辦法提高工作性能。
6.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機，其特征在于所述內(nèi)燃機可以用多組缸體和與之配套的傳動軸及齒輪進行組合，以輸出更大的功率。
專利摘要本實用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機，其包括一個由兩個相同的截面為半圓形的環(huán)形氣缸組成的截面為圓形的環(huán)形氣缸，在該缸體內(nèi)安裝有兩個轉(zhuǎn)子，在該轉(zhuǎn)子上安裝有同往復(fù)式內(nèi)燃機上類似的四個裝有活塞環(huán)的活塞。兩根轉(zhuǎn)子軸分別垂直地固定在兩個轉(zhuǎn)子上，兩根轉(zhuǎn)子軸上各裝有一個類似橢圓的非圓齒輪，兩個非圓齒輪和安裝在同一根功率輸出軸上的兩個安裝方向相反的偏心齒輪嚙合。其轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周即作功4次，相當于往復(fù)式四沖程八缸內(nèi)燃機曲軸轉(zhuǎn)動一周的作功量。該旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機沒有氣閥和曲軸連桿機構(gòu)，可設(shè)置多個火花塞或噴油嘴和進排氣口，也可以多組缸體組合，同現(xiàn)有往復(fù)式八缸內(nèi)燃機相比，零件少了60％以上，重量和體積以及制造成本減少了40％以上。
文檔編號F02B53/04GK2883693SQ20052010782
公開日2007年3月28日 申請日期2005年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月1日
發(fā)明者龐樂鈞 申請人:龐樂鈞