專利名稱：環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)的制作方法
環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)是一種動(dòng)力機(jī)械，它是一種為交通、生產(chǎn)、軍事提供新的動(dòng)力，以替代以上領(lǐng)域作為動(dòng)力的往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)。
環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)參照附

圖1說(shuō)明如下在兩半尺寸一樣的缸體1、2疊合后形成一個(gè)象輪胎樣的環(huán)形缸體內(nèi)有主、副兩個(gè)轉(zhuǎn)子3、4，主轉(zhuǎn)子邊上固定兩個(gè)活塞5、6，副轉(zhuǎn)子邊上也相對(duì)固定兩個(gè)活塞7、8，副轉(zhuǎn)子的中空套軸，套在主轉(zhuǎn)子的軸上。主副兩轉(zhuǎn)子上的活塞與缸體的環(huán)形缸道吻合，可隨轉(zhuǎn)子在環(huán)形缸道里轉(zhuǎn)動(dòng)。缸體內(nèi)則有槽可放置密封簧片和密封條9，每個(gè)活塞有活塞環(huán)10(密封條密封環(huán)是活塞，轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)件在缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)起密封作用防止氣體的泄漏)。在缸體1的外則有齒輪11、12、13、14。齒輪11固定在副轉(zhuǎn)子伸在缸外的套軸上，齒輪12固定在主轉(zhuǎn)子伸在缸外的軸上、齒輪13、14固定在與軸平行的另一軸上，四個(gè)齒輪相互關(guān)系是齒輪12是主動(dòng)輪嚙合齒輪13兩齒輪齒數(shù)直徑一樣。(14是間竭輪，是在園周邊上分四份在相對(duì)的邊上有齒另外相對(duì)的邊上沒(méi)有齒)間竭輪14嚙合齒輪11。齒輪11的直徑是間竭輪14直徑的1/2，而齒數(shù)是一樣的。這樣四個(gè)齒輪的組合聯(lián)動(dòng)，就形成主轉(zhuǎn)子做勻速運(yùn)動(dòng)，副轉(zhuǎn)子則是走-停-走的變速運(yùn)動(dòng)，這樣就形成了活塞在環(huán)形缸道里的容積變化。環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)的組合結(jié)構(gòu)如圖2所示(切面圖)環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)的工作原理參照?qǐng)D3所示的四個(gè)運(yùn)動(dòng)行程，一進(jìn)氣行程;當(dāng)主轉(zhuǎn)子活塞5與副轉(zhuǎn)子活塞7為一組，主轉(zhuǎn)子按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸上的齒輪12嚙合齒輪13一起轉(zhuǎn)動(dòng)間竭輪14與齒輪13同軸所以間竭輪14也一起轉(zhuǎn)動(dòng)。但這時(shí)間竭輪14沒(méi)齒的一邊對(duì)著副轉(zhuǎn)子套軸上的齒輪11，沒(méi)有嚙合齒輪11副轉(zhuǎn)子沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，于是環(huán)形缸道里的活塞5、7之間的容積增大空氣從進(jìn)氣口19進(jìn)入缸內(nèi)。二壓縮行程主轉(zhuǎn)子及活塞5轉(zhuǎn)過(guò)90°間竭齒輪14在齒輪12、13的聯(lián)動(dòng)下轉(zhuǎn)到有齒的一邊開(kāi)始嚙合齒輪11，因齒輪11是固定在副轉(zhuǎn)子的套軸上副轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，因齒輪11的直徑是間竭輪14直徑的1/2，所以副轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速快于主轉(zhuǎn)子速一倍的速度旋轉(zhuǎn)，副轉(zhuǎn)子上的活塞7迅速壓縮著活塞5、7之間的空氣，當(dāng)主轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180°，副轉(zhuǎn)子也旋轉(zhuǎn)180°，這時(shí)主副兩轉(zhuǎn)子的活塞5、7之間的容積最小完成了壓縮行程。
三、作功行程在副轉(zhuǎn)子這邊的缸體上設(shè)置單向閥15(單向閥的作用是當(dāng)副轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)180°完成壓縮行程后套軸上的齒輪11沒(méi)有被間竭輪14嚙合為防止被壓縮氣體的反彈和壓縮終了噴油燃燒澎漲的推力把活塞7往后推的作用)。使副轉(zhuǎn)子不能逆向后轉(zhuǎn)。這時(shí)活塞5、7之間的缸道上的噴油咀16在軸上的凸輪17驅(qū)動(dòng)油泵18把燃油噴入壓縮空氣中使燃油在熱空氣中迅速燃燒澎漲推動(dòng)主轉(zhuǎn)子活塞5旋轉(zhuǎn)作功，主轉(zhuǎn)子和活塞5旋轉(zhuǎn)270°時(shí)活塞7與活塞5之間的容積最大，壓力隨之降到最小成為廢氣從排氣口20流到排氣管完成作功行程。四排氣行程當(dāng)主轉(zhuǎn)子在完成了作功行程后大部分廢氣已自行流到排氣管中，在活塞5、7之間剩余的廢氣，隨著齒輪組的聯(lián)動(dòng)，使間竭輪14又轉(zhuǎn)到有齒的一邊嚙合齒輪11使副轉(zhuǎn)子及活塞7轉(zhuǎn)動(dòng)把剩余廢氣從副排氣口21排出。當(dāng)主副轉(zhuǎn)子都旋轉(zhuǎn)360°完成了排氣行程。
這樣主副兩個(gè)轉(zhuǎn)子繞中心軸旋轉(zhuǎn)一周兩個(gè)轉(zhuǎn)子上的活塞也在環(huán)形缸道旋轉(zhuǎn)一周，因有兩組活塞5、7和6、8，所以當(dāng)5、7活塞組旋轉(zhuǎn)360°完成一次熱力循環(huán)。另一組6、8活塞組也旋轉(zhuǎn)360°完成一次熱力循環(huán)，所以主副兩轉(zhuǎn)子活塞繞中心軸旋轉(zhuǎn)一周就有兩次進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣，兩次輸出功率。
環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)與往復(fù)活塞內(nèi)燃機(jī)相比1據(jù)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊不要曲軸連桿機(jī)構(gòu)，不要配氣系統(tǒng)。2運(yùn)動(dòng)部件少，活塞在環(huán)形缸里運(yùn)轉(zhuǎn)只有壓縮行程和作功行程需要密封，才與缸體有磨擦，進(jìn)氣、排氣兩個(gè)行程不與缸體接觸，所以磨損較少，往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)四個(gè)行程都在同一汽缸里完成不但工作條件惡劣，磨損也較大。2曲軸連桿的不斷擺動(dòng)各種副作用力和往復(fù)慣性產(chǎn)生很大振動(dòng)，不但消耗動(dòng)力而且轉(zhuǎn)速受到限制。環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)的活塞是直接在環(huán)形缸內(nèi)作單純旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生振動(dòng)和往復(fù)慣性，而且轉(zhuǎn)速高還可利用高轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)慣力達(dá)到節(jié)能作用。3往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)在排氣行程時(shí)，活塞排氣壓力大不但消耗動(dòng)力還產(chǎn)生排氣噪聲。環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)的排氣行程是在作功行程完成后大部分廢氣已自行流入排氣管，活塞只對(duì)剩余的沒(méi)有壓力的廢氣清除，所以排氣不消耗功率而且不產(chǎn)生噪聲。4環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)從活塞到中心軸作為扭力的力臂的長(zhǎng)度是不變的，最好地傳遞氣體燃燒作功的扭力。從而提高熱效率的利用。而往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)作為力臂的曲軸是隨活塞在汽缸中的移動(dòng)變化的;當(dāng)活塞在上止點(diǎn)氣體燃燒產(chǎn)生的壓力最大時(shí)，活塞連桿曲軸在同一直線上力臂等于零。氣體燃燒時(shí)產(chǎn)生的壓力沒(méi)有很好地利用上，只有在活塞到了汽缸中部時(shí)力臂才變得最長(zhǎng)，但這時(shí)的壓力隨缸體容積增大而下降，熱效率沒(méi)有很好地利用。當(dāng)活塞在下止點(diǎn)時(shí)，力臂又等于零活塞上的汽體壓力變得最小。所以往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)的熱效率不高。5環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)冷卻極為簡(jiǎn)單，每當(dāng)一組活塞完成了一次作功行程后，冷空氣就隨副轉(zhuǎn)子活塞的排氣行程的轉(zhuǎn)動(dòng)從進(jìn)氣口吸入冷空氣冷卻因燃燒澎漲發(fā)熱的缸體，省去象往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)那樣冷卻水套或風(fēng)冷裝置。6環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)，主副兩轉(zhuǎn)子活塞，每旋轉(zhuǎn)一周就有二次作功行程完成二次熱力循環(huán)，中心軸二次輸出功率，而往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)活塞要在氣缸里往復(fù)四次才完成一次勢(shì)力循環(huán)，主軸旋轉(zhuǎn)兩周才一次輸出功率，所以單缸的環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)等于四缸往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)的效率。
環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)不但據(jù)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單機(jī)體緊湊，熱效率高，在節(jié)約能源消除污染減少噪聲更勝一籌而且可達(dá)高轉(zhuǎn)速，不但適應(yīng)各種交通工具的動(dòng)力包括象航空發(fā)動(dòng)機(jī)那樣動(dòng)力大，轉(zhuǎn)速高，體積小、耗能低等要求的發(fā)動(dòng)機(jī)。環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)的開(kāi)發(fā)實(shí)施將對(duì)推動(dòng)生產(chǎn)力的發(fā)展將產(chǎn)生積極效果。
權(quán)利要求
環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)是種發(fā)動(dòng)機(jī)它由環(huán)形缸體，主、副兩個(gè)轉(zhuǎn)子活塞，齒輪組密封件單向閥，以及油泵、噴油咀等組成，其特征是主副兩個(gè)轉(zhuǎn)子活塞在環(huán)形缸內(nèi)，在齒輪組的控制下繞中心軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并發(fā)生氣缸容積變化完成，進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣，四個(gè)行程，達(dá)到熱力循環(huán)，由中心軸輸出功率的新型內(nèi)燃機(jī)。1、根據(jù)以上特征環(huán)形缸是本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)形式。
2.主副轉(zhuǎn)子活塞的形狀及密封系統(tǒng)是它的技術(shù)特征之一。
3.齒輪組各自齒輪相關(guān)聯(lián)的尺寸形狀和嚙合關(guān)系是形成轉(zhuǎn)子活塞在環(huán)形缸內(nèi)完成熱力循環(huán)的又一技術(shù)特征。
4.單向閥的技術(shù)特征是保證了機(jī)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
全文摘要
環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)是一種內(nèi)燃機(jī)，解決現(xiàn)在普遍使用的往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，熱效率不高、污染嚴(yán)重、噪聲大等缺點(diǎn)。環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)特征是不要配氣系統(tǒng)，不要曲軸連桿機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)子活塞在環(huán)形缸內(nèi)直接繞軸旋轉(zhuǎn)，在齒輪組的控制下完成熱力循環(huán)輸出功率。簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高熱效率，減小污染和噪聲。環(huán)形缸旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)的實(shí)施將更替在交通、生產(chǎn)、軍事領(lǐng)域里作為主要?jiǎng)恿Φ耐鶑?fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)。
文檔編號(hào)F02B53/02GK1076251SQ9210147
公開(kāi)日1993年9月15日 申請(qǐng)日期1992年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月10日
發(fā)明者陳鵬興 申請(qǐng)人:陳鵬興