專利名稱：旋轉(zhuǎn)平衡式內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)平衡式內(nèi)燃機(jī)，特別適合對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)要求體積小、重量輕、馬力大的汽車、拖拉機(jī)、船只、飛機(jī)、鐵路機(jī)車、鉆探等應(yīng)用。
現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)都是由缸體、進(jìn)排氣系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、動(dòng)力輸出來構(gòu)成。缸體由曲軸、連桿、活塞等部件組成，活塞沖程的長(zhǎng)短決定了內(nèi)燃機(jī)馬力的大小，若要內(nèi)燃機(jī)的馬力增大，則活塞沖程就要加長(zhǎng)，亦即曲軸的旋轉(zhuǎn)半徑加長(zhǎng)，同時(shí)曲軸的扭力也增大，這就要求曲軸的直徑加粗，連帶的軸承等部件的強(qiáng)度均須加強(qiáng)，因此內(nèi)燃機(jī)的體積和重量必然增大。另外，現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)在缸體燃燒室、進(jìn)排氣門結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)不盡合理，它不能以最小的體積和重量來取得最大的馬力，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，不能把殘存的氣體全部排出，使活塞頂、氣缸蓋、火花塞、氣門等機(jī)件易于積炭，致使內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生爆震，同時(shí)燃燒室溫度上升，會(huì)損壞內(nèi)燃機(jī)的機(jī)件，降低內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，再者，進(jìn)排氣門機(jī)構(gòu)影響內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。國(guó)外研制了一種三角活塞內(nèi)燃機(jī)，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，不用曲軸、連桿機(jī)構(gòu)，也免除了進(jìn)排氣門機(jī)構(gòu)，但其缺點(diǎn)是活塞塞片在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中刮缸體的表面，使缸體產(chǎn)生震紋。
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種不用曲軸、連桿、進(jìn)排氣門機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能體現(xiàn)現(xiàn)代化內(nèi)燃機(jī)發(fā)展趨勢(shì)的體積小、重量輕、馬力大的旋轉(zhuǎn)平衡式內(nèi)燃機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由缸體、轉(zhuǎn)子、活塞、離合器、汽化器、濾清器、進(jìn)排氣系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、動(dòng)力輸出系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成。本實(shí)用新型的缸體是由轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子蓋、氣缸側(cè)蓋、氣缸套筒等部件構(gòu)成的。轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子蓋通過多槽鍵與主軸連接，轉(zhuǎn)子呈太極圈狀，它與轉(zhuǎn)子蓋緊固連接形成氣缸腔。轉(zhuǎn)子蓋上有限位通道，外側(cè)有散熱片，當(dāng)活塞推動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子蓋內(nèi)側(cè)起氣缸壁的作用，外側(cè)上的散熱片用來防止轉(zhuǎn)子受熱后變形，同時(shí)也起助條作用。本實(shí)用新型的活塞呈船形，它通過活塞銷與轉(zhuǎn)子蓋活動(dòng)連接于氣缸腔內(nèi)，活塞尾部有限位銷孔、插入孔內(nèi)的限位銷穿過轉(zhuǎn)子蓋上的限位通道而進(jìn)入氣缸側(cè)蓋內(nèi)側(cè)的限位軌跡槽中，因此，活塞雖然在氣缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)作上下運(yùn)動(dòng)，由于其尾部的限位銷是在軌跡槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所以活塞的受力情況也不同，當(dāng)活塞進(jìn)行壓縮沖程時(shí)，是以簡(jiǎn)支梁方式受力，而在爆震沖程時(shí)，是以懸臂梁的方式受力，從而推動(dòng)轉(zhuǎn)子圍繞主軸旋轉(zhuǎn)輸出動(dòng)力。本實(shí)用新型的氣缸側(cè)蓋通過軸承與主軸連接，熱風(fēng)排筒固定在氣缸側(cè)蓋上，冷風(fēng)進(jìn)筒套接在熱風(fēng)排筒上，氣缸套筒裝在左右兩個(gè)氣缸側(cè)蓋上形成缸體。本實(shí)用新型有兩個(gè)空氣濾清器，濾清器1通過冷風(fēng)管道、冷風(fēng)進(jìn)筒、熱風(fēng)排筒、熱風(fēng)管道與濾清器2聯(lián)通，濾清器2通過汽化器與氣缸套筒上的進(jìn)氣口聯(lián)通，濾清器2與濾清冷風(fēng)管道聯(lián)結(jié)處上還安裝有調(diào)溫開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制汽化器冷風(fēng)入口的大小。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于不用曲軸、連桿、進(jìn)排氣門機(jī)構(gòu)，代替曲柄的轉(zhuǎn)子半徑可大可小，因此具有體積小、重量輕、馬力大、節(jié)省燃料和機(jī)件材料等優(yōu)點(diǎn)，是一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、制作維修方便、造價(jià)低廉的理想內(nèi)燃機(jī)。
附圖圖面說明


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子部分平面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中虛線表示限位軌跡。
下面結(jié)合(附圖)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述本實(shí)用新型實(shí)施例由轉(zhuǎn)子(20)、轉(zhuǎn)子蓋(21)、主軸(1)、氣缸側(cè)蓋(4)、活塞(18)、活塞銷(22)、限位銷(19)、冷風(fēng)進(jìn)筒(2)、熱風(fēng)排筒(3)、冷風(fēng)管道(7)、熱風(fēng)管道(12)、氣缸套筒(14)、進(jìn)氣口(13)、排氣口(17)、冷卻水進(jìn)排口(6)、火花塞(5)、濾清器1(10)、濾清器2(9)、汽化器(11)、調(diào)溫開關(guān)(8)、機(jī)油回收箱(16)、離合器(15)等部件組成。轉(zhuǎn)子(20)、轉(zhuǎn)子蓋(21)通過多槽鍵與主軸(1)連接，轉(zhuǎn)子(20)呈太極圖狀，它與轉(zhuǎn)子蓋(21)通過螺栓加密封片緊固連接形成氣缸腔。轉(zhuǎn)子蓋(21)上有限位通道，外側(cè)有散熱片?；钊?18)呈船形，它通過活塞銷(22)與轉(zhuǎn)子蓋(21)活塞連接于氣缸腔內(nèi)，活塞(18)頂面有燃燒室按壓縮比作成，活塞(18)尾部有限位銷孔，插入孔內(nèi)的限位銷(19)穿過轉(zhuǎn)子蓋(21)上的限位通道而進(jìn)入氣缸側(cè)蓋(4)內(nèi)側(cè)的限位軌跡槽中，當(dāng)轉(zhuǎn)子(20)沿主軸(1)旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)活塞(18)向前運(yùn)轉(zhuǎn)而尾部的限位銷(19)則按運(yùn)行軌跡運(yùn)行，使活塞(18)頂面向上止點(diǎn)或下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)轉(zhuǎn)子(20)帶有兩個(gè)活塞(18)，每旋轉(zhuǎn)一周，每個(gè)活塞(18)要以二沖程等量燃燒方式完成進(jìn)、壓、爆、排四步程序，構(gòu)成兩個(gè)二沖程氣缸。本實(shí)用新型的氣缸蓋由氣缸側(cè)蓋(4)和氣缸套筒(14)構(gòu)成，氣缸側(cè)蓋(4)通過軸承與主軸(1)連接，氣缸套筒(14)套裝在左右兩個(gè)氣缸側(cè)蓋(4)上即形成缸體，氣缸套筒(14)上有火花塞(5)，冷卻水進(jìn)排口(6)、進(jìn)氣口(13)、排氣口(17)，進(jìn)氣口(13)和排氣口(17)完全由轉(zhuǎn)子(20)控制，沒有其它機(jī)件，轉(zhuǎn)子(20)帶動(dòng)活塞(18)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞(18)頂面即燃燒室面向進(jìn)氣口(13)和排氣口(17)，排氣時(shí)能使氣缸內(nèi)的廢氣借于廢氣壓力將廢氣和水蒸汽全部排出，同時(shí)也能使活塞(18)頂面得以清除積炭，排氣口(17)由小變大再變小，廢氣壓力是由大變小再變零，至到活塞(18)尾部的外邊緣與轉(zhuǎn)子(20)的外邊緣相接合，排氣沖程才算終止，在進(jìn)氣時(shí)活塞(18)頂部幾乎是與氣缸蓋密合，在進(jìn)氣時(shí)，活塞(18)向下運(yùn)動(dòng)，由活塞(18)頭部開始，進(jìn)氣口(13)由小變大再變小，直至由轉(zhuǎn)子(20)關(guān)閉，同一轉(zhuǎn)子(20)上的兩個(gè)活塞(18)運(yùn)動(dòng)是第一活塞(18)進(jìn)氣、壓縮、動(dòng)力、排氣。第二活塞(18)動(dòng)力、排氣、進(jìn)氣、壓縮。所以在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，活塞(18)以相對(duì)的對(duì)稱運(yùn)動(dòng)始終保持與轉(zhuǎn)子(20)的平衡，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子蓋(21)內(nèi)側(cè)起氣缸壁的作用，外側(cè)有散熱片防止轉(zhuǎn)子(20)受熱后變形，同時(shí)也起助條作用，轉(zhuǎn)子蓋(21)上的限位通道是活塞(18)內(nèi)腔通風(fēng)散熱的進(jìn)入排出口。本實(shí)用新型的熱風(fēng)排筒固定在氣缸側(cè)蓋(4)上，冷風(fēng)進(jìn)筒(2)套接在熱風(fēng)排筒(3)上，濾清器1(10)通過冷風(fēng)管道(7)、冷風(fēng)進(jìn)筒(2)、熱風(fēng)排筒(3)、熱風(fēng)管道(12)與濾清器2(9)聯(lián)通，濾清器2(9)通過汽化器(11)與氣缸套筒(14)上的進(jìn)氣口(13)聯(lián)通。空氣經(jīng)濾清器1(10)過濾后通過冷風(fēng)管道(7)和冷風(fēng)進(jìn)筒(2)進(jìn)入氣缸腔，把帶有油霧的氣體通過熱風(fēng)排筒(3)和熱風(fēng)管道(12)排回濾清器2(9)，由濾清器2(9)濾清后的氣體通過汽化器(1)再進(jìn)入氣缸，此過程并有增壓充氣作用，濾清器2(9)與濾清冷風(fēng)管道聯(lián)結(jié)處安裝有調(diào)溫開關(guān)(8)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制汽化器(11)冷風(fēng)入口的大小。本實(shí)用新型的潤(rùn)滑油由機(jī)油箱機(jī)油濾清器流至氣缸側(cè)蓋(4)上的機(jī)油孔道，與轉(zhuǎn)子(20)油孔相對(duì)時(shí)，由轉(zhuǎn)子(20)體內(nèi)的油道送至活塞(18)和活塞銷(22)，機(jī)油在活塞(18)旋轉(zhuǎn)上下擺動(dòng)的過程中涂在氣缸壁上達(dá)到活塞(18)與氣缸壁的潤(rùn)滑，同時(shí)活塞(18)也將機(jī)油送至限位銷(19)和限位軌跡槽中，由轉(zhuǎn)子(20)體內(nèi)的油道通至轉(zhuǎn)子(20)頂部以便潤(rùn)滑。機(jī)油用量的大小應(yīng)由各部位量孔來控制，以不過量為準(zhǔn)，如有過量的機(jī)油由排孔流回氣缸側(cè)蓋(4)下部的機(jī)油回收箱內(nèi)，機(jī)油的輸送采用毛細(xì)虹吸法及轉(zhuǎn)子(20)旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力的作用來完成。本實(shí)用新型的動(dòng)力輸出離合器(15)的主要聯(lián)接部分飛輪是一個(gè)鐵盤，由于鐵盤旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣性作用，能夠儲(chǔ)存動(dòng)力沖程的能量，以供其他三個(gè)沖程的需要，這樣不但能使活塞(18)很容易通過上止點(diǎn)和下止點(diǎn)而連續(xù)運(yùn)動(dòng)，還能使動(dòng)力沖程時(shí)所產(chǎn)生的不均勻動(dòng)力變得均勻，從而減輕主軸(1)的振動(dòng)。為了防止飛輪長(zhǎng)時(shí)期的接觸摩擦而降低其使用效果，本實(shí)用新型采用可變電磁離合器(15)。
本實(shí)用新型的密封有兩種形式，一種是面與面的連接密封，由螺栓加封條，如轉(zhuǎn)子(20)與轉(zhuǎn)子蓋(21)的密封，另一種是動(dòng)面與不動(dòng)面的連接密封，是由活塞環(huán)及襯環(huán)來完成，如活塞(18)與氣缸蓋、轉(zhuǎn)子(20)頂面與氣缸蓋的聯(lián)接密封。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)平衡式內(nèi)燃機(jī)，它包括缸體、活塞、離合器、汽化器、濾清器、進(jìn)排氣系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、動(dòng)力輸出系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)，其特征在于轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子蓋通過多槽鍵與主軸連接，轉(zhuǎn)子呈太極圈狀，它與轉(zhuǎn)子蓋緊固連接形成氣缸腔，轉(zhuǎn)子蓋上有限位通道，外側(cè)有散熱片；活塞呈船形，它通過活塞銷與轉(zhuǎn)子蓋活動(dòng)連接于氣缸腔內(nèi)，活塞尾部有限位銷孔，插入孔內(nèi)的限位銷穿過轉(zhuǎn)子蓋上的限位通道而進(jìn)入氣缸側(cè)蓋內(nèi)側(cè)上的限位軌跡中；氣缸側(cè)蓋通過軸承與主軸連接，熱風(fēng)排筒固定在氣缸側(cè)蓋上，冷風(fēng)進(jìn)筒套接在熱風(fēng)排筒上，氣缸套筒套裝在左右兩個(gè)氣缸側(cè)蓋上形成缸體；濾清器1通過冷風(fēng)管道、冷風(fēng)進(jìn)筒、熱風(fēng)排筒、熱風(fēng)管道與濾清器2聯(lián)通，濾清器2通過汽化器與氣缸套筒上的進(jìn)氣口聯(lián)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)平衡式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于空氣濾清器2與冷風(fēng)管道聯(lián)結(jié)處安裝有調(diào)溫開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)平衡式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于安裝在主軸上的離合器為可變電磁離合器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)平衡式內(nèi)燃機(jī)。其特點(diǎn)是不用曲軸、連桿及進(jìn)排氣門機(jī)構(gòu)，缸體是由轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子蓋、氣缸側(cè)蓋、氣缸套筒等構(gòu)成，活塞呈船形，它通過活塞銷和限位銷與轉(zhuǎn)子蓋活動(dòng)連接于氣缸腔內(nèi)，氣缸側(cè)蓋上有內(nèi)燃機(jī)內(nèi)腔的冷卻風(fēng)進(jìn)排口，冷卻風(fēng)的進(jìn)排管道與汽化器的空氣濾清器聯(lián)接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有體積小、重量輕、馬力大等優(yōu)點(diǎn)，是一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、制作維修方便、造價(jià)低廉的理想內(nèi)燃機(jī)。
文檔編號(hào)F02B55/14GK2111371SQ9220196
公開日1992年7月29日 申請(qǐng)日期1992年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月31日
發(fā)明者王恩賀 申請(qǐng)人:王恩賀