一種旋轉式內燃機的製作方法

2023-07-07 12:11:11

專利名稱：一種旋轉式內燃機的製作方法
技術領域：
本實用新型技術方案涉及內燃機，特別涉及旋轉式無曲柄內燃機。
背景技術：
在現有技術中，人們廣泛使用的內燃機是往復活塞式內燃機，它由可燃氣 體壓縮燃燒後，氣體膨脹推動活塞在氣缸內做往復運動帶動連杆、曲軸等做功。 由於活塞在汽缸內做往復運動，帶動連杆、曲軸時產生相互抑制，需消耗一部 分能量。這種往復活塞式內燃機存在運轉不平穩、結構複雜、熱效率低等缺點。
雖經100多年的發展，使用了一些新的技術如增壓、多氣門及計算器控制等技
術，使往復活塞式內燃機的性能得到了提高，但由於往復活塞式內燃機的自身 缺陷，很難有高速、高效、平穩發展的空間。為此，人們也一直在努力研究， 先後實用新型了一些新型的內燃機，但這些技術都還存在一些問題或實用價值 不高，大部分的實用新型技術都沒有形成新型內燃機的產品。現唯有德國的汪 克爾三角式旋轉內燃機，但它並沒有完全解決往復式內燃機的缺陷，因為三角
形的轉子在雙包絡腔汽缸內仍有直線擺動；同時其動密封件，尤其是轉子三個 角上的動密封件的可靠性和使用壽命還是低於傳統的往復式內燃機的活塞環， 而且三角式轉子內燃機的熱效率還是不高，結構複雜，故至今很難推廣使用。
實用新型內容
本實用新型的目的是，設計一種旋轉式內燃機，提供一種轉動力矩大、熱 效率高、運轉平穩、結構簡單的汽缸旋轉式內燃機技術方案。
根據上述目的，本實用新型的技術方案為 一種旋轉式內燃機，它主要由 汽缸、活塞、動力輸出軸、機架、燃料供給機構、潤滑機構、進氣管以及排氣 管組成，汽缸為圓筒形，潤滑機構安裝在機架上，潤滑機構提供整機的潤滑，特徵是
A、 所述的圓筒形汽缸由前端密封蓋、後端密封蓋、汽缸體構成，前端 密封蓋通過汽缸體與後端密封蓋固定連接，前端密封蓋與所述的動力輸出軸為 一體結構；
B、 所述的活塞的截面為"梨"形，其固定安裝在所述的機架上，"梨" 形活塞與所述的進氣管和排氣管相通連；
C、 所述的活塞與汽缸體間裝有安裝在汽缸體上、將"梨"形活塞與汽 缸體分隔成四個工作室的彈性滑板；
D、 所述的圓筒形汽缸一端通過動力輸出軸、軸承安裝在所述的機架 上，另一端通過後端密封蓋、軸承安裝在"梨"形活塞上。
根據上述基本技術方案，所述的"梨"形活塞的小頭端與汽缸體缸壁間為 保持工作時的密閉配合，大頭端與汽缸體缸壁間有1-3毫米的間隙。
根據上述技術方案，所述的"梨"形活塞的小頭端裝有與汽缸體缸壁相密 閉的彈性密閉件。
根據上述基本技術方案，所述的"梨"形活塞上裝有進氣口與排氣口，進 氣口、排氣口分別與所述的進氣管、排氣管相通連。
根據上述基本技術方案，所述的汽缸體上裝有火花塞。
根據上述技術方案，整機上還裝有配電機構，該配電機構由安裝在後端密
封蓋上的點火線圈及分電器、固定安裝在機架上的環形磁鐵以il分電器齒輪副
構成，分電器齒輪副為一副大、小齒輪，大齒輪固定安裝在"梨"形活塞上， 小齒輪與大齒輪嚙合，並通過動力軸與分電器相連接。這樣，整機工作時，小 齒輪圍繞大齒輪轉動，通過傳動軸的傳動使分電器工作。
根據上述基本技術方案，所述的彈性滑板由滑板以及彈簧構成，彈簧控制滑板的移動。
根據上述技術方案，所述的進氣口上裝有噴油嘴。
由於採用上述技術方案，按本實用新型製作的旋轉式內燃機，其圓筒形汽 缸上的四組彈簧滑板與汽缸內的"梨"形活塞構成四個工作室，當圓筒形汽缸 旋轉時，四個工作室有規律地分別完成吸氣、壓縮、做功、排氣四個衝程，圓 筒形汽缸旋轉一周時內燃機做四次功。該內燃機無曲軸連杆、氣門配氣機構， 圓筒形汽缸的旋轉，膨脹氣體直接推動安裝在圓筒形汽缸體上的滑板，實現做 功，具有汽缸與活塞間密封效果好的優點，另外，其進氣容積小於排氣容積， 充排氣係數大，能最大限度提高熱效率、降低能耗、減小汙染；所以，按本實 用新型製作的旋轉式內燃機不需飛輪，具有傳動力矩大、熱效率高、運轉平穩、 功率大、結構簡單的特點。

圖1為一種優化設計的點燃式實施例結構示意圖。 圖2為圖1的A—A'剖視圖3、圖4、圖5、圖6為本實用新型實施例工作原理圖。
在圖中1、動力輸出軸；2、前端密封蓋；3、汽缸體；4、火花塞；5、 後端密封蓋；6、"梨"形活塞；7、排氣口； 8、進氣口； 9、軸承；10、點 火線圈；11、環型磁鐵；12、分電器；13、分電器齒輪副；14、進氣管；15、 排氣管；16、機油泵；17、軸承； 18、機架； 19、燃氣通道縫隙； 20、
21、 22、 23、工作室；24、滑板；25、彈簧；26、彈性密閉件。
具體實施方式
圖1、圖2， 一種旋轉式內燃機，它主要由圓筒形汽缸、活塞6、動力輸出 軸1、燃料供給機構、機架18、潤滑機構、進氣管14以及排氣管15組成，潤滑機構的機油泵16安裝在機架18上，並提供整機的潤滑與冷卻；圓筒形汽缸 由前端密封蓋2、後端密封蓋5、汽缸體3構成，前端密封蓋2通過汽缸體3與 後端密封蓋5固定連接，前端密封蓋2與動力輸出軸1為一體結構；在本機工 作時，圓筒形汽缸為轉子。活塞6的截面為"梨"形，其固定安裝在機架18上， "梨"形活塞6上裝有進氣口 8與排氣口 7，進氣口 8、排氣口 7分別與進氣管 14、排氣管15相通連；在本機工作時，"梨"形活塞6為定子。"梨"形活塞6 與汽缸體3間裝有安裝在汽缸體3上、將"梨"形活塞6與汽缸體3間分隔成 四個工作室20、 21、 22、 23的彈性滑板，彈性滑板由滑板24以及彈簧25構成， 彈簧25控制滑板24的移動，彈簧25的作用使滑板24與"梨"形活塞6間保 持良好的密封；"梨"形活塞6的小頭端與汽缸體缸壁間為保持工作時的密閉配 合，具體做法為在"梨"形活塞6的小頭端裝有一個與汽缸體缸壁間保持密閉 配合的彈性密閉件26，該彈性密閉件26的結構與彈性滑板基本相同；"梨"形 活塞6的大頭端與汽缸體缸壁間有1-2毫米的間隙，形成燃氣通道縫隙19。圓 筒形汽缸一端通過動力輸出軸1、軸承17安裝在機架18上，另一端通過後端密 封蓋5、軸承9安裝在"梨"形活塞6上。在機架18設計上，它為密閉體，內 設冷卻管，讓機油泵16泵出的機油進入冷卻管，用以散發整機工作時所發出的
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在本實施例中，汽缸體3上裝有四隻火花塞4;整機上裝有配電機構，該配
電機構由安裝在後端密封蓋5上的點火線圈10及分電器12、固定安裝在機架 18上的環形磁鐵11以及分電器齒輪副13構成，分電器齒輪副13為一副大、小 齒輪，大齒輪固定安裝在"梨"形活塞6上，小齒輪與大齒輪嚙合，並通過傳 動軸與分電器13相連接。當圓筒形汽缸旋轉時，帶動點火線圈10切割磁力線 產生電壓，經過分電器13產生高壓向火花塞4供電，同時，分電器齒輪副13的小齒輪圍繞大齒輪旋轉，並通過傳動軸使分電器12工作。分電器12可以在 市場上購置。
在壓燃式內燃機上，進氣口8上裝有噴油嘴。
結合圖3，按本實施例製作的產品工作時，當汽缸體3按逆時針方向旋轉到 圖示位置時，D與A位置的兩滑板24決定的汽缸工作室容積最小，即可燃氣體 壓縮到最小位置，火花塞4點火，可燃氣體燃爆後氣體極劇膨脹，因D與A位 置的兩滑板24決定的汽缸工作室的A滑板24受氣體壓力面積遠遠大於D滑板 24的面積，故D與A位置的兩滑板24決定的汽缸工作室的高壓氣體推動汽缸 體3向逆時針方向繼續旋轉。而A與B位置的兩滑板24決定的汽缸工作室即將 進入排氣階段，因"梨"型活塞6小頭與旋轉汽缸體3缸壁間保持密閉狀態， 故燃燒後的廢氣只能從"梨"型活塞的排氣口 7進入排氣管15排出。這時B與 C位置的兩滑板24決定的汽缸工作室被"梨"型活塞分為兩部分， 一部分在排 除燃燒後的廢氣(從本圖可看出這部分的容積逐步減小到最小)。另一部分開始 進氣(從本圖可看出這部分的容積由最小逐步變到最大)。這時C與D位置的兩 滑板24決定的汽缸工作室容積由最大逐漸變小，可燃氣體即將進入被壓縮階段。 .當汽缸體3運轉到圖4所示位置時，從圖中可看出D與A位置的兩滑板24 決定的汽缸工作室容積在逐步變大，A滑板24的受力面積也在變大，而D滑板 24的面積很小且沒有變化，D與A位置的兩滑板24決定的汽缸工作室處於做 功階段。從圖中可看出A與B位置的兩滑板24決定的汽缸工作室處於排氣階 段。從圖中可看出B與C位置的兩滑板24決定的汽缸工作室被"梨"型活塞分 為兩部分的排氣的容積逐步變到最小，吸氣的容積逐步變到最大，進入吸氣階 段。從圖中可看出C與D位置的兩滑板24決定的汽缸工作室的容積在逐步變小， 進入氣體壓縮階段。當汽缸體3與圖3所示運轉卯度時，即圖5所示位置時，D與A位置的兩 滑板24決定的汽缸工作室已做完功，即將進入排氣階段。A與B位置的兩滑板 24決定的汽缸工作室被"梨"型活塞6的小頭分為兩部分， 一部分在排氣，另 一部分在吸氣。B與C位置的兩滑板24決定的汽缸工作室處於壓縮階段。C與 D位置的兩滑板24決定的汽缸工作室可燃氣體壓縮已完成，即將點火做功。
當汽缸體3逆時針旋轉到圖6所示時，D與A位置的兩滑板24決定的汽缸 工作室巳完全進入排氣階段。A與B位置的兩滑板24決定的汽缸工作室已完全 進入吸氣階段。B與C位置的兩滑板24決定的汽缸工作室巳完全進入壓縮階段。 C與D位置的兩滑板24決定的汽缸工作室巳完全進入做功階段。
從圖3、圖4、圖5、圖6可看出，當汽缸體3逆時針旋轉時，汽缸體3內 的四個工作室的容積有規律地發生變化，其容積分別由最小逐步變到最大，再 由最大逐步變到最小。當第一個工作室的可燃氣體被壓縮到最小時，汽缸上的 火花塞點火點燃第一工作室內的壓縮可燃氣體，可燃氣體爆燃膨脹推動滑板帶 動汽缸體3旋轉。從圖3和圖5可看出，當汽缸體3逆時針旋轉90度時，旋轉 式內燃機正好進行了一個工作循環，即完成了做功、排氣、吸氣、壓縮四個衝 程，當汽缸體3繞"梨"型活塞6軸心旋轉一周時，汽缸體3內的四個工作室 正好都分別各自進行了一個工作循環，即做了四次功。按本實施例製作的內燃 機，其進氣容積小於排氣容積，整機充排氣係數大，能最大限度提高熱效率、 降低能耗、減小汙染。
權利要求1、一種旋轉式內燃機，它主要由汽缸、活塞、動力輸出軸、機架(18)、燃料供給機構、潤滑機構、進氣管(14)以及排氣管(15)組成，汽缸為圓筒形，潤滑機構提供整機的潤滑，其特徵在於A、所述的圓筒形汽缸由前端密封蓋(2)、後端密封蓋(5)、汽缸體(3)構成，前端密封蓋(2)通過汽缸體(3)與後端密封蓋(5)固定連接，前端密封蓋(2)與所述的動力輸出軸(1)為一體結構；B、所述的活塞(6)的截面為「梨」形，其固定安裝在所述的機架上，「梨」形活塞(6)與所述的進氣管(15)和排氣管(14)相通連；C、所述的活塞(6)與汽缸體(3)間裝有安裝在汽缸體(3)上、將「梨」形活塞(6)與汽缸體(3)分隔成四個工作室(20、21、22、23)的彈性滑板；D、所述的圓筒形汽缸一端通過動力輸出軸(1)、軸承(17)安裝在所述的機架(18)上，另一端通過後端密封蓋(5)、軸承(9)安裝在「梨」形活塞上(6)。
2、 根據權利要求l所述的旋轉式內燃機，其特徵在於所述的"梨"形活 塞(6)的小頭端與汽缸體(3)缸壁間為保持工作時的密閉配合，大頭端與汽 缸體(3)缸壁間有1-3毫米的間隙。
3、 根據權利要求2所述的旋轉式內燃機，其特徵在於所述的"梨"形活 塞(6)的小頭端裝有與汽缸體(3)缸壁相密閉的彈性密閉件(26)。
4、 根據權利要求1所述的旋轉式內燃機，其特徵在於所述的"梨"形活 塞上裝有進氣口 (8)與排氣口 (7)，進氣口 (8)、排氣口 (7)分別與所述的 進氣管(14)、排氣管(15)相通連。
5、 根據權利要求l所述的旋轉式內燃機，其特徵在於所述的汽缸體(3) 上裝有火花塞(4)。
6、 根據權利要求1或5所述的旋轉式內燃機，其特徵在於所述的整機上 還裝有配電機構，該配電機構由安裝在後端密封蓋(5)上的點火線圈(10)及 分電器(12)、固定安裝在機架(18)上的環形磁鐵(11)以及分電器齒輪副(13) 構成，分電器齒輪副(13)為一副大、小齒輪，大齒輪固定安裝在"梨"形活 塞(6)上，小齒輪與大齒輪嚙合，並通過動力軸與分電器(12)相連接。
7、 根據權利要求l所述的旋轉式內燃機，其特徵在於所述的彈性滑板由 滑板(24)以及彈簧(25)構成，彈簧(25)控制滑板(24)的移動。
8、 根據權利要求1或2或3或4或7所述的旋轉式內燃機，其特徵在於 所述的進氣口 (8)上裝有噴油嘴。
專利摘要本實用新型技術方案公開的旋轉式內燃機涉及內燃機技術領域，它主要由圓筒形汽缸、活塞、動力輸出軸、機架、燃料供給機構、潤滑機構、進氣管以及排氣管組成，它的活塞截面為「梨」形，其固定安裝在機架上，「梨」形活塞與進氣管和排氣管相通連；「梨」形活塞與汽缸體間裝有安裝在汽缸體上的、將「梨」形活塞與汽缸體分隔成四個工作室的彈性滑板；圓筒形汽缸繞「梨」形活塞軸心轉動一周，內燃機做四次功；利用本實用新型製作的旋轉式內燃機，其進氣容積小於排氣容積，充排氣係數大，能最大限度提高熱效率，降低能耗、減小汙染，具有傳動力矩大、熱效率高、運轉平穩、功率大、結構簡單的特點。
文檔編號F02B53/02GK201152195SQ20082003171
公開日2008年11月19日 申請日期2008年1月30日 優先權日2008年1月30日
發明者進 姚 申請人:進 姚