专利名称:挡板圆气缸旋转活塞发动机的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及一种挡板圆气缸旋转活塞发动机,尤其涉及一种发动机的基本结构,属发动机技术领域。
众所周知,不管何种工作原理的发动机,均必须满足两个基本条件第一采用某种结构形式将空气(或燃料混合气)进行压缩使之密度增大、温度升高,达到燃料燃烧的温度条件要求,供给燃料使其自燃(或点燃)产生热能第二采用某种结构形式将其热能转化为机械能输出。满足该两项要求的结构是发动机的基本结构,其是否合理是关键,当然该结构应同时满足密封、配气、冷却、润滑及燃料供给等诸多条件的要求。
现在广泛使用的往复式发动机,由于需要将燃料燃烧产生的热能由活塞的直线往复运动通过连杆——曲轴结构转变为机械能输出,因而造成其体积大、重量大等缺点;其次,由于其燃烧室与吸、排气及作功工作腔基本处于一体,燃烧条件及密封件的环境要求迫使往复式发动机在作功过程中,也需要对工作腔进行大量冷却,造成热能的有效利用率降低。
从吉林工业大学汽车教研室编的《汽车构造》上册(统一书号15044.4505)第十章第205页至第216页中可以看出,三角活塞旋转式发动机与往复式发动机比较具有许多优点,但由于其三角活塞运动于“8”字型气缸内,其良好的密封需要活塞具有一定转速所产生的离心力作用,因此导致它低速时动力性及经济性较差,启动性也较差。
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺点而提供一种具有较小体积、较轻重量,同时又具有较好的低速性能、启动性能的挡板圆气缸旋转活塞发动机。
本发明是通过如下结构来实现的在圆形气缸端面设有端盖密封,圆形气缸内置有旋转活塞,旋转活塞是由处于旋转活塞轴向端面并与之端面形状类似的密封件及旋转活塞本体共同构成的,旋转活塞与圆形气缸的接触面,为半径和圆形气缸半径相同的圆形面,非接触部分为曲面,曲面与圆形气缸等形成基本工作腔;燃烧室置于缸体之上,相对独立于工作腔,燃烧室开有两气孔,具一为压缩气体进气孔,其二为作功气体泄气孔,该两孔与圆形气缸内腔相通,并通过燃烧室控制阀实现开、关,喷油孔与燃烧室相通;挡板置于缸体、气缸、两端盖及压板构成的空腔内,挡板可于其内做往复运动,挡板与旋转活塞径向表面接触,将旋转活塞与圆形气缸形成的基本工作腔分隔,形成可变化的工作腔;发动机配气机构布置在圆形气缸周边,且与工作腔相通,该配气机构包括进气口控制阀、排气口控制阀和燃烧室控制阀,各控制阀均由与主轴形成一定传动比的扇形板控制,实现正反转从燃烧室泄气孔排除的气体作用于旋转活塞上,通过旋转活塞旋转带动主轴旋转,输出动力。本发明的关键在于旋转活塞在圆形气缸内旋转,活动挡板分隔旋转活塞与圆形气缸之间形成的基本工作腔而形成变化的工作腔,可实现吸气、压缩、作功及排气四个行程;旋转活塞轴向端面设有密封件,旋转活塞与气缸的接触面,为与气缸半径相同的圆形面,非接触部分为曲面。燃烧室有气孔与工作腔相通,相对独立于工作腔。
本发动机的四行程工作过程当旋转活塞转过进气口时,进气口打开,气体充入基本工作腔,旋转活塞转动至圆形密封面即将滑过挡板时,进气口关闭,实现吸气过程。旋转活塞继续转动,由于挡板的分隔作用,吸气工作腔由大变小,实现对气体的压缩;此时燃烧室压缩气体进气孔开启,压缩气体经位于挡板周边的气道,进入燃烧室,压缩终了时,压缩气体进气孔关闭,作功气体泄气孔开启。此后,旋转活塞圆形密封面滑过挡板,并与挡板形成一个由小变大的工作腔,作功气体充入此工作腔,推动旋转活塞转动输出动力,实现作功过程。旋转活塞继续转动,转过排气口时,排气阀门打开,在挡板的分隔作用下,工作腔由大变小,实现排气过程。
发动机的配气本发动机的配气与往复式发动机相似,进、排气口亦由阀门控制。就进、排气口布置而言,有两种基本方式其一为气缸周边进气,其为端面进气。
发动机的冷却发动机气缸的周边设有水腔,气缸两端盖处亦设有水腔,燃烧室为双层结构,中间设有水腔,挡板空腔周边设有水腔,冷却水流过这些水腔,实现对发动机的冷却。发动机外围及其余冷却系统与往复式发动机类似。
发动机的润滑发动机的主要润滑部位有旋转活塞圆形密封面、旋转活塞端而密封件及挡板等,旋转活塞各部位的润滑通过设在主轴内部的油道供给润滑油至各润滑部位,润滑油经气缸端盖进入齿轮室回到润滑油箱。装有挡板的空腔内充有润滑油,既可以实现对挡板的润滑,又可以给挡板提供一定压力,使挡板更好地与旋转活塞周边接触及冷却装有挡板的内腔表面。发动机外围润滑系统与往复式发动机类似。
本发动机与往复式发动机相比,具有体积小、重量轻等特点;与三角活塞旋转式发动机相比,相对提高了其低速性能及启动性能等。此外,本发动机尚具有以下特点本发动机可以使用多种燃料。在上述结构中只要将喷油嘴孔位置移至压缩气体进气道上、燃烧室设置火花塞及相应改变燃烧室容积,本发动机即可使用汽油燃料等。
燃烧室相对独立设置,可以针对各高温部位进行不同程度冷却,避免高温对连续燃烧产生影响若设置多个燃烧室,可使燃烧室交替使用,此不仅可使燃烧室得到更好地冷却,而且可以充分利用双基本工作腔的优势,获得比单个燃烧室更大的功率。
主轴相对于旋转活塞偏心的结构,可以使主轴获得大于旋转活塞的转速,在输出同等转速时,可以较往复式发动机获得更长的吸气时间及燃烧时间;可使旋转活塞在近360°范围内作功,使热能得到更充分的利用。
本结构可以容易地构成多旋转活基发动机。
在进、排气阀门及燃烧室控制阀门实现独立的、软控制(即各阀门的动作与主轴非刚性传递关系,各阀门之间的动作相互独立)时,仅通过改变各阀门的开关动作,即可获得不同特性的功率。
本发动机在720°范围内,可以至少作功两次。
下面结合本发动机的一种优选方案附图,对本发明一挡板圆气缸旋转活塞发动机作进一步说明。
附图中,
图1是本发明的主剖面图;图2是主剖面图的A——A的剖面图;图3是主剖面图的B——B燃烧室的局部剖面图;图4是主剖面图的C——C挡板的局部剖面图。
在图1及图2中,缸体10中压有圆气缸9,圆气缸9内置有旋转活塞7,旋转活塞7径向表面有两段与圆气缸9内表面接触,其余径向表面为非接触曲面,圆气缸9两端由端盖14及15封闭,旋转活塞7的轴向密封件12及17与端盖14、15分别接触;旋转活塞7中心有内齿,与主轴8上的外齿相齿合,以传递动力,主轴8与旋转活塞7相对偏心。在圆气缸周边布置有进、排气口,分别由进气口阀门1及排气口阀门2控制其开、关,控制阀门1及2形状相同,支撑于缸体10上,其中一端装有齿轮与扇形板13啮合。双燃烧室置于气缸周边,位于缸体10上,如图1及图3所示,每个燃烧室开有两气孔,其一为压缩气体进气孔,与设在挡板4周边的气道相通,挡板4周边的气道与气缸9内腔相通,其二为作功气体泄气孔,与气缸9内腔相通,各燃烧室气孔的控制分别由控制阀18及19完成,控制阀18及19上的阀片形状与燃烧室内壁形状相近,阀19上的齿轮与扇形板13啮合,阀18上的齿轮通过传递轴6上的齿轮与扇形板13构成传动关系,并与阀19开关动作相反;挡板4位于气缸9、缸体10、顶盖5及压板3所构成的空腔内,空腔内的油通过进油孔20及出油孔21进出,如图1及图4所示,其油压由外围油管路上的液压阀控制,挡板4在弹黄力及油压作用下压向旋转活塞周边表面;挡板内设有小滑板,其在弹簧力及油压作用下压向旋转活塞周边表面,增强密封手段。
旋转活塞7由旋转活塞本体16、旋转活塞端面密封件12及17构成,如图2所示,旋转活塞端面密封件形状与旋转活塞本体相似,旋转活塞端面密封件在弹簧力作用下压向端盖。
进气口阀门1、1排气口阀门2、燃烧室控制阀门18及19由扇形板13控制,实现正反转动作。扇形板13支撑于双联齿轮上,通过齿轮11上的销子拨动而实现摆动;齿轮11经过双联齿轮、过渡齿轮(与主轴外齿及双联齿轮内齿啮合的)与主轴形成一定传动比。
当旋转活塞7一端圆形密封面转过进气口阀门1时,进气口阀门1打升,同时其中一个燃烧室的压缩气体进气孔开启,作功气体泄气关闭,气体进入空腔,旋转活塞7继续转动至第二端圆形密封面滑过挡板4时,进气口阀门1关闭,实现吸气过程;此时压缩过程开始,旋转活塞继续转动至第一端圆形密封面滑过挡板4时,压缩过程结束;此时该燃烧室的压缩气体进气孔关闭,作功气体泄气孔开启,供给燃料并在燃烧室内燃烧,旋转活塞继续转动至第一端圆形密封面滑过挡板4时,形成一个新工作腔,作功气体充入此工作腔,旋转活塞在作功气体作用下,实现作功过程;旋转活塞继续转动至第一端圆形密封面滑过挡板4时,排气过程开始,此时,排气口阀门2打开,旋转活塞继续转动至第二端圆形密封面滑过挡板4时,排气过程结束。相应的,另一个燃烧室动作正相反。
发动机圆气缸9的周边设有水腔,气缸两端盖14及15处亦设有水腔,燃烧室为双层结构,中间设有水腔,装有挡板4的空腔周边设有水腔,冷却水流过这些水控,实现对发动机的冷却。发动机外围及其余冷却系统与往复式发动机类似。
发动机的主要润滑部位有旋转活塞7圆形密封面、端面密封件12及17、挡板4等,旋转活塞7各部位的润滑通过设在主轴内部的油道供给润滑油至各润滑部位,润滑油经气缸端盖14进入齿轮室回到润滑油箱。挡板4与其空腔形成的空腔内冲有润滑油,润滑油通过油孔20及21进出,既可以实现对挡板4的润滑,又可以给挡板4提供一定压力,使挡板更好地与旋转活塞径向表面接触及冷却装有挡板的内腔表面。发动机外围润滑系统与往复式发动机类似。
当然,本发明的结构并非局限于此,除以上所述,在本发动机基本结构的基础上,通过对旋转活塞的形状、燃烧室的数量及设置、进排气口数量及设置、各阀门的控制方式、主轴相对于旋转活塞的位置等进行适当变化,可以构成使用不同燃料、具有不同功率特性的发动机。
旋转活塞形状可以多种多样,如改变旋转活塞曲面性质、旋转活塞设计为类凸轮形状等。
燃烧室既可以是单个,也可以是多个;设置多个燃烧室,可使燃烧室交替使用,此不仅可使燃烧室得到更好的冷却,而且可以获得比单个燃烧室更大的功率。燃烧室位置可以布置在气缸之外,也可以布置在旋转活塞的实体之内。
进排气口数量及设置有多种形式,如在挡板与燃烧室之间的大段圆弧处设置多个进气口。
各阀门的控制可以通过齿轮形成刚性控制,也可以由电磁控制。
主轴相对于旋转活塞可以是偏心的,也可以是同心的。
尽管已参考一种挡板圆气缸旋转活塞发动机,阐述了本发明,但是,本领域技术人员应认只到在本发明的精神与范围内,可以做出各种修改和改进。
权利要求
1.一种挡板圆气缸旋转活塞发动机,其特征在于由端盖封闭的圆形气缸内置有旋转活塞,活动挡板分隔旋转活塞与气缸之间形成的基本工作腔而形成变化的工作腔;旋转活塞与气缸的接触面,为与气缸半径相同的圆形面,非接触部分为曲面;燃烧室有气孔与气缸内腔相通,相对独立于工作腔。
2.根据权利要求1所述的挡板圆气缸旋转活塞发动机,其特征在于所述的旋转活塞是由处于旋转活塞轴向端面并与之端面形状类似的密封件及旋转活塞本体共同构成的旋转活塞。
3.根据权利要求1所述的挡板圆气缸旋转活塞发动机,其特征在于置于缸体之上的活动挡板于缸体、气缸、端盖及压板构成的空腔内往复运动,并与该空腔形成配合。
4.根据权利要求1所述的挡板圆气缸旋转活塞发动机,其特征在于所述的活动挡板内可以有至少一个滑板空腔,在所述的滑板空腔内有与其密封配合并可以往复运动的滑板。
5.根据权利要求1所述的挡板圆气缸旋转活塞发动机,其特征在于所述的燃烧室可以至少设置一个。
全文摘要
挡板圆气缸旋转活塞发动机,属发动机技术领域。该发动机的技术特征在于旋转活塞在圆形气缸内旋转,活动挡板分隔旋转活塞与气缸之间形成的基本工作腔而形成变化的工作腔,可实现吸气、压缩、作功及排气四个行程;旋转活塞轴向端面设有密封件,旋转活塞与气缸的接触面,为与气缸半径相同的圆形面,非接触部分为曲面。本机具有良好性能,小而轻,可以为汽车、摩托车等多种需要动力的机械提供动力。
文档编号F02B75/02GK1245248SQ9910166
公开日2000年2月23日 申请日期1999年2月11日 优先权日1998年8月16日
发明者钟安全, 王志萍 申请人:钟安全