[发明专利]旋转摆动活塞发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机，尤其是涉及一种旋转摆动活塞发动机。

背景技术

目前，现有的四缸发动机均包括四个缸筒、与四个缸筒配套使用的四个活塞、分别与四个活塞相连的四个连杆、同时四个连杆相接的一个具有四个弯曲点的曲轴以及相相配套使用的配气、润滑和冷却系统。但是，四缸发动机通常均存在结构复杂、体积大、重量大、制造成本高、使用和维修较麻烦、磨损部位多等缺点和不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种旋转摆动活塞发动机，其结构简单、体积小、重量轻、损耗小且使用操作简便、使用效果好，能有效解决现有四缸发动机所存在的结构复杂、重量大、体积大、制造成本高、使用和维修较麻烦、磨损部位多等实际问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种旋转摆动活塞发动机，包括机体、设置在所述机体上的冷却系统以及相配套的配气系统、润滑系统和密封系统，其特征在于：还包括由两个结构相同的密封式半圆形气缸对装组成的圆饼状气缸、安装在圆饼状气缸内部且上下两部分在做功气体推动下能绕圆饼状气缸的中心轴线分别在两个半圆形气缸内持续左右来回摆动的直线式摆动活塞、由直线式摆动活塞带动进行持续左右来回摆动的曲轴二和由曲轴二带动进行持续旋转运动的曲轴一，曲轴二和曲轴一之间通过连杆进行连接且二者分别通过轴承安装在所述机体上，圆饼状气缸安装在所述机体上，所述直线式摆动活塞中部固定安装在曲轴二上且曲轴一弯曲部位的曲轴旋转半径小于曲轴二弯曲部位的曲轴旋转半径；所述直线式摆动活塞的上下两部分对应分别将两个半圆形气缸分隔成左右两个密封工作气缸，半圆形气缸的左右侧侧壁上分别设置有与所述左右两个密封工作气缸相对应的进气门和排气门；所述圆饼状气缸、直线式摆动活塞、曲轴二、曲轴一和连杆组成一个四缸发动机且曲轴一为所述四缸发动机的动力输出轴。

所述曲轴一弯曲部位的曲轴旋转半径r=Rsinθ2,]]>其中R为曲轴二弯曲部位的曲轴旋转半径，θ为直线式摆动活塞的左右摆动幅度。

所述两个半圆形气缸为上下两个半圆形缸体；所述曲轴二和曲轴一均呈水平布设且曲轴一位于曲轴二的上方或下方，且曲轴二的弯曲部位在曲轴二的左侧或右侧进行摆动。

所述圆饼状气缸为一内空的圆饼状缸体，且其内腔中部通过左右两个隔离块和安装在两个隔离块间的直线式摆动活塞的轴部分隔成两个结构相同的半圆形缸体；所述左右两个隔离块分别安装在直线式摆动活塞中部外侧和圆饼状气缸的内壁之间。

所述密封工作气缸的内壁上设置有点火系统。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单，制造成本低且使用操作及维修简便。

2、体积小，重量轻且所用组件少，本发明在完全实现现有四缸发动机的功能并能完全达到现有四缸发动机所有性能指标的同时，将现有四缸发动机的重量和体积均大幅减小，本发明的重量为现有常规四缸发动机重量的70％左右。具体而言：由于本发明通过两个半圆形气缸和一个直线式摆动活塞巧妙地实现了四个工作气缸的联合动作，最终将现有四缸发动机的四个缸筒、四个活塞和四个连杆对应分别减少为两个半圆形气缸、一个直线式摆动活塞和一个连杆，从而将发动机的体积和重量均大幅减小。另外，本发明将现有四缸发动机的一个具有四个弯曲部分的曲轴调整为两个分别具有一个弯曲部分的曲轴，不仅加工制作方便、占用空间小，而且重量也相对较轻。

3、设计新颖合理，将现有发动机的平动活塞(即直线往复运动式活塞)改为旋转摆动式活塞。

4、摩擦损耗减少，现行四缸发动机的连杆、曲轴和活塞部分总共有14个摩擦损耗部位，而本发明的摩擦损耗部位仅有8个。

5、本发明所需密封的密封部位均为面密封，不仅密封效果好且实现方便。另外，本发明的润滑和冷却系统均与现行发动机的润滑和冷却系统相同，因而采用现有发动机的润滑和冷却系统即可，实现起来非常方便。

6、本发明以一个圆饼状气缸结构代替了现有四缸发动机四个独立布设的缸筒结构，因而结构非常紧凑，其中一个半圆形气缸内腔为两个工作气缸所共用，构思非常巧妙，不仅实现了四个工作气缸的相互独立工作且大大提高了资源利用率。