[发明专利]旋转活塞式发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机类的旋转活塞式发动机。

背景技术

目前常用的发动机是奥托式汽油发动机和狄塞耳式柴油发动机。这两种发动机的共同特点都是利用气体的膨胀，推动活塞在汽缸里作往复运动。然后通过连杆、曲轴，将往复的运动转变为主轴的旋转运动。因为在将往复移动转变为旋转运动时，总要消耗一部分能量，所以它们的效率并不高，而且必须有曲轴，飞轮等机件，使得它们的构造复杂，机身庞大且笨重，影响转速，以至于在提高速度方面受到很大的限制，这是它们共有的缺点。那么是否有可能将往复式活塞动力机改进一下，使气体膨胀做功直接推动主轴旋转呢？科学家经过多年精心研究发明了两种旋转活塞式内燃机，一种是转子活塞式内燃机，另一种是双旋转四循环活塞式内燃机。它们虽然结构不一样，但基本原理都是相同的，即利用活塞在汽缸内的转动，来直接带动主轴运动。这两种旋转活塞式发动机目前都有致命的缺点难以解决，一直不能用于实际。双旋转四循环发动机的致命缺点是主轴在压缩气体和膨胀运动时，必须进行200次/秒突快突慢的速度变化，才能完成压缩和膨胀做功，因此主轴的转动是不均匀的，机件在这样突快突慢的运转中极易损坏，所以该发动机也就没有实用的可能。转子发动机的致命缺点，在于它是一个三角转子在一个如同椭圆形的汽缸内上下左右偏离中心的进行压缩气体和燃烧膨胀做功，由于三角转子的运行轨迹由椭圆形汽缸控制，三角转子转动时，沿着汽缸壁摩擦运动，三角转子在压缩气体和燃烧膨胀做功的同时自身也受到一个强大的压缩气体和膨胀做功的反作用力，加上转子与汽缸壁的快速摩擦运动，致使三角转子的密封片迅速烧熔、损坏造成大量的漏气和停机，经试制无法克服该缺点。因此，到目前为止旋转活塞式发动机仍未能用于实际。

发明内容

为了解决往复式活塞发动机效能低和转子活塞发动机所存在的缺点，本发明的目的是设计一种双旋转一循环旋转活塞式发动机。该发动机体积极小、效率高、噪音低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：由环形做功汽缸和环形压缩气体汽缸组成，二者均为半圆柱空心环状壳体，沿轴线排列连接，环形做功汽缸与环形压缩气体汽缸二者方向相反、绕轴线旋转一定角度配置，环形做功汽缸和环形压缩气体汽缸的连接壁之间设置有排气道，旋转做功活塞和旋转压缩气体活塞以及相连的固定盘、主轴整体设置在环形做功汽缸和环形压缩气体汽缸中。其中的旋转轴上沿轴线、间隔固定设置有活塞固定盘，并沿活塞固定盘的边缘上分别设置有做功活塞和和压缩气体活塞，转动主轴时，主轴可带动活塞固定盘上的做功活塞和压缩气体活塞，分别在环形做功汽缸、环形压缩气体汽缸中，绕轴线自由旋转。在环形做功汽缸和环形压缩气体汽缸的进排气口处分别对应设置有一半圆柱形的旋转做功汽缸底和旋转压缩气体汽缸底，使活塞进行排气、吸气、压缩、膨胀的旋转运动，达到提高做功效能的目的。

本发明的有益效果是，与最好的同容积往复式发动机相比，所产生的功率要大2倍；耗油量却只是它的1/3；而且体积也很小，平均每一匹马力只重1/2公斤多一点；此外发动机的转速范围亦很广，从60转/分到4000转/分不等。而且震动小、噪音低。该旋转活塞式发动机的膨胀气体几乎是充分用来做功的，由于进气槽和排气槽的口大小与汽缸截面相等，不象一般往复活塞式那样只有狭小的排气阀和通道，因此吸气排气通畅。而且它的活塞始终是不倒转的，排气和膨胀气体的运动方向始终一致。此外，省掉阀门机构以后，不权摩擦减少，也省掉了冲开阀门弹簧所消耗的能量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的环形汽缸结构简图。

图2为本发明的旋转做功汽缸底和旋转压缩气体汽缸底的结构简图。

图3为本发明的旋转活塞结构简图。

图4、图5、图6、图7为本发明的旋转一周时各汽缸工作原理图。

图中，1是环形做功汽缸，2是环形压缩气体汽缸，3是做功活塞，4是压缩气体活塞，5是旋转做功汽缸底，6是旋转压缩气体汽缸底，7是排气道，8是活塞固定盘，9是环形口。

图1、所述的环形汽缸结构，由环形做功汽缸(1)和环形压缩气体汽缸(2)两部组成。环形压缩气体汽缸(2)外形为一半圆柱空心环状壳体，环状壳体外侧有环形口(9)。具体形状见图1。环形做功汽缸(1)的形状与环形压缩气体汽缸(2)相似，环形压缩气体汽缸(2)与环形做功汽缸(1)沿轴线排列连接，环形压缩气体汽缸(2)与环形做功汽缸(1)二者方向相反各自绕轴线设置。环形压缩气体汽缸(2)与环形做功汽缸(1)的连接壁上有相通的排气道(7)。