[发明专利]一种传动机构及其旋转发动机

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种新型内燃发动机，属于动力机械领域。 

二、背景技术

当今世界大量使用的内燃发动机，其核心技术要点就是必备一个变容机构，能产生一个足够合适的压缩比，能完成“奥托热功循环”，对外输出扭矩做功。关键核心技术是在基元容积内活塞与气缸壁之间的密封问题，及节能、排放环保问题。 

百余年来，一直占发动机领域统治地位的曲柄连杆活塞式内燃发动机(以下简称曲机)已经非常成熟，近年来发动机又进入了“电子时代”，传统的曲机发展几乎到了“尽善尽美”的地步。但是，曲柄连杆传动机构，自身结构带来的机构复杂、笨重、热效率低(汽油机只有28％，高效柴油机也只有42％)能耗高，高速往复惯性冲击力大、振动大、危害大，曲轴系统的扭转振动也同样令人头疼，这些都是发动机损坏事故的内因，都是“胎里带”问题，长期难以克服，是世人皆知的老问题。因此全世界许多科研机构、大专院校、军事装备机构、成千上万的专家学者都想突破传统发动机的结构，但是百余年来，均难突破。 

逐渐成熟起来的“汪克尔”三角活塞旋转发动机，相对传统的“奥托机”而言，是省去了曲柄连杆气门、凸轮机构等，结构紧凑、重量轻、省材，更进步的是革掉了“奥托”机活塞上下高速直线运动产生的惯性冲击力。它将燃烧产生的膨胀力直接转化为主轴的旋转动力。因而它运转比较平稳、振动小、燥音低，但是它却一直不能取代传统的“奥托”机，这是由于其自身结构带来难以克服的缺点，有些是致命的。首先是(1)它的加工技术要求高，制造成本过高；(2)比传统发动机耗油量大、对节能环保不利，运转成本高。这是因为A：三角活塞旋转发动机的燃烧室设在三个旋轮面中部凹坑处，与椭圆形气缸内壁构成一个封闭燃烧室。此室形状、空间不利于燃烧，燃烧线路长；B：三角活塞的密封件设在三个角的顶处，密封性能差，不过关，压比小(空气密度小)，也使燃烧不完全。(3)热功效率低，除了上述燃烧不充分的原因外，再就是其燃烧室在主 轴切线方向的有效截面积很有限，加上此处距主轴中心距小，因此燃烧膨胀力作用在此面积上的合力小，产生的力矩就更小。其余大部分膨胀力的合力通过主轴中心，不能产生力矩(力臂等于零)被主轴吃掉、内消了。所以它的热功效率差。(4)使用寿命短，三角活塞的密封件在三个角的顶部，而它的支撑和动力输出是通过一对内啮合齿轮来实现的。偏心的结构和齿轮啮合面及密封件的磨损，势必造成其间隙逐渐增大，进而改变运动部件的相对位置，随使用时间的延长，密封性能下降加快，使转子工作室内混合气的泄漏及工作室间的窜气增加，形成恶性循环。这样势必造成：A、燃油不能充分燃烧，油耗增加，排污增加；B、发动机的动力性变差；C、发动机的使用寿命加速缩短；(5)密封性差，压比小，只适于汽油机，而不能做压燃型的柴油机。 

三、发明内容

本发明的目的是设计一种新的传动机构作为一个载体和平台，将现行的两种内燃发动机：传统的曲柄连杆活塞式发动机，三角活塞旋转发动机，两者的优势特点进行无性杂交，扬长避短，优势互补，产生杂交优势，进而创造出一个新的发动机机型。 

(1)首先发明运用轻巧的椭圆轨道槽，传动连杆，变向机构取代现行传统曲柄连杆活塞式发动机的曲轴连杆机构。革掉了笨重、复杂、效率低、振动大等长期难以克服的老问题，实现了运转平稳、无振动的高效节能的百年梦想。 

(2)充分发挥运用单纯旋转型三角活塞旋转式发动机，将燃烧膨胀力直接传给旋转缸体变为主轴的旋转动力的科学原理，将变容方式最简单、密封技术条件最成熟的圆柱形活塞式发动机的机头对称地安装在圆筒形转缸体的底部切线方向上。由上述(1)所述传动机构带动产生变容作用，取代了三角活塞旋转发动机的三角活塞椭圆气缸变容机构。从而革掉了难加工、成本高、密封技术差、效率低、油耗大、排放污染大、使用寿命短等三角活塞旋转发动机难以克服的“胎里带”老毛病。 

(3)将现代电子技术与以嫁接，对号入座，使本发明技术更上一层楼。 

以上新机型做到了结构简单、科学合理、形体紧凑、零部件少、易加工、省材、降耗、成本低、无振动、高效、节能、环保。 

四、有益效果 

本发明与传统的曲柄连杆活塞式发动机，(以下简称曲机)相比： 

1、本发明机型无曲轴连杆机构、无气门、气门凸轮轴、挺杆气门摇臂、无飞轮及配气齿轮等零部件。主要零部件数、重量、体积、制造成本大约都为同功率传统发动机的60％。零部件的减少对减少故障、增加工作可靠性、维修方便性、省材降低成本都带来极大好处。本发明可以概括为：结构简单、形体紧凑、零件少、重量轻、体积小、工作可靠、维修方便。