[发明专利]一种四角旋转活塞发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机，尤其涉及一种四角旋转活塞发动机，属于内燃机技术领域。

背景技术

通常意义上的转子发动机是指三角转子发动机，也叫汪克尔发动机，是由德国人菲加士·汪克尔所发明，他在总结前人研究成果的基础上，解决了一些关键性的技术问题，研制成功了第一台转子发动机。转子发动机采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放。

这种三角转子发动机与传统的往复活塞发动机相比，振动大大减小，同时功率密度更高，没有直线往复运动的部件，没有复杂的进排气机构，减少了功率损失，结构相对简单、重量轻。但是该发动机之所以没有在民用领域大规模发展，原因在于几点：一是发动机的密封困难，磨损严重；二是发动机有一个2∶3的增速比，使得发动机的转速很高，而扭矩很小，不便于推广应用；三是部件加工、维护困难。而日本马自达公司在过去的几十年里，致力于攻克这些难关，使得密封和磨损问题得到了解决，但如扭矩小转速高这类转子发动机天生的缺陷是难以改变的，同时该发动机由于转子的偏心距的存在，仍然存在振动，为了平衡振动要设置平衡块，这更增加了发动机自身的重量，并且平衡效果并不理想，振动在所难免。

同样基于转子发动机这一特有的旋转活塞形式，为了彻底消除转子的振动，使转子活塞始终围绕其形心旋转，就产生了四角旋转活塞发动机，它从设计初期彻底的消除了运动件的振动(理论上讲)，同时它的结构型式更加简单，零件种类更少。并且转子活塞与主轴之间的转速比是1∶1，转速相对三角转子发动机来讲更低，扭矩则更高，解决了制约转子发动机大规模推广的瓶颈问题。在汽车等其他民用机械动力领域上有较好的应用前景。

发明内容

1.发明目的

本发明的目的是提供一种四角旋转活塞发动机，它应用四角旋转活塞彻底地取代往复直线运动活塞，克服了传统曲轴内燃机的振动大的不足，是一种可平稳地提供功率密度较高的做功能力、结构简单、零件种类少、功重比大和原理十分简单的新型发动机。

2.技术方案

如图1、图2和图3所示，本发明一种四角旋转活塞发动机，它由前缸盖1、汽缸2、后缸盖3、轴承4、活塞5、传动活塞6、主轴7、密封件8、小轴承9、传动销10、活塞销11和弹簧片12组成，其位置连接关系是：小轴承9安装在活塞5和传动活塞6的三个内孔内，安装好小轴承9的一对活塞5和一对传动活塞6组成一个类正方形件，活塞5和传动活塞6的凹面朝向类正方形件的内侧，活塞5和传动活塞6的上的小轴承9内孔分别同心对齐，将活塞销11穿过所有的小轴承9内孔，使得该类正方形件可以绕活塞销11自由变化为菱形；将主轴7的两个内孔与传动活塞6的大耳片上的内孔对齐，并位于两个大耳片的中间位置，用传动销10连接传动活塞6和主轴7；将弹簧片12分别放在活塞5、传动活塞6的矩形槽内，弹簧片12的凹面朝向矩形槽的外侧，将密封件8分别放在弹簧片12上，使密封件8的圆弧面一侧朝外；连接好的活塞5、传动活塞6、主轴7、密封件8、小轴承9、传动销10、活塞销11、弹簧片12形成一个单元体，即转子总承，如图3所示；将轴承4安装在前缸盖1和后缸盖3的内孔内，将转子总承放入汽缸2内，使密封件8的圆弧面与汽缸2内壁接触；将前缸盖1和后缸盖3分别套进主轴7的前端和后端，使前缸盖1和后缸盖3带有散热片的一侧朝向汽缸外侧，用螺丝和螺母将前缸盖1、汽缸2和后缸盖3紧密相连。

所述的前缸盖1如图4所示，由板状体、圆筒体和散热片三部分组成，板状体为一中间带圆孔的板状零件，四周设有11个通孔，通孔处板状体设有突起；板状体一侧与圆筒体同心相连，在圆筒体四周设有梯形散热片，梯形散热片的底边与侧边分别与板状体和圆筒体相连；

所述的汽缸2如图5所示，由类椭圆状筒体、散热片、点火口、进气口和排气口组成，类椭圆状筒体外壁的四周设有11个通孔，通孔处外壁设置突起；类椭圆状筒体外壁的四周设有若干个矩形块状散热片，类椭圆状筒体长径一侧设有带通孔的圆柱形点火口，相对另一侧设有带通孔的圆柱形进气口和排气口；

所述的后缸盖3如图6所示，由板状体、圆筒体和散热片三部分组成，板状体为一中间带圆孔的板状零件，四周设有11个通孔，通孔处板状体设有突起；板状体一侧与圆筒体同心相连，在圆筒体四周设有梯形散热片，梯形散热片的底边与侧边分别与板状体和圆筒体相连；

所述的轴承4是两面带密封圈的深沟球轴承，其内径为6mm，外径为15mm，厚度为5mm；

所述的活塞5如图7所示，为一弧形状柱体，柱体一侧设有两个耳片，该两个耳片外侧又设有矩形槽；柱体另一侧设有一个耳片；所有耳片上均设有通孔；