[发明专利]连续旋转式内燃发动机

说明书

一、技术领域  机械--内燃机 

二、背景技术

现有的内燃机主要有普通的四冲程内燃发动机、汪克尔旋转活塞式内燃发动机、易理偶式内燃发动机(尚在研发)。 

本发明与现有的各种内燃式发动机比较，具有原理和结构简单、能量输出连续、振动极小、密封性好、输出力矩大、维护容易、效率很高等特点。 

例如：已有的普通四冲程发动机结构复杂、需要飞轮与曲轴连杆机构输出能量；能量输出时间只占整个周期的四分之一；振动较大(虽然现在采用多缸技术可以减小振动，但相应地使结构复杂、体积增大)；修理维护困难(特别是多缸发动机的维护更难)。而本发明无需飞轮与曲轴连杆机构，结构较简单；能够连续输出能量；振动极小；很容易进行拆卸、更换等维护操作。 

又如：已有的汪克尔旋转活塞式内燃机解决密封性问题是难点，维护也难，而且其输出力矩较小、效率较低，活塞的离心运动产生的振动较大。 

已有的易理偶式发动机(正在研发中)，其本质还是往复式运动，而且其能量输出的耦合机构复杂，密封性不佳也是问题。(因而至今也未能拿出实用的产品出来。) 

总之，本发明与已有的内燃机相比较，具有原理和结构简单、能量输出连续、振动极小、密封性好、输出力矩大、维护容易、无需复杂的耦合机构而可以直接输出很大的转动力矩、效率很高等等特点。 

三、发明内容：本人通过对已有的作往复式运动的内燃机(普通四冲程内燃机和易理偶式内燃机)和旋转式内燃机(汪克尔内燃机)的运行原理进行了大量的分析研究，找出它们工作的异同，总结了它们各自的工作特点，并对它们的工作过程进行了扬弃，提出了多种改进的方案，并最终提出了“连续旋转式内燃发动机”的发明构想。 

本发明在以下三个方面进行了大胆的改进： 

1、整个转子及输出轴在非离心的前提下(汪克尔发动机中存在离心运动)作连续的旋转运动。这种构造废弃了普通四冲程内燃机的飞轮和曲轴连杆机构，使整机结构更加紧凑合理，避免了离心运动导致的振动，减少了不必要的能量浪费，提高了机械效率。 

2、本发明扬弃了四冲程内燃机的优缺点，将四冲程内燃机的压缩冲程取消(采用专用的压缩机来得到高压气体)，从而为转子的连续旋转提供了空间和时间上的必要条件，使转子的连续旋转真正的成为了可能。 

3、采用了闸阀结构对气缸进行M等分，再采用了对称N活塞的方式，实现了各分缸可以顺次连续做功的功能，达到了使转子平稳而且连续地转动的目的。 

另外，对本发明的密封性能进行如下分析： 

由于活塞经过闸阀时，活塞(闸阀)后面的分缸处于做功冲程末，即将排气，而活塞(闸阀)前面分缸的吸气冲程尚未开始，因此，此时无需考虑闸阀与活塞间的气密性问题。 

在做功冲程中，缸体和活塞间的气密性可以通过在活塞上安装密封环而得到解决。在定子缸体上，采用仅在输出轴处开口的几乎全密封的结构及机油润滑，可以解决缸体和转子圆环间的气密性问题。 

为了解决在做功冲程中，转子圆环与闸阀间的气密性问题，设置了一个“闸阀扣”装置，将闸阀紧扣在转子圆环上，而闸阀上也安装密封环，这样就解决了转子圆环与闸阀间的气密性问题。 

对于本发明的电气系统、油路系统、润滑系统、冷却系统等方面，完全可以参照普通四冲程内燃机的方式来设计，并没有特殊的要求，此处不再赘述。 

对于N活塞M分缸的说明：(对称的N活塞和M分缸) 

最简单的是1活塞1分缸(1闸阀)的结构。对性能要求不高且功率较小的发动机可以采用这种结构。(但如果压缩气体的压强不够大，则必须加装飞轮才能连续工作。) 

1活塞2分缸的结构与1活塞1分缸的结构类似，但更有利于冷却。 

N活塞N分缸结构的发动机，各分缸的工作状态完全同步。 

N活塞N+1分缸结构的发动机，能够实现各分缸顺次连续工作，使转子的转动趋于平稳。 

kN活塞k(N+1)分缸结构的发动机，除了能够实现顺次连续工作外，由于每一个时刻工作的k个分缸是关于中心轴对称的，因而能输出力偶矩，这就大大减小了摩擦，从而使转子的转动非常平稳。 

当N＞M时，N活塞M分缸结构的发动机没有多大的实际意义。 

关于无极变速的说明：通过控制各分缸的气路和油路，可以非常容易实现无级变速的目的。 

本发明适用于军舰、轮船、直升飞机、螺旋桨飞机、坦克、装甲车、汽车等等各种以内燃机作动力的机器。 

四、附图说明：