[实用新型]转轮曲线侧滑式发动机

说明书

技术领域

本发明转轮曲线侧滑式发动机是的一种动力发生装置，技术涉及发动机技术领域。

背景技术

目前大量使用将燃料热能转化为动能的装置，主要是以活塞在气缸往复运动推动曲轴旋转结构的装置为主，但该种运动结构存在很多不足之处，如该结构不能恒扭矩输出，气缸的排列以直列、V型排列，活塞交错推动曲轴运动，运用飞轮惯性来保持运动的平稳的同时，产生喘震和噪音，燃油实际效率低下，因该种运动结构造成发动机机体结构复杂不规则，生产制造及维修困难，输出功率与发动机的体积、重量比过小，使发动机各项指标在原有结构基础上无法进一步提高，同时无法使活塞式发动机在航空器上进一步推广利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种转轮曲线侧滑式发动机来提高发动机的各项性能。

为达到上述目的，所采取的技术措施是：在发动机的散热保护外壳内部有一个及一个以上的气缸活塞体，该气缸活塞体由气缸体与活塞组件组成；气缸体由气缸套、气缸座、气缸盖、气缸垫及密封件组成；该气缸体中的气缸套通过密封件固定在气缸座的上部，该气缸套的顶部固定有气缸盖，该气缸套与气缸盖之间有气缸垫，并通过气缸垫进行密封固定连接，该气缸盖上端与散热保护外壳的内壁连接固定，该气缸套外部固定有散热片；气缸盖的侧面有滑动凹槽，该气缸盖上有进气通道和排气通道，进气通道穿过滑动凹槽的槽上壁面与槽下壁面，槽上壁面的进气管口连接有进气管，槽下壁面的进气口在气缸室内顶部，排气通道穿过滑动凹槽的槽上壁面与槽下壁面；槽上壁面上的排气管口连接有排气管，槽下壁面上的排气口在气缸室内顶部；气缸座的形状为圆柱体或是环形体，该气缸座有一个或一个以上中部凹进的气缸槽；该气缸座的外壁或环形体的内侧和外侧开有一个或一个以上的滑动开口，该滑动开口穿透气缸座内壁和外壁与气缸槽相通；气缸座的外壁部的开口上部和开口下部分别固定有上轴承固定件和下轴承固定件；上轴承固定件由上轴承、上轴承挡圈和上密封圈组成，上轴承套在气缸座外壁上部，并通过气缸座上的上轴承固定挡圈及上轴承挡圈固定，上密封圈套在上轴承挡圈外侧上轴承的上部；下轴承固定件由下轴承、下轴承挡圈与下密封圈组成，下轴承套在气缸座的开口下部，并通过气缸座上的下轴承固定挡圈及下轴承挡圈固定，下密封圈套在下轴承挡圈外侧下轴承的下部；气缸座为环形体，上轴承固定件与下轴承固定件可固定在气缸座的外侧或固定在气缸座的内侧也可一套上轴承固定件与一套下轴承固定件固定在气缸座的外侧，另一套上轴承固定件与另一套下轴承固定件固定在气缸座的内侧；活塞组件由活塞、活塞环、活塞连杆、滑动臂、滑动件和连杆垂直滑动套组成；活塞的下部固定有活塞连杆，该活塞连杆的侧面固定有滑动臂，滑动件固定在滑动臂的顶部；活塞在气缸套内部滑动，并通过活塞侧面凹进部内的活塞环进行气密封；滑动臂在气缸座上的滑动开口及气缸槽中，该滑动臂的左侧臂面与右侧臂面分别与滑动开口的滑动两侧壁面接触滑动，该滑动臂顶部的滑动件伸出滑动开口；连杆垂直滑动件外部与气缸座内部壁面固定，活塞连杆在连杆垂直滑动套的套内部随着着活塞往复运动上下垂直滑动；在气缸活塞体的外部有一转轮散热传动件；该转轮散热传动件由转轮体、散热风轮扇、配气轮盘与传动件组成；轮转体的上部有散热风轮扇与配气轮盘，散热风轮扇由环形支架与风叶组成，风叶在环形支架上环形分布，轮转体与配气轮盘通过环形支架连接并同心旋转，传动件固定在转轮体的侧下部与转轮体同心旋转；该散热风轮扇在一个及一个以上的气缸套的外部或中部旋转散热；配气轮盘的上盘面与下盘面开有相通的弧形进气沟与弧形排气沟，弧形进气沟与弧形排气沟以配气轮盘的旋转圆心同心弧形分布，弧形进气沟与弧形排气沟同心旋转，圆心的旋转半径不等；该配气轮盘卡在气缸盖上的滑动凹槽内并能滑动旋转，该配气轮盘的上盘面与滑动凹槽的槽上壁面接触滑动，该配气轮盘的上盘面通过位于槽上壁面上的密封槽中的密封圈与槽上壁面进行滑动气密封；该配气轮盘的下盘面与滑动凹槽的槽下壁面接触滑动，该配气轮盘的下盘面通过位于槽下壁面上的密封槽中的密封圈与槽下壁面进行滑动气密封；该配气轮盘上的弧形进气沟与滑动凹槽的槽下壁面上的进气口和滑动凹槽的槽上壁面的进气管口相通，空气通过进气通道进入气缸室内部，配气轮盘转动，该弧形进气沟在进气口与进气管口之间移动联通进气通道，该弧形进气沟滑出进气口与进气管口，上盘面将进气管口滑动关闭，下盘面将进气口滑动关闭；该配气轮盘上的弧形排气沟与滑动凹槽的槽下壁面上的排气口和滑动凹槽的槽上壁面的排气管口相通，废气从气缸室内部通过排气通道排出，配气轮盘转动；该弧形排气沟在排气口与排气管口之间移动联通排气通道，该弧形进气沟滑动离开排气口与进气管口，上盘面将排气管口滑动关闭，下盘面将排气口滑动关闭；在配气轮盘的盘侧面固定有行程顶件，该行程顶件与气缸盖上的行程分电开关旋转接触，控制行程分电开关的闭合；该行程分电开关与气缸盖上的点火器通过导线供电，该行程分电开关通过另一导线与供电系统连接通电；转轮体上有飞轮来增加惯性力，转轮体的内部有上轴承密封固定位与下轴承密封固定位，气缸座外壁上部固定的上轴承的外侧固定在转轮体的上轴承密封固定位上，上密封圈的外侧固定在转轮体上轴承密封固定位上，该上密封圈位于上轴承的上部并与上轴承固定件的外部旋转滑动密封；气缸座外壁下部的下轴承的外侧固定在转轮体下轴承密封固定位上，下密封圈的外侧固定在转轮体下轴承密封固定位上，该下密封圈位于下轴承的下部并与下轴承固定件的外部旋转滑动密封；气缸座的形状为圆柱体，转轮体环绕在气缸座的外侧，转轮体的圆弧形套面为内圆弧形；该气缸座的形状为环形体，转轮体环绕在气缸座的外侧，转轮体的圆弧形套面为内圆形或转轮体环绕布气缸座内侧，转轮体的圆弧形套面为外圆形；两个相互连接的转轮体可同时围绕在气缸座的内侧或外侧；转轮体的圆弧形套面上有一条或一条以上的曲线环形轨槽，该曲线环形轨槽凹进圆弧形套面，并沿着圆弧形套面上下曲线起伏头尾连接分布；该曲线环形轨槽由进气曲槽、压缩曲槽、作功曲槽与排气曲槽连接组成；进气曲槽由圆弧形套面上部的排进气交汇点到圆弧形套面下部的进压气交汇点曲弧线分布，压缩曲槽由进压气交汇点到圆弧形套面的上部的压缩作功交汇点曲线弧形分布，作功曲槽由压缩作功交汇点到圆弧形套面下部的作功排气交汇点曲线环形分布；排气曲槽由作功排气交汇点到圆弧形套面上部的排进气交汇点曲线环形分布；曲线环形轨槽的槽内部有一个或一个以上的滑动件，多个滑动件可分布在一条或在多条位置分布不同的曲线环形轨槽中，该曲线环形轨槽滑行推动滑动件运动，该曲线环形轨槽的进气曲槽与滑动件接触滑动，滑动件从排进气交汇点开始向下移动，带动滑动臂在滑动开口内定向滑动，滑动臂带动活塞连杆在连杆垂直滑动套内垂直滑动，活塞连杆上部的活塞向下运动，活塞在气缸室内由进气上始点向下运动，活塞进入进气冲程，该滑动件下行到进压气交汇点后，压缩曲槽继续推动滑动件上行，活塞下行到进气下止点进入压缩冲程；该滑动件上行到压缩作功交汇点后，活塞到达上止点进入作功冲程，作功曲槽受到滑动件的压力作用，滑动件下行作功曲槽继续滑动，滑动件下行到作功排气交汇点后上行，排气曲槽推动滑动件上行，活塞到达下止点后进入排气冲程；滑动件上行到排进气交汇点后，转轮体旋转一圈，活塞完成进气、压缩、作功和排气四个冲程；在进气冲程中，活塞位于进气上始点附近，配气轮盘上的弧形进气沟与进气通道相通，活塞下行于进气下下止点附近，弧形进气沟离开进气通道，该进气通道关闭；在排气冲程中，活塞位于下止点附近，配气轮盘上的弧形排气沟与排气通道相通，活塞上行到进气上始点附近，弧形排气沟离开排气通道，该排气通道关闭；曲线环形轨槽的进气曲槽由排进气交汇点到进压气交汇点顺时针分布，滑动件在进气曲槽内下行，进气曲槽逆时针方向滑动，曲线环形轨槽逆时针方向滑动，转轮体及整个转轮散热传动件逆时针方向旋转；曲线环形轨槽进气曲槽由进排气交汇点到进压气交汇点逆时针分布，转轮散热传动件顺时针方向旋转运动；曲线环形轨道槽由两组相互连接的进气曲槽、压缩曲槽、作功曲槽和排气曲槽环状连接组成，第一排气曲槽在第二排进气交汇点与第二进气曲槽连接，第二排气曲槽与第一进气曲槽在第一排进气交汇点连接，转轮散热传动件旋转一圈，活塞分别完成两次进气、压缩、作功和排气四个冲程；转轮散热传动件上的配气轮盘对称分布着两条弧形进气沟、两条弧形排气沟及两个行程顶件；曲线环形轨道槽由三条进气曲槽、压缩曲槽、作功曲槽和排气曲槽环状连接组成，第二排气曲槽与第三进气曲槽在第三排进气交汇点连接，第三排气曲槽与第一进气曲槽在第一排进气交汇点连接，转轮散热传动件旋转一圈，活塞分别完成三次进气、压缩、作功和排气四个连续冲程，转轮散热传动件上的配气轮盘对称分布着三条弧形进气沟、三条弧形排气沟及三个行程顶件；曲线环形轨道槽由N组相互连接的进气曲槽、压缩曲槽、作功曲槽和排气曲槽组成，转轮散热传动件旋转一圈，作功N次；曲线环形轨槽中的压缩曲槽由进压缩交汇点向压缩作功交汇点的分布角度由小变大，转轮散热传动件旋转，滑动件在压缩曲槽的作用下上行，滑动件上行的速度由快变慢，活塞向上运动速度同样由快变慢，气缸室内的气体被压缩产生反作用力随着活塞的上行连续增加，活塞压缩行程是依靠转轮体旋转惯性作用力来完成的，转轮体匀速旋转，压缩曲槽对滑动件的推力随着压缩曲槽滑动角度的减小逐步加大，使转轮体的惯性力均匀分布整个压缩冲程，消除压缩行程对转轮体旋转的冲击阻力；曲线环形轨槽中的作功曲槽由压缩作功交汇点向作功排气交汇点向下分布的角度由小变大，活塞在膨胀作功冲程作用下下行，在滑动件下行压力作用下压缩曲槽滑动转轮体旋转，气缸室内的膨胀气体随着活塞的下行及热能的转换温度压力变低，压缩曲槽的角度逐步加大，活塞运动的速度由慢变快，通过压缩曲槽滑动角度的变化实现作功行程功率恒扭矩输出；活塞的进气压缩排气三个冲程都是为作功冲程准备的，进气曲槽、压缩曲槽、作功曲槽及排气曲槽可根据需要调整在转轮体上环形分布的角度及间距；曲线环形轨槽上的排进气交汇点与压缩作功交汇点的相对垂直高度可相等或不等，同样活塞的进气上始点与活塞上止点到气缸室顶部的距离可相等或不等，活塞上止点到气缸室顶部必须有一段距离而进气上始点与气缸室顶部距离可以为零，这样活塞在排气冲程可将废气完全排出；曲线环形轨槽上的进压缩交汇点与作功排气交汇点的相对垂直高度可相等或不等，同样活塞的进气下止点与活塞下止点到气缸室顶部的垂直高度可相等或不等，气缸室进气体积可大于或小于作功体积；发动机的润滑系统由油泵、机油滤清器、油管和润滑油组成，油泵在气缸槽内，该油泵上的压油杆与活塞连杆下部连接，该油泵随着活塞连杆上下运动工作，气缸槽内的润滑油通过活塞连杆及滑动臂运动飞溅润滑外，还通过与油泵连接的油管将润滑油送到各润滑部位，润滑油通过机油滤清器过滤进入油泵循环工作；启动电机的传动部件与转轮散热传动件上的传动件接触工作，供电系统中的发电机的传动轮与该转轮散热传动件上的传动件接触工作。