[发明专利]花生壳转子发动机

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其是依靠发动机壳体内壁控制发动机行程及转动的活塞式转子发动机——花生壳转子发动机。

背景技术

现在应用最多的发动机都是活塞通过连杆推动曲轴转动的往复式发动机，但在过程中由于曲轴运动损失了一部分能量，致使人们一直在寻找一种直接输出旋转运动的方式，但唯一进行实际应用的只有三角转子发动机，它去除了连杆、曲轴和配气结构，用一个三角形转子的偏心运动实现了吸气、压缩、做功、排气，其极少的运动部件和平稳的输出使它具备体积和速度上的优势，但磨损和润滑问题及低速表现是它目前难以回避的缺陷，使三角转子发动机难以推广。

发明内容

为了使直接输出旋转运动的方式便于推广，克服三角转子发动机的磨损、润滑问题和提高低速表现，本发明提出了一种结合往复式发动机的优点，依靠发动机壳体内壁控制发动机行程及转动的活塞式转子发动机——花生壳转子发动机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：花生壳转子发动机，包括发动机外壳、转子、输出轴、气缸、活塞、保险轨道，输出轴与转子一体转动，转子上平均设置四个气缸，活塞在气缸内运动，转子与气缸、活塞整体密封在发动机外壳内，发动机外壳类似花生壳形状的椭圆形，在压缩行程和排气行程末端窄，在做功行程和吸气行程末端宽，转动中的活塞外端沿发动机外壳内壁滑动，引导活塞外端在做功行程从发动机外壳窄的部分向宽的部分滑动，四个气缸始终有一个处于做功行程，接力动作，带动转子持续转动。气缸底部设置换气孔，在发动机外壳上设置排气口和进气口，换气孔在转动中的压缩和做功阶段被气缸底部和外壳摩擦密封，换气孔在转动到排气和吸气阶段时经过排气口和进气口进行排气和吸气行程。火花塞和喷油嘴设置在外壳上压缩行程末端位置，通过换气孔点火和喷油，当采用压燃方式时，仅设置喷油嘴即可。其中吸气行程是靠活塞的离心力作用，为防止活塞与气缸的摩擦力因为润滑等意外不能带动吸气行程的情况，在发动机外壳上设置一个保险轨道，使活塞不能在离心力作用下带动吸气的情况下引导活塞动作。另外为减小活塞外端与发动机外壳内壁的摩擦，可在活塞外端设置滚珠，滚珠可根据发动机设计要求添加或省略。

本发明的有益效果是，使采用此结构的发动机比单纯往复式发动机结构简单，总体上发动机运动部件仅需一个转子和四个活塞，省去了配气及连杆、曲轴结构；由于采用了成熟的活塞运动形式，避免了三角转子发动机的密封、磨损、润滑问题；因为依靠发动机外壳引导活塞外端运动，形成杠杆，同时四个气缸的接力动作使输出轴转一周做功四次，增强了转子的低速扭力。本发明结合了往复式发动机与三角转子发动机的优点，同时去掉了它们的缺点，使制造成本下降，同时提高性能，使发动机直接输出旋转运动的方式便于推广。

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-图3是本发明的一个实施例正面结构及运转示意图。

附图中的编码为：01为发动机外壳，02为转子，03为输出轴，04为气缸，05为活塞，06为滚珠，07为换气孔，08为排气口，09为进气口，10为火花塞，11为喷油嘴，12为保险轨道。

具体实施方式

如图1-图3所示，展示了本发明的一个实施例正面结构及运转示意图，其中发动机外壳01整体形成一个椭圆形，类似一个花生壳的形状，在压缩行程和排气行程末端窄，在做功行程和吸气行程末端宽，发动机外壳01内密封转子02，转子02与输出轴03一起转动，转子02上平均设置四个气缸04，活塞05在气缸04内运动，滚珠06设置在活塞05外端，用于减小活塞05外端与发动机外壳01内壁的摩擦，换气孔07设置在气缸04底部侧壁上，排气口08和进气口09设置在发动机外壳01上，当换气孔07转到排气口08位置时开始排气，当换气孔07转到进气口09位置时开始进气，火花塞10和喷油嘴11设置在压缩行程末端位置，当换气孔07转到火花塞10和喷油嘴11位置时工作，当采用压燃方式时取消火花塞10。保险轨道12设置在发动机外壳01侧壁上滚珠06内侧位置，防止活塞05不能在离心力作用下进入进气行程，引导活塞05动作。

本发明的工作原理为当转子02转动，滚珠06受发动机外壳01的限制推动活塞05不断压缩气缸04内气体，当气缸04转动到火花塞10和喷油嘴11位置时，即发动机外壳01最窄位置，喷油嘴11的火花塞10工作，点燃气缸04内混合气体，进入做功行程，点燃的混合气体推动活塞05向外运动，通过滚珠06沿发动机外壳01最窄位置向最宽位置滑动，带动整个转子02及其上的四个气缸04转动，在一个气缸进行做功行程时，其它三个气缸分别进行排气、进气、压缩行程，四个气缸接力动作带动转子02持续转动，使输出轴03保持持续做功输出。