[发明专利]活塞转子发动机

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其内燃机中的转子发动机。

背景技术

传统发动机体积大，运动部件多，热损失大，功率密度小，活塞与汽缸有较大作用力因为严重摩擦限制了高级阻热材料和绝热材料的应用，同时活塞由于做往复运动因而其做功行程固定，在做功行程末期燃烧后的气体仍有大量热能可用于做功而被排出发动机外，而现在已知的转子发动机多摩擦严重，燃油经济性差，排放性能差，为此，本发明提供了一种功率密度大，摩擦强度小，热损失小，可轻易实现发动机变排量技术和起停技术，与传统活塞发动机先进技术兼容性高，燃油经济性好，排放性好的新型发动机。

发明内容

（一）技术方案

为了解决现有发动机上述不足，本发明提供了一种活塞转子发动机，包括：环形气缸体、转子、气门挡板、轨道盘还可以根据需要设置提高性能的辅助气门、冷却管、发动机外壳、燃烧室气流状态控制装置和控制发动机在转子转动时气门挡板和辅助气门是否进行开闭行为的气门挡板控制装置和辅助气门控制装置；环形气缸体与转子、轨道盘同轴设置，环形气缸体内部是环形的空腔将转子包裹在其中，转子上的转子输出轴穿过环形气缸体的轴心处的轴承孔连接轨道盘，工作时，环形气缸体不旋转，转子和轨道盘绕着他们共同轴线旋转，且转子和轨道盘无相对转动；环形气缸体上设置有燃烧室壳体，气门挡板沿周向设置在燃烧室壳体两端，根据需要可在燃烧室壳体上设置火花塞、喷油器和或燃烧室气流状体控制装置，燃烧室气流状体控制装置可以影响燃烧室中压缩气体的流动状态，辅助气门设置在环形气缸体上，用于增加进排气效果；轨道盘上有控制气门挡板和辅助气门的凹槽轨道和/或齿轮，气门挡板和辅助气门的开闭都受到轨道盘的直接或间接控制，当需要转子转动而气门挡板和辅助气门始终处于关闭状态而不进行循环开闭行为时需要设置气门挡板控制装置和辅助气门控制装置，气门挡板控制装置连接轨道盘和气门挡板，传递力或力矩，并能使气门挡板脱离轨道盘的控制或接入轨道盘的控制，辅助气门控制装置连接轨道盘和辅助气门，传递力或力矩，并能使辅助气门脱离轨道盘的控制或接入轨道盘的控制；轨道盘上的凹槽轨道控制气门挡板侧边的凸柱使气门挡板升起让活塞能通过，轨道盘控制气门挡板下降使气门挡板将环形的汽缸分割成单独的空间用于燃烧做功、进气、压缩、排气；冷却管由圆盘状缸体件上的环形冷却管和圆环状缸体件上的轴向冷却管组成，与环形气缸体接触；发动机外壳将环形气缸体、轨道盘大部分包围，并在发动机外壳上开有了冷风进气口和热风排气口，通过轨道盘转动时在冷风进气口吸入或压入过滤好的空气，在热风排气口产生一定压力排出到大气、进气系统或和驾驶室，冷却发动机同时为进气增温和或为燃烧室提供暖气。

所述环形汽缸体由最外圈的圆环状缸体件和圆环状缸体件两侧的圆盘状缸体件组成，形成中空的环形汽缸体，圆环状缸体件和圆盘状状缸体件上对应位置设置有螺栓孔，圆环状缸体件通过螺栓将圆盘状缸体件固定在其两侧，也可以是一侧的圆盘状缸体件和圆环状缸体件加工为一体，另一侧的圆盘状缸体件通过螺栓固定圆环状缸体件上。所述转子安装在中空的环形汽缸体内，转子设置有凸起的活塞，转子嵌套在环形汽缸体内，转子转动时活塞扫过汽缸体内表面，活塞转动时扫过的空间即为汽缸，转子与汽缸体内表面接触但无应力，因此可使用阻热性能很好的材料加工汽缸的表面和转子，转子通过环形汽缸体两侧圆盘状缸体件圆心处的轴承固定在汽缸体内，转子通过延长出的转子输出轴刚性连接轨道盘。

转子上的活塞可以是一个也可以是偶数个，有多个活塞时活塞均匀分布在转子上，燃烧室的数量应和活塞的数量相同。

下面以两个燃烧室两个活塞的活塞转子发动机介绍其工作原理如图3-图12：