[发明专利]并列错位型旋转摆式发动机

权利要求书

1.一种并列错位型旋转摆式发动机，其特征是包括两个相对水平布置的单侧缸体、行星轮系、对置的四杆机构、功率输出组件（传动机构）及其点火与进、排气的控制系统，其中单侧缸体含空心双转子、行星轮系与对置的四杆机构组成一旋转摆式发动机；

两侧单个旋转摆式发动机水平对置安放，共用同一输出主轴；输出主轴通过附加传动机构对外做功；

通过约束两侧缸体点火周期相同、点火时刻交错，使得任一瞬时总存在某侧的双转子在带动另一侧双转子，不仅可以有效克服四杆机构死点位置，而且输出主轴的出功间隔减半，功率加倍，做功更加连续；

水平对置结构本身是一种对称稳定结构，会使发动机的运转平稳性更好，运行时的功率损耗也最小。

2.根据权利要求1所述的并列错位型旋转摆式发动机，其特征是所述旋转摆式发动机采用空心双转子结构，每个转子含两个长方体形叶片活塞，气缸的环形腔体共被划分为4个工作腔；燃烧室外围分布有进气口、排气口与点火口，且位置固定。

3.根据权利要求1所述的并列错位型旋转摆式发动机，其特征是所述两个相对水平对置的四杆机构采用曲柄摇杆条件设计，相位差为π，且每个摇杆与转子固连，两者夹角任意；行星轮系的中心大齿轮与小齿轮半径比                                               ；四杆机构的曲柄与行星轮固连，摇杆与每个转子固连，则四杆机构与行星轮系组成差速驱动组件，负责约束两转子在以周期性波动的角速度单向旋转摆动；发动机正常工作时，在单侧的缸体中，燃料都能够在相应燃烧室点火燃烧，燃气压力推动两转子转动做功，并最终转化为输出主轴的匀速转动。

4.根据权利要求1所述的并列错位型旋转摆式发动机，其特征是所述两个相对布置的行星轮系共用同一个太阳轮，且两者交错90°；单侧的旋转摆式发动机都需要独立的行星轮系来实现其工作循环，而每个行星轮系的结构完全相同，故本发明将它们的太阳轮合二为一，在不影响发动机正常工作的同时，有效提高了结构紧凑度。

5.根据权利要求1所述的并列错位型旋转摆式发动机，其特征是所述两侧单个旋转摆式发动机的功率输出件固结在一起，且一侧的功率输出件做成圆柱齿轮，另一侧输出件为空心圆环；并列错位型旋转摆式发动机是以实心圆柱齿轮作为错位整机的输出主轴，通过传动机构直接对外做功，在没有添加任何额外复杂机构的前提下，即可实现两侧的发动机共用同一输出主轴从而使整机输出功率成倍增加；此时，不仅整机对外做功的强度和稳定性都得到了有效提升，而且实心圆柱齿轮作为重要的惯性构件更能保证机构的运行；环形的功率输出件也使得发动机整体结构更加精巧、实用。

6.根据权利要求1和4所述的并列错位型旋转摆式发动机，其特征是所述的行星轮系的太阳轮与行星轮使用外啮合的方式，且太阳轮由两根从两侧分别贯穿发动机转子的细轴固定在发动机机架上；两侧的行星轮共用同一太阳轮，因此为使外啮合的轮系结构满足空间要求，本发明将双转子设计为空心结构；两根细轴分别从发动机两侧相对插入，最后在中心太阳轮位置对接，且对接处三者相应的孔、轴均做成六边形，从而实现了太阳轮在发动机机架上的固定。

7.根据权利要求1和5所述的并列错位型旋转摆式发动机，其特征是所述的单侧缸体的点火周期由输出主轴控制，即主轴每转过90°，燃烧室点火一次，且发动机点火系统可依靠监测主轴转速工作，太阳轮与地固定，则输出主轴与小齿轮转速比满足 ，从而使两转子差速追赶周期为，即主轴每转过90°角，单侧缸内两个转子的角速度曲线相交一次，两者夹角达到最大或最小，此时，燃烧室内燃气压比最大，完成一次点火。

8.根据权利要求1和7所述的并列错位型旋转摆式发动机，其特征是所述点火控制系统使用霍尔传感器监测主轴转速来实现两侧燃烧室的点火，两侧霍尔传感器的位置对称，磁铁均匀嵌在两侧的功率输出件上，每侧各4颗，相互间隔90°，但是一侧均布的4颗磁铁较另一侧轴向偏转45°角；燃烧室点火周期为主轴旋转90°角所用时间，由于两侧行星轮系具有90°交错角，此时若将一侧燃烧室的磁铁感应位置较另一侧轴向偏转45°，就能够控制两侧发动机点火周期相同、点火间隔为周期的一半，燃烧室点火时，燃气对转子正反向具有压力作用，使得机构运动潜藏不稳定性；而本发明可使一侧燃烧室点火时，另一侧双转子因具有足够大的速度可使此点火燃烧室的双转子摆脱运动不确定性，从而更利于发动机的工作。

9.根据权利要求1、2和3所述的并列错位型旋转摆式发动机，其特征是所述两个相对水平布置的单侧缸体完全对称布置，单侧环形缸内的双转子与两个摆杆固连，双转子间夹角与两个摆杆间的夹角相对应，但是双转子与两个摆杆的夹角可以任意；双转子夹角的极限位置决定了燃烧室进气口、排气口与点火口的分布，进而决定了两侧的缸体可完全对称布置，从而有效减小了整机润滑与冷却系统的设计难度。