[实用新型]一种旋转活塞式空气动力发动机

说明书

技术领域

本实用新型属于一种空气动力发动机，尤其是一种旋转活塞式空气动力发动机。

背景技术

依赖石油产品的传统汽车，面临着石油短缺和枯竭的威胁。城市中汽车数量的急剧增长，使城市上空笼罩着大量有害气体和微小颗粒物，严重损害着人类的健康。传统汽车的碳排放量，是引起地球变暖的重要因素。所有上述问题，都迫使人类必须积极地去研发新能源汽车。

近年来，电动汽车的研发取得了很大的进展，但由于受到成本高、电池寿命短、汽车续驶里程不足、充电不方便等的影响，目前尚未广泛进入市场。电动汽车动力电池的上游生产过程以及使用后的废弃物，也会给社会的环境保护带来负担，因而增加社会的附加成本。

在大多数汽车厂家力争尽早把电动汽车投放市场的同时，国际上正有人在积极地研发以压缩空气为动力的汽车。空气动力汽车是利用压缩空气的能量通过空气动力发动机来驱动汽车行驶；压缩空气则是由电网的电能通过压缩机产生的。空气动力发动机的上游生产过程以及使用的全过程，都比电动汽车更为清洁，因此，空气动力汽车应当是新能源汽车的另一个重要分支。

法国MDI公司在内格雷（Guy Nègre）工程师的主导下，在研发空气动力发动机及空气动力汽车领域取得显著的成效，已有多种空气动力汽车车型进入市场。有消息报导，印度Tata汽车公司购买了MDI公司的生产权，也已经试制出样车，并声称将于近年把产品投放市场。美国ZPM(Zero Pollution Motors)零排放汽车公司宣称，力争在2011年将空气动力汽车投放美国市场。瑞士业已批量生产小型空气动力汽车。英国、澳大利亚、韩国、日本等国也处在研究性开发阶段。

我国一些高等院校和企业也在研发空气动力汽车，其核心部分是空气动力发动机（以下简称气动机）。

目前世界各国（包括我国）的空气动力汽车几乎全部采用往复活塞式气动机。往复活塞式气动机的基本结构和工作原理与往复活塞式内燃机基本相同。图1示出往复活塞式气动机的一个基本单元，它由缸体、缸盖、活塞、连杆、曲轴、曲轴箱、凸轮轴、进、排气阀等零件组成。

往复活塞式空气动力发动机的理想工作循环如附图2所示。进气门开启后，压缩气体随即进入气缸，气缸中的压力迅速由上一循环的残余压力上升至进气压力(1——2)；在进气门保持开启阶段，由于有储气瓶内高压气体的补充而进行等压充气(2——3)；当活塞下行到某个合适位置3时，进气门关闭，于是气缸中的高压气体开始膨胀(3——4)，此膨胀过程一般是一个多变过程；之后，排气门打开，缸内气体排出气缸（4——1），至此完成一个工作循环。往复活塞式气动机是一种二冲程动力机。

往复活塞式气动机的缺点：

往复活塞式气动机的结构特点和工作循环过程决定了它的缺点：

1）为了保证向气缸供给足够质量（指数量）的压缩空气，一般需要进气门开启角度达到70°左右的曲轴转角（见图3）。往复活塞式气动机的一个做功行程为180°曲轴转角，在这种情况下，气体的膨胀过程仅占整个做功行程的61%，致使气动机的膨胀比太小，带着大量能量的压缩气体被排出，使有效功（图6中①—②—③—④—①曲线所包围的面积）大大降低，并因而使汽车的续驶里程减少，此外还会引起排气噪声的加大。为了解决这个问题，国外采用多缸串联的进气方法（多级膨胀），虽然可使能量利用率提高，但也造成结构复杂、成本提高、比功率降低，这是往复活塞式气动机的根本性缺点。

2）与往复活塞式内燃机一样，往复活塞式气动机也存在往复运动零件，往复运动惯性会造成较大的功率损失。

3）往复活塞式气动机必须设置进、排气阀，从而增加进、排气损失，并可能发生结冰现象。

发明内容

本实用新型提供一种旋转活塞式空气动力发动机，以克服现有往复活塞式气动机存在的结构复杂、功率损失大和增加进、排气损失的问题。

本实用新型采取的技术方案是：气缸体的两端分别固定连接端盖一和端盖二、在气缸体上设置排气口，进气口，输出轴与气缸体同轴心，且通过平键与偏心轮相连接，轴承一的内圆与偏心轮的外圆相套接，轴承的外圆与旋转活塞的内圆相套接；分隔板一端铰接地支承在气缸体上、另一端铰接地卧在旋转活塞凹槽内，该分隔板把气缸分成进气腔和排气腔两部分， 转阀正时驱动链轮与输出轴用花键连接，正时链轮链条分别与转阀正时驱动链轮和转阀正时从动链轮连接，转阀正时从动链轮与转阀固定连接。

所述旋转活塞内装有周向与端面密封条。

在输出轴与端盖一、端盖二11之间安装有一组轴承二。

在旋转活塞2与端盖一、端盖二11之间安装有径向密封环。