[实用新型]棘轮活塞内燃机

说明书

本实用新型公开了一种棘轮活塞内燃机，环形气缸壳体与棘轮盘形成环形气缸，棘轮盘上设置有棘轮活塞，棘轮活塞在环形气缸内单向转动。棘爪密封门安装在环形气缸壳体上，棘轮活塞转动到棘爪密封门位置时，棘爪密封门在棘轮活塞前侧斜面的顶升作用下缩回打开，棘轮活塞转动过棘爪密封门位置后，棘爪密封门在弹簧作用下弹出关闭，进气门和燃料控制阀由进气门控制凸轮控制打开或关闭，进气门打开时向棘爪密封门与棘轮活塞之间的密闭气缸空间进空气，同时燃料喷嘴向密闭气缸空间喷燃料。当空气与燃料混合的气体达到一定体积后，进气门和燃料控制阀关闭，分电器在点火控制凸轮控制下通电，并使火花塞放电点燃混合气体推动棘轮活塞转动。

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机设备，尤其是一种内燃发动机。

背景技术

现有活塞式内燃机分为往复活塞和旋转活塞两种。其中一种往复活塞内燃机采用燃气在气缸内膨胀，推动活塞直线往复运动，活塞通过连杆带动曲轴转动。此种内燃机是将活塞的直线往复运动通过连杆曲轴转变成旋转运动，因此传动结构复杂、损耗多、热效率低。另一种旋转活塞内燃机采用燃气直接推动活塞（转子）旋转，虽然具有功率高、振动小、运转平稳、结构简单轻小的特点，但这种发动机只适用于高转速，其燃料经济性差、低速性能不佳、排气性能差。另外，以上两种活塞式内燃机输出转矩的力臂短，即往复活塞内燃机的曲轴旋转半径和旋转活塞内燃机的转子半径。因此，低速运转时的性能较差。且以上两种活塞式内燃机做功过程都有气体压缩过程，因此要吸收一定的热能。从而降低热效率，增加内燃机的油耗。

发明内容

为了克服现有技术中活塞式内燃机结构复杂、传动机构多、输出动力的曲轴半径小和旋转活塞转子半径小的缺点，及其做功过程都有气体压缩过程，热效率低的缺陷，本实用新型提供一种环形气缸，棘轮活塞固定在棘轮盘外圆，并在环形气缸内做旋转运动，棘爪密封门与棘轮活塞之间在环形气缸内形成一个密闭燃烧室，通过燃烧气体的膨胀推动棘轮活塞旋转做功。

解决其技术问题所采用的技术方案是：一种棘轮活塞内燃机发动机，包括环形气缸壳体与棘轮盘所形成的环形气缸，棘轮盘上设置有棘轮活塞，棘轮活塞在环形气缸内转动，带动棘轮盘一起转动并通过传动轴输出扭矩做功。棘爪密封门安装在环形气缸壳体上，棘爪密封门上的棘爪滑动密封面与棘轮盘的外圆表面和棘轮活塞旋转方向前侧斜面滑动接触并密封，棘轮活塞旋转方向前侧斜面是与棘轮盘外圆表面相切的平面，棘轮活塞转动到棘爪密封门位置时，棘爪密封门在棘轮活塞旋转方向前侧斜面的顶升力作用下缩回打开，因此，不会出现棘轮活塞撞击棘爪密封门的现象。棘轮活塞转动过棘爪密封门位置后，棘爪密封门在弹簧的作用力下弹出关闭，进气门控制凸轮通过皮带轮和正时皮带与传动轴同步转动，进气门与燃料控制阀在进气门控制凸轮的作用力下打开，并向棘爪密封门和棘轮活塞之间的密闭气缸空间进入空气，同时燃料喷嘴向密闭气缸空间喷出燃料。当棘轮活塞转动过一定角度后，进气门控制凸轮也同步转动一定角度，进气门控制凸轮的作用力消失，进气门在压缩弹簧的作用下关闭，此时火花塞点火，混合气体燃烧膨胀并推动棘轮活塞转动做功。排气门为常闭单向逆止阀，棘轮活塞转动过进气门位置后至排气门的过程中，其转动方向前侧斜面挤压上一次燃烧后的剩余废气，使气缸内气体压力升高，排气门在气缸内气体压力作用下打开，将剩余废气在棘轮活塞的推动下全部排出气缸。当棘轮活塞转动过排气门位置后，继续膨胀的气体通过自身压力打开排气门，并排出部分废气。环形气缸壳体与传动轴之间装有轴承，环形气缸壳体外侧有冷却水装置。棘轮活塞内燃机配有点火系统、燃料系统和冷却水系统。

有益效果是：棘爪密封门与棘轮活塞在环形气缸壳体内直接形成密闭气缸空间，燃料与空气的混合气体在密闭气缸空间内燃烧膨胀做功，推动棘轮活塞及棘轮盘转动，并通过传动轴输出转矩。有效的消除了往复活塞内燃机的连杆曲轴机构的损耗，消除了活塞式内燃机压缩气体过程的损耗。