[实用新型]旋转发动机

说明书

本发明涉及一种发动机，具体地说是一种燃烧式旋转发动机。

目前各种实用内燃机、发动机等多是采用曲轴连杆机构将活塞的直线运动转变成主轴的旋转运动，因此这类发动机的效率受机械机构的限制而无法得到突破和大幅提高。中国专利申请92101252号公开了一种无曲轴连杆发动机和压缩机，其结构是由带封闭曲线槽的主轴和与活塞连接在一起的拨指组成，拨指在活塞推动下，沿与主轴中心线平行的直线往复运动，拨指在主轴的曲线槽中滑动，产生使主轴旋转的力矩驱动主轴旋转。该专利申请虽然省去了曲轴连杆机构，但仍属于利用拨指和主轴曲线槽的机械配合运动，实现直线运动向旋转运动的转换。因此发动机效率也不可能明显提高。经多年探索，人们已达成一种共识，即要使发动机效率有个突破性提高，只有一种使发动机直接产生旋转运动的旋转发动机才有实现的可能。三角活塞式旋转发动机是一种公认的高效发动机，但其因制作工艺复杂，对材质要求极高，而使得制造成本高昂；同时因其制造参数的一致性差，使该发动机距实际生产和使用还有一段距离。

本发明的目的就是提供一种可直接产生主轴旋转运动的旋转发动机，使高效率发动机的实际使用成为可能。

本发明是这样实现的，在发动机壳体中装有内转子，内转子的中心连接主轴。在内转子中夹有汽缸，汽缸的轴线在主轴外，且在与主轴相垂直的平面内。在汽缸上口的内转子上开有燃烧室和排气喉管，汽缸中装有活塞。在壳体上开有进气口和排气口，并有三角凸起，凸起部位装有火花塞或燃油喷嘴。进气口可与燃烧室相通，排气口可与排气喉管相通，二者开在壳体的两个层面上。在进气口外连接有高压气泵，将高压工作气体注入燃烧室，火花塞点火，气体爆发，推动活塞压向汽缸底部，通过汽缸推动内转子旋转。当排气喉管与排气口接通时，汽缸上口的气压迅速降为大气压，活塞被推动上行，同时反作力使汽缸推动内转子继续旋转。当废气排出，燃烧室旋转至下一进气口时开始下一工作行程。由此实现了发动机内转子的直接旋转，使主轴直接输出旋转动力。

下面结合附图对本发明做进一步详述。

图1至图3是本发明在喷气、爆发、排气三个工作行程状态下的结构示意图。

图4是本发明多个汽缸的结构示意图。

如图所示，本发动机有一个轮形壳体1，两端可用端盖封盖。壳体端面基本呈圆形，内装内转子2。内转子2为圆柱形，其中心可通过键配合连接主轴3，其边沿与壳体1内沿几乎相接，但以保证内转子可自由旋转的程度为限。内转子2可由双层圆板相合而制成，在其结合面内的预制空间处夹有汽缸4，汽缸的轴线指向主轴以外，且在与主轴相垂直的平面内。这样才能保证汽缸有对主轴的作用力矩，同时还不会产生向内转子两侧的分力而避免了由此产生的振动。在位于汽缸上口的内转子上还预制有燃烧室10和排气喉管13，燃烧室10开通在内转子边沿上，但与排气喉管13在内转子边沿上的开口处在不同的层面上，以使进排气截然分开而不致产生混乱。汽缸4中装有活塞5，活塞5上仍套接活塞环等。汽缸、活塞和活塞环的结构及配合关系均与现有发动机上的基本相同。在壳体1上开有进气口9和排气口8，并有三角凸起11，凸起部位装有火花塞或燃油喷嘴6。对应于内转子上排气喉管和燃烧室的不同开口层面，壳体上的进气口、出气口也开在壳体的两个不同层面上，并有进气口与燃烧室相对应，排气口与排气喉管相对应的层面位置关系。三角凸起的内面也与进气口在同一层面上。

由于本发动机中汽缸内的活塞为自由活塞，为使汽缸推动内转子的作用增强，在汽缸4中活塞5与缸底间应设置弹簧，即在爆发行程中活塞下冲时压缩弹簧，并通过弹簧作用于缸底，推动内转子转动。所置弹簧可以是金属弹簧，但为防疲劳损坏，最好是空气弹簧，即在汽缸4的缸底设有开口，与内转子2上开出的喉管14相连通，在壳体1上开有可与喉管14相通的开口12。喉管14及开口12在内转子及壳体的同一层面上，且不与进、排气口的层面相交。壳体上的开口12也连通在高压气泵上，在高压工作气体注入燃烧室的同时，也同时通过开口12及喉管14进入到了汽缸内，形成空气弹簧。该空气弹簧还同时起到了平衡燃烧室气压的作用。

为使发动机中的废气排放尽量彻底，还应在排气口8的同一层面的壳体内沿开出排气沟槽7，该沟槽与排气口8连通。这样可加长排气时间，使废气排放彻底。