[发明专利]内燃液压式转子发动机

说明书

本发明所属技术领域是动力机械(含内燃机技术和液压传动技术)。

现有的往复活塞式、三角活塞旋转式等发动机均因其结构缺陷造成生产工艺复杂、配件繁多、热效率低、机械损耗和动力损耗大、空气污染大、燃料经济性差等问题。人民交通出版社86年出版，吉林工业大学汽车教研室编著的《汽车构造(上册)》。

本发明的目的是：创造新机体，改变原有机构的上述缺陷，达到简化结构，增强动力，节约能源，减少污染(气体及噪声等)的目的，为生产和社会服务。

发明的内容如下：

内燃液压式转子发动机主要由定子和转子两大部分组成。(如图₁)

定子与机座相连。定子内壁为园形设计，在与转子滑板接触的定子内壁面按顺序排满可滚动的园柱滚珠，通过滚珠的滚动以减小定子内壁对转子滑板的摩擦力。

转子由内燃机组、液压油泵、柱塞组和滑板等组成。其中，内燃机组可根据需要设置单个或多个内燃机气缸(图₁所示为并列双气缸)。

下面仅以图₁所示的并列双气缸内燃液压式转子发动机作本发明的说明。

在本发明的内燃机组中，每个气缸内的双向活塞通过推杆与分别在气缸两头的油泵柱塞相连，活塞的两面与气缸的两侧内壁又分别构成两个独立的燃烧室。当气缸燃烧室内的可燃气体燃烧膨胀，并产生高温高压的气体推动活塞向左或向右运行时，活塞通过推杆作用于油泵内的柱塞，使柱塞在油缸内作往复直线运动(即泵油)，油泵内便产生了压力油，压力油使柱塞组(为获得较大切向力而斜向设计)产生压力能，然后柱塞组再传力给滑板，滑板便不断变化地压紧定子的内壁(滚珠)。由于柱塞组和滑板是斜向设计的，所以压紧定子内壁的力便产生了一个正压力和一个切向力。正压力与定子内壁的反作用力相互平衡，而切向力则通过柱塞组作用于转子，使转子产生转矩而转动，从而发动机对外输出扭矩而做功。

发动机具体的工作原理从下面两部分阐述。

第一，首先是内燃机组的工作原理：

根据现有技术，通过液压元件或点火控制装置，起动发动机后使并列双气缸内的活塞分别处于如图₃所示的位置，于是内燃机组的工作原理如下：

当燃烧室(Ⅰ)内的混合气体被点火燃烧(或压缩空气后喷入燃料自行燃烧)时，产生高温高压的气体推动活塞A向右运行做功(活塞A通过推杆作用于油泵内的柱塞，使油泵输出压力油)。在活塞A的右行过程中，压缩右侧气缸内的空气(此时气缸对外的进排气门均已关闭，而对B活塞所在气缸的联通内气门C仍然开启)，这时A活塞气缸右侧内的一都份空气在压缩行程中便会通过联通内气门而进入B活塞所在的气缸内，把B活塞气缸内的上一燃烧行程留下的残余废气加速排出，而另一部分气体在A活塞右行的压缩过程中继续被压缩到燃烧室(Ⅱ)的位置，这样A活塞在右行做功的过程中同时压缩了自身气缸内的气体，并与气缸的内壁构成了第二个燃烧室，即(Ⅱ)。此时A活塞左边气缸内的气体已经燃烧完毕，温度和压强都急剧下降，进排气门(通过采取与活塞运行同步的液压操纵)同时打开，这样在发动机前部增压风扇和转子的高速旋转作用下，定子内部具有一定压力的空气便从进气门进入，同时将废气从排气门排出。而已完成做功和压缩行程的活塞A，在左侧液压油泵的作用下仍然停止在燃烧室(Ⅱ)的位置前，并保持着该燃烧室气体在设计的压强范围之内。然后B活塞所在的气缸燃烧室(Ⅲ)内的可燃气体燃烧，使B活塞向左运行，将气缸内的一部分空气通过联通内气门再次压回A活塞所在的气缸(在B活塞运行之前，对外的进排气门均已关闭，如果A活塞气缸内的进排气门也已经关闭，则B活塞压来的气体可作A活塞气缸内气体的增压)，另一部分空气又被B活塞压缩到燃烧室(Ⅳ)的位置。如此循环反复，便可使气缸两头的液压油泵不断地输出压力油，从而使机构不停地运行。