专利名称：摆轴发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型与活塞式内燃机有关，尤其与弧线往复转动活塞式内燃机有关。
在汽车上广泛使用的往复活塞式发动机已有百年历史，其各种指标都已达到相当高的水平。但是这种往复式发动机的基本设计都有不可克服的缺陷。这种发动机有许多往复运动质量，如活塞的直线运动须经过连杆才能转变成曲轴的转动。在进一步提高发动机转速时，这些往复运动质量所产生的惯性力急剧增大，使轴承载荷显著增加，噪音和振动加剧。更为严重的是它使轴承在复杂的力向转弯中载荷不均，缸体活塞及其它圆轴部件都加速失圆，磨损加速内燃机的气密结构破坏。这就成了当前为提高发动机单位工作容积功率，降低单位功率质量而使其向高速发展的严重障碍。为了解决这个问题，人们研制成功了转子发动机。转子发动机缸体内壁是“8”字形特殊型面，其两端面由端盖和各间隔板封闭。缸体和端盖均为固定件。在气缸内装有弧边三角形转子。在转子的一个端面上固定有与转子同心的内齿圈。外齿轮固定在端盖上。发动机主轴的主轴颈支承在与外齿轮同心的主轴承上，而偏心轴颈则套在与内齿圈同心的转子轴承孔内。在发协机运转时，转子上的内齿圈围绕固定的外齿轮啮合旋转作行星运动，即转子不仅绕固定的外齿轮中心(主轴承中心)公转，同时又绕其自身的回转中心(偏心轴颈中心)自转。转子角顶与气缸型面紧密接触。它的三个弧面与气缸型面之间形成三个工作腔。转子转动时工作腔容积发生变化，其变化规律正好符合四行程内燃机对气缸容积变化的要求。当发动机工作时，气体爆发压力通过转子传给偏心轴颈，从而推动主轴旋转。转子发动机由于其结构上的特点，低速动力性和经济性较差，起动性和耐久性也都有待进一步改善。本实用新型的目的是提供一种结构简单，高低速动转时各种性能指标良好的发动机。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型缸体1为圆筒形。缸体上有缸盖6。进、排气孔，火花塞孔都位于缸盖上。主轴4与缸体中心圆孔动配合。截面积为圆的圆弧形缸套2沿主轴圆周布置，缸套有槽，活塞3有活塞桩14通过槽与主轴固连，主轴与缸体和缸盖间有密封装置。齿轮5、23与主轴固连，并与转动方向相反的两组定向棘轮A、B啮合，定向棘轮A(两个或一个)与同向输出轴齿轮24啮合。定向棘轮B(两个或一个)与传动齿轮27啮合，传动齿轮27与齿轮24啮合，凸轮轴齿轮与定向棘轮A、B啮合，起动装置有起动齿轮35与动力输出轴连接，齿轮36与齿轮35啮合，连杆37分别与齿轮36周边上铰轴和控制板38铰连，控制板38与主轴固连。齿轮36的直径由活塞的摆角确定。
本实用新型的起动装置有齿轮20A1与动力输出轴固连。齿轮20A2与齿轮20A1啮合。齿轮20A3，20A4与20A2同轴。20A4与齿轮22A1啮合。与22A1同轴的扇形齿22A2与主轴扇形齿26啮合。伞齿轮20A3与伞齿轮25A1啮合与25A1同轴的齿轮25A2与齿轮28啮合。与齿轮28同轴的伞齿轮29与主轴扇形齿26的扇形伞齿啮合。
本实用新型的缸体内有一组或数组气缸。缸体内有两个对称的缸盖，两个活塞对称固连于主轴，A、B棘轮组各有两个棘轮，对称地布置于缸体两侧。
本实用新型缸体内也可只设一个缸盖，A、B棘轮组各有一个棘轮，对称地布置于缸体两侧。
本实用新型的活塞与缸盖将气缸分成数个工作腔。活塞来回转动时工作腔容积发生变化，其变化规律正好符合四行程内燃机对气缸容积变化的要求。活塞在气缸中进、压、爆、排四个工作程序如下所示1行程2行程3行程4行程1顺时针2反时针3顺时针4反时针上缸进→压压→爆爆→排排→进↑－↓↑－↓↑－↓↑－↓下缸排←爆进←排压←进爆←压当燃油进入腔1、活塞从左至右顺时针方向运动，工作腔2即处于压缩阶段，工作腔3处于燃烧之中，腔4即排出废气。当活塞反时针方向运动时，由于腔1已充满燃气，开始压缩。腔2已经压缩，开始燃烧，腔3已燃烧，开始排气，腔4已排气，现开始进气。第三行程，活塞运动至腔1压缩终点时，燃气开始被火花塞点火，将活塞推向顺时针方向，腔2即排气，腔3即进气，腔4即压缩。
活塞进入第四行程，被压缩的腔4燃气开始燃烧，将活塞朝反时针方向推动，此时腔3即压缩，腔2进气，腔1排气。当活塞到达左方终止点时，由于腔3燃气已被压缩，即时被火花塞点火，将活塞再向顺时针方向推动。腔4即排气、腔1进气，腔2开始压缩。如此进行周期循环。在活塞的每一行程中，四个腔中都有一个在燃烧作功。
本实用新型主要运动部件作同心圆周运动，振动和燥声轻微。不需连杆、曲轴等复杂往复运动另件，结构简单，零件数量少。各主要运动机件的失圆磨损度大为降低。燃气膨胀的能量通过活塞直接传递给主轴，提高了燃气的功率。高低速运转时，各种性能指标良好。
如下是本实用新型的附图
图1为本实用新型总体结构图图2为
图1的A－A剖视图图3为缸盖图图4为缸套图图5为活塞图图6为活塞桩图7为主轴图图8为主轴与输出轴传动结构图图9为起动机构结构图
图10为主轴扇形齿图
图11为主轴扇形齿与伞齿轮29啮合图
图12为扇形齿22构造图
图1为扇形齿25A1与伞形齿20A3啮合图
图14为另一种起动机构结构图
图15为气缸工作原理图如下是本实用新型的实施例本实用新型缸体1是圆筒形，由缸盖6将缸体分为上、下两部分。缸体中心有主轴4，缸套2、12。缸套内有活塞3、13。活塞与活塞桩14固连。活塞上有机油孔32，油环33，气环34。活塞桩与主轴4固连。
活塞3，13的摆弧运动使气缸内的容积发生变化，由缸盖6上的进、排气孔16、17和气门19控制调节进、排气和压缩，燃爆时间。火花塞孔29位于缸盖上。主轴通过活塞获得的动力经主轴齿23传递给定向棘轮9，21气门凸轮齿8，带动同向转轴24和气门凸轴。当主轴顺时针方向转动时，棘轮9反时针方向转动，带动与其啮合的输出轴齿轮24顺时针方向转动。此时棘轮21不动。当主轴反时针方向转动时，棘轮21顺时针方向转动，带动与其啮合的传动齿27反时针方向转动，传动齿27带动齿轮24顺时针方向转动。气门凸轴带动配气机构运动。
由于活塞固连于主轴在缸套中运动，为了防止漏气，在主轴上有周面气环两道和经面气环一道。为了防止上、下缸串气，在缸盖与主轴间有密封气条15两道。
本实用新型用于汽油发动机的气缸参数两对称的活塞行程为80cm，摆角为90°压缩比为91。本实用新型用于柴油发动机的气缸参数单活塞行程为200cm，摆角为200°，压缩比为211。
为了发动机能够开始起动，本实用新型可采用两种类型的起动装置。一种类型起动装置的起动齿轮35与动力输出轴连接。齿轮35与齿轮36啮合，连杆37分别与齿轮36周边上的铰轴和控制板38铰连，控制板38与主轴固连，齿轮36的直径可由活塞的摆角确定。
另一种类型的起动装置有齿轮20与起动电机输出轴固连，与齿轮20A2啮合。与齿轮20A2同轴有齿轮20A3、20A4。20A4与齿轮22A1啮合，与22A1同轴的扇形齿22A2与主轴扇形齿26啮合，伞齿轮20A3与伞齿轮25A1啮合，同轴的齿轮25A2与齿轮28啮合，同轴伞齿轮29与主轴扇形齿26上的扇形伞齿啮合，当起动电机齿轮20A1作顺时针方向转动时，带动齿轮20A2作反时针方向转动，扇形齿22A2作顺时针转动，使主轴扇形齿26作反时针方向转动。此时主轴使缸体内的活塞开始从右至左移动，即第二行程，腔4进气，腔1压缩。当齿轮20A1继续转动时，由于齿轮22A2上的空挡不能作用于主轴上的扇形齿，而被齿轮25A2啮合的传动齿28带动同轴伞齿轮29转动。与伞齿29啮合的扇形齿轮26上的径面扇形伞齿使齿轮26作从左至右的顺时针方向转动。此时，缸体内活塞也顺时针方向转动，开始了第三行程的工作。起动电机再继续转动时，如上所述，主轴开始反时针方向转动，进行第四行程的工作。当发动机启动后，各缸就按四个行程秩序工作。活塞的往复运动也与起动扇形齿的作用同步了。
权利要求1.摆轴发动机，包括气缸体，缸套，缸盖，活塞，凸轮轴，进排气机构，火花塞，输出轴，起动装置，其特征在于缸体1是圆筒形，有缸盖6，进、排气孔，火花塞孔位于缸盖上，缸体中心有主轴4与缸体动配合，截面积为圆的圆弧形缸套2沿主轴圆周布置，缸套有槽，活塞3有活塞桩14通过槽与主轴固连，主轴与缸体和缸盖间有密封装置，齿轮5、23与主轴固连，分别与转动方向相反的两组定向棘轮A、B啮合，定向棘轮A与同向输出轴齿轮24啮合，定向棘轮B与传动齿轮27啮合，传动齿轮27与齿轮24啮合，凸轮轴齿轮与定向棘轮A、B啮合，所说的起动装置有起动齿轮35与动力输出轴连接，齿轮36与齿轮35啮合，连杆37分别与齿轮36周边上铰轴和控制板38铰连，控制板38与主轴固连，齿轮36的直径由活塞的摆角确定。
2.摆轴发动机，包括缸体、缸套、缸盖、活塞、凸轮轴、进、排气机构，火花塞，输出轴，起动装置，其特征在于缸体1是圆筒形、有缸盖6，进、排气孔，火花塞孔位于缸盖上，缸体中心有主轴4与缸体配合，截面积为圆弧的圆形缸套2沿主轴圆周布置，缸套有槽，活塞3有活塞桩14通过槽与活塞固连，主轴与缸体和缸盖间有密封装置，齿轮5、23与主轴固连，分别与转动方向相反的两组定向棘轮A，B啮合，定向棘轮A与同向输出轴齿轮24啮合，定向棘轮B与传动齿轮27啮合，传动齿轮27与齿轮24啮合，凸轮轴齿轮与定向棘轮A，B啮合，所说的起动装置有齿轮20与起动电机输出轴固连，与齿轮20A2啮合，与20A2同轴有齿轮20A3、20A4，20A4与齿轮22A1啮合，同轴的扇形齿22A2与主轴扇形齿26啮合，伞齿轮20A3与伞齿轮25A1啮合，同轴的齿轮25A2与齿轮28啮合，同轴伞齿，轮29与主轴扇形齿26上的扇形伞齿啮合。
3.根据权利要求1或2所述的摆轴发动机，其特征在于缸体内有一组或数组气缸，缸体内有两个对称的缸盖，两个活塞对称固连于主轴，A、B棘轮各有两个，对称地布置于缸体两侧。
4.根据权利要求1或2所述的摆轴发动机，其特征在于缸体内有一组或数组气缸，缸体有一个缸盖，A、B棘轮各有一个，对称地布置于缸体两侧。
专利摘要本实用新型的缸体为圆筒形，由缸盖将缸体分为数个气缸，缸体中心有主轴、圆弧形缸套绕主轴圆周布置，仿形活塞位于缸套内，有活塞桩与主轴固连。气缸工作时，活塞在气缸内作摆弧运动，主轴以活塞运动获得的动力经定向棘轮传动机构使输出轴始终作同向运动。主要零部件作同心圆运动，振动和噪声轻微。失圆磨损度降低。结构简单，解决了传统发动机高速运转时的技术缺陷。高低速运转时各种性能指标良好。
文档编号F01C9/00GK2076164SQ9021262
公开日1991年5月1日 申请日期1990年5月7日 优先权日1990年5月7日
发明者陶兴武 申请人:陶兴武