一种具有密封结构的微型摆动式内燃发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微型摆动式内燃发动机，尤其涉及一种具有密封结构的微型摆动式内燃发动机。
【背景技术】
[0002]微型设备和便携设备发展十分迅速，市场需求旺盛，但供能系统成为了这类设备发展的最主要瓶颈，迫切需求体积小、重量轻且供能时间长的能量供给单元。基于燃料燃烧的微型能源动力系统在能量密度和功率密度两方面都具有明显的优势。其中，微型摆动式内燃发动机具有结构紧凑、易加工和成本低等优点，是最具前景的微型能源动力系统方案之一。微型摆动式内燃发动机主要包括缸体、摆臂、转轴和进排气口等部件。每个摆臂将缸体的一个内腔分为两个气缸，燃料与空气的混合物在两个气缸内交替点火，气体膨胀做功推动摆臂往复摆动，摆臂带动转轴向外输出动力。
[0003]微型摆动式发动机的最显著特征就是尺寸小，由于气缸容积与发动机尺寸的立方成正比，而气缸间的气体泄漏流量与发动机尺寸成正比。因此，微型发动机的相对泄漏流量显著增大，从而导致发动机的做功能力大幅下降，甚至无法工作。降低发动机转子与气缸间的气体泄漏是提升微型摆动式内燃发动机效率的关键技术之一。
[0004]虽然减小摆臂与气缸之间的距离可以有效减小间隙的通流面积，从而降低泄漏流量，但这种方式需要更高的加工精度，会大幅提高加工成本，同时间隙减小也会增加摆臂卡死的可能性，降低了发动机的稳定性。因此，需要一种适合微型摆动式内燃发动机结构特点的密封结构来抑制转子与气缸间的气体泄漏，而且该结构不能增加系统的重量且不会降低系统的稳定性。
【发明内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种具有密封结构的微型摆动式内燃发动机。
[0007](二)技术方案
[0008]本发明的一种具有密封结构的微型摆动式内燃发动机，该微型摆动式内燃发动机包括:转子摆臂10和缸体20，缸体20内部具有一气缸，其中，转子摆臂10，其面向气缸内壁的端部开有储油槽，储油槽两侧端臂的面向气缸内壁的端部具有迷宫结构，缸体20开有排气口，储油槽通过排气口与外界贯通。
[0009]转子摆臂10包括轴13，缸体包括气缸支架，气缸支架面向轴13的端部开有储油槽，储油槽两侧端臂的面向轴13的端部具有迷宫结构，缸体20开有输油管，储油槽通过输油管与外界贯通。
[0010](三)有益效果
[0011]从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果:
[0012](I)转子摆臂在摆动过程中，间隙内形成油膜，同时起到密封和润滑的作用；
[0013](2)储油槽与间隙的内表面联通，减小了动静部件之间的接触面积，有利于提高发动机的稳定性，防止摆臂卡死；
[0014](3)发动机自带储油槽，可长时间提供润滑油，有效延长发动机正常工作时间，且油槽与外部联通，便于填加润滑油；
[0015](4)降低了发动机的重量，有利于进一步提升其功率密度和能量密度。
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例的一种具有密封结构的微型摆动式内燃发动机的转子摆臂的示意图；
[0017]图2为本发明实施例的一种具有密封结构的微型摆动式内燃发动机的转子摆臂和缸体的示意图；
[0018]图3为本发明实施例的一种具有密封结构的微型摆动式内燃发动机的另一缸体的示意图；
[0019]图4为本发明实施例的一种具有密封结构的微型摆动式内燃发动机的转子摆臂和另一缸体的不意图。
[0020]【符号说明】
[0021]10-转子摆臂；
[0022]丨10-第一摆臂；Ii 1-第一储油槽；112-第一迷宫结构；113-第二迷宫结构；120-第二摆臂；121-第二储油槽;122-第三迷宫结构；123-第四迷宫结构；13-轴;14-定位销；
[0023]20-缸体；
[0024]210-第一气缸支架;211-第一输油管;212-第三储油槽;213-第五迷宫结构;214第六迷宫结构；220-第二气缸支架;221-第二输油管；222-第四储油槽;223-第七迷宫结构；224第八迷宫结构;23-第一排气口 ； 24-第二排气口 ； 25-左上燃烧室;26-右上燃烧室;27-左下燃烧室;28-右下燃烧室。
【具体实施方式】
[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0026]本发明的实施例提供了一种具有密封结构的微型摆动式内燃发动机，该微型摆动式内燃发动机包括:转子摆臂10和缸体20，缸体20为一立方体结构，内部具有一气缸，缸体20左右对称设置两个横截面为扇形的支架，转子摆臂10包括轴13以及轴13两侧对称设置的横截面为扇形的上、下摆臂。支架和轴13将气缸分隔为两个上下对称的横截面为扇形的腔体-上腔体和下腔体，上摆臂将上腔体分隔为左上燃烧室25和右上燃烧室26，下摆臂将下腔体分隔为左下燃烧室27和右下燃烧室28。转子摆臂10的上、下摆臂顶端开有储油槽，储油槽的两侧端臂具有迷宫结构，提高系统运行稳定性，转子摆臂10摆动时，储油槽内的润滑油被带到储油槽对面的气缸内壁，在迷宫的刮油作用下，在迷宫梳齿和气缸内壁之间形成油膜，防止气体泄漏并起到润滑作用;缸体20的支架顶端开有储油槽，储油槽的两个端臂具有迷宫结构，提高系统运行稳定性，转子摆臂10摆动时，储油槽内的润滑油被带到转子摆臂10的轴13外表面，在迷宫的刮油作用下，在迷宫梳齿和轴13外表面之间形成油膜，防止气体泄漏并起到润滑作用。
[0027]如图1和图2所示，本实施例的一种具有密封结构的微型摆动式内燃发动机，其转子摆臂10包括轴13、第一摆臂110和第二摆臂120，轴13内表面开有一定位销14，轴13两侧对称设置第一摆臂110和第二摆臂120，第一摆臂110为第一扇形柱体，其面向气缸内壁的端部开有第一储油槽111，第一储油槽111两侧端臂的面向气缸内壁的端部具有迷宫结构，第一迷宫结构112和第二迷宫结构113。缸体20顶端开有第一排气口 23，第一排气口 23将气缸和外界贯通，当第一摆臂110摆动到其第一储油槽111与第一排气口 23贯通时，润滑油可通过第一排气口 23流入第一储油槽111。
[0028]其中，转子摆臂10和缸体20由高温合金刚制成，第一摆臂110的第一扇形结构的角度可以根据缸体支架的尺寸以及所需的燃烧室体积选择，该第一扇形柱体的角度可以为45度、60度或75度。第一储油槽111横截面为扇形或弧形，若横截面为扇形，该扇形的角度可以大于、小于或等于第一摆臂110第一扇形柱体的角度。第一迷宫结构112和第二迷宫结构113可分别采用长方形、三角形、梯形梳齿，第一迷宫结构112和第二迷宫结构113的梳齿个数分别为M和N，M和N为大于I的自然数，M和N可相同也可不同。
[0029]微型摆动式内燃发动机的缸体20前后两端具有前气缸盖和后气缸盖，前气缸盖和后气缸盖的中心位置分别开有前盖通孔和后盖通孔，前盖通孔和后盖通孔分别安装前盖轴承和后盖轴承。微型摆动式内燃发动机的转轴安装在转子摆臂10的轴13，转轴上有一与轴定位销14配合使用的定位条，定位条与定位销14配合限制转子摆臂1和转轴的位置，转轴两端分别安装于前盖轴承和后盖轴承。
[0030]微型摆动式内燃发动机运行前，将润滑油从第一排气口23倒入第一储油槽111，微型摆动式内燃发动机运行时，转子摆臂10左右摆动，第一储油槽111内的润滑油飞溅到第一储油槽111对面的气缸内壁，在第一、第二迷宫结构的刮油作用下，在第一、第二迷宫结构的梳