专利名称：环形气缸旋转式发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃发动机，具体的说通过两组交错安置的活塞在环形气缸中旋转，用卵形-偏心圆齿轮机构控制活塞间相对位置，并将燃汽燃烧所产生的功，由卵形-偏心圆齿轮机构传递给输出轴。
背景技术：
现在大量应用的是采曲柄连杆机构的往复式发动机，加工简单，密封性好，技术成熟。但往复式发动机需将活塞做的往复运动，转换成曲轴的旋转运动，平衡性差、振动大，运动部件多，结构复杂。三角旋转式发动机虽然结构简单紧凑、零件数少、平顺性好，但运动密封性差，气缸、转子线形复杂，加工难度大，燃烧室面容比大。故而现在还没有大量应用。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明的目的就是提供一种结构简单，比质量轻，效率高，加工方便，运动密封性好，运行平顺的旋转式发动机。
本发明所采用的技术方案是在环形气缸中由两组共四个活塞形成四个独立的气室。交错的两个活塞固定联接成一组。活塞组能在环形气缸中转动。活塞组分别固定联接一个卵形齿轮，两个卵形齿轮与输出轴上固定安装的两个偏心圆齿轮啮合。两个偏心圆齿轮安装偏心相位差180度。利用卵形-偏心圆齿轮机构传动比的周期性变化，控制两组活塞在环形气缸中交替作加速、减速旋转。使气室容积周期性扩大、缩小，四个气室依次完成进气、压缩、做功、排气四个工作循环过程。同时将燃汽燃烧所产生的功，通过卵形-偏心圆齿轮机构传递给输出轴。为保证密封性，装有活塞环和密封环用于密封。在活塞旋转时通过气缸体上的进气孔、排气孔换气。
有益效果本发明活塞连续旋转，直接将可燃气的燃烧膨胀力矩转化为驱动扭矩，与往复式发动机相比，本发明无需将直线运动转化为旋转运动；而且一个气缸中有四个气室同时工作，在相同功率的情况下本发明体积更小，质量更轻。本发明结构简单，无需专门配气机构，仅有三个活动构件，即两个活塞卵形齿轮构件和固定安装有两个偏心圆齿轮的输出轴，它们绕各自的质心旋转，振动小。本发明利用活塞环和密封环密封，密封效果远优于三角旋转式发动机，能达到往复式发动机的密封水平。活动部件间以齿轮传动，没有冲击。压缩比大，气室面容比小。本发明的零件线形简单，加工方便，宜大批量制造。
图1是本发明实施例主要部件图。
图2是本发明实施例结构图。
图3至图7是本发明工作原理图，其中图3是吸气，图4是压缩，图5是点火，图6是做功，图7是排气。
附图中，1.卵形齿轮A，2.密封环，3.活塞联接件A，4.活塞A1，5.活塞环，6.定心轴，7.活塞B2，8.活塞联接件B，9.活塞B1，10.火花塞，11.进气孔，12.卵形齿轮B，13.端盖，14.排气孔，15.缸体B，16.偏心圆齿轮B，17.偏心圆齿轮A，18.输出轴，19.活塞A2，20.缸体A，21.冷却水通道，22.环形气缸。I、II、III、IV是四个独立气室。V是输出轴(18)旋转角速度，VA是A活塞组旋转角速度，VB是B活塞组旋转角速度。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对发明进一步说明。实施例主要部件和结构如图1、图2所示。环形气缸由缸体A(20)与缸体B(15)组成。在环形气缸上开进气孔(11)和排气孔(14)。活塞联接件A(3)固定联接活塞A1(4)和活塞A2(19)，联成A活塞组；活塞联接件B(8)固定联接活塞B1(9)和活塞B2(7)，联成B活塞组；同一组的两个活塞联接相位差180度。活塞组能绕定心轴(6)在环形气缸中转动。每个活塞上装有活塞环(5)。活塞联接件与缸体之间，两个活塞联接件之间有密封环(2)用于密封。活塞联接件A(3)与卵形齿轮A(1)固定联接，活塞联接件B(8)与卵形齿轮B(12)固定联接。输出轴(18)支承于两个端盖(13)轴承上，定心轴(18)固定在两个端盖(13)上。输出轴(18)与定心轴(6)平行，输出轴(18)上固定安装有偏心圆齿轮A(17)和偏心圆齿轮B(16)，两个偏心圆齿轮安装偏心相位差180度；卵形齿轮A(1)与偏心圆齿轮A(17)啮合，卵形齿轮B(12)与偏心圆齿轮B(16)啮合，卵形齿轮节线长是偏心圆齿轮节线长的二倍。在气缸体A(20)与气缸B(15)上安排冷却水通道(21)。
下面结合图3至图7中I气室为例，说明本发明工作原理。活塞组与环形气缸围成I、II、III、IV是四个独立气室。I气室由A活塞组的A1活塞(4)与B活塞组的B1活塞(9)与环形气缸(22)围成；本发明运行时，由于卵形-偏心圆齿轮机构传动比的周期性变化，输出轴(18)以角速度V匀速旋转，则A活塞组以角速度VA，B活塞组以角速度VB作周期性变速旋转。图3中输出轴以V速转动，这个过程中VA大于VB，I气室与进气孔相通，I气室容积逐步加大，向内吸气，这是吸气过程。图4中B1活塞已转过进气孔，I气室成为密闭空间，在这个过程中VA小于或等于VB，I气室容积逐步缩小，这是压缩过程。图5中这个时点VA等于VB，I气室容积最小，点燃燃汽。图6中燃汽燃烧做功，使I气室内压增加，这个过程中VA大于或等于VB，I气室容积逐步加大，通过两组齿轮机构将功传给输出轴(18)，这是做功过程。图7中，燃汽已完全燃烧，做功完毕，这时B1活塞已转到排气孔，I气室与排气孔相通，这个过程中VA小于等于VB，I气室容积逐步缩小，这是排气行过程。当排气过程结束，VA开始大于VB，B1活塞已转到吸气孔，I气室与进气孔相通，向内吸气，开始新一轮工作循环。同理，当I气室作吸气过程时，II气室在作排气过程，III气室在作做功过程，IV气室在作压缩过程。也就是说，输出轴(18)旋转720度，四个气室一共有四个做功过程。
权利要求
1.一种环形气缸旋转式发动机，通过活塞在环形气缸中旋转，将燃汽燃烧所产生的功，由齿轮机构传递给输出轴，其特征是在环形气缸中有两组共四个活塞，在环形气缸形成四个独立的气室；交差的两个活塞固定联接成一组，能在环形气缸中转动；每组活塞组分别固定联接一个卵形齿轮，两个卵形齿轮与输出轴上固定安装的两个偏心圆齿轮啮合；利用卵形-偏心圆齿轮机构传动比周期性变化的特性，控制两组活塞旋转速度，使气室容积周期性扩大、缩小，四个气室依次完成进气、压缩、做功、排气四个工作循环过程；同时将燃汽燃烧所产生的功，通过卵形-偏心圆齿轮机构传递给输出轴。
2.据权利要求1所述环形气缸旋转式发动机，其特征是其气缸为圆环形，气缸内中空，在气缸体上有进气孔与排气孔用于换气。
3.据权利要求1所述环形气缸旋转式发动机，其特征是交错的两个活塞由活塞联接件固定联接成活塞组，两个活塞联接相位差180度；有一定心轴与气缸环心轴线同轴线；活塞组能独立绕定心轴在环形气缸中转动。
4.据权利要求1所述环形气缸旋转式发动机，其特征是其活塞组分别固定联接一个卵形齿轮；其输出轴与定心轴平行，两个偏心圆齿轮固定安装在输出轴上，两个偏心圆齿轮安装偏心相位差180度；两个活塞组固定联接的卵形齿轮分别与偏心圆齿轮啮合。
5.据权利要求1所述环形气缸旋转式发动机，其特征是卵形齿轮节线长是偏心圆齿轮节线长的二倍，卵形齿轮齿数是偏心圆齿轮齿数的二倍。。
6.据权利要求1所述环形气缸旋转式发动机，其特征是其活塞及活塞联接件与环形气缸紧密配合，活塞上有活塞环用于密封，活塞联接件与气缸之间、两组活塞联接件之间装有密封环用于密封。
全文摘要
环形气缸旋转式发动机是一种结构简单，比质量轻，效率高，加工方便，运动密封性好，运行平顺的内燃机。它有两组共四个活塞，在环形气缸形成四个独立的气室；交差的两个活塞固定联接成一组，能在环形气缸中转动；用活塞环和密封环密封；活塞组固定联接的卵形齿轮，与输出轴上固定安装的偏心圆齿轮啮合；利用卵形－偏心圆齿轮机构传动比周期性变化的特性，控制两组活塞作变速旋转，使气室容积周期性扩大、缩小，四个气室依次完成进气、压缩、做功、排气四个工作循环过程；同时将燃汽燃烧所产生的功，通过卵形－偏心圆齿轮机构传递给输出轴。它作为内燃机的一种新形式，可应用于交通运输、农业机构、工程机械和发电时作为动力。
文档编号F01C1/077GK1458392SQ0312841
公开日2003年11月26日 申请日期2003年4月23日 优先权日2003年4月23日
发明者郑伟勇 申请人:郑伟勇