专利名称：活塞供燃气转子发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机中的转子发动机，特别涉及一种活塞供燃气转子发动机。
背景技术：
转子发动机是一种直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩的发动机，与活塞 在汽缸里做往复直线运动，为了把活塞的直线运动转化为旋转运动，必须使用曲柄连杆机 构的往复式发动机相比，转子发动机取消了无用的直线运动，因而同样功率的转子发动机 尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低，具有较大优势。但由于受多种因素影响，其转子 发动机的实际应用远远不如往复式发动机普及。转子发动机应用较为成功的是三角形转子 发动机。长期以来，人们在不断探索转子发动机的结构和材料，以希望在转子发动机领域有 所突破。为此，本申请人也曾申请了相关专利，并处于办理授权登记阶段，其中国专利公开 号CN 101178025A，
公开日期2008年5月14日，发明创造名称“往复式活塞供燃气的转子 发动机”，该转子发动机由转子轴、S形转子活塞、缸体、后箱体、后箱体盖、往复式活塞供燃 气系统等部件组成，该发动机具有结构简单、活塞供气效果好的特点，但由于该发动机只设 有单一转子，发动机在实际运行过程中存在冲击大、噪声大的不足，为此，需要进一步改进。 中国专利公告号CN 1227453C，公告日期2005年11月26日，发明创造名称“转子发动机”， 该发动机包括转子汽缸、转子、压气机等部件，同时，该发明的技术方案还公开了一种由前 述转子发动机组合成的多缸发动机，该多缸发动机是在同一输出轴上设有多个转子汽缸， 这种设置方式虽然结构比较紧凑，但存在拆装和维修都比较不方便的不足。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种运行冲击小、噪声低、拆装和维 修方便的活塞供燃气转子发动机。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种活塞供燃气转子发动机，包括主要由设在箱体上的缸体、转子活塞、往复式活 塞供燃气系统、转子轴组成的发动机单元；所述缸体内设有定子缸套、循环冷却水套和排气 通道，定子缸套上设有燃烧室，循环冷却水套包围在定子缸套侧壁外周，排气通道远离燃烧 室；所述转子活塞固定连接在转子轴上，转子活塞的侧壁设有两个大致呈“S”形的凹陷与 定子缸套内壁分别形成前汽缸和后汽缸，前汽缸和后汽缸在圆周方向的相位差为180°，转 子活塞的两端面上设有用于飞溅润滑转子轴上位于转子活塞两端的支撑轴承的甩油环；所 述往复式活塞供燃气系统包括曲柄、连杆、活塞、供汽缸以及相互啮合分别设在转子轴上的 主动伞齿轮和曲柄上的从动伞齿轮，往复式活塞供燃气系统在转子轴每转过180°的设定 时刻完成向转子活塞的前汽缸或者后汽缸内压送燃气一次，所述箱体上设有一个主发动机 单元和至少一个副发动机单元，主发动机单元的主转子轴设为输出轴，输出轴的输出端位 于箱体外部，输出轴和各副发动机单元的副转子轴之间连接有使输出轴保持恒定方向旋转 的耦合装置，主转子轴和副转子轴的旋转角速度大小相等；所述主发动机单元和副发动机单元的各往复式活塞供燃气系统按等相位差的设定顺序依次循环压送燃气，各发动机单元 的往复式活塞供燃气系统压送燃气的相位差为180°与主发动机单元和副发动机单元设置 的数量和之比。采用上述方案的本发明，副发动机单元可以是一个或者多个，各副发动机单元的 副转子轴之间或者副发动机单元的副转子轴与主发动机单元的主转子轴可采用同轴串接 或者以主转子轴为中心的卫星式布置，或者两种布置方式的结合，发动机单元的转子轴同 轴串联布置时，相关联的转子轴同轴固定连接并按相同方向同步旋转；发动机单元的转子 轴卫星式布置时，相关联的转子轴同向或者反向等转速旋转，而主发动机单元的主转子轴 保持恒定方向旋转。当副发动机单元的设置数量为1 5个时，各发动机单元的往复式活塞 供燃气系统循环压送燃气或者各转子活塞汽缸内可燃气体燃烧作功的相位差分别为90°、 60°、45°、36°、30° ；当副发动机单元的设置数量为大于5的多个时，各发动机单元的 往复式活塞供燃气系统循环压送燃气或者各转子活塞汽缸内可燃气体燃烧作功的相位差 按前述规律相应确定。本发明的转子发动机依靠外力启动，在各发动机单元的燃烧室处安 装火花塞即可使用汽油等轻质油，往复式活塞供燃气系统提供雾化状的燃料混合气；当在 凹陷的燃烧室处安装喷油嘴，即可使用柴油，在使用柴油时，各往复式活塞供燃气系统供空 气；主发动机单元的主转子活塞汽缸内的可燃气体燃烧作功时，直接推动主转子轴旋转，副 发动机单元的副转子活塞汽缸内的可燃气体燃烧作功时，推动相应副转子轴旋转，副转子 轴通过耦合装置带动主转子轴旋转，主发动机单元的主转子活塞汽缸与所有副发动机单元 的副转子活塞汽缸内的可燃气体依次交替燃烧作功形成工作循环，以维持主发动机单元的 主转子轴持续旋转，发动机单元的主转子轴在转过下一个180°时，各转子活塞的后汽缸完 成一次作功过程，至此，发动机完成一个完整的工作循环。由于发动机在360°的工作循环 内，依次由多个转子活塞带动输出轴旋转，故发动机运转冲击小、噪音低，同时，本发动机的 独有结构，可以确保发动机拆装和维修方便。改进的技术方案是，在副发动机单元时设置数量大于2个时，副发动机单元与主 发动机单元一起采用分组设置，各组之间采用串接方式设置，各组内的发动机单元采用卫 星式设置；各组内发动机单元的冷却水套依次连通，各组之间的冷却水套连通，所有冷却水 套共用一个进水口和出水口 ；发动机的各冷却润滑油池可相互连通；各往复式活塞供燃气 系统的进气端可与同一进气口接通，其供气口分别与相应的转子活塞的前汽缸和后汽缸依 次连通；以进一步确保发动机拆装和维修方便，同时，减小发动机的体积、降低制造成本。进一步改进的技术方案是，卫星式设置时，各转子轴上分别固定连接一个相同的 外齿轮，相邻两外齿轮直接啮合，相邻两转子轴反向等转速旋转，相应转子活塞上的汽缸对 称，其结构简单、制造成本低。进一步改进的另一技术方案是，卫星式设置时，各转子轴上分别固定连接一个相 同的外齿轮，在两外齿轮之间还共同啮合有一个过渡齿轮，相邻两转子轴同向等转速旋转， 相应转子活塞上的汽缸相同；可有效减小两外齿轮的几何尺寸，从而减小发动机的体积、降 低制造成本。本发明活塞供燃气转子发动机的有益效果是，发动机运行冲击小、噪声低、拆装和 维修方便，且结构简单、制造成本低。
图1是本发明实施例1的结构示意图；图2是本发明实施例2的结构示意图；图3是本发明实施例3的结构示意图；图4是本发明图1中的A-A剖视图，表明本发明实施例1的主发动机单元处于燃 烧作功瞬间(并将该瞬间的相位点设为相位角为0°的初始相位)及其转子汽缸的旋转方 向，第一副发动机单元和第二副发动机单元的转子汽缸的旋转方向和依次燃烧作功的相位 差；图5-图9是本发明实施例1中各发动机单元依次燃烧作功的工作过程示意图，并 与图4 一起共同构成实施例1的工作循环图；图10是本发明图2中的B-B剖视图，表示本发明实施例2的主发动机单元处于燃 烧作功瞬间(并将该瞬间的相位点设为相位角为0°的初始相位)及其转子汽缸的旋转方 向，第一副发动机单元和第二副发动机单元的转子汽缸的旋转方向和依次燃烧作功的相位 差；图11是本发明图3中的C-C剖视图，表示本发明实施例3的主发动机单元处于燃 烧作功瞬间(并将该瞬间的相位点设为相位角为0°的初始相位)及其转子汽缸的旋转方 向，第一副发动机单元和第二副发动机单元的转子汽缸的旋转方向和依次燃烧作功的相位 差；图12是本发明图3中的D-D剖视图，表示本发明实施例3的主发动机单元处于燃 烧作功瞬间(并将该瞬间的相位点设为相位角为0°的初始相位)，第三副发动机单元、第 四副发动机单元和第五副发动机单元的转子汽缸的旋转方向和依次燃烧作功的相位差，图 中的进水口与图11中的出水口连通。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的说明，但并不因此将本发明限 制在所述的实施例范围之中。实施例1 参见图1，一种活塞供燃气的汽油转子发动机，包括主要由设在箱体7上 的缸体、转子活塞、往复式活塞供燃气系统、转子轴组成的发动机单元；所述缸体内设有定 子缸套、循环冷却水套和排气通道，定子缸套上设有燃烧室，循环冷却水套包围在定子缸套 侧壁外周，排气通道远离燃烧室；所述转子活塞固定连接在转子轴上，转子活塞的侧壁设有 两个大致呈“S”形的凹陷与定子缸套内壁分别形成前汽缸和后汽缸，前汽缸和后汽缸在圆 周方向的相位差为180°，转子活塞的两端面上设有用于飞溅润滑转子轴上位于转子活塞 两端的支撑轴承的甩油环；所述往复式活塞供燃气系统包括曲柄、连杆、活塞、供汽缸以及 相互啮合分别设在转子轴上的主动伞齿轮和曲柄上的从动伞齿轮，往复式活塞供燃气系统 在转子轴每转过180°的设定时刻完成向转子活塞的前汽缸或者后汽缸内压送燃气一次， 所述箱体7上设有一个主发动机单元1和至少一个副发动机单元，主发动机单元1的主转 子轴11设为输出轴，输出轴的输出端位于箱体7外部，输出轴和各副发动机单元的副转子 轴之间连接有使输出轴保持恒定方向旋转的耦合装置8，主转子轴11和副转子轴的旋转角 速度大小相等；所述主发动机单元1和副发动机单元的各往复式活塞供燃气系统按等相位差的设定顺序依次循环压送燃气，各发动机单元的往复式活塞供燃气系统压送燃气的相位 差为180°与主发动机单元1和副发动机单元设置的数量和之比。
其有益效果是，发动机运行冲击小、噪声低、拆装和维修方便。改进的技术方案，所述箱体7上设有包括第一副发动机单元2和第二副发动机单 元3的两个副发动机单元，主发动机单元1的主往复式活塞供燃气主系统15与第一副发动 机单元2的往复式活塞供燃气第一副系统25、第一副发动机单元2的往复式活塞供燃气第 一副系统25与第二副发动机单元3的往复式活塞供燃气第二副系统35，以及第二副发动机 单元3的往复式活塞供燃气第二副系统35与主发动机单元1的主往复式活塞供燃气主系 统15的压送燃气相位差均为60° ；所述耦合装置8包括三个相同的外齿轮81组成，一个 外齿轮81通过键82同轴固定连接在主转子轴11后部，另外两个外齿轮81通过键82分别 同轴固定连接在第一副发动机单元2、第二副发动机单元3的第一副转子轴21和第二副转 子轴31的后部，设在中间的主转子轴11上的外齿轮81同时与设在第一副转子轴21和第 二副转子轴31的外齿轮81啮合；第一副发动机单元2的第一副转子活塞22与第二副发动 机单元3的第二副转子活塞32相同，第一副转子活塞22与主发动机单元1的主转子活塞 12的曲面形状对称。发动机的第一副发动机单元2和第二副发动机单元3分别设在主发动机单元1两 侧，发动机输出轴的受力均勻、平稳，其有益效果是，发动机运行冲击小、噪声低、拆装和维 修方便。进一步改进的技术方案，所述箱体7前端固定连接有前箱盖73，前箱盖73内设有 润滑油池731，润滑油池731从箱体7的前墙体下部与箱体7形成的冷却油池74连通；所 述主发动机单元1主转子活塞12两端面上设有的主甩油环123、第一副发动机单元2第一 副转子活塞22两端面上设有的第一副甩油环223和第二副发动机单元3第二副转子活塞 32两端面上设有的第二副甩油环323的下母线浸润在润滑油池731的润滑油中；主转子轴 11上位于主转子活塞12两端的支撑轴承、第一副转子轴21上位于第一副转子活塞22两端 的支撑轴承和第二副转子轴31上位于第二副转子活塞32两端的支撑轴承分别由主甩油环 123、第一副甩油环223和第二副甩油环323飞溅润滑；所述主转子轴11上固定连接有平衡 飞轮9，平衡飞轮9位于前箱盖73前方，平衡飞轮9外部设有飞轮罩壳91，飞轮罩壳91与 前箱盖73固定连接，在飞轮罩壳91上设有轴承92，主转子轴11前部由轴承92支撑在飞轮 罩壳91上，主转子轴11的前端位于飞轮罩壳91外部。确保各转子轴上位于转子活塞两端的支撑轴承润滑、冷却良好，发动机使用寿命 长，同时，平衡飞轮只设在输出轴上，零件数量少，故结构简单、制造方便。进一步改进的技术方案，所述主发动机单元1设有的主循环冷却水套13分别和第 一副发动机单元2设有的第一副循环冷却水套23、第二副发动机单元3设有的第二副循环 冷却水套33连通；冷却水的进水口 24设在第一副循环冷却水套23上，冷却水的出水口 34 设在第二副循环冷却水套33上。各冷却水套依次相互连通，且可充分利用发动机箱体的有效空间，冷却水量大，冷 却充分，发动机寿命长。实施例2 参见图2，所述耦合装置8还设有两个过渡齿轮83，两个过渡齿轮83均 转动支撑在箱体7上，两个过渡齿轮83分别位于主发动机单元1与第一副发动机单元2和主发动机单元1与第二副发动机单元3之间，其中一个过渡齿轮83同时与主发动机单元1 主转子轴11上的外齿轮81和第一副发动机单元2第一副转子轴21的外齿轮81啮合，另 一个过渡齿轮83同时与主转子轴11上的外齿轮81和第二副发动机单元3第二副转子轴 31的外齿轮81啮合；所述第一副发动机单元2设有的第一副转子活塞22与第二副发动机 单元3设有的第二副转子活塞32以及主发动机单元1设有的主转子活塞12相同。所述冷 却水的进水口 24设在第二副循环冷却水套33上，冷却水的出水口 34设在第一副循环冷却 水套23上。主发动机单元1和第一副发动机单元2、第二副发动机单元3结构相同，维修方便； 同时，由于增设了过渡齿轮83，可减小外齿轮81的几何尺寸，从而减小发动机体积，降低制 造成本。本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。实施例3 参见图3，所述箱体7的后端固定连接有后箱盖71、后箱体72，在后箱盖 71和后箱体72上设有第三副发动机单元4、第四副发动机单元5和第五副发动机单元6， 第三副发动机单元4的第三副转子轴41与主发动机单元1的主转子轴11同轴线连接，第 四副发动机单元5的第四副转子轴51与第一副发动机单元2的第一副转子轴21同轴线连 接，第五副发动机单元6的第五副转子轴61与第二副发动机单元3的第二副转子轴31同 轴线连接；主发动机单元1的主往复式活塞供燃气主系统15与第一副发动机单元2的往复 式活塞供燃气第一副系统25、第一副发动机单元2的往复式活塞供燃气第一副系统25与第 二副发动机单元3的往复式活塞供燃气第二副系统35、第二副发动机单元3的往复式活塞 供燃气第二副系统35与主发动机单元1的主往复式活塞供燃气主系统15、第三副发动机单 元4的往复式活塞供燃气第三副系统45与第四副发动机单元5的往复式活塞供燃气第四 副系统55、第四副发动机单元5的往复式活塞供燃气第四副系统55与第五副发动机单元6 的往复式活塞供燃气第五副系统65、以及第五副发动机单元6的往复式活塞供燃气第五副 系统65与主发动机单元1的主往复式活塞供燃气主系统15的压送燃气相位差均为30° ； 所述耦合装置8还设有三个花键套84，三个花键套84分别紧配合在主转子轴11与第三副 转子轴41、第一副转子轴21与第四副转子轴51和第二副转子轴31与第五副转子轴61之 间，所述主转子轴11、第一副转子轴21、第二副转子轴31的后端和第三副转子轴41、第四副 转子轴51、第五副转子轴61的前端设有与花键套84的内花键相适应的外花键；第三副发 动机单元4设有的第三副转子活塞42、第四副发动机单元5设有的第四副转子活塞52和第 五副发动机单元6设有的第五副转子活塞62与主发动机单元1的主转子活塞12相同。六个发动机单元共同工作，进一步减小发动机工作的冲击性，运行更加平稳。改进的技术方案，所述主发动机单元1设有的主循环冷却水套13分别和第一副发 动机单元2设有的第一副循环冷却水套23、第二副发动机单元3设有的第二副循环冷却水 套33连通；所述第三副发动机单元4设有的第三副循环冷却水套43与第四副发动机单元 5设有的第四副循环冷却水套53连通，第四副循环冷却水套53与第五副发动机单元6设有 的第五副循环冷却水套63连通；冷却水的进水口 24设在第一副循环冷却水套23或者第五 副循环冷却水套63上，冷却水的出水口 34设在第五副循环冷却水套63或者第一副循环冷 却水套23上。各冷却水套依次相互连通，且可充分利用发动机箱体的有效空间，冷却水量大，冷却充分，发动机寿命长。进一步改进的技术方案，所述后箱体72中设有后冷却油池75和后润滑油池721， 后润滑油池721与后冷却油池75由后箱体72前墙体底部连通，后润滑油池721还从箱体 7的后墙体下部与箱体7形成的冷却油池74连通；所述第三副发动机单元4第三副转子活 塞42两端面上设有的第三副甩油环423、第四副发动机单元5第四副转子活塞52两端面上 设有的第四副甩油环523和第五副发动机单元6第五副转子活塞62两端面上设有的第五 副甩油环623的下母线浸润在后润滑油池721的润滑油中；第三副转子轴41上位于第三副 转子活塞42两端的支撑轴承、第四副转子轴51上位于第四副转子活塞52两端的支撑轴承 和第五副转子轴61上位于第五副转子活塞62两端的支撑轴承分别由第三副甩油环423、第 四副甩油环523和第五副甩油环623飞溅润滑。确保各转子轴上位于转子活塞两端的支撑轴承润滑、冷却良好，发动机使用寿命 长。本实施例的其余结构与实施例2相同，在此不再赘述。工作原理下面结合附图和实施例对本发明的工作过程进行简要说明以实施例1为例进行说明，参见图1、图4，外力启动活塞供燃气的汽油转子发动 机，主发动机单元1的主转子轴11转动时，往复式活塞供燃气主系统15向主转子活塞12 的主前汽缸121压送雾化汽油，当主前汽缸121转动至图4位置时，主发动机单元1的火花 塞点火，主前汽缸121内的雾化汽油燃烧作功，此时，发动机系统相位角设为0°，推动主转 子活塞12及主转子轴11逆时针方向旋转，同时，主转子轴11的外齿轮81带动第一副发动 机单元2的第一副转子轴21上的外齿轮81转动和第二副发动机单元3的第二副转子轴31 上的外齿轮81转动，并依次带动第一副转子轴21、第一副转子活塞22和第二副转子轴31、 第二副转子活塞32顺时针转动；第一副发动机单元2的往复式活塞供燃气系统25向第一 副转子活塞22的前汽缸221压送雾化汽油，在发动机系统相位角为60°时，即图5所示位 置，第一副发动机单元2的火花塞点火，由于第一副转子活塞22与主转子活塞12对称，前 汽缸221内的雾化汽油燃烧作功，推动第一副转子活塞22及第一副转子轴21继续沿顺时 针方向旋转，并由第一副转子轴21上外齿轮81带动主转子轴11逆时针方向旋转，而后，第 二副发动机单元3的往复式活塞供燃气系统35向第二副转子活塞32的前汽缸321压送雾 化汽油，在发动机系统相位角为120°时，即图6所示位置，第二副发动机单元3的火花塞 点火，由于第二副转子活塞32与第一副转子活塞22相同，前汽缸321内的雾化汽油燃烧作 功，推动第二副转子活塞32及第二副转子轴31继续沿顺时针方向旋转，并由第一副转子轴 21上外齿轮81带动主转子轴11逆时针方向旋转；往复式活塞供燃气主系统15向主转子 活塞12的主后汽缸122压送雾化汽油，在发动机系统相位角为180°时，即图7所示位置， 主发动机单元1的火花塞点火，主后汽缸122内的雾化汽油燃烧作功，推动主转子活塞12 及主转子轴11逆时针方向旋转，带动主转子轴11的外齿轮81带动第一副发动机单元2的 第一副转子轴21上的外齿轮81转动和第二副发动机单元3的第二副转子轴31上的外齿 轮81转动，并依次带动第一副转子轴21、第一副转子活塞22和第二副转子轴31、第二副转 子活塞32顺时针转动；第一副发动机单元2的往复式活塞供燃气系统25向第一副转子活 塞22的后汽缸222压送雾化汽油，在发动机系统相位角为240°时，即图8所示位置，第一 副发动机单元2的火花塞点火，前汽缸221内的雾化汽油燃烧作功，推动第一副转子活塞22及第一副转子轴21继续沿顺时针方向旋转，并由第一副转子轴21上外齿轮81带动主转子 轴11逆时针方向旋转，而后，第二副发动机单元3的往复式活塞供燃气系统35向第二副转 子活塞32的后汽缸322压送雾化汽油，在发动机系统相位角为300°时，即图9所示位置， 第二副发动机单元3的火花塞点火，后汽缸321内的雾化汽油燃烧作功，推动第二副转子活 塞32及第二副转子轴31继续沿顺时针方向旋转，并由第第二副转子轴31上外齿轮81带 动主转子轴11逆时针方向旋转；往复式活塞供燃气主系统15向主转子活塞12的前后汽缸 121压送雾化汽油，在发动机系统相位角为360°时，即图4所示位置，主发动机单元1的火 花塞点火，主前汽缸121内的雾化汽油燃烧作功，推动主转子活塞12及主转子轴11逆时针 方向旋转；至此，完成一个工作循环，发动机动力从主转子轴11的输出端输出。实施例2的工作过程与实施例1的工作过程相同，只是由于在各发动机单元的外 齿轮81之间还啮合有过渡齿轮83，各发动机单元的转子汽缸相同，因此，各发动机单元的 转子轴均按同一逆时针方向旋转。实施例3是在实施例2的基础上增设了在第三副发动机单元4、第四副发动机单 元5和第五副发动机单元6共同工作行程工作循环；各汽缸的雾化汽油顺序燃烧作功的相 位差为30°，其燃烧作功循序依次为主发动机单元1的主前汽缸121 —第一副发动机单 元2的前汽缸221 —第二副发动机单元3的前汽缸321 —第三副发动机单元4的前汽缸 421 —第四副发动机单元5的前汽缸521 —第五副发动机单元6的前汽缸621 —主发动机 单元1的主后汽缸122 —第一副发动机单元2的后汽缸222 —第二副发动机单元3的后汽 缸322 —第三副发动机单元4的后汽缸422 —第四副发动机单元5的后汽缸522 —第五副 发动机单元6的后汽缸622 —主发动机单元1的主前汽缸121，并按此依次循环工作。主发动机单元1的主转子轴11逆时针旋转，分别通过过渡齿轮83和外齿轮81带 动第一副转子轴21、第一副转子活塞22和第二副转子轴31、第二副转子活塞32逆时针旋 转，同时，主转子轴11、第一副转子轴21、第二副转子轴31分别通过花键套84带动第三副 发动机单元4的第三副转子轴41、第三副转子活塞42、第四副发动机单元5的第三副转子 轴51、第三副转子活塞52、第五副发动机单元6的第五副转子轴61、第五副转子活塞62逆 时针旋转。各发动机单元依次顺序工作，发动机动力由主发动机单元1的主转子轴11的输 出端输出。以上虽然结合了附图描述了本发明的实施方式，但本领域的普通技术人员也可以 意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改，这些修改和变化应理解为是在本发 明的范围和意图之内的。
权利要求
一种活塞供燃气转子发动机，包括主要由设在箱体(7)上的缸体、转子活塞、往复式活塞供燃气系统、转子轴组成的发动机单元；所述缸体内设有定子缸套、循环冷却水套和排气通道，定子缸套上设有燃烧室，循环冷却水套包围在定子缸套侧壁外周，排气通道远离燃烧室；所述转子活塞固定连接在转子轴上，转子活塞的侧壁设有两个大致呈“S”形的凹陷与定子缸套内壁分别形成前汽缸和后汽缸，前汽缸和后汽缸在圆周方向的相位差为180°，转子活塞的两端面上设有用于飞溅润滑转子轴上位于转子活塞两端的支撑轴承的甩油环；所述往复式活塞供燃气系统包括曲柄、连杆、活塞、供汽缸以及相互啮合分别设在转子轴上的主动伞齿轮和曲柄上的从动伞齿轮，往复式活塞供燃气系统在转子轴每转过180°的设定时刻完成向转子活塞的前汽缸或者后汽缸内压送燃气一次，其特征在于所述箱体(7)上设有一个主发动机单元(1)和至少一个副发动机单元，主发动机单元(1)的主转子轴(11)设为输出轴，输出轴的输出端位于箱体(7)外部，输出轴和各副发动机单元的副转子轴之间连接有使输出轴保持恒定方向旋转的耦合装置(8)，主转子轴(11)和副转子轴的旋转角速度大小相等；所述主发动机单元(1)和副发动机单元的各往复式活塞供燃气系统按等相位差的设定顺序依次循环压送燃气，各发动机单元的往复式活塞供燃气系统压送燃气的相位差为180°与主发动机单元(1)和副发动机单元设置的数量和之比。
2.根据权利要求1所述的活塞供燃气转子发动机，其特征在于所述箱体(7)上设有 包括第一副发动机单元(2)和第二副发动机单元(3)的两个副发动机单元，各发动机单元 的往复式活塞供燃气系统顺序压送燃气的相位差为60° ；所述耦合装置(8)包括三个相同 的外齿轮(81)组成，一个外齿轮(81)通过键(82)同轴固定连接在主转子轴(11)后部，另 外两个外齿轮(81)通过键(82)分别同轴固定连接在第一副发动机单元(2)、第二副发动机 单元(3)的第一副转子轴(21)和第二副转子轴(31)的后部，设在中间的主转子轴(11)上 的外齿轮(81)同时与设在第一副转子轴(21)和第二副转子轴(31)的外齿轮(81)啮合; 第一副发动机单元(2)的第一副转子活塞(22)与第二副发动机单元(3)的第二副转子活 塞(32)相同，第一副转子活塞(22)与主发动机单元(1)的主转子活塞(12)的曲面形状对 称。
3.根据权利要求2所述的活塞供燃气转子发动机，其特征在于所述合装置(8)还设 有两个过渡齿轮(83)，两个过渡齿轮(83)均转动支撑在箱体(7)上，两个过渡齿轮(83) 分别位于主发动机单元(1)与第一副发动机单元(2)和主发动机单元(1)与第二副发动机 单元(3)之间，其中一个过渡齿轮(83)同时与主发动机单元(1)主转子轴(11)上的外齿 轮(81)和第一副发动机单元(2)第一副转子轴(21)的外齿轮(81)啮合，另一个过渡齿轮 (83)同时与主转子轴(11)上的外齿轮(81)和第二副发动机单元(3)第二副转子轴(31) 的外齿轮(81)啮合；所述第一副发动机单元(2)设有的第一副转子活塞(22)与第二副发 动机单元(3)设有的第二副转子活塞(32)以及主发动机单元(1)设有的主转子活塞(12) 相同。
4.根据权利要求3所述的活塞供燃气转子发动机，其特征在于所述箱体(7)的后端 固定连接有后箱盖(71)、后箱体(72)，在后箱盖(71)和后箱体(72)上设有第三副发动机 单元(4)、第四副发动机单元(5)和第五副发动机单元(6)，第三副发动机单元(4)的第三 副转子轴(41)与主发动机单元(1)的主转子轴(11)同轴线连接，第四副发动机单元(5) 的第四副转子轴(51)与第一副发动机单元⑵的第一副转子轴(21)同轴线连接，第五副发动机单元(6)的第五副转子轴(61)与第二副发动机单元(3)的第二副转子轴(31)同轴 线连接；各发动机单元的往复式活塞供燃气系统顺序压送燃气的相位差为30° ；所述耦合 装置(8)还设有三个花键套(84)，三个花键套(84)分别紧配合在主转子轴(11)与第三副 转子轴(41)、第一副转子轴(21)与第四副转子轴(51)和第二副转子轴(31)与第五副转子 轴(61)之间，所述主转子轴(11)、第一副转子轴(21)、第二副转子轴(31)的后端和第三副 转子轴(41)、第四副转子轴(51)、第五副转子轴(61)的前端设有与花键套(84)的内花键 相适应的外花键；第三副发动机单元(4)设有的第三副转子活塞(42)、第四副发动机单元 (5)设有的第四副转子活塞(52)和第五副发动机单元(6)设有的第五副转子活塞(62)与 主发动机单元(1)的主转子活塞(12)相同。
5.根据权利要求2 4中任意一项权利要求所述的活塞供燃气转子发动机，其特征在 于所述箱体(7)前端固定连接有前箱盖(73)，前箱盖(73)内设有润滑油池(731)，润滑油 池(731)从箱体(7)的前墙体下部与箱体(7)形成的冷却油池(74)连通；所述主发动机单 元(1)主转子活塞(12)两端面上设有的主甩油环(123)、第一副发动机单元(2)第一副转 子活塞(22)两端面上设有的第一副甩油环(223)和第二副发动机单元(3)第二副转子活 塞(32)两端面上设有的第二副甩油环(323)的下母线浸润在润滑油池(731)的润滑油中； 所述主转子轴(11)上固定连接有平衡飞轮(9)，平衡飞轮(9)位于前箱盖(73)前方，平衡 飞轮(9)外部设有飞轮罩壳(91)，飞轮罩壳(91)与前箱盖(73)固定连接，在飞轮罩壳(91) 上设有轴承(92)，主转子轴(11)前部由轴承(92)支撑在飞轮罩壳(91)上，主转子轴(11) 的前端位于飞轮罩壳(91)外部。
6.根据权利要求2所述的活塞供燃气转子发动机，其特征在于所述主发动机单元(1) 设有的主循环冷却水套(13)分别和第一副发动机单元(2)设有的第一副循环冷却水套 (23)、第二副发动机单元(3)设有的第二副循环冷却水套(33)连通；冷却水的进水口(24) 设在第一副循环冷却水套(23)或者第二副循环冷却水套(33)上，冷却水的出水口(34)设 在第二副循环冷却水套(33)或者第一副循环冷却水套(23)上。
7.根据权利要求3或4所述的活塞供燃气转子发动机，其特征在于所述主发动机单 元(1)设有的主循环冷却水套(13)分别和第一副发动机单元(2)设有的第一副循环冷却 水套(23)、第二副发动机单元(3)设有的第二副循环冷却水套(33)连通；所述第三副发动 机单元(4)设有的第三副循环冷却水套(43)与第四副发动机单元(5)设有的第四副循环 冷却水套(53)连通，第四副循环冷却水套(53)与第五副发动机单元(6)设有的第五副循 环冷却水套(63)连通；冷却水的进水口(24)设在第一副循环冷却水套(23)或者第五副循 环冷却水套(63)上，冷却水的出水口(34)设在第五副循环冷却水套(63)或者第一副循环 冷却水套(23)上。
8.根据权利要求4所述的活塞供燃气转子发动机，其特征在于所述后箱体(72)中 设有后冷却油池(75)和后润滑油池(721)，后润滑油池(721)与后冷却油池(75)由后箱 体(72)前墙体底部连通，后润滑油池(721)还从箱体(7)的后墙体下部与箱体(7)形成的 冷却油池(74)连通；所述第三副发动机单元(4)第三副转子活塞(42)两端面上设有的第 三副甩油环(423)、第四副发动机单元(5)第四副转子活塞(52)两端面上设有的第四副甩 油环(523)和第五副发动机单元(6)第五副转子活塞(62)两端面上设有的第五副甩油环 (623)的下母线浸润在后润滑油池(721)的润滑油中。
全文摘要
本发明公开了一种活塞供燃气转子发动机，包括主要由设在箱体上缸体、转子活塞、往复式活塞供燃气系统、转子轴组成的发动机单元；缸体内设有燃烧室，侧壁呈S形凹陷形成前汽缸和后汽缸的转子活塞固接在转子轴上，往复式活塞供燃气系统在转子轴每转过180°的设定时刻向前汽缸或者后汽缸内压送燃气一次；箱体上设有一个主发动机单元和至少一个副发动机单元由同一输出轴输出动力，各副发动机单元的转子轴之间或者与主发动机单元的转子轴之间采用同轴串接或者以转子轴为中心的卫星式布置，各发动机单元依次作功的相位差为180°与发动机单元设置的数量和之比。本发明的有益效果是，发动机运行冲击小、噪声低、拆装和维修方便，且结构简单、制造成本低。
文档编号F02B53/10GK101929383SQ201010224230
公开日2010年12月29日 申请日期2010年7月12日 优先权日2010年7月12日
发明者刘振军, 包先国, 孟贤友 申请人:包先国