活刷式转子内燃机的制作方法

文档序号:15944363发布日期:2018-11-14 03:49阅读:83来源:国知局

本发明属于动力机械领域,具体涉及一种活刷式转子内燃机。



背景技术:

往复活塞曲轴连杆式内燃机是应用最广泛的动力机械。活塞往复做急速折返运动,在飞轮旋转惯性力作用下完成,形成周期性扭矩,传给支承的作用力也呈周期性变化,这种高速折返运动,消耗大量的动能,产生的振动危害极大。一般采用适当的气缸数,通过气缸排列,曲拐布置,以及在曲轴上加平衡块来改善平衡,但动能的额外消耗不能弥补。多缸并用必然带来体积扩大,设计调试复杂化。另外曲轴系统的弹性和惯性产生的扭震是曲轴连杆式内燃机的又一大危害,消除扭震技术更为复杂,且不能完全避免。

转子发动机的发明很好地弥补了这一缺陷,但转子发动机采用的三角转子在主轴上偏心运转的方式驱动主轴,这一偏心运转只有在高速状态下才能得到保证,在低速状态下,没有足够的离心力,则很不稳定。



技术实现要素:

本发明旨在提供一种运转流畅,无急速折返运动部件,低速稳定性好,结构紧凑,功率、体积适应范围广的内燃机。具体涉及一种活刷式转子内燃机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:摒弃活塞、曲轴、连杆结构,也没有三角转子结构。设计一种全新的内燃机型制,利用燃料燃烧膨胀,直接推动圆柱形转子转动做功。

本发明所设计的活刷式转子内燃机,主要由转子、活刷、定子、吸排气阀、喷油嘴、火花塞等组成,转子为圆柱体,两端同轴接输出转轴,转子在直径处开槽,内置两片活刷,活刷可以在转子径向相对滑动,定子为椭圆型两端封闭的筒体,转子圆柱安装在定子的椭圆径向的一端,将椭圆筒挤成相通的环隙和月牙型空间,活刷将该空间分隔成两个体积周期性变化的腔室,配合定子上的吸排气阀、喷油嘴、火花塞,完成内燃机的吸气、压缩、做功、排气过程。

本发明设计的活刷式转子内燃机,第一步:吸气、排气同步完成,避免吸气空腔形成的真空度阻滞,额外消耗能量;第二步:压缩第一步吸入的空气过程,同时在上一步排空的腔室又完成一次吸气,为下一步连续两次做功打下基础;第三步:做功过程同步完成另一腔室吸气后的压缩;第四步:做功后腔室排气,压缩后腔室做功,结束后又回到第一步;如此循环,一个周期做功两次。

该内燃机的压缩比是环隙与月牙型空间的体积比,可以根据需要设计成0~1间的任意比值,可以适应不同动力、能效需求。

定子椭圆筒径向一端为半圆筒,另一端侧面与之相切衔接,活刷在其内部滑动流畅。

进一步地,为了加工方便椭圆筒径向两端都为半圆筒,中间一小段采用与两半圆筒相切的板面连接。

在运转过程中,辅助程序的动力来自转子的惯性,转子是圆柱体,且与输出轴同轴固定连接,无偏心运动,运转平稳。

转子上的活刷,在转子径向槽内自由运动,极小的旋转产生的离心力就能使活刷外端与定子接触,完成各腔室的分离与密封。

转子上的活刷,可以在转子径向槽内,活刷内端安置推力弹簧使活刷外端与定子接触,完成各腔室的分离与密封。

转子活刷为方板型,外端倒圆角,以利于在定子内侧滑动。

转子活刷板面设计径向加强筋,转子径向槽相应地与之适应,以增加活刷强度。

进一步地,转子活刷内融合石墨等润滑剂,更加利于在定子内侧,以及转子槽内的滑动。

本发明的部件结构规整,加工简单,易实现高精度加工,各部件可替换性好,工业化后维护成本低。

本发明的主要部件,定子内衬、转子、活刷可使用金属、陶瓷等符合工艺条件的材料。

附图说明:

图1是本发明的排气、吸气过程示意图。

图2是本发明的压缩、吸气过程示意图。

图3是本发明的做功、压缩过程示意图。

图4是本发明的排气、做功过程示意图。

图5是本发明的过程结束转换状态结构视图。

图6是本发明的过程进行状态结构视图。

如附图1、图6,本发明所述的活刷式转子内燃机,排气阀1、定子2、活刷3、输出轴4、转子5、吸气阀6、喷油嘴7、火花塞8、定子封头9等部分组成。

具体实施方式:

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例:

如图1所示,逆时针转动输出轴4,转子5带动活刷3同步转动,排气阀1、吸气阀6打开,活刷3左侧腔排气,右侧腔吸气;如图2所示,转子5继续转动此时关闭排气阀1,吸气阀6继续开启,左侧腔压缩,右侧腔吸气;如图3所示,转子5继续转动此时排气阀1、吸气阀6关闭,左侧室压缩,右侧腔喷油嘴7喷油,火花塞8点火做功;如图4所示,转子5继续转动此时开启排气阀1、吸气阀6关闭,左侧室排气,右侧腔喷油嘴7喷油,火花塞8点火做功;转子5继续转动又回到图1所示的状态,继续下一周期的运转。



技术特征:

技术总结
本发明属于动力机械领域,具体涉及一种活刷式转子内燃机。本发明提供一种运转流畅,无急速折返运动部件,低速稳定性好,结构紧凑的内燃机。该内燃机,主要由转子、活刷、定子、吸排气阀、喷油嘴、火花塞等组成,转子为圆柱体,两端同轴接输出转轴,转子在直径处开槽,内置两片活刷,活刷可以在转子径向相对滑动,定子为椭圆型两端封闭的筒体,转子圆柱安装在定子的椭圆径向的一端,将椭圆筒挤成相通的环隙和月牙型空间,活刷将该空间分隔成两个体积周期性变化的腔室,配合定子上的吸排气阀、喷油嘴、火花塞,完成内燃机的吸气、压缩、做功、排气过程。本发明的部件结构规整,加工简单,易实现高精度加工,各部件可替换性好,维护成本低。

技术研发人员:吴结华;吴澎;吴良君;胡金兰;吴卫志
受保护的技术使用者:吴结华
技术研发日:2017.04.26
技术公布日:2018.11.13
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