一种单向旋转式活塞惯性高效发动机的制作方法

本发明涉及发动机领域，尤其是一种单向旋转式活塞惯性高效发动机。

背景技术：

活塞式发动机的历史悠久，但该类发动机的气缸活塞一般在工作时进行往复式运动，浪费了活塞的惯性运动能量，而且活塞的往复式运动需通过传动机构才能转成发动机的转矩，在传动过程又会耗费能量；转子式发动机的活塞虽然不进行往复运动，但转子式发动机的燃烧室较小使得燃料燃烧不充分，而且转子主轴与燃烧室较近容易高温，如何解决以上问题以提高活塞式发动机效率，是一个研究方向。

技术实现要素：

本发明提出一种单向旋转式活塞惯性高效发动机，能以活塞运动直接推动发动机主轴旋转，而且能充分利用活塞的惯性运动能量，提升发动机效率。

本发明采用以下技术方案。

一种单向旋转式活塞惯性高效发动机，所述发动机包括定子件和转子件；所述定子件设有内腔，定子件内腔为一柱形腔室；所述转子件为一垂直设于定子件内腔中轴部位的柱形体；所述转子件侧壁处环绕固定一活塞阵列，所述活塞阵列由均匀固定于转子件侧壁处的多个承推组件构成。

所述承推组件包括固定于转子件侧壁上的隔离柱以及铰接于隔离柱上的柱形活塞臂；所述柱形活塞臂的俯视向形状为具有大小端的藕形；藕形长边的小端为铰接端，大端为承推端；各活塞臂的顶面、底板均与定子件内腔腔壁相接并可在腔壁处滑移；各活塞臂铰接端指向为转子件旋转方向；在转子件旋转方向上，上一承推组件的承推端置于下一承推组件的隔离柱侧壁上滑移；所述转子件侧壁处设有弹性件；所述弹性件对柱形活塞臂的内侧面施力使柱形活塞臂的承推端外沿压置于定子件内腔内腔侧壁处滑移。

所述定子件内腔侧壁俯视向均匀设置具备波峰和波谷的波浪形结构，所述波浪形结构的波谷处设有燃料阀门和点火器，当转子件旋转使承推组件活塞臂的承推端外沿滑入波浪形结构的谷底时，该波谷处的定子件内腔壁与承推组件的外壁共同围成临时燃烧室；燃料阀门向临时燃烧室送入的燃料被点火器引燃，推动活塞臂沿波浪形结构的波峰从波谷内滑出并使转子件转动。

所述波浪形结构的任一波峰均包括陡边和缓边，波峰靠缓边一侧设有废气排出口，当活塞臂沿缓边从临时燃烧室的波谷滑出时，临时燃烧室内的燃料废气从废气排出口排出，波峰缓边推动活塞臂承推端在下一承推组件的隔离柱上滑移。

当承推组件活塞臂的承推端外沿滑入波浪形结构的谷底时，所述承推端与波浪形结构波峰的陡边相接围成临时燃烧室。

所述波浪形结构的波峰数量大于承推组件的数量。

所述发动机设有电控模块，所述电控模块使转子件在旋转过程中形成的临时燃烧室在任一时刻仅有一个处于点火状态。

所述定子件的内腔壁处设有电子感应器，所述电子感应器设于缓边处并与废气排出口紧邻，当活塞臂沿缓边滑至电子感应器处时，电子感应器被触发并向电控模块发出活塞臂感知信号。

当电控模块收到活塞臂感知信号时，电控模块认为下一波浪结构处将形成下一临时燃烧室，电控模块启动下一波浪结构处的燃料阀门和点火器以预备下一临时燃烧室的点火作业。

所述波浪形结构的波峰数量为六个。

所述活塞臂承推端的端面处设有锅形凹槽。

所述波浪形结构的波峰峰面为弧线形。

本发明中，由于以转子件的转动来形成临时燃烧室，且临时燃烧室的生成推力经承推件的活塞臂直接推动转子件旋转，从而降低了燃油能量在传动中的损耗，而且活塞运动时的惯性力也得以保留用于推动转子，从而提升了发动机的效率，也有助于提升发动机转速。

本发明中，由于以定子件腔壁的波浪形结构配合承推组件所铰接的活塞臂来形成临时燃烧室，所述波浪形结构的波峰峰面为弧线形，所述活塞臂承推端的端面处设有锅形凹槽，点火作业时以燃料阀送入油气混合物作为燃料，当活塞受燃气推动而在定子件内腔波浪形结构的波峰上滑动时，临时燃烧室的空间也不断扩大，从而大大扩展了临时燃烧室的燃烧空间，使得燃料燃烧更充分，有利于提升发动机效率。

本发明中，由于任一时刻，临时燃烧室中仅有一个处于点火状态，从而使得发动机的动力输出平稳，能减少发动机震动。

本发明中，所述转子件侧壁处环绕固定一活塞阵列，所述活塞阵列由均匀固定于转子件侧壁处的多个承推组件构成；该设计为转子转轴提供了良好的隔热结构，使得转子转轴在高速运行时不易过热。

由于本发明的活塞是旋转运动，因此大大降低了活塞的空间占用，从而可设计出超小型的高速燃油发动机。

本发明中，所述波浪形结构的波峰数量大于承推组件的数量；该设计使得承推组件的活塞臂长度大于波浪形结构的长度，可防止活塞臂运动中的卡阻现象。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：

附图1是本发明的示意图；

附图2是本发明的活塞臂的示意图（图中虚线为锅形凹槽）；

附图3是活塞臂承推端的示意图；

图中：1-转子件；2-定子件；3-活塞臂；4-弹性件；5-燃料阀门；6-点火器；7-活塞臂铰接端；8-承推组件的隔离柱；9-定子件的固定结构；10-临时燃烧室；11-活塞臂承推端；12-废气排出口；13-活塞阵列；14-波浪结构波峰的缓边；15-电子感应器；16-波浪结构波峰的陡边；17-供上个活塞臂承推端滑移的隔离柱侧壁；18-定子件内腔；

a-已成型的临时燃烧室；b-扩大中的临时燃烧室；c-继续扩大中的临时燃烧室；d-废气排出时的临时燃烧室；e-废气排放完成的临时燃烧室；f-即将成型的临时燃烧室。

具体实施方式

如图1-3所示，一种单向旋转式活塞惯性高效发动机，所述发动机包括定子件2和转子件1；所述定子件2设有内腔18，定子件内腔18为一柱形腔室；所述转子件1为一垂直设于定子件2内腔中轴部位的柱形体；所述转子件1侧壁处环绕固定一活塞阵列13，所述活塞阵列13由均匀固定于转子件侧壁处的多个承推组件构成。

所述承推组件包括固定于转子件侧壁上的隔离柱8以及铰接于隔离柱8上的柱形活塞臂3；所述柱形活塞臂3的俯视向形状为具有大小端的藕形；藕形长边的小端为铰接端7，大端为承推端11；各活塞臂的顶面、底板均与定子件内腔腔壁相接并可在腔壁处滑移；各活塞臂铰接端7指向为转子件1旋转方向；在转子件旋转方向上，上一承推组件的承推端11置于下一承推组件的隔离柱侧壁17上滑移；所述转子件侧壁处设有弹性件4；所述弹性件4对柱形活塞臂的内侧面施力使柱形活塞臂的承推端11外沿压置于定子件内腔18内腔侧壁处滑移。

所述定子件内腔侧壁俯视向均匀设置具备波峰和波谷的波浪形结构，所述波浪形结构的波谷处设有燃料阀门5和点火器6，当转子件1旋转使承推组件活塞臂的承推端外沿滑入波浪形结构的谷底时，该波谷处的定子件内腔壁与承推组件的外壁共同围成临时燃烧室10；燃料阀门5向临时燃烧室送入的燃料被点火器引燃，推动活塞臂3沿波浪形结构的波峰从波谷内滑出并使转子件转动。

所述波浪形结构的任一波峰均包括陡边16和缓边14，波峰靠缓边14一侧设有废气排出口12，当活塞臂沿缓边从临时燃烧室的波谷滑出时，临时燃烧室内的燃料废气从废气排出口12排出，波峰缓边推动活塞臂承推端在下一承推组件的隔离柱8上滑移。

当承推组件活塞臂的承推端外沿滑入波浪形结构的谷底时，所述承推端11与波浪形结构波峰的陡边16相接围成临时燃烧室。

所述波浪形结构的波峰数量大于承推组件的数量。

所述发动机设有电控模块，所述电控模块使转子件在旋转过程中形成的临时燃烧室在任一时刻仅有一个处于点火状态。

所述定子件的内腔壁处设有电子感应器15，所述电子感应器设于缓边处并与废气排出口紧邻，当活塞臂沿缓边滑至电子感应器处时，电子感应器被触发并向电控模块发出活塞臂感知信号。

当电控模块收到活塞臂感知信号时，电控模块认为下一波浪结构处将形成下一临时燃烧室，电控模块启动下一波浪结构处的燃料阀门和点火器以预备下一临时燃烧室的点火作业。

所述波浪形结构的波峰数量为六个。

所述活塞臂承推端的端面处设有锅形凹槽；如图2、图3所示。

所述波浪形结构的波峰峰面为弧线形。

实施例：

发动机在运行时，定子件以固定结构固定于外部装置处，转子件在定子件内腔中旋转，旋转过程中，活塞阵列13的各活塞臂间歇落入定子件内腔侧壁波浪形结构的谷底，不断形成临时燃烧室结构，生成临时燃烧室结构的过程可见图1的a、b、c、d、e、f图示。

定子件的内腔壁处设有电子感应器15，所述电子感应器设于缓边处并与废气排出口紧邻，当活塞臂沿缓边滑至电子感应器处时，电子感应器被触发并向电控模块发出活塞臂感知信号。

电控模块使转子件在旋转过程中形成的临时燃烧室在任一时刻仅有一个处于点火状态，临时燃烧室内的油气混合物爆燃后的高温气体推动活塞臂按转子件旋转方向运行。