专利名称：一种槽轮旋转活塞发动机的制作方法
技术领域：
本发明是一种槽轮旋转活塞发动机，属于内燃发动机技术领域。
现在汽车使用的发动机通常是往复式活塞发动机，由于活塞连杆的往复运动，耗油率较高，燃料经济性差，对于双旋转四循环活塞发动机，由于控制机构中的杠杆的往复运动，也出现往复式活塞发动机同样问题。
本发明的目的是提供一种用活塞交替接力的槽轮旋转活塞发动机。
本发明的目的是这样实现的，槽轮旋转活塞发动机由配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火或喷油系、机架，固定在机架上的固定缸体，固定缸体为中空的园柱体，内装两个分别旋转的旋转缸体，活塞每两只为一组对称地固定在旋转缸体上，旋转缸体外侧的直径线上用弹性连件对称固定有滚子总成，滚子总成的滚子装在侧槽凸轮的环形槽内，侧槽凸轮固定在传动控制轴两端，传动控制轴穿过旋转缸体并装在机架上。
侧槽凸轮轴心线与活塞的旋转轴心线平行，每个侧槽凸轮侧面开设有环形槽，环形槽可在侧槽凸轮的一侧面或两侧面同时开设，每个环形槽内装有两个滚子总成上的滚子，滚子总成由滚子座及两个滚子组成。
本发明与现有技术相比具有如下优点1、由于槽轮旋转活塞发动机的活塞采用面接触的密封形式，密封面积大，因而耐久性、起动性、低速动力性能均好。
2、该发动机改变了传统发动机的运动规律，两组活塞交替接力转动的动力，复合成一个连续转动的动力输出，活塞组及相关部件从转到停产生的动能，被侧槽凸轮转动的反作用力彻底消耗，能量守恒，所以燃料利用率很高。
3、活塞组转动的角速度是一条组合的椭园曲线，活塞启动和停止转动时平稳无冲击，使之工作寿命长。
4、具有体积小、重量轻、结构简单、生产成本低。
本发明的图面说明如下
图1是本发明槽轮旋转活塞发动机实施例一的主视剖面示意图。
图2是本发明槽轮旋转活塞发动机实施例一的左视结构示意图。
图3是图1的局部放大图。
图4是两组活塞与旋转缸体连接的结构示意图。
图5是本发明槽轮旋转活塞发动机活塞运动原理的几何示意图。
图6是本发明槽轮旋转活塞发动机滚子总成在侧槽凸轮环形槽内运动示意图。
图7是本发明槽轮旋转活塞发动机实施例二中槽轮安装的结构示意图。
下面结合附图对本发明实施例做进一步说明实施例一，(见图1、2、3、4)，槽轮旋转活塞发动机包括配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火或喷油系、机架(14)、固定在机架(14)上的固定缸体(2)，固定缸体(2)由端盖(3)及园桶(4)组成中空的园柱体，固定缸体(2)外侧开有进、出气孔(15)、(16)，固定缸体(2)内装有两个分别旋转的旋转缸体(5a、5b)，旋转缸体(5a、5b)的小园柱面上用7型丝圈(6)固定有2个园锥滚子轴承(7)为其定位，活塞(4a1、4a2)两个为一组对称固定在旋转缸体(5a)的大园柱面上，活塞(4b1、4b2)两个为一组固定在旋转缸体(5b)的大园柱面上，旋转缸体(5a、5b)内装有衬套(12)，衬套(12)壁开有油孔，两端装有卡圈(9)，防止其轴向窜动，旋转缸体(5a、5b)外端面的直径线上用连接件(20)分别对称固定有2个滚子总成(8)，滚子总成(8)由两只滚子(18)及一个滚子座(19)组成，每个侧槽凸轮(11)上开有不交叉的环形槽(17)，每个环形槽(17)内装有四个滚子(18)，发动机工作时，滚子(18)沿侧槽凸轮(11)的环形槽(17)壁滚动，环形槽(17)开在侧槽凸轮(11)的一侧面，两个侧槽凸轮(11)分别对称固定在传动控制轴(10)的两端，用螺帽(13)锁紧，传动控制轴(10)穿过旋转缸体(5a、5b)装的衬套(12)内，并装在机架(14)上，传动控制轴(10)中空为冷却润滑油道，侧槽凸轮(11)的轴心线应与活塞组(4a、4b)的旋转轴心线平行。
实施例二，(见图7)，该槽轮旋转活塞发动机的传动控制轴(10)两端各装两个侧槽凸轮(11)，侧槽凸轮(11)两端面均开有环形槽(17)，每端面2个滚子总成(8)用滚子总成支架与旋转缸体连接，且滚子(18)装在环形槽(17)内。其余结构与实施例一同。
槽轮旋转发动机的工作原理是传动控制系统通过一组活塞(4a1、4a2)转动，带动与之连接的滚轮(17)沿槽轮(11)的环形槽(17)壁滚动，并带动侧槽凸轮(11)及其相关部件转动，当活塞(4a1、4a2)转到指定角度被侧槽凸轮(11)锁定，与此同时，另一组活塞(4b1、4b2)进行工作，带动与之连接的滚轮(17)沿槽轮(11)的环形槽(17)壁滚动，并带动侧槽凸轮(11)及其相关部件转动。发动机工作时，活塞组(4a1、4a2)、(4b1、4b2)循环工作，侧槽凸轮(11)在工作中始终转动，侧槽凸轮(11)每转动一周，相关活塞组转动半周，相关活塞组的运动分为转动和被锁定两种状态。
活塞组在转动状态时，角速度表现为一条实线的组合椭园曲线(见图5)，虚线为另一组活塞角速度的组合椭园曲线，实、虚两曲线重叠部份的面积是相邻两活塞把可燃气体压缩到最小体积时，两活塞(4a1、4a2)、(4b1、4b2)轴向中线交叉于转动轴心的夹角。
由单纯椭园定积分S=ab[x2a2-x2+a22arcsinxa]]]>0≤x≤a消去X得活塞组运动基本方程
上述公式中α—槽轮转角 β—活塞组转角ab—单纯椭园长、短轴
S—单纯椭园定积分面积P—方程系数P＝2(fg)b/πV—相邻两活塞把可燃气体压缩到最小体积时，两活塞轴向中线交叉于转动轴心的夹角。
由v=32ab-π4ab+2[(fg)b2ab(ab)2-(fg)2·b2+ab2arcsin(fg)bab]]]>将
代入上式得(fg)b值由活塞组转动基本方程，得两组侧槽凸轮槽理论曲线方程(见图6)，图中虚线为侧槽凸轮槽理论曲线，图中X1O1Y1坐标系既反映滚子总成运动，又给X2O2Y2坐标系定位，实线X2O2Y2坐标系是反映侧槽凸轮槽理论曲线，内、外侧曲线的坐标系，点划线X2O2Y2坐标系表示滚子总成被锁定之后即将开锁瞬间，实线X2O2Y2坐标系位置。[y2=-cos(k+β)·sinα+[sin(k+β)-H]·cosαx2=cos(k+β)·cosα+[sin(k+β)-H]·sinα]]>[y2=cos(k+β)·sinα-[sin(k+β)+H]·cosαx2=-cos(k+β)·cosα-[sin(k+β)+H]·sinα]]>上述公式中H——当滚子总成中心到旋转轴心距离为1时，H＝0.35K——活塞组从转到停瞬时滚子总成中心经园心与正X2轴线的夹角，K＝π/2r——滚子半径，当滚子中心到旋转轴心距离为1时，r＝0.175α——侧槽凸轮转角，
通过侧槽凸轮槽理论曲线方程，侧槽凸轮槽理论曲线切线方程，滚子半径及与之连接的以O2为中心园弧线，最终得完整的侧槽凸轮槽的内、外曲线方程及曲线是显而易见的。
权利要求
1.一种槽轮旋转活塞发动机，包括配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火或喷油系、固定在机架(14)上的固定缸体(2)，固定缸体(2)为中空的园柱体，内装两个分别旋转的旋转缸体(5a、5b)，活塞(4a1、4a2、4b1、4b2)每两只为一组分别对称地固定在旋转缸体(5a、5b)上，其特征在于旋转缸体(5a、5b)外侧的直径线上用连接件(20)对称固定有滚子总成(8)，滚子总成(8)的滚子(18)装在侧槽凸轮(11)的环形槽(17)内，侧槽凸轮(11)固定在传动控制轴(10)两端，传动控制轴(10)穿过旋转缸体(5a、5b)并装在机架(14)上。
2.根据权利要求1所述的槽轮旋转活塞发动机，其特征在于侧槽凸轮(11)轴心线应与活塞组(4a、4b)的旋转轴心线平行。
3.根据权利要求1或2所述的槽轮旋转活塞发动机，其特征在于侧槽凸轮(11)的环形槽(17)可在一面或两面同时开设，槽不交叉。
4.根据权利要求1所述的槽轮旋转活塞发动机，其特征在于侧槽凸轮(11)的环形槽(17)内装有两个滚子总成(8)的滚子(18)。
5.根据权利要求1或4所述的槽轮旋转活塞发动机，其特征在于滚子总成(8)由滚子座(19)上固定有两个滚子(18)组成。
6.根据权利要求1或4所述的槽轮旋转活塞发动机，其特征在于传动控制轴(10)上装的侧槽凸轮(11)为2-6个。
全文摘要
本发明是一种槽轮旋转活塞发动机,属于内燃发动机技术领域。该发动机主要由机架(14),装在机架(14)上的固定缸体(2),固定缸体(2)内装的旋转缸体(5a、5b),活塞组(4a、4b)分别固定在旋转缸体(5a、5b)上,旋转缸体(5a、5b)外端面上装有滚子总成(8),其滚子(18)装在侧槽凸轮的环形槽(17)内,侧槽凸轮(11)固定在传动控制轴(10)上。该发动机活塞组及相关部件从转到停产生的动能,被侧槽凸轮转动的反作用力彻底消耗,能量守恒,所以燃料利用率很高,密封面积大,工作寿命长。
文档编号F02B53/02GK1199134SQ9710784
公开日1998年11月18日 申请日期1997年12月23日 优先权日1997年12月23日
发明者罗建国 申请人:罗建国