[發明專利]一種旋轉活塞式發動機

無效

• 申請號: 200810071087.6
• 申請日: 2008-05-22
• 公開（公告）號: CN101586491A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 盧能才
• 申請（專利權）人: 盧能才
• 主分類號: F02B53/00
• 分類號: F02B53/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域：

本專利涉及一種發動機，特別是一種旋轉活塞式發動機。

背景技術：

傳統的四沖程活塞往復式發動機是依靠燃料在燃燒室內燃燒推動活塞上下或水平往復運動，再通過連桿和曲軸把活塞的直線運動轉化為曲軸的旋轉運動。這種發動機的主要缺點是1.結構復雜，體積大、重量大；2.曲柄連桿機構中活塞的往復運動引起的往復慣性力和慣性力矩不能得到完全平衡，這個慣性力大小與轉速平方成正比，使發動機運轉平順性下降，限制發展高轉速發動機；3.由于四沖程往復式活塞發動機的工作方式為四個沖程，其中有三個沖程完全依靠飛輪慣性旋轉，導致發動機的功率、扭矩輸出非常的不均勻，盡管現代發動機采用了多缸和V型排列來減小這個缺點，但是不可能完全消除。

在20世紀50年代，德國工程師汪克爾在總結前人的研究成果的基礎上，解決了一些關鍵技術問題，研制成功第一臺轉子發動機。這種發動機避免了活塞的往復運動，直接通過轉子在氣缸內的旋轉來帶動發動機主軸旋轉，且主軸每旋轉一周發動機點火做功一次。因此它比往復式發動機體積較小、重量較輕、且結構較簡單，在扭矩輸出上也比較均勻而且可以達到較高的轉速。但是由于該發動機的燃燒室不太有利于燃料的燃燒和擴散，因此耗油率高且尾氣排放污染物較多，同時該發動機低速時扭矩輸出不夠理想，壓縮比也不高，不適合用作于柴油機，這就嚴重限制了該轉子發動機的推廣和運用。

發明內容：

本發明的目的是提供一種旋轉活塞式發動機。同時它也可以被用作為氣泵、油泵之類的產品。

本發明的目的是這樣實現的，一種旋轉活塞式發動機主要的運動件有：輸出軸(1)、內偏心軸(2)、轉子(3)、兩旋轉體(8和9)等。輸出軸相對于固定缸體的轉速、內偏心軸相對于輸出軸的轉速、轉子相對于內偏心軸的轉速比為(n+1)/n∶-2∶1(n為自然數)。轉子上繞轉子自轉中心180對置的兩端分別和一個旋轉體可控連接，每個旋轉體上周向均勻分布有m個活塞且兩個旋轉體上的兩組活塞相互間隔安裝，每兩個活塞之間形成一個可變容積的工作室，2m個活塞共形成2m個工作室。為了使相鄰的兩個工作室具有相同的工作位置(發動機的點火、進排氣等位置)，n和m的比值應為2p-1∶1(p為自然數)。這樣轉子每旋轉1轉時，輸出軸旋轉n+1轉，發動機上的2n/(2p-1)個工作室的每個工作室完成2n個沖程，若發動機為四沖程的話，該沖程數應為4的倍數即n應為偶數，也就是轉子旋轉一周帶動兩旋轉體各旋轉一周，該四沖程發動機的每個工作室做功n/2次。

上述旋轉活塞式發動機中若輸出軸以w₀+w₀/n的恒定角速度連續轉動時，其中w₀為常數，兩旋轉體的運動可以分解成以w₀/n的角速度旋轉的運動和一個以周期性波動的角速度在一定的轉角范圍內來回擺動的運動。第一組活塞和第二組活塞隨兩旋轉體以周期性波動的角速度旋轉，兩相鄰活塞不斷的相互靠近再相互遠離，在進氣沖程時，兩相鄰活塞相互遠離將混合氣吸入氣缸；在壓縮沖程時，兩相鄰活塞相互靠近將混合氣壓縮；在做功沖程時，兩相鄰活塞相互遠離將燃氣壓力轉化為發動機的扭力輸出；在排氣沖程時，兩相鄰活塞相互靠近將廢氣排出氣缸。

滿足上述要求的n值對應的四沖程發動機有以下特性：發動機每個旋轉體上有n/(2p-1)個均勻分布的活塞，兩個旋轉體上的兩組活塞共形成2n/(2p-1)個工作室。轉子旋轉一周帶動兩旋轉體各旋轉一周，兩組活塞在氣缸內各運動n個周期，發動機的每個工作室點火做功n/2次，且轉子旋轉一周，輸出軸旋轉n+1周，內偏心軸自轉1-n周。

為了保證上述輸出軸、內偏心軸和轉子的相對轉速比，可以在轉子內設計一對內嚙合齒輪在轉子一邊也設計一對內嚙合齒輪，轉子內的一對內嚙合齒輪的齒數比為1∶2，轉子一邊的一對內嚙合齒輪的齒數比為1+1/n∶2，氣缸分布在轉子的另一邊且氣缸和輸出軸同軸心。

內偏心軸的上有一個齒輪(2e)且該齒輪的兩側各有一個主軸頸(2d和2f)，它們對應安裝在輸出軸內的偏心孔內。內偏心軸上支撐轉子的兩個偏心軸頸通過雙弧狀連接塊(2c)連在一起，該雙弧狀連接塊的內弧內和外弧外提供安裝轉子內的一對齒數比為1∶2的內嚙合齒輪的空間。

輸出軸上有兩個軸頸，在每個軸頸內有一偏心孔，內偏心軸的主軸頸安裝在該孔內，輸出軸上的這兩個軸頸之間通過雙弧狀連接塊連接，該雙弧狀連接塊的內弧內和外弧外提供安裝轉子一邊的一對齒數比為1+1/n∶2的內嚙合齒輪的空間。