[發明專利]旋轉活塞式內燃發動機

無效

• 申請號: 201010210387.5
• 申請日: 2010-06-28
• 公開（公告）號: CN101975106A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 孟慶達
• 申請（專利權）人: 孟慶達
• 主分類號: F02B53/02
• 分類號: F02B53/02;F02B55/14;F02B55/02;F02B55/10;F02B53/04
• 代理公司: 本溪新科專利事務所 21117
• 代理人: 何軍

技術領域

本發明涉及一種內燃發動機，具體地說是涉及一種旋轉活塞式內燃發動機。?

背景技術

內燃發動機的性能的優劣主要取決于其經濟性能和動力性能，其中，經濟性能是指發動機產生一定功率時所消耗燃料的多少，其標志性參數是熱效率和燃料消耗率；動力性能是指內燃發動機在能量轉換過程中產生的功率和扭矩的大小，標志性參數是功率和扭矩。

往復式內燃發動機包括缸體和設置在該缸體內的往復式活塞。該種結構的內燃發動機工作循環由進氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣等過程組成，在這些過程中，只有膨脹過程是對外做功的過程，而其它過程均不做功，但同樣消耗能量。由此可見，上述的往復式內燃發動機，從其經濟性能上來看，因活塞在一個循環周期中，只有21%的行程處于做功狀態，而有79%的行程處于非做功的阻斷狀態，所以，該種間歇式做功的內燃發動機的經濟性能很差；同時，因直線往復運動的活塞在到達上止點或下止點時，仍然會保持原運動狀態，要想使活塞改變原來的運動方向，至少要克服原運動方向所產生的力，而這個力與做功方向的力是相反的，只有對活塞施加足夠大的力才能使其做功，且所施加的力包括克服與做功方向相反的力，是反抗做功的阻力，進而會影響其經濟性能和動力性能；另外，活塞在做功期間不具備貯能條件，每次做功均有固定的啟動力，該啟動力被設定在往復行程中的上止點，而上止點是曲軸連桿垂直軸心的最小夾角，其阻力最大的位置為克服最大阻力必須對活塞施加過量的動能，而多余的動能不能被回收利用，故這也是影響其經濟性能和動力性能的另一個原因。

現有技術中的旋轉活塞式內燃發動機無論是內燃式、壓燃式、擺動式，還是馬自達三角體轉子的內燃發動機，其旋轉活塞均被安裝在燃燒室內，使燃料燃燒后所產生的能量直接作用于活塞上，以驅動活塞旋轉做功。雖然旋轉活塞式內燃發動機具有較理想的經濟性能和動力性能，但由于參與做功的物質溫度只有在準靜態的狀態下才能實現最佳的熱工轉換效率，將活塞直接安裝在燃燒室內，由于可燃混合氣瞬間燃燒，無法使工質同時達到最高溫度，其產生的溫差會嚴重地影響內燃發動機的經濟性能和動力性能；同時因燃料燃燒后工質所產生的膨脹力是多方向的，而這些膨脹力只有沿著活塞切線方向的力才是驅動活塞做功的力，其它方向的力會成為阻礙做功的力做功的反抗力，進而影響內燃發動機的經濟性能和動力性能；另外，由于燃料燃燒后直接對旋轉活塞做功，即便通過每一次燃燒燃料的量來控制活塞的轉速，其低速的性能也非常差，致使安裝有該種內燃發動機的機動車不能從停車狀態下自行切換到運轉狀態，必須通過外力轉動偏心軸，才能使其起動，所以，這種低動力性能的內燃發動機只適用于與高轉速的機動車和直升等配套使用，其適用范圍有一定限制。另一主要的問題是，現有旋轉活塞式內燃發動機除經濟性能和動力性能不理想外，還會因進排氣困難等問題，需要添加許多附屬部件，進而造成其結構和制作工藝復雜，制作成本的提高。?

發明內容

本發明的目的是提供一種利用將工質的內能最大限度地轉化為機械能的方式解決經濟性能和動力性能不理想等問題的旋轉活塞式內燃發動機。

本發明所提出的旋轉活塞式內燃發動機包括缸體，在該缸體內設置有燃燒室和與燃燒室通過通孔相連通的工作腔室，以及安裝在缸體上且從燃燒室延伸至工作腔室的能量交換組件，所述工作腔室內安裝有由輸出軸限定的旋轉活塞。

所述缸體內還設置有允許冷卻水環繞燃燒室和工作腔室的外部循環的冷卻腔室和與冷卻腔室相連通的進水通道和出水通道。

所述燃燒室朝向工作腔室的方向設置有通孔，工作腔室設置有與該通孔相連通的傾斜通槽，且使該傾斜通槽的外側邊與工作腔室的內壁平滑連接。所述工作腔室內還設置有用于尾氣排放的排氣管路。

所述缸體內且與通孔在一條直線的部位設置有徑向向內凹陷的動壓腔室和自通孔向工作腔室方向設置有直形的限位通槽，在動壓腔室至限位通槽內安裝有能量交換組件。

所述能量交換組件包括一端伸入到動壓腔室內，另一端經過限位通槽延伸至工作腔室內的柱塞，在該柱塞上安裝有用于密封或打開通孔的球形閥。所述能量交換組件包括一端伸入到動壓腔室內，另一端延伸到燃燒室部位且端部安裝有平衡套的第一柱塞和一端與第一柱塞滑動連接，另一端與球形閥固定連接的第二柱塞，以及一端與球形閥固定連接，另一端經過限位通槽延伸至工作腔室內的第三柱塞。

所述動壓腔室內安裝有頂推柱塞或第一柱塞的壓力彈簧。所述缸體上還設置有使動壓腔室和工作腔室相互連通的平衡通道。

所述轉子上設置有2至8個滑槽，在每一個滑槽內安裝有一個做功滑板。