[發(fā)明專利]一種單向旋轉(zhuǎn)式活塞慣性高效發(fā)動(dòng)機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710848400.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107503897A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石立煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石立煒
• 主分類號(hào): F03G3/00
• 分類號(hào): F03G3/00;F02B61/06
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊,修斯文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，尤其是一種單向旋轉(zhuǎn)式活塞慣性高效發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史悠久，但該類發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸活塞一般在工作時(shí)進(jìn)行往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，浪費(fèi)了活塞的慣性運(yùn)動(dòng)能量，而且活塞的往復(fù)式運(yùn)動(dòng)需通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)才能轉(zhuǎn)成發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，在傳動(dòng)過(guò)程又會(huì)耗費(fèi)能量；轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞雖然不進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室較小使得燃料燃燒不充分，而且轉(zhuǎn)子主軸與燃燒室較近容易高溫，如何解決以上問(wèn)題以提高活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)效率，是一個(gè)研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種單向旋轉(zhuǎn)式活塞慣性高效發(fā)動(dòng)機(jī)，能以活塞運(yùn)動(dòng)直接推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)，而且能充分利用活塞的慣性運(yùn)動(dòng)能量，提升發(fā)動(dòng)機(jī)效率。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

一種單向旋轉(zhuǎn)式活塞慣性高效發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括定子件和轉(zhuǎn)子件；所述定子件設(shè)有內(nèi)腔，定子件內(nèi)腔為一柱形腔室；所述轉(zhuǎn)子件為一垂直設(shè)于定子件內(nèi)腔中軸部位的柱形體；所述轉(zhuǎn)子件側(cè)壁處環(huán)繞固定一活塞陣列，所述活塞陣列由均勻固定于轉(zhuǎn)子件側(cè)壁處的多個(gè)承推組件構(gòu)成。

所述承推組件包括固定于轉(zhuǎn)子件側(cè)壁上的隔離柱以及鉸接于隔離柱上的柱形活塞臂；所述柱形活塞臂的俯視向形狀為具有大小端的藕形；藕形長(zhǎng)邊的小端為鉸接端，大端為承推端；各活塞臂的頂面、底板均與定子件內(nèi)腔腔壁相接并可在腔壁處滑移；各活塞臂鉸接端指向?yàn)檗D(zhuǎn)子件旋轉(zhuǎn)方向；在轉(zhuǎn)子件旋轉(zhuǎn)方向上，上一承推組件的承推端置于下一承推組件的隔離柱側(cè)壁上滑移；所述轉(zhuǎn)子件側(cè)壁處設(shè)有彈性件；所述彈性件對(duì)柱形活塞臂的內(nèi)側(cè)面施力使柱形活塞臂的承推端外沿壓置于定子件內(nèi)腔內(nèi)腔側(cè)壁處滑移。

所述定子件內(nèi)腔側(cè)壁俯視向均勻設(shè)置具備波峰和波谷的波浪形結(jié)構(gòu)，所述波浪形結(jié)構(gòu)的波谷處設(shè)有燃料閥門和點(diǎn)火器，當(dāng)轉(zhuǎn)子件旋轉(zhuǎn)使承推組件活塞臂的承推端外沿滑入波浪形結(jié)構(gòu)的谷底時(shí)，該波谷處的定子件內(nèi)腔壁與承推組件的外壁共同圍成臨時(shí)燃燒室；燃料閥門向臨時(shí)燃燒室送入的燃料被點(diǎn)火器引燃，推動(dòng)活塞臂沿波浪形結(jié)構(gòu)的波峰從波谷內(nèi)滑出并使轉(zhuǎn)子件轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述波浪形結(jié)構(gòu)的任一波峰均包括陡邊和緩邊，波峰靠緩邊一側(cè)設(shè)有廢氣排出口，當(dāng)活塞臂沿緩邊從臨時(shí)燃燒室的波谷滑出時(shí)，臨時(shí)燃燒室內(nèi)的燃料廢氣從廢氣排出口排出，波峰緩邊推動(dòng)活塞臂承推端在下一承推組件的隔離柱上滑移。

當(dāng)承推組件活塞臂的承推端外沿滑入波浪形結(jié)構(gòu)的谷底時(shí)，所述承推端與波浪形結(jié)構(gòu)波峰的陡邊相接圍成臨時(shí)燃燒室。

所述波浪形結(jié)構(gòu)的波峰數(shù)量大于承推組件的數(shù)量。

所述發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)有電控模塊，所述電控模塊使轉(zhuǎn)子件在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中形成的臨時(shí)燃燒室在任一時(shí)刻僅有一個(gè)處于點(diǎn)火狀態(tài)。

所述定子件的內(nèi)腔壁處設(shè)有電子感應(yīng)器，所述電子感應(yīng)器設(shè)于緩邊處并與廢氣排出口緊鄰，當(dāng)活塞臂沿緩邊滑至電子感應(yīng)器處時(shí)，電子感應(yīng)器被觸發(fā)并向電控模塊發(fā)出活塞臂感知信號(hào)。

當(dāng)電控模塊收到活塞臂感知信號(hào)時(shí)，電控模塊認(rèn)為下一波浪結(jié)構(gòu)處將形成下一臨時(shí)燃燒室，電控模塊啟動(dòng)下一波浪結(jié)構(gòu)處的燃料閥門和點(diǎn)火器以預(yù)備下一臨時(shí)燃燒室的點(diǎn)火作業(yè)。

所述波浪形結(jié)構(gòu)的波峰數(shù)量為六個(gè)。

所述活塞臂承推端的端面處設(shè)有鍋形凹槽。

所述波浪形結(jié)構(gòu)的波峰峰面為弧線形。

本發(fā)明中，由于以轉(zhuǎn)子件的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)形成臨時(shí)燃燒室，且臨時(shí)燃燒室的生成推力經(jīng)承推件的活塞臂直接推動(dòng)轉(zhuǎn)子件旋轉(zhuǎn)，從而降低了燃油能量在傳動(dòng)中的損耗，而且活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力也得以保留用于推動(dòng)轉(zhuǎn)子，從而提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，也有助于提升發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

本發(fā)明中，由于以定子件腔壁的波浪形結(jié)構(gòu)配合承推組件所鉸接的活塞臂來(lái)形成臨時(shí)燃燒室，所述波浪形結(jié)構(gòu)的波峰峰面為弧線形，所述活塞臂承推端的端面處設(shè)有鍋形凹槽，點(diǎn)火作業(yè)時(shí)以燃料閥送入油氣混合物作為燃料，當(dāng)活塞受燃?xì)馔苿?dòng)而在定子件內(nèi)腔波浪形結(jié)構(gòu)的波峰上滑動(dòng)時(shí)，臨時(shí)燃燒室的空間也不斷擴(kuò)大，從而大大擴(kuò)展了臨時(shí)燃燒室的燃燒空間，使得燃料燃燒更充分，有利于提升發(fā)動(dòng)機(jī)效率。

本發(fā)明中，由于任一時(shí)刻，臨時(shí)燃燒室中僅有一個(gè)處于點(diǎn)火狀態(tài)，從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出平穩(wěn)，能減少發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)。

本發(fā)明中，所述轉(zhuǎn)子件側(cè)壁處環(huán)繞固定一活塞陣列，所述活塞陣列由均勻固定于轉(zhuǎn)子件側(cè)壁處的多個(gè)承推組件構(gòu)成；該設(shè)計(jì)為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸提供了良好的隔熱結(jié)構(gòu)，使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸在高速運(yùn)行時(shí)不易過(guò)熱。

由于本發(fā)明的活塞是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此大大降低了活塞的空間占用，從而可設(shè)計(jì)出超小型的高速燃油發(fā)動(dòng)機(jī)。