[發明專利]一種環形串聯氣缸組旋轉配氣結構

有效

• 申請號: 202011056498.5
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112177769B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 徐海軍;楊聰楠;潘迪博;張雷;王文浩;唐源江
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: F02B57/04
• 分類號: F02B57/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;張園

本發明公開了一種環形串聯氣缸組旋轉配氣結構，包括配氣軸、旋轉配氣軸套、主轉子、副轉子，配氣軸和旋轉配氣軸套同軸嵌套安裝，主轉子和副轉子組合套設于旋轉配氣軸套上，配氣軸內設有供氣通道，旋轉配氣軸套內設有排氣通道，配氣軸與旋轉配氣軸套相接處沿周壁的圓周方向上設有若干進氣口和若干排氣口，進氣口與供氣通道相通，排氣口與排氣通道相通，旋轉配氣軸套與配氣軸相接的配合面沿圓周方向設有若干第一氣口和若干第二氣口，進氣口、排氣口、第一氣口和第二氣口隨旋轉配氣軸套的轉動而交替對準，以實現對各個氣缸進行換氣。本發明能實現氣缸高效、可靠、平穩、自動進行換氣。

技術領域

本發明主要涉及活塞發動機技術領域，特指一種環形串聯氣缸組旋轉配氣結構。

背景技術

往復活塞式發動機原理簡單、技術成熟，在生產和生活得到了廣泛應用。但受限于活塞往復運動特點和傳統曲柄連桿機構構型，傳統往復活塞式發動機難以顯著提升功率密度和最大輸出功率。為提升發動機功率密度和最大輸出功率，一種可行的方法是將原來軸線平行布置的多個圓柱狀氣缸沿同一圓周方向串聯布置，通過特殊構型的差速機構實現活塞相對于氣缸往復運動，且氣缸、活塞繞主軸定軸轉動，使得主軸轉動一圈過程中，氣缸可完成多個熱力學過程，進而實現多次作功。

但是發動機氣缸采用環形串聯布局，帶來的問題是氣缸均繞發動機主軸作單向定軸轉動，無法用傳統的氣門結構實現進氣、排氣等過程。而進氣、排氣過程是內燃式活塞發動機實現連續、穩定工作的前提和基礎，對于氣缸環形串聯布局的新型發動機，如何實現高效、可靠、平穩的進排氣是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種能實現氣缸高效、可靠、平穩、自動換氣的環形串聯氣缸組旋轉配氣結構。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種環形串聯氣缸組旋轉配氣結構，包括配氣軸、旋轉配氣軸套、主轉子、副轉子，所述配氣軸和所述旋轉配氣軸套同軸嵌套安裝，所述主轉子和副轉子組合套設于旋轉配氣軸套上，所述配氣軸內設有供氣通道，所述旋轉配氣軸套內設有排氣通道，所述配氣軸與旋轉配氣軸套相接處沿周壁的圓周方向上設有若干進氣口和若干排氣口，所述進氣口與供氣通道相通，所述排氣口與排氣通道相通，所述旋轉配氣軸套與配氣軸相接的配合面沿圓周方向設有若干第一氣口和若干第二氣口，所述進氣口、排氣口、第一氣口和第二氣口隨旋轉配氣軸套的轉動而交替對準，以實現對各個氣缸進行換氣。

作為本發明的進一步改進：所述配氣軸為內部空心結構的回轉體，所述配氣軸與所述旋轉配氣軸套相接處的端面為封閉端。

作為本發明的進一步改進：所述進氣口和排氣口交錯分布。

作為本發明的進一步改進：所述旋轉配氣軸套內部為空心結構，所述第一氣口和第二氣口交錯分布。

作為本發明的進一步改進：所述主轉子設有主轉子第一氣口、主轉子第二氣口、主轉子第三氣口、第一氣道、第二氣道和主氣缸座孔；所述主轉子第一氣口通過第一氣道與主氣缸座孔相通；所述主轉子第二氣口通過第二氣道與主轉子第三氣口相通。

作為本發明的進一步改進：所述副轉子設有副轉子氣口、副氣缸氣道和副氣缸座孔，所述副轉子氣口通過副氣缸氣道與副氣缸座孔連通；所述主轉子第三氣口與副轉子氣口相通。

作為本發明的進一步改進：所述配氣軸與所述旋轉配氣軸套相接處為圓錐結構或圓柱結構。

作為本發明的進一步改進：所述配氣軸的進氣口的截面形狀為封閉平面圖形，所述配氣軸的排氣口為凹槽結構，所述凹槽結構的一端為封閉端，另一端為敞口端。

作為本發明的進一步改進：所述旋轉配氣軸套上的第一氣口、主轉子第一氣口和主氣缸座孔的數量相同。

作為本發明的進一步改進：所述旋轉配氣軸套上的第二氣口、主轉子第二氣口和副氣缸座孔的數量相同。