[发明专利]一种旋转活塞式发动机

说明书

技术领域：

本专利涉及一种发动机，特别是一种旋转活塞式发动机。

背景技术：

传统的四冲程活塞往复式发动机是依靠燃料在燃烧室内燃烧推动活塞上下或水平往复运动，再通过连杆和曲轴把活塞的直线运动转化为曲轴的旋转。这种发动机的主要缺点是1.结构复杂，体积大、重量大。2.曲柄连杆机构中活塞的往复运动引起的往复惯性力和惯性力矩不能得到完全平衡，这个惯性力大小与转速平方成正比，使发动机运转平顺性下降，限制发展高转速发动机。3.由于四冲程往复式活塞发动机的工作方式为四个冲程中有三个冲程完全依靠飞轮惯性旋转，导致发动机的功率、扭矩输出非常的不均匀，尽管现代发动机采用了多缸和V型排列来减小这个缺点，但是不可能完全消除。

在20世纪50年代，德国工程师汪克尔在总结前人的研究成果的基础上，解决了一些关键技术问题，研制成功第一台转子发动机。这种发动机避免了活塞的往复运动，直接通过转子在气缸内的旋转来带动发动机主轴旋转，且主轴每旋转一周发动机点火做功一次。因此它比往复式发动机体积较小、重量较轻、且结构较简单，在扭矩输出上也比较均匀而且可以达到较高的转速。但是由于该发动机的燃烧室不太有利于燃料的燃烧和扩散，因此耗油率高且尾气排放污染物较多，同时该发动机低速时扭矩输出不够理想，压缩比也不高，不适合用作于柴油机，这就严重限制了该转子发动机的推广和运用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种旋转活塞式发动机，它具有体积小，重量轻，结构简单，制造容易，成本低廉，燃油经济性好等诸多优点。

本发明的目的是这样实现的，一种旋转活塞式发动机，它有一个或两个环形气缸，每个气缸上有两个旋转体，每个旋转体上有n个活塞，其中n为偶数，一个气缸上的两个旋转体上的两组活塞在气缸内相互间隔安装，它们把这个气缸分隔成2n个可变容积的工作室，其特征在于：有两个推杆、两个连杆、一个转子、一个输出轴及一个内偏心轴，其中两个推杆、两个连杆、一个输出轴和一个内偏心轴上各有两个铰链点，转子上有三个铰链点，且这三个铰链点在一条直线上，输出轴的一个铰链点安装在固定的缸体上，另一个铰链点和内偏心轴的一个铰链点铰链连接，内偏心轴的另一个铰链点和转子的中间的铰链点铰链连接，转子的两端的两个铰链点分别和一个连杆的一端的一个铰链点铰链连接，这两个连杆的另一端的铰链点分别和一个推杆一端的铰链点铰链连接，这两个推杆的另一端的铰链点中心和输出轴固定在缸体上的那一端的铰链点中心同心，且这两个推杆分别和一个气缸内的一个旋转体刚性连接，气缸内的旋转体和输出轴同心转动。

上述发动机的结构在初始位置时，输出轴及内偏心轴上的铰链点在一条直线上，且这条直线和过转子上的三个铰链点的直线垂直，且转子两端的铰链点到转子中间的铰链点的距离相等，每个连杆上的两个铰链点之间的距离相等，每个推杆上的两个铰链点之间的距离相等，输出轴上的两个铰链点之间的距离和内偏心轴上的两个铰链点之间的距离相等。

上述发动机的输出轴相对于固定缸体的转速、内偏心轴相对于输出轴的转速和转子相对内偏心轴的转速比为1+1/n∶-2∶1，特别是n取2或4或6，这个比例是通过一对齿数比为1∶2内啮合齿轮和一对或两对齿数比为n+1∶2n内啮合齿轮保证的。齿数比为1∶2的那一对内啮合齿轮中内齿圈和转子的中间铰链点同心且它固定在转子上，外齿轮中心即为内偏心轴与输出轴的铰链连接中心且该外齿轮相对于输出轴静止不动；齿数比为n+1∶2n的那一对或两对内啮合齿轮中，外齿轮即在内偏心轴上且它的中心为内偏心轴的与输出轴的铰链连接中心，内齿圈固定在固定的缸体上且它的中心为输出轴与固定缸体的铰链连接中心，如果有两对齿数比为n+1∶2n的内啮合齿轮，那它们将分布在转子的两侧。

内偏心轴上的齿轮的两侧各有一个主轴颈，它们对应安装在两输出轴内的偏心孔内。内偏心轴中间支撑转子的两个偏心轴颈通过双弧状连接块连在一起，该双弧状连接块的内弧内和外弧外提供安装转子内的一对齿数比为1∶2的内啮合齿轮的空间。

输出轴上有两个轴颈，在每个轴颈内有一偏心孔，内偏心轴的主轴颈安装在该孔内，每个输出轴上的这两个轴颈之间通过双弧状连接块连接，该双弧状连接块的内弧内和外弧外提供安装齿数比为n+1∶2n的内啮合齿轮的空间。