[发明专利]轮环样气缸环转活塞发动机

说明书

技术领域：本发明涉及内燃发动机，特别是涉及旋转式内燃发动机

背景技术：当前在内燃发动机领域技术成熟的是活塞往复运动式发动机和三角转子发动机。往复式发动机和转子发动机都依靠空燃混合气燃烧产生的膨胀压力以获得转动力。两种发动机的机构差异在于使用膨胀压力的方式。往复式发动机中，产生在活塞顶部表面的膨胀压力向下推动活塞，工作时活塞在气缸里做往复直线运动，为了把活塞的直线运动转化为旋转运动，必须使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同，膨胀压力作用在转子的侧面。从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心，它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。目前往复运动式发动机应用最广，但也成在一些缺点如：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。与往复式发动机相比，转子发动机取消了无用的直线运动，因而同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低。但转子发动机也有四个缺点点：启动性差，低速动力性差，低速经济性差，密封片寿命短.这都与三角转子发动机的结构有关。本发明“轮环气缸环转活塞发动机”，是一种活塞在轮环样正圆形的气缸中围绕轴心作行星样环转的内燃发动机，由于气缸内开关装置的巧妙设计，本发动机只需要进气/压缩、燃烧作功/排气两个行程就完成一次动力循环，并且燃烧作功行程长，从而提高了热效率。本发动机排除了活塞往复运动式内燃发动机的固有缺点，又克服了三角转子发动机的启动性差，低速动力性差，低速经济性差，密封片寿命短的问题。本发动机活塞在气缸内绕轴心环转，每次动力循环只需要两个行程，其作功行程较长，驱动扭矩大，极大地提高了效率，具有无可比拟的新颖性和先进性。

发明内容：一种气缸呈圆形轮环样(如汽车轮胎一样)，气缸内有一个或若干个开关装置将气缸开通或封闭成各段，活塞在气缸内经各段围绕轴心作360°环转的发动机。其结构主要包括如汽车轮胎一样的圆形轮环样气缸(图1中2)；在气缸内设有通过开通或关闭而将气缸分成各段的开关装置((图2中3图3中6、7、8))；在气缸内围绕轴心360°环转的活塞(图7中9)；与活塞联动起封闭气缸缺口作用的封闭环(图7中11)；将活塞与轴心相连起传动作用的传动装置(图7中12)，在封闭环与气缸壁之间起密封作用的密封簧(图9)；燃烧室(图10中14)；在燃烧室内将活塞前端与开关装置之间的气体导入后方燃烧室的导气管或导气槽(图10中15)。具体为：气缸：呈圆形轮环样(图1中2)气缸内设有一个开关装置(图2中3)或若干个开关装置(图3中6、7、8)；从侧截面看，气缸下端有一缺口(图4)，工作时该缺口被封闭环封闭。气缸内开关装置的作用是通过开关的开通或关闭使气缸某处开通或封闭从而将气缸分为各段。开关装置：为球状(图5)或为门栓样(图6)；其上均开有一供活塞通过的孔，孔的下端有一缺口，该缺口与气缸的缺口一致；从侧截面看，该孔的直径、形状、弧度与气缸一至，开关装置开启时成为气缸的一部分，关闭时则将该处气缸封闭。开关装置的侧面有半圆形(U形)密封条，底部有横形(一形)密封条。活塞：(图7中9)为有弧度的圆柱状，其直径及弧度与气缸一致，以使活塞与气缸紧密贴合。活塞上有数个活塞环(图7中10)，前端为油环，后端为气环；活塞与封闭环(图7中11)相接固定为一体，并经封闭环上传动装置(图7中12)与轴心(图7中13)相接。封闭环：(图7中11)为直径与气缸内径一至的圆环，截面看封闭环的厚薄基本与气缸缺口一致，封闭环与活塞相连为一体，与活塞共同运动，其作用是封闭气缸缺口。弹性密封簧：(图9)位于封闭环与气缸壁之间的弹性密封件，呈圆环样，封闭环两侧各有一组弹性密封件。传动装置：(图7中12)连接活塞、封闭环与轴心的装置，如果封闭环直接接到轴心，则可取消传动装置。轴心(图7中13)即中心轴。燃烧室(图10中14)；导气管(图10中15)或导气槽：导气管为燃烧室后端气缸体内的管道；导气槽为燃烧室后端气缸壁上的槽；可用导气管也可用导气槽，主要起到在活塞通过燃烧室后将活塞前端的气体导入燃烧室的作用。进气口(图2中5、图3中5)排气口(图2中4、图3中4)。

根据零件组合结构的不同，该发动机的工作原理有下列三种方式：

一、单气缸多开关装置式轮环样气缸环转活塞内燃发动机(图10)：