[实用新型]双旋式内燃发动机

说明书

技术领域：

本发明为双旋式内燃发动机，是以汽柴油为燃料，在机械内燃烧，由热能转换为机械能的装置，属内燃发动机系列。

技术背景：

现在的内燃发动机，热能大部分消耗在活塞的往返运动上，应当改进。把活塞的往返运动转变为旋转运动是最佳选择。以此理念，设计了一种双旋式内燃发动机，主要运动件都是旋转的，消除了往返运动，提高了热能利用率、对节约能源、保护环境、减少污染，具有巨大的社会经济效益。

发明内容：

本发明为双旋式内燃发动机，消除了现在应用的内燃机活塞往返运动，其构造主要由四件组成：机壳(图1)，凸轮(图2)，凹轮(图3)，齿轮如图13中的9和15。凸轮上的齿轮9小，凹轮上的齿轮15大，两齿轮按相位啮合，两齿轮之比为四比一，如图13。

机壳上设有凸轮腔5和凹轮腔21，在凸轮腔的中心点设有轴承孔23，在凹轮腔的中心点设有凹轮轴承孔25，连接两中心点的点划线为两腔的0°线。在凸轮腔盖上设有250°进气槽6，进气槽与进气口连接，此槽在10°至260°处。270°的边上设有凸轮腔导气孔12。在机壳凹轮腔的侧面27°——30°设有长方形排气口13。在凹轮腔点划线下方5°——13°处(凹轮腔347°——355°)设有导气槽10，导气槽上装有导气管11，导气管的另一端连接在凸轮腔导气孔12上。

凸轮的外形是一个左右对称的两个不同半径圆弧组成，两弧之间用渐开线连接，凸轮头部的点划线定为0°，凸轮上设有凸轮进气道8，平面上的进气口为梯形口，设在0°线下60°，另一个口是长方形口，设在70°的渐开线上。凸轮进气道8上的梯形口与进气槽6半径相同。当凸轮转到梯形口与进气槽重合时，进气道形成通路，0.2兆帕的空气经进气口7到进气槽6，经凸轮进气道8进入气室24或进入燃烧室18，如图7、图8。在凸轮腔的中心设有轴承孔23，通过轴承19将装有凸轮2和齿轮9的凸轮轴14支撑于轴承孔23上。凸轮2在凸轮腔5内旋转，凸轮的两个平面及CD弧与凸轮腔滑动密封配合。

凹轮上设有四个凹槽4，90°均布。凹槽两边到圆心夹角为40°，在每个槽中间有通过圆心的点划线，把期中的一条点划线定为凹轮的0°，备说明使用。

在每个凹槽中线下方10°处设有导气孔16，导气孔另一端与机壳上的导气槽10半径相同，转到一定角度，导气孔与导气槽对应相连接。图3为凹轮图。在凹轮腔的中心设有凹轮轴承孔25，通过凹轮轴承20将装有凹轮3和齿轮15的凹轮轴22支撑于凹轮轴孔25上。在凹槽的底部有MN弧为15°，此弧在运行中与凸轮上的CD弧滚动密封配合。凹轮上的F、 E两点分别于凸轮上的两条渐开线密封滑动配合。凹轮的两个平面及EF弧面与凹轮腔21内壁滑动密封配合。

凸轮、凹轮通过两齿轮以四比一的速比旋转，凸轮上的HG弧与凹轮上的圆弧EF滚动密封配合时。凸轮上的CD弧与凸轮腔壁摩擦密封配合，这时凸轮把气室24分成两部分，旋转方向的前边气室内的空气受到压缩，后方气室在进气，进气形程和压缩行程同时进行，如图8。再转，凸轮把压缩气体压入到凹轮的凹槽内，如图9。

继续旋转，凸轮的突出部分进入凹槽，空气进一步压缩。F点(实际为一条线)与GD渐开线(实际为一个面)滑动密封配合，保证压缩气尽量少的从F点泄出，如图10、11。继续旋转，凸轮转到0°，凸轮上的CD弧与凹轮上的MN弧密封配合，把凹槽分成两部分，旋转方向的前方为燃烧室18，后方凹槽内存有没用的高压气体，如不泄掉，此气体对两轮的运转产生阻力，此时凹轮腔壁上的导气槽10与凹轮上的导气孔16接通，没用的高压气体，通过导气孔16、导气槽10、导气接管11及凸轮导气孔12进入气室24。凸轮在0°时，F点到了GD渐开线的终点，即FD两点重合，同时E点与另一条渐开线的C点也重合，E点开始在HC渐开线上滑动密封运行。凸轮在0°时，燃烧室的空气受到高压，其压力达到2兆帕以上，产生的高温足可以点燃喷油嘴喷出的油雾，爆炸做功。为了保证冷机起动，可在喷油嘴旁装电热塞一个，油雾通过电热塞时即可燃烧爆炸。

燃烧爆炸力的分析：燃烧室为三角形立方体，由五个面组成，对应的两个面，由腔壁组成，是固定的，不能产生动力。作用在凸轮的弧面和凹槽的底面是轴向力，也不能产生动力。只有作用在重合凹轮半径的燃烧室壁上的力，能推动凹轮旋转，其推力的方向正是凹轮旋转的方向，加快了凹轮的旋转，凸轮每转一圈，就产生动力一次，推动凹轮不断旋转。