[发明专利]间歇齿轮转子式内燃机

说明书

本发明涉及一种间歇齿轮转子式内燃机。

现有的内燃机有往复式内燃机与燃气轮机三角活塞转子发动机三种。往复式内燃机是借助活塞与曲柄连杆机构将燃油燃烧的热能转化为机械能。其缺点是不能直接实现转动输出，而要靠曲柄连杆机构来转换，其结构复杂、体积大、热效率不高、运转不平稳;燃气轮机是靠燃气冲击叶轮实现能量转化，直接实现了转动输出，但耗能多，其结构复杂，故用在发电、飞机等方面，而在汽车动力等方面无法采用;多年来，人们一直在致力于寻求一种回转活塞式内燃机，做了大量的研究工作，德国的王克尔发明了一种三角活塞转子发动机，因其气缸为8字形非圆柱曲面，其转子为弧三角形，转子依内齿轮做复杂的行星运动，其结构复杂，制造困难、密封难以解决，低速运转动力性差，寿命短，除在高速赛车上有使用外，至今不能投入实际生产和应用。

本发明的目的在于提供一种结构简单，能将吸气、压缩、燃烧和排气在4个可变化的容积内分别连续完成，将燃油燃烧产生的热能直接转变为转子定轴转动，输出功率，而没有曲柄连杆机构传动的间歇齿轮转子式内燃机。

本发明由压气机、工作机以及供油系统、进排气系统、润滑系统、点火系统和冷却系统构成，其压气机是在一个压气机缸体内设有一个两个相参连的圆筒形的压气机缸套，在压气机缸套内分别设有相啮合的一个压气机转子和一个被动齿轮，在压气机转子的齿与被动齿轮锁止弧之间，形成两个容积可变化的空气吸入腔和空气压缩腔;其工作机是在一个工作机缸体内设有一个两个相参连的圆筒形的工作机缸套，在工作机缸套内分别设有相啮合的一个工作机转子和一个被动齿轮，在工作机转子的齿与被动齿轮锁止弧之间形成两个容积可变化的燃烧腔和废气排气腔;其压气机转子与工作机转子分别用键固着在功率输出轴上，压气机转子与工作机转子上最少设有一个齿，2个被动齿轮分别用键固着在2个被动齿轮轴上;在工作机的两端分别设有一个前端盖和一个中间左端盖，在压气机的两端设有一个中间右端盖和一个后端盖，通过螺杆与螺母将压气机缸体、工作机缸体、前端盖、中间左端盖、中间右端盖和后端盖连结为一体;2个被动齿轮轴与功率输出轴通过轴承分别支撑在前端盖、中间左端盖、中间右端盖和后端盖上，在功率输出轴的一端端头处，设有一个皮带轮和一个风扇;空气吸入腔通过进气管与空气滤清器连通，压气机的空气压缩腔处的中间右端盖上设有一个压缩气排气门总成，在工作机的燃烧腔处的中间右端盖上设有一个混合气进气门总成，在空气压缩腔与燃烧腔之间的通道内设有一个供油管，供油管的另一端与燃油箱连通;在燃烧腔内设有一个火花塞;废气排气腔连通着一个废气排气管。

本发明中所述的压气机与原动机匹配可单独用于压缩气体，若输送的介质是液体，也可用作液体泵。

本发明的优点在于改变了原往复式内燃机吸气、压缩、燃烧和排气同在一个气缸容积内完成，使吸、压、燃、排四个过程分别在压气机与工作机的4个可变化的容积内完成，从而省去了曲柄连杆机构。达到了变活塞的往复运动为转子的转动的目的，并将内燃机体积缩小二分之一，提高功率百分之四十以上，而且转子易平衡、工作平稳、减少了振动;由于排气管道畅开、排气干净、散热快、可提高机器的热效率;间歇齿轮是成熟技术，精度易保证，缸体是圆柱面，易加工，整体造价低，只需原同功率往复式内燃机造价的二分之一，同时便于实现标准化与系列化。

附图说明：

图1是本发明的工作原理图;

图2是本发明的纵剖面图;

图3是本发明的压气机横剖面图;

图4是本发明的工作机横剖面图;

图中A是空气吸入腔，B是空气压缩腔，C是燃烧腔，D是废气排气腔，1是燃油箱，2是螺母，3是螺杆，4是工作机缸体，5是工作机缸套，6是前端盖，7是压盖，8是油封，9是工作机转子，10是轴承，11是功率输出轴，12是混合气进气门总成，13是压缩空气排气门总成，14是轴承盖，15是键，16是被动齿轮轴，17是被动齿轮，18是空气滤清器，19是压气机缸体，20是压气机缸套，21是压气机转子，22是皮带轮，23是风扇，24是后端盖，25是润滑油道，26是中间左端盖，27是中间右端盖，28是废气排气管，29是火花塞，30是机油泵，31是进气管，32是供油管，33是压气机，34是工作机，35是转子齿，36是通道。

下面结合附图以具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明由压气机（33）、工作机（34）以及供油系统，进排气系统、润滑油系统、点火系统和冷却系统构成。压气机（33）是在一个压气机缸体（19）内设有一个两个相参连的圆筒形缸套（20），在压气机缸套（20）内分别设有相啮合的一个压气机转子（21）和一个被动齿轮（17），在压气转子（21）的齿（35）与被动齿轮（17）锁止弧的两旁形成容积可变化的空气吸入腔（A）和空气压缩腔（B）;工作机（34）是在一个工作机缸体（4）内设有一个两个相参连的圆筒形的工作机缸套（5），在工作机缸套（5）内分别设有相啮合的一个工作机转子（9）和一个被动齿轮（17），在工作机转子（9）的齿（35）与被动齿轮（17）的锁止弧的两旁形成容积可变化的燃烧腔（C）和废气排气腔（D）;压气机转子（21）与工作机转子（9）分别用键（15）固着在功率输出轴（11）上，压气机转子（21）与工作机转子（9）上设有一个齿（35），二个被动齿轮（17）分别用键（15）固着在二个被动齿轮轴（16）上;在工作机（34）的两端分别设有一个前端盖（6）和一个中间左端盖（26），在压气机（33）的两端分别设有一个中间右端盖（27）和一个后端盖（24），通过10个螺杆（3）与螺母（2）将压气机缸体（19）、工作机缸体（4）、前端盖（6），中间左端兽（26）、中间右端盖（27）和后端盖（24）连结为一体;二个被动齿轮轴（16）与功率输出轴（11）通过轴承（10）分别支撑在前端盖（6），中间左端盖（26）、中间右端盖（27）和后端盖（24）上，在功率输出轴（11）的一端端头处，设有一个皮带轮（22）和一个风扇（23）;空气吸入腔（A）通过进气管（31）与空气滤清器（18）连通，空气压缩腔（B）处的中间右端盖（27）上设有一个压缩气排气门总成（13），在燃烧腔（C）处的中间左端盖（26）上设有一个混合气进气门总成（12），在空气压缩腔（B）与燃烧腔（C）之间的通道（36）内设有一个供油管（32），供油管（32）的另一端与燃油箱（1）连通，在燃烧腔（C）内设有一个火花塞（29），废气排气腔（D）连通着一个废气排气管（28）。