[发明专利]加压蒸汽驱动的旋转发动机

说明书

本发明涉及一种旋转传动装置，特别是一种由非燃烧加压蒸汽驱动的旋转发动机。

传统内燃机被证明是唯一最普遍的大气污染源。污染在很大程度上是由于需要增大发动机功率和性能而采用高压缩比，从而导致燃烧不完全，并排出大量气态及粒状污染物而引起的。作为治理排污问题的一个尝试，人们在发动机的基本设计中就已加入了复合阀门装置及电子控制电路。排污在某些方面已由于这种尝试得到了很大的降低。然而，这种排放的降低使发动机的价格大为提高。另外，发动机的效率也在一定程度上被降低。

再有，首先由于要将活塞的直线运动转换为旋转运动，因而典型的往复式内燃机是一种效率较低的系统。过去人们曾试图脱离开往复式内燃机的传统概念。目前应用最为广泛的，已在汽车工业商业应用中被接受的是如人所共知的“汪克尔”旋转发动机。它使用了设置在一个长的、通常为椭圆形的室中的三角形偏心旋转活塞。该活塞在室中旋转并交替吸入燃料空气混合气，压缩该气体，点燃它而后再将其排出，就象往复式发动机的循环一样，但具有旋转运动。该发动机从结构上来说要比传统的往复活塞式内燃机简单得多，这是因为它大大简化了阀门和取消了由复杂的曲轴连接的直线往复运动的活塞。但是，在汪克尔发动机中未能消除引入注目的严重污染问题。另外，汪克尔发动机的密封件一直存在严重的磨损和撕裂问题。

本发明的目的是提供一种能减小或消除由于诸如片复式活塞和阀的线性运动部件所引起振动的发动机。

本发明还有一目的是提供一种改进效率的旋转发动机。

本发明提出了一种避免现有技术中这些问题及缺陷的旋转发动机。本发明通过向旋转发动机提供带的第一和第二相邻轮毂的活塞组件来实现这一目的。一种加压流体旋转发动机包括一活塞壳体，一条一轮毂和第二轮毂，各轮毂支撑在上述活塞壳体内而绕着一共同轴线转动，活塞头从上述轮毂沿径向向外伸出为了绕上述轴线呈环形轨迹运动，各活塞头有一对工作面，各工作面面向邻近其的活塞头，一传动壳体连到上述活塞壳体，一输出轴从上述传动壳体伸出，一对曲轴杆各自连到上述轮毂之一而且绕着上述轴线可转动地装配，一对连杆各自有第一和第二端部，每个第一端部呈枢轴转动连到上述曲轴杆之一，一太阳齿轮紧固到上述传动壳体，一对行星齿轮连到上述太阳齿轮，一对曲轴颈，一对曲轴杆各自有一第一部分，该第一部分穿过上述曲轴颈之一可转动地连到上述连杆之一的上述第二端部和一第二部分连到上述行星齿轮之一，连到转动行星齿轮的上述输出轴以及上述输出轴，其特征在于一上述轴线和每个连杆之间的力臂，每个曲轴颈与通过相应连接杆连接的曲轴杆之间的力臂和每个活塞头与上述轴线之间的力臂基本上是等长的。轮毂围绕一公共轴线可旋转地安装在壳体中。第一和第二两组活塞分别从相应的第和第二轮毂上径向地向外伸出。第二组的每一活塞头都与第一组的一个活塞头沿圆周间隔分布，以在它们之间构成一个燃料膨胀室。从轮毂的旋转轴线到活塞头的外圆周面之间的距离，至少是从活塞组件的轮毂外圆周表面到活塞头的外圆周面之间的距离，即膨胀室的径向深度的三倍。

所述的相关尺寸增大了发动机的效率。通过保持膨胀室在径向方向上较小的尺寸，作用在活塞头工作面上的平均力或压力将始终向着活塞组件的周边。因而增大了力臂。这样在驱动发动机所需的压力减小时，也能够加大转动力矩。

另外，膨胀室尺寸的减小，缩小了活塞头的尺寸，进而使发动机更加紧凑。

膨胀室尺寸较小的另一优点，就是改善了燃料的效率（即消耗的加压蒸汽的体积减小了）。

本发明的另一个优点是活塞在压力作用于其上之前就在运动。所以蒸汽基本上不发生泄漏，因而不需要密封。

再有，活塞的摆动运动仅使其转动速度增加和降低，这就消除了发动机的一个不好的主要特性，即其高速运动的发动机质量在转向时引起的，象未平衡的传统往复式内燃机那样的震动。另外，转动部分有效地构成了一个飞轮，为发动机的有效输出增加了惯性而不需要另外再加飞轮。

上面是对现有技术的一些不足之处及本发明优点的概述。本发明的其它特点，优点及其具体实施例将由附图及附带的权利要求书，通过下面的描述呈现于本领域技术人员面前。

图1是根据本发明原理的旋转发动机简图;

图2是本发明的旋转发动机部分被剖去并分解的视图;

图3是图2所示发动机的剖视图;

图4是沿图3中4-4线的剖视图，显示出一套曲轴组件;

图5是沿图3中5-5线的剖视图，显示出一套活塞组件;

图6是图2中所示动力系列的分解图。