一種旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，屬于內(nèi)燃機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，包括殼體、旋轉(zhuǎn)軸、齒輪、齒輪軸、和至少一個(gè)缸單元；缸單元包括做功活塞、壓縮活塞、火花塞或噴油器、做功活塞進(jìn)氣閥和進(jìn)氣閥；在每個(gè)缸單元內(nèi)均設(shè)有內(nèi)部齒輪；旋轉(zhuǎn)軸包括第一旋轉(zhuǎn)軸和第二旋轉(zhuǎn)軸，做功活塞與旋轉(zhuǎn)軸固定連接，壓縮活塞與旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接，做功活塞和壓縮活塞均分別由兩個(gè)單齒齒輪組成。該內(nèi)燃機(jī)能承受往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)所不能承受的爆震燃燒，燃燒更充分，燃料利用率更高；不僅能軸向的安排多缸，也能徑向的安排；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于保養(yǎng)和維護(hù)。
【專利說(shuō)明】一種旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)發(fā)展至今經(jīng)歷了 120年，廣義上的內(nèi)燃機(jī)不僅包括往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)、旋 轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和自由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，也包括旋轉(zhuǎn)葉輪式的燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)等，通 常所說(shuō)的內(nèi)燃機(jī)是指往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)是現(xiàn)今使用最為廣泛的內(nèi)燃 機(jī)，但其不僅布局復(fù)雜和活塞和曲軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度不均，有上下止點(diǎn)，而且對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)及 材料要求較高；由此，三角轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，轉(zhuǎn)子引擎的轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一圈就做功三次， 與一般的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每旋轉(zhuǎn)兩圈才做功一次相比，具有高馬力容積比的優(yōu)點(diǎn)。由于轉(zhuǎn)子 引擎的軸向運(yùn)轉(zhuǎn)特性，它不需要精密的曲軸平衡就能達(dá)到較高的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)只 有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，與一般的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)具有進(jìn)、排氣活門(mén)等二十多個(gè)活動(dòng)部件相比結(jié)構(gòu) 大大簡(jiǎn)化，發(fā)生故障的可能性也大大減小。然而，它也有致命缺點(diǎn):油耗高，污染重；磨損嚴(yán) 重，零部件壽命短；這些缺點(diǎn)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)的整體性能不如往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)，所以它也 只在50至70年代出現(xiàn)過(guò)；歷經(jīng)120年，往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)越來(lái)越不能滿足節(jié)能環(huán)保的需 求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi) 燃機(jī)，使其既有往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)的高壓縮比，也有轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)的簡(jiǎn)單和可靠地特性，能承 受往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)所不能承受的爆震燃燒，并且有著更長(zhǎng)的做功行程。
[0004]技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，包括殼體、旋轉(zhuǎn)軸、齒輪、齒輪軸、和至少一個(gè)缸單元；
所述的缸單元包括做功活塞、壓縮活塞、火花塞或噴油器、做功活塞進(jìn)氣閥和進(jìn)氣閥； 所述的做功活塞由第一凹陷單齒齒輪和第一突出單齒齒輪組成，工作時(shí)，第一凹陷單齒齒 輪和第一突出單齒齒輪以相同的角速度向相反的方向旋轉(zhuǎn)，并且第一凹陷單齒齒輪的凹陷 部分與第一突出單齒齒輪的突出部分同步；壓縮活塞由第二凹陷單齒齒輪和第二突出單齒 齒輪組成，工作時(shí)，第二凹陷單齒齒輪和第二突出單齒齒輪總是以相同的角速度朝相反的 方向旋轉(zhuǎn)，并且第二凹陷單齒齒輪的凹陷部分與第二突出單齒齒輪的突出部分同步；
所述的旋轉(zhuǎn)軸包括第一旋轉(zhuǎn)軸和第二旋轉(zhuǎn)軸，所述的第一凹陷單齒齒輪與第一旋轉(zhuǎn)軸 固定連接，第二凹陷單齒齒輪與第一旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一突出單齒齒輪與第二旋轉(zhuǎn)軸固 定連接，第二突出單齒齒輪與第二旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述第一突出單齒齒輪、第一凹陷單齒 齒輪、第二突出單齒齒輪和第二凹陷單齒齒輪上均設(shè)有軸套；
所述的齒輪包括外部齒輪和內(nèi)部齒輪；所述外部齒輪包括第一齒輪、第二齒輪、第三齒 輪和第四齒輪，第一齒輪固定連接在第一旋轉(zhuǎn)軸上，第二齒輪固定連接于第二旋轉(zhuǎn)軸上，所 述的第一齒輪與第二齒輪直徑相同并嚙合，第三齒輪為兩層齒輪，第二齒輪與第三齒輪的一層齒輪嚙合，第三齒輪的另一層齒輪與第四齒輪嚙合；第四齒輪設(shè)在齒輪軸上；所述的 內(nèi)部齒輪包括第五齒輪、第六齒輪和第七齒輪；第五齒輪與第二凹陷單齒齒輪的軸套固定 連接，第六齒輪與第二突出單齒齒輪的軸套固定連接，第七齒輪固定連接在齒輪軸上，第七 齒輪與第六齒輪嚙合，第六齒輪與第五齒輪嚙合；
所述的殼體沿軸線分段，各段呈類橢圓形狀并通過(guò)螺釘相互連接，每一段從隔壁處分 開(kāi)，分別為做功活塞區(qū)域的殼體、壓縮活塞區(qū)域的殼體、內(nèi)部齒輪區(qū)域的殼體和隔壁；所述 的隔壁包括第一隔壁、第二隔壁和第三隔壁，其上均設(shè)有供旋轉(zhuǎn)軸和齒輪軸穿過(guò)的孔，各區(qū) 域殼體之間還設(shè)有“8”形狀的左右貫通的凹槽；在所述第一隔壁和第二隔壁之間為內(nèi)部齒 輪區(qū)域，在第二隔壁和第三隔壁之間為壓縮活塞區(qū)域，在第三隔壁和殼體之間為做功活塞 區(qū)域；所述做功活塞區(qū)域的殼體和壓縮活塞區(qū)域的殼體的凹槽的各個(gè)面緊貼第一突出單齒 齒輪、第一凹陷單齒齒輪、第二突出單齒齒輪和第二凹陷單齒齒輪的外輪廓與凹槽形成一 個(gè)封閉的空間；在所述殼體的外壁上設(shè)進(jìn)氣閥、火花塞或噴油器和排氣孔；其中，進(jìn)氣閥的 孔位于壓縮活塞區(qū)域的凹槽處；火花塞或噴油器和排氣孔的孔位于做功活塞區(qū)域的凹槽 處；做功活塞進(jìn)氣閥位于第三隔壁上。
[0005]所述做功活塞進(jìn)氣閥為一圓盤(pán)，其與第一突出單齒齒輪固定連接，在做功活塞進(jìn) 氣閥上設(shè)有夾角為32°扇形通孔；在所述的第三隔壁上設(shè)有長(zhǎng)橢圓形的孔；所述的扇形通 孔與長(zhǎng)橢圓形的孔相互配合，當(dāng)做功活塞進(jìn)氣閥的扇形通孔旋轉(zhuǎn)到與隔壁上的孔相通時(shí)， 做功活塞和壓縮活塞聯(lián)通，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到其它角度且不相通時(shí)，該通道就封閉。
[0006]所述的進(jìn)氣閥由錐形彈簧、圓球和導(dǎo)氣六角螺釘組成。
[0007]在所述的齒輪軸上設(shè)有齒輪軸固定蓋。
在所述的第一旋轉(zhuǎn)軸的外周上設(shè)有第一軸瓦，在第二旋轉(zhuǎn)軸的外周上設(shè)有第二軸瓦。
[0008]所述的第一突出單齒齒輪和第二突出單齒齒輪的齒根圓的直徑等于第一凹陷單 齒齒輪和第二凹陷單齒齒輪的齒頂圓的直徑，且厚度相同。
[0009]所述缸單元可以為2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)等任意大于I的整數(shù)個(gè)。
[0010]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其燃料為柴油、汽油以及天然氣等燃料，它殼體和設(shè) 在殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸、齒輪軸和套裝在旋轉(zhuǎn)軸和齒輪軸上的至少一個(gè)缸單元組成，每個(gè)缸單 元包括做功活塞、壓縮活塞、齒輪、火花塞或噴油器、進(jìn)氣閥和做功活塞進(jìn)氣閥，在旋轉(zhuǎn)軸上 設(shè)有軸套，所述的殼體通過(guò)軸套與做功活塞和壓縮活塞分別相連；其中做功活塞與旋轉(zhuǎn)軸 固連與殼體通過(guò)軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，壓縮活塞與殼體和旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，與一對(duì) 相同的齒輪固連，通過(guò)齒輪嚙合傳動(dòng)，使得壓縮活塞的兩單齒齒輪以相同角速度以相反方 向旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)軸與殼體也通過(guò)軸承以可轉(zhuǎn)動(dòng)連接；在外部通過(guò)齒輪的傳動(dòng)，使得當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸 其中一方轉(zhuǎn)動(dòng)就能帶動(dòng)另一方以相反方向相同角速度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通過(guò)外部齒輪與內(nèi)部齒輪 的傳動(dòng)，使得壓縮活塞向相反的方向旋轉(zhuǎn)；做功活塞進(jìn)氣閥與做功活塞突出單齒齒輪固定 連接，其角速度和旋轉(zhuǎn)方向與做功活塞突出單齒齒輪相同，它的功能是間斷的連通做功活 塞和壓縮活塞；進(jìn)氣閥旨在創(chuàng)造一個(gè)氣體單向流動(dòng)的通道，從而密閉高壓氣體；該內(nèi)燃機(jī) 可安排大于等于I的缸數(shù)；當(dāng)燃料為柴油時(shí)內(nèi)燃機(jī)做功活塞面的結(jié)構(gòu)和用其它燃料時(shí)略有 不同，當(dāng)燃料為汽油和天然氣等時(shí)做功活塞面有火花塞，而燃料為柴油時(shí)做功活塞面以噴 油器替代了火花塞的位置；該內(nèi)燃機(jī)的一大優(yōu)點(diǎn)就是，可改變壓縮比，通過(guò)改變外部齒輪與 內(nèi)部齒輪的傳動(dòng)比，使得做功活塞旋轉(zhuǎn)一周的同時(shí)壓縮活塞旋轉(zhuǎn)不同整數(shù)倍周數(shù)，從而改變壓縮活塞在做功活塞一個(gè)周期內(nèi)的進(jìn)氣量，從而改變內(nèi)燃機(jī)的壓縮比；該特性可與汽車 的變速器和增壓渦輪結(jié)合，通過(guò)變速器控制齒輪傳動(dòng)比和渦輪增壓比來(lái)改變壓縮比。
[0011]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，既有往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī) 的高壓縮比，也有轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)的簡(jiǎn)單和可靠地特性；能承受往復(fù)式活塞內(nèi)燃機(jī)所不能承受 的爆震燃燒，并且有著更長(zhǎng)的做功行程(大約有240° )，使得燃燒更充分，燃料利用率更高； 它的速度比三角轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)更加平均，體積更小，同時(shí)也沒(méi)有止點(diǎn)，一直做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；它在 結(jié)構(gòu)安排上更加靈活，它不僅能軸向的安排多缸，也能徑向的安排，徑向安排時(shí)還能節(jié)省凹 陷齒輪轉(zhuǎn)子，一個(gè)凹陷齒輪轉(zhuǎn)子在徑向能同時(shí)與廣3個(gè)突出齒輪轉(zhuǎn)子配合；環(huán)保節(jié)能的同 時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于保養(yǎng)和維護(hù)，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)外部齒輪平面圖；
圖3是旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部齒輪平面圖；
圖4是旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)壓縮活塞平面圖；
圖5是旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)做功活塞進(jìn)氣閥平面圖；
圖6是旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)做功活塞平面圖；
圖7是旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的右視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0014]如圖1-7所示，旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，主要結(jié)構(gòu)部件包括殼體1、旋轉(zhuǎn)軸、齒輪、齒輪 軸2、和至少一個(gè)缸單元；缸單元包括做功活塞、壓縮活塞、火花塞或噴油器19、做功活塞進(jìn) 氣閥20和進(jìn)氣閥21 ;其中，旋轉(zhuǎn)軸包括第一旋轉(zhuǎn)軸16和第二旋轉(zhuǎn)軸17，在第一旋轉(zhuǎn)軸16 的外周上設(shè)有第一軸瓦15，在第二旋轉(zhuǎn)軸17的外周上設(shè)有第二軸瓦18。缸單元可以為2 個(gè)、3個(gè)、4個(gè)等任意大于I的整數(shù)個(gè)，優(yōu)選為12?18個(gè)。
[0015]做功活塞由第一凹陷單齒齒輪12和第一突出單齒齒輪11組成；工作時(shí)，第一凹陷 單齒齒輪12和第一突出單齒齒輪11總是以相同的角速度朝相反的方向旋轉(zhuǎn)，并且第一凹 陷單齒齒輪12的凹陷部分與第一突出單齒齒輪11的突出部分同步，即第一凹陷單齒齒輪 12的凹陷部分能與第一突出單齒齒輪11突出部分相互嚙合但不相接觸。
[0016]壓縮活塞由第二凹陷單齒齒輪14和第二突出單齒齒輪13組成；工作時(shí)，第二凹陷 單齒齒輪14和第二突出單齒齒輪13總是以相同的角速度朝相反的方向旋轉(zhuǎn)，并且第二凹 陷單齒齒輪14的凹陷部分與第二突出單齒齒輪13的突出部分同步，即第二凹陷單齒齒輪 14的凹陷部分能與第二突出單齒齒輪13突出部分相互嚙合但并相互接觸。
[0017]齒輪包括第一齒輪3、第二齒輪4、第三齒輪5、第四齒輪6、第五齒輪8、第六齒輪9 和第七齒輪10 ;第一齒輪3固定連接在第一旋轉(zhuǎn)軸16上，第五齒輪8固定連接在第二凹陷 單齒齒輪14的軸套28上，第二齒輪4固定連接于旋轉(zhuǎn)軸17上，第六齒輪9固定第二突出單 齒齒輪13的軸套28上，第四齒輪6固定連接在齒輪軸2上，第七齒輪10固定連接在齒輪 軸2上；其中，第一齒輪3、第二齒輪4、第三齒輪5和第四齒輪6為外部齒輪；第五齒輪8、第六齒輪9和第七齒輪10為內(nèi)部齒輪；其中,第一齒輪3與第二齒輪4嚙合，即第一齒輪3 直徑與第二齒輪4相同，即當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸17轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸16以相同角速度朝相反方向旋轉(zhuǎn)； 第三齒輪5為兩層齒輪，其設(shè)置在殼體I上的一個(gè)突出軸上，第二齒輪4與第三齒輪5的一 層齒輪嚙合，第三齒輪5的另一層齒輪與第四齒輪6嚙合，第四齒輪6通過(guò)齒輪軸2將動(dòng)力 傳遞給第七齒輪10，第七齒輪10與第六齒輪9嚙合，第六齒輪9與第五齒輪8嚙合，這樣就 將做功活塞的動(dòng)力傳遞到壓縮活塞上，使得壓縮活塞以相反方向旋轉(zhuǎn)，調(diào)整各齒輪的傳動(dòng) 比使得其角速度是做功活塞的整數(shù)倍(倍數(shù)一般小于等于3);其中一種可行的傳動(dòng)比為，第 二齒輪4直徑為第三齒輪5的2倍，第三齒輪5另一層齒輪的直徑與第四齒輪6直徑相同， 第七齒輪10的直徑與第六齒輪9相同，這樣就使得壓縮活塞的角速度是做功活塞的2倍， 并且方向相反；通過(guò)這種齒輪的安排，使得當(dāng)做功活塞旋轉(zhuǎn)一圈，壓縮活塞就旋轉(zhuǎn)其整數(shù)倍 的圈數(shù)。
[0018]進(jìn)氣閥21為一單向的進(jìn)氣閥，由錐形彈簧22、圓球23和導(dǎo)氣六角螺釘24組成。
[0019]做功活塞進(jìn)氣閥20為一圓盤(pán)，其與做功活塞的第一突出單齒齒輪11固定連接，在 做功活塞進(jìn)氣閥20上設(shè)有夾角為32°扇形通孔；在第三隔壁27上設(shè)有長(zhǎng)橢圓形的孔；扇 形通孔與長(zhǎng)橢圓形的孔相互配合，當(dāng)做功活塞進(jìn)氣閥的扇形通孔旋轉(zhuǎn)到與隔壁上的孔相通 時(shí)，做功活塞和壓縮活塞聯(lián)通，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到其它角度時(shí)，該通道就封閉起來(lái)。
[0020]殼體I沿軸線分段，各段為類橢圓并通過(guò)螺釘連接，每一段從隔壁處分開(kāi)，分別為 做功活塞區(qū)域的殼體、壓縮活塞區(qū)域的殼體、內(nèi)部齒輪區(qū)域的殼體和隔壁；的隔壁包括第一 隔壁25、第二隔壁26和第三隔壁27，其上均設(shè)有供旋轉(zhuǎn)軸穿過(guò)的孔，各區(qū)域殼體之間還設(shè) 有“8”形狀的左右貫通的槽；在第一隔壁25和第二隔壁26之間為內(nèi)部齒輪區(qū)域，在第二隔 壁26和第三隔壁27之間為壓縮活塞區(qū)域，在第三隔壁27和殼體之間為做功活塞區(qū)域；做 功活塞區(qū)域的殼體和壓縮活塞區(qū)域的殼體的凹槽的各個(gè)面緊貼單齒齒輪的外表面，突出單 齒齒輪的外輪廓與凹槽形成一個(gè)封閉的空間；進(jìn)氣閥21、火花塞或噴油器19和排氣孔均設(shè) 置在殼體的外壁上；其中，進(jìn)氣閥21的孔位于壓縮活塞區(qū)域的凹槽處；火花塞或噴油器19 和排氣孔的孔位于做功活塞區(qū)域的凹槽處；做功活塞進(jìn)氣閥21位于第三隔壁27上。
[0021]做功活塞進(jìn)氣閥20為一圓盤(pán)，與做功活塞的第一突出單齒齒輪11固定連接，該通 孔與第三隔壁27上的長(zhǎng)橢圓形的孔相互配合，當(dāng)做功活塞進(jìn)氣閥的扇形通孔旋轉(zhuǎn)到與隔 壁上的孔想通時(shí)，就會(huì)使得做功活塞和壓縮活塞聯(lián)通，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到其它角度且不相通時(shí)，該通 道就封閉起來(lái)。
[0022]此外，一個(gè)做功活塞加一個(gè)壓縮活塞為一個(gè)缸；可以安排為一缸或更多的缸數(shù)； 當(dāng)缸數(shù)大于I的時(shí)候，每個(gè)缸單元內(nèi)增設(shè)相應(yīng)的內(nèi)部齒輪，不增加外部齒輪數(shù)；通過(guò)外部齒 輪驅(qū)動(dòng)齒輪軸，帶動(dòng)增設(shè)的缸單元的內(nèi)部齒輪；缸與缸的相對(duì)位置為:取缸數(shù)的因數(shù)(除本 身外)作為處于相同位置的缸的數(shù)目，不同位置的缸均分360°，即以各自的活塞起算，互相 之間的角度均分360° ;當(dāng)安排多缸時(shí)，基本的原理不變，只需延長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)軸和齒輪軸即可。
[0023]進(jìn)一步的，該旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，壓縮活塞每次向做功活塞供高壓氣體后，都會(huì)殘 留一部分高壓氣體，并且與下一次進(jìn)行壓縮的氣體混合；所以，每進(jìn)行一次壓縮，壓縮活塞 的氣體壓強(qiáng)就會(huì)有所增加，但增加并不是無(wú)上限的，它是一個(gè)接近于一個(gè)比值小于I的等 比級(jí)數(shù)的增加關(guān)系，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)10圈后，壓縮活塞內(nèi)壓強(qiáng)就非常接近極限值了 ；此時(shí)，做 功活塞每一圈從壓縮活塞得到的高壓氣體的量就等于壓縮活塞在這一周期內(nèi)從進(jìn)氣閥得到的氣體的量，從而達(dá)到平衡。
[0024]工作過(guò)程:該旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，首先將空間I中的從進(jìn)氣閥21獲得的氣 體通過(guò)壓縮活塞壓縮，即通過(guò)第二突出單齒齒輪13的突出部分與殼體相貼合，同時(shí)第二突 出單齒齒輪13的齒根部分與第二凹陷單齒齒輪14的齒頂部分相貼合，形成兩個(gè)密閉空間， 當(dāng)單齒齒輪相互轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)第二突出單齒齒輪13突出部位壓縮和擴(kuò)張兩個(gè)密閉空間，此 時(shí)第二突出單齒齒輪13突出部位的中間位置位于位置3，在壓縮的同時(shí)由于空間2體積不 斷增大壓強(qiáng)不斷減小，外部氣體壓強(qiáng)大于空間2中壓強(qiáng)時(shí)將推動(dòng)進(jìn)氣閥21中的圓球23，此 時(shí)進(jìn)氣通道打開(kāi)，氣體不斷的噴人到空間2中；當(dāng)壓縮活塞的第二突出單齒齒輪13旋轉(zhuǎn)到 壓縮活塞與做功活塞之間齒輪傳動(dòng)比圈數(shù)且距位置I約有傳動(dòng)比X40°的角度時(shí)做功 活塞進(jìn)氣閥20剛好旋轉(zhuǎn)到通道連通的位置，使得壓縮活塞內(nèi)的高壓空氣，進(jìn)入做功活塞區(qū) 域內(nèi)；這是由于，壓縮活塞旋轉(zhuǎn)的角速度與做功活塞旋轉(zhuǎn)的角速度不同，通過(guò)調(diào)節(jié)齒輪傳動(dòng) 比可使壓縮活塞旋轉(zhuǎn)的角速度是做功活塞旋轉(zhuǎn)角速度的1、2或3倍,此時(shí)壓縮活塞與做功 活塞間齒輪的傳動(dòng)比就是1、2或3，即做功活塞旋轉(zhuǎn)一圈，壓縮活塞就要旋轉(zhuǎn)1、2或3圈，具 體的圈數(shù)取決于具體的選擇；圖中所示的各單齒齒輪的相對(duì)位置就是一個(gè)參照位置(該位 置是做功活進(jìn)氣閥剛關(guān)閉時(shí)，噴油器準(zhǔn)備噴油的位置)，假設(shè)傳動(dòng)比為2，以該位置為各單齒 齒輪的起點(diǎn)，當(dāng)做功活塞的突出單齒齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)I圈回到起點(diǎn)時(shí)，壓縮活塞的突出單 齒齒輪就要順時(shí)針旋2圈回到起點(diǎn)位置，而當(dāng)做功活塞進(jìn)氣閥導(dǎo)通到關(guān)閉要旋轉(zhuǎn)約40°， 又因?yàn)樽龉钊M(jìn)氣閥其實(shí)與做功活塞突出單齒齒輪固定連接，角速度相同，那么壓縮活 塞突出單齒齒輪就要轉(zhuǎn)動(dòng)2X40°的角度，直到閥門(mén)關(guān)閉；當(dāng)?shù)诙怀鰡锡X齒輪13的突出 部分的中間位置到達(dá)位置I時(shí)，做功活塞進(jìn)氣閥20剛好旋轉(zhuǎn)到通道關(guān)閉的位置，此時(shí)做功 活塞第一突出單齒齒輪11位于位置2 ;此時(shí)，噴油器19向空間3噴入柴油，噴入適當(dāng)?shù)牟裼?后，噴油器19停止噴油；柴油遇到高溫高壓的空氣劇烈燃燒，柴油燃燒后產(chǎn)生高溫高壓并 對(duì)空間3的表面產(chǎn)生極大的壓力；壓力作用面可分為三類，第一類:對(duì)殼體壁面的壓力，該 壓力不做功；第二類:對(duì)單齒齒輪輪廓面(不包括第一突出單齒齒輪11的突出部位的表面) 的壓力，由于該力的方向總是齒輪的中心軸，所以不會(huì)做功；第三類:對(duì)第一突出單齒齒輪 11突出部分表面的壓力，該力垂直于突出部分表面，與旋轉(zhuǎn)中心形成一個(gè)力矩，推動(dòng)活塞做 功；在做功一段時(shí)間后，壓縮活塞區(qū)域由于第二突出單齒齒輪13突出部位未與殼體壁面貼 合，而與第二凹陷單齒齒輪14凹陷部位嚙合，所以空間I會(huì)與空間2有一短暫的連通狀態(tài)， 直到第三齒輪5突出部位與殼體壁面再次貼合；空間I與空間2連通時(shí)，空間I中高壓空氣 涌入空間2并與空間2中空氣混合，使得整個(gè)空間的氣體壓強(qiáng)大于外部氣體，從而和圓錐彈 簧22共同作用下推動(dòng)進(jìn)氣閥中圓球23封閉閥門(mén)，阻止外部氣體進(jìn)入；當(dāng)壓縮活塞突出單齒 齒輪13的突出部位的中間位置到達(dá)位置3時(shí)，又再一次壓縮空間I中的空氣，同時(shí)進(jìn)氣閥 21向空間2中噴入空氣；這時(shí)，做功活塞仍在做功；當(dāng)做功活塞的第一突出單齒齒輪11突 出部位的中間位置到達(dá)位置4時(shí)，此時(shí)突出部位完全經(jīng)過(guò)排氣口，高溫高壓氣體順著排氣 孔排出內(nèi)燃機(jī)從而完成整個(gè)過(guò)程。
[0025]燃料為汽油和天然氣等燃料時(shí)，過(guò)程基本相同，不同在于，壓縮活塞面:燃料為汽 油和天然氣等時(shí)進(jìn)氣閥噴入的是混合有燃料的空氣；做功活塞面:燃料為汽油和天然氣等 時(shí)，噴油器位置是火花塞，當(dāng)壓縮活塞向做功活塞噴入高溫高壓混合有燃料的空氣完成時(shí)， 火花塞點(diǎn)火，引燃燃料從而推動(dòng)做功活塞做功。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于:包括殼體(1)、旋轉(zhuǎn)軸、齒輪、齒輪軸(2)、和至少一個(gè)缸單兀；所述的缸單元包括做功活塞、壓縮活塞、火花塞或噴油器(19)、做功活塞進(jìn)氣閥(20) 和進(jìn)氣閥(21);所述的做功活塞由第一凹陷單齒齒輪(12)和第一突出單齒齒輪(11)組成， 工作時(shí)，第一凹陷單齒齒輪(12)和第一突出單齒齒輪(11)以相同的角速度向相反的方向旋轉(zhuǎn)，并且第一凹陷單齒齒輪(12)的凹陷部分與第一突出單齒齒輪(11)的突出部分同步； 壓縮活塞由第二凹陷單齒齒輪(14)和第二突出單齒齒輪(13)組成，工作時(shí)，第二凹陷單齒齒輪(14)和第二突出單齒齒輪(13)總是以相同的角速度朝相反的方向旋轉(zhuǎn)，并且第二凹陷單齒齒輪(14)的凹陷部分與第二突出單齒齒輪(13)的突出部分同步；所述的旋轉(zhuǎn)軸包括第一旋轉(zhuǎn)軸(16)和第二旋轉(zhuǎn)軸(17)，所述的第一凹陷單齒齒輪(12)與第一旋轉(zhuǎn)軸(16)固定連接，第二凹陷單齒齒輪(14)與第一旋轉(zhuǎn)軸(16)轉(zhuǎn)動(dòng)連接， 第一突出單齒齒輪(11)與第二旋轉(zhuǎn)軸(17)固定連接，第二突出單齒齒輪(13)與第二旋轉(zhuǎn)軸(17)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；在所述第一突出單齒齒輪(11)、第一凹陷單齒齒輪(12)、第二突出單齒齒輪(13)和第二凹陷單齒齒輪(14)上均設(shè)有軸套(28);所述的齒輪包括外部齒輪和內(nèi)部齒輪；所述外部齒輪包括第一齒輪(3)、第二齒輪(4)、第三齒輪(5)和第四齒輪(6)，第一齒輪(3)固定連接在第一旋轉(zhuǎn)軸(16)上，第二齒輪(4)固定連接于第二旋轉(zhuǎn)軸(17)上,所述的第一齒輪(3)與第二齒輪(4)直徑相同并哨合， 第三齒輪(5)為兩層齒輪，第二齒輪(4)與第三齒輪(5)的一層齒輪嚙合， 第三齒輪(5)的另一層齒輪與第四齒輪(6)嚙合；第四齒輪(6)設(shè)在齒輪軸(2)上；所述的內(nèi)部齒輪包括第五齒輪(8)、第六齒輪(9)和第七齒輪(10);第五齒輪(8)與第二凹陷單齒齒輪(14)的軸套(28)固定連接，第六齒輪(9)與第二突出單齒齒輪(13)的軸套(28)固定連接，第七齒輪 (10)固定連接在齒輪軸(2)上,第七齒輪(10)與第六齒輪(9)嚙合,第六齒輪(9)與第五齒輪(8)嚙合；所述的殼體(1)沿軸線分段，各段呈類橢圓形狀并通過(guò)螺釘相互連接，每一段從隔壁處分開(kāi)，分別為做功活塞區(qū)域的殼體、壓縮活塞區(qū)域的殼體、內(nèi)部齒輪區(qū)域的殼體和隔壁；所述的隔壁包括第一隔壁(25)、第二隔壁(26)和第三隔壁(27)，其上均設(shè)有供旋轉(zhuǎn)軸和齒輪軸(2)穿過(guò)的孔，各區(qū)域殼體之間還設(shè)有“8”形狀的左右貫通的凹槽；在所述第一隔壁(25) 和第二隔壁(26)之間為內(nèi)部齒輪區(qū)域，在第二隔壁(26)和第三隔壁(27)之間為壓縮活塞區(qū)域，在第三隔壁(27)和殼體之間為做功活塞區(qū)域；所述做功活塞區(qū)域的殼體和壓縮活塞區(qū)域的殼體的凹槽的各個(gè)面緊貼第一突出單齒齒輪(11)、第一凹陷單齒齒輪(12)、第二突出單齒齒輪(13)和第二凹陷單齒齒輪(14)的外輪廓與凹槽形成一個(gè)封閉的空間；在所述殼體(1)的外壁上設(shè)進(jìn)氣閥(21)、火花塞或噴油器(19)和排氣孔；其中，進(jìn)氣閥(21)的孔位于壓縮活塞區(qū)域的凹槽處；火花塞或噴油器(19)和排氣孔的孔位于做功活塞區(qū)域的凹槽處；做功活塞進(jìn)氣閥(20 )位于第三隔壁(27 )上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于:所述做功活塞進(jìn)氣閥(20) 為一圓盤(pán)，其與第一突出單齒齒輪(11)固定連接，在做功活塞進(jìn)氣閥(20)上設(shè)有夾角為 32°扇形通孔；在所述的第三隔壁(27)上設(shè)有長(zhǎng)橢圓形的孔；所述的扇形通孔與長(zhǎng)橢圓形的孔相互配合，當(dāng)做功活塞進(jìn)氣閥的扇形通孔旋轉(zhuǎn)到與隔壁上的孔相通時(shí)，做功活塞和壓縮活塞聯(lián)通，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到其它角度且不相通時(shí)，該通道就封閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求r2中任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于:所述的進(jìn)氣閥(21)由錐形彈簧(22)、圓球(23)和導(dǎo)氣六角螺釘(24)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣2中任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)， 其特征在于:在所述的齒輪軸(2)上設(shè)有齒輪軸固定蓋(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求r2中任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于:在所述的第一旋轉(zhuǎn)軸(16)的外周上設(shè)有第一軸瓦(15)，在第二旋轉(zhuǎn)軸(17)的外周上設(shè)有第二軸瓦 (18)。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣2中任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于:所述的第一突出單齒齒輪(11)和第二突出單齒齒輪(13)的齒根圓的直徑等于第一凹陷單齒齒輪(12) 和第二凹陷單齒齒輪(14)的齒頂圓的直徑，且厚度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求廣2中任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于:所述缸單元可以為2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)或4個(gè)以上的整數(shù)個(gè)。
【文檔編號(hào)】F02B55/00GK103603722SQ201310636117
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】蔣祖貴, 史昀珂 申請(qǐng)人:蔣祖貴, 史昀珂