本發(fā)明屬于動力與傳動技術領域，具體涉及一種擺動式發(fā)動機，其技術既可用于常規(guī)發(fā)動機領域，又可作為一種新型的微型能源動力系統(tǒng)。

背景技術：

隨著現(xiàn)代先進技術的發(fā)展，各個領域的便攜式電子設備已經非常普及，提供持續(xù)長久的電能就成了關鍵性的問題。目前電子設備使用的電源大多數(shù)是以鋰電池為主導的便攜式化學儲能電池，這類電池續(xù)航時間短，蓄電量較少，充電時間長，能量密度較低。如果能夠研制一種能量密度高，運行時間長，補充能量方便的便攜式能源系統(tǒng)，將會擁有廣闊的市場前景。

液態(tài)碳氫燃料與普通電池相比具有很多優(yōu)勢，它擁有很高的能量密度，如環(huán)烷烴類的能量密度就是普通商用電池的五十倍左右；而且與同等能量的化學儲能電池相比，液態(tài)碳氫燃料更加易于運輸和存儲，并且還有能量補充簡單快捷的優(yōu)點。因此，目前對以液態(tài)碳氫燃料為能源的發(fā)動機的研究大為必要。

但若將發(fā)動機微型化，由于碳氫燃料能量密度高，發(fā)動機整體功率密度會大幅提升，加之燃料來源廣泛，構建以發(fā)動機為基礎的微型能源動力系統(tǒng)極具潛力。近年來，隨著微型機械技術的迅速發(fā)展，也為微動力系統(tǒng)帶來了廣闊的發(fā)展空間。當前，世界許多國家都加快了研制微型發(fā)動機的步伐，各種形式的微型發(fā)動機樣機相繼問世，如微型燃氣輪機、微型擺式發(fā)動機、基于Wankel轉子發(fā)動機的微型轉子發(fā)動機等。但上述微型能源動力系統(tǒng)的輸出功率和效率仍較低，均尚未形成成熟的產品。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術的問題，提供了一種體積小、重量輕、功重比高、輸出功率大的圓形活塞的四沖程微型擺動式發(fā)動機。

本發(fā)明公開了一種圓形活塞的四沖程微型擺動式發(fā)動機，包括一對相對布置的發(fā)動機缸蓋、中心擺以及中心軸；其中，所述發(fā)動機缸蓋內側的正中間為環(huán)形通孔，在環(huán)形通孔兩側缸蓋上設有兩個對稱的環(huán)形腔室，四個端角均設有螺絲孔；所述中心擺的中間為帶有通孔的環(huán)形連接件，兩端對稱設有與環(huán)形連接件相連接的圓形活塞；所述中心軸同時穿過兩個相對布置的發(fā)動機缸蓋上的環(huán)形通孔和設置在相對布置的發(fā)動機缸蓋之間的中心擺的環(huán)形連接件的通孔，使其相對布置的發(fā)動機缸蓋和中心擺組合成一體，并與由輸出電功的發(fā)電機相連。

進一步改進，所述的圓形活塞將兩個對稱的環(huán)形腔室分成四個對稱的燃燒腔室。

進一步改進，所述的每個燃燒腔室內均設有靠近環(huán)形腔室的端部并且分別相對布置的進氣口和排氣口。

進一步改進，所述的中心擺安裝在發(fā)動機缸蓋的環(huán)形燃燒腔室內。

進一步改進，所述的圓形活塞與環(huán)形腔室的壁面緊密接觸，并在圓形活塞上增加密封環(huán)。

本發(fā)明的工作原理在于：經過預混的燃氣通過帶有進氣口的發(fā)動機缸蓋進入燃燒腔；控制系統(tǒng)采集中心軸的相位，在擺臂壓縮燃氣終了時刻控制火花塞點火，點燃腔內燃氣，推動擺臂做功，與此同時對應的一側腔室打開排氣口，排出廢氣；四個燃燒室依次進行吸氣，壓縮，膨脹作功，排氣過程，中心軸與發(fā)電機相連，由發(fā)電機輸出電功。

本發(fā)明的有益效果在于：

1）本設計采用對稱的四個環(huán)形燃燒腔，同一缸體內，工作腔室多，輸出功率更大。

2）針對中心擺的形狀，采用圓形活塞和圓形腔室，圓形活塞與環(huán)形腔室的壁面貼合較好，并在圓形活塞上增加密封環(huán)，進一步減少泄漏，使得力矩特性更優(yōu)，功率更大，保證了壓縮比，也同時大大提高了穩(wěn)定性和效率。

附圖說明

圖1是微型發(fā)動機缸蓋的立體示意線框圖；

圖2是微型發(fā)動機缸蓋的主視圖；

圖3是微型發(fā)動機圓形擺臂的立體示意線框圖；

圖4是微型發(fā)動機圓形擺臂主視圖；

圖5是微型發(fā)動機裝配的立體分解示意線框圖；

圖6是微型發(fā)動機裝配的立體示意線框圖。

具體實施方式

如圖1-2所示，一種圓形活塞的四沖程微型擺動式發(fā)動機的發(fā)動機缸蓋1，該發(fā)動機缸蓋1內側的正中間為環(huán)形通孔11，在環(huán)形通孔兩側缸蓋上設有兩個對稱的環(huán)形腔室12，四個端角設有用于固定連接兩個對稱的環(huán)形腔室成一體的螺絲孔13；每個環(huán)形腔室內均設有靠近環(huán)形腔室的端部并且分別相對布置的進氣口14和排氣口15。

如圖3-4所示，一種圓形活塞的四沖程微型擺動式發(fā)動機的中心擺2，所述中心擺的中間為帶有通孔的環(huán)形連接件21，兩端為與連接件為一體結構的相互對稱的圓性活塞22。

如圖5-6所示，先將兩個發(fā)動機缸蓋相對布置，再在發(fā)動機缸蓋之間安放中心擺2，然后將中心軸3同時穿過兩個相對布置的發(fā)動機缸蓋1上的環(huán)形通孔11和設置在相對布置的發(fā)動機缸蓋之間的中心擺2的環(huán)形連接件21的通孔，再通過螺絲穿過兩個發(fā)動機缸蓋上的螺絲孔13進行緊固，使得中心軸、中心擺、發(fā)動機缸蓋組合成本發(fā)明所述的圓形活塞的四沖程微型擺動式發(fā)動機；其中，中心擺2安裝在發(fā)動機缸蓋的環(huán)形燃燒腔室內，中心擺的圓形活塞22將兩個對稱的環(huán)形腔室12分成四個對稱的燃燒腔室，四個對稱的燃燒腔室大小相等，工作方式相同，沖程順序不同；圓形活塞與環(huán)形腔室的壁面緊密接觸，并在圓形活塞上增加密封環(huán)，進一步減少泄漏，使得力矩特性更優(yōu)，功率更大。組合完后，經過預混的燃氣通過帶有進氣口14的發(fā)動機缸蓋進入燃燒腔，控制系統(tǒng)采集中心軸的相位，在中心擺壓縮燃氣終了時刻控制火花塞點火，點燃腔內燃氣，推動擺臂做功，與此同時對應的一側腔室打開排氣口15，排出廢氣；四個燃燒室依次進行吸氣，壓縮，膨脹作功，排氣過程，中心軸與發(fā)電機相連，由發(fā)電機輸出電功。

本發(fā)明具體應用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發(fā)明的保護范圍。