本發(fā)明專利技術(shù)涉及具有變速從動活塞的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)，屬于旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)。它公開了發(fā)動機(jī)的汽缸是圓環(huán)形的，汽缸截面是圓形的或者是橢圓形的，每個圓環(huán)形的汽缸里至少有一對活塞：動力活塞和從動活塞，動力活塞固定在動力圓盤周邊，動力圓盤中心有動力輸出軸，動力輸出軸的軸線與圓環(huán)形汽缸中心軸線重合，動力活塞以勻速或近似勻速沿著環(huán)形汽缸轉(zhuǎn)動，從動活塞在外力驅(qū)動下以變化速度在圓環(huán)形汽缸里運(yùn)動，在每一個圓周行程里,?從動活塞在一段時間中加速至比動力活塞更快的速度，另一段時間中減速至比動力活塞更慢的速度，至停頓。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點是扭矩輸出效率高，作功范圍大，發(fā)動機(jī)的熱效率高。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)，具體地說，本專利技術(shù)是具有變速從動活塞的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)。
技術(shù)介紹
我們用的發(fā)動機(jī)大多數(shù)是往復(fù)式發(fā)動機(jī)，活塞在汽缸里做上下直線運(yùn)動，當(dāng)活塞向下運(yùn)動時，把空氣和燃料吸進(jìn)汽缸里；然后活塞向上運(yùn)動，壓縮空氣使空氣達(dá)到高溫度，火花塞點火，使汽缸里的燃料和空氣燃燒。空氣受熱后膨脹做功，推動活塞向下運(yùn)動，通過連桿驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的曲軸驅(qū)動汽車向前行駛。從直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，產(chǎn)生大量的摩擦阻力，因此發(fā)動機(jī)的效率低，扭矩小，噪音震動都很大。市場上有一種技術(shù)上比較成熟的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)，名叫Wankle發(fā)動機(jī)。它有一個三角形的轉(zhuǎn)子活塞在8字形汽缸里轉(zhuǎn)動，三角形的轉(zhuǎn)子活塞的三個面與汽缸內(nèi)壁面形成三個工作室。當(dāng)轉(zhuǎn)動時，這三個工作室的體積由小變大，然后又由大變小。當(dāng)工作室的體積由小變大時，氣體被吸進(jìn)工作室里；當(dāng)工作室的體積由大變小時，氣體被壓縮；然后氣體燃燒膨脹，工作室的體積由小變大，從而做功輸出功率。盡管Wankle發(fā)動機(jī)的三角形活塞是旋轉(zhuǎn)的，但它不是同心旋轉(zhuǎn)，而是偏心旋轉(zhuǎn)，因此它的活塞運(yùn)動轉(zhuǎn)換成扭矩輸出效率也不高。它的一個致命缺陷是它的燃燒室是一個狹長形，因此面積過大，熱損失也大。因此熱效率比往復(fù)式發(fā)動機(jī)更低。許多旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)專利技術(shù)都是類似于Wankle發(fā)動機(jī)，設(shè)計各種形狀的活塞與氣缸，使旋轉(zhuǎn)活塞時氣缸的容積發(fā)生變化從而達(dá)到氣體的壓縮與膨脹。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種具有變速從動活塞的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)，旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)的汽缸是圓環(huán)形的，活塞在圓環(huán)形的汽缸里面作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。本專利技術(shù)的發(fā)動機(jī)至少有一對活塞:輸出動力的活塞-—動力活塞，和受外力驅(qū)動的活塞—從動活塞。一般發(fā)動機(jī)活塞都是輸出動力的，本專利技術(shù)的動力活塞也是輸出動力的，但是從動活塞則是由外力驅(qū)動的而不輸出動力。動力活塞和從動活塞都在同一個圓環(huán)形的汽缸里面作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。動力活塞一直在勻速轉(zhuǎn)動或者近似勻速轉(zhuǎn)動，而從動活塞在外力的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動速度是變化的:在轉(zhuǎn)動一周行程里，從動活塞在一段時間加速至比動力活塞更快的速度，一段時間減速至比動力活塞更慢的速度，甚至停頓。因此兩個活塞之間的距離有時候很近，有時候很遠(yuǎn)。當(dāng)兩個活塞之間的距離很近時，它們之間的汽缸容積變小，氣體被壓縮；當(dāng)兩個活塞之間的距離很遠(yuǎn)時，它們之間的汽缸容積變大，氣體在膨脹或者被吸進(jìn)，從而可以完成發(fā)動機(jī)的吸氣、壓縮、燃燒、膨脹作功的過程。為了實現(xiàn)以上專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)解決方案中的一個實施方式里，一個圓環(huán)形的汽缸里面有一對動力活塞（power-outputpiston）和一對從動活塞（drivenpiston）。動力活塞固定在動力圓盤周邊，兩個動力活塞相隔180度，圓盤中心有動力輸出軸。從動活塞也固定在從動圓盤周邊，兩個從動活塞相隔180度。動力圓盤轉(zhuǎn)動的軸線以及從動圓盤轉(zhuǎn)動的軸線，與環(huán)形汽缸中心軸線重合。由于是同一軸心線，繞著中心軸線轉(zhuǎn)動的活塞不會與汽缸壁面碰觸，因此轉(zhuǎn)動的活塞不會與汽缸壁面產(chǎn)生摩擦阻力。這個實施案例里，從動圓盤中央有軸套，套在動力圓盤的動力輸出軸上，軸套上有齒輪，動力圓盤的動力輸出軸上有驅(qū)動齒輪，這個驅(qū)動齒輪是分段齒輪，即部分圓周上有齒輪，部分圓周上沒有齒輪。在這個實施案例里，第一個1/4圓周上有齒，下一個1/4圓周沒有齒，接著的1/4有齒，最后的1/4沒有齒。分段齒輪嚙合一個齒輪系，齒輪系把轉(zhuǎn)速提高一倍后再去驅(qū)動從動圓盤上的齒輪，從而驅(qū)動從動圓盤達(dá)到2倍于動力圓盤的轉(zhuǎn)速，因此從動活塞的運(yùn)動速度也達(dá)到驅(qū)動活塞的兩倍。由于分段齒輪只有相隔的兩個1/4圓周上有齒，另外相隔的兩個1/4圓周上沒有齒。當(dāng)分段齒輪有齒的1/4圓周與齒輪系嚙合時，從動活塞以2倍于驅(qū)動活塞的速度運(yùn)動；而當(dāng)分段齒輪沒有齒的半個圓周轉(zhuǎn)到齒輪系位置時，由于無法驅(qū)動齒輪系，從動活塞則停止下來。因此，動力活塞以勻速或者近似勻速沿著環(huán)形汽缸轉(zhuǎn)動，而從動活塞在外力的驅(qū)動下以變化速度在環(huán)形汽缸里運(yùn)動，在這個實施案例里，從動活塞在外力的驅(qū)動下，一會兒以2倍于動力活塞的速度運(yùn)動，一會兒則停止下來。根據(jù)上面的描述，動力輸出軸上的分段齒輪驅(qū)動從動圓盤，可以實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的吸氣，壓縮，燃燒，膨脹作功和排氣。汽缸壁面上有排氣口和進(jìn)氣口。當(dāng)動力活塞勻速轉(zhuǎn)動到進(jìn)氣口位置時，從動活塞處在靜止?fàn)顟B(tài)。因此，動力活塞與從動活塞之間的距離在增加，新鮮空氣通過進(jìn)氣口被吸進(jìn)汽缸里。當(dāng)進(jìn)氣過程結(jié)束后，開始驅(qū)動從動活塞，從動活塞以更快的速度轉(zhuǎn)動，逐漸追上動力活塞，動力活塞與從動活塞之間的距離變小，從而把汽缸里的空氣壓縮。在壓縮過程快結(jié)束時，火花塞點燃汽缸里面的燃料，氣體燃燒膨脹，這個時候，從動活塞處在停止點，膨脹的氣體推動動力活塞轉(zhuǎn)動，帶動輸出軸轉(zhuǎn)動從而輸出動力。當(dāng)動力活塞繼續(xù)轉(zhuǎn)動到達(dá)排氣口位置時，又開始驅(qū)動從動活塞，從動活塞以更快的速度轉(zhuǎn)動，逐漸追上驅(qū)動活塞。因此，動力活塞與從動活塞之間的距離變小，把汽缸里的廢氣通過排氣口排出。當(dāng)排氣過程結(jié)束后，從動活塞又處在停止位置，吸氣行程又開始。周而復(fù)始，發(fā)動機(jī)一直在旋轉(zhuǎn)工作。所述驅(qū)動齒輪還可以是驅(qū)動槽輪機(jī)構(gòu)和齒輪變速器，從而驅(qū)動從動活塞。優(yōu)選的，從動活塞尾部有彈簧，或者動力活塞前面有彈簧。優(yōu)選的，活塞上面有環(huán)形活塞環(huán)。優(yōu)選的，在活塞與汽缸之間設(shè)置密封環(huán)，在圓盤與汽缸之間設(shè)置密封環(huán)，密封環(huán)是圓形或者橢圓形。優(yōu)選的，從動活塞由液壓伺服系統(tǒng)或者伺服馬達(dá)驅(qū)動和控制，從動活塞的截面積是圓形或者橢圓形，或者從動活塞上帶有凹槽。本專利技術(shù)的優(yōu)點是扭矩輸出效率高，作功范圍大，發(fā)動機(jī)的熱效率高，摩擦阻力少，而且沒有復(fù)雜的進(jìn)排氣閥機(jī)構(gòu)。附圖說明圖1是動力活塞與動力圓盤的主視圖。圖2是動力活塞與動力圓盤的剖視圖。圖3是動力活塞與動力圓盤的立體示意圖。圖4是從動活塞與從動圓盤的主視圖。圖5是從動活塞與從動圓盤的剖視圖。圖6是從動活塞與從動圓盤的立體示意圖。圖7是動力圓盤與從動圓盤疊合在一起，動力圓盤的動力輸出軸穿入從動圓盤中心的軸套。圖8是圓環(huán)形汽缸的剖視圖。圖9是本實施例的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)的裝配圖。圖10是分段驅(qū)動齒輪示意圖。圖11是第一個實施案例的工作原理圖，這時工作室處在進(jìn)氣剛剛開始階段。圖12是工作室處在進(jìn)氣中段位置。圖13是工作室處在進(jìn)氣尾段位置。圖14是工作室對新鮮空氣或者空氣和燃料的混合燃?xì)膺M(jìn)行壓縮階段。圖15是工作室處在壓縮最后階段并開始點火燃燒。圖16是工作室內(nèi)的燃料與空氣燃燒并膨脹做功階段。圖17是工作室內(nèi)的廢氣剛剛開始從排氣口出去。圖18是工作室處在排氣中段位置。圖19是工作室處在進(jìn)氣剛剛開始階段。圖20是第二個實施案例采用的槽輪機(jī)構(gòu)示意圖，這里為了清楚看到驅(qū)動齒輪與撥盤齒輪之間的關(guān)系，把撥盤視作透明。圖21是槽輪機(jī)構(gòu)正面視圖，這里撥盤不是透明的。圖22是第二個實施案例的工作原理圖，這時工作室處在進(jìn)氣剛剛開始階段。圖23是工作室處在進(jìn)氣中段位置。圖24是工作室本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
具有變速從動活塞的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)，其特征在于：發(fā)動機(jī)的汽缸是圓環(huán)形的，汽缸截面是圓形的或者是橢圓形的，每個圓環(huán)形的汽缸里至少有一對活塞：動力活塞和從動活塞，動力活塞固定在動力圓盤周邊，動力圓盤中心有動力輸出軸，動力輸出軸的軸線與圓環(huán)形汽缸中心軸線重合，動力活塞以勻速或近似勻速沿著環(huán)形汽缸轉(zhuǎn)動，從動活塞在外力驅(qū)動下以變化速度在圓環(huán)形汽缸里運(yùn)動，在每一個圓周行程里,?從動活塞在一段時間中加速至比動力活塞更快的速度，另一段時間中減速至比動力活塞更慢的速度，至停頓。
【技術(shù)特征摘要】
1.具有變速從動活塞的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)，其特征在于：發(fā)動機(jī)的汽缸是圓環(huán)形的，汽缸截面是圓形的或者是橢圓形的，每個圓環(huán)形的汽缸里至少有一對活塞：動力活塞和從動活塞，動力活塞固定在動力圓盤周邊，動力圓盤中心有動力輸出軸，動力輸出軸的軸線與圓環(huán)形汽缸中心軸線重合，動力活塞以勻速或近似勻速沿著環(huán)形汽缸轉(zhuǎn)動，從動活塞在外力驅(qū)動下以變化速度在圓環(huán)形汽缸里運(yùn)動，在每一個圓周行程里,從動活塞在一段時間中加速至比動力活塞更快的速度，另一段時間中減速至比動力活塞更慢的速度，至停頓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)，其特征在于：從動活塞固定在從動圓盤周邊，從動圓盤中心位置有軸套，套在所述動力圓盤的動力輸出軸上，軸套的中心軸線與圓環(huán)形汽缸中心軸線重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)，其特征在于：所述動力圓盤的動力輸出軸上有驅(qū)動齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)，其特征在于：所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李鞏令，
申請(專利權(quán))人：李國令，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44
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