本发明属于新型内燃机。 现有的往复式内燃机存在运转不平衡,气门机构高速振动,往复惯性力矩等不易克服的缺点。
另有三角转子(汪克尔)内燃机对消除上述缺点起到了一定的作用,但是,由于加工精度要求高,密封件易磨损,油耗高等问题不易解决至今未能得到广泛应用。
本发明的目的在于提供一种新型叶片旋转内燃机,从根本上消除了内燃机运转不平衡,往复惯性力以及密封件磨损等问题。比现有的内燃机结构更为紧凑、合理、比重量小、加工方便,更为经济,用途广泛。
若在本发明的进气口〔12〕、排气口〔13〕(附图2)对称的部位各开一个进气口和排气口,去掉火花塞〔14〕,则可做成空压机、油泵、真空泵、蒸汽机、气马达、油马达、水泵等流体机械,而且功能可逆,换向容易。
本发明的特征在于,带有密封条的长条叶片〔5〕〔7〕对称的固定在圆柱形缸体〔15〕内的内轴〔17〕上(附图1和附图2),带密封条的长条叶片〔6〕〔8〕对称的固定在圆柱形缸体〔15〕内的外轴〔16〕上。
由圆柱形缸体〔15〕,内轴〔17〕,外轴〔16〕,叶片〔5〕〔6〕〔7〕〔8〕,端盖〔22〕〔23〕构成四个工作室〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕(附图2)。内轴〔17〕,外轴〔16〕过端盖〔23〕后各固定一个椭圆齿轮〔20〕〔19〕,並分别与固定在主轴〔11〕上的互为90°的椭圆齿轮〔18〕〔21〕啮合。
在圆柱形缸体〔15〕内,内轴〔17〕、外轴〔16〕、叶片〔5〕〔6〕〔7〕〔8〕和四个工作室〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕绕缸体〔15〕的轴线旋转,工作室〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕在旋转中变换容积,每转动一周各变换两次,即容积由最大变换到最小,再由最小变换到最大,当工作室中心与火花塞〔14〕(或喷油嘴)中心重合时,容积最小,对称的工作室也最小,其余两个工作室容积达到最大(附图4)。此时点火(或喷油)该工作室开始膨胀作功,此工作室两侧的叶片所承受的压力一样大。由于两对椭圆齿轮瞬时传动比一样大,所以扭矩也一样大,处于力的平衡状态;当椭圆齿轮〔18〕〔19〕〔20〕〔21〕转过一个角度时,两对齿轮的传动比也随之变化,传给主轴〔11〕的扭矩也失去平衡,即在椭圆齿轮所构成的同轴变速回转机构的作用下,一个叶片通过工作介质推动另一个叶片快速旋转。
椭圆齿轮〔18〕〔19〕〔20〕〔21〕齿中心线过回转中心,其啮合角恒定(附图7)。
本发明可以使用机械技术领域中,普通技术人员公知的设备和方式进行制作。
附图描述了本发明的一个实施例。
附图1是叶片旋转内燃机地结构图。
附图1中:1、2、3、4工作室;5、6、7、8带有密封条的叶片;9、10轴承;11主轴;14火花塞;15缸体;16外轴;17内轴;18、19、20、21椭圆齿轮;22前端盖;23后端盖。
附图2是图1的A-A剖视图。
附图2中:1、2、3、4工作室;5、6、7、8带有密封条的叶片;11主轴;12排气口;13进气口;14火花塞;15缸体;24密封条。
附图3是叶片旋转内燃机的工作状态图。
附图3中:1、2、3、4工作室;5、6、7、8带有密封条的叶片;11主轴;14火花塞;16外轴;17内轴。
附图4是叶片旋转内燃机转45°的工作状态图。
附图4中:1、2、3、4工作室;5、6、7带有密封条的叶片;11主轴;14火花塞。
附图5是叶片旋转内燃机又转45°的工作状态图。
附图5中:1、2、3、4工作室;5、6、7、8带有密封条的叶片;11主轴;14火花塞。
附图6是叶片旋转内燃机再转45°的工作状态图。
附图6中:1、2、3、4工作室;5、6、7、8带有密封条的叶片;11主轴;14火花塞。
附图7是椭圆齿轮示意图。
附图7中:a长半轴;b短半轴;ρn齿的节圆半径;θn第n个齿的齿角。
图3是一个缸中的四个工作室正在工作状态。工作室〔1〕正在作功,容积正在扩大;工作室〔2〕正在排气,容积正在减小;工作室〔3〕正在吸气,容积正在扩大;工作室〔4〕正在压缩,容积正在缩小。当内轴〔17〕上的椭圆齿轮〔20〕与外轴〔16〕上的椭圆齿轮〔19〕互成90°时,各工作室容积相等。由于叶片〔6〕快速逆时针旋转,通过内轴〔17〕,椭圆齿轮〔20〕〔18〕带动主轴〔11〕顺时针旋转,主轴〔11〕又带动椭圆齿轮〔21〕〔18〕,外轴〔16〕,叶片〔5〕〔7〕逆时针慢速转动,工作室〔1〕〔3〕容积扩大,工作室〔2〕〔4〕容容积缩小。
图4是主轴〔11〕顺时针转45°的工作状态图。工作室〔1〕容积达到最大,做功完了,将开始排气;工作室〔2〕容积达到最小,排气终了,将开始吸气;工作室〔3〕容积达到最大,吸气终了,将开始压缩;工作室〔4〕容积达到最小,正在点火,开始做功。
此时叶片〔5〕〔6〕〔7〕〔8〕和椭圆齿轮〔19〕〔20〕转速相等。
图5是主轴顺时针又转45°的工作状态。工作室〔1〕正在排气,容积缩小;工作室〔2〕正在吸气,容积扩大;工作室〔3〕正在排气,容积缩小;工作室〔4〕正在膨胀做功,容积扩大。
图6是主轴〔11〕顺时针再转45°工作状态。工作室〔1〕排气终了,容积达到最小,将开始吸气;工作室〔2〕吸气终了,容积最大,将开始压缩;工作室〔3〕压缩终了,容积达到最小,正在点火,将开始膨胀做功;工作室〔4〕膨胀终了,容积最大,将开始排气。