并列式旋转活塞内燃机制造技术

本发明专利技术为并列式旋转活塞内燃机，属于往复活塞式内燃机技术领域。参看图（4），并列式旋转活塞内燃机由下列零件组成：主轴1、卡板2、右端盖3、导气板4、公共端盖5、螺帽6、螺栓7、压缩缸8、做功缸9、左端盖10。其主要技术特征为：一个缸完成进气、压缩，另一个缸完成做功、排气，两缸并列联接，两缸之间通过旋转导气板及时将压缩好的气体送到做功缸完成做功、排气。其优点是做功时，高压气体直接推动主轴旋转，极大的提高了燃油效率，缩小了体积。在输出转矩或功率相同的情况下，汽缸容积可减少30%以上，体积减少50%以上。进、排气孔常开，不需要再增设配气机构。其它各项性能均优于往复活塞式内燃机。

Parallel rotary piston internal combustion engine

The invention relates to a parallel rotary piston internal combustion engine, belonging to the technical field of reciprocating piston type internal combustion engines. Refer to figure (4) and parallel rotary piston engine consists of the following parts: main shaft 1, clamp plate 2, right end cover 3, air guide plate 4, public end cap 5, nut 6, bolt 7, compression cylinder 8, work cylinder 9, left end cover 10. The utility model is characterized in that a cylinder to complete another intake, compression, power and exhaust cylinder, two cylinder connected in parallel between the gas cylinder two by rotating the air guide plate in good compression power and exhaust cylinder to complete the work. The utility model has the advantages that when the work is done, the high-pressure gas drives the main shaft to rotate directly, and the fuel efficiency is greatly improved, and the volume is reduced. When the output torque or power is the same, the cylinder volume can be reduced by more than 30%, and the volume can be reduced by more than 50%. The inlet and exhaust holes are normally open, and no additional valve mechanism is required. All other performances are better than reciprocating piston engines.

【技术实现步骤摘要】
并列式旋转活塞内燃机
本专利技术属于往复活塞式内燃机
，更具体地说，涉及到一种并列式旋转活塞内燃机。
技术介绍
往复活塞式内燃机（汽油机、柴油机），它的保有量在动力机械中居首位，广泛用于汽车、农业机械、工程机械、船舰、战车、直升机和其他轻型飞机等领域。往复活塞式内燃机从设计的角度来看，仍然存在着三大问题：1.气门式配气机构气门式配气机构在进气过程中，充量系数与进气流速是相互制约的，进气流速越高，充量系数越小，成反比关系。当进气平均流速超过0.5马赫时，充量系数开始急剧下降。设计者在往复活塞式内燃机上采用多气门设计，以增大进气面积的方式来减缓进气流速，尽量获得最大的充量系数。此举的弊病主要是难以利用进气气流的动能，在缸内形成符合减排实际需要的气体运动形式和强度，不利于混合气的形成和燃烧及PM减排。同时多气门配气造成结构更复杂，大幅提高了配气机构的制造成本。2、残余废气问题往复活塞式内燃机由于结构的原因，燃烧后的高温废气不能全部被排净，直接影响下一轮的进气量，特别是对汽油机的影响更大。因为汽油机的燃烧形式为预混燃烧，当混合气进量较少时，混合气被高温残余废气严重稀释，为保证可靠燃烧，只能加浓混合气，造成排污大增。3、曲柄连杆机构曲柄连杆机构作为一种机械运动机构，本身没有任何问题。但是用在内燃机上，形成往复活塞式内燃机时，带来了很大弊病。主要表现在活塞作往复直线运动并通过连杆带动曲轴旋转的过程中，会产生很大的、无助于曲轴旋转的侧向分力、惯性力等，造成了极大的浪费，也增大了活塞与缸套的磨损、整机的振动与噪声。同时由于曲柄连杆机构的原因，使整个内燃机的体积较大。
技术实现思路
为了解决往复活塞式内燃机上存在的三大问题，我专利技术了并列式旋转活塞内燃机。其主要技术特征为：将往复活塞式内燃机的进气、压缩、做功、排气四冲程一分为二，一个缸完成进气、压缩，另一个缸完成做功、排气，两缸并列联接，两缸之间通过旋转导气板及时将压缩好的气体送到做功缸完成做功、排气。具体的结构和原理介绍如下：参看图1：活塞2在压缩缸1内作偏心、逆时针方向转动。装在活塞上的滑片3在弹簧5的作用下，连同在滑片顶端可小幅度左右转动的密封条4一起，紧贴压缩缸内壁。密封条4顶面制成与汽缸内壁半径相同的弧面，与汽缸内壁形成面接触，增强密封效果、提高了耐磨性。同理，装在缸体上的滑片也以同样的方式紧贴活塞的外形面。参看图2：图2为两缸并列联接时的中间公共端盖。公共端盖1与缸体固定联接，上面开有根据内燃机压缩比来确定位置和数量的数个导气通孔。每单个导气通孔的宽度小于滑片厚度，以保证在导气过程中，气体不会通过导气通孔窜到滑片的另一面。导气板2通过键与主轴一起转动，导气板2上开有数个导气通孔。每单个导气通孔的宽度小于滑片厚度，导气通孔的位置和数量应能满足将压缩好了的气体，及时送到做功缸。参看图1：当随活塞一起转动的滑片转过进气口时，导气板随主轴同步转动，导气板上的导气通孔与公共端盖上的导气通孔是相互错开的，导气通道关闭。此时，缸内由于两个滑片分别紧贴汽缸内壁和活塞外型面，气体被密封。活塞继续转动，缸内气体受到压缩。当气体被压缩到设定的压缩比时，随主轴同步转动的导气板上的导气通孔，开始与公共端盖上的导气通孔重合，导气通道打开，使压缩气体能及时送入做功缸。主轴继续转动，导气板上的导气通孔与公共端盖上的导气通孔，两孔的重合度从小到大、又从大到小变化，直至压缩气体全部被送入做功缸，两孔相互错开，导气通道关闭。同时，由于进气孔常开，孔的位置如图1所示，当活塞向前转动时，缸内形成真空，新鲜气体被源源不断吸入。也就是说，当压缩缸工作时，缸内气体的压缩和进气是同时进行的。活塞继续转动，开始下一轮循环。参看图3：图3为压缩气体全部送到做功缸时，做功缸状态的结构示意图。做功缸与压缩缸的基本结构一样，主要不同处为：为了送气方便，做功缸体上滑片的安装位置与压缩缸体上滑片的安装位置相互错开一个角度。压缩气体全部送到时，喷油嘴及时喷油、燃烧（用于汽油机时及时点火），提高气体压力，推动活塞向前转动，直至越过排气孔，气体从常开的排气孔排出，做功结束。同压缩缸一样，活塞一面在受到高压气体推动向前转动的同时，活塞另一面将上一轮残余废气从排气孔推出，也就是说，做功与排气是同时进行的。鉴于燃烧室形状，气体不便于形成涡流，为提高燃烧效果，特采取多点喷油（用于汽油机时采用多点点火）。活塞继续转动，开始下一轮循环。参看图4：图4为两缸并列联接时的结构示意图。压缩缸8、做功缸9两缸并列，装在主轴1上，两缸之间装有公共端盖5和导气板4，两外侧分别装左端盖10和右端盖3，右端盖3中嵌有由两个半园环组成的卡板2，以防止主轴1的轴向窜动，全部调整好后，用螺栓7和螺帽6将其锁紧。为防止在运动过程中，两缸之间发生相对位移，可在适当位置打上定位销。两缸的活塞及中间的导气板均采用键与主轴1联接，随主轴1一起转动，各键在主轴上的位置根据导气要求来确定。并列式旋转活塞内燃机与往复活塞式内燃机相比具有如下主要优点：1、高压气体直接沿切线方向推动主轴旋转，避免了因采用曲柄连杆机构而产生的、无助于主轴旋转的侧向分力、惯性力等，极大的提高了燃油效率，缩小了体积。将该设计与车用往复活塞式1.6升汽油机进行比较，在输出转矩或功率相同的情况下：经初步理论计算，汽缸容积可减少百分之三十以上，此优点大幅减少了空气及燃油的消耗量，同时也就是减少了污染物及二氧化碳的排放。体积缩小了百分之五十以上。2、进、排气孔常开，不需要再增设配气机构。3、残余废气彻底排尽。在相同转速下，进气时间和燃烧时间、排气时间均大幅增加，由原来各冲程所占曲轴旋转角度为180度左右增至270度以上。4、由于结构简单，制造方便，相较于往复活塞式内燃机，单机功率可以做得更大。5、没有了采用曲柄连杆机构而产生的侧向分力、惯性力等，没有了气门式配气机构，本专利技术在使用寿命、可靠性、振动、噪音、制造和维修等方面，全面优于往复活塞式内燃机。6、具有重要军事用途，应用在无人机、直升机、舰船、战车等装备上，在功率相等、油料相等的情况下，可提高续航能力百分之五十左右。附图说明图1为压缩缸结构示意图。图2为导气原理图。图3为做功缸结构示意图。图4为两缸并列结构示意图。具体实施方法实施时，首先应确定最大输出扭矩或最大输出功率及最大转速，也可选择某一型号的往复活塞式内燃机，以其主要参数为标准进行设计。具体步骤如下：1、参看图4，根据最大输出扭矩或最大输出功率及最大转速计算出主轴1的最小轴径，根据轴1上负荷画出轴1的结构草图。2、参看图1，根据最大输出扭矩及缸内气体燃烧时的最高压力，确定凸轮形活塞2曲线的最大升程及活塞滑片3伸出部分的平均面积。确定缸体1的最小壁厚。3、参看图1，以达到最大输出扭矩要求时，如何使汽缸容积做到最小为原则，来确定缸体1内园尺寸及凸轮形活塞2的外形尺寸，在确定凸轮形活塞2的外形尺寸时，应能同时满足滑片3及弹簧5安装要求。4、参看图2，根据压缩比及导气通孔导通要求，确定公共端盖上和导气板上导气通孔的位置和数量。5、按照机械零件设计规范完成弹簧5、滑片3、密封条4等零件的设计。6、根据轴上的载荷，缸内气体的最高压力，进行轴及滑片、缸体等零件的强度校核。绘出全部零件图。7、将加工好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
并列式旋转活塞内燃机其特征在于：将往复活塞式内燃机的进气、压缩、做功、排气四冲程一分为二，一个缸完成进气、压缩，另一个缸完成做功、排气，两缸并列联接，两缸之间通过旋转导气板及时将压缩好的气体送到做功缸完成做功、排气。做功时，高压气体直接沿切线方向推动主轴旋转。

【技术特征摘要】
1.并列式旋转活塞内燃机其特征在于：将往复活塞式内燃机的进气、压缩、做功、排气四冲程一分为二，一个缸完成进气、压缩，另一个缸完成做功、排气，两缸并列联接，两缸之间通过旋转导气板及时将压缩好的气体送到做功缸完成做功、排气。做功时，高压气体直接沿切线方向推动主轴旋转。2.根据权利要求1所述的并列式旋转活塞内燃机，其特征在于：所述压缩缸和工作缸，结构基本相同，主要不同处为：为了送气方便，做功缸体上滑片的安装位置与压缩缸体上滑片的安装位置相互错开一个角度。两缸均由下列结构组成：参看图（1），活塞2在压缩缸1内作偏心、逆时针方向转动，装在活塞上的滑片3在弹簧5的作用下，连同可在滑片顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞啟元，
申请(专利权)人：俞啟元，
类型：发明
国别省市：湖北,42