一种新型活塞转子式发动机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型活塞转子式发动机，包括定子、转子、活塞、挡块、盘形凸轮、输出轴、第一端盖、第二端盖和火花塞；提出了一种活塞和转子相结合的发动机，为发动机的设计提供了新的思路；活塞安装在转子的缸筒内，活塞的一端位于盘形凸轮的滑槽内，使活塞在转子径向上做往复直线运动，进而使得定子内壁、转子的缸筒以及活塞靠近定子的一端共同围成的封闭空间的容积发生周期性变化，实现发动机进气、压缩、做功和排气四个过程。与往复运动式发动机相比，该发动机不需要通过曲柄滑块机构将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动，而是将转子的旋转运动直接转化为输出轴的旋转运动，消除了活塞无用的直线运动，减少了功率损失。

【技术实现步骤摘要】
一种新型活塞转子式发动机
本技术属于发动机
，具体是一种新型活塞转子式发动机。
技术介绍
常见的发动机主要为往复运动式发动机和转子发动机，往复运动式发动机工作时活塞在气缸内做往复直线运动，需要通过曲柄滑块机构将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动，热效率低。转子发动机普遍采用三角转子，三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时，三角转子绕自己的中心自转，三角转子在点火做功时存在较大的阻力臂，降低了转子发动机的效率。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是，提供一种新型活塞转子式发动机。本技术解决所述技术问题采用的技术方案是，提供一种新型活塞转子式发动机，其特征在于，该发动机包括定子、转子、活塞、挡块、盘形凸轮、输出轴、第一端盖、第二端盖和火花塞；所述转子位于定子内，转子相对于定子转动；盘形凸轮位于转子内，与转子之间无相互作用力；定子、转子和盘形凸轮三者同轴心；输出轴的一端与转子的第三凸起固连，第一端盖穿过转子的第三凸起与定子的一端固连，定子的另一端固定有第二端盖；第一端盖和第二端盖分别与盘形凸轮的两个端面固连；所述定子的内壁沿轴向设有N排凹槽组，N为正整数；每排凹槽组的结构相同，均包括至少一个设置于定子周向的凹槽，使定子沿轴向形成数量与每排凹槽组的凹槽数量相同的第一凸起；第一凸起与转子的外壁接触且无相互作用力；每个凹槽内沿转子的旋转方向依次设有火花塞、可伸缩的挡块和排气口；每个第一凸起沿定子轴向分别设有数量与凹槽组的排数相同的且位置分别与每排凹槽组对应的进气口和喷油口，喷油口靠近火花塞；所述盘形凸轮沿轴向设有与第一凸起数量相同的第二凸起，每个第二凸起的下止点至上止点之间的压力角均小于30°；盘形凸轮沿轴向间隔设有M个环形凸起，N/2≤M＜(N+2)/2，M为正整数；每个环形凸起的两个端面上分别沿盘形凸轮的轮廓开有滑槽；所述转子的周向上设有排数与定子的凹槽组的排数相同的缸筒组，每排缸筒组包括多个缸筒，每个缸筒内可滑动地安装有活塞；活塞靠近定子的一端设有槽口，活塞运动到第二凸起的上止点时火花塞位于槽口内，同时活塞与挡块接触；活塞远离定子的一端固定有短轴，短轴的一端位于滑槽内并能够沿滑槽滑动。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1)本技术提出了一种活塞和转子相结合的发动机，为发动机的设计提供了新的思路；活塞安装在转子的缸筒内，活塞的一端位于盘形凸轮的滑槽内并沿着滑槽滑动，使活塞在转子径向上做往复直线运动，进而使得定子内壁、转子的缸筒以及活塞靠近定子的一端共同围成的封闭空间的容积发生周期性变化，实现发动机进气、压缩、做功和排气四个过程。2)本技术的活塞靠近定子的一端设有槽口，混合气体在槽口内压缩完成点火；与三角转子发动机相比，槽口可以有效减小三角转子在点火做功时的阻力臂，提高发动机的效率；与往复运动式发动机相比，该发动机不需要通过曲柄滑块机构将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动，而是将转子的旋转运动直接转化为输出轴的旋转运动，消除了活塞无用的直线运动，减小了进气、压缩及排气过程的功率损失。3)本技术在定子上设有多排凹槽组，每排凹槽组设有多个凹槽，每个凹槽与转子的外壁共同形成发动机的多个工作室，转子上设有多个活塞，每个活塞经过工作室时都完成一个工作循环，提高了发动机的工作效率。4)与往复运动式发动机相比，本发动机不需要曲柄滑块机构实现活塞的往复运动，平顺性更好，震动更小。5)本发动机没有凸轮轴、阀门、曲轴等部件，不需要单独的配气机构，相对于往复运动式发动机活动部件较少，结构简单。附图说明图1是本技术的整体结构的纵向截面图；图2是本技术沿图1的A-A方向的剖视图；图3是本技术的定子的结构示意图；图4是本技术的转子的结构示意图；图5是本技术的盘形凸轮的结构示意图；图6是本技术的工作原理图；图中：1、定子；2、转子；3、活塞；4、挡块；5、滑槽、6、盘形凸轮；7、输出轴；8、第一端盖；9、第二端盖；10、滚子；1-1、进气口；1-2、凹槽；1-3、一号孔；1-4、二号孔；1-5、排气口；1-6、第一凸起；1-7、喷油口；2-1、缸筒；2-2、第三凸起；3-1、槽口；3-2、短轴；6-1、第二凸起；6-2、环形凸起。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步说明。具体实施例仅用于进一步详细说明本技术，不限制本申请权利要求的保护范围。本技术提供了一种新型活塞转子式发动机(简称发动机，参见图1-6)，包括定子1、转子2、活塞3、挡块4、盘形凸轮6、输出轴7、第一端盖8、第二端盖9和火花塞；所述定子1和转子2均为中空结构，定子1的内壁和转子2的外壁均呈圆形，转子2位于定子1内，转子2能够相对于定子1转动；盘形凸轮6位于转子2内，与转子2之间无相互作用力；定子1、转子2和盘形凸轮6三者同轴心；输出轴7的一端与转子2的第三凸起2-2固连，另一端用于输出动力；第一端盖8穿过转子2的第三凸起2-2与定子1的一端固连，定子1的另一端固定有第二端盖9，第二端盖9固定在外部机架上；第一端盖8和第二端盖9分别与盘形凸轮6的两个端面固连，保证发动机的密封性；定子1的内壁沿轴向设有N排(本实施例为两排)凹槽组，N为正整数；每排凹槽组的结构相同，均包括至少一个(本实施例为四个)设置于定子1周向的凹槽1-2，使定子1沿轴向形成数量与每排凹槽组的凹槽数量相同的第一凸起1-6；第一凸起1-6与转子2的外壁接触且无相互作用力；凹槽1-2与转子2的外壁形成的空间为发动机的工作室；每个凹槽1-2内分别沿转子2的旋转方向依次开有一号孔1-3、二号孔1-4和排气口1-5，一号孔1-3靠近凹槽1-2的端部，一号孔1-3内安装有火花塞，火花塞用于点燃混合气体；二号孔1-4靠近一号孔1-3，挡块4嵌在二号孔1-4内，末端裸露在二号孔1-4外，在活塞3的挤压作用下挡块4能够沿定子1的径向伸缩，挡块4用于阻挡活塞3，方便火花塞的电火花点燃混合气体；排气口1-5位于凹槽1-2的中部，用于做功结束排出废气；每个第一凸起1-6沿定子1轴向分别设有数量与凹槽组的排数相同的且位置分别与每排凹槽组对应的进气口1-1和喷油口1-7，喷油口1-7靠近火花塞；进气口1-1用于通入空气，喷油口1-7用于进油；所述盘形凸轮6沿轴向设有与第一凸起1-6数量相同的第二凸起6-1，每个第二凸起6-1的下止点至上止点之间的压力角均小于30°，防止活塞3自锁；下止点为第二凸起6-1轮廓的最低点，发动机进气结束开始压缩混合气体的位置；上止点位于第二凸起6-1沿转子2的旋转方向轮廓的最低点与最高点之间，混合气体压缩结束火花塞点火的位置；盘形凸轮6沿轴向间隔设有M个环绕盘形凸轮6的环形凸起6-2，M满足N/2≤M＜(N+2)/2，N为凹槽组的排数，M为正整数；每个环形凸起6-2的两个端面上分别沿盘形凸轮6的轮廓开有滑槽5，滑槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型活塞转子式发动机，其特征在于，该发动机包括定子、转子、活塞、挡块、盘形凸轮、输出轴、第一端盖、第二端盖和火花塞；/n所述转子位于定子内，转子相对于定子转动；盘形凸轮位于转子内，与转子之间无相互作用力；定子、转子和盘形凸轮三者同轴心；输出轴的一端与转子的第三凸起固连，第一端盖穿过转子的第三凸起与定子的一端固连，定子的另一端固定有第二端盖；第一端盖和第二端盖分别与盘形凸轮的两个端面固连；/n所述定子的内壁沿轴向设有N排凹槽组，N为正整数；每排凹槽组的结构相同，均包括至少一个设置于定子周向的凹槽，使定子沿轴向形成数量与每排凹槽组的凹槽数量相同的第一凸起；第一凸起与转子的外壁接触且无相互作用力；每个凹槽内沿转子的旋转方向依次设有火花塞、可伸缩的挡块和排气口；每个第一凸起沿定子轴向分别设有数量与凹槽组的排数相同的且位置分别与每排凹槽组对应的进气口和喷油口，喷油口靠近火花塞；/n所述盘形凸轮沿轴向设有与第一凸起数量相同的第二凸起，每个第二凸起的下止点至上止点之间的压力角均小于30°；盘形凸轮沿轴向间隔设有M个环形凸起，N/2≤M＜(N+2)/2，M为正整数；每个环形凸起的两个端面上分别沿盘形凸轮的轮廓开有滑槽；/n所述转子的周向上设有排数与定子的凹槽组的排数相同的缸筒组，每排缸筒组包括多个缸筒，每个缸筒内可滑动地安装有活塞；活塞靠近定子的一端设有槽口，活塞运动到第二凸起的上止点时火花塞位于槽口内，同时活塞与挡块接触；活塞远离定子的一端固定有短轴，短轴的一端位于滑槽内并能够沿滑槽滑动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种新型活塞转子式发动机，其特征在于，该发动机包括定子、转子、活塞、挡块、盘形凸轮、输出轴、第一端盖、第二端盖和火花塞；
所述转子位于定子内，转子相对于定子转动；盘形凸轮位于转子内，与转子之间无相互作用力；定子、转子和盘形凸轮三者同轴心；输出轴的一端与转子的第三凸起固连，第一端盖穿过转子的第三凸起与定子的一端固连，定子的另一端固定有第二端盖；第一端盖和第二端盖分别与盘形凸轮的两个端面固连；
所述定子的内壁沿轴向设有N排凹槽组，N为正整数；每排凹槽组的结构相同，均包括至少一个设置于定子周向的凹槽，使定子沿轴向形成数量与每排凹槽组的凹槽数量相同的第一凸起；第一凸起与转子的外壁接触且无相互作用力；每个凹槽内沿转子的旋转方向依次设有火花塞、可伸缩的挡块和排气口；每个第一凸起沿定子轴向分别设有数量与凹槽组的排数相同的且位置分别与每排凹槽组对应的进气口和喷油口，喷油口靠近火花塞；
所述盘形凸轮沿轴向设有与第一凸起数量相同的第二凸起，每个第二凸起的下止点至上止点之间的压力角均小于30°；盘形凸轮沿轴向间隔设有M个环形凸起，N/2≤M＜(N+2)/2，M为正整数；每个环形凸起的两个端面上分别沿盘形凸轮的轮廓开有滑槽；
所述转子的周向上设有排数与定子的凹槽组的排数相同的缸筒组，每排缸筒组包括多个缸筒，每个缸筒内可滑动地安装有活塞；活塞靠近定子的一端设有槽口，活塞运动到第二凸起的上止点时火花塞位于槽口内，同时活塞与挡块接触；活塞远...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕国良，关玉明，刘晓鹏，景迪，郝建涛，耿彬，张嘉宁，
申请(专利权)人：吕国良，天津市明星恒能科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13