一种多腔体式环缸发动机制造技术

本发明专利技术公开了一种多腔体式环缸发动机，包括缸体、缸盖、主轴、端部轴承、隔套、棘轮轴承、缸扇；所述缸体为中空结构，所述缸盖通过螺栓可拆卸安装于缸体两端，所述主轴两端通过端部轴承转动设置于缸盖上，所述隔套、棘轮轴承啮合设置于主轴上，所述缸扇通过缸扇转动驱动组件、棘轮轴承与主轴传动连接，所述缸扇的数量为多个，本发明专利技术省去曲轴，连杆传动，集成四缸为环形缸，大幅缩小体积，使得发动机的压缩比和膨胀比有更大的调整范围，有利于提高内燃发动机功率、效率和对抗冲击、爆震的性能。爆震的性能。爆震的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种多腔体式环缸发动机


[0001]本专利技术涉及内燃发动机领域，具体为一种多腔体式环缸发动机。

技术介绍

[0002]传统内燃发动机是通过不同的气缸和活塞的相对运动，对可燃气体混合物，依照特定次序吸入、压缩、燃烧做功、排气，进而带动连杆，再通过连杆带动曲轴旋转，输出旋转动力。大部分内燃机动力系统采用四冲程为一循环，即曲轴转两圈的时间内，完成吸气、压缩、燃烧做功、排气四个动作为一循环，即一次燃烧做功，曲轴转半圈。少部分小型内燃机动力系统采用二冲程为一循环，即曲轴转一圈的时间内，完成吸气、压缩、燃烧做功、扫排气四个动作为一循环，即一次燃烧做功，曲轴还是转半圈。
[0003]内燃机循环还分奥托循环、阿特金森循环、米勒循环三种，这三种循环的最大区别在于奥托循环压缩比等于膨胀比；阿特金森循环和米勒循环压缩比要小于膨胀比，但米勒循环没有复杂的连杆机构，而阿特金森循环有。奥拓循环是由德国人尼古拉斯奥拓根据前人的理论专利技术并应用。奥拓循环具有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功、排气。其最大的特点是：压缩比等于膨胀比，在理论上，发动机在各个阶段都不会出现乏力，扭矩缺失的情况。它还具有运转平顺，升功率高的优点。阿特金森循环发动机，在运作方面和传统的内燃机没有太大的差别，一样要经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但阿特金森循环发动机不同于普通内然机的是，它压缩行程和做功行程是不一样的。压缩行程要短于做功行程。所以它的压缩比要小于膨胀比。米勒循环是米勒对阿特金森循环的改进。米勒循环和阿特金森循环一样，压缩比都是小于膨胀比。但米勒循环没有复杂的连杆机构。米勒循环通过改变进气门关闭的时间，改变压缩比。米勒循环在活塞压缩时，推迟进气门关闭的时间，使在进气过程进入气缸内的混合汽流出一部分到进气歧管内，从而改变压缩比。
[0004]现在发动机厂商都在想办法提高发动机单位体积的功率，即整体体积和气缸容积要缩小，但输出功率要增大，这主要表现在压缩比的提高控制上，这需要克服气缸爆震，为避免爆震需要提高燃油品质，为对抗冲击、爆震还要增强发动机各零件强度等，另外曲轴、连杆、活塞这种结构本身对于爆震就是相对脆弱的结构。
[0005]同时还要提高机械效率，即消耗更少的燃油，得到更大的有用功，这主要表现在膨胀比的提高控制上，因为无用功主要损失在高压废气无法利用，因此提高膨胀比就是要充分利用高压气体做功，避免过早排掉，在公开号为CN110344932A的专利中，公开了一种环缸发动机，主要由凸轮转子、燃烧室壳体、连杆、曲轴构成，由曲轴通过连杆、转子连接块约束凸轮转子作规律旋转。其特征在于：所述凸轮转子装在燃烧室壳体内，由前后端盖定位，凸轮转子在燃烧室壳体内由燃烧室隔板分成左右两个燃烧室，每个燃烧室都可以做吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的循环动作，每个燃烧室各自工作互不相干。但受曲轴连杆结构原理限制，伴随活塞做功过程的时间内，曲轴只能旋转半圈，因此膨胀比的提高空间不大。目前发动机机械效率徘徊在42％左右。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种多腔体式环缸发动机，包括缸体、缸盖、主轴、端部轴承、隔套、棘轮轴承、缸扇，所述棘轮轴承包括棘轮座，所述棘轮座外周向设置一圈活动的棘爪，所述棘爪通过弹簧圈固定于棘轮座上，所述棘轮座两端分别设置滚针轴承；所述缸体为中空结构，所述缸盖通过螺栓可拆卸安装于缸体两端，所述主轴两端通过端部轴承转动设置于缸盖上，所述隔套、棘轮轴承啮合设置于主轴上，所述缸扇通过缸扇转动驱动组件、棘轮轴承与主轴传动连接，所述缸扇的数量为多个，所述缸扇在缸扇转动驱动组件的带动下将缸体内腔分割成数个可变体积的扇形腔体；所述缸体上还设置火花塞安装口、挡块安装口、排气口、吸气调节口，所述排气口设置吸排气筒，所述吸气调接口设置吸气调节筒，所述火花塞安装口内安装火花塞，所述挡块安装口处铰接设置挡块，所述挡块外设置将其弹入缸体内的弹簧开关，所述弹簧开关上设置使火花塞点火的通电触点，所述弹簧开关与挡块之间设置覆盖挡块安装口的上盖板，当挡块弹入缸体内时，所述弹簧开关上的触点接触通电，使火花塞点火。
[0007]优选地，所述缸扇包括第一缸扇、第二缸扇、第三缸扇、第四缸扇，所述第一缸扇、第三缸扇通过第一缸扇转动驱动组件与主轴传动连接，使得第一缸扇、第三缸扇同步转动，所述第二缸扇、第四缸扇通过第二缸扇转动驱动组件与主轴传动连接，使得第二缸扇、第四缸扇同步转动，所述第一缸扇转动驱动组件、第二缸扇转动驱动组件结构相同，各所述缸扇两端分别设置与第一缸扇转动驱动组件、第二缸扇转动驱动组件连接的卡块；所述缸扇外沿设置多重细槽，其内设置弹片和密封条。
[0008]优选地，所述缸扇沿顺时针方向排列于缸体内，所述第一缸扇转动驱动组件、第二缸扇转动驱动组件均包括四个缸扇套、两个压排花键，每个所述缸扇套上均设置一个连接缸扇的卡槽，所述缸扇套分别通过卡槽与卡接各缸扇端部的卡块连接，且连接于第一缸扇、第三缸扇两端的缸扇套连接于一压排花键上，连接于第二缸扇、第四扇两端的缸扇套连接于另一压排花键上，所述压排花键通过棘轮轴承与主轴传动连接；所述压排花键外壁设置弧形卡条，所述缸扇套内壁设置与压排花键装配的弧形卡槽，所述弧形卡槽的弧形长度大于弧形卡条的弧形长度，使得连接于第一缸扇、第三缸扇上的缸扇套之间存在错开夹角α。
[0009]优选地，所述缸扇沿顺时针方向排列于缸体内，所述第一缸扇转动驱动组件、第二缸扇转动驱动组件均包括两个缸扇套，每个所述缸扇套内壁均直接啮合设置于棘轮轴承外，每个所述缸扇套上相对设置两个连接缸扇的卡槽，使其同时连接第一缸扇、第三缸扇端部或第二缸扇、第四缸扇端部。
[0010]优选地，所述缸扇沿顺时针方向排列于缸体内，所述第一缸扇转动驱动组件、第二缸扇转动驱动组件均包括四个缸扇套，每个所述缸扇套内端均直接啮合设置于棘轮轴承外，每个所述缸扇套上均设置一个连接缸扇的卡槽，所述缸扇套两两一组相对设置，同组的所述缸扇套分别连接于第一缸扇、第三缸扇端部或第二缸扇、第四缸扇端部；每组所述缸扇套按棘齿分为左旋缸扇套、右旋缸扇套；所述缸扇套一侧沿其轴线方向贯穿设置一弧型孔，另一侧设置与相对缸扇套上弧型孔滑动连接的圆柱轴，且左旋缸扇套、右旋缸扇套的内圈棘齿旋向相同，使得相对设置的两个缸扇套之间存在最大可错开夹角β。
[0011]优选地，所述缸体中部通过环形隔壁将缸体分隔成两段内腔，所述第一缸扇、第三缸扇设置于缸体一内腔中，所述第二缸扇、第四缸扇设置于缸体另一内腔中；所述第一缸扇
转动驱动组件、第二缸扇转动驱动组件均包括缸扇套、双缸扇套、缸扇联接环，所述缸扇套、双缸扇套通过棘轮轴承与主轴啮合，位于缸体两内腔中的任一腔中的一缸扇其一端与双缸扇套连接，另一端及另一缸扇两端分别与一缸扇套连接，位于缸体两腔中不与双缸扇套连接的两个缸扇通过缸扇联接环连接，实现同步转动，所述缸扇联接环与环形隔壁转动连接且密封，所述缸扇联接环与双缸扇套中部转动连接且密封；所述第一缸扇与第三缸扇、第三缸扇与第四缸扇呈V字型，所述第一缸扇、第三缸扇的V字型结构与第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多腔体式环缸发动机，其特征在于，包括缸体、缸盖、主轴、端部轴承、隔套、棘轮轴承、缸扇，所述棘轮轴承包括棘轮座，所述棘轮座外周向设置一圈活动的棘爪，所述棘爪通过弹簧圈固定于棘轮座上，所述棘轮座两端分别设置滚针轴承；所述缸体为中空结构，所述缸盖通过螺栓可拆卸安装于缸体两端，所述主轴两端通过端部轴承转动设置于缸盖上，所述隔套、棘轮轴承啮合设置于主轴上，所述缸扇通过缸扇转动驱动组件、棘轮轴承与主轴传动连接，所述缸扇的数量为多个，所述缸扇在缸扇转动驱动组件的带动下将缸体内腔分割成数个可变体积的扇形腔体；所述缸体上还设置火花塞安装口、挡块安装口、排气口、吸气调节口，所述排气口设置吸排气筒，所述吸气调接口设置吸气调节筒，所述火花塞安装口内安装火花塞，所述挡块安装口处铰接设置挡块，所述挡块外设置将其弹入缸体内的弹簧开关，所述弹簧开关上设置使火花塞点火的通电触点，所述弹簧开关与挡块之间设置覆盖挡块安装口的上盖板，当挡块弹入缸体内时，所述弹簧开关上的触点接触通电，使火花塞点火。2.根据权利要求1所述的一种多腔体式环缸发动机，其特征在于，所述缸扇包括第一缸扇、第二缸扇、第三缸扇、第四缸扇，所述第一缸扇、第三缸扇通过第一缸扇转动驱动组件与主轴传动连接，使得第一缸扇、第三缸扇同步转动，所述第二缸扇、第四缸扇通过第二缸扇转动驱动组件与主轴传动连接，使得第二缸扇、第四缸扇同步转动，所述第一缸扇转动驱动组件、第二缸扇转动驱动组件结构相同，各所述缸扇两端分别设置与第一缸扇转动驱动组件、第二缸扇转动驱动组件连接的卡块；所述缸扇外沿设置多重细槽，其内设置弹片和密封条。3.根据权利要求2所述的一种多腔体式环缸发动机，其特征在于，所述缸扇沿顺时针方向排列于缸体内，所述第一缸扇转动驱动组件、第二缸扇转动驱动组件均包括四个缸扇套、两个压排花键，每个所述缸扇套上均设置一个连接缸扇的卡槽，所述缸扇套分别通过卡槽与各缸扇端部的卡块卡接，且连接于第一缸扇、第三缸扇两端的缸扇套连接于一压排花键上，连接于第二缸扇、第四扇两端的缸扇套连接于另一压排花键上，所述压排花键通过棘轮轴承与主轴传动连接；所述压排花键外壁设置弧形卡条，所述缸扇套内壁设置与压排花键装配的弧形卡槽，所述弧形卡槽的弧形长度大于弧形卡条的弧形长度，使得连接于第一缸扇、第三缸扇上的缸扇套之间存在错开夹角α。4.根据权利要求2所述的一种多腔体式环缸发动机，其特征在于，所述缸扇沿顺时针方向排列于缸体内，所述第一缸扇转动驱动组件、第二缸扇转动驱动组件均包括两个缸扇套，每个所述缸扇套内壁均直接啮合设置于棘轮轴承外，每个所述缸扇套上相对设置两个连接缸扇的卡槽，使其同时连接第一缸扇、第三缸扇端部或第二缸扇、第四缸扇端部。5.根据权利要求2所述的一种多腔体式环缸发动机，其特征在于，所述缸扇沿顺时针方向排列于缸体内，所述第一缸扇转动驱动组件、第一缸扇转动驱动组件均包括四个缸扇套，每个所述缸扇套内端均直接啮合设置于棘轮轴承外，每个所述缸扇套上均设置一个连接缸扇的卡槽，所述缸扇套两两一组相对设置，同组的所述缸扇套分别连接于第一缸扇、第三缸扇端部或第二缸扇、第四缸扇端部；每组所述缸扇套按棘齿分为左旋缸扇套、右旋缸扇套；所述缸扇套一侧沿其轴线方向贯穿设置一弧型孔，另一侧设置与相对缸扇套上弧型孔滑动连接的圆柱轴，且左旋缸扇套、右旋缸扇套的内圈棘齿旋向相同，使得相对设置的两个缸扇套之间存在最大可错开夹角β。
6.根据权利要求1所述的一种多腔体式环缸发动机，其特征在于，所述缸体中部通过环形...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶华，
申请(专利权)人：叶华，
类型：发明
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