[实用新型]旋转活塞式内燃发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种内燃发动机，具体地说是涉及一种旋转活塞式内燃发动机。 

背景技术

内燃发动机的性能的优劣主要取决于其经济性能和动力性能，其中，经济性能是指发动机产生一定功率时所消耗燃料的多少，其标志性参数是热效率和燃料消耗率；动力性能是指内燃发动机在能量转换过程中产生的功率和扭矩的大小，标志性参数是功率和扭矩。 

往复式内燃发动机包括缸体和设置在该缸体内的往复式活塞。该种结构的内燃发动机工作循环由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气等过程组成，在这些过程中，只有膨胀过程是对外做功的过程，而其它过程均不做功，但同样消耗能量。由此可见，上述的往复式内燃发动机，从其经济性能上来看，因活塞在一个循环周期中，只有21％的行程处于做功状态，而有79％的行程处于非做功的阻断状态，所以，该种间歇式做功的内燃发动机的经济性能很差；同时，因直线往复运动的活塞在到达上止点或下止点时，仍然会保持原运动状态，要想使活塞改变原来的运动方向，至少要克服原运动方向所产生的力，而这个力与做功方向的力是相反的，只有对活塞施加足够大的力才能使其做功，且所施加的力包括克服与做功方向相反的力，是反抗做功的阻力，进而会影响其经济性能和动力性能；另外，活塞在做功期间不具备贮能条件，每次做功均有固定的启动力，该启动力被设定在往复行程中的上止点，而上止点是曲轴连杆垂直轴心的最小夹角，其阻力最大的位置为克服最大阻力必须对活塞施加过量的动能，而多余的动能不能被回收利用，故这也是影响其经济性能和动力性能的另一个原因。 

现有技术中的旋转活塞式内燃发动机无论是内燃式、压燃式、摆动式，还是马自达三角体转子的内燃发动机，其旋转活塞均被安装在燃烧室内，使燃料燃烧后所产生的能量直接作用于活塞上，以驱动活塞旋转做功。虽然旋转活塞式内燃发动机具有较理想的经济性能和动力性能，但由于参与做功的物质温度只有在准静态的状态下才能实现 最佳的热工转换效率，将活塞直接安装在燃烧室内，由于可燃混合气瞬间燃烧，无法使工质同时达到最高温度，其产生的温差会严重地影响内燃发动机的经济性能和动力性能；同时因燃料燃烧后工质所产生的膨胀力是多方向的，而这些膨胀力只有沿着活塞切线方向的力才是驱动活塞做功的力，其它方向的力会成为阻碍做功的力做功的反抗力，进而影响内燃发动机的经济性能和动力性能；另外，由于燃料燃烧后直接对旋转活塞做功，即便通过每一次燃烧燃料的量来控制活塞的转速，其低速的性能也非常差，致使安装有该种内燃发动机的机动车不能从停车状态下自行切换到运转状态，必须通过外力转动偏心轴，才能使其起动，所以，这种低动力性能的内燃发动机只适用于与高转速的机动车和直升等配套使用，其适用范围有一定限制。另一主要的问题是，现有旋转活塞式内燃发动机除经济性能和动力性能不理想外，还会因进排气困难等问题，需要添加许多附属部件，进而造成其结构和制作工艺复杂，制作成本的提高。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用将工质的内能最大限度地转化为机械能的方式解决经济性能和动力性能不理想等问题的旋转活塞式内燃发动机。 

本实用新型所提出的旋转活塞式内燃发动机包括缸体，在该缸体内设置有燃烧室和与燃烧室通过通孔相连通的工作腔室，以及安装在缸体上且从燃烧室延伸至工作腔室的能量交换组件，所述工作腔室内安装有由输出轴限定的旋转活塞。 

所述缸体内还设置有允许冷却水环绕燃烧室和工作腔室的外部循环的冷却腔室和与冷却腔室相连通的进水通道和出水通道。 

所述燃烧室朝向工作腔室的方向设置有通孔，工作腔室设置有与该通孔相连通的倾斜通槽，且使该倾斜通槽的外侧边与工作腔室的内壁平滑连接。所述工作腔室内还设置有用于尾气排放的排气管路。 

所述缸体内且与通孔在一条直线的部位设置有径向向内凹陷的动压腔室和自通孔向工作腔室方向设置有直形的限位通槽，在动压腔室至限位通槽内安装有能量交换组件。 

所述能量交换组件包括一端伸入到动压腔室内，另一端经过限位 通槽延伸至工作腔室内的柱塞，在该柱塞上安装有用于密封或打开通孔的球形阀。所述能量交换组件包括一端伸入到动压腔室内，另一端延伸到燃烧室部位且端部安装有平衡套的第一柱塞和一端与第一柱塞滑动连接，另一端与球形阀固定连接的第二柱塞，以及一端与球形阀固定连接，另一端经过限位通槽延伸至工作腔室内的第三柱塞。 

所述动压腔室内安装有顶推柱塞或第一柱塞的压力弹簧。所述缸体上还设置有使动压腔室和工作腔室相互连通的平衡通道。 

所述转子上设置有2至8个滑槽，在每一个滑槽内安装有一个做功滑板。