[发明专利]圆环发动机

说明书

本发明提供了一种圆环发动机，包括气缸组和齿轮组；气缸组为相同构件的两组，每组包括一个连接臂、两个弧形气缸、两个弧形活塞以及两个气缸盖，连接臂的两端分别与两个相对的弧形气缸固定连接，所述弧形气缸的气缸杆与弧形活塞的活塞杆相互套接，且可延圆弧方向相对滑动，所述两组气缸构件通过弧形活塞与弧形气缸间的相互配合连接成环状结构；齿轮组包括齿数相同、转向相同并依序与齿条啮合的第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，相邻的相邻齿轮圆心与所述连接臂的中点连线的呈60°夹角排列或呈120°夹角排列，且第一齿轮、第二齿轮或第三齿轮的齿轮轴为输出轴。本发明所述的圆环发动机由于没有曲轴，燃气对活塞的推力方向始终垂直于活塞旋转半径，因此提高了发动机的热功转换率；且气缸组构件对称分布，具有良好的动平衡，便于实现连续高速运转。

技术领域

本发明涉内燃机领域，特别涉及一种圆环发动机。

背景技术

众所周知，往复式内燃发动机已经拥有一百多年的历史，但由于目前人类所遇到的能源和环境问题对热功转换机械提出了更高的要求，因而往复式内燃机就显得体积大、重量大、效率低、排放性差，因此近些年来，出现多种发动机设计，如申请号为2013202537981的圆环发动机，没有曲轴，燃气对活塞的推力方向始终垂直于活塞旋转半径，因此提高了发动机的热功转换率；构件对称分布，具有良好的动平衡，便于实现高速运转，但其设计在运行过程出现活塞脱缸，齿轮干涉，无法连续运转。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种类申请号2013202537981的圆环发动机，以解决其活塞脱缸，齿轮相互干涉，便于连续高速运转。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种圆环发动机，包括气缸组和齿轮组；

所述的气缸组为相同构件的两组，每组包括一个连接臂、两个弧形气缸、两个弧形活塞以及两个气缸盖，所述连接臂为杆状结构，杆内有输油通道，连接臂的两端分别与两个相对的弧形气缸固定连接，所述弧形气缸与所述的弧形活塞尾部都刚性固定着一段弧形活塞杆，弧形气缸的活塞杆与弧形活塞的活塞杆间通过活塞杆相互套接组成一段可伸缩的圆弧，在所述弧形气缸的外侧设置有齿条，气缸缸体上有输油口和排气口，且所述的弧形构件以所述连接臂的中点呈点对称分布，所述两组气缸构件通过两组间弧形活塞与弧形气缸的相互配合连接成环状结构。

所述齿轮组包括齿数相同、模数相同、转向相同并依序与所述气缸组上齿条啮合的第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，且第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮相邻齿轮圆心与所述连接臂的中点连线呈60°夹角排列(也可呈120°夹角排列)，所述第一齿轮、第二齿轮或第三齿轮的齿轮轴为输出轴。

进一步的，所述弧形气缸一端为气缸另一端为气缸杆，气缸杆上限位栓，所述的弧形活塞一端为活塞另一端为活塞杆，活塞杆上有限位滑槽，气缸杆嵌在活塞杆上有限位滑槽内，使所述弧形气缸与所述的弧形活塞仅可延圆弧方向相对滑动。

进一步的，所述连接臂的两端连接在所述弧形气缸上。连接臂中有输油通道，进油口在连接臂旋转轴心上，出油口在连接臂的两端，并通过输油管道分别与连接臂两端的弧形气缸输油口联结。

进一步的，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮的转速之比为1比2比2。

进一步的，同一个连接臂两端连接的弧形气缸齿条，在同一时间，最多只与第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮中的一个啮合。

进一步的，所述的齿条中间部分为完整齿，两头为部分齿，部分齿取值方式为：相邻齿轮圆心与所述连接臂的中点连线呈60°夹角排列，齿条处在两齿轮中间时，部分齿的高度同时不超过相邻齿轮两齿轮外接圆。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的圆环发动机运行过程能高速运转，不会出现活塞脱缸，齿轮干涉。

附图说明