[发明专利]一种缸套旋转式活塞发动机

说明书

本发明公开一种缸套旋转式活塞发动机，包括气缸体和曲轴箱体，气缸体上部的空腔为气缸，曲轴箱体内为支承曲轴的曲轴箱，在气缸体内部设有活塞、顶部为气缸盖，气缸盖上设有两个气门和火花塞，连杆一端与活塞连接、另一端与曲轴连接；在气缸体上设有数个缸套孔，在缸套孔内连接缸套，活塞置于缸套内，缸套下端的外侧周向设有从动齿轮，在气缸体的内侧底面上与缸套一一对应设有数个驱动电机，各驱动电机的转子端部的驱动齿轮与对应设置的缸套底部的从动齿轮啮合传动。运行过程中，缸套绕其中心轴线进行旋转，缸套内壁上受到活塞产生的分力Fx挤压的部位在不断变化，磨损均匀，进而保证活塞与缸套内壁之间的气密性。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种缸套旋转式活塞发动机。

背景技术

活塞发动机也叫往复式发动机，是一种利用一个或者多个活塞将压力转换成旋转动能的发动机。活塞式发动机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构等元件组成。气缸是混合气(汽油和空气)进行燃烧的地方。气缸内容纳活塞作往复运动。气缸头上装有点燃混合气的电火花塞(俗称电嘴)，以及进、排气门。其内的曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环，完成能量转换的传动机构，用来传递力和改变运动方式。工作中，曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他三个行程中，即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。

但是，如图1-2所示，在曲轴旋转并驱动活塞往复移动过程中，当连杆在曲轴的左右两侧偏摆时，连杆与活塞的夹角不同，连杆对活塞的作用力沿水平方向的分力Fx在朝向相反的两个方向之间变化。分力Fx将活塞上的活塞环压向气缸的一侧内壁上，活塞在垂直移动过程中、活塞环与该侧内壁之间的摩擦力增大。由于分力Fx的方向不断变化，久而久之，使气缸左右两侧的内壁磨损远大于其它方向。气缸的横截面呈现左右两侧长度远超前后两侧长度的椭圆形，最终导致活塞环与气缸内壁之间出现密封不严的现象。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种缸套旋转式活塞发动机，运行过程中，缸套内壁绕其中心轴线进行旋转，使得与活塞环的施力点接触的部位不断地改变，使气缸内壁沿周向被均匀地磨损，防止出现活塞环与缸套内壁之间密封不严的现象。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：一种缸套旋转式活塞发动机，包括一体成型的气缸体和曲轴箱体，气缸体上部的空腔为气缸，曲轴箱体内为支承曲轴的曲轴箱，在气缸体内部设有数个活塞、顶部为气缸盖，气缸盖上设有两个气门和火花塞，发动机内连杆的连杆小头端与活塞连接、连杆大头端与曲轴连接；在气缸体上设有数个缸套孔，在缸套孔内连接共轴线的缸套，活塞置于缸套内，缸套下端的外侧周向同轴设有从动齿轮，在气缸体的内侧底面上与缸套一一对应设有数个驱动电机，各驱动电机的转子端部设有驱动齿轮，驱动齿轮与对应设置的缸套底部的从动齿轮啮合传动，缸套在驱动电机的作用下可绕其中心轴线做旋转运动。

在缸套的顶部设有环形的凸缘，在缸套孔的顶部设有对该凸缘定位配合的凸台，当缸套安装于缸套孔内时，凸缘与凸台定位配合且缸套可沿凸台滑动旋转。

在活塞上部设有三道活塞环槽，从上至下依次为第一活塞环槽、第二活塞环槽和第三活塞环槽，在第一活塞环槽内安装第一活塞环、在第二活塞环槽内安装第二活塞环，在第三活塞环槽内安装第三活塞环，在活塞下部壁面上设有活塞销孔，连杆小头端通过活塞销与活塞的活塞销孔处进行连接。

在三道活塞环槽内分别对应设有第一活塞环定位块、第二活塞环定位块和第三活塞环定位块，在第一活塞环的内环面上与第一活塞定位块对应的位置设有与其适配的第一活塞环定位槽，在第二活塞环的内环面上与第二活塞定位块对应的位置设有与其适配的第二活塞环定位槽，在第三活塞环的内环面上与第三活塞定位块对应的位置设有与其适配的第三活塞环定位槽，各活塞环定位槽与对应的活塞环定位块无间隙的配合安装。