[发明专利]轮替接力式双活塞盘环形多缸无曲轴内燃机

说明书

本发明公开轮替接力式双活塞盘环形多缸无曲轴内燃机，包括两个互为镜像关系的外壳作为气缸，两个互为镜像并带有多个活塞叶的活塞盘作为活塞，两个活塞盘始终沿着同一圆周方向在气缸中交替做圆周运动，两个活塞盘各自通过一根输出轴与飞轮连接，两个飞轮带动一个飞轮箱并将两个活塞盘间断的圆周机械运动整合直接输出做功。本发明不需要曲轴箱等繁重设计，直接输出旋转机械能，有效降低内燃机整体重量，减小内燃机体积；将做功产生的废气与新进入气缸的燃料完全分隔开，既不影响燃料燃烧效率，又能提高内燃机做功效率；可直接使用氢氧二元燃料。

技术领域

本发明涉及内燃机领域，具体涉及轮替接力式双活塞盘环形多缸无曲轴内燃机。

背景技术

内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机；其中，以往复活塞式内燃机最为普遍。活塞式内燃机的工作原理是将燃料和空气混合，在其汽缸内燃烧，释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气；燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。

内燃机完成一个工作循环需要经历吸气，压缩，做功，排气四个过程，传统内燃机主要分为二冲程内燃机和四冲程内燃机：其中，四冲程内燃机完成一个工作循环需要四个冲程，曲轴需要转动两周，而四个冲程均独立，仅有一个做功，做功效率低，能量转化率有限。二冲程内燃机完成一个工作循环只需要两个冲程，曲轴转动一周；因此，当曲轴转速相同时，二冲程内燃机单位时间的作功次数是四冲程发动机的两倍，理论上来讲二冲程内燃机的功率就是四冲程内燃机的两倍；但是二冲程内燃机的吸气，压缩，做功，排气四个过程有交叉，经历做功后产生的废气会与新进入气缸的燃料混合，严重影响燃料燃烧效率。

传统内燃机做功过程中活塞在气缸内做往复直线运动，需要曲轴箱等装置将活塞的往复直线运动转化成输出轴的旋转运动，由此造成机器结构复杂，重量大，且运动转化时会损失能量，在使用过程中修理、维护、保养成本也较高。

发明内容

为解决上述技术问题的缺陷和不足，本发明提供的轮替接力式双活塞盘环形多缸无曲轴内燃机，采用两个互为镜像并带有多个活塞叶的活塞盘作为活塞，两个活塞盘始终沿着同一圆周方向交替做圆周运动，活塞盘分别固定在各自输出轴上，输出轴与飞轮直接连接，不需要精密的曲轴平衡就能将两个活塞间断的圆周机械运动直接输出做功；本发明没有燃料压缩过程，将传统内燃机中进气、做功和排气过程高度融合，内燃机做功效率更高，能量损失更小。

轮替接力式双活塞盘环形多缸无曲轴内燃机，包括气缸、两个活塞盘、输出轴，所述气缸包括两个对称设置的外壳，所述活塞盘可绕气缸轴线旋转，每个活塞盘侧壁均匀分布至少一个活塞叶，所述活塞叶呈扇形，端面和外侧面与气缸紧密贴合，所述活塞盘、活塞叶将气缸分隔成多个腔体，至少一侧外壳端面沿周向均匀开设有排气孔和进气孔，排气孔、进气孔的数量与活塞盘上的活塞叶数量一致，所述活塞叶的厚度小于相邻排气孔和进气孔之间的距离，且端面可完全遮蔽排气孔或进气孔，所述两个活塞盘分别连接有输出轴，输出轴穿过所述气缸端面，与气缸活动连接。

进一步的，所述外壳内侧中心处均设有控制环，所述控制环外周圈分层设有止退阀受力层和止进阀受力层，所述止退阀受力层沿周向均匀设有止退阀，所述止进阀受力层沿周向均匀设有止进阀、控制器，所述控制器一端滑动连接止进阀，另一端指向控制环中心，所述控制器只能沿控制盘径向做往返运动；所述止退阀、止进阀与控制环轴连接，所述止退阀、止进阀可绕轴旋转，所述止退阀的轴连接处设有弹簧片，使止退阀始终处于离心移动趋势中；所述止退阀、止进阀、控制器的数量与活塞盘上的活塞叶数量一致，各自绕控制环轴线均匀分布；

进一步的，所述活塞盘靠近外壳的一侧开设有轨迹腔，所述轨迹腔中心处设有轨迹盘，所述轨迹盘由第一下轨迹盘、第二下轨迹盘、中盘、第二上轨迹盘、第一上轨迹盘依次叠加而成；

所述第一下轨迹盘顶部、第一上轨迹盘底部设有上下对称且具有间隙的第一轨迹道；所述第二下轨迹盘、第二上轨迹盘侧面设有上下对称的第二轨迹道；