名称:一种一根圆柱形主转轴串联一体型发动机

专利权人:孙科科

专利号:202510096150.5

技术领域

本发明涉及一种,通过使燃料和压缩空气在燃烧室内爆炸燃烧产生高温高压彭胀气体,然后再把高温高压彭胀气体,转换为机械动力的内燃技术类型的内燃发动机。

背景技术

现有的采用奥托循环的内燃发动机,包括往复活塞发动机,汪克尔发动机,燃气轮机,都是通过燃烧气缸内的可燃压缩混合气体,产生高温高压彭胀气体,推动活塞或转子及其连接的部件产生机械运动的工作原理,从而把化学能转化为机械能。

往复活塞式发动机的工作原理,是通过燃料在密闭的气缸内燃烧产生高温高压彭胀气体,推动活塞作往复直线运动,由连杆和曲轴把活塞的往复直线运动,转换为飞轮的旋转运动,以实现能量的转化和输出。往复活塞式发动机的缺点是震动强度高,能量转化率低,浪费燃料。汪克尔发动机的工作原理,是通过一个三角形转子,把椭圆形气缸的内腔分为三个独立的燃烧室,三角形转子在椭圆形气缸内偏心旋转,使椭圆形气缸内三个独立燃烧室的容积不断变化,从而实现进气、压缩、作功、排气四个冲程。汪克尔发动机的缺点是压缩比低,燃烧不充分,能量转化率低,高油耗。燃气轮机工作原理是通过压气机吸入空气并逐级压缩,压缩后的空气进入燃烧室与喷入的燃料混合燃烧产生产生高温高压气体,然后这些高温高压气体进入涡轮机中膨胀作功,燃气轮机的缺点是结构复杂,能量转化率低,造价高,噪音大。

CN111472887A公开了一种齿条活塞式内燃发动机技术,该发动机技术在传统的内燃发动机活塞远离气缸的一端加装齿条,由齿条向动力输出轴传输动力,这虽然增加了动力传输的效率,但仍然没有改变震动强度高、能量转化率低的技术缺点。

CN118775056A公开了一种具备高压比高流量结构的燃气轮机技术,该燃气轮机技术包括压气机和燃烧室,其中压气机顶端安装有伺服电机,伺服电机输出端安装有锥形齿轮,锥形齿轮与锥形齿盘相互啮合,这种结构技术的缺点是燃气轮机造价高,能量转化率低,噪音大。

CN118979810A公开了一种三维同步机,集中了蒸汽机、内燃机及燃气轮机三种发动机的优点,但其中含有活塞连杆曲轴结构技术,其缺点是这种三维同步机震动强度高,能量转化率低,浪费燃料。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明为了解决现有发动机震动强度高、能量转化率低、结构复杂的技术问题,是要提供一种与现有技术相比,震动程度平稳,结构简单,造价低,能量转化率高的平稳高效节能型发动机。

(二)技术方案

为了解决上述问题,本发明提供了一种一根圆柱形主转轴串联一体型发动机装置,其特征是,在本发明的发动机装置中,设有气体分配器,推气燃烧器,圆柱形主转轴,作功气缸,压缩气缸,辅气缸,平板扇形转塞,格档板底座,格档板。所述的作功气缸、压缩气缸、辅气缸三种气缸规格尺寸不全相同,但技术结构和形状都相同,全部气缸中包括作功气缸、压缩气缸、辅气缸在内的每一只气缸内部都安装有平板扇形转塞,每一只气缸外部都安装有格档板底座及格档板;并且只是在所有作功气缸外部再增加安装有推气燃烧器,只是在压缩气缸外部再增加安装有气体分配器。

所述的压缩气缸,可以按照实际需要设有多只压缩气缸,在本发明的具体方案中,具体仅设有一只压缩气缸。

所述的作功气缸,以压缩气缸的数量的偶数倍作限定,可以按照压缩气缸的数量,设有二倍、四倍、六倍的偶数倍数量的作功气缸,在本发明的具体方案中,具体设有四只作功气缸,分别是第一作功气缸、第二作功气缸、第三作功气缸、第四作功气缸,四只作功气缸的技术结构和形状及规格尺寸大小都相同。

所述的辅气缸,以压缩气缸的数量的偶数倍作限定,可以按照压缩气缸的数量,设有二倍、四倍数量的辅气缸,在本发明的具体方案中,具体设有二只辅气缸,分别是左辅气缸、右辅气缸。二只辅气缸的技术结构和形状及规格尺寸大小都相同。

所述的所有气缸,包括压缩气缸、作功气缸、辅气缸在内的每一只气缸,均由复合圆筒、左端盖、右端盖构成。左端盖和右端盖安装在复合圆筒的左右两端面部位,每一只气缸的左端盖与右端盖的形状、结构、尺寸都相同,左端盖与右端盖内部都设有轴套、轴孔和用于降温作用的端盖冷却水腔、端盖进水管口、端盖出水管口,左端盖和右端盖安装有用于密封端盖冷却水腔作用的封水板。各个复合圆筒上都设有格档板槽孔、圆筒进气口、圆筒出气口、用以安装左端盖的左平台、用于安装右端盖的右平台、用于安装圆环封水板的圆环板平台、用以加强复合圆筒受力强度的圆环台、用于降温作用的圆筒冷却水腔、圆筒进水管口、圆筒出水管口。

所述的气体分配器设有分配器单向阀,分配器进气口,分配器“Y”形出气管,调压阀。气体分配器的进气口与压缩气缸的复合圆筒的出气口相连通,分配器共有左右两个“Y”形出气管,每个“Y”形出气管有两个单口,分配器共有四个单口,分别与四只作功气缸上部安装的推气燃烧器的储气室进气口相连通。

所述的四只作功气缸上部安装的推气燃烧器,都具有相同的技术结构、形状和规格尺寸。推气燃烧器设有储气室、燃烧室、火花塞、喷油嘴、左顶杆、右顶杆、左摇臂、右摇臂、左气门、右气门、推气门、左定时凸轮、右定时凸轮、推气燃烧器进机油口、推气燃烧器出机油口、通气口、用于降温作用的推气燃烧器进水管口、推气燃烧器出水管口、推气燃烧器水道。右气门与左气门形状相同,但右气门的杆长比左气门的杆长稍短4mm,以使右气门与左气门受左摇臂推动的行程相等,右气门与左气门都是由杆头、杆身、尾框三部分组成,其中杆头与杆身相互固结为一体,杆身与尾框以螺丝拧紧为一体,尾框部设有矩形框孔,框孔使右摇臂穿过后,确保右气门、左气门、右摇臂三者之间在工作之际不相接触。通气口可以减轻推气门工作时所受到的推进面背后的空气阻力及负压,并且通气口兼有排出机油的作用。储气室设有储气室单向阀、储气室进气口、储气室排气口,燃烧室设有燃烧室进气口、燃烧室排气口,储气室的进气口与压缩气缸上的分配器“Y”形出气管的单口相连通,储气室的排气口与燃烧室进气口相连通,燃烧室的出气口与作功气缸的复合圆筒的进气口相连通。二只辅气缸中的左辅气缸的复合圆筒的进气口,与第一作功气缸的复合圆筒的出气口及第二作功气缸复合圆筒的出气口相连通;二只辅气缸中的右辅气缸的复合圆筒进气口,与第三作功气缸复合圆筒的圆筒出气口及第四作功气缸复合圆筒的圆筒出气口相连通。

所述的所有气缸中的每一只气缸所安装的平板扇形转塞、格档板、格档板底座,虽规格尺寸大小不尽相同,但结构形状都相同。

所述的格档板底座安装在所对应的气缸的复合圆筒的格档板槽孔处,格档板底座设有用于降温作用的底座进水管口、底座出水管口、底座冷却水道,底座机油道、底座进机油管、底座出机油管、前封门、后封门,前封门与后封门形状规格尺寸都相同。

所述的格档板,安装在格档板底座内,格档板底座内安装有弹簧,格档板受弹簧压力,紧压在复合圆筒内部的平板扇形转塞上。格档板由圆柄和长板两部分固结构成,其在长板部的两侧面都设有左右密封板、在长板部中间设有长板机油孔、长板部底端设置为斜弧面形状,斜弧面用于确保格档板受到平板扇形转塞的推升弧面的推动时,可以灵活的上下移动,以及使格档板与平板扇形转塞紧密帖合不漏气。格档板两侧面设有的左右密封板与平板扇形转塞上设有的密封板形状相同。格档板底座内部的机油可以进入格档板的机油孔内。格档板底座内的前封门、后封门和格档板的左右密封板,使安装在格档板底座内的格档板与格档板底座内壁既能紧密帖合又能在上下滑动,能有效防止复合圆筒内的高压气体从格档板槽孔处泄漏。格档板底座、格档板、复合圆筒、平板扇形转塞四者之间既能相对灵活运动又具有很好的密封性。

所述的平板扇形转塞设有轴孔,平板扇形转塞的轮廓呈扇形结构形状,共分为推升弧面部、远停推弧面部、回放弧面部、近停推弧面部四部分,远停推弧面部的弧面曲率半径,与复合圆筒内腔圆孔曲面的曲率半径相等,平板扇形转塞的远停推弧面长度被设定是作功气缸复合圆筒上的进气口的口径宽度的四倍以上,以此技术特征,确保平板扇形转塞每次转过复合圆筒的进气口过程中,其远停推弧面部能够对作功气缸的复合圆筒的进气口进行一个动态的短时段的封闭作用,以利于通入燃烧室内的压缩空气,短时段内不泄漏不减压与燃料充分混合燃烧。

所述的平板扇形转塞安装在所在气缸的复合圆筒内,平板扇形转塞的两侧面及远停推弧面部分别与复合圆筒内所安装的左端盖和右端盖及复合圆筒内壁曲面,既紧密帖合又可以灵活旋转,平板扇形转塞在复合圆筒内部旋转时,在与格档板相遇发生相互触碰推动过程中,是由平板扇形转塞的推升弧面部把格档板推升至复合圆筒内腔曲面上部,打开平板扇形转塞的旋转通路,当平板扇形转塞通过之后,格档板在弹簧压力下回落。

所述的平板扇形转塞在远停推弧面部位和左右两侧面部位,设有两排密封板,每一排密封板共有左右两块密封板,密封板安装在凹槽内,凹槽内安装有弹簧可以对密封板产生弹力作用。平板扇形转塞远停程弧面部位、左右两侧面部位设有机油孔、凹槽内设有微小机油孔。

所述的平板扇形转塞在复合圆筒内旋转的过程中,平板扇形转塞和格档板总是把复合圆筒内腔分隔成两种不同类型的状况:一种类型的状况是复合圆筒的进气口与出气口不相连通,另一种类型的状况是复合圆筒的进气口与出气口相互连通。这两种状况阴阳消长式的此消彼长循环发生,使本发明的压缩气缸内平板扇形转塞的进气、压缩工作行程和作功气缸内平板扇形转塞的作功、排气工作行程得以同步持续进行。顺着平板扇形转塞的旋转方向:(一)当压缩气缸的复合圆筒内的格档板与平板扇形转塞,使复合圆筒进气口与圆筒出气口不相连通之际,平板扇形转塞使压缩气缸从复合圆筒进气口吸进空气的同时,还从复合圆筒出气口向气体分配器压进气体,而当压缩气缸的复合圆筒进气口与圆筒出气口相互连通之际,平板扇形转塞使压缩气缸进气和压缩工作行程就结束。(二)当作功气缸的复合圆筒内的格档板与扇形转塞,使圆筒进气口与圆筒出气口不相连通之际,来之燃烧室的高压气体从作功气缸的复合圆筒的圆筒进气口冲入平板扇形转塞与格档板之间的空腔内,平板扇形转塞受高压气体推动而旋转作功,与此同时,平板扇形转塞也把沿途的费气扫排出圆筒出气口。而当圆筒进气口与圆筒出气口相互连通之际,作功气缸的复合圆筒内部的高压气体从圆筒出气口排出,作功气缸内平板扇形转塞的作功与扫排费气的工作行程结束,(三)二只辅气缸内的复合圆筒内格档板与平板扇形转塞的工作行程,与上述作功气缸的复合圆筒内的格档板与扇形转塞的工作行程是相互接续进行的,当作功气缸的复合圆筒内的平板扇形转塞旋转作功并排气行程结束,则辅气缸内的圆筒进气口就接入圆筒出气口排出的气体,接续推动辅气缸内的平板扇形转塞旋转作功,而当作功气缸的复合圆筒的平板扇形转塞又重复开始旋转作功行程,则辅气缸内的平板扇形转塞的旋转作功行程结束,相继的仅是排气行程。

所述的本发明的发动机,整体只设有一根圆柱形主转轴,所述的主转轴穿过包括作功气缸、辅气缸、压缩气缸在内的每一只气缸的复合圆筒内的左端盖轴套、右端盖轴套、平板扇形转塞的轴孔,所述的串联安装在主转轴上的每只气缸内的平板扇形转塞,各以平键固定安装在主转轴上,所述的各推气燃烧器的定时凸轮以平键固定安装在主转轴上,为作功气缸外部的顶杆及摇臂定时提供推力,主转轴上还安装了飞轮和皮带轮。最后,主转轴的最前端和最后端穿过机壳轴套后,安装在本发明的发动机的机壳上,机壳轴套上设有机油孔,由此,利用一根圆柱形主转轴,把本发明的全部气缸及安装在气缸内外的配件串联安装成一体。

所述的主转轴设有中轴线机油道及径向机油孔,主转轴中轴线机油道与径向机油孔、机壳轴套机油孔、平板扇形转塞机油孔相连通。

所述的串联安装在主转轴上的作功气缸、辅气缸、压缩气缸,相互之间在视在平面上的相位关系是:以一只压缩气缸处在主转轴中心位置,其左右两侧对称位置各安装相等数量的相同规格尺寸大小的作功气缸、辅气缸。本发明的所有气缸串联安装在主转轴上,以一只压缩气缸为中心,其左右两侧对称位置各安装的气缸具体状况,按从左到右的顺序是:第一作功气缸、第二作功气缸、左辅气缸、压缩气缸、右辅气缸、第三作功气缸、第四作功气缸。

所述的本发明的串联安装在主转轴上的每只气缸内的平板扇形转塞,其各自在视在平面上的相互之间的的相位关系是:第一作功气缸内的平板扇形转塞轮廓的远停推弧面部向上、第二作功气缸内的平板扇形转塞的远停推弧面部向下、左辅气缸的平板扇形转塞轮廓的远停推弧面部向下、压缩气缸内的平板扇形转塞轮廓的远停推弧面部向上、右辅气缸的平板扇形转塞轮廓的远停推弧面部向下、第三作功气缸内的平板扇形转塞轮廓的远停推弧面部向下、第四作功气缸内的平板扇形转塞轮廓的远停推弧面部向上。这种布局的技术特征就可以确保四只作功气缸内的平板扇形转塞在旋转运动时的离心力相互抵消;确保压缩气缸内的平板扇形转塞的旋转离心力与左辅气缸内的平板扇形转塞和右辅气缸内的平板扇形转塞三者之间的离心力相互抵消,以降低发动机震动强度。

本发明的发动机装置在工作时,四只作功气缸内的平板扇形转塞与压缩气缸内的平板扇形转塞及二只辅气缸内的平板扇形转塞在同一主转轴上同步旋转。压缩气缸内的平板扇形转塞一面把空气吸入压缩气缸内,同时也另一面把空气压缩进气体分配器,气体分配器通过“Y”形出气管把压缩后的高压空气输入各个作功气缸上的推气燃烧器的储气室。此时,各个推气燃烧器的推气门及左气门、右气门不动,储气室的出气口与燃烧室的进气口之间的通气道是封闭的,右气门对储气室的出气口所联通的通气道的封闭作用,使储气室内的压缩空气不能提前窜入燃烧室的进气口所联通的通气道处,从而冲开左气门发生漏气效应,当压缩空气输入储气室的工作行程结束后,储气室的进气口被单向阀封闭,使储气室内的压缩空气不向分配器回窜,进一步的,接着,各个作功气缸外部的左顶杆和右顶杆及左摇臂和右摇臂在各自的定时凸轮的推动下,推动推气燃烧器上的左气门、右气门、推气门、打开储气室的排气口、打开燃烧室的进气口,把压缩空气推入燃烧室内,与此同时,各个作功气缸内的平板扇形转塞的远停程弧面部N点到R点弧面N-R段,恰好把气缸的复合圆筒进气口及燃烧室排气口封闭,进一步的,当左气门与右气门复位并封闭燃烧室上方进气通道后,稍后,推气门复位、喷油嘴把燃料喷入燃烧室内形成可燃混合气、火花塞放出火花、可燃混合气燃烧产生高温高压气体,此时作功气缸内旋转的平板扇形转塞的远停推弧面部恰好完全旋转通过气缸的复合圆筒进气口,把气缸的复合圆筒进气口和燃烧室排气口打开,高温高压气体同时冲向平板扇形转塞和格档板,由于高温高压气体不能推动格档板,格档板又有良好的密封性,因而高温高压气体推动平板扇形转塞、主转轴、飞轮旋转作功,于此同时,随着平板扇形转塞的转动,高温高压气体的温度和压力也逐渐下降。当平板扇形转塞转过气缸的复合圆筒出气口后,降温降压后的高温高压气体通过复合圆筒出气口排出,又进入辅气缸进一步对辅气缸内的平板扇形转塞施加推力作用。其中,从第一作功气缸的复合圆筒的出气口排出的降温降压后的高温高压气体和从第二作功气缸复合圆筒的出气口排出的降温降压后的高温高压气体进入左辅气缸,进一步对左辅气缸内的平板扇形转塞施加推力作用;从第三作功气缸的复合圆筒的出气口排出的降温降压后的高温高压气体以及从第四作功气缸复合圆筒的出气口排出的降温降压后的高温高压气体进入右辅气缸,进一步对右辅气缸内的平板扇形转塞施加推力作用。最后,温度和压力已下降到较低程度的高温高压气体,作为费气从左或右辅气缸出气口排出,进入集滤烟筒经净化后排放大气中,而费气中的残余油滴经过滤后回流进油底壳内,微小颗粒被分离收集定期清除。整个工作过程中从压缩气缸开始压缩空气,到可燃混合气燃烧产生高温高压气体推动平板扇形转塞、主转轴、飞轮旋转作功,最后费气经过集滤烟筒过滤后排出,就是一个完整的工作周期。集滤烟筒安装在机壳底部,用于排放费气,集滤烟筒设有过滤腔和沉集杯及过滤杯,可以有效过滤和收集费气中夹杂的残余油滴和微小颗粒,残余油滴被过滤后回流油底壳,微小颗粒被收集后定期清除。压缩气缸外部的气体分配器上设有兼具安全阀作用的调压阀,可以根据不同的技术要求而调整气体分配器内高压气体的压力。

本发明的发动机技术装置,由压缩气缸承担对空气进行吸入及压缩工作行程,并经过气体分配器、储气室把压缩空气输入进燃烧室;由作功气缸承担燃烧后的高温高压气体的作功与排气工作行程,因此本发明的发动机装置运行过程中,进气、压缩、作功、排气四个工作行程是同步进行的,压缩气缸的吸气及压缩作用与作功气缸的作功及排气作用是相互独立的,压缩气缸的复合圆筒和平板扇形转塞的规格尺寸以及燃烧室的规格尺寸,可以按需设定,由于压缩气缸的复合圆筒和平板扇形转塞的规格尺寸,决定了压缩气缸的有效工作容积的大小;燃烧室的规格尺寸,决定了燃烧室的有效工作容积的大小,并且压缩气缸的有效工作容积与燃烧室的有效工作容积的比值,就是本发明的发动机装置的压缩比,因此本发明的发动机装置可以实现较大的压缩比。此外,本发明的发动机装置中的左辅气缸与右辅气缸以及各自内部的平板扇形转塞,可以分别用两块相同形状和重量的左配重铁块和右配重铁块所代替,工作时,从第一作功气缸、第二作功气缸复合圆筒、第三作功气缸、第四作功气缸各自的出气口排出的降温降压后的高温高压气体直接进入集滤烟筒经净化后排放大气中,以此技术措施,确保本发明的发动机装置可以适用于小功率机型的技术特征。

本发明的发动机装置还在机壳外部或内部分别安装有燃油供给系统、空气供给系统、离心式调速器、储能飞轮、润滑系统、蓄电池点火系统、冷却水循环系统,这些技术现在是公开的,是不必详细描述的。

本发明的发动机与现有的发动机技术相比,由于本发明利用推气燃烧器、分配器、作功气缸、辅气缸、压缩气缸、平板扇形转塞、格档板、一只主转轴进行工作,不必利用活塞连杆曲轴把往复直线运动转换为旋转运动、不必利用三角形转子在椭圆形气缸内偏心旋转运动、不必利用压气机的压缩和涡轮机的转换作用,因而与现有的发动机装置相比,具有结构简单造价低,整机平稳,震动程度低,压缩比大,能量转化率高的优点。

附图说明

图1是本发明一根圆柱形主转轴串联一体型发动机装置正视方向局部剖面结构示意图。

图2是图1所示一根圆柱形主转轴串联一体型发动机装置上的第一作功气缸的正视方向放大2倍的局部剖面结构示意图。

图3是图2所示第一作功气缸及内部配件左视方向局部剖面结构示意图。

图4是图2所示第一作功气缸的复合圆筒正视方向的局部剖面结构示意图

图5是图4所示第一作功气缸的复合圆筒的左视方向局部剖面结构示意图。

图6是图5所示复合圆筒的右端盖的正视方向的剖面结构示意图

图7是图6所示复合圆筒的右端盖的左视方向剖面结构示意图。

图8是图6所示的右端盖的封水板的正视方向结构示意图。

图9是图8所示封水板的左视方向剖面结构示意图。

图10是图5所示的复合圆筒的圆环封水板的正视方向结构示意图。

图11是图10所示的圆环封水板的左视方向剖面结构示意图。

图12是图2所示第一作功气缸内的平板扇形转塞放大1.5倍的正视方向结构示意图。

图13是图12所示的平板扇形转塞左视方向局部剖面结构示意图。

图14是图12所示的平板扇形转塞左密封板正视方向结构示意图。

图15是图14所示的平板扇形转塞左密封板俯视方向结构示意图。

图16是图12所示的平板扇形转塞右密封板正视方向结构示意图。

图17是图16所示的平板扇形转塞右密封板俯视方向结构示意图。

图18是图1所示本发明一根圆柱形主转轴串联一体型发动机装置的主转轴正视方向放大2倍局部剖面结构示意图。

图19是图18所示的主转轴A-A方向断面结构示意图。

图20是图1所示本发明一根圆柱形主转轴串联一体型发动机装置的主转轴上的第一作功气缸内的平板扇形转塞、第二作功气缸内的平板扇形转塞、第三作功气缸内的平板扇形转塞、第四作功气缸内的平板扇形转塞之间,各自的远停推弧面部旋转时对主转轴上的离心力状况示意图,图中箭头线表示离心力的方向。

图21是图1所示本发明一根圆柱形主转轴串联一体型发动机装置的压缩气缸内的平板扇形转塞远停推弧面部,与左辅气缸的平板扇形转塞、右辅气缸的平板扇形转塞远停推弧面部,在主转轴上旋转时产生的离心力状况正视方向示意图,图中箭头线表示离心力的方向。

图22是图1所示本发明一根圆柱形主转轴串联一体型发动机装置的第一作功气缸上的推气燃烧器正视方向放大8倍的局部剖面结构示意图。

图23是图22所示推气燃烧器下方连接的作功气缸及内部和外部配件缩小4.5倍的左视方向局部剖面结构示意图。

图24是图22所示推气燃烧器的左摇臂放大1.5倍正视方向结构示意图。

图25是图22所示推气燃烧器的右摇臂放大1.5倍正视方向结构示意图。

图26是图22所示推气燃烧器的左气门放大3倍正视方向结构示意图。

图27是图26所示推气燃烧器的左气门左视方向局部剖面结构示意图。

图28是图22所示推气燃烧器的推气门放大3倍正视方向局部剖面结构示意图

图29是图28所示推气门D向局部结构示意图

图30是图28所示推气燃烧器的推气门R向结构示意图

图31是图22所示推气燃烧器的推气门在推气燃烧器上所处局部位置放大3倍后正视方向剖面结构示意图

图32是图23所示的作功气缸上的格档板底座正视方向放大2倍后剖面结构示意图。

图33是图32所示格档板底座左视方向结构示意图。

图34是图23所示的作功气缸上的格档板的正视方向放大2倍后局部剖面结构示意图。

图35是图34所示的格档板左视方向结构示意图。

图36是图1所示本发明的发动机装置的压缩气缸及上部气体分配器,在左视方向放大1.5倍后局部剖面结构示意图。

图37是图36所示本发明转轴串联一体型发动机装置的压缩气缸上部气体分配器,在正视方向放大3倍后局部剖面结构示意图。

图38是图37所示本发明发动机装置的压缩气缸上部气体分配器,在G方向局部剖面结构示意图。

图39是图1所示本发明发动机装置上的第一作功气缸、第二作功气缸与左辅气缸三者之间气体流通关系示意图。

图40是本发明发动机装置的平板扇形转塞和格档板把复合圆筒内腔分隔成圆筒进气口与圆筒出气口不相连通的状况的结构示意图。

图41是本发明发动机装置的平板扇形转塞和格档板把复合圆筒内腔分隔成圆筒进气口与圆筒出气口相互连通的状况的结构示意图。

图42是本发明发动机装置的集滤烟筒结构示意图。

图43是本发明发动机装置中的左辅气缸与右辅气缸以及各自内部的平板扇形转塞,分别用两块相同形状和重量的左配重铁块和右配重铁块所代替后的局部剖视结构示意图

附图中,标号说明如下:

1、油箱,2、调速器,3、加强筋,4、供油泵,5、推气燃烧器,6、第一作功气缸,7、第二作功气缸,8、左辅气缸,9、压缩气缸,10、气体分配器,11、右辅气缸,12、第三作功气缸,13、第四作功气缸,14、水箱,15、机壳,16、机油散热器,17、蓄电池,18、飞轮,19、机油泵,20、主转轴,21、平板扇形转塞,22、水泵,23、启动机,24、皮带轮,25、复合圆筒,26、圆筒进水管口,27、圆筒出水管口,28、格档板,29、圆筒进气口,30、圆筒冷却水腔,31、圆环封水板平台,32、圆环台,33、左平台,34、右平台,35、圆筒出气口,36、格档板槽孔,37、右端盖,38端盖冷却水腔,39、端盖冷却水进水管口,40、端盖冷却水出水管口,41封水板,42、圆环封水板,43、右密封板,44、左密封板,45、键槽,46、远停推弧面部机油孔,47、侧端面机油孔,48、轴孔,49、M点,50、N点,51、R点,52、Y点,53、左缺口,54、右缺口,55、中轴线机油道,56、径向机油孔,57、第一作功气缸6内的平板扇形转塞的远停推弧面端部位,58、离心力F1,59、第二作功气缸7内的平板扇形转塞的远停推弧面端部位,60、离心力F2,61、第三作功气缸12内的平板扇形转塞的远停推弧面端部位,62、离心力F3,63、第四作功气缸13内的平板扇形转塞的远推弧面端部位,64、离心力F4,65、压缩气缸9内的旋转塞的远停推弧面端部位,66、离心力F5,67、左辅气缸8内的旋转塞的远停推弧面端部位,68、离心力F6,69、右辅气缸11内的旋转塞的远停推弧面端部位,70、离心力F7,71、左顶杆,72、右顶杆,73、左摇臂,74、右摇臂,75、左气门,76、右气门,77、推气门,78、推气燃烧器进机油口,79、通气口,80、储气室单向阀,81、储气室进气口,82、储气室,83、储气室排气口,84、燃烧室进气口,85、推气燃烧器进水管口,86、燃烧室,87、推气燃烧器出水管口,88、推气燃烧器水道,89、燃烧室排气口,90、喷油嘴,91、火花塞,92、右定时凸轮,93、左定时凸轮,94、支柱,95、格档板底座,96、框孔,97、圆柱体中心机油孔道,98、密封弹簧圈,99、推气燃烧器机油腔,100、底座进水管口,101、底座进机油管,102、底座冷却水道,103、底座出机油管,104、底座出水管口,105、后封门,106、前封门,107、分配器“Y”形出气管,108、调压阀,109、分配器单向阀,110、汇合气管,111、烟筒右进气口,112、第一过滤腔,113、第二过滤腔、114、第三过滤腔,115、右沉集杯,116、集滤烟筒,117、清渣螺栓,118、烟筒左进气口,119、左沉集杯,120、左自启阀,121、中沉集杯,122、右自启阀,123、过滤杯,124、回机油管,125、第四过滤腔,126、排烟口,127、杆头,128、杆身,129、尾框,130、圆柱体,131、小直径圆盘,132、大直径圆盘,133、圆柄,134、长板,135、斜弧面,136、格档板机油孔,137、通口,138、分配器进气口,139、轴套,140、推气燃烧器出机油管口,141、油底壳,142、单口,143、左配重铁块,144、右配重铁。

具体实施方式1

以下结合实施例中所提供的附图,对本发明的技术原理和特征,进行详细描述,所举实施例仅用来解释本发明,而不是用来限定本发明的范围;所描述的实施例仅是本发明的部分实施例而并非全部实施例,本领域的技术人员在没有作出创造性脑力思维劳动前提下所取得的所有其他实施例,都属于本发明申请所保护的范围。

本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“底”、“内”、“外”“向”、“左视”、“正视”、“中心”、“对称”等所指示的方位或位置关系,是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了描述行式的便利与简捷,而不是指示或暗示所指的装置或机件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中,除非另有明确规定,术语“固定”、“安装”、“连接”、“设有”、“连通”“固结”等术语应作广义理解,例如,可以是固定连接、可拆连接、活动连接;可以是直接连接、通过中间媒介间接连接。

本发明的说明书和权利要求书中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于对不同位置处的机件区别描述,而非指示为相对重要性,或指示为特定的顺序。

实施例1

如图1所示,油箱1安装在机壳15上,调速器2安装在主转轴20上,主转轴20通过带有机油孔的轴套139安装在机壳15上,供油泵4通过加强筋3安装在机壳15上并与主转轴20相接合。四只结构形状、规格、尺寸大小都相同的推气燃烧器5分别安装在第一作功气缸6上、第二作功气缸7上、第三作功气缸12上、第四作功气缸13上。气体分配器10安装在压缩气缸9上,水箱14安装在机壳15上,所有气缸通过复合圆筒的左右端盖的轴套139串接安装在主转轴20上,第一作功气缸6与第四作功气缸13、第二作功气缸7与第三作功气缸12、左辅气缸8与右辅气缸11,三组气缸各自都是安装在以压缩气缸9为中心的左右两侧对称位置上。四只作功气缸、一只压缩气缸、二只辅气缸都通过加强筋固定在机壳15上,平板扇形转塞21分别安装在第一作功气缸6内部、第二作功气缸7内部、左辅气缸8内部、压缩气缸9内部、右辅气缸11内部、第三作功气缸12内部、第四作功气缸13内部。所有平板扇形转塞21都通过平键安装在主转轴20上。机油散热器16、水泵22、启动机23、蓄电池17都安装在机壳15上,机油泵19通过加强筋安装在机壳15上并与主转轴20相接合,飞轮18通过平键和螺帽安装在主转轴20上,皮带轮24安装在飞轮18上,油底壳141安装在机壳15底部。以上所有气缸包括作功气缸、压缩气缸、辅气缸三种不同功能类型的每一只气缸,虽规格尺寸大小不尽相同,但技术结构和形状都相同。其中四只作功气缸结构形状、规格、尺寸大小都相同,二只辅气缸结构形状、规格、尺寸大小都相同。

参照图2图3,第一作功气缸6的复合圆筒25的两端面部位,安装的左端盖和右端盖37,二者的形状、结构、尺寸都是相同内的,安装在复合圆筒25内的平板扇形转塞21通过平键安装在主转轴20上,复合圆筒25的平板扇形转塞21的两侧面及远停推弧面部分别与复合圆筒25内所安装的左端盖和右端盖37及复合圆筒25内壁曲面,既紧密帖合又可以逆时针灵活旋转,圆筒进水管口26、圆筒出水管口27、圆筒冷却水腔30用于连接冷却水通道起到降温的作用,格档板28安装在复合圆筒25内与平板扇形转塞21外缘表面既紧密帖合又能滑动。以上第一作功气缸6的这些技术特征,与本发明的第二作功气缸7、第三作功气缸12、第四作功气缸13、左辅气缸8、压缩气缸9、右辅气缸11内的各个平板扇形转塞及复合圆筒的技术特征都是相同的。

参照图4图5,复合圆筒25设有圆筒进气口29、用于连接冷却水通道作用的圆筒冷却水腔30、圆环封水板平台31、圆环台32、左平台33、右平台34、圆筒出气口35、格档板槽孔36。格档板槽孔36用于安装格档板28,其圆筒出气口35用于排出废气,图5是图4所示第一作功气缸复合圆筒25上设置的各个技术要素特征在左视方向的示意图。以上第一作功气缸的复合圆筒25的这些技术特征,与本发明的第二作功气缸7、第三作功气缸12、第四作功气缸13、左辅气缸8、压缩气缸9、右辅气缸11的各个复合圆筒的技术特征都是相同的。

参照图6、图7,第一作功气缸6的复合圆筒25的右端盖37设有用于降温作用的的端盖冷却水腔38、端盖冷却水进水管口39、端盖冷却水出水管口40,用于穿接主转轴作用的轴套139。以上第一作功气缸6的复合圆筒25的左端盖与右端盖37的这些技术特征,与本发明的第二作功气缸7、第三作功气缸12、第四作功气缸13、左辅气缸8、压缩气缸9、右辅气缸11的各个复合圆筒的左端盖与右端盖的技术特征都是相同的。

参照图8、图9、图10、图11,封水板41通过螺釘压紧在左端盖或右端盖37上对端盖冷却水腔38进行密封,密封后的左端盖或右端盖37,通过螺釘固定安装在复合圆筒25所设有的左平台33上和右平台34上,圆环封水板42通过螺釘压固定安装在复合圆筒25所设有的圆环封水板平台31上,对圆筒冷却水腔30进行密封。圆环台32用以加强复合圆筒25的受力强度,右封水板与左封水板形状及规格尺寸大小是相同的。以上第一作功气缸6的这些技术特征与本发明的第二作功气缸7、第三作功气缸12、第四作功气缸13、左辅气缸8、压缩气缸9、右辅气缸11的各个复合圆筒的技术特征都是相同的。

参照图12、图13、图14、图15、图16、图17。所述的所有气缸中的每一只气缸所安装的平板扇形转塞21虽规格尺寸大小不尽相同,但结构形状都相同。平板扇形转塞21安装在所在气缸的复合圆筒内可以灵活旋转,平板扇形转塞21设有轴孔48、键槽45、远停推弧面部机油孔46、侧端面机油孔47。键槽45用于固定平板扇形转塞21在主转轴20上的位置,远停推弧面部机油孔46、侧面机油孔47、都与主转轴20上的径向机油孔相通,以确保平板扇形转塞21在工作时可以得到机油润滑。

所述的平板扇形转塞21在两侧面安装有两排密封板,每一排密封板都由左密封板44及右密封板43组成,左密封板44外端设有左缺口53,右密封板43的外端设有右缺口54,当平板扇形转塞21安装在作功气缸内后,左缺口53与右缺口54是相互嵌合在一起的。各个密封板都安装在凹槽内,凹槽内设有微小机油孔以利于密封板得到机油润滑,凹槽内还都安装有弹簧,弹簧使平板扇形转塞21安装在作功气缸内后,两排密封板及两边的密封套紧压在所接触的工件表面上,以保证平板扇形转塞21安装在作功气缸内后具有良好的密封性。

所述的平板扇形转塞21的轮廓呈显扇形结构形状,按顺时方向从M点49到N点50是平板扇形转塞21轮廓的推升弧面部M-N段、从N点50到R点51是平板扇形转塞21轮廓的远停推弧面部N-R段,从R点51到Y点52是平板扇形转塞21轮廓的回放弧面部R-Y段、从Y点52到M点49是平板扇形转塞21轮廓的近停推弧面部Y-M段,远停推弧面部N-R段的弧面曲率半径,与所在复合圆筒内腔圆孔曲面的曲率半径相等,平板扇形转塞21的远停推弧面N-R段长度被设定是作功气缸复合圆筒25上的圆筒进气口29的口径宽度的四-六倍,以此技术特征,确保平板扇形转塞21每次转过复合圆筒的进气口29的过程中,其远停推弧面部N-R段能够对复合圆筒的进气口29进行一个短时段的动态封闭作用,以利于通入燃烧室(86)内的压缩空气,短时段内不泄漏不减压与燃料充分混合燃烧。

所述的平板扇形转塞21在复合圆筒内部旋转时,在与格档板28相遇发生相互触碰推动过程中,是由平板扇形转塞21的推升弧面部M-N段,把格档板28推升至复合圆筒内腔曲面上部,从而打开平板扇形转塞21的旋转通路,当平板扇形转塞21通过之后,格档板28在弹簧压力下回落。以上第一作功气缸内6内的平板扇形转塞21的这些技术特征,与本发明的第二作功气缸7、第三作功气缸12、第四作功气缸13、左辅气缸8、压缩气缸9、右辅气缸11的复合圆筒内的各个平板扇形转塞的技术特征都是相同的。

参照图18图19,主转轴20设有中轴线机油道55,在主转轴20的外径处也设有多个径向机油孔56,主转轴(20)的中轴线机油道(55)与径向机油孔56、机壳轴套(139)的机油孔、各个平板扇形转塞的机油孔相联通。

参照图20,安装在主转轴20上的第一作功气缸6内的平板扇形转塞的远停推弧面部57向上,其在旋转运动时产生的离心力F158向上。第二作功气缸7内的平板扇形转塞的远停推弧面部59向下,其旋转运动时产生的离心力F260向下。第三作功气缸12内的平板扇形转塞的远停推弧面部61向下,其在旋转运动时产生的离心力F362向下。第四作功气缸13内的平板扇形转塞的远推弧面部63向上,其在旋转运动时产生的离心力F464向上。这四只作功气缸内的平板扇形转塞在旋转运动时产生的离心力,在总体上是相互抵消的。这种布局就可以降低发动机的震动强度。

参照图21,压缩气缸9内的旋转塞的远停推弧面部65向上,其在旋转运动时产生的离心力F566向上。左辅气缸8内的旋转塞的远停推弧面部67向下,其在旋转运动时产生的离心力F668向下。右辅气缸11内的旋转塞的远停推弧面部69向下,其在旋转运动时产生的离心力F770向下。离心力F668与离心力F770大小相等,二力的矢量之和与离心力F566大小相等方向相反相互抵消,这种布局就可以降低发动机的震动强度。

参照图22,推气燃烧器5安装在作功气缸复合圆筒25上,推气燃烧器5上设有的支柱94上安装有可以摆动的左摇臂73和右摇臂74,左顶杆71、右顶杆72穿过推气燃烧器外壁各安装在所在的凸轮和摇臂上,左摇臂73受左定时凸轮93和左顶杆71推动而对左气门75和右气门76具有推力作用;右摇臂74受右定时凸轮92和右顶杆72推动而对推气门77具有推力作用,左气门75结构形状与右气门76结构形状二者是相同的,右气门76的杆长比左气门75的杆长稍短4mm,以使右气门76与左气门75二者受左摇臂73推动的行程相等,右摇臂74穿过右气门76与左气门75二者上的矩形框孔96后,可以确保右气门76、左气门75、右摇臂74三者之间在工作之际不相接触。右定时凸轮92与左定时凸轮93都以平键安装在在主转轴20上。推气燃烧器进机油口78、推气燃烧器出机油口140与机油管相联接、推气燃烧器通气口79既有排出机油的作用还可以减轻推气门77工作时所受到的推进面背后的空气阻力及负压。储气室82设有储气室进气口81、储气室排气口83、储气室单向阀80使储气室82内的高压气不能从储气室进气口81倒窜。燃烧室86设有燃烧室进气口84、燃烧室排气口89、喷油嘴90、火花塞91。推气燃烧器进水口85与推气燃烧器出水口87及推气燃烧器水道88是用于连接冷却水道,以便为燃烧室86降温。燃烧室排气口89与所在作功气缸复合圆筒25上进气口29相连通。以上第一作功气缸6的推气燃烧器5的这些技术特征,与本发明的第二作功气缸7、第三作功气缸12、第四作功气缸13上的各个推气燃烧器的技术特征都是相同的。

参照图23,格档板底座95安装在作功气缸6上,格档板28安装在格档板底座95内。平板扇形转塞21的N点50与R点51之间的远停推弧面部刚好处在封闭进气口29的相应位置之时,燃烧室86内就开始被输入压缩气体,此工作行程结束后,喷入燃料形成可燃混合气。当R点50逆时针旋转刚好旋转越过进气口29之际,燃烧室86内的可燃混合气就被火花塞91的电火花点燃产生高温高压气体,燃烧室86内的高温高压气体从排气口89和圆筒进气口29进入作功气缸复合圆筒25内,推动平板扇形转塞21旋转作功。以上第一作功气缸6的格档板底座95、格档板28以及平板扇形转塞21的这些结构技术特征,与本发明的第二作功气缸7、第三作功气缸12、第四作功气缸13内的格档板底座和格档板以及平板扇形转塞的结构和工作技术特征都是相同的。

参照图24,图24是推气燃烧器5的左摇臂73,在具体应用中的具体结构形状。

参照图25,图25是推气燃烧器5的右摇臂74在具体应用中的具体结构形状。

参照图26图27,图26图27是推气燃烧器5的左气门75在具体应用中的具体结构形状。右气门76与左气门75具有相同的结构形状,都是由杆头127、杆身128、尾框129三部分组成,其中杆头127与杆身128相互固结为一体,杆身128与尾框129以螺丝拧紧为一体,尾框129设有矩形框孔96。

参照图28图29图30,推气燃烧器5的推气门77是由圆柱体130的上端安装一小直径圆盘131,下端安装一大直径圆盘132构成的,圆柱体两端设有螺纹,两圆盘中心设有螺孔,圆柱体与两圆盘通过螺丝拧紧为一体。圆柱体设有中心机油孔道97,大直径圆盘132设有三道密封弹簧圈98,三道密封弹簧圈98安装在环槽内,环槽内设有径向小孔与中心机油孔道97相通。图29是图28推气门77的D向局部结构示意图,中心机油孔道97在圆柱体外径表面有通口137,用以与推气燃烧器机油腔99相通,图30是图28所示推气门R向结构示意图。

参照图31,推气门77的中心机油孔道97与推气燃烧器5上的机油腔99及进机油管口78和出机油管口140相联通,三道密封弹簧圈98可以得到机油泵输出的机油的润滑。通气口79可以减轻推气门77工作时所受到的推进面背后的空气阻力及负压,并且通气口79兼有排出机油的作用。

参照图32图33图34图35,格档板底座95设有的底座进水管口100、底座冷却水道102、底座出水管口104三者相连通,可以接入冷却水循环通路,以便工作时为格档板底座95降温。进机油管101与出机油管103可以接入润滑机油循环通路,以便工作时为格档板28提供润滑机油,降低格档板28运动时的摩擦力。前封门106与后封门105二者的结构、形状、规格尺寸都是相同的,前封门106与后封门105总是紧压在格档板28的前板面和后板面上,以便工作时保证格档板在28前板面和后板面的密封性。

格档板底座95内安装有弹簧,格档板28安装在格档板底座95内后,格档板28受弹簧压力,紧压在复合圆筒内部的平板扇形转塞上。格档板28由圆柄133和长板134两部分固结构成,其在长板134部的两侧面都设有左密封板44和右密封板43,在长板134部中间设有格档板机油孔136,长板134部底端设置为斜弧面135的形状,斜弧面135用于确保格档板28受到平板扇形转塞21的推升弧面推动时,可以灵活的上下移动,以及使格档板28与平板扇形转塞21紧密帖合不漏气。格档板28两侧面设有的左右密封板与平板扇形转塞上设有的密封板形状相同。格档板底座95内部的机油可以进入格档板28的机油孔内。格档板底座95内的前封门106、后封门105和格档板28的左右密封板,使安装在格档板底座内的格档板与格档板底座内壁既能紧密帖合又能在上下滑动,能有效防止复合圆筒内的高压气体从格档板槽孔处泄漏。格档板底座、格档板、复合圆筒、平板扇形转塞四者之间既能相对灵活运动又具有很好的密封性。以上第一作功气缸6的格档板底座95与格档板28的这些结构及技术特征,与本发明的第二作功气缸7、第三作功气缸12、第四作功气缸13、左辅气缸8、压缩气缸9、右辅气缸11的各个格档板底座及格档板的结构技术特征都是相同的。

参照图36图37图38,格档板底座95安装在压缩气缸9的上部,气体分配器10安装在压缩气缸9的出气口35处上部,气体分配器10设有分配器“Y”形出气管107、分配器进气口138、分配器调压阀108、分配器单向阀109,其中气体分配器10上共有左右两个“Y”形出气管107,每个“Y”形出气管107有两个单口142。调压阀108可以根据不同的技术要求而调整气体分配器内的压缩气体的压力,分配器单向阀109可以防止分配器内的压缩气体回窜,压缩气缸9内的平板扇形转塞按逆时针旋转时,M点49与N点50弧线所在的平板扇形转塞弧面总是通过圆筒出气口35、分配器进气口138把空气压缩进配气室10内,然后通过分配器“Y”形出气管107,把压缩后的高压空气输入各个推进器的储气室。R点51与Y点52弧线所在的平板扇形转塞弧面总是把空气从压缩气缸进气口29吸进压缩气缸9内。

参照图39,第一作功气缸6和第二作功气缸7二者的出气口35与左辅气缸8的进气口29三者都与汇合气管110相联通。工作时当第一作功气缸6内的平板扇形转塞与第二作功气缸7内的平板扇形转塞同步各自转过气缸的复合圆筒出气口35后,降温降压后的高温高压气体通过圆筒出气口35,又从左辅气缸8的进气口29进入左辅气缸内,进一步对左辅气缸8内的平板扇形转塞21施加推力作用。在此过程中高温高压气体的温度和压力已逐渐下降为费气,最后从左辅气缸8的出气口35进入集滤烟筒经净化过滤后排放大气中。以上第一作功气缸6与第二作功气缸7左辅气缸8三者工作时的联动工作技术特征与第三作功气缸12、第四作功气缸13、右辅气缸11三者工作时的联动工作技术特征是相同的。

参照图40图41,所述的平板扇形转塞21在复合圆筒25内旋转的过程中,平板扇形转塞21和格档板28总是把复合圆筒25内腔分隔成两种不同类型的状况:一种类型的状况是复合圆筒的圆筒进气口29与圆筒出气口35不相连通,另一种类型的状况是复合圆筒的圆筒进气口29与圆筒出气口35相互连通。这两种状况阴阳消长式的此消彼长循环发生,使本发明的压缩气缸内的平板扇形转塞21的进气、压缩工作行程和作功气缸内平板扇形转塞21的作功、排气工作行程得以同步持续进行。顺着平板扇形转塞21的旋转方向:(一)当压缩气缸9的复合圆筒内的格档板28与平板扇形转塞21,使复合圆筒进气口29与圆筒出气口35不相连通之际,平板扇形转塞21使压缩气缸9从复合圆筒进气口29吸进空气的同时,还从复合圆筒出气口35、分配器进气口138向气体分配器10压进气体,而当压缩气缸9的复合圆筒进气口29与圆筒出气口35相互连通之际,平板扇形转塞21使压缩气缸9的进气和压缩工作行程就结束。(二)当作功气缸的复合圆筒内的格档板28与平板扇形转塞21,使圆筒进气口29与圆筒出气口35不相连通之际,来之燃烧室86的高压气体从作功气缸的复合圆筒25的圆筒进气口29冲入平板扇形转塞21与格档板28之间的空腔内,平板扇形转塞21受高压气体推动而旋转作功,与此同时,平板扇形转塞21也把沿途的费气扫排出圆筒出气口35。而当圆筒进气口与圆筒出气口相互连通之际,作功气缸的复合圆筒内部的高压气体从圆筒出气口35排出,作功气缸内平板扇形转塞21的作功与扫排费气的工作行程结束,(三)二只辅气缸的复合圆筒内格档板与平板扇形转塞的工作行程,与上述作功气缸的复合圆筒内的格档板与扇形转塞的工作行程是相互接续进行的,当作功气缸的复合圆筒的平板扇形转塞21旋转作功并排气行程结束,则辅气缸内的圆筒进气口29就接入圆筒出气口35排出的气体,接续推动辅气缸内的平板扇形转塞21旋转作功,而当作功气缸的复合圆筒的平板扇形转塞21又重复开始旋转作功行程,则辅气缸内的平板扇形转塞21的的旋转作功行程结束,相继的仅是排气行程。

参照图42,集滤烟筒116安装在机壳15底部,集滤烟筒116的结构是由烟筒右进气口111、烟筒左进气口118、第一过滤腔112、第二过滤腔113、第三过滤腔114、第四过滤腔125、右沉集杯115、左沉集杯119、中沉集杯121、过滤杯123、回机油管124、清渣螺栓117、左自启阀120、右自启阀122、排烟口126构成。工作时从右辅气缸11出气口排出的费气进入集滤烟筒116的烟筒右进气口111;从左辅气缸8出气口排出的费气进入集滤烟筒116的烟筒左进气口118,两股费气在第一过滤腔112内汇合为一气,接着转弯通入到第二过滤腔113、第三过滤腔114、第四过滤腔125,之后排出到大气中。在此过程中,费气中的残余机油滴和微小颗粒随着气流在过滤腔壁内弯转与腔壁碰撞,从而在右沉集杯115、左沉集杯119、中沉集杯121三只杯内沉淀集聚。左自启阀120与右自启阀122二者构造相同,都具有在受到流动的费气压力时关闭,而在发动机停机,没有流动的费气压力时可以依靠弹簧弹力自动开启的功能。左自启阀120与右自启阀122在发动机工作时是关闭的,在发动机停机时是开启的,这就使右沉集杯115、左沉集杯119、中沉集杯121三只杯内沉淀集聚的残余机油滴在发动机停机时流向过滤杯123,经过滤杯123过滤后的残余机油通过回油管124回流进油底壳内,而在发动机工作时由于左自启阀与右自启阀是处于关闭状态的,因此发动机工作时流经集滤烟筒116的费气是不会窜入油底壳内的。三只沉集杯内的颗粒渣质则定期通过拧下清渣螺栓117而清除。

依据以上全部配件的技术特征,本发明一根圆柱形主转轴串联一体型发动机装置工作时,首先使启动机23通电启动,由启动机23开始带动主转轴20、储能飞轮18开始旋转运动,四只作功气缸内的平板扇形转塞与压缩气缸内的平板扇形转塞及二只辅气缸内的平板扇形转塞在同一主转轴20上同步旋转。压缩气缸9内的平板扇形转塞21,一面把空气经过进气口29吸入压缩气缸9内,同时也另一面把空气压缩进气体分配器10内,气体分配器10通过分配器“Y”形出气管107,把压缩空气输入各个作功气缸上的推气燃烧器的储气室82内。此时,各个推气燃烧器的推气门77、左气门75、右气门76不动,储气室82的排气口83与燃烧室86的进气口84之间的通气道是封闭的,右气门76对储气室82的排气口83所联通的通气道的封闭作用,使储气室82内的压缩空气不能提前窜入燃烧室86的进气口84所联通的通气道处,从而冲开左气门75发生漏气效应。进一步的,当压缩空气输入储气室82的工作行程结束后,储气室82的进气口81,被单向阀80封闭,使储气室82内的压缩空气不向分配器10回窜。进一步的,接着,各个作功气缸外部的左顶杆71和右顶杆72及左摇臂73和右摇臂74在各自的定时凸轮的推动下,推动推气燃烧器上的推气门77、左气门75、右气门76、打开储气室82的出气口83、打开燃烧室86的进气口84,把压缩空气推入燃烧室86内。与此同时,各个作功气缸内的平板扇形转塞的远停程弧面部N点50到R点51弧面N-R段,恰好把气缸的复合圆筒进气口29及燃烧室86出气口89封闭,使燃烧室86内的压缩空气短时段内不泄漏不降压以利于与燃料混合燃烧。进一步的,当左气门75与右气门76复位并封闭燃烧室86上方进气通道84后,推气门77复位、喷油嘴90把燃料喷入燃烧室86内形成可燃混合气、火花塞91放出火花、燃料燃烧产生高温高压气体,此时各个作功气缸内的平板扇形转塞的远停推弧面部R点50恰好旋转离开气缸的复合圆筒进气口29,把气缸的复合圆筒进气口29及燃烧室86出气口89打开,高温高压气体同时冲向平板扇形转塞与格档板,由于高温高压气体不能推动格档板,格档板又有良好的密封性,因而各个作功气缸内的高温高压气体推动其内的平板扇形转塞带动主转轴20及飞轮18旋转作功。随着平板扇形转塞和主转轴及飞轮的旋转,高温高压气体的温度和压力也逐渐下降。当各个作功气缸内的平板扇形转塞各自转过气缸的复合圆筒出气口35后,从第一作功气缸6与第二作功气缸7各自的复合圆筒出气口排出的降温降压后的高温高压气体,从左辅气缸8的进气口29进入左辅气缸8内,进一步对左辅气缸8内的平板扇形转塞21施加推力作用;从第三作功气缸12与第四作功气缸13各自的复合圆筒出气口排出的降温降压后的高温高压气体,进入右辅气缸11内进一步对右辅气缸11内的平板扇形转塞21施加推力作用。最后,从左辅气缸与8与右辅气缸11排出的降温降压后的气体已下降为费气,从右辅气缸11出气口排出的费气进入集滤烟筒116的烟筒右进气口111;从左辅气缸8出气口排出的费气进入集滤烟筒116的烟筒左进气口118,两股费气在集滤烟筒116的第一过滤腔112内汇合为一气,接着连续通过到第二过滤腔113、第三过滤腔114、第四过滤腔125,之后排出到大气中。其中,费气中的残余机油滴通过回油管124回流进油底壳内,费气中的的颗粒渣质沉淀聚集在右沉集杯115、左沉集杯119、中沉集杯121三只沉集杯内,定期通过拧下清渣螺栓117而清除。

本发明中,所设有的冷却水进水口、出水口、水道,包括圆筒进水口26,圆筒出水口27,水泵22,水箱14,圆筒冷却水腔30,端盖冷却水腔38,端盖冷却水进水管口39,端盖冷却水出水口管40,推气燃烧器进水管口85,推气燃烧器出水口管87,推气燃烧器水道88,底座进水管口100,底座冷却水道102,底座出水口管104,都是用于发动机的冷却水循环以便达成冷却降温的作用,可以确保本发明的发动机在工作时,不会因作功气缸内燃料持续燃烧导致高温而胀停。

本发明的发动机装置机壳内或外还设有燃油供给系统、空气供给系统、储能飞轮、润滑系统、蓄电池点火系统、冷却水循环系统、调速器系统,这些技术现在是公开成熟的。本发明中作功气缸同样可以是二只、六只、八只、十只,这是不必耗费脑力劳动就可以轻松意想出的技术方案,因此本发明的具体实施方式不必一一具体罗列。

具体实施方式2

参照图43,本发明的发动机装置的小功率机型中,为了适用于小功率机型的结构简单、功率小、机体重量轻、造价低的技术特征,本发明发动机装置中的左辅气缸8及其内的平板扇形转塞由左配重铁块143所代替,右辅气缸11及其内部的平板扇形转塞由右配重铁块144所代替。左配重铁块143和右配重铁块144都以平键安装在主转轴上,各自的相位都与其所代替的辅气缸内的平板扇形转塞的相位相同。工作时,左配重铁块143和右配重铁块144旋转运动时的离心力与压缩气缸内的平板扇形转塞旋转时的离心力相互抵消,从第一作功气缸6、第二作功气缸7、第三作功气缸12、第四作功气缸13排出的气体,直接进入集滤烟筒116,经过滤排出。通过以上技术措施,就使本发明的发动机的结构更简单、机体重量得以减轻、造价得以降低,确保本发明的发动机装置可以适用于小功率机型的技术特征。
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