【技术实现步骤摘要】
一种转轮式内燃发动机
:本专利技术涉及内燃式发动机
技术介绍
:目前公知的内燃式发动机,是一种缸体固定式的内燃式发动机,其依靠活塞运动产生动力,有吸气、压缩、点燃做功和排放废气四个缸体运动过程。其由曲轴、连杆、活塞、活塞环、进气阀门和排气阀门等众多部件构成,结构复杂。当活塞到达顶部时,无论活塞里还有多少能量,都要强行排走,造成能量丢失。这种内燃式发动机,动能经过多次方向及速度转化才能正常使用,造成结构复杂和能量浪费,并且燃料燃烧不充分,维修保养难度高。
技术实现思路
:为了克服现有的内燃式发动机,动能经过多次方向及速度转换才能正常使用,造成结构复杂和能量浪费,并且燃料燃烧不够充分,维修保养难度高,这些问题。本专利技术提供一种转轮式内燃发动机,该种内燃式发动机,汽油填充在转轮内,气缸位于转轮边缘,气缸和转轮同时转动,可以利用离心力产生的压力差进行抽气、抽油、排气、压缩和汽油气化的过程,从而简化了机械结构。其进气、进油、点火、做功和排气,这几个动作之间并没有必然的联系,可以根据具体情况适时调节,保证了充足的燃烧时间的燃烧空间,从而使燃烧效率提高。电动机固定在转轮内侧,气缸产生的动能可直接转化成电力,使效率提高,结构简化,能量传送更加灵活。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种转轮式内燃发动机,由中轴、电动机、单向飞轮、转轮、进气管、排气管、进油管、火花塞、气缸、活塞、活动杆、联动杆、弹簧、蓄电池和感应器等构成,其中,中轴固定在支撑桩上,中轴保持不动,在中轴上分别固定 ...
【技术保护点】
1.一种转轮式内燃发动机,由中轴(1)、电动机(3)、单向飞轮(4)、转轮(7)、进气管(23)、排气管(27)、进油管(26)、火花塞(31)、气缸(8)、活塞(14)、活动杆(15)、联动杆(16)、弹簧(17)、蓄电池(18)和感应器(11)构成,其特征是中轴(1)固定在支撑桩(2)上,中轴(1)保持不动,在中轴(1)上分别固定有电动机(3)和单向飞轮(4),电动机由电动机定子(6)和电动机转子(5)构成,电动机定子固定在中轴上,电动机转子套在电动机定子外,在电动机转子(5)外固定有转轮(7),转轮(7)内装有汽油,转轮(7)边缘外壁上固定有气缸(8),气缸(8)一头开口另一头密封,气缸(8)的密封端朝向前端方向(19),气缸(8)的开口端朝向后端方向,转轮(7)会向前端方向(19)转动,在转轮(7)内有搅拌隔板(9),在转轮(7)内有加热环(10),在转轮(7)外侧固定有感应器(11),压力表(12)固定在转轮(7)边缘,压力表探测端(13)位于转轮(7)内靠近转轮(7)中心位置,加热环(10)、感应器(11)和压力表(12)通过控制线(45)相互连接,活塞(14)位于气缸(8 ...
【技术特征摘要】
20181209 CN 201811522140X1.一种转轮式内燃发动机,由中轴(1)、电动机(3)、单向飞轮(4)、转轮(7)、进气管(23)、排气管(27)、进油管(26)、火花塞(31)、气缸(8)、活塞(14)、活动杆(15)、联动杆(16)、弹簧(17)、蓄电池(18)和感应器(11)构成,其特征是中轴(1)固定在支撑桩(2)上,中轴(1)保持不动,在中轴(1)上分别固定有电动机(3)和单向飞轮(4),电动机由电动机定子(6)和电动机转子(5)构成,电动机定子固定在中轴上,电动机转子套在电动机定子外,在电动机转子(5)外固定有转轮(7),转轮(7)内装有汽油,转轮(7)边缘外壁上固定有气缸(8),气缸(8)一头开口另一头密封,气缸(8)的密封端朝向前端方向(19),气缸(8)的开口端朝向后端方向,转轮(7)会向前端方向(19)转动,在转轮(7)内有搅拌隔板(9),在转轮(7)内有加热环(10),在转轮(7)外侧固定有感应器(11),压力表(12)固定在转轮(7)边缘,压力表探测端(13)位于转轮(7)内靠近转轮(7)中心位置,加热环(10)、感应器(11)和压力表(12)通过控制线(45)相互连接,活塞(14)位于气缸(8)内,活塞(14)可以在气缸(8)内做往复运动,活塞(14)前端朝向气缸(8)的密封端,活塞(14)后端连接着活动杆(15)的前端,活动杆(15)和气缸(8)同为弧形,活动杆(15)的后端连接在联动杆(16)中部,联动杆(16)中部拐弯处位于转轮(7)边缘处,联动杆(16)两端分别固定在电动机(3)两侧的单向飞轮(4)上,单向飞轮(4)只能朝气缸(8)前端方向(19)转动,单向飞轮(4)由内齿圈(34)和棘齿圈(35)构成,联动杆(16)固定在单向飞轮的内齿圈(34)上,棘齿圈(35)固定在中轴(1)上,内齿圈套在棘齿圈外,内齿圈(34)只能朝前端方向(19)转动,当内齿圈(34)向后端方向转动的时候,内齿圈(34)内的内齿(36)就会卡在棘齿圈(35)上的棘齿(37)上,从而阻止了飞轮向后端方向转动,弹簧(17)前端固定在转轮(7)外壁上,弹簧(17)后端固定在联动杆(16)上,蓄电池(18)和支撑桩(2)固定在一起,电动机(3)、加热环、阀门(20)、感应器(11)等转轮(7)上的用电设备和蓄电池(18)通过带有碳刷(50)的集电环(21)连接,其中碳刷(50)固定在电动机转子(5)上,集电环(21)固定在中轴(1)上,在转轮(7)外壁上有加油口(22),进气管(23)的进气口(24)位于转轮(7)外部并朝向转轮(7)圆心位置,进气管(23)的出气口(25)穿过气缸(8)密封端并进入气缸(8)内,进油管(26)的进气口(24)位于转轮(7)内部,并朝向转轮(7)圆心位置,进油管(26)的出气口(25)穿过气缸(8)密封端并进入气缸(8)内,排气管(27)固定在气缸(8)外弧边缘上,排气管(27)的进气口(24)穿过气缸(8)外壁并进入气缸(8)内,排气管(27)的出气口(25)位于气缸(8)外部,排气管(27)的出气口(25)的开口方向朝向气缸(8)的后端,在进气管(23)上有进气阀(28),在进油管(26)上有进油阀(29),排气管(27)上有排气阀(30),进气阀(28)、进油阀(29)和排气阀为电控阀门(20),进气阀(28)、进油阀(29)和排气阀(30)的开启和关闭由感应器(11)控制,在气缸(8)前端固定有火花塞(31),火花塞(31)的激发由感应器(11)控制,进气阀、进油阀、排气阀、火花塞、通过控制线(45)同感应器连接,碳刷(50)同感应器通过控制线连接。
2.根据权利要求1所述的一种转轮式内燃发动机,其特征是在转轮(7)内有搅拌隔板(9),当转轮(7)转动后搅拌隔板(9)可以将汽油带动,使汽油(46)贴紧在转轮(7)内侧边缘转动,并使汽油气体(47)被挤压在转轮(7)内的中心位置,压力表探测端(13)位于转轮(7)内靠近转轮(7)中心位置,可以探测到汽油气体压力,在转轮(7)的内侧边缘固定有加热环(10),转轮转动使汽油贴近加热环,通过加热环(10)加热汽油使汽油加速气化,汽油气化会使转轮(7)内的汽油气体压力升高,加热环(10)和压力表(12)通过控制线(45)连接,当处于转动状态下的转轮(7)内汽油气体压力过大的时候压力表(12)可以自动关闭加热环(10),当处于转动状态下的转轮(7)内部汽油气体压力不足的时候,压力表(12)就会自动启动加热环(10),在转轮内有减压管(56),减压管的出气口(25)位于转轮(7)外,减压管的进气口(24)位于转轮内部靠近转轮中心的位置,减压管随着转轮高速转动,离心力使其进气口处气压高于其出气口处的气压,在减压管上有减压阀(57),当转轮内压力过大的时候,压力表(12)会开启减压阀(57),将转轮内的部分汽油气体通过减压管排出,从而使转轮内部的气压恢复正常,在转轮(7)转动的时候,离心力使进气管(23)和进油管(26)的进气口(24)处气压会大于它们的出气口(25)位置的气压,进而当进气阀(28)和进油阀(29)打开后,进气管(23)和进油管(26)会将空气和汽油气体吸入到气缸(8)内,排气管(27)的出气口(25)距离转轮(7)圆心的距离比排气管(27)的进气口(24)远,当排气管(27)随着转轮(7)转动的时候,离心力使其进气口(24)气压会大于出气口(25)处气压,当排气阀(30)打开后,该气压差可以使排气管(27)将气缸(8)内的废气抽出。
3.根据权利要求1所述的一种转轮式内燃发动机,其特征是感应器(11)由活动端(32)和感应端(33)两部分构成,其活动端(32)固定在联动杆(16)上,其感应端(33)固定在转轮(7)上,感应端(33)套在活动端(32)外,感应器(11)可以感知联动杆(16)相对于转轮(7)的位置,进而感知到活塞(14)处于气缸(8)内的位置,并根据活塞(14)位于气缸(8)内的不同位置控制位于进气管(23)、进油管(26)和排气管(27)上的阀门(20),同时控制火花塞(31)的点火时间,碳刷(50)同感应器通过控制线连接,感应器通过碳刷计算出转轮的转动速度,并根据转轮的转动速度调整气缸的工作频率,感应器和加热环通过控制线连接,当转轮停止转动时感应器会自动关闭加热环。
4.根据权利要求1所述的一种转轮式内燃发动机,其特征是联动杆(16)为U字型,联动杆(16)中部拐弯处连接着活动杆(15),联动杆(16)两端分别固定在电动机(3)两侧的单向飞轮(4)上,单向飞轮(4)套在中轴(1)上,单向飞轮(4)只能朝气缸(8)前端方向(19)转动,单向飞轮(4)不能向气缸(8)后端方向运动,使联动杆(16)只能向转轮(7)前端转动不能向转轮(7)后端转动,进而使活塞(14)只能向转轮(7)前端方向(19)运动,不能向转轮(7)后端方向运动,当火花塞(31)点燃气缸(8)内的混合气体,燃烧的混合气体会对气缸(8)内壁产生压力,因为活塞(14)不能向后方运动,所以汽油和空气燃烧后产生的压力就会将气缸(8)向前方推动,进而带动转轮(7)向前方转动,转轮(7)再带动电动机(3)产生电力,因为单向飞轮(4)可以向前方转动,所以当气缸(8)内的混合气体燃烧殆尽后,就可通过弹簧(17)和排气管(27)的吸力将活塞(14)拉回到气缸(8)前端位置,并和转轮(7)保持同步转动。
5.根据权利要求1所述的一种转轮式内燃发动机,其特征是蓄电池(18)和支撑桩(2)固定在一起,电动机(3)、加热环、阀门(20)、感应器(11)等转轮(7)上的用电设备和蓄电池(18)通过导线(48)以及带有碳刷(50)的集电环(21)连接,在导线(48)上有电源开关(49),将静止状态下的转轮式内燃发动机(39)的电源开关(49)打开,首先电动机(3)开始转动,同时压力表(12)探测转轮内汽油气体压力后开启加热环(10),电动机(3)启动后会带动转轮(7)转动,使转轮(7)内的汽油随着转轮(7)在其内壁边缘处转动,并在加热环(10)的加热作用下使汽油加速气化,汽油气化后转轮(7)内的汽油气体压力会上升,当压力上升到一定值,压力表(12)会启动感应器(11),感应器(11)会首先打开进气阀(28),由于离心力使进气管(23)两端空气压力不同,空气会被高速转动的进气管(23)抽入气缸(8)内,进入气缸(8)内的空气会使活塞(14)相对于气缸(8)向后端移动,并使感应器(11)的活动端(32)相对于感应端(33)向后移动,移动到一定程度后感应器(11)会关闭进气阀(28),然后再打开进油阀(29),气化汽油会通过进油管(26)进入到气缸(8)内,因转轮(7)内汽油气体的压力大于空气气压,当汽油气体进入到气缸(8)内后,会推动活塞(14)继续向后移动,并继续使感应器(11)的活动端(32)向后移动,活动端(32)移动到一定程度后感应器(11)会关闭进油阀(29),弹簧(17)的拉力会使活塞(14)向后的运动停止,此时气缸(8)内充入了混合可燃气体,然后感应器(11)激发火花塞(31),从而将气缸(8)内的混合气体点燃,随后气缸(8)内压力增加,进而推动活塞(14)向后运动并带动活动杆(15)和联动杆(16)向后运动,此时向后运动的联动杆(16)会被单向飞轮(4)卡主,不能再向后移动,进而使燃烧的气体推动气缸(8)向前运动,气缸(8)会带动转轮(7)向前转动,转轮(7)会带动电动机(3)转动,电动机(3)会产生电流,电流会储存入蓄电池(18)内,从而完成发力动作,当气缸(8)内的混合气体燃烧殆尽,此时活塞(14)和气缸(8)的相对位置已经由气缸(8)前端转移至气缸(8)末端,连接着转轮(7)外壁和联动杆(16)上的弹簧(17)被拉开,气缸(8)内气压稳定不再增加,然后感应器(11)会打开排气阀(30),使燃烧后的废气通过排气管(27)排出,因为排气管(27)的出气口(25)转速高于其进气口(24)转速,因此其出气口(25)位置气压小于进气口(24)处气压,所以气缸(8)内的废气会被高速转动的排气管(27)通过离心力从气缸(8)内抽出,同时气缸(8)内的压力降低并将活塞(14)向气缸(8)前端拉动,弹簧(17)的助力可将活塞(14)更快速的拉回到气缸(8)前端位置,当气缸(8)内废气排放完毕后感应器(11)会关闭排气阀(30),此时活塞(14)、活动杆(15)、联动杆(16)和单向飞轮(4)会随着气缸(8)转动,当活塞(14)回到气缸(8)前端初始位置后,感应器(11)会将进气阀(28)和进油阀(29)依次打开,在气缸(8)内再次填充入混合气体后,然后再激发火花塞(31),使混合气体燃烧,进而使气缸(8)的做功动作可以持续往复进行,在气缸(8)内部的前端初始位置有限位环(60),可将活塞(14)向前的运动限制在初始位置处,防止活塞堵塞气缸内部的进气口(24)和出气口(25),在气缸内部的后端位置有限位环(60),可以防止活塞向后运动的时候脱离出气缸。
6.根据权利要求1所述的一种转轮式内燃发动机,其特征是空气和汽油气体进入到气缸(8)内后,因为气缸(8)的高速转动,会加速其混合速度和混合的均匀程度,进而使燃料燃烧更加充分,弹簧(17)可以将联动杆(16)向气缸(8)前端方向(19)拉动,进而可以通过活动杆(15)将活塞(14)向气缸(8)密封端推动,并对气缸(8)内的气体产生一定的压力,在转轮(7)内也可以加入液化天然气、乙醇、甲醇、柴油或者煤油等其它燃料,此时需根据燃料特点,调整感应器(11)设置,使阀门(20)的开关时间得到调整,从而适应不同的燃料燃烧需求,在排气管(27)内有气体过滤网(61),电动机的散热片(44)位于转轮(7)内,电动机转动时产生的温度会被汽油气体带走,同时升温后的汽油蒸气会提高气缸(8)内的混合气体的燃烧效率,在搅拌隔板(9)上有孔洞(38),可以使汽油更加均匀的分布在转轮(7)内侧边缘上,一个转轮(7)上可以安装多个由气缸(8)、活塞(14)、活动杆(15)和联动杆(16)等构成的动力系统,进而产生更大的动力,当气缸位于转轮外部时候,将气缸和转轮通过导热板(59)连接固定在一起,使气缸的温度可以传递到转轮内并为汽油加热,混合气体从转轮内进入到气缸(8)内后会...
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