一种新型发动机的制作方法
【专利摘要】本发明属于汽车动力领域的一种新型发动机，包括底座，前盖，外缸，后盖，点火装置，旋转盘，滑块和主轴；本发明利用的原理是通过前盖和后盖上的凹槽轨道控制滑块在气缸内滑动，从而压缩燃料和空气混合物，在压缩达到最大时，点火装置点燃燃料，燃料燃烧做功，推动旋转盘旋转，旋转盘上的主轴将旋转运动传出，对外产生动力。本发明具有功率大，输出动力稳定，结构简单，安静性好，噪音小，输出动力大，不易磨损，可压燃也可点燃等优点。
【专利说明】
一种新型发动机■
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种发动机，具体涉及一种汽车领域的发动机。■【背景技术】
[0002]现今技术中，在汽车动力上使用的发动机有四冲程活塞发动机和转子发动机两种，除少数汽车制造商使用转子发动机外，比较普遍的是使用活塞发动机。活塞发动机虽使用普遍，但其结构却十分复杂，并且安静性不好，噪音也比较大;而转子发动机虽然结构简单，安静性好，输出动力非常大，却极易磨损，而且由于其特殊的内部构造，造成难以维修。 所以现今缺少一种具有结构简单，安静性好，噪音小，输出动力大，不易磨损等特点的新型发动机。■
【发明内容】
[0003]为解决上述两种发动机存在的不足之处，本发明提供了一种具有结构简单，安静性好，噪音小，输出动力大，不易磨损等特点的新型发动机。
[0004]本发明的技术方案是:一种新型发动机，包括底座，前盖，外缸，后盖，点火装置，旋转盘，滑块和主轴。本发明利用的原理是通过前盖和后盖上的凹槽轨道控制滑块在气缸内滑动，从而压缩燃料和空气混合物，在压缩比达到最大时，点火装置点燃燃料，燃料燃烧做功，推动旋转盘旋转，旋转盘上的主轴将旋转运动传出，对外产生动力。
[0005]所述底座，用来支撑整体发动机。
[0006]所述前盖，包括一条凹槽轨道，一个用来固定主轴的主轴孔和六个用来固定发动机整体的螺栓孔。
[0007]所述外缸，包括若干个冷却剂通道和六个螺栓孔。
[0008]所述后盖，包括一个排气口，一个进气口，一条凹槽轨道，一个主轴孔和六个螺栓孔。
[0009]所述点火装置，用于发动机的点火。[〇〇1〇]所述旋转盘，包括三个气缸，一个主轴孔和三个镂空部分。
[0011]所述滑块，包括滑块本身和一条导向轴。
[0012]所述主轴，用来固定旋转盘的位置，与旋转盘通过键连接。
[0013]上述方案中，所述前盖的凹槽轨道和后盖的凹槽轨道通过铣削加工的方式在所述前盖和后盖上加工出，所述后盖的凹槽轨道和前盖的凹槽轨道为镜像对称的关系，所述前盖的凹槽轨道和后盖的凹槽轨道用来控制滑块的运动方向和运动形式。
[0014]上述方案中，所述外缸的冷却剂通道是分布在所述外缸边缘的弧形通孔，所述外缸的螺栓孔是六个均匀分布在所述外缸边缘的圆形通孔，所述冷却剂通道，填充冷却剂，用来对发动机进行冷却，防止缸热。
[0015]上述方案中，所述气缸是所述在旋转盘上切出的三个直角梯形缺口，并且直角梯形的非直角边是旋转盘被切除的圆弧部分，直角梯形中与弧形边对应的直角边的延长线过旋转盘的圆心，直角梯形的上底和下底所对应的两条边和旋转盘直径垂直，所述旋转盘的主轴孔是开在旋转盘中心的圆形通孔，所述三个镂空部分是开在旋转盘靠近圆心区域的通槽，所述三个镂空部分是为了节省材料设计的。
[0016]上述方案中，所述排气口是开在所述后盖上的弧形通孔，优选的，圆弧所对应的圆心角为15°，所述进气口是开在后盖上的弧形通孔，优选的，圆弧对应的圆心角为30°，所述后盖的的主轴孔是开在后盖中心的一个圆形通孔，所述后盖的螺栓孔是六个均匀分布在后盖边缘的六个圆形通孔。
[0017]上述方案中，所述滑块是一个直角梯形柱体，并且直角梯形的非直角边是圆弧，所述滑块的形状和所述气缸的形状相同，并且滑块和气缸所对应的弧形边和弧形边对应的直角边的尺寸和形状一致，滑块的厚度和旋转盘的厚度相同，所述导向轴是一条穿过滑块的圆轴并且导向轴的两端安装上轴承后卡入前盖的凹槽轨道和后盖的凹槽轨道中。
[0018]上述方案中，所述旋转盘安装在外缸内，并且旋转盘的圆弧边和外缸的内表面完全贴合，为面接触，所述前盖，后盖分别和旋转盘的两个圆形侧面贴合，为面接触，所述前盖，外缸，后盖，旋转盘形成三个有一条边为弧形边的直角梯形密闭空间，这三个密闭空间即密闭后的气缸，滑块在密闭空间内滑动，并且滑块滑动时可对密闭空间进行压缩。
[0019]上述方案中，所述主轴上有一个键槽，用于和旋转盘组装时安放键。
[0020]上述方案中，安装时所述前盖的螺栓孔，外缸的螺栓孔，后盖的螺栓孔对齐，长螺栓穿过所述前盖的螺栓孔，外缸的螺栓孔，后盖的螺栓孔用于固定整体发动机。
[0021]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
[0022]与活塞发动机对比，由活塞在气缸内往复运动，再通过连杆和曲轴，将直线运动转换成圆周运动，气缸的进气和排气需要通过外部的正时系统来实现，使活塞发动机的零部件增多，并且结构复杂，而新型发动机采用的是旋转气缸的方式，只需要在特定的区域设置进气口和出气口即可，不需要正时系统，这样使得新型发动机结构变得简单，体积减小;活塞发动机由连杆将活塞的直线运动转换为曲轴的圆周运动，活塞运动的上下两个端点为死点，在高速情况下，需要非常精密的曲轴平衡才能满足曲轴旋转速度上的要求，而新型发动机采用的是轨道引导的方式，使滑块在气缸中十分流畅地滑行，不需要精密的曲轴平衡就可以达到非常高的运转转速;活塞发动机活塞往返两次，即曲轴旋转两周进行一次点火做功过程，而新型发动机转动盘旋转一周三个气缸各点火做功一次，这样新型发动机具有小排气量就能成就高动力输出的特点，同时由于活塞发动机前一周的旋转有做功，而后一周的旋转只排气不做功，因此动力输出不平衡，新型发动机则不存在动力输出不平衡问题;活塞发动机的活塞上下滑动带动曲轴转动，活塞的滑动本身就是一个振动源，而新型发动机由轨道引导，且运行过程中不与其他部件产生碰撞，因此具有更小的噪音和更好的安静性。 [〇〇23]与转子发动机对比，通过三角转子直接做功旋转来向外界输送动力，由于转子发动机的压缩比不够高，并且其燃烧室呈狭长状，使燃料燃烧不充分，使得发动机油耗较高， 并且排出的废气污染十分严重，而新型发动机其燃烧室为接近方形的形状，并且滑块移动的行程足够大，使得新型发动机有更高的压缩比，可以让新型发动机的燃料燃烧更充分，降低油耗，减少污染;转子发动机的三个顶角处的密封片与缸体为线接触，并且密封片和缸体接触的位置始终在变化，因此三个燃烧室非完全密闭，这样就导致了转子发动机只能点燃而不能压燃的特点，同时由于密封片长期得不到良好的润滑，使得密封片磨损得非常快，造成漏气问题，大幅加大油耗和污染，而新型发动机的旋转盘与其他部件全部为面接触，可以得到三个完全密封的气缸，所以新型发动机可点燃也可以压燃，同时面接触带来的优点还有气缸密封位置不易磨损，不会造成漏气，加大油耗和污染问题；由于转子发动机三角转子的形状特点，其在做功时扭矩较小，而新型发动机将气缸安装在离旋转轴线相对较远的位置，因此同样的推力，新型发动机可以得到更大的扭矩，输出更大的动力。■【附图说明】
[0024]图1为本发明的整体外观图。[〇〇25]图2为本发明的内部构造图。[〇〇26] 图3为前盖。[〇〇27]图4为外缸和点火装置。[〇〇28] 图5为后盖。[〇〇29] 图6为旋转盘。[〇〇3〇] 图7为滑块。[〇〇31] 图8为主轴。[〇〇32]图9为发动机顺序工作图。
[0033]图中，1为底座，2为前盖，3为外缸，4为后盖，5为点火装置，6为旋转盘，7为滑块，8 为主轴，201为凹槽轨道，202为主轴孔，203为螺栓孔，301为冷却剂通道，302为螺栓孔，401 为排气口，402为进气口，403为凹槽轨道，404为主轴孔，405为螺栓孔，601为气缸，602为主轴孔，603为镂空部分，701为导向轴，六1^2、81、82、(:1、02为滑块的六个面，801为主轴上用来放键的位置。【具体实施方式】[〇〇34]下面结合附图【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0035]如图，1为底座，2为前盖，3为外缸，4为后盖，5为点火装置，6为旋转盘，7为滑块，8 为主轴，201为凹槽轨道，202为主轴孔，203为螺栓孔，301为冷却剂通道，302为螺栓孔，401 为排气口，402为进气口，403为凹槽轨道，404为主轴孔，405为螺栓孔，601为气缸，602为主轴孔，603为镂空部分，701为导向轴，六1^2、81、82、(:1、02为滑块的六个面，801为主轴上用来放键的位置。
[0036]如图1和图2,1为底座，2为前盖，3为外缸，4为后盖，5为点火装置，6为旋转盘，7为滑块，8为主轴，其连接关系和位置关系如图。[〇〇37]图3为所述前盖2，201为凹槽轨道，202为主轴孔，203为螺栓孔，所述凹槽轨道201 为一条近似圆形的凹槽，所述主轴孔202为开在前盖2中心的一个通孔，在前盖2上分布着6 个所述螺栓孔203。[〇〇38]图4为所述外缸3和点火装置5，301为冷却剂通道，302为螺栓孔，所述冷却剂通道 301填充有冷却剂，用来冷却由于做功带来的缸体发热，所述外缸3上分布着6个所述螺栓孔 302〇[〇〇39] 图5为所述后盖4,401为排气口，402为进气口，403为凹槽轨道，404为主轴孔，405为螺栓，所述排气口 401用来排出燃烧做功后气缸601内剩余的废气，所述进气口 402用于气缸601吸入燃料和空气，所述凹槽轨道403与所述前盖的凹槽轨道201镜像对称，所述主轴孔 404为开在后盖5中心的一个通孔，在后盖5上分布着6个所述螺栓孔405。
[0040]图6为所述旋转盘6，601为气缸，602为主轴孔，603为镂空部分，旋转盘6上分布着3 个所述气缸601，在旋转盘6上只有气缸601的内部空间和围成气缸601的三个面，旋转盘6需要与前盖2，外缸3，后盖4贴合才能将气缸601封闭，并且前盖2，外缸3，后盖4各提供一个封闭面，所述主轴孔602为开在旋转盘中心的通孔，在通孔上开有一个用于安装键的方形通槽，在旋转盘6上分布着3个所述镂空部分603,设计所述镂空部分603是为了节省材料的使用，并且增加旋转盘6外围的质量比例，使旋转盘拥有和飞轮一样的作用。[〇〇41]图7为所述滑块7,如图所示，701为导向轴，A1，A2分别为滑块7的上下面，B1，B2分别为滑块7的前后面，C1，C2分别为滑块7的左右面，所述导向轴701在其两端安装上轴承后， 分别将两端嵌入凹槽轨道201和凹槽轨道403中，滑块7的A1，A2面和旋转盘上气缸601的两个面贴合，B1面和前盖贴合，B2面和后盖贴合，以此形成一个可压缩的密闭空间，在滑块7运动时，C1面和C2面不和任何面接触，防止产生撞击。[〇〇42]图8为所述主轴8，801为主轴上的凹槽，用于安装键，主轴8穿过旋转盘6上的主轴孔602,并通过键与旋转盘固定，主轴8的两端安装在前盖2和后盖4上的主轴孔202和主轴孔 404内，从而将旋转盘6固定，只能旋转不能移动。本发明具体工作方式如下:
[0043]在启动装置的带动下，发动机的旋转盘开始转动，如图9所示，在A区域气缸吸入预先混合好的油气混合燃料;在B区域，滑块在凹槽轨道的引导下，从气缸的一端滑动到另一端，从而压缩燃料;在C区域，当压缩比达到最大时，点火装置工作，点燃燃料;在D区域内燃料燃烧膨胀，推动滑块移动，从而推动旋转盘旋转;在E区域，燃料燃烧完毕，将废气从出气口排出，完成一次循环，由于惯性的作用，气缸继续旋转到A区域，进行下一次的循环。每一周旋转运动中，当一个气缸做功旋转120°后，下一个气缸就又开始做功，这样，旋转盘每旋转一周，就有三次做功过程。
[0044]所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种新型发动机，其特征在于，包括底座(1)，前盖(2)，外缸(3)，后盖(4)，点火装置 (5)，旋转盘(6)，滑块(7)和主轴(8);所述底座(1 )，用来支撑整体发动机；所述前盖(2)，包括一条凹槽轨道(201)，一个主轴孔(202)和六个螺栓孔(203);所述外缸(3 )，包括若干个冷却剂通道(301)和六个螺栓孔(302);所述后盖(4)，包括一个排气口(401)，一个进气口(402)，一条凹槽轨道(403)，一个主 轴孔(404)和六个螺栓孔(405);所述点火装置(5)，用于发动机的点火；所述旋转盘(6)，包括三个气缸(601)，一个主轴孔(602)和三个镂空部分(603);所述滑块(7 )，包括滑块本身和一条导向轴(701);所述主轴(8)，用来固定旋转盘的位置。2.根据权利要求1所述的一种新型发动机，其特征在于，所述凹槽轨道(201)是在所述 前盖(2)上铣出的一条首尾相接的近圆形的凹槽，所述主轴孔(202)是开在所述前盖(2)中 心的一个圆形通孔，所述螺栓孔(203)是六个均匀分布在前盖(2)边缘的六个圆形通孔。3.根据权利要求1所述的一种新型发动机，其特征在于，所述冷却剂通道(301)是分布 在所述外缸(3)边缘的弧形通孔，所述螺栓孔(302)是六个均匀分布在所述外缸(3)边缘的 圆形通孔。4.根据权利要求1所述的一种新型发动机，其特征在于，所述排气口(401)是开在所述 后盖(4)上的弧形通孔，圆弧所对应的圆心角为15°，所述进气口(402)是开在后盖(4)上的 弧形通孔，圆弧对应的圆心角为30°，所述凹槽轨道(403)是在所述后盖(4)上铣出的一条首 尾相接的近圆形的凹槽，并且所述凹槽轨道(403)和所述凹槽轨道(201)为镜像对称的关 系，所述主轴孔(404)是开在后盖(4)中心的一个圆形通孔，所述螺栓孔(405)是六个均匀分 布在后盖(4)边缘的六个圆形通孔。5.根据权利要求1所述的一种新型发动机，其特征在于，所述气缸(601)是所述在旋转 盘(6)上切出的三个直角梯形缺口，并且直角梯形的非直角边是旋转盘被切除的圆弧部分， 直角梯形中与弧形边对应的直角边的延长线过旋转盘的圆心，直角梯形的上底和下底所对 应的两条边和旋转盘直径垂直，所述主轴孔(602)是开在旋转盘(6)中心的圆形通孔，所述 三个镂空部分(603)是开在旋转盘(6)靠近圆心区域的通槽。6.根据权利要求1所述的一种新型发动机，其特征在于，所述滑块(7)是一个直角梯形 柱体，并且直角梯形的非直角边是圆弧，所述滑块(7)的形状和所述气缸(601)的形状相同， 并且滑块(7)和气缸(601)所对应的弧形边和弧形边对应的直角边的尺寸和形状一致，滑块 (7)的厚度和旋转盘(6)的厚度相同，所述导向轴(701)是一条穿过滑块的圆轴，并且导向轴 (701)的两端安装上轴承后卡入凹槽轨道(201)和凹槽轨道(403)中，在滑块7运动时，C1面 和C2面不和任何面接触，防止产生撞击。7.根据权利要求2、3、4、5、6所述的一种新型发动机，其特征在于，所述旋转盘(6)安装 在外缸(3)内，并且旋转盘(6)的圆弧边和外缸(3)的内表面完全贴合，为面接触，所述前盖 (2)，后盖(4)分别和旋转盘的两个圆形侧面贴合，为面接触，所述前盖(2)，外缸(3)，后盖 (4)，旋转盘(6)形成三个有一条边为弧形边的直角梯形密闭空间，这三个密闭空间即密闭 后的气缸(601)，滑块在密闭空间内滑动，并且滑块滑动时可对密闭空间进行压缩。8.根据权利要求1所述的一种新型发动机，其特征在于，所述主轴(8)上有一个键槽，用 于和旋转盘(6)组装时安放键。9.根据权利要求2、3、4所述的一种新型发动机，其特征在于，安装时所述螺栓孔(203)， 螺栓孔(302)，螺栓孔(405)对齐，长螺栓穿过螺栓孔(203)，螺栓孔(302)，螺栓孔(405)用于 固定整体发动机。
【文档编号】F02B57/00GK105952527SQ201610357025
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】唐龙, 郑明星, 何桓君, 姜帆, 刘雪茗, 孙涛涛, 金轩, 郭姣, 李明, 王佳秋, 李浩涵, 王彩芳
【申请人】常州大学