内燃液压式转子发动机
专利汇可以提供内燃液压式转子发动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属动 力 机械。主要解决的是使 机体 小型化、节能化、增强动力、减少污染等。特征是:在 发动机 的 转子 里面,双向做功的 内燃机 活塞 ,通过 推杆 与分别在内燃机两头的油 泵 柱塞 相连,在内燃机做功时, 热能 经油泵柱塞转 化成 液压能。接着转子中斜向设计的柱塞组和 滑板 将液压能输向于 定子 的圆形内壁,通过内壁的反作用使液压能又转化成转子转动的机械能,从而使发动机直接输出 扭矩 而做功。用途是做车、船及需要输出较大转速和扭矩的动力机械。，下面是内燃液压式转子发动机专利的具体信息内容。
本发明的主题名称是：内燃液压式转子发动机。
主题与现有技术共有必要技术特征是：通过内燃机燃烧可燃气体 来产生动力。
通过液压传动原理，使内燃机的热能转化成液压能再转化为机械 能。其主要特征有如下几点：
(1)在单个内燃机气缸里有一个双向作功的活塞，活塞又与气缸 前后内壁构成两个独立的燃烧室，使内燃机具有双向做功的性能。活 塞做功的过程同时又是压缩气体的过程；进气的过程同时又是排气的 过程。使内燃机的结构十分紧凑简单，同时使气缸的工作程序简化、 时间缩短。
(2)活塞通过推杆与气缸两头的液压油泵柱塞相连。气缸内燃烧 气体产生的热能通过活塞与推杆的机械运动直接作用于液压油泵的柱 塞，使油泵在最短的时间内获得最大的能量。同时，因活塞是双向作 功，能量的浪费很少。
(3)油泵在获得最大能量的时候，通过密闭的内部油缸液压传递， 使柱塞组及与柱塞组相连接的弧形滑板，在瞬间便得到了极大的压力 能。由于柱塞组和滑板是斜向于定子的园形内壁设计的，能保证转子 在任何时候都可以获得最大的切向力，所以当滑板压紧定子的园形内 壁时，内壁反作用于转子，从而便转子获得最大的转矩。
(4)在发动机的转子里面，同时设计有内燃机、液压油泵、柱塞 组及滑板，使整个转子结构既是生产动力、传递动力和输出动力的主 体，又是发动机做功的唯一构件，从而使发动机在能耗较少的情况下 获得较大的能量。
(5)不用设置专门的进排气管道，没有配气等附属运动机构，通 过机体自身的高速旋转来达到进气、排气和冷却的目的，同时大部分 的机体构件亦可以靠转子的旋转来达到自行润滑的效果(如气缸与活 塞、定子滚珠与弧形滑板等)因此，发动机的能量消耗大部分用来对 外做功。
(6)通过双气缸或多个气缸的联通内气门，可以达到二次进排气 或二次压缩的目的，使气体的质量或气体的压强得到了保证。
(7)如果不是采取压燃方式燃烧混合气的发动机，在转子上设置跳 火铁芯直透气缸燃烧室，就可以通过接触性电子或脉冲点火装置点燃 混合气，使发动机的点火系统大大简化。
(8)在双气缸活塞压缩行程通过联通内气门或单气缸活塞压缩行 程开始(这时气缸内的气体压强还不很高)，至活塞行程到止点的时候， 采取中心油管离心式喷射燃油的方法可使发动机的供油系统很为方便。
以上是本发明的技术特征，也是本发明要求保护的范围，未经发 明人许可，他人不得使用该技术。
(9)引用权利要求(3)，主题名称是：内燃液压式转子发动机。
不管使用任何的原动力(内燃机或电动机)，由液压 油泵直接(或通过配油盘、油马达等)向油缸内斜向于定子园形内壁设 计的柱塞组及与柱塞组相连接的弧形滑板输给压力能(包括膨胀气体 的压力能)，从而使转子在任何时候都可以获得最大扭矩的技术，是 本发明的主要动力传递技术及其附加技术，未经发明人许可，他人不 得采用。
本发明所属技术领域是动力机械(含内燃机技术和液压传动技术)。
现有的往复活塞式、三角活塞旋转式等发动机均因其结构缺陷造 成生产工艺复杂、配件繁多、热效率低、机械损耗和动力损耗大、空 气污染大、燃料经济性差等问题。人民交通出版社86年出版，吉林工 业大学汽车教研室编著的《汽车构造(上册)》。
本发明的目的是：创造新机体，改变原有机构的上述缺陷，达到 简化结构，增强动力，节约能源，减少污染(气体及噪声等)的目的， 为生产和社会服务。
发明的内容如下：
内燃液压式转子发动机主要由定子和转子两大部分组成。(如图1)
定子与机座相连。定子内壁为园形设计，在与转子滑板接触的定 子内壁面按顺序排满可滚动的园柱滚珠，通过滚珠的滚动以减小定子 内壁对转子滑板的摩擦力。
转子由内燃机组、液压油泵、柱塞组和滑板等组成。其中，内燃 机组可根据需要设置单个或多个内燃机气缸(图1所示为并列双气缸)。
下面仅以图1所示的并列双气缸内燃液压式转子发动机作本发明 的说明。
在本发明的内燃机组中，每个气缸内的双向活塞通过推杆与分别 在气缸两头的油泵柱塞相连，活塞的两面与气缸的两侧内壁又分别构 成两个独立的燃烧室。当气缸燃烧室内的可燃气体燃烧膨胀，并产生 高温高压的气体推动活塞向左或向右运行时，活塞通过推杆作用于油 泵内的柱塞，使柱塞在油缸内作往复直线运动(即泵油)，油泵内便产 生了压力油，压力油使柱塞组(为获得较大切向力而斜向设计)产生压 力能，然后柱塞组再传力给滑板，滑板便不断变化地压紧定子的内壁 (滚珠)。由于柱塞组和滑板是斜向设计的，所以压紧定子内壁的力便 产生了一个正压力和一个切向力。正压力与定子内壁的反作用力相互 平衡，而切向力则通过柱塞组作用于转子，使转子产生转矩而转动， 从而发动机对外输出扭矩而做功。
发动机具体的工作原理从下面两部分阐述。
第一，首先是内燃机组的工作原理：
根据现有技术，通过液压元件或点火控制装置，起动发动机后使 并列双气缸内的活塞分别处于如图3所示的位置，于是内燃机组的工 作原理如下：
当燃烧室(Ⅰ)内的混合气体被点火燃烧(或压缩空气后喷入燃料自 行燃烧)时，产生高温高压的气体推动活塞A向右运行做功(活塞A通过 推杆作用于油泵内的柱塞，使油泵输出压力油)。在活塞A的右行过程 中，压缩右侧气缸内的空气(此时气缸对外的进排气门均已关闭，而 对B活塞所在气缸的联通内气门C仍然开启)，这时A活塞气缸右侧内的 一都份空气在压缩行程中便会通过联通内气门而进入B活塞所在的气 缸内，把B活塞气缸内的上一燃烧行程留下的残余废气加速排出，而 另一部分气体在A活塞右行的压缩过程中继续被压缩到燃烧室(Ⅱ)的 位置，这样A活塞在右行做功的过程中同时压缩了自身气缸内的气体， 并与气缸的内壁构成了第二个燃烧室，即(Ⅱ)。此时A活塞左边气缸 内的气体已经燃烧完毕，温度和压强都急剧下降，进排气门(通过采 取与活塞运行同步的液压操纵)同时打开，这样在发动机前部增压风 扇和转子的高速旋转作用下，定子内部具有一定压力的空气便从进气 门进入，同时将废气从排气门排出。而已完成做功和压缩行程的活塞 A，在左侧液压油泵的作用下仍然停止在燃烧室(Ⅱ)的位置前，并保 持着该燃烧室气体在设计的压强范围之内。然后B活塞所在的气缸燃 烧室(Ⅲ)内的可燃气体燃烧，使B活塞向左运行，将气缸内的一部分 空气通过联通内气门再次压回A活塞所在的气缸(在B活塞运行之前， 对外的进排气门均已关闭，如果A活塞气缸内的进排气门也已经关闭， 则B活塞压来的气体可作A活塞气缸内气体的增压)，另一部分空气又 被B活塞压缩到燃烧室(Ⅳ)的位置。如此循环反复，便可使气缸两头 的液压油泵不断地输出压力油，从而使机构不停地运行。
燃烧室的燃烧顺序可根据机构的工作性质而定。如汽车在起动及 爬坡时均需要大的扭矩，而在平路上则需要快的转速，本发明的气缸 活塞是作双向运动的，它带动两头的油泵柱塞做往复运动，使柱塞组 获得的压力能是脉动的，该脉动的压力能便是柱塞组传给滑板的变化 张力。当该张力变化得愈快，转子的转速便愈快，当该张力愈大时， 转子产生的转矩便愈大。根据机构的工作性质，通过喷油控制或点火 控制，可使分别于双气缸左右对向的两个燃烧室(Ⅰ)和(Ⅲ)或者(Ⅱ) 和(Ⅳ)内的可燃气体分别快速燃烧，活塞通过推杆作用于油泵柱塞的 脉动压力频率就会加快，转子的转速便会加快，而当左右对向的燃烧 室(Ⅰ)和(Ⅲ)或者(Ⅱ)和(Ⅳ)内的可燃气体同时燃烧时，脉动压力的 频率就会减慢，转子的转速有所下降，但扭矩却会急剧增大。这符合 汽车或其他机构动力性的要求。
当两气缸内左右对向的燃烧室(Ⅰ)和(Ⅲ)或者(Ⅱ)和(Ⅳ)同时燃 烧时，两气缸的联通内气门作用不大，气缸内的废气便靠增压风扇和 转子自身的高速旋转而排出。
另外，油泵内的脉动压力可能会造机构低速旋转时的不均匀性， 通过增加柱塞组或其他相应措施可望缓解不均匀性，增强平稳件。
第二，柱塞组和滑板的工作原理：(如图2)
当油泵内部的脉动压力传到柱塞组及滑板A1、A2的时候(或叫增 强压力。为了保持滑板任何时候都不能脱离定子的内壁滚珠，以免造 成工作时对定子内壁的冲击，柱塞组对滑板始终保持着一定的压力。 在该压力恒定不变时，转子将保持静止状态，只有在该压力发生变化 时，转子才会发生转动)，滑板A1、A2对定子内壁产生的增强压力分 别是F1与F2，该压力作用于定子的园形内壁，根据力与力的平衡原理， F1与F2可分解成N1、T1与N2、T2，其中N1、N2分别与定子内壁的反作用 力相互平衡，而T1、T2就是使转子产生转矩的切向力。由于转子是以 O为园心转动的，同时T1≠T2，那么使转子绕O为园心转动的应是T1与 T2力矩的合力矩M，同时因转子的两头均有柱塞组和滑板，所以转子 产生转动的总合力矩约为M的二倍。
同理当增强压力传到滑板B1、B2等的时候，它们使转子转动产生 的总合力矩同上。
为了增强发动机在低速时的动力性和平稳性，柱塞组及滑板的布 置可设计在不同一个转动平面(同一油缸的两组柱塞)和不在同一水平 线上(同一转动平面不同油缸的两组滑板)。如图1、图2所示。
综上所述，本发明转子发动机的技术方案主要是利用内燃机组的 双向运动活塞，将内燃机的热能转化成输给液压油泵的机械能，获得 机械能的液压油泵对转子内部的柱塞组及滑板输给压力能，柱塞组和 滑板通过定子园形内壁的作用将压力能转化成使转子高速旋转的机械 能。从而使发动机在结构简单、能耗较少、能量较大的情况下对外输 出较大的功率。
本发明的机体需润滑的部件不多，其润滑系统可与转子内的液压 传动系统设计在同一液压回路中。
机体的冷却可采取风冷式。外界空气通过机体前的增压风扇压进 定子与转子结合的空间，转子气缸内燃烧后的高温废气亦排出此空间， 在增压风扇与转子高速旋转的共同作用下，新鲜的空气不断在机体前 进入，排出的废气亦不断从后面排出，使机体内的空间保持恒温(亦 即得到冷却)。如果想转子体内的余热加速散发，可在转子的表面设 置散热肋片，必要时亦可设置水冷系统。如果机构的工况允许，把内 燃机组制成绝热式的更好。
燃油的供给可通过中心油管高压或离心喷射而得。
液压油的冷却除了发动机本身的冷却和与内燃机组安装时的隔热 外，也可通过设置在定子外的液压油箱等元件冷却，并通过同样的液 压回路给转子内部的液压系统补给工作介质。
点火系统采用现有技术中的电子或脉冲点火装置，通过接触转子 上的跳火铁芯(或火花塞类)而点燃可燃气体，若采用压燃式则不需设 置点火系统。
与现有技术相比，本发明所具有的优点有如下几点：
1、结构简单，维修和保养都较方便。
2、动力性强。在发动机热能→机械能→压力能→机械能的能量 转换过程中，热量损失很少，热效率高。同时由于转子直接输出扭矩， 动力损耗和机械损耗都很少，故其动力性强。
3、节约能源。因气缸的设计不受连杆、曲轴等的制约，可以设 计任意压缩比的气缸，从而保证了混合气的质量较好，同时由于燃油 的喷入或点火都较易掌握，不会造成混合气的损失，燃烧也可完全， 使能源消耗大大降低。
4、减少污染。由于气体的完全燃烧，排出废气中的有害气体含 量较少，对空气的污染少。另外由于液压传动及机构的简单等特点， 使机构工作时发出的噪声很小。
5、可设置前置驱动。
6、因机构工作较平稳，并可设置自动控制装置，使人员的工作 状态变得很舒服，等等。
实现本发明的最好方式是尽快投入生产，推广使用。
一、比例尺为1∶6
二、图1为发动机Ⅰ-Ⅰ剖视图
三、图2为发动机Ⅱ-Ⅱ剖视图
四、图3为内燃机组的气缸剖视图
五、图1中数字的标记为：1、定子 2、定子滚珠 3定子端盖 4、 增压风扇 5、转子 6、柱塞组 7、滑板 8、限压回路 9、内燃 机气缸 10、双向活塞 11、燃烧室 12、推杆 13、液压油泵 14、 油泵柱塞 15、排气门 16、进气门 17排气管 18、飞轮
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