双轮正圆转子发动机

技术领域：

本发明涉及一种发动机，特别涉及一种节能效果突出、体积小、重量轻、马力大、噪音小、振动小、 能广泛适用于汽车、轮船、摩托车及各种以燃油为动力源的转子发动机。 背景技术：

自从十八世纪内燃机问世后，人类进入了机械代替人力进行劳作的时代，发动机被广泛应用于各种 机械动力，特别是交通运输机械的动力，极大地推动了生产力的发展和人类的进步，引起一场工业革命。 近三百处来，发动机在解放劳动力、推动生产力的发展方面的贡献是巨大的，但它的基本构形，结构设计 方面也象其它科学技术一样，带有朝代特性，不是完美无缺的，其中发动机利用活塞的直线旋转性动力， 就是其重要的特点，这必然增加了许多附加结构，不但使其体积庞大、笨重，而且还增加了由这些附加件 造成的各种磨擦阻力和对增大扭距带来的某些限制。使人们对发动机的基本构形设计方面总感到有些美中 不足。是否能有一处方式，不通过连杆一曲轴而能直接产生旋转动力，这是人们一直渴望的，各国都投入 了大量的人力、物力、财力进行了研究，力争率先制造出这种发动机，特别是发达因家，每年投入的财力、 物力很多，因为这不仅仅影响到经济方面，对社会发展的其它方面都具有重大的影响。但是到目前为止， 世界上生产的发动机中的95%以上，仍然是活塞直线往返运动型的发动机。吸有少数应用在特殊领域的喷 汽式发动机和电动式发动机，世界上每年生产的数万亿美元的石油绝大部分用在了燃油发动机上，燃油中 储存的能量通过汽化燃烧转化机械动力是需要一定的工作程序和严格的条件的，如不断地排除燃烧过的汽 体，高速喷入混合汽体，并对其进行必要的压縮，然后爆发。在发动机的结构方面，还需要有很髙的耐压、 耐髙温、密封、酎磨、髙度的润滑和不断地降温等，在髙速转动下的各部件髙度准确的工作。这些严格而 特殊的要求使研究者很难设计出既能满足上述要求，又能直接产生旋转式动力的发动机，要想改变原有设 计，不仅仅是结构的问题，还需要许多相关学科的不断发展与进步对其设计的支持，如对材料科学的高度 要求，对铸造加工技术及工程工艺方面的髙度要求，对表面及结构处理方面技术与工艺的高度要求，没有 这些相关学科的发展与技术进步，要想彻底改变原有的设计方案是不可能的，因此在很长一段时间内，人 们把精力放在了围绕原有的工作方式对各部件和一些系统进行改造和完善，使其精益求精，在许多方面确 实有了一定的进步，起到了良好的效果。

二十世纪中，日本研究者利用其优异的综合实力，发明了一种能直接产生旋转动力的转子发动机，它 一改原有的活塞直线往运动形式,利用转子在气缸内围绕偏心轮摆动式转动的方式,不断产生空间和压縮, 通过压縮气体的爆发又产生空间，完成进气排气压缩和爆发的程序，推动轴的转动。大大縮小了发动机的

体积和重量，从理论上来说比原有发动机有许多优势，但是也还存在着一些难以克服的困难和不足，如转 子发动机一次冲程只能使轴转动l/3圈，这就从冲程上限制了转速，另外转子的尖端起密封作用的面积很 小，也不利于安装密封环，要使其在高速转动时达到很高的密封效果，就要加大转子尖端对缸体面的压力， 增大了磨损，要减少磨损就要以增加润滑油的消耗作为补偿。转子围绕偏心轮摆动式转动时会产生一定的 振动，消耗一定的能量和增大磨损，转子发动机的燃烧室的结构也不利于汽体迅速全面燃烧。还有其它一 些困难和问题一直难以克服，使转子发动机迟迟不能广泛占领市场去替代原有的发动机。

在其它工作方式的发动机研究中， 一些先进的国家先后研制成燃汽轮机和喷汽轮机，特别是喷汽轮机， 能直接产生强大的超高速的旋转力。但因其结构复杂、造价昂贵、耗油量等一些原因，目前只能用在飞机 和高速赛车上，还不能广泛适用于一般交通车辆和其它机械动力源方面。其它如电力汽车、太阳能汽车等， 虽然已研制成功，对环保也较适合，但存在的问题也还不少，如新出现的电瓶费液带来的更严重的污染， 以及造价、功率、行程等方面的问题。到目前为止，燃油性的发动机仍然占据着绝大多数的市场，而要改 变这种状况，不用燃油还需要相当长的时期。近年来，随着计算机及电子技术的发展，利用微型计算机和 特殊的传感器，对汽车发动机各个系统进行自我检测，自动调节和智能性控制已达到了相当水平，它能高 速、准确、自动地进行各种调节和控制，大大地提高了发动机的性能，使汽车发动机的某些系统的功能已 达到较完美的地步，但是在发动机的动力部分，活塞的直线往返运动通过连杆和曲轴产生旋转动力的这种 不完美的结构形式仍然在被使用，而且这种发动机占据着绝大部分市场。 发明内容：

本发明目的是提供一种将通过活塞的直线往返运动及连杆、曲轴产生旋转动力的方式，改变由这些不

合理的方式和附加带来大量能量浪费的附加摩擦和附加阻力，特别是改变其造成的体积庞大、重量大，并

由此造成整车中不好设置等许多不种因素。改用双轮正圆转子式发动机直接产生旋转动力，而又避免出现

象三角转子发动机那样存在许多难以克服的困难。尽量保留原方案中设计合理，由实践证明是科学成熟的

部分，使其体积小、重量轻、马力大、噪音小、振动小、易降温、能大量节省能源、在整车中易设置、能

把现代许多相关高科技技术及最新技术、新工艺的成果充分利用，并提供进一步发挥功能的余地，能制成

各种型号，既能适用于各种交通运输工具的动力。如汽车、轮船、摩托车、小型直升飞机，又能适用于各

种家用小型燃油发动机等。能很快进入市场并占领市场的双轮正圆转子发动机。

本发明是这样实现的： 一种双轮正圆转子发动机，包括：本体系统、主运动系统、配气系统、排气系

统、燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统、电控系统；本体系统，包括：气缸和气缸盖，它们

构成了发动机的壳体，气缸体和气缸盖通过螺丝上合在一起，再通过螵丝固定在发动机支架上；主运动系

统包括包容在气缸体内部和部分通过轴伸出气缸体外的部件，其中包括带轮凸的主轮、主轮轴和带轮凹的

付轮和付轮轴；带凸主轮及其轴、带凹的付轮及其轴是设置在气缸体内，并与气缸体磨擦面保持紧密间隙，

主轮轴和付轮轴穿过气缸体后壁和气缸盖上面的主轮轴孔和付轮轴孔，在穿出孔时与孔壁设置有油封和轴 瓦，穿出后主轮轴和付轮轴分别在气缸体的前侧和后侧通过轴承架设在气缸体外部的支架上；主轮轴和付 轮轴穿出气缸体和穿过支架的轴承后，主轮轴的前端装设有带动冷却系统风扇的齿轮与风扇齿条相啮合， 付轮轴的前端装设有带动润滑液循环和降温的齿轮与润滑液循环降温器的齿轮相啮合，在主轮轴的后部装 设有主轮轴齿轮，在付轮轴后部装有付轮轴齿轮，这两个齿轮直径相同并相啮合，在主轮轴的后端部还装 有飞轮；

配气系统是由空气滤清器、进气总管、涡轮增压器、第一进气分管、第一进气道口、第二进气分管、 第二进气道口和阻气阀、压气阀、阻气阀凸轮轴、压气阀凸轮轴组成，它们与本体系统以及主运动系统的 位置连接关系是：空气滤清器和进气总管都通过螺丝固定在气缸体外部，涡轮增压器也固定在气缸体外部， 进气总管和排气总管通过涡轮增压器；第一进气分管的一端和第二进气分管的一端分别和进气总管相连 通，它们的另一端通过进气管上合板，分别上合在气缸体上的第一进气道口和第二进气道口的外面，第一 进气道口是在气缸体左上部的外弧面上，第二进气道口是在气缸盖右下部；阻气阀和压气阀是设置在气缸 体下部与气缸下部的方形口壁内，它们通过各自设置的气环与气缸体下部的方形口壁保持紧密度，阻气阀 凸轮轴和压气阀凸轮轴设置在气缸体下部与气缸体上合的润滑液储油箱内的上部，两轴平行排列并分别通 过油封从润滑液储油箱的前方壁上的孔和后方壁上的孔穿出后分别通过轴承支撑于发动机支架上，阻气阀 和压气阀的下部都装设有三个高速滑轮，通过这些滑轮使阻气阀和压气阆架设于阻气阀凸轮轴上和压气阀 凸轮轴上的强制性上升凸轮和强制性下降凸轮之间，阻气阀凸轮轴和压气阀凸轮轴的后端穿出储油箱壁和 支架轴承后，阻气阀轴和压气阀轴装配有一齿轮，这两个齿轮直径相同并与主轮后部的齿轮直径相同，两 齿轮间不啮合但都与调节齿轮啮合，调节齿轮是安装在气缸体后壁上的专用轴上，调节齿轮上方与主轮轴 齿轮相啮合，这样在主轮转动时通过调节齿轮使阻气阀凸轮轴和压气阀凸轮轴以相同的转速转动；

排气系统是由排气总管、排气支管、排气口及消音器组成，它们通过嫘丝架设在发动机支架的相适应 位置，只有排气口是设置在气缸体左下部外孤形壁上，与气缸连通的长方形通气口，通过蠊丝将排气支管 上合在排气口的外面的上合板上；

燃油供给系统包括大油箱、小油箱、输油管和燃油调控系统，它们都设置在发动机支架的适当部位， 通过调控系统后将燃油送到配气系统的第二进气管口处的高压喷油器，按要求喷入燃烧室；

冷却系统分两种情况： 一种是在大功率和特大功率的发动机型时采用水冷却方式；

另一种是中小型发动机型都采用风冷却降温，中小功率机型中的气缸体燃烧室的一侧外部设置了一定 量的散热片，并在发动机燃烧室上方设置了风扇，风扇是通过支架固定在发动机前端的支架上，其动力是 通过发动机前端的主轮轴上的散热齿轮与风扇的动力齿条相啮合；

润滑系统，是由润滑液储油箱、润滑液出油管、润滑液回油管、润滑液过滤降温增压器及其驱动齿轮, 气缸体内主运动系统润滑液导管和输入口、以及其它各部位的摩擦付的润滑液输导管组成；它们的位置和 连接关系是：润滑液储油箱是方形硬板结构，它通过螺丝上合在本体系统的气缸体下方，其内储有润滑液, 通过出油导管将润滑液送到设置在发动机前部的润滑液过滤降温增压器，润滑液过滤降温增压器是通过攤 丝上合在发动机前部的支架上，它的动力齿轮与发动机前部的主轮轴上的齿轮相啮合，通过润滑导管将经 过堆压后的润滑液输送到各摩擦付，其中包括本发明设置的通向主运动系统即气缸体侧壁上的专用通道将

润滑液注入主轮和付轮上的气环槽内，在注入时，注入量受到专用通道口处的电子自动调控器的调控；在 润滑液降温过滤器处，还设有一导管将从各摩擦付中回流来的润滑液回送到润滑液储油箱；

点火系统，包括：电源即电控系统中的蓄电池、高压导线，电子打火控制器和火花塞；在火花塞的设 置位置上，根据气缸体燃烧室的结构特征，在气缸体燃烧室的两侧壁上即气缸体固有侧壁和气缸盖上的燃 烧室相应位置上，对置两个火花塞；

电控系统的发电机设置在发动机的后部，其齿轮与主运动系统的飞轮上的齿相啮合。

所述的主运动系统还包括主轮是由特制不锈钢制成的圆柱体结构，根据发动机的大小半径为 80-280,，厚度即圆柱体的高度为48-240鹏，主轮凸（2-3)是弧形与主轮同厚，从主轮向外伸出，弧度 占整个圆的1/3-1/6，即120-60度，主轮凸部分的半径大于主轮半径为1/3-2/5，主轮凸与主轮连接处有 10-15度的过度节段，与运动方向相一致的方向的过度段呈向外弧形，背着运动方向的过度段有一半径为 20-180mm的凹弧状的压縮室（2-4);在主轮两侧壁和主轮凸上都设有的凹槽（2-7)，在主轮两侧壁上的 凹槽内装圆形和条形带弹片的密封油气环，在主轮凸部位是门形油气环，门形油气环的中间部分有伸縮错 位口，在门形油气环及条形油气环与圆形油气环间也有伸縮口，付轮是由特制不锈钢制成的圆柱体，其直 径和厚度都与主轮相同，并与主轮相贴紧，付轮凹与主付轮间的对应段一边是凸形弧，另一边是凹形弧， 使主轮凸与付轮凹在相向旋转过程中能相贴紧；付轮两側壁及付轮上的圆形、条形槽和槽内的带弹片的圆 形、条形油气环（2-12)，其结构与主轮上的油气环相同；

主轮轴和付轮轴齿轮位置连接关系：主轮和付轮，它们通过连接在主轮轴（2-6)和付轮轴（2-9)上 的主轴齿轮（2-10)和付轴齿轮（2-11)相啮合，两齿轮直径相同，转速相同，方向相反；主轴凸（2-3) 和付轮轴（2-2)形成一组单缸发动机；多缸则在同一轴上，主轮和付轮利用同一主轮轴和付轮轴，或设 置多组，设置成双缸时，两组间的爆发点相隔180度，三缸则相隔120度，四缸则相隔90度。

所述的配气系统的阻气阈和压气阀及阻气阀凸轮轴和压气阀凸轮轴，其中，阻气阀，是以铝合金为原 料制成的双箱体结构即中间间隔隔开的两个空心箱体，箱体的下平面也是敞开的，箱体壁厚5-lOn皿,壁的 外侧涂有酎磨涂层，箱体的前后距，即厚度与主轮的厚度相同，箱体的宽度，即左右距为30-180mm，高度 为80-280nffli，箱体的上面是左侧高右侧低的弧形面，其弧度与主轮外圆相适应，在上弧面上有两条纵行 凹槽，凹槽内有带弹片的密封条（3-7),在阻气阀箱体靠下方一周有两圈凹槽，凹槽内设有带弹片的门形 气环，两侧的门形气环口对口相对形成方环形气环（3-8)，在阻气阀箱体的中隔下面有一前后方向的轴， 轴上套有一高速滑轮（3-10)，阻气阀箱体前后壁向下延伸呈三角形（3-12、 3-13);其末端向外各有一前 后方向的轴，轴上各套有一高速滑轮（3-9、 3-11),中隔下滑轮的下面到前后壁滑轮的上面的垂直高度为 主轮半径和主轮凸半径之差，在阻气阀向下延伸的三角形前后壁的中间，各有一呈上下方向的长方形的口， 口的宽度大于凸轮轴直径，口的长度大于凸轮轴直径+主轮半径与主轮凸半径之差的和；安装时，配气系 统的阻气闽凸轮轴穿过这两个长方形的口，凸轮轴中间的凸轮顶在阻气阀中间的髙速滑轮的下面，凸轮轴 两侧的凸轮坐落在两傻高速滑轮的上面；压气阀，是由铝合金制成的壁厚为5-10鹏的箱体结构，其外壁 涂有耐磨涂层，箱体的厚度即前后距与主轮的厚度相同，箱体的宽度即左右距为50-280咖，高度为80-280 mm，箱体的下平面是空的，上面呈峰状，峰状的两俩呈弧形面，其弧度与主轮及付轮的下面结合部相对应， 箱体外靠下部一圈有两道凹槽，凹槽内有带弹片的门形气环，两倒门形气环对置形成方形气环（3-14);在压气闺中隔下面有一前后方向的轴，轴上套有高速滑轮（3-15)，压气阀箱体的前后壁向下成三角 形延伸部分（3-18、 3-19)，延伸的末端向外各有一前后方向的轴，轴上各套有一高速滑轮（3-16、 3-17)，

中隔下滑轮的下面到前后壁滑轮的上面的垂直高度与主轮半径和主轮凸半径之差的和相同；

在压气阀前后壁向下延伸的三角形的中间各有上下呈长方形的口 （3-37、 3-38), 口的宽度大于凸轮

轴直径，口的高度大于凸轮轴直径+主轮半径与主轮凸半径之差的和；安装时，配气系统的阻气阀凸轮轴 穿过，这两个长方形的口，凸轮轴中间的凸轮顶在阻气阀中间高速滑轮的下面，凸轮轴两侧的凸轮坐落在 两侧高速滑轮的上面；

阻气阀凸轮轴、压气阀凸轮轴和主轴间齿轮连接关系是：阻气阀中间有强制性上升凸轮（2-5)，阻气 阀两侧有强制性下降凸轮（3-23、 3-25)，当需要阻气阀上升时，中间的凸轮顶在中间的髙速滑轮上，使 其上升，当需下降时阻气阀两侧的凸轮压在阻气阀两側的高速滑轮上，强制性使其下降，凸轮上的凸和凹 的弧度决定阻气阀停留在上止点和下止点的时间，而凸和凹之间的过度段是由发动机的速度决定的，髙速 发动机，两个过度段各占到30-45度，低速发动机在15-30度，强制上升和强制下降的过度段角度必须一 致，凸轮的凸与凹之间距是主轮上的主轮凸与主轮之间距一致，右侧是压气阀上升凸轮（3-6),压气阀两 侧有强制下降凸轮（3-24、 3-26),本发动机要求阻气阀处在上止点的时间长，只有主轮凸通过时处在下 止点，所以阻气阀凸轮中，上升凸轮凸出部占的角度160-180度，大于下降凸轮的凸起部位90-160度， 压气阀大部分时间都要处在下止点，这样可有充分的时间进气，只有强制进气和爆发时处于上止点；因此， 压气阈上升凸轮的凸起部分占的角度约45-90度，强制下降凸轮的凸起部分占的角度大约为180-240度； 扭力是由齿轮（2-10)通过调节齿轮（3-29)同时传递给阻气阀轴齿轮（3-27)和压气阀轴齿轮（3-28)， 要求主轮轴齿轮与阻气阈轴齿轮、压气阀轴齿轮的直径相同转速一致，而中间的调节齿轮（3-29)的直径 根据主轮轴与阻气阀轴及压气阀挡轴的髙度及间距来确定，其中调节齿轮通过其轴（3-29)及轴承固定在 气缸体右側外壁上，阻气阀轴和压气阀轴通过油封，穿过润滑液储油箱两侧壁上的孔通过轴承分别固定在 其支持架上。

所述的本体系统的气缸体和气虹盖，其中，气缸体的主轮側和付轮惻的缸体部分（1-1、 1-2)，是由 铝合金制成的厚50-90mm,其内部的摩擦面上经耐磨处理；缸体的主轮側厚度加厚20-40mm，其外有大量 的散热片结构（6-1)，气缸体后壁（1-3)和气缸体连为一体的，其厚度为50-80mm;在后壁上有主轮轴 孔（1-5)和付轮轴孔（1-4),通过油封将各自的轴穿过两孔，再通过轴承支撑于发动机支架上，第一进 气口外的连接板（3-1),通过螺丝与第一进气管相连接，气缸排气口 （4-1)和排气管通过蠊丝上合上合 板（4-5)，气缸盖螺孔（1-6)通过螵丝与气缸盖上合，缸体下连接板（1-7)与缸体是一体的，其厚度为 20-30mm，缸体下口 （1-8),其宽度与主轮的厚度一致，长度是阻气阀的宽度加压气阀的宽度之和，发动 机的润滑系统润滑液储箱（7-l)是由厚度为5-15咖的不锈钢板制成的，其宽200-480mm,长度200-500nmi， 高度200-480mm,上合板的上合螺孔（7-5)与气缸体下连接板上的螺孔相对应通过嫘丝上合在一起，压 气阀凸轮轴和阻气阀凸轮轴的油孔（7-3、 7-4),通过油封使其轴通过，储油箱中的润滑液通过导管与润 滑液过滤器、润滑液冷却器和润滑液增压循环系统连接，另一方面储油箱体内的润滑液通过凸轮的飞溅， 起到润滑和冷却阻气阀、压气阀及其凸轮轴；

密封槽（1-15),槽中有带弹片的密封条；气缸盖（1-9)，由铝合金制成的厚度为50"柳mn,上合螵 孔（1-13)通过嫘丝与气缸体上合，气缸盖下板（1-13)、上合螺孔（1-14)，通过螺丝与气缸体下板上合， 第二进气口上合板通过螺丝与进气管上合，润滑液调控器（7-7)通过其上的润滑液导管与润滑液泵系统 相连；润滑液通过此口进入气缸体内的主轮和付轮侧壁上的密封槽内，在气缸体另一侧壁的相同位置上有 一火花塞，它是通过自身的螺丝上合在气缸盖和另一侧壁上的火花塞孔内，它们通过高压线与电子打火器 相连。

与现有技术相比，本发明有以下优点和积极效果：

1、 功率大、省油。在现有技术中，活塞从一个冲程上止到下止点，使曲轴从上圆到下圆点，它产生的最 大扭力距是冲击波程的1/2，而这最大据力距只有在曲轴转至水平位时才可达到，它的平均扭力距是曲轴 半径的1/2。而本发明从压縮至中心，到主轴中心距是同等排量现有技术的1.5-1.8倍，始终以这个扭力 距转动，由于杠杆学原理，这可显著增大扭力距，更重要的是在现有技术中，活塞是上下直线运动的，燃 油产生的推力的曲轴部分，扭力距是从零到最大，再从最大到达零的波浪式变化着，在从零到最大或从最 大到零的这段过程中，燃油所产生的推力的一部分是指向曲轴的支持轴，往往会造成击碎曲连轴承或压坏 曲轴支持板，这就把燃料中的一部分能量消耗在了这些部位。再加上现有技术中的大量多余部件的重量以 及由这些部位之间产生的摩擦阻力，惯性阻力多消耗许多能量，而本发动机相比基本没有惯性阻力，这就 能节省大量的燃料。

2、 体积小。由于本发明的主轮、付轮直接作旋转运动，使缸体部分大大縮小，使缸体縮小了一半，再加 上省去了主轴与偏心轴间的许多转动部件，使本发动机的体积只有现有技术中的1/3左右。

3、 重量轻。由于本发动机的体积只有现有技术中的l/3左右，使发动机部分的重量大大减小。

4、 结构简单，易加工，易装配。在现有技术中不但体积庞大笨重，而且有些部位加工、制作、装配都很 困难，如连杆瓦和曲轴，这些部位本来承受的压力和摩擦都很大，其结构又无法安装轴承，只得用两片相 对的瓦来代替，因此往往容易造成烧瓦的现象。而本发动机中就不存在这处现象，另外在现有技术中随着 缸径的增大和缸数的增多，有些大型轮船的发动机曲轴就重达数吨，制作、加工安装都很困难，而本发动 机的主轮、主轮凸、缸体等都可用一般车床加工，装配也较容易。

5、 马力大。所说的马力大是指有些特殊用途方面，由于体积和空间有限，如赛车、摩托车、直升飞机和 重型坦克等，由于体积和空间的限制要再加大马力是很困难的。由于发明发动机缸数的增加所占的体积是 很小的，因此，在有限的体积范围内，本发动机可增大马力。

6、 振动小、噪音小。在现有技术中，活塞的上下冲击， 一部分动能传递到支持轴承和缸体和气缸盖上， 产生较大的节律性的振动，产生噪音。而本发明直接产生旋转动力，主轮和付轮反向旋转把仅有的少许振 动都抵消了。从根源上很少产生振动和噪音。

7、 易设置。在现有技术中，由于发动机的体积庞大、重量大，使其在一些特殊要求方面很难设置，如现 有在轿车的发展对车型的要求越来越高，庞大笨重的发动机要占去很大的空间，给发动机的设置带来许多 困难。而本发动机，不但体积小、重量轻，而且安装后重心低，由于可直接产生旋转动力，设置起来就很 方便，在轿车上甚至可以设置在前后桥上，在直升飞机上更便于设置，在坦克内不仅体积小、推力大，而 且产热少，给整个车型、机型的设计带来方便。

8、 有利环保。因本发明进气量充足，燃烧室紧凑、行程长、燃烧充分、尾气有害气体少。

9、 为今后的进一步发展留有充分余地。由于本发明与现代高新技术和高新科技及电子技术能有机结合，

在当今电子技术和自动化控制技术高速发展的情况下，为今后发动机进一步开发与进步打下基础。 附图说明：

下面结合附图对本发明的实施例进一步描述：

图1是本发动机工作原理第1节段结构示意图

图2是本发动机工作原理第2节段结构示意图 图3是本发动机工作原理第3节段结构示意图 图4是本发动机工作原理第4节段结构示意图 图5是本发动机工作原理第5节段结构示意图 图6是本发动机主轮和主轴结构示意图 图7是付轮、付轴结构示意图

图8是主轮轴齿轮与付轮轴齿轮连接关系及双缸状态结构示意图

图9是阻气阀结构示意图

图10是压气阀结构示意图

图11是阻气阀凸轮压气阀凸轮轴和主轴间齿轮连接关系示意图

图12是气缸体及其散热片、进气、排气、柴油二次喷油及下部箱体的结构位置连接方式示意图。 图13是气缸盖、第二进气口、润滑液进口的位置结构示意图 图14是本发明双缸机型整机外部结构及各配制位置关系示意图 具体实施方式：

如图l所示：这是发动机工作原理第一节段结构示意图。其中，有些部件与现有技术机同，有些部件 还需在后面的附图中作进一步描述。本发动机工作原理的第一阶段是燃烧爆发，由主轮2-l上面的主轮凸 2-3,旋转到上位置时，压縮室2-4内新鲜空气已经过压縮，它又作为燃烧室的开始部分，由火花塞发火 爆发，由于燃烧室的形状接近于圆柱体，其内部的新鲜空气在压入时的方式是沿圆柱空间产生旋流，这给 燃烧火焰的传播、散布都创造了良好的条件，与现有技术中的压縮室，特别是同样作为转子发动机运作形 式的三角转子发动机压缩室的形状条件优越许多。

在主轮凸和主轮的两側壁上都装有多道门形气环和环形、条形气环，在付轮上也是如此，因此，使得 主轮与气缸体、付轮与气缸体以及主轮和付轮之间都形成了良好的密封，图中1-15就是付轮和气缸体在

右上角进气口之前的磨擦面上设置的三道凹槽，这些凹槽是在本体部分即气缸体的内面上，凹槽内设有弹 片的密封条，与三角转子发动机相比，本发动机的密封就有条件设置气环而达到高度密封，从而解决了三

角转子发动机尖端与气缸体壁压的太紧，磨损太大很费润滑油，压的不紧就会出现两缸间漏气的困难。

而此时的阻气阀3-3因阻气阀凸轮3-5旋转的位置使阻气阀紧紧地挤压在主轮上，阻气阀与主轮之间 也设置有密封条。压气阀3-4也因其下方的凸轮3-6而推挤向主轮和付轮，它们从下方也帮助主轮与付轮 之间的密封，使气缸内压在最大时密封状态也最佳。与此同时付轮凹2-5此时已旋转至此位置，由第一进 气口 3-l进入的气体己充满付轮凹，主轮凸向着旋转方向的一面推动，燃烧室内由上一次燃烧残存的废气 从排气口4-1通过排气管排出。

如图2所示：这是发动机工作原理第二节段结构示意图：

由于本发动机的燃烧行程长，以及进气量充足，压縮比大等特点，制成柴油机型，其优越性更突出， 柴油机型的喷油是在气油机型的爆发点位置的两側壁上设置高压喷油咀，从两侧相对喷油，由于主轮凸旋 转到此位置，已将排气口4-l关闭，阻气阀下降到基位，压气阀也已开始下降，第二进气口3-2已打开， 从第二进气口迅速进入混有气油的混合气。

如图3所示：这是发动机工作原理第三节段结构示意图，此时主轮凸已经转到右下方，排气口又重新打开， 阻气阀开始上升，压气阀处在下方基位，由于主轮凸的到来，把由第二进气口进入的空气推入付轮凹。

如图4所示，这是发动机工作原理第四节段结构示意图，此时主轮凸己转到右方位置，在主轮凸的推 挤下已将付轮凹中原有的空气挤入压縮室2-4，同时第一进气口已打开，新的空气又从第一进气口从上方 进入付轮凹，与此同时，阻气阀已关闭，阻止了燃烧室内的废气，使其通过排气口排出，压气阀处在下降 位置，第二进气口又一次打开，再次使混合有燃油新鲜空气进入左侧燃烧室。

如图5所示：这是发动机工作原理第五节段结构示意图，此时主轮凸已旋转至右上角，阻气阀静止不 动，压气闽迅速上升，将右侧燃烧室的混合空气挤压入压縮室，从而完成了一整套过程，接着开始下一旋 转行程。在一圈运行过程中，阻气阀和压气阀的上升、下降和静止，都是强制性的，由下面的各自的凸轮 来控制，阻气阀和压气阀的下方四周都设有弹性密封气环，其润滑油由下方的箱体内的润滑液飞溅润滑， 由于此处没有燃烧室爆发时的压力那样大，因此可以保证其正常工作。由于本发动机的进、排气口都是自 然的长方形口，不需要设置如现有技术中的进气阀，因此可使口径宽大，开放时间长，进、排气方便和充 分，并在第一、第二进气口内是经过涡轮增加器增压的，而且它可阻止压縮时反向走气。

如图6所示：这是发动机主轮和主轴结构示意图；主轮2-l是由特制不锈钢制成的圆柱体结构，根据 发动机的大小半径可在80-280mm，厚度即圆柱体的高度在48-240mm，图中2-3是主轮凸，主轮凸是弧形 与主轮同厚，从主轮向外伸出，弧度占整个圆的1/3-1/6，即120-60度，主轮凸部分的半径大于主轮半 径1/3-2/5,主轮凸与主轮连接处有10-15度的过度节段，与运动方向相一致的方向的过度段呈向外弧形, 背着运动方向的过度段有一半径为20-180咖的凹弧状的压縮室2-4;图中2-7是在主轮两側壁和主轮凸 上都设有的凹槽,在主轮两侧上的凹槽内装圆形和条形带弹片的密封油气环,在主轮凸部位是门形油气环， 门形油气环的中间部分有伸縮错位口，在门形油气环及条形油气环间也有伸縮口，图中2-6是主轮轴，图 中2-8是主轮轴与主轮装配销口 。

如图7所示：这是本发动机付轮和付轮轴结构示意图。付轮2-2，是由特制不锈钢制成的圆柱体，其

直径和厚度都与主轮相同，并与主轮紧密相貼紧，图中2-5是付轮凹，它的深度和宽度都与主轮凸机同， 付轮凹与付轮间的过度段一边是凸形弧，另一边是凹形弧，使主轮凸与付轮凹在相向旋转过程中能紧密相 贴紧。图中2-9是付轮轴，图中2-13是轮轴和付轮相装配的销口，图中2-12是付轮两侧及付轮上的圆形、 条形槽和槽内的带弹片的圆形、条形油气环，其结构与主轮上的油气环相同。

如图8所示：这是本发动机主轮轴和付轮轴齿轮位置连接关系示意图。图中2-3是主轮，2-2是付轮， 它们通过连接在主轮轴2-6和付轮轴2-9上的主轴齿轮2-10和付轴齿轮2-11相啮合，两齿轮直径相同， 转速相同，方向相反；图中2-3和2-2形成一组单缸发动机，如果需要在同一轴上，主轮和付轮利用同一 主轮轴和付轮轴，也可设置多组，当设置成双缸时，两组间的爆发点相隔180度，三缸则相隔120度，四 缸则相隔90度，这样可使发动机的动力更均衡，转动更平稳振动和噪音更小。

如图9所示：这是发动机阻气阀结构示意图。阻气阈3-3是以铝合金为原料制成的双箱体结构即中间 间隔隔开的两个空心箱体，箱体的下平面也是空的，箱体壁厚5-10mm,壁的外侧涂有耐磨涂层，箱体的 前后距，即厚度与主轮的厚度相同，箱体的宽度，即左右距为30-180咖，高度为80-280,，箱体的上面是 左侧高右侧低的弧形面，其弧度与主轮外圆相适应，在上弧面上有两条纵行凹槽，凹槽内有带弹片的密封 条3-7,在阻气阀箱体靠下方一周有两圈凹槽，凹槽内有带弹片的密封条3-7，在阻气阀箱体靠下方一周 有两圈凹槽，凹槽内设有带弹片的门形气环，两侧的门形气环相对形成方环形气环，如图中3-8。

在阻气阀箱体的中隔下面有一前后方向的轴，轴上套有一高速滑轮3-10,阻气阀箱体前后壁向下延 伸呈三角形3-12、 3-13。其末端向外各有一前后方向的轴，轴上各套有一高速滑轮3-9、 3-11，中隔下滑 轮的下面到前后壁滑轮的上面的垂直髙度为主轮半径和主轮凸半径之差，在阻气阀向下延伸的三角形前后 壁的中间，各有一呈上下方向的长方形口 3-35、 3-36， 口的宽度大于凸轮轴直径，口的长度大于凸轮轴 直径加主轮半径与主轮凸半径之差。安装时，配气系统的阻气阀凸轮轴穿过这两个长方形的口，凸轮轴中 间的凸轮顶在阻气阀中间的高速滑轮的下面，凸轮轴两恻的凸轮坐落在两侧髙速滑轮的上面。

如图10所示：这是发动机压气阔结构示意图：压气阀3-4是由铝合金制成的壁厚为5-10mm的双箱体 结构，其外壁涂有耐磨涂层，箱体的厚度即前后距与主轮的厚度相同，箱体的宽度即左右距为50-280mm, 高度为80-280咖，箱体的下平面是空的，上面呈峰状，峰状的两侧呈弧形面3-20,其弧度与主轮及付轮 的下面结合部相适应，箱体外靠下部一周有两道凹槽，凹槽内有带弹片的门形气环，两侧门形气环对置形 成方形气环，如图中3-14。在压气阀中隔下面有一前后方向的轴，轴上套有高速滑轮3-15,压气阀箱体 的前后壁向下成三角形延伸部分3-18、 3-19，延伸的末端向外各有一前后方向的轴，轴上各套有一高速 滑轮3-16、 3-17，中隔下滑轮的下面到前后壁滑轮的上面的垂直高度与主轮半径和主轮凸半径之差相同。 在压气阀前后壁向下延伸的三角形的中间各有上下呈长方形的口3-37、 3-38， 口的宽度大于凸轮轴直径, 口的髙度大于凸轮轴直径+主轮半径与主轮凸半径之差。安装时，配气系统的阻气阀凸轮子轴穿过，这两 个长方形的口，凸轮轴中间的凸轮顶在阻气阀中间髙速滑轮的下面，凸轮轴两侧的凸轮座落在两側髙速滑 轮的上面。

如图ll所示：这是阻气阀凸轮轴、压气阀凸轮轴和主轴间齿轮连接关系示意图： 图中2-5是阻气阀中间的强制性上升凸轮，3-21是阻气阀凸轮轴，3-23和3-25是阻气阀两側强制性下降 凸轮，当霈要阻气阀上升时，中间的凸轮顶在中间的高速滑轮上，使其上升，当需下降时阻气阀两側的高

速滑轮上；强制性使其下降，凸轮上的凸和凹的弧度决定凸轮压在阻气阀停留在上止点和下止点的时间， 而凸和凹之间的过度段是由发动机的速度决定的，高速发动机，两个过度段各占到30-45度，低速发动机 可在15-30度，强制上升和强制下降的过度段角度必须一致，凸轮的凸与凹之间距是与主轮上的主轮凸与 主轮之间距一致，图中右侧的3-6是压气阀上升凸轮，图中3-22是凸轮轴，图中3-24、 3-26是压气阀两

侧的强制下降凸轮，其工作原理和阻气阀凸轮相同，本发动机要求阻气阈处在上止点的时间长，只有主轮 凸通过时处在下止点，所以阻气阀凸轮中，上升凸轮凸出部分占的角度160-180度，大于下降凸轮的凸 起部位90-160度，压气阀大部分时间都要处在下止点。这样可有充分时间进气，只有强制进气和爆发时 处于上止点。因此，压气阀上升凸轮的凸起部分占的角度约45-90度，强制下降凸轮的凸起部分占的角度 大约为180-240度。图中2-10是主轮轴齿轮，扭力是由此齿轮通过调节齿轮3-29同时传递给阻气阀轴齿 轮3-27和压气闽轴齿轮3-28,要求主轮轴齿轮与阻气阀轴齿轮，压气阀轴齿轮的直径相同转速一致，而 中间的调节齿轮3-29的直径可根据主轮轴与阻气阀轴及压气阀挡轴的髙度及间距来确定，其中调节齿轮 通过其轴3-29及轴承固定在气缸体右侧外壁上，阻气阀轴和压气阀轴是通过油封，穿过润滑液储油箱两 侧壁上的孔通过轴承分别固定在其支持架上。

如图12所示：这是发动机气缸体及其散热片、进气口、排气口、及下部润滑液储油箱的结构、位置 连接关系示意图。

图中1-1和1-2是气缸体的主轮侧和付轮侧的缸体部分，它是由铝合金制成的厚50-90mm，其内部的 摩擦面上径耐磨处理。缸体的主轮側1-1厚度加厚20-40mm,其外有大量的散热片结构6-1，图中1-3是 气缸体后壁，它是和气缸体连为一体的，其厚度为50-80mm。在后壁上有主轮轴孔1-5和付轮轴孔1-4, 通过油封将各自的轴穿过两孔，再通过轴承支撑于发动机支架上，图中3-l是第一进气口外的连接板，通 过螺丝与第一进气管相连接，图中4-1是气缸排气口，图中4-5是排气口和排气管通过蟝丝上合的上合板， 图中l-6是气缸盖蟪孔，通过嫘丝与气缸缸盖上合，图中1-7是缸体下连接板，它与缸体是一体的，其厚 度为20-30mm，图中l-8是缸体下口，其宽度与主轮的厚度一致，长度是阻气阀的宽度加压气阀的宽度之 和，图中7-1是发动机的润滑系统润滑液储箱，是由厚度为5-15mm的不锈钢板制成的，其宽200-480mm, 长度200-500咖，高度200-480ran，图中7-6是储油箱与气缸体上合板，图中7-5是上合板的上合螺孔， 它与气缸体下连接板上的嫘孔相对应通过嫘丝上合在一起，图中7-3和7-4分别是压气阀凸轮轴和阻气阀 凸轮轴的轴孔，通过油封使其轴通过，图中7-2是储油箱上口，储油箱中的润滑液通过导管与润滑液过滤 器，润滑液冷却器和润滑液增压循环系统相连接，另一方面储油箱体内的润滑液通过凸轮的飞溅起到润滑 和冷却阻气阔、压气阀及其凸轮轴等的作用。图中1-15是密封槽，槽中有带弹片的密封条。

如图13所示：这是气缸盖、第二进气口、润滑液进口及点火系统的火花塞的位置结构连接关系示意

图：

气缸盖l-9是由铝合金制成的厚度为50-80nim，图中1-10和1-11分别是主轮轴和付轮轴的轴孔，图 中1-12是上合蠊孔，通过蠊丝与气缸体上合，图中1-13是气缸盖下板，图中1-14是上合蠊孔，通过蠊 丝与气缸体下板上合，图中3-2是第二进气口，图中3-30是第二进气口上合板通过蠊丝与进气管上合， 图中7-7是润滑液调控器通过其上的润滑液导管与润滑液泵系统相连。润滑液通过此口进入气缸体内的主 轮和付轮翻壁上的密封槽内，图中8-l是火花塞，在气缸体另一惻壁的相同位置上也有一火花塞，它是通

过自身的螺丝上合在气缸盖和另一侧壁上的火花塞孔内，它们通过高压线与电子打火器相连。

如图14所示：这是发动机双缸机型整机和外部结构及配件位置关系示意图： 发动机缸体如果是多缸发动机，各个缸体可制成分立型，这有利于风冷散热，也可铸成几缸一体型的，内 设水套，利用水冷散热。

图中2-6是主轮轴；飞轮2-14是连接在主轮轴右端，通过飞轮上的离合器片，可将发动机的动力转 递出去；图中2-10是主轮轴齿轮；2-11是付轮轴齿轮；3-29是调节齿轮；3-27是阻气阀凸轮轴齿轮； 3-28是压气阀凸轮轴齿轮；7-l是润滑液储油箱；4-2是与各气缸体排气口相连通的排气管；4-3是与各 气缸排气管相连通的排气总管；涡轮增压器3-33是设置在排气总管和进气总管之间，图中4-4是消音器; 发动机支架11-1, 一般单独用的发动机设支架，而车用、船用发动机其内部有专设的支架；小油箱5-l， 它是设置在发动机支架下，通过输油管5-2与输油泵5-3相连，并通过燃油调节器5-5，再通过供油管道

5- 6将燃油输送到安装在第二进气管处的喷油咀5-4。空气滤清器3-32,与进气总管的开始端相连；图中 3-31是通向第二进气口的进气导管。3-34是进气总管。

安装在付轮轴上的齿轮7-12，通过它与7-11润滑液滤清冷却器上的齿轮相啮合，润滑液滤清冷却器 是安装在发动机支架上的。润滑液增加器7-10与润滑液滤清冷却器相连，润滑液通向气缸体内的导管 7-13，分别通过各缸体内润滑液调控器7-7进入气缸体内。

图中7-9是润滑液通向储油箱的导管，储油箱内的润滑液7-8通向冷却器冷却滤清器的导管； 电子点火控制器8-2，它是安装在气缸体上，通过导线与各缸的火花塞8-l相连通； 安装在发动机支架上的电动机9-2 (又为发电机）在发动机起动时，通过蓄电池9-3的蓄电通过电动 机齿轮9-l与飞轮齿轮相啮合而起动，当发支机转动时，它又作为发电机存储电能。冷却系统的散热风扇

6- 2，低功率发动机可用冷散热降温，它是安装在风扇支架6-3上，而风扇支架6-3内有链条与主轮轴左 端的齿轮相啮合，带动风扇转动。

本发动机外部配置的各种器件，都采用现有技术中的髙新技术，在与本发动机连接时以方便、就近、 有利等为原则，没有其它特殊要求。