本發(fā)明涉及內(nèi)燃機領(lǐng)域，具體涉及一種輪式內(nèi)燃發(fā)動機。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的發(fā)動機大多數(shù)是往復(fù)運動式，即工作時活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)直線運動，該往復(fù)運動式發(fā)動機存在如下的缺陷：

1、為了把活塞的直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動，必須設(shè)置曲柄連桿機構(gòu)、配汽結(jié)構(gòu)、正時齒帶、凸輪軸以及搖臂等部件，導(dǎo)致發(fā)動機體積和重量較大，其制造成本也較高；

2、活塞往復(fù)運動多次才做功一次，浪費了大量的燃燒膨脹功率；

3、活塞運動做功本身形成一個往復(fù)的震動源，運行噪音較大；

4、往復(fù)運動式發(fā)動機的搖臂、連桿等機械部件工作時處于高負荷運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，其可靠性和耐久性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種輪式內(nèi)燃發(fā)動機。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種輪式內(nèi)燃發(fā)動機，包括混合汽壓縮室、傳動輪和殼體；所述混合汽壓縮室的一端設(shè)有向其內(nèi)部送入混合汽的入口，所述混合汽壓縮室的另一端設(shè)有將其內(nèi)部壓縮后的混合汽排出的出口，并且所述出口連通所述殼體的內(nèi)部，在所述出口內(nèi)設(shè)有將壓縮的混合汽點燃的火花塞；

所述傳動輪通過轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)的處于所述殼體內(nèi)，在所述傳動輪上設(shè)有用于混合汽體點燃后爆炸做功的空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有使混合汽體爆炸后集中在其一側(cè)做功來實現(xiàn)所述傳動輪旋轉(zhuǎn)并通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)輸出扭矩的消除機構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果是：該輪式內(nèi)燃發(fā)動機，通過高壓縮比的混合汽體在傳動輪上的空腔內(nèi)燃燒爆炸做功，直接將爆炸膨脹力轉(zhuǎn)化為傳動輪的驅(qū)動扭矩，與傳統(tǒng)的往復(fù)運動式發(fā)動機相比，一方面，其始終朝著一個方向旋轉(zhuǎn)做功，爆炸膨脹功率達到最大化；另外一方面，其取消了無用的直線運動，無需曲柄連桿機構(gòu)等機械部件，傳動輪始終朝著一個方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)做功，因而在同樣功率的前提下，該輪式內(nèi)燃發(fā)動機尺寸較小，重量較輕，并且震動和噪聲較低，具有非常大的發(fā)展優(yōu)勢。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進：

進一步，所述入口或所述出口內(nèi)設(shè)有將其開關(guān)的閥門；所述轉(zhuǎn)軸的一端穿過所述殼體并朝所述混合汽壓縮室的方向延伸，在所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有通過轉(zhuǎn)動頂壓對應(yīng)的閥門來開關(guān)所述入口或所述出口的兩個凸輪，所述凸輪分別處于所述轉(zhuǎn)軸上且對應(yīng)所述入口的位置處和對應(yīng)所述出口的位置處，并且兩個所述凸輪交替的開關(guān)所述入口和所述出口。

采用上述進一步方案的有益效果是：實現(xiàn)向混合汽壓縮室內(nèi)輸入混合汽以及將壓縮后的混合汽輸出。

進一步，所述混合汽壓縮室內(nèi)設(shè)有用于壓縮混合汽的活塞，所述轉(zhuǎn)軸通過曲柄機構(gòu)連接所述活塞并帶動活塞做往復(fù)運動來壓縮所述混合汽壓縮室內(nèi)的混合汽。

采用上述進一步方案的有益效果是：實現(xiàn)對混合汽壓縮室內(nèi)混合汽的壓縮。

進一步，所述空腔處于所述傳動輪上的一側(cè)，并且所述空腔為將所述傳動輪軸向貫穿的方形結(jié)構(gòu)的通孔；

所述消除機構(gòu)為具有兩個相對斜面的契形結(jié)構(gòu)，并且所述消除機構(gòu)處于所述空腔內(nèi)的一側(cè)，其具有尖部的一端朝所述空腔的對側(cè)延伸；所述傳動輪上且對應(yīng)所述消除機構(gòu)的底部兩側(cè)分別設(shè)有與所述空腔連通的排氣導(dǎo)槽，所述殼體上設(shè)有與所述排氣槽相對應(yīng)的且用于排出所述空腔內(nèi)廢氣的排氣孔。

采用上述進一步方案的有益效果是：消除機構(gòu)為具有兩個相對斜面的契形結(jié)構(gòu)，混合汽體爆炸后通兩個斜面對消除機構(gòu)做功，由于兩個斜面相對設(shè)置，從而混合汽體爆炸后在消除機構(gòu)上的做功可以抵消掉，使混合汽體爆炸后集中在空腔的一側(cè)即消除機構(gòu)的對側(cè)做功，并驅(qū)動傳動輪旋轉(zhuǎn)并通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)輸出扭矩。

進一步，所述空腔處于所述傳動輪上的一側(cè)，并且所述空腔為將所述傳動輪軸向貫穿的扇面結(jié)構(gòu)的通孔；

所述消除機構(gòu)為與所述空腔相匹配的扇面結(jié)構(gòu)，其具有圓弧面的一端朝所述空腔的對側(cè)延伸；所述傳動輪上且對應(yīng)所述消除機構(gòu)的底部兩側(cè)分別設(shè)有與所述空腔連通的排氣導(dǎo)槽，所述殼體上設(shè)有與所述排氣槽相對應(yīng)的且用于排出所述空腔內(nèi)廢氣的排氣孔。

采用上述進一步方案的有益效果是：消除機構(gòu)為扇面結(jié)構(gòu)，其兩側(cè)同樣為兩個相對的斜面，混合汽體爆炸后在消除機構(gòu)上的做功同樣可以抵消掉，另外，由于空腔為與消除機構(gòu)相匹配的扇面結(jié)構(gòu)，混合汽體爆炸后在空腔的一側(cè)即消除機構(gòu)的對側(cè)做功的力臂更長，相比其他結(jié)構(gòu)的消除機構(gòu)而言對傳動輪能產(chǎn)生較大的扭矩，最終輸出功率也大。

進一步，所述殼體內(nèi)的底部設(shè)有裝放潤滑油的油腔，所述傳動輪的兩側(cè)均側(cè)設(shè)有與所述殼體密封的密封圈。

采用上述進一步方案的有益效果是：油腔可以及時對傳動輪潤滑或者降溫；密封圈可以保證傳動輪上腔體的密封性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖(箭頭表示燃油混合汽的進氣方向)；

圖2為實施例一中傳動輪的主視圖；

圖3為圖2的左視圖；

圖4為俯(仰)視圖；

圖5為空腔與消除機構(gòu)的三維示意圖；

圖6為實施例二中傳動輪的示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、混合汽壓縮室，2、傳動輪，3、殼體，4、入口，5、出口，6、火花塞，7、轉(zhuǎn)軸，8、空腔，9、消除機構(gòu)，10、排氣導(dǎo)槽，11、排氣孔，12、閥門，13、凸輪，14、活塞，15、曲柄機構(gòu)，16、油腔，17、密封圈。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實施例一

如圖1所示，一種輪式內(nèi)燃發(fā)動機，包括混合汽壓縮室1、傳動輪2和殼體3；所述混合汽壓縮室1的一端設(shè)有向其內(nèi)部送入混合汽的入口4，所述混合汽壓縮室1的另一端設(shè)有將其內(nèi)部壓縮后的混合汽排出的出口5，并且所述出口5連通所述殼體1的內(nèi)部，所述入口4或所述出口5內(nèi)設(shè)有將其開關(guān)的閥門12。所述轉(zhuǎn)軸7的一端穿過所述殼體3并朝所述混合汽壓縮室1的方向延伸，在所述轉(zhuǎn)軸7上設(shè)有通過轉(zhuǎn)動頂壓對應(yīng)的閥門12來開關(guān)所述入口4或所述出口5的兩個凸輪13，所述凸輪13分別處于所述轉(zhuǎn)軸7上且對應(yīng)所述入口4的位置處和對應(yīng)所述出口5的位置處，并且兩個所述凸輪13交替的開關(guān)所述入口4和所述出口5。所述混合汽壓縮室1內(nèi)設(shè)有用于壓縮混合汽的活塞14，所述轉(zhuǎn)軸7通過曲柄機構(gòu)15連接所述活塞14并帶動活塞14做往復(fù)運動來壓縮所述混合汽壓縮室1內(nèi)的混合汽。所述傳動輪2通過轉(zhuǎn)軸7可旋轉(zhuǎn)的處于所述殼體3內(nèi)，在點火后，啟動馬達會帶動轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動，并依次發(fā)生如下的動作：

(1)隨著轉(zhuǎn)軸7的轉(zhuǎn)動，其帶動入口4處的凸輪13轉(zhuǎn)動頂壓入口閥門12，將入口4打開，并通過曲柄機構(gòu)15帶動活塞14做直線運動，從而將燃油混合汽從入口4吸入到混合汽壓縮室1內(nèi)；與此同時，轉(zhuǎn)軸7同時帶動出口5處的凸輪13轉(zhuǎn)動放松對出口閥門12的頂壓，出口閥門12在其彈簧的作用下復(fù)位從而關(guān)閉出口5；

(2)隨著轉(zhuǎn)軸7的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，入口4處的凸輪13繼續(xù)轉(zhuǎn)動會放松對入口閥門12的頂壓，將入口4關(guān)閉，并且出口5處的凸輪13轉(zhuǎn)動頂壓出口閥門12，將出口5打開；與此同時，轉(zhuǎn)軸7通過曲柄機構(gòu)15帶動活塞14做反方向的直線運動，從而壓縮混合汽壓縮室1內(nèi)的混合汽，將壓縮后的混合汽從出口5輸出，至此，完成一個周期的燃油混合汽壓縮；

(3)轉(zhuǎn)軸7繼續(xù)轉(zhuǎn)動，入口4又重新打開、出口5又重新關(guān)閉再次吸入新的燃油混合汽進行壓縮，開始下一個燃油混合汽壓縮周期，最終實現(xiàn)從出口5不斷輸出壓縮后的混合汽。

所述殼體3內(nèi)的底部設(shè)有裝放潤滑油的油腔16，在傳動輪2旋轉(zhuǎn)的過程中，當其旋轉(zhuǎn)到油腔16位置時，油腔16內(nèi)的潤滑油粘附在傳動輪2的表面，對傳動輪2潤滑、降溫。所述傳動輪2兩側(cè)均設(shè)有密封圈17，密封圈17隔絕傳動輪腔體2內(nèi)的腔體8與油腔16，從而保證腔體8的密封性，以提高混合汽油在腔體8內(nèi)爆炸的膨脹功率。在所述出口5內(nèi)設(shè)有將壓縮的混合汽點燃的火花塞6，在所述傳動輪2上設(shè)有用于混合汽體點燃后爆炸做功的空腔8，所述空腔8處于所述傳動輪2上的一側(cè)，并且所述空腔8為將所述傳動輪2軸向貫穿的方形結(jié)構(gòu)的通孔。所述空腔8內(nèi)設(shè)有使混合汽體爆炸后集中在其一側(cè)做功來實現(xiàn)所述傳動輪2旋轉(zhuǎn)并通過轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)輸出扭矩的消除機構(gòu)9，具體如下：

如圖2-5所示，所述消除機構(gòu)9為具有兩個相對斜面的契形結(jié)構(gòu)，并且所述消除機構(gòu)9處于所述空腔8內(nèi)的一側(cè)，其具有尖部的一端朝所述空腔8的對側(cè)延伸。消除機構(gòu)9為具有兩個相對斜面的契形結(jié)構(gòu)，混合汽體爆炸后通兩個斜面對消除機構(gòu)9做功，由于兩個斜面相對設(shè)置，從而混合汽體爆炸后在消除機構(gòu)9上的做功可以抵消掉，使混合汽體爆炸后集中在空腔8的一側(cè)即消除機構(gòu)9的對側(cè)做功，并驅(qū)動傳動輪2旋轉(zhuǎn)并通過轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)輸出扭矩。

所述傳動輪2上且對應(yīng)所述消除機構(gòu)9的底部兩側(cè)分別設(shè)有與所述空腔8連通的排氣導(dǎo)槽10，所述殼體1上設(shè)有與所述排氣槽10相對應(yīng)的且用于排出所述空腔8內(nèi)廢氣的排氣孔11?；旌掀w爆炸在空腔8內(nèi)做功最開始的時候，排氣導(dǎo)槽10并未與排氣孔11對齊，即空腔8在殼體3的作用下為密閉狀態(tài)，隨著混合汽體爆炸在空腔8內(nèi)做功后，會驅(qū)動傳動輪2旋轉(zhuǎn)，與此同時排氣槽10也會隨之旋轉(zhuǎn)，待混合汽體爆炸結(jié)束后排氣槽10通過一定角度的旋轉(zhuǎn)剛好與排氣孔11對齊，此時通過排氣槽10和排氣孔11將空腔8內(nèi)的廢氣排出，為下一次混合汽體的爆炸做功做準備。

下面介紹該輪式內(nèi)燃發(fā)動機一個完整的工作過程：

首先，燃油混合汽通過入口4進入到混合汽壓縮室1內(nèi)，再通過活塞14將其壓縮后經(jīng)出口5點燃進入傳動輪2的空腔8內(nèi)，并于空腔8內(nèi)爆炸做功。由于在空腔8內(nèi)設(shè)有契形結(jié)構(gòu)的消除機構(gòu)9，混合汽體爆炸后在消除機構(gòu)9上的做功通過其兩個相對的斜面可以抵消掉，做功主要集中在空腔8的一側(cè)即消除機構(gòu)9的對側(cè)(abcd平面)，因此就可以驅(qū)動傳動輪2旋轉(zhuǎn)并通過轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)輸出扭矩。另外，由于燃油混合汽被點燃后是分層燃燒由近及遠的，且做功平面(abcd平面)離點火點最近，燃燒膨脹汽體先推動做功平面(abcd平面)向前運動產(chǎn)生對傳動輪2的旋轉(zhuǎn)力做功。傳動輪2旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生位移，使得空腔8內(nèi)的排氣槽10通過一定角度的旋轉(zhuǎn)剛好與排氣孔11對齊連通，此時通過排氣槽10和排氣孔11將空腔8內(nèi)的廢氣排出，空腔8內(nèi)靠近消除機構(gòu)9的一側(cè)迅速減壓，燃燒膨脹力繼續(xù)推動做功平面(abcd平面)做功，空腔8內(nèi)再進入新的壓縮的混合汽體，再被點燃的爆炸開始下一次的做功。如此不斷重復(fù)，傳動輪2沒旋轉(zhuǎn)一周做功一次，便可以通過轉(zhuǎn)軸7連續(xù)的輸出扭矩。

與傳統(tǒng)的往復(fù)運動式發(fā)動機相比，該輪式內(nèi)燃發(fā)動機中的氣缸、活塞只起提供高壓縮比燃油混合汽的作用，其本身不參與燃燒膨脹做功，能耗較少。由于空腔8內(nèi)得到高壓縮比的燃油混合汽，使得燃油混合汽燃燒完全，降低廢氣的排放，有利于環(huán)保。按照相同的原理，在傳動輪2上可以均勻設(shè)置多個空腔8，在每一個空腔8內(nèi)分別設(shè)置一個消除機構(gòu)9，以此來增加最終的輸出動力。

實施例二

如圖6所示，將空腔8設(shè)計為將傳動輪2軸向貫穿的扇面結(jié)構(gòu)的通孔，消除機構(gòu)9設(shè)計為與空腔8相匹配的扇面結(jié)構(gòu)，其具有圓弧面的一端朝所述空腔8的對側(cè)延伸，其余結(jié)構(gòu)與實施例一相同。

消除機構(gòu)9為扇面結(jié)構(gòu)，其兩側(cè)同樣為兩個相對的斜面，混合汽體爆炸后在消除機構(gòu)9上的做功同樣可以抵消掉。另外，由于空腔8為與消除機構(gòu)9相匹配的扇面結(jié)構(gòu)，混合汽體爆炸后在空腔8的一側(cè)即消除機構(gòu)9的對側(cè)做功的力臂(力臂為圖3中的of，其中f為cg的中點；實施例一中的力臂為oe，根據(jù)直角三角形定理可知of＞oe)更長，相比其他結(jié)構(gòu)的消除機構(gòu)(如實施例一中的契形結(jié)構(gòu))而言對傳動輪2能產(chǎn)生較大的扭矩，最終輸出功率也大。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。