一种双转子同程内燃机

本实用新型涉及一种双转子同程内燃机，其包括：具有两个圆形容纳腔的机体，两个圆形容纳腔之间设有隔挡部，隔挡部上设有配气通道；机体上设有进气通道、排气通道和安装通道；两个水平滑板分别安装于隔挡部的两侧；两个转子分别位于两个圆形容纳腔内，且转子与圆形容纳腔内壁始终相切，转子中部安装有偏心轴部件，侧面安装有第一旋塞通孔、第二旋塞通孔和旋塞，旋塞与水平滑板配合运动；机盖用于盖住圆形容纳腔，并在水平滑板和转子的配合下于圆形容纳腔内形成两个容积可变的密闭工作腔；在配气通道中还装有配气旋转阀。本实用新型能够克服往复式曲柄连杆内燃机结构复杂、体积大、噪声高，做功效率低的技术问题，节能高效，简单实用。

技术领域
本实用新型属于内燃机技术领域，特别涉及一种双转子同程内燃机。
背景技术
内燃机是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入汽缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力，将热能转化为机械能的一种发动机。在内燃机领域，目前普遍应用的是往复式曲柄连杆内燃机，这种内燃机自1876年德国实用新型家奥托实用新型以来，经过人们不断的革新改造，各项技术日趋成熟。其工作原理是：利用汽缸与活塞形成的封闭空间内可燃气体燃烧产生的膨胀力，推动活塞在气缸内作往复直线运动，动能经曲柄连杆机构转变为旋转动能输出应用。这种内燃机的优点是密封润滑性能好，运行可靠。然而，上述往复式曲柄连杆内燃机仍有较多不足之处，其一是活塞的直线运动转换成为圆周运动时效率较低，活塞及其连接件往复运动惯性冲击力大、死点点火引发的震动大、噪声高，连杆长度受限力臂短，效率低和结构较为复杂，体积大等问题；其二是进排气不够通畅，其进排气装置零件众多且结构复杂，进排气门安装在气缸的封闭端，面积仅限于活塞直径的大小，在此狭小的空间内要安放进排气门和火花塞，使得进排气门的口径受到限制，进排气都非常急促，不能通畅吸入空气和完全排除燃烧后的残留气体，导致下次燃烧不完全，排放不达标。虽经采取安置多气门和提前开放进排气门等技术措施加以改进，效果依然不理想。而且，在往复式曲柄连杆内燃机中，受制于原理，每个气缸对外做功一次曲轴需要运行两周(720度)，故而做功效率低。实用新型内容本实用新型为了解决上述技术问题提供一种双转子同程内燃机，其能够克服目前往复式曲柄连杆内燃机结构复杂、体积大、噪声高，做功效率低，能源消耗高的技术问题。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种双转子同程内燃机，其包括：机体、机盖、水平滑板、转子、旋塞组、偏心轴部件、配气旋转阀；机体具有两个相同的圆形容纳腔，两个所述圆形容纳腔之间设置有隔挡部，所述隔挡部上设有将两个所述圆形容纳腔连通的配气通道；所述机体的表面上和/或所述机盖上开设有进气通道、排气通道和供安装火花塞或喷油器的安装通道，所述进气通道和所述排气通道分别与两个所述圆形容纳腔连通，所述安装通道穿过所述隔挡部后与所述配气通道连接且连通；机盖数量为两个，两个所述机盖分别固定安装在所述机体的两侧，用于盖住所述圆形容纳腔，其中至少一个所述机盖上开设有两个供传动轴穿过的第一安装通孔；水平滑板数量为两个，两个所述水平滑板分别安装于所述隔挡部的两侧，且将所述进气通道和所述排气通道两者与所述配气通道隔开，每个所述水平滑板一端与所述隔挡部侧面固定连接，其另一端朝所述圆形容纳腔内延伸；转子数量为两个，两个所述转子均呈圆柱体状，两个所述转子分别位于两个所述圆形容纳腔内，且每个所述圆形容纳腔内的所述转子与所在的所述圆形容纳腔内壁始终相切；每个所述转子的中部开设有第二安装通孔，所述转子的侧面上开设有第一旋塞通孔和第二旋塞通孔，所述安装通孔、所述第一旋塞通孔和所述第二旋塞通孔三者均呈圆柱体状且轴线相互平行，其中所述第二旋塞通孔一外圆周面与所述第一旋塞通孔的一外圆周面连通，所述第二旋塞通孔远离所述第一旋塞通孔另一外圆周面与所述转子外部连通；旋塞组数量为至少两组，两组所述旋塞组分别安装在两个所述转子的所述第二旋塞通孔内，每组所述旋塞具有两个固定安装在所述第二旋塞通孔的旋塞，且两个所述旋塞之间预留有供所述水平滑板穿过的间隙，转子运动时，所述旋塞相对于转子在所述第二旋塞通孔中做限幅旋转运动，同时所述旋塞沿所述水平滑板做限幅直线运动；每个所述圆形容纳腔内，所述水平滑板、所述转子、所述圆形容纳腔内壁与所述机盖之间形成两个容积可变并且密闭的月牙形工作腔；偏心轴部件固定设于所述安装通孔内，且与所述转子传动连接，所述偏心轴部件的旋转中心与圆形容纳腔的中心一致，其偏心距为所述圆形容纳腔内径与所述转子外径之差的一半；配气旋转阀位于所述配气通道下方，所述配气旋转阀在驱动机构的驱动下开启或关闭所述配气通道。本实用新型的有益效果是：(1)本实用新型涉及的双转子同程内燃机，无须配置进气门和排气门，这使进气阻力和排气阻力大幅下降；(2)本实用新型的内燃机工作时一个工作循环只需旋转360度，且进气，压缩，作功，排气四个过程同步进行，节能高效；(3)本实用新型的转子呈圆柱体状，转子在作圆周运动的过程中其表面与圆形容纳腔的内壁几乎无摩擦损耗，大大延长了工作寿命，且降低能耗；(4)本实用新型的转子的形状更易加工成型，能够有效控制生产成本；(5)本实用新型通过两个转子能够实现同程传动，操作简单，工作高效；(6)本实用新型两个转子的旋转相位差可于70-85度范围内调节，当内燃机为柴油机时取小值，当内燃机为汽油机时取大值，其相位差值大小可调，也即内燃机的压缩比可调，扩大了内燃机的应用范围。在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。进一步，所述旋塞呈半圆柱状。进一步，所述第二圆柱通孔的面积为S₂，所述第三圆柱通孔的面积为S₃，所述S₂和S₃满足关系：S₂≧S₃。采用上述进一步方案的有益效果是在第二圆柱通孔的面积大于或等于第三圆柱通孔的面积的情况下，能够给转子提供更加充足的摆幅空间，且能够减轻转子的重量，提高转动速度，提高内燃机的工作效率。进一步，所述偏心轴部件包括偏心轮和轴承，所述偏心轮位于所述第一圆柱通孔内，所述转子通过轴承套设在所述偏心轮上。采用上述进一步方案的有益效果是通偏心轮能够带动转子作偏心圆周运动。进一步，所述配气旋转阀包括一个半圆柱状的挡风旋转底座，所述挡风旋转底座具有一个水平表面和两个相对的侧面，所述水平表面与所述侧面垂直，所述水平表面上固定设有两个相对的挡风耳部，两个挡风耳部之间留有预定间距形成通气口，所述通气口的朝向与所述挡风旋转底座的轴线方向垂直。采用上述进一步方案的有益效果是配气旋转阀通过挡风旋转底座能够完全阻挡燃气通过配气通道，从而实现两个圆形容纳腔的隔断；另外通过两个挡风耳部之间形成的通气口能够使燃气通过配气通道，从而实现两个圆形容纳腔的连通，结构简单，控制方便。进一步，所述挡风耳部呈半圆柱状。采用上述进一步方案的有益效果是半圆柱状的挡风耳部与挡风旋转底座匹配性更好，且易于加工成型。进一步，所述挡风旋转底座的水平表面上还设有挡风侧壁部，所述挡风侧壁部位于两个所述挡风耳之间，且所述挡风侧壁部与所述挡风旋转底座的轴线方向平行。采用上述进一步方案的有益效果是通过挡风侧壁部能够调整通气口的通气量，有利于控制燃气的移动情况。进一步，所述挡风旋转底座的高度为H₁，所述挡风耳部的高度为H₂，所述挡风侧壁部的高度为H₃，所述H₁、H₂和H₃满足关系：H₂＝H₁，H₃＝(0.3-0.6)H₁。采用上述进一步方案的有益效果是通过限定挡风旋转底座、挡风耳部和挡风侧壁部的高度，有助于实现两个圆形容纳腔的及时连通和隔断。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图；图2为本实用新型的主视结构示意图；图3为本实用新型的机体结构示意图；图4为本实用新型的机体的俯视结构示意图；图5为本实用新型的转子示意图；图6为本实用新型的配气旋转阀立体结构示意图；图7为本实用新型的配气旋转阀主视示意图；图8为本实用新型的机盖与机体的组装示意图；图9为本实用新型的机盖的结构示意图；图10为本实用新型的工作原理示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：2、机体，4、圆形容纳腔，6、隔挡部，8、配气通道，10、进气通道，12、排气通道，14、安装通道，16、水平滑板，18、转子，19、第一安装通孔，20、第二安装通孔，22、第一旋塞通孔，24、第二旋塞通孔，26、偏心轴部件，28、偏心轮，30、轴承，32、旋塞组，34、旋塞，36、配气旋转阀，38、挡风旋转底座，40、挡风耳部，42、挡风侧壁部，52、机盖。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在本实用新型创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。下面是结合附图1-9对本实用新型进一步说明：方式一本方式提供一种双转子同程内燃机，结合图1至5所示，其包括：机体2、机盖52、水平滑板16、转子18、旋塞组32、偏心轴部件26、配气旋转阀36；结合图1至4所示，机体2具有两个相同的圆形容纳腔4，两个所述圆形容纳腔4之间设置有隔挡部6，所述隔挡部6上设有将两个所述圆形容纳腔4连通的配气通道8；所述机体2的上表面开设有进气通道10、排气通道12和供安装火花塞或喷油器的安装通道14，所述进气通道10和所述排气通道12分别与两个所述圆形容纳腔4连通，所述安装通道14穿过所述隔挡部6后与所述配气通道8连接且连通；如图10所示，机盖52数量为两个，两个所述机盖52分别固定安装在所述机体2的两侧，用于盖住所述圆形容纳腔4，其中至少一个所述机盖52上开设有两个供传动轴穿过的第一安装通孔19；如图1和图2所示，水平滑板16数量为两个，两个所述水平滑板16分别安装于所述隔挡部6的两侧，且将所述进气通道10和所述排气通道12两者与所述配气通道8隔开，每个所述水平滑板16一端与所述隔挡部6侧面固定连接，其另一端朝所述圆形容纳腔4内延伸；结合图1、图2和图5所示，转子18数量为两个，两个所述转子18均呈圆柱体状，两个所述转子18分别位于两个所述圆形容纳腔4内，且每个所述圆形容纳腔4内的所述转子18与所在的所述圆形容纳腔4内壁始终相切；每个所述转子18的中部开设有第二安装通孔20，所述转子18的侧面上开设有第一旋塞通孔22和第二旋塞通孔24，所述安装通孔20、所述第一旋塞通孔22和所述第二旋塞通孔24三者均呈圆柱体状且轴线相互平行，其中所述第二旋塞通孔24一外圆周面与所述第一旋塞通孔22的一外圆周面连通，所述第二旋塞通孔24远离所述第一旋塞通孔22另一外圆周面与所述转子18外部连通；如图1和图2所示，旋塞组32数量为至少两组，两组所述旋塞组32分别安装在两个所述转子18的所述第二旋塞通孔24内，每组所述旋塞32具有两个固定安装在所述第二旋塞通孔24的旋塞34，且两个所述旋塞34之间预留有供所述水平滑板16穿过的间隙，转子18运动时，所述旋塞32相对于转子18在所述第二旋塞通孔24中做限幅旋转运动，同时所述旋塞32沿所述水平滑板16做限幅直线运动；每个所述圆形容纳腔4内，所述水平滑板16、所述转子18、所述圆形容纳腔4内壁与所述机盖52之间形成两个容积可变并且密闭的月牙形工作腔；如图1和图2所示，偏心轴部件26固定设于所述安装通孔20内，且与所述转子18传动连接，所述偏心轴部件26的旋转中心与圆形容纳腔4的中心一致，其偏心距为所述圆形容纳腔4内径与所述转子18外径之差的一半；如图2所示，配气旋转阀36位于所述配气通道8下方，所述配气旋转阀36在驱动机构的驱动下开启或关闭所述配气通道8。本方式能够克服目前往复式曲柄连杆内燃机结构复杂、体积大、噪声高，做功效率低，能源消耗高的技术问题。本方式的双转子18同程内燃机，无须配置进气门和排气门，这使进气阻力和排气阻力大幅下降；工作时一个工作循环只需旋转360度，且进气，压缩，作功，排气四个过程同步进行，高效节能；转子18呈圆柱体状，转子18在作圆周运动的过程中其表面与圆形容纳腔的内壁几乎无摩擦损耗，大大延长了工作寿命，且降低能耗；两个转子18通过传动机构能够实现同步转动，且两个转子18的旋转相位差可于70-85度范围内调节，当内燃机为柴油机时取小值，当内燃机为汽油机时取大值，其相位差值大小可调，也即内燃机的压缩比可调，扩大了内燃机的应用范围。可以理解的是，上述水平滑板16可以与机体2可以一体成型，也可以将两个水平滑板16制作成整体由机体2两侧的机盖52定位。可以理解的是，本实用新型的双转子同程内燃机既可以单独使用，也可以由作为一个气缸体单元，组合多个这样的气缸体单元进行使用。可以理解的是，所述驱动机构一般包括转轴和转动机，具体的，所述转轴一端与所述挡风旋转底座的侧面固定连接，所述转轴的另一端与所述转动机的输出端固定连接。可以理解的是，转轴与配气旋转阀36的连接处，也可以在挡风旋转底座38与挡风耳部40的交接处的中心位置。还可以理解的是，进气通道10、排气通道12和供安装火花塞或喷油器的安装通道14可根据实际情况开设在机体2两侧的机盖25上。采用上述进一步方案的有益效果是通过转动机和转轴的配合，其能够更方便的控制配气旋转阀36的转动，从而更及时的配合内燃机完成进气、压缩、点火(作功)、排气四个步骤。为了提高转子18在圆形容纳腔4内的运动效果，所述滑动机构32包括两个旋塞34，两个所述旋塞34均固定安装在第三圆柱通孔内，且两个旋塞34之间预留有供所述水平滑板16穿过的间隙。这样，转子18通过旋塞34与所述水平滑板16紧贴，其能够沿水平滑板16的方向作直线运动，同时水平滑板16在旋塞34的配合下能够伸入第二圆柱通孔22内或从第二圆柱通孔22内伸出，从而为转子18的偏心圆周运动提供摆幅空间。为了满足转子18的运动，如图5所示，所述第二圆柱通孔22的面积为S₂，所述第三圆柱通孔的面积为S₃，所述S₂和S₃满足关系：S₂≧S₃。这样，在第二圆柱通孔22的面积大于或等于第三圆柱通孔的面积的情况下，能够给转子18提供更加充足的摆幅空间，且能够减轻转子18的重量，提高转动速度，提高内燃机的工作效率。为了实现转子18的偏心圆周运动，所述偏心轴部件26包括偏心轮28和轴承30，所述偏心轮28位于所述第一圆柱通孔20内，所述转子18通过轴承30套设在所述偏心轮28上。这样，偏心轮28能够带动转子18作偏心圆周运动。可以理解的是，上述轴承30为滚动轴承30或滑动轴承30，本方式中轴承30为滚动轴承30。需要特别注意的是，为了显示的方便，图1中并未显示出轴承30，因此轴承30的安装请参考图2。为了实现配气通道8的控制，如图6所示，所述配气旋转阀36包括一个半圆柱状的挡风旋转底座38，所述挡风旋转底座38具有一个水平表面和两个相对的侧面，所述水平表面与所述侧面垂直，所述水平表面上固定设有两个相对的挡风耳部40，两个挡风耳部40之间留有预定间距形成通气口，所述通气口的朝向与所述挡风旋转底座38的轴线方向垂直。可以理解的是，为了实现配气旋转阀36的安装，配气通道8的下方开有安装通孔，所述安装通孔贯穿所述隔挡部6，且其轴线方向与所述转子18的轴线方向相平行。这样，配气旋转阀36通过挡风旋转底座38能够完全阻挡燃气通过配气通道8，从而实现两个圆形容纳腔4的隔断；另外通过两个挡风耳部40之间形成的通气口能够使燃气通过配气通道8，从而实现两个圆形容纳腔4的连通，结构简单，控制方便。作为优选，所述挡风耳部40呈半圆柱状。这样，半圆柱状的挡风耳部40与挡风旋转底座38匹配性更好，且易于加工成型。需要注意的是，配气旋转阀36的形式是多种多样的，下面我们提供一些可选的形式。方式二本方式与方式一的区别在于，如图6所示，所述挡风旋转底座38的水平表面上还设有挡风侧壁部42，所述挡风侧壁部42位于两个所述挡风耳之间，且所述挡风侧壁部42与所述挡风旋转底座38的轴线方向平行。这样，通过挡风侧壁部42能够调整通气口的通气量，有利于控制燃气的移动情况。作为优选，如图8所示，所述挡风旋转底座38的高度为H₁，所述挡风耳部40的高度为H₂，所述挡风侧壁部42的高度为H₃，所述H₁、H₂和H₃满足关系：H₂＝H₁，H₃＝(0.3-0.6)H₁。通过限定挡风旋转底座38、挡风耳部40和挡风侧壁部42的高度，有助于实现两个圆形容纳腔4的及时连通和隔断。如图9所示，下面是本实用新型的工作原理及步骤(其中，为了叙述方便特定义转子旋转中心离隔挡部最近的位置为上止点)：步骤1，当偏心轴部件26从上止点顺时针方向旋转时，第一个圆形容纳腔4内的第一个工作腔的容积从0逐渐增大，第一个工作腔的压力逐渐下降，在压力差的作用下燃气通过进气通道10进入到与进气通道10连通的第一个圆形容纳腔4内的第一个工作腔，当偏心轴部件26回到上止点时，第一个工作腔的容积达到最大值，进气结束，即完成进气步骤；步骤2，随着第一个转子18旋转360度后，燃气转移到第一个圆形容纳腔4的第二个作用腔内，此时配气旋转阀36关闭了配气通道8，随着偏心轴部件26的继续旋转，第二个作用腔的容积逐渐减小，燃气压力和温度逐渐上升，当第二个转子18到达上止点时，配气旋转阀36打开了配气通道8，高压高温燃气进入到第二圆形容纳腔4的第三个作用腔内，偏心轴部件26继续旋转，当第一转子18到达上止点时，配气旋转阀36关闭配气通道8，压缩过程结束，即完成压缩步骤；步骤3，当第一转子18到达上止点，高压高温燃气进入到第二圆形容纳腔4的第三个作用腔内，此时第二转子18已转到离上止点85度左右，由于配气旋转阀36关闭了配气通道8，点火系统让火花塞进行点火，高压高温燃气在第三个作用腔燃烧发生膨胀，其作用在第二转子18上的高压气体力，推动第二转子18上的偏心轴部件26旋转对外作功，当第二转子18回到上止点时，作功过程结束。即完成作功步骤；步骤4，随着第二个转子18旋转360度后，燃烧膨胀后的气体转移到第二个圆形容纳腔4的第四个作用腔内，第四个作用腔与排气通道12连通，排气通道12将燃烧膨胀后的气体排出机体2外，即完成排气过程。步骤5，循环上述步骤1至步骤4。需要特别说明的是，内燃机启动后，上述进气，压缩，作功，排气四过程都是同步进行的。需要理解的是，上述第一圆形容纳腔4和第二圆形容纳腔4分别是指机体2的两个圆形容纳腔4；上述第一个作用腔和第二个作用腔为第一圆形容纳腔4的两个作用腔；上述第三个作用腔和第四个作用腔为第二圆形容纳腔4的两个作用腔；另外，上述第三个作用腔也与配气通道8连通。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。