專(zhuān)利名稱(chēng)：O缸內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)，尤其適應(yīng)發(fā)展大功率內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，內(nèi)燃機(jī)氣體膨脹做功，主要是由氣體在氣缸內(nèi)膨脹推動(dòng)活塞作往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在慣性的作用下連桿帶動(dòng)曲軸作圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力傳給負(fù)載。一次做功4個(gè)行程來(lái)完成，做2次圓周運(yùn)動(dòng)，分壓縮→做功→排氣→吸氣4個(gè)行程，每個(gè)行程做相應(yīng)的半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)。由于功率的輸出間息性，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行不穩(wěn)定、振動(dòng)大的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
O缸內(nèi)燃機(jī)，動(dòng)力輸出為曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力直接傳輸給負(fù)載作曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，自然吸氣和排氣，四行程同時(shí)完成。
本發(fā)明技術(shù)解決其技術(shù)問(wèn)題所用的技術(shù)方案是內(nèi)燃機(jī)的氣缸為環(huán)管氣缸，在內(nèi)有兩對(duì)可以相對(duì)滑動(dòng)的活塞，活塞環(huán)桿A為一組，由2個(gè)活塞和1個(gè)環(huán)桿連接而成；活塞環(huán)桿B為另一組，也是由2個(gè)活塞和1個(gè)環(huán)桿連接而成。其中在活塞環(huán)桿A上嵌有外環(huán)輪齒，活塞環(huán)桿B上嵌有內(nèi)環(huán)輪齒，氣體膨脹環(huán)桿做圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力傳遞給同步跨越傳動(dòng)輪，再傳遞給負(fù)載輪?；钊h(huán)桿A與環(huán)桿B相互組成2個(gè)密閉的容器缸和2個(gè)開(kāi)放的容器缸，當(dāng)氣體膨脹做功時(shí)，活塞環(huán)桿A(或B)在滯逆定位銷(xiāo)和燃?xì)庾龉Φ南嗷プ饔孟拢瑸殪o止?fàn)顟B(tài)，作為定子隔離活塞；活塞環(huán)桿B(或A)則順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，為轉(zhuǎn)子活塞將功率傳遞給負(fù)載。與此同時(shí)，做功、吸氣、排氣、壓縮4個(gè)行程同時(shí)完成；在慣性的作用下，環(huán)A和環(huán)B同時(shí)位移@弧度，實(shí)現(xiàn)定子與轉(zhuǎn)子的互換，環(huán)B(或A)靜止，環(huán)A(或B)作順時(shí)針運(yùn)動(dòng)對(duì)外做功。環(huán)A、B運(yùn)動(dòng)1/2個(gè)周期，然后靜止1/2個(gè)周期，互為交替。
本發(fā)明有益的效果是功率輸出平穩(wěn)，體積小，重量輕，壓縮比高，燃燒充分，自然吸氣、排氣，改變傳統(tǒng)的做功往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)為曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，最適合發(fā)展大功率內(nèi)燃機(jī)。
下面結(jié)合圖例說(shuō)明工作原理

圖1為O缸內(nèi)燃機(jī)外觀示意圖；圖2為O缸內(nèi)燃機(jī)XY軸面剖面圖；圖3為O缸內(nèi)燃機(jī)ZY軸面剖面圖；圖4為內(nèi)、外跨越輪跨越活塞傳動(dòng)圖；圖5為內(nèi)、外跨越輪與負(fù)載輪傳動(dòng)圖；圖6為活塞環(huán)桿B做功示意圖；圖7為活塞環(huán)桿A做功示意圖；圖8為活塞環(huán)桿A、B及負(fù)載質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)周期曲線(xiàn)。
圖中1、外同步跨越輪；2、排氣口；3、進(jìn)氣口；4、內(nèi)同步跨越輪；5、內(nèi)環(huán)輪齒；6、外環(huán)輪齒；7、負(fù)載輪；8、活塞環(huán)桿B；9、活塞環(huán)桿A10、環(huán)管氣缸；11、滯逆定位銷(xiāo)；12、活塞B′13、活塞A′；14、活塞B″；15、活塞A″。
圖6所示紅色的活塞環(huán)桿A與黃色活塞環(huán)桿B相互構(gòu)成做功、排氣、吸氣、壓縮4個(gè)行程室腔?；钊h(huán)桿A的活塞能在活塞環(huán)桿B上滑動(dòng)；同樣，活塞環(huán)桿B的活塞也能在活塞環(huán)桿A上滑動(dòng)。
圖6左圖活塞環(huán)桿A做完功后，4個(gè)行程都同時(shí)完成相應(yīng)的工作行程，活塞環(huán)桿A、B在慣性的作用下作順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)@弧度，滯逆定位銷(xiāo)(11)往上運(yùn)動(dòng)凹進(jìn)，A″活塞(15)通過(guò)。
圖6右圖，當(dāng)活塞A″(15)通過(guò)該點(diǎn)時(shí)，滯逆定位銷(xiāo)(11)向下運(yùn)動(dòng)凸出，同時(shí)點(diǎn)火，氣體燃燒膨脹，A″(15)與B″(14)活塞做相反的運(yùn)動(dòng)，由于A″(15)所受的力與滯逆定位銷(xiāo)所產(chǎn)生的力是一對(duì)大小相等、方向相反的力，使A″(15)處在靜態(tài)位置，也就是活塞環(huán)桿A處在靜態(tài)位置，為定子活塞；活塞A′(13)則為排氣和吸氣的隔離活塞。B″(14)在氣體的膨脹作用下做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，也就是活塞環(huán)桿B作順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，為轉(zhuǎn)子活塞由A、B構(gòu)成4個(gè)行程室同時(shí)工作(一)活塞A″(14)、活塞B″(15)則構(gòu)成做功室，氣體膨脹向外做功，即做功行程；(二)活塞B″(14)、活塞A′(13)則構(gòu)成排氣室，氣體被壓縮，從排氣口排出，即排氣行程；(三)活塞B′(12)、活塞A′(13)則構(gòu)成吸氣室，體積增大，形成真空，氣體從進(jìn)氣口被吸入，即吸氣行程；(四)活塞B′(12)、活塞A″(15)則構(gòu)成壓縮室，氣體被壓縮，即壓縮行程；圖7右圖，做功、排氣、吸氣、壓縮四行程運(yùn)行完畢?；钊h(huán)桿A、B開(kāi)始做順時(shí)針位移。位移@弧度，滯逆定位銷(xiāo)(11)往上運(yùn)動(dòng)凹進(jìn)，B′(12)活塞通過(guò)。
圖7左圖，當(dāng)活塞B′(12)通過(guò)該點(diǎn)時(shí)，滯逆定位銷(xiāo)(11)向下運(yùn)動(dòng)凸出，同時(shí)點(diǎn)火，氣體燃燒膨脹，B′(12)與A″(15)活塞做相反的運(yùn)動(dòng)，由于B′(12)所受的力與滯逆定位銷(xiāo)所產(chǎn)生的力是一對(duì)大小相等、方向相反的力，使B′(12)處在靜態(tài)的位置，也就是活塞環(huán)桿B處在靜態(tài)位置，B″(14)則為排氣和吸氣的中間隔離活塞。A″(15)在氣體的膨脹作用下作順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，也就是活塞環(huán)桿A作順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)A、B定子與轉(zhuǎn)子的互換，此時(shí)做功、排氣、吸氣、壓縮4個(gè)行程同時(shí)完成(詳見(jiàn)圖6右圖所述)。
活塞環(huán)桿A、B交替運(yùn)動(dòng)，完成所需的連續(xù)向外做功，負(fù)載得到所需的連續(xù)功率。
圖8為做功時(shí)活塞環(huán)桿A、B和負(fù)載上質(zhì)點(diǎn)的簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)周期曲線(xiàn)。活塞環(huán)桿A上各點(diǎn)做1/2個(gè)周期運(yùn)動(dòng)后，再靜止1/2個(gè)周期；活塞環(huán)桿B的質(zhì)點(diǎn)則做相應(yīng)的靜止1/2個(gè)周期，再運(yùn)動(dòng)1/2個(gè)周期；負(fù)載上的質(zhì)點(diǎn)則做相應(yīng)的1個(gè)周期。
以上是發(fā)動(dòng)機(jī)做正功時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)做負(fù)功時(shí)，其運(yùn)動(dòng)情況就不一樣了，如圖6右圖所示，當(dāng)活塞環(huán)桿B做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，B′(12)相對(duì)于A″(15)運(yùn)動(dòng)，由于B′(12)、A″(15)工作室所受到氣體壓力大于B″(14)、A″15工作室壓力，活塞環(huán)桿A也會(huì)順著B(niǎo)做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。所以在發(fā)動(dòng)機(jī)做負(fù)功時(shí)，還要有滯順定位裝置(這里只是原理的敘述，在實(shí)際運(yùn)用中同步是非常復(fù)雜的過(guò)程)，否則，同步跨越傳動(dòng)輪就無(wú)法成功跨越活塞A′(13)、A″(15)、B′(12)、B″(14)，不能與活塞環(huán)桿A、活塞環(huán)桿B齒輪同步。
附1、環(huán)管氣缸為兩段構(gòu)成，其接口為排氣口和進(jìn)氣口附近，末端的壓力小，接合口為齒合狀，增加接合部的平滑度；2、負(fù)載輪內(nèi)嵌同步彈簧，減小同步加速的慣性的影響；3、兩兩相夾的活塞，質(zhì)量要盡可能的小，導(dǎo)熱性差。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)，環(huán)管氣缸，1個(gè)進(jìn)氣口，1個(gè)排氣口，內(nèi)置兩兩相互滑動(dòng)的活塞，分別由環(huán)桿連接而成，構(gòu)成4個(gè)工作室腔，氣體膨脹做功，其一(A)為隔離活塞，即定子活塞；另一(B)為運(yùn)動(dòng)活塞，即轉(zhuǎn)子活塞，4行程同時(shí)完成。在慣性作用下，位移@弧度后，實(shí)現(xiàn)互換，B為隔離活塞，A為運(yùn)動(dòng)活塞，交替進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的內(nèi)燃機(jī)，外延至一種蒸氣機(jī)或水輪機(jī)，環(huán)管缸結(jié)構(gòu)，2個(gè)進(jìn)氣(水)口，2個(gè)排氣(水)口，內(nèi)置兩兩相互滑動(dòng)的活塞，分別由環(huán)桿連接而成，構(gòu)成2對(duì)做功、排氣(水)工作室腔，氣體或水流壓力做功，其一(A)為隔離活塞，即定子活塞，另一(B)為運(yùn)動(dòng)活塞，即轉(zhuǎn)子活塞，2行程同時(shí)完成，在慣性作用下，位移@弧度后，實(shí)現(xiàn)互換，B為隔離活塞，A為運(yùn)動(dòng)活塞，交替進(jìn)行。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)，氣缸為環(huán)管氣缸，內(nèi)有2對(duì)可以相對(duì)滑動(dòng)的活塞分別由內(nèi)環(huán)桿和外環(huán)桿連接而成。4個(gè)活塞，分別構(gòu)成2個(gè)密閉的容氣缸和2個(gè)開(kāi)放的容氣缸，燃?xì)庠诿荛]的容氣缸內(nèi)膨脹做功，其一活塞環(huán)桿在滯逆定位銷(xiāo)的反作用力下為靜止，另一作順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，對(duì)外做功。作功、排氣、吸氣、壓縮4個(gè)行程同時(shí)完成。在慣性的作用下，位移@弧度后，實(shí)現(xiàn)互換，活塞環(huán)桿A或B運(yùn)動(dòng)1/2個(gè)周期，然后靜止1/2個(gè)周期，互為交替進(jìn)行。
文檔編號(hào)F01C1/00GK1814998SQ200510052230
公開(kāi)日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2005年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月31日
發(fā)明者田貞洪 申請(qǐng)人:田貞洪