專利名稱：慣燃方圓進(jìn)步發(fā)動機(jī)的制作方法
本發(fā)動機(jī)的發(fā)明，特別涉及其可以改裝成流體泵的泵機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)在社會的激烈競爭，促進(jìn)著第一生產(chǎn)力-科學(xué)技術(shù)。在動力領(lǐng)域，內(nèi)燃機(jī)一直是人類活動中不可缺少，而且越來越被廣泛應(yīng)用，更加占有舉足輕重的地位。九十年代能源、材料緊缺。適應(yīng)性強(qiáng)、效率潛力大、功率和轉(zhuǎn)速范圍廣的內(nèi)燃機(jī)從來沒有這樣大地受到油耗、壽命、體積。排放毒性、制造成本及易難程度的強(qiáng)有力沖擊。為了人類的利益，已不能允許曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)問題再再限制內(nèi)燃機(jī)、泵機(jī)構(gòu)的效率的提高。雖然在以前的很長一段時(shí)間內(nèi)各國的國立和民辦的機(jī)構(gòu)和組織做了大量工作，企圖找出和幫助找出一條合理的途徑來圓滿地解決曲軸系列問題，出現(xiàn)了眾多的發(fā)動機(jī)方案。這些發(fā)動機(jī)是在取消曲軸的同時(shí)，以取消久經(jīng)考驗(yàn)的圓形汽缸為代價(jià)的，或仍沿用了逆向往復(fù)，這樣它們不會有更高的生命力。誠然，蒸汽輪機(jī)幾乎完全地取代了蒸汽機(jī)的地位，但由于經(jīng)濟(jì)性與冷卻，適應(yīng)性與控制工藝性與材料問題方面的缺陷，使燃?xì)廨啓C(jī)和噴氣發(fā)動機(jī)在與往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的競爭中，迄未能得以取勝。就世界范圍來講，目前還沒有一種可靠而實(shí)用的機(jī)構(gòu)，能完全充當(dāng)沾了圓形汽缸光的曲軸的角色，所以也就不能解決曲軸內(nèi)燃機(jī)的不利燃燒過程和動力傳遞過程。近年來，泵機(jī)構(gòu)技術(shù)帶著曲軸的累贅發(fā)展到增壓、渦輪、噪污問題等等，使機(jī)身越加龐大苯重、復(fù)雜麻煩、顧此失彼、成本昂貴，再加上一直令人頭痛的油耗和壽命問題，成為發(fā)動機(jī)“山窮水盡疑無路”于當(dāng)前的大難關(guān)。
本發(fā)明的目的是要提供一種改進(jìn)的泵機(jī)構(gòu)，它能進(jìn)一步有效地挖掘旋轉(zhuǎn)式機(jī)械與容積式機(jī)械之間潛在的優(yōu)良性能，揚(yáng)長避短的解決轉(zhuǎn)子機(jī)的利本問題。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在一個(gè)轉(zhuǎn)子上設(shè)置繞軸圈形連貫排列的成組汽缸，缸套和活塞由普通齒輪及在旋轉(zhuǎn)中自行變換扛桿的特殊齒輪進(jìn)行嚙合控制。三組體汽缸在同向同周旋轉(zhuǎn)中張合工作。這樣就可以充余地安排久經(jīng)考驗(yàn)的圓形汽缸配合潤滑、密封等各個(gè)系統(tǒng)，缸體即起到了導(dǎo)輸流體的作用，也能容增壓、消噪、渦輪與容積式機(jī)械為一統(tǒng)，并且實(shí)現(xiàn)了取締曲軸和活塞逆向往復(fù)慣性損失的要求。
本發(fā)明因?yàn)橛谬X輪取代曲軸，安排轉(zhuǎn)子直接工作，結(jié)構(gòu)更加簡單緊湊，更加可靠、實(shí)用。由于完全地禁止了缸套或活塞在運(yùn)動方向上的絕對往復(fù)，而絲毫沒有阻止活塞在缸套內(nèi)的相對往復(fù)，各個(gè)系統(tǒng)即分別附屬又巧妙相關(guān)協(xié)調(diào)。同時(shí)，齒輪嚙合的數(shù)學(xué)規(guī)律對汽缸的排列和工作進(jìn)行了有利的調(diào)整，這樣就改善了燃燒過程，提高了體積功率、強(qiáng)度和壽命，減小了油耗、噪污、震動和制造成本，從而使效率和效益直線上升，為發(fā)動機(jī)的發(fā)展開創(chuàng)了新的局面。
發(fā)明的基本原理由以下的實(shí)施例及其附圖
簡明給出。
附圖是根據(jù)本發(fā)明提出的泵機(jī)構(gòu)的單元特征圖。
下面結(jié)合附圖著重詳細(xì)說明依據(jù)本發(fā)明提出的具體機(jī)構(gòu)幾個(gè)最為實(shí)質(zhì)的環(huán)節(jié)、情況及工作該機(jī)構(gòu)包括基子動輸軸(3)與主體(11)的軸(21)之間互為力能起動或輸出目的的一個(gè)固定有特殊齒輪和普通齒輪的動輸軸(3)和另一個(gè)設(shè)有圈形對稱連貫排列缸套組及離、聚心旋輪探導(dǎo)管孔(流體道)的軸(21)轉(zhuǎn)子主體(11)。軸(21)與動輸軸(3)的互為反差扛桿的特殊齒輪在旋轉(zhuǎn)對應(yīng)嚙合(象征于2)中自行變換扛桿。軸(21)的特殊齒輪通過力臂(圖中未畫出)與軸(21)轉(zhuǎn)子主體(11)上缸套兩端的活塞同步。同樣扛桿的普通齒輪的正常嚙合(象征于2)使軸(21)主體均于特殊齒輪控制下的活塞張合。軸(21)的特殊齒輪控制活塞與軸(21)主體(11)周期性地旋轉(zhuǎn)一定角度，得到張合旋轉(zhuǎn)的汽缸(22)經(jīng)閥門(因?yàn)檫@樣的技術(shù)已經(jīng)很熟，不必贅述，上下同)與主體(11)的流體道相通。旋轉(zhuǎn)的旋輪探導(dǎo)管孔的離、聚心原理為進(jìn)氣(8)增壓、排氣(18)渦輪消噪、冷卻水(12)自行循環(huán)、燃料(15)的輸送和萬便控制提供了有利條件。需要時(shí)輸流管由軸(21)的軸線(4)處引出，在萬向管(5)處彎轉(zhuǎn)由旋轉(zhuǎn)直管(6)插入流體(7)內(nèi);流體可以得到動靜不滲漏過渡的導(dǎo)輸。這些機(jī)構(gòu)和通道可以做為流體的吸排或?qū)л敗?br> 另外，1表示機(jī)殼，9表示可以安裝濾清器的進(jìn)氣口，10表示可以安裝凸輪的地方，13表示缸套，14表示活塞，16表示可以安裝噴油泵的地方，17表示可以安裝消音器的地方，19、20表示水箱。當(dāng)然，有些裝置并非必需在標(biāo)計(jì)的地方，這就要靈活地實(shí)用和掌握，視需要和計(jì)算確定。
這個(gè)即實(shí)用于流體泵，更實(shí)用于泵式發(fā)動機(jī)的泵機(jī)構(gòu)，由幾項(xiàng)發(fā)明構(gòu)成了一個(gè)完整的總體。以四個(gè)工作室的發(fā)動機(jī)為例，做進(jìn)一步的敘述。
均速體對稱安有四個(gè)汽缸(缸套)，甲體通過控制臂控制四個(gè)軸(21)汽缸的對稱活塞子、丑、寅、卯、，乙體通過控制臂控制四個(gè)軸(21)汽缸的對稱活塞辰、已、午、未。正文是二行程柴油機(jī)或汽油機(jī)的工作情況，括號內(nèi)是四行程改正二行程的情況，未改正的與正文相同。
轉(zhuǎn)動動輸軸(3)，使軸(21)主體(11)的汽缸形成張合而起動。
乙體以大于甲體的速度，把未燃?xì)鈮嚎s到體積最小，于辰、子之間，已、丑之間滯燃(已、丑之間排氣終了，吸氣開始)。滯燃的氣體由于受到乙體的快速影響，產(chǎn)生慣性渦流，繼續(xù)向前移動;這時(shí)，控制機(jī)構(gòu)的特殊齒輪轉(zhuǎn)換了力臂，乙體因此將要慢速向前推進(jìn)。
由于控制機(jī)構(gòu)變換了扛桿，甲體得到扛桿長臂，乙體短臂，燃?xì)獗晨砍较蜃?，另一個(gè)汽缸的燃?xì)獗晨恳严虺螽a(chǎn)生爆發(fā)推力(已、丑之間在吸氣)。甲獲動力，加快速度，并通過控制機(jī)構(gòu)把動力傳向均速體平均于甲、乙兩體的速度旋轉(zhuǎn)，由動輸軸(3)輸出動能。
這時(shí)，午、卯之間和寅、未之間正在壓縮(寅、未之間進(jìn)行排氣)，當(dāng)汽缸合到近止點(diǎn)時(shí)，噴油滯燃或火花塞點(diǎn)燃(寅、未之間排氣終了，吸氣開始)，控制機(jī)構(gòu)這時(shí)又變換了齒速比，汽缸因此張開，甲體減慢旋轉(zhuǎn)，乙體在滯燃后的卯、午之間，寅、未之間(寅、未之間在吸氣)的燃?xì)馀蛎浵蚯暗淖饔昧图左w傳給燃?xì)獾目焖俾宰饔昧Φ耐苿酉?，以最長的力臂帶動整機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和輸出動能。
聯(lián)系以上內(nèi)容，最后再補(bǔ)充幾點(diǎn)本發(fā)明的技術(shù)性質(zhì)和建議。
1、往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)、雙旋轉(zhuǎn)四循環(huán)活塞式發(fā)動機(jī)、汽輪機(jī)、齒輪嚙合機(jī)構(gòu)、增壓機(jī)、渦輪機(jī)、離心泵、聚心泵等是這種泵和這種旋轉(zhuǎn)的往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)的母體。
2、把雙旋轉(zhuǎn)四循環(huán)活塞式發(fā)動機(jī)的兩體同向同周周期性差速旋轉(zhuǎn)及一固定外殼的汽缸組成形式轉(zhuǎn)變?yōu)閮审w同向同周周期性差速旋轉(zhuǎn)及另一同向同周均于兩體旋轉(zhuǎn)的三體旋轉(zhuǎn)汽缸組成形式，是容旋轉(zhuǎn)式機(jī)械與容積式機(jī)械為一統(tǒng)，并采用往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)圓形汽缸取消曲軸的條件。
3、熱機(jī)的三個(gè)組成部分-發(fā)熱器、工作部分及冷凝器部分和工質(zhì)的旋轉(zhuǎn)，使增壓、渦輪、汽輪、消音等裝置的應(yīng)用更為小體和順便。
4、集結(jié)到一個(gè)特殊齒輪上的半徑差異，在兩個(gè)同樣的齒輪對應(yīng)嚙合時(shí)，所表現(xiàn)的扛桿作用和角度關(guān)系，使旋轉(zhuǎn)汽缸得以張合。
理論依據(jù)是直徑為r的齒輪與直徑為R的齒輪在嚙合的圓弧距離為x段時(shí)，它們各旋轉(zhuǎn)的角度分別是α和β;也就是說其x是直徑為r的齒輪周長的 (x)/(rπ) 圓弧長，這段圓弧長的圓心角等于α;其x也是直徑為R齒輪周長的 (x)/(Rπ) 圓弧長，這段圓弧長的圓心角等于β。
如果α比β就等于 (x)/(rπ) 比 (x)/(Rπ) 化簡等于R比r設(shè)r＞R，則β＞α那么0＜ (α)/(β) ＝ (R)/(r) ＜1從推導(dǎo)的公式中可以看出，α和β或R和r之比與x的長短無關(guān)，在兩個(gè)特殊齒輪的嚙合距離一致的情況下，特殊齒輪有較寬的選擇集結(jié)范圍。
5、軸(21)的特殊齒輪與軸(21)主體(11)在旋轉(zhuǎn)中周期性地錯動一定角度，力就可以在特殊齒輪上的齒輪和主體(11)的齒輪以及活塞齒之間互相傳遞甲實(shí)現(xiàn)同步。
6、萬向管即可是空心卷絲的彈簧，也可是實(shí)心卷絲簧包可彎轉(zhuǎn)導(dǎo)管，還可是有足夠彎轉(zhuǎn)強(qiáng)度的導(dǎo)管。
7、汽缸的排列方式，可以達(dá)到更優(yōu)的掃氣和充量功能，從經(jīng)濟(jì)性考慮，一個(gè)循環(huán)的完成以二沖程比四沖程為佳。
8、張合旋轉(zhuǎn)汽缸的慣燃性，把向四周膨脹的燃?xì)饬?，由控制機(jī)構(gòu)和本身傳遞為向一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)力;適時(shí)的汽缸快速張合和等容旋轉(zhuǎn)的周期性，對于有效壓縮和爆發(fā)及佳時(shí)輸入、輸出動力非常有利。
9、多加汽缸的方法可以是“株”向和“行”向，但是可以由一組控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制和輸入、輸出動力。
10、如果發(fā)明一種新產(chǎn)品，它在一方面有好處，可是在另一方面出現(xiàn)了先天因素難以解決，那么這種發(fā)明跟沒發(fā)明一樣。值得欣慰和慶幸的是本發(fā)明在各個(gè)方面都顯露出其它此類裝置無法相比的優(yōu)點(diǎn)和效果，這在內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明史上實(shí)在是少見的。就目前的技術(shù)水平而言，取代曲軸發(fā)動機(jī)保險(xiǎn)完全沒有了難題和局限性，把它用于今后的海、陸、空的交通運(yùn)輸和固定機(jī)械的動力機(jī)，將不僅使人們富余舒適和美感，也必然會迎來和出現(xiàn)一個(gè)內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)效益飛躍發(fā)展的偉大進(jìn)步時(shí)代。
權(quán)利要求
1.泵機(jī)構(gòu)，特別是發(fā)動機(jī)的泵機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)有分別或組合的幾個(gè)單元，其特征在于軸(21)主體(11)內(nèi)有圈形連貫排列的旋轉(zhuǎn)汽缸(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求(以下簡用…)1所述的裝置(同前)，其中的特征在于(同前)汽缸(22)的組成體由普通齒輪和特殊齒輪進(jìn)行嚙合控制。
3.…1…，…旋輪探導(dǎo)管孔經(jīng)閥門與汽缸(22)相通。
4.…1…，…旋輪探導(dǎo)管孔的流體繞汽缸(22)循環(huán)。
5.…1…，…汽缸(22)的三個(gè)組成體分別有快、慢、均三種速度同向同周旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)變速體周期性地互相轉(zhuǎn)變速度。
6.…2或5…，…一個(gè)特殊齒輪有不同的力臂，兩個(gè)這樣的齒輪對應(yīng)嚙合形成控制機(jī)構(gòu)的一種扛桿和角度關(guān)系。
7.…2或6…，…特殊齒輪符合0＜ (α)/(β) ＝ (R)/(r) ＜1的選擇集結(jié)公式。
8.…3…，…順便增壓。
9.…3，…，…順便渦輪。
10.…1或3或4或8或9…，…流體以萬向管(5)動靜過渡
全文摘要
本發(fā)動機(jī)的動明，特別涉及其可以改裝成流體泵的泵機(jī)構(gòu)。它揚(yáng)長避短原有技術(shù)精華，把方圓概念，人體進(jìn)步的重心調(diào)節(jié)法運(yùn)用到久經(jīng)考驗(yàn)的傳統(tǒng)張合圓形汽缸慣燃旋轉(zhuǎn)中來，容旋轉(zhuǎn)式機(jī)械容積式機(jī)械為一統(tǒng)，使密封、潤滑、配氣、冷卻、動輸及增壓、渦輪、消音和改善燃燒過程極為順便，以其易制、小體、低耗、高壽和美感而取代曲軸發(fā)動機(jī)，作為今后的海、陸、空交通運(yùn)輸和固定機(jī)械的動力機(jī)，完全沒有了難題和局限性。
文檔編號F02B53/00GK1048077SQ8810913
公開日1990年12月26日 申請日期1988年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月6日
發(fā)明者劉溢 申請人:劉溢