专利名称：一种高热效内燃机活塞长行程零侧压技术及装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种活塞式内燃机，尤其是一种高热效内燃机活塞长行程零侧压技术及装置。
背景技术：
目前社会上所有的车辆、船舶以及所有需要用内燃机做动力的机械装置，所用的内燃机其结构全部都是依赖传统的曲轴、由气缸的活塞、连杆复往推动曲轴取得旋转的技术。其特点是活塞往复对气缸有侧压、侧磨，造成侧压侧磨的主要原因是受曲轴和连杆的摆角影响。所以活塞侧压大小与曲轴连杆摆角成了正比关系。本来曲轴偏心距越大(即活塞行程越大)其推动输出轴旋转的力臂就越大越有力，热效率就越高，油耗越低。但其正比关系使活塞对气缸侧压磨擦阻力就越大，形成了力的抵消，而且产生的油耗、振动，磨损，噪音都特别大，曲轴内燃机也因此热效偏低，约为26％～34％。
为此人们都竭力攻关，但由于大家都围绕在依赖曲轴取得旋转技术框死的范围内进行攻关，所以收效甚微。例如加大力气来提高加工精度，更有甚者将活塞表面，气缸内壁铸上陶瓷来防止热的流失，但不外乎只能提高热效2至3个百分点，这也就是曲轴内燃机的热效顶峰了。也就是说曲轴内燃机燃烧100公斤燃料，最多只有40公斤是做功，其余60公斤都是白烧和浪费，污染大气及环境的。
所以依赖曲轴取得旋转技术的内燃机都是低热效内燃机，由于热效偏低，又要保证内燃机的输出功率，因此只有依赖高热值燃料石油做成的动力燃料，无法应用低热值的酒精、液化气、氢气等来做燃料，形成曲轴内燃机的生命力将会随同因石油危机而危机。因此要大幅度提高内燃机的热效是十分必要的，也是极有潜力的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可以代入社会目前任何种类、型号、单缸、多缸柴油或汽油的曲轴内燃机，并能取代原曲轴所有的功能，而且使原有供油供气位置工作、冲程理不变的前提下，使低热效的曲轴内燃机变为一种大幅度提高热效20个百分点以上的高热效内燃机。同时也可以成为一种使用低燃值燃料的高热效内燃机的“高热效内燃机活塞长行程零侧压技术”。
本实用新型所采取的技术方案是(1)采用折叠式二次偏心轴齿轮运动即折叠式二次杠杆力臂运动来获取连杆活塞径向行程和推动输出轴旋转的技术特点，用此技术特点来替代传统曲轴依靠一次偏心轴作圆周运动来取得的连杆摆角行程和旋转；并解决消除连杆摆角同时所产生的活塞对气缸侧压、磨损、振动、热效低、力抵消一连串的问题。
(2)采用提高活塞行程，可增大推动输出轴旋转的力臂特点为提高热效，并且设置自动增压机构确保富氧燃烧。确保热效率。又因活塞提高行程后引起气缸变容增大的效应特点，为低热值原料提供足够的质量燃烧空间，解决内燃机输出功率需要热值总量，因此也可减少依赖或不依赖石油燃料。即是可应用再生能源。
(3)综上二项三大特点应用本人已获取的无曲轴零侧压长行程活塞内燃机专利(专利号ZL012400831、ZL02287779)的轴头输出装置技术，加以改进设计出更加新型的技术装置，更加适应目前社会任何种类、型号曲轴内燃机改造、需要的“高热效内燃机活塞长行程零侧压技术装置”。
结构上采取用于单缸内燃机，是在气缸18脚下设置由双联体定圆内齿轮座1、同步齿轮轴承座2、联体座3、同步轴4A、同步齿轮5、6组成的联体座组，在双联体定圆内齿轮1的中心左右两边分别设置由含轴承或轴瓦、轴套A、B的输出轴7、8、共力齿盘9、10、偏心轴或孔11、12所组成的左右输出半轴，使共力齿盘9、10的齿与同步轮5、6的齿分别啮合；并且设置偏心距为双联体定圆内齿轮1分度圆直径1/4的初级偏心轴或孔11、12，在其上设置由双联动齿轮13、14、次级偏心轴15组成的次级偏心轴连体含轴孔或轴头的双联动齿轮。次级偏心轴15设置在双联动齿轮13、14的分度圆上，设置齿轮13、14的分度圆直径为双联体定圆内齿轮1的分度圆直径的1/2、齿数也为1/2，并使齿轮13、14的齿与双联体定圆内齿轮1的齿啮合，在次级偏心轴上设置含螺栓或螺栓的连杆16，在连杆螺栓端设置含螺孔或杆孔的活塞17。
用于多缸内燃机，是在各个气缸18脚下设置由定圆内齿轮座1、同步齿轮轴承座2、联体座3、同步轴4B、同步齿轮5、6组成的连体座组，长轴4B贯穿各个联体座中的同步齿轮座2，由含轴承或轴瓦、轴套A、B的输出轴7、8、共力齿盘9、10、偏心轴或孔11、12构成的左右半轴在多缸内燃机左右两边气缸脚下的联体座组双联体定圆内齿轮1中心边上，使共力齿盘9、10的齿与同步齿轮的齿啮合，在两气缸脚下相邻两组联体座组的中间，设置由短轴19、共力齿盘10、偏心轴或孔11、12所组成的中间联接轴组。在初级偏心轴或孔11、12上设置由双联动齿轮13、14、次级偏心轴15组成的次级偏心轴连体含轴孔或轴头的双联动齿轮，使双联动齿轮13、14的齿与双联体定圆内齿轮1的齿啮合；在次级偏心轴15上设置连杆16，在连杆含螺栓端设置含螺孔活塞17。
在气缸18的进气口前设置自动增压机构20。
本发明的装置可代入社会目前任何种类、型号、单缸、多缸、气油或柴油的内燃机，该装置并能取代原曲轴所有功能，而且使内燃机原来的供油、供气位置工作，冲程机理，外观体积、安装尺寸基本不变的前提下，使低热效的曲轴内燃机变为一种大幅度提高热效20个百分点以上的高热效内燃机。同时也可以成为一种以低热值燃料(例如酒精、液化气、氢气等)为能源而且输出功率不减的高热效内燃机。给内燃机注入新的生命力，不再担心将来因石油危机，内燃机也伴随危机；内燃机的生命力将因此持久永远。
以下结合附图作详细说明。
图1为本发明的连体座结构示意图。
图2为本发明应用在单缸内燃机示意图。
图3为本发明应用在多缸内燃机示意图。
具体实施例方式
图1、图2为单缸内燃机技术方案。图中1为设置双联体定圆内齿轮座，与设置取力同步齿轮轴承座2联为一体，结合联体座3在同步齿轮轴承座2设置同步轴4A，在其两端设置同步齿轮5、6，将定圆内齿轮座1、同步齿轮轴承座2、联体座3、同步轴4A、同步齿轮5、6构成的联体座组，固定安装在气缸18脚下，使双联体定圆内齿轮座1的中心对同原曲轴的轴承座中心。设置含双轴承或轴瓦、轴套的左右输出轴7、8，在其内端同心设置联体共力齿盘9、10，并在共力齿盘9、10端面设置联体初级偏心轴或孔11、12，其偏心距为双联体定圆内齿轮分度圆直径的1/4。锁定，将含轴承或轴瓦、轴套A、B的输出轴7、8、共力齿盘9、10、偏心轴或孔11、12构成一体的左右输出半轴、内端的共力齿盘，同心安装在双定圆齿座左右两边，使共力齿盘的齿与同步齿轮6、7的齿分别啮合。左右输出轴7、8上含双轴承或套轴瓦，安装在原曲轴的轴承座上和边上。
在初级偏心轴头15上设置一端含轴承或轴瓦、套，另一端含螺母螺栓的连杆16，在含螺栓端设置含螺孔或杆孔的活塞17于汽缸18内，在气缸进气口前设置自动增压机构20和经调整配气角度凸轮，确保富氧和随装置调整的凸轮供气匹配机理。
图3为多缸内燃机应用说明技术方案。图中各气缸脚下同样设置安装一个由联体座组定圆内齿轮座1、同步齿轮轴承座2、联体座3、同步轴4B、同步齿轮5、6，即原设置短轴4A换为长轴4B，贯穿串连各同步齿轮轴承座2。在长轴4B上按原设置各联体座位置同样设置同步齿轮5、6。同样使双定圆内齿轮1的中心与原曲轴的轴承座中心对同。
同样设置由输出轴7、8、共力齿盘9、10、偏心轴或孔11、12构成的左右半轴，安装在多缸内燃机左右二边的气缸18脚下的联体座双定圆内齿轮1边上，同样使半轴内端的共力齿盘9、10的齿与同步轮5、6的齿啮合。半轴上的双轴承或瓦，也同样安在原曲轴的轴承座位上和边上，在各气缸脚下的联体座组中间，双联体定圆内齿轮1中心设置含轴承或轴瓦轴套短轴19；在短轴两端设置含初级偏心轴或孔11、12的共力齿盘9、10，使其齿同样与同步轮组5、6的齿啮合，这样就由共力齿盘9、10，偏心轴或孔11、12及轴19组成中间联接轴组。
在初级偏心轴或孔11、12上同样设置次级偏心轴连体含孔或轴头的双联动齿轮，使双联动齿轮的齿轮与双定圆内齿轮的齿啮合。在双联动齿轮次级偏心轴15上同样设置连杆16、活塞17于气缸18内。同样设置自动增压结构20以达富氧彻底燃烧，进一步提高热效。随装置经调整的供气匹配机理凸轮。
权利要求
1.一种高热效内燃机活塞长行程零侧压技术，其特征是采用折叠式二次偏心距偏心轴配合齿轮运动来获取活塞连杆都是零侧压径向行程和推动输出轴及联接轴旋转。
2.一种高热效内燃机活塞长行程零侧压装置，包括气缸、活塞、连杆、齿轮、轴，其特征是用于单缸内燃机，是在气缸(18)脚下设置由双联体定圆内齿轮座(1)、同步齿轮轴承座(2)、联体座(3)、同步轴(4A)、同步齿轮(5)、(6)组成的联体座组，在双联体定圆内齿轮(1)的中心左右两边分别设置由含轴承或轴瓦、轴套(A)、(B)的输出轴(7)、(8)、共力齿盘(9)、(10)、偏心轴或孔(11)、(12)所组成的左右输出半轴，使共力齿盘(9)、(10)的齿与同步轮(5)、(6)的齿分别啮合；并且设置偏心距为双联体定圆内齿轮(1)分度圆直径1/4的初级偏心轴或孔(11)、(12)，在其上设置由双联动齿轮(13)、(14)、次级偏心轴(15)组成的次级偏心轴连体含轴孔或轴头的双联动齿轮。次级偏心距的轴(15)设置在双联动齿轮(13)、(14)的分度圆上，设置齿轮(13)、(14)的分度圆直径为双联体定圆内齿轮(1)的分度圆直径的1/2、齿数也为1/2，并使齿轮(13)、(14)的齿与双联体定圆内齿轮(1)的齿啮合，在次级偏心轴上设置含螺栓或螺栓的连杆(16)，在连杆螺栓端设置含螺孔或杆孔的活塞(17)。
3.一种高热效内燃机活塞长行程零侧压装置，其特征是用于多缸内燃机，是在各个气缸(18)脚下设置由定圆内齿轮座(1)、同步齿轮轴承座(2)、联体座(3)、同步轴(4B)、同步齿轮(5)、(6)组成的连体座组，长轴(4B)贯穿各个联体座中的同步齿轮座(2)，由含轴承或轴瓦、轴套(A)、(B)的输出轴(7)、(8)、共力齿盘(9)、(10)、偏心轴或孔(11)、(12)构成的左右半轴在多缸内燃机左右两边气缸脚下的联体座组双联体定圆内齿轮(1)中心边上，使共力齿盘(9)、(10)的齿与同步齿轮的齿啮合，在两气缸脚下相邻两组联体座组的中间，设置由短轴(19)、共力齿盘(10)、偏心轴或孔(11)、(12)所组成的中间联接轴组。在初级偏心轴或孔(11)、(12)上设置由双联动齿轮(13)、(14)、次级偏心轴(15)组成的次级偏心轴连体含轴孔或轴头的双联动齿轮，使双联动齿轮(13)、(14)的齿与双联体定圆内齿轮(1)的齿啮合；在次级偏心轴(15)上设置连杆(16)，在连杆含螺栓端设置含螺孔活塞(17)。
4.根据权利要求2、3所述的高热效内燃机活塞长行程零侧压装置，其特征是在气缸(18)的进气口前设置自动增压机构(20)。
全文摘要
本发明公开了一种高热效内燃机活塞长行程零侧技术及装置，采用折叠式二次偏心轴齿轮运动即折叠式二次杠杆力臂运动来获取连杆活塞径向行程和推动输出轴旋转的技术特点，用此技术来替代传统曲轴依靠一次偏心轴作圆周运动来取得的连杆摆角行程和旋转；并解决消除连杆摆角同时所产生的活塞对气缸侧压、磨损、振动、热效低、力抵消等问题。本发明的装置可代入社会目前任何种类、型号、单缸、多缸、气油或柴油的内燃机，并能取代原曲轴所有功能，而且使供油、供气位置工作，冲程机理，外观体积、尺寸不变的前提下，使低热效的曲轴内燃机变为一种大幅度提高热效20个百分点以上的高热效内燃机。同时也成为一种以低热值燃料为能源且输出功率不减的高热效内燃机。
文档编号F02B75/32GK1480633SQ03128350
公开日2004年3月10日 申请日期2003年7月17日 优先权日2003年7月17日
发明者何观龙 申请人:何观龙