专利名称：无曲轴圆盘形复合内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机，具体地说，涉及一种用于汽车或直升飞机上的无曲轴圆盘形复合内燃机。
背景技术：
在内燃机领域中，人们对提高效率、降低油耗、减少噪声要求愈来愈来高，如采用电子技术控制的燃油喷射技术。然而曲柄连杆机构凸轮机构造成的机械能损失和32％的废气能损失，严重阻碍了提高效率，降低油耗，减少噪声的种种努力。
发明内容
本发明要解决传统内燃机效率低，耗油量大，噪声高问题。为此本发明决定取消曲柄连杆机构和机械能损失大的传统的进排气门及相应的凸轮机构，把直圆柱形缸体改为圆盘形缸体，改活塞的直线运动为圆周运动。
为进一步提高效率，节省能源，本发明用废气直接推动涡轮的方法来利用废气能量。并用行星齿轮加速的办法解决废气压力不够大的问题，这就构成了无曲轴圆盘形复合内燃机。
对照传统内燃机机，本发明有以下有益效果1、节省能源传统内燃机总机械能损失为9％，而曲柄连杆机构进排气门的机械能损失约占其中的50％-80％，如果取居中数65％就可减少机械能损失5.85％，采用复合式方法还可以从32％的废气能能损失中再回收30％，即减少9.6％的废气能损失，就是说总损失减少15.45％，使总效率从原来的30％提高到45.45％，效率提高50％。节省能源34％。
2、噪声小因为取消了曲柄连杆机构，活塞运动方式从直线运动改为圆周运动，没有拐点不受冲击力，而且活塞是在运动中受力，所以噪声将大幅减小。
3、相同排量下输出功率大以在一个缸体中设置两个活塞为例，主轴转360度活塞作功二次，而传统的四冲程内燃机主轴转720度才作一次功，本发明的内燃机可提高4倍。
4、本发明的内燃机是一个典型大行程内燃机，S/D可达2-4，从而提高了燃烧效率，改善了废气的污染状况。
5、比重量、比功率，有很大提高。
6、扩大了应用范围，如果把圆盘形缸体直径加大则在同一个缸体中可设置8-10个甚至更多个活塞同时作功，从而使输出功率大幅提高。它的扁平形结构，也适于在直升飞机上应用。它的大直径低转速，使它可以不用减速机直接驱动旋翼，从而使安全性能有较大的改善。
图1是无曲轴圆盘形复合内燃机的构造示意2是图1的A-A剖视3是图1的B-B剖视图，目的是表示进、出汽门的驱动方式。
图4是活塞用主轴供油润滑方式示意5是图1的C-C剖视图，目的是表示出活塞的外形和密封润滑方式。
图6是图1的D-D剖示图，目的是表示出隔断闸门的润滑、密封和开闭方式。
各附图中注明的数字代表如下意义1、圆盘形缸体；2、圆盘形缸盖；3、活塞；4、燃烧室；5、隔断闸门；6、进气门；7、进气孔；8、出气门；9、出气孔；10、废气排气孔；11、喷油孔；12、圆形密封圈；13、出气门驱动挺杆；14、喷气孔；15、回位弹簧；16、供润滑油孔；17、回油孔；18、供油及密封槽；19、刮油条槽及回油孔；20、进气门驱动挺杆；21、进气门挺杆驱动凸轮；22、出气门挺杆驱动凸轮；23、火花塞孔；24、固定密封圈的轮辐；25、主轴；26、轴齿轮；27、行星齿轮；28、蜗轮架；29、蜗轮室盖；30键
具体实施例方式
参照附图1，活塞3的前沿顺时针运行到A点时活塞把废气排气孔10关闭，这时从喷气孔14喷入压力较高的空气，活塞继续向前运行到B点时，出气门8关闭。凸轮21推动挺杆20把进气门6打开，同时由喷油孔11喷入适量的燃油与已压缩的空气混合进入燃烧室。此时，进气门6关闭。活塞继续运动撞开隔断闸门5并越过，当活塞后沿到达D点时隔断闸门5在回位弹簧15的作用下关闭。从C-D这段时间适时点燃混合气。同时出气门8打开，活塞在高温高压的气流的作用下向前运动并通过轮辐24和轴25向外输出动力。与此同时活塞前面排出上一作功行程尚未排净的废气，当活塞后沿越过E点时，尚有较高温度和压力的废气从废气孔排出；并进入蜗轮室，推动蜗轮架28逆时针旋转，再通过行星齿轮27加速，反向，进一步推动轴齿轮26使主轴25加速运动，增加输出功率。
现在对具体实施过程内燃机的密封、冷却、润滑、安全性问题逐一分析如下1、密封问题，本发明的一个明显的缺点是密封线长，密封件多，首先是圆形密封圈，它和缸体，缸盖的密封线是两个圆周线，本发明采用凹凸槽进行密封，气体泄出要经过7个直角拐点，阻力是很大的，如果有必要在密封圈下和缸体间还可以加一至两道密封环。另外如果把主轴两端密封好，泄入机体内的气体压力增加也会阻止减少泄漏。
其次是隔断闸门它的密封虽然也可用密封条加以密封，但它是一个非常重要的压缩和作功的着力点，仔细分析本发明的活塞工作情况和传统内燃机截然不同，本发明的活塞是前后同时受力，即后推前压，而多数情况是前面压力大于后面，这就使向前泄漏的可能性很微小。
再次是进出气门、本机的气门是平板式的，如果外部压力大，燃烧室的可燃气泄不出去，如果内部压力大，平面向下压，有自我封闭的特性，从而减少泄漏。
2、冷却问题本机的外形为圆形，这给使用传统的水冷方式以很大方便，值得一提的是本机的燃烧室和活塞运行的缸体是分开的，这给适度提高缸体温度、提高效率提供了可能性。
3、润滑问题本机润滑大部分都可以采用飞溅式和油泵加压供油来解决，活塞和缸体之间的润滑比较困难，建议采用以下方式首先是燃烧混合油，此法简单可靠，其次用电子技术，控制定时定量喷入润滑油，第三是用如附图4所示的从主轴中心供油的方法。
4、安全性本机的安全性因为无曲轴运行平稳比较可靠，主要问题是隔断闸门的开闭，为表示简单，首选的是如附图六所示的撞开式，可供选择的其它方法，机械式的有杠杆法，齿轮齿条法，电控式的有电机拓动法，电磁阀开闭法，和机电综合法。
权利要求
1.种无曲轴圆盘形复合内燃机，由内燃机、涡轮机组成，其特征是无曲轴，活塞在缸体中作圆周运动。
2.根据权利要求1所述的无曲轴圆盘形复合内燃机，其特征是由圆形密封圈和圆盘形缸体及缸盖组成的密封的圆形活塞运行轨道。
3.根据权利要求1所述的无曲轴圆盘形复合内燃机，其特征是在缸体中设置数个隔断闸门，作为压缩气体和燃烧的高温高压气体推动活塞运动的着力点，其闸门能定时开闭以使活塞能顺利通过。
4.根据权利要求1所述的无曲轴圆盘形复合内燃机，其特征是在隔断闸门外侧设置能自动控制定时开闭的进出气两个闸门的燃烧室。
5.根据权利要求1所述的无曲轴圆盘形复合内燃机，其特征是在圆形的缸体中可以设置多个活塞同时工作。
6.根据权利要求1所述的无曲轴圆盘形复合内燃机，其特征是用行星齿轮连接涡轮和传动主轴。
全文摘要
本发明无曲轴圆盘形复合内燃机取消了曲轴；活塞从传统的直线运动改为圆周运动。因为摒弃了曲柄连杆机构和进排气门和相应的凸轮机构，使机械能损减少了5.85％，又因采用了利用废气推动涡轮机的复合机构，还可回收32％废气损失中的30％，即9.6％，这样就可提高效率大约15.45％，可节省能源34％。本发明因为是圆盘形缸体，如果加大直径就可设置多个活塞同时工作，从而提高输出功率，为它在航空领域特别是在直升飞机上应用开辟较大的空间。
文档编号F02B55/14GK1776207SQ200510102408
公开日2006年5月24日 申请日期2005年9月9日 优先权日2005年3月10日
发明者曾庆仁 申请人:曾庆仁, 曾繁星