专利名称：直列多缸杠杆传动内燃机的制作方法
技术领域：
直列多缸杠軒传动内燃机技术领域本发明涉及一种新型内燃机，特别是一种利用双向渐开线杠 杆代替曲轴把活塞的往复运动转变成传动轴的摆动运动的内燃机。
背景技术：
现有内燃机技术的主要结构和工作原理为活塞在内表面加 工的很光滑的圆柱型汽缸内被燃料燃烧产生的工质推动进行往复 滑动并经曲轴连杆^L构将这一运动转换成输出轴的回转运动。发 动机的每一个工作循环都必须依照次序完成所有的沖程。然而在需要对称力、互补力、力偶作功或者不规律拉力做功的场合就有 些不适应了。发明内容本发明的目的在于用一种新的结构方式、新的控制方式和 工作原理让内燃机工作，达到将活塞的往复滑动直接转变成杠杆 组件横轴的左右扭转摆动和传动钢索 一起对负栽施加拉力作功的 目的。解决传统内燃机在需要对称力或互补力或力偶作功的场合 的动力源转换系统复杂，转换效率低的问题。本发明的技术方案有直列双缸杠杆传动内燃才几、直列三缸杠 杆传动内燃^L和直列四缸杠杆传动内燃^L三种，下面分别对每一 种技术方案的主要结构和工作原理做简要说明。直列双缸杠杆传动内燃机的主要结构和工作原理直列双缸 杠杆传动内燃机的主要结构是由两组发动机盖组件(1)，两个并列安置的燃烧室(4、 21),油气分离通道(2、 22、 6、 19),油气 分离漏斗(3、 23、 5、 20),两组单头活塞连杆组件(7、 18),机 油进出孔(8、 16),活塞连杆组件定位弹簧(9、 15)，活塞连杆 组件定位弹簧固定器(10、 14),压力传导滚珠组件(ll、 13)， 空气压缩腔(24、 25 )和双向渐开线杠杆组件(12 )等主要组件 构成，其他组件不是本发明所要公布的重要环节就不——列举。空气压缩腔是由汽缸筒的延长部分、活塞背面、双向渐开线顶面 (17)围成的圆柱型的腔体，在汽缸筒下端与双向渐开线顶面之间留 有将近一整圏缝隙，在双向渐开线顶面上开有才几油进出孔(8、 16)。 在内燃机壳内壁与汽缸筒外壁之间的柱状圆环形空间内相互错开 的安装有若干个油气分离漏斗的空间就是油气分离通道。油气分离 通道的特征在于每一个汽缸的油气分离通道都是自成体系，与各 自的汽缸盖相连通的，两个汽缸的油气分离通道之间是不连通的。 油气分离通道中安置的漏斗的小口 (28)端都歪向一边，漏洞 的大小口径比例不小于4: 1，安装在油气分离通道中的漏斗的大口 (27)端都面向汽缸盖方向，每个小口端都歪向汽缸筒外壁。当双向渐开线杠杆的横轴受到外力而逆时针方向扭转时，渐 开线曲面向上压缩定位弹簧(9 )并抬起活塞连杆组件(7 ),燃烧 室(4)的空气被压缩，新鲜空气通过汽缸盖上的空气单向阀、环 行空气通道、进气孔(图未表示)和汽缸体内的油气分离漏斗(5 和23)进入密封腔(24);同时另一侧的燃烧室(21)中的空气
压力减小，燃烧室(")的进气门(囝未表示)打开密封腔(2" 和油气分离通道中的空气被压缩进入燃烧室(21)中，压缩空气 喷嘴(图未表示)再喷入适量的新鲜空气，密封腔(25 )底部的 机油从机油进出孔(16)被压到机油壶中(图未表示)；燃烧室(4) 的喷油嘴喷入适量燃料后火花塞点火，内燃机启动，活塞连杆(7) 推动双向渐开线杠杆撬起另一边的活塞连杆(18 )压缩弹簧(15 ) 使燃烧室(21)内的空气被压缩，新鲜空气通过汽缸盖上的空气 单向阀、环行空气通道、进气孔(图未表示)和汽缸体内的油气 分离漏斗(3和20 )进入密封腔(25 );双向渐开线杠杆的横轴对 外输出一次扭转摆动，相应的一组传动钢索对外输出一次拉力， 另 一组传动钢索被负载牵动做等距反向运动。直列三缸杠杆传动内燃机的主要结构和工作原理除与上面 的直列双缸杠杆传动内燃机的主要结构相同的结构之外，直列三 缸杠杆传动内燃机的主要结构是由三组发动机盖组件，三套并列 安置的燃烧室，油气分离通道，油气分离漏斗，两组单头活塞连 杆组件， 一组双头活塞连杆组件(26),机油进出孔，活塞连杆组 件定位弹簧，活塞连杆组件定位弹簧固定器，压力传导**组件， 空气压缩腔和两组双向渐开线杠杆组件等主要组件构成。双头活 塞连杆组件(26)的特征在于圓柱型连杆的上端刚性的与活塞固定， 下端呈"丁"字形左右分叉，再分别向下弯90度角，两个连杆头分别 内嵌花篮轴承和滚珠，滚珠在双向渐开线的渐开线曲面轨道内滚动； 在连杆左右分叉位置的上面有活塞连杆组件定位弹簧固定器。当两个双向渐开线杠杆的横轴受到对称外力而由下向上向内 扭转时，渐开线曲面向上压缩定位弹簧并抬起双头活塞连杆组件， 中间的燃烧室内的空气被压缩，新鲜空气通过汽缸盖上的空气单 向阀、环行空气通道、进气孔(图未表示)和汽缸体内的油气分离漏斗进入密封腔；同时两侧燃烧室中的空气压力减小，相应的 进气门打开，两侧的密封腔和油气分离通道中的空气分别进入两 侧的燃烧室中，压缩空气喷嘴(图未表示)空气喷嘴喷入适量的 新鲜空气，密封腔底部的机油从机油进出孔被压到机油壶中(图 未表示)；中间的燃烧室的喷油嘴喷入适量燃料后火花塞点火，内 燃机启动，双头活塞连杆推动两组双向渐开线杠杆，分别撬起外 侧的两个单头活塞连杆，压缩复位弹簧使两侧的燃烧室内的空气 被压缩，新鲜空气通过两侧汽缸盖上的空气单向阀、环行空气通 道、进气孔(图未表示)和汽缸体内的油气分离漏斗)进入各自 的密封腔；双向渐开线杠杆的横轴对外输出一次对称的扭转摆动， 相应的一组传动钢索对外输出一次拉力，另一组传动钢索被负载 牵动做等距反向运动。直列四缸杠杆传动内燃才几的主要结构和工作原理直列四缸 杠杆传动内燃机的结构是由两台直列双缸杠杆传动内燃机并列装 配在一起的。两个双向渐开线杠杆的外壳铸造成一体，在中间靠 下面的位置留有钢索进出位置。与直列三缸杠杆传动内燃机的结 构和功能相比的不同是直列三缸杠杆传动内燃机的两条横轴只 能严格对称的工作，不能完成一条橫轴比另 一条橫轴多转动一个
角度等作功状态的微调动作。直列四缸杠杆传动内燃机在对两根 横轴的操纵控制方面比直列三缸杠杆传动内燃机有很大改善。本发明与现有技术相比的优点本发明所公布的三种新型内 燃机是针对于朴翼动力飞行和仿生动力推进而设计的低频大功率 内燃机。主要解决仿生飞行器、仿生行走器和水中仿生游动器的 动力源转换复杂，转换效率低，噪音大等技术瓶颈。特别适用于 需要拉力、推力或力偶力、对称力做功的场合。本发明的内燃机 能够在任意工作状态下完成停车静止并保持对外输出拉力，还能 够在任意停车位置点火启动继续对外输出功率。本发明的内燃机 可以在无固定工作频率模式和固定工作频率模式下工作。本发明 的内燃机没有传动齿轮组件，不需要将扭矩作功转换成直线力作功 的转换机构，热机转换效率高。本发明的内燃机的活塞、连杆、汽缸 和内燃机汽缸主体同轴，工作中活塞与汽缸壁无侧压力，延长整机使用寿命。 不同的缸径。
图1是本发明第一实施例的基本结构图 图2是本发明第一实施例的工作原理图 图3是本发明第一实施例的工作原理图 图4是本发明第二实施例的基本结构图 图5是本发明第二实施例的基本结构图 图6是本发明第三实施例的基本结构图
图7是本发明的油气分离漏斗的结构主视图； 图7是本发明的油气分离漏斗的结构俯视图； 图9是本发明的油气分离通道的剖面图。
具体实施方式
直列双缸杠杆传动内燃才几的实施例表述如下利用现有的气 门组件、火花塞、活塞组件、钢索、弹簧、高压喷嘴、滚珠和轴 承等现有技术和零件，依据附图1、附图2、附图3所确定的结构 即上面并列安置两组发动^/L盖组件(1 ),中间内部两个并列安 置的燃烧室(4、 21),依据附图9本发明的油气分离通道的剖面图 唯一确定的位置分别安置燃烧室外面的油气分离通道(2、 22、 6、 19),油气分离通道内部的油气分离漏斗(3、 23、 5、 20)依据附 图7、附图8本实用新型的油气分离漏斗的结构图所唯一确定的 结构制作油气分离漏斗，即漏斗的小口歪向一边，漏斗的大口端 面向汽缸盖方向，每个小口都歪向汽缸筒外壁。两组单头活塞连 杆组件(7、 18 )分别垂直穿过双向渐开线杠杆外壳的顶部按压在 双曲面上，机油进出孔(8、 16)开在双向渐开线杠杆外壳的顶部， 活塞连杆组件定位弹簧(9、 15 ) —端分别固定在活塞连杆组件定 位弹簧固定器(10、 14)上另一端分别压在双向渐开线杠杆外壳 的顶部内侧，压力传导滚珠组件(ll、 13)安置在活塞连杆组件 的底端与连杆轴线相垂直，空气压缩腔(24、 25)是由活塞，缸 筒和双向渐开线顶面外侧密闭成的；双向渐开线杠杆组件(12) 及汽缸盖组件(1)为另案设计不是本发明的涉及内容故不叙述。 直列三缸杠杆传动内燃机的实施例表述如下根据附图4、附 图5唯一确定的结构关系确定双头活塞连杆组件(26)与两个双向渐开线杠杆的位置。利用现有的气门组件、火花塞、活塞组件、 钢索、弹簧、高压喷嘴、滚珠和轴承等现有技术和零件，依据附 图1、附图2、附图3所确定的结构即上面并列安置两组发动机 盖组件(l),中间内部三个并列安置的燃烧室(4、 21),依据附 图9本发明的油气分离通道的剖面图唯一确定的位置分别安置燃烧 室外面的油气分离通道(2、 22、 6、 19)，油气分离通道内部的油 气分离漏斗(3、 23、 5、 20)依据附图7、附图8所唯一确定的 结构制作油气分离漏斗，即漏斗的小口歪向一边，漏斗的大口端 面向汽缸盖方向，每个小口都歪向汽缸筒外壁，两组单头活塞连 杆组件(7、 18 )分别垂直穿过双向渐开线杠杆外壳的顶部按压在 双曲面上，机油进出孔(8、 16)开在双向渐开线杠杆外壳的顶部， 活塞连杆组件定位弹簧(9、 15 ) —端分别固定在活塞连杆组件定 位弹簧固定器(10、 14)上另一端分别压在双向渐开线杠杆外壳 的顶部内侧，压力传导滚珠组件(ll、 13)安置在活塞连杆组件 的底端与连杆轴线相垂直，空气压缩腔(24、 25)是由活塞，缸 筒和双向渐开线顶面外侧密闭成的；双向渐开线杠杆组件(12) 及汽缸盖组件(1)为另案设计不是本发明的涉及内容故不叙述。
权利要求1.直列多缸杠杆传动内燃机是由发动机盖组件，并列安置的燃烧室，油气分离通道，油气分离漏斗，两组单头活塞连杆组件，机油进出孔，活塞连杆组件定位弹簧，活塞连杆组件定位弹簧固定器，压力传导滚珠组件，空气压缩腔和双向渐开线杠杆组件等主要组件构成，直列多缸杠杆传动内燃机的特征在于油气分离通道包裹着并列安置的缸筒，活塞连杆组件穿过双向渐开线顶面垂直的压在双向渐开线杠杆的渐开线形轨道上，圆柱型的活塞连杆相互平行并与双向渐开线杠杆的横轴空间垂直，滚珠与渐开线曲面垂直相切。
2. 据权利要求1所述的直列多缸杠杆传动内燃机，其特征在于 内燃机的活塞、连杆、汽缸和内燃机汽缸主体同轴。
3. 据权利要求1所述的直列多缸杠杆传动内燃机，其特征在于 内燃机的单头活塞连杆组件的圓柱型连杆的 一端刚性的与活塞固定，另 一端内嵌花篮轴承和滚珠，滚珠在双向渐开线的渐开线曲面轨道内滚动； 靠近连杆下部有活塞连杆组件定位弹簧固定器。
4. 据权利要求1所述的直列多缸杠杆传动内燃机，其特征在于 压缩腔是由汽缸筒的延长部分、活塞背面、双向渐开线顶面围成的圆柱 型的腔体，在汽缸筒下端与双向渐开线顶面之间留有将近 一 整圏缝隙， 在双向渐开线顶面上开有才几油进出孔。
5. 据权利要求1所述的直列多缸杠杆传动内燃机，其特征在于 内燃机的油气分离通道在内燃机壳内壁与汽缸筒外壁之间的柱状圆环形 空间内相互错开的安装有若千个油气分离漏斗的空间就是油气分离通道。
6. 据权利要求1所述的直列多缸杠杆传动内燃机，其特征在于 内燃机的油气分离漏斗的每个漏斗的小口端都歪向一边，漏洞的大小口 径比例不小于4: 1，安装在油气分离通道中的漏斗的大口端都面向汽 缸盖方向，小口端都歪向汽缸筒外壁。
7. 据权利要求1所述的直列多缸杠杆传动内燃机，其特征在于 每一个汽缸的油气分离通道都是自成体系，与各自的汽缸盖相连通 的，两个汽缸的油气分离通道之间是不连通的。
8. 据权利要求1所述的直列多缸杠杆传动内燃机，其特征在于 直列三缸杠杆传动内燃机是由三组发动机盖组件，中间三套并列安置 的燃烧室，油气分离通道，油气分离漏斗，两组单头活塞连杆组件， 一组双头活塞连杆组件，机油进出孔，活塞连杆组件定位弹簧，活 塞连杆组件定位弹簧固定器，压力传导滚珠组件，空气压缩腔和下 部的两组双向渐开线杠杆组件等主要组件构成。
9. 据权利要求1或权利要求8所述的直列多缸杠杆传动内燃机， 其特征在于内燃机的双头活塞连杆组件的圆柱型连杆的上端刚性的与 活塞固定，下端呈"丁"字形左右分叉，再分别向下弯90度角，两个连 杆头分别内嵌花篮轴承和滚珠，滚珠在双向渐开线的渐开线曲面轨道内 滚动；在连杆左右分叉位置的上面有活塞连杆组件定位弹簧固定器。
10. 据权利要求1所述的直列多缸杠杆传动内燃机，其特征在于 直列四缸杠杆传动内燃机是由两台直列双缸杠杆传动内燃才几并列装 配在一起的。
专利摘要本实用新型直列多缸杠杆传动内燃机是一种利用杠杆代替曲轴的内燃机。主要技术方案是并列安置的燃烧室，油气分离通道、油气分离漏斗，单头活塞连杆组件，机油进出孔，活塞连杆组件定位弹簧，活塞连杆组件定位弹簧固定器，压力传导滚珠组件，空气压缩腔和双向渐开线杠杆组件等主要组件构成的内燃机。解决传统内燃机在需要拉力、推力或力偶力做功场合的动力源转换系统复杂，转换效率低，噪音大的问题。本实用新型作为动力源主要应用在扑翼飞行器上。
文档编号F02B75/20GK201016305SQ20062002705
公开日2008年2月6日 申请日期2006年8月17日 优先权日2006年8月17日
发明者强 杨 申请人:强 杨