多级套缸发动机径向移动齿控伸缩杆系统的制作方法

本发明涉及多级套缸发动机径向移动齿控伸缩杆系统，适用于所有汽车气缸式发动机，属于汽车发动机技术领域。

背景技术：

现在的汽车发动机的缸体大小和活塞的位移都是固定不变的，活塞在气缸内运动的最高点位置和最低点位置也是固定的，所以在汽车喷油系统的喷油量变化时，其燃油所需的空气进气量不变，致使在不同的喷油量下燃料的燃烧状态不同，排气中的氧含量也不同，因此，燃料的燃烧效率也不相同，而相对于固定体积的缸体和活塞在气缸内运动的最高点位置与最低点位置固定的条件下，发动机燃烧效率最高的喷油量只有一个设计点，因此在路上行驶的汽车中，不同的行驶速度和不同的发动机转速都较大地影响发动机的效率；本发明能调节缸体内体积、活塞在气缸内运动的最高点位置与最低点位置和活塞在气缸内往复移动的距离，以调节发动机的进排气量，从而能提高发动机的燃油效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能调节缸体内体积、活塞在气缸内运动的最高点位置与最低点位置和活塞在气缸内往复移动的距离，从而调节发动机进气量的多级套缸发动机径向移动齿控伸缩杆系统。

多级套缸发动机径向移动齿控伸缩杆系统，包括变缸系统、径向变杆系统和齿控螺纹伸缩系统，变缸系统包括缸套、内缸活塞、中缸圆套桶、外缸圆套桶、活塞杆、活塞杆圆盘、中缸电磁圆桶、外缸电磁圆桶；径向变杆系统包括摆杆、移动转杆、左圆盘、右圆盘、左半轴和右半轴；齿控螺纹伸缩系统包括旋转圆盘、中间杆和旋转圆桶；其特征在于：

1、径向变杆系统的移动转杆的左半段穿套在左圆盘的移动转杆移动槽内，移动转杆移动槽为穿透槽，移动转杆移动槽的槽中心线与左圆盘的径向线平行，即移动转杆移动槽的一端靠近左圆盘圆心，另一端靠近左圆盘的外圆周，移动转杆的右端顶卡在右圆盘左侧的右圆盘左凹槽内，右圆盘左凹槽在右圆盘的左侧，右圆盘左凹槽槽深为右圆盘厚度的三分之二，右圆盘左凹槽的槽中心线与右圆盘的径向线平行，右圆盘左凹槽的槽中心线与移动转杆移动槽的槽中心线相对应且平行，移动转杆移动槽的一侧有一条直齿条为移动转杆移动槽侧齿条，移动转杆在移动转杆移动槽内的区段外圆周有直齿为移动转杆中直齿，移动转杆中直齿与移动转杆移动槽侧齿条相匹配相啮合，移动转杆的右端外圆周有直齿为移动转杆右直齿，右圆盘左凹槽的一侧有一条直齿条为右圆盘左凹槽侧齿条，移动转杆右直齿与右圆盘左凹槽侧齿条相匹配相啮合，移动转杆可以顺时针旋转并在移动转杆移动槽侧齿条和右圆盘左凹槽侧齿条上向靠近左圆盘和右圆盘的圆心方向移动，或移动转杆可以逆时针旋转并在移动转杆移动槽侧齿条和右圆盘左凹槽侧齿条上向远离左圆盘和右圆盘的圆心方向移动；左圆盘圆心的左侧面固定安装在左半轴的右端，右圆盘圆心的右侧面固定安装在右半轴的左端，左圆盘的大小与右圆盘的大小相同，左半轴与右半轴位置相对应，且左半轴的轴心线、右半轴的轴心线、左圆盘的圆盘中心线、右圆盘的圆盘中心线均重叠在同一条轴心线上，且通过移动转杆及移动转杆移动槽侧齿条和右圆盘左凹槽侧齿条的稳定作用，使左半轴、左圆盘、右半轴、右圆盘和移动转杆均绕同一条轴心线旋转。

2、径向变杆系统的移动转杆左端同轴心安装一个移动转杆电机，移动转杆电机的外壳上固定安装有两根直杆，分别为阳极限位杆和阴极限位杆，阳极限位杆和阴极限位杆的另一端分别穿套在左圆盘的移动转杆移动槽两侧的阳极限位杆移动槽和阴极限位杆移动槽内，阳极限位杆移动槽和阴极限位杆移动槽与移动转杆移动槽平行，阳极限位杆移动槽槽内一侧有一条阳极导电条，阴极限位杆移动槽槽内一侧有一条阴极导电条，阳极限位杆的右端一侧有一条弧形弹簧片，弧形弹簧片的左端与移动转杆电机的输入电源阳极线相连，弧形弹簧片的弧形部位始终顶压在阳极限位杆移动槽内的阳极导电条上，阳极导电条靠近左圆盘圆心右侧面的一端端头有一根阳极导电线，阳极导电线与阳极导电柱相连，阳极导电柱穿透左圆盘后的左侧端与阳极电刷环相连，使移动转杆电机的阳极线在阳极限位杆于阳极限位杆移动槽内移动时始终保持与阳极电刷环的电路为通路；阴极限位杆的右端有一条弧形弹簧片，弧形弹簧片的左端与移动转杆电机的输入电源阴极线相连，弧形弹簧片的弧形部位始终顶压在阴极限位杆移动槽内的阴极导电条上，阴极导电条靠近左圆盘圆心的一端端头有一根阴极导电线，阴极导电线与阴极导电柱相连，阴极导电柱穿透左圆盘后的左端与阴极电刷环相连，使移动转杆电机的阴极线在阴极限位杆于阴极限位杆移动槽内移动时始终保持与阴极电刷环的电路为通路，阳极限位杆可以在阳极限位杆移动槽内移动，阴极限位杆可以在阴极限位杆移动槽内移动，阳极限位杆和阴极限位杆的作用有两个：一个作用是限定移动转杆电机旋转时移动转杆电机的机壳不旋转，使旋转的移动转杆电机轴能使移动转杆在阳极限位杆移动槽和阴极限位杆移动槽的导电条上滚动，从而使移动转杆产生向靠近左圆盘圆心方向移动或远离左圆盘圆心方向移动，另一个作用是给移动转杆电机输送电源；阳极电刷环上紧贴着一块电刷片，电刷片通过弹簧和弹簧上固定块与阳极输电棒连接，阳极输电棒为电源输入总线的阳极线，阴极电刷环上紧贴着一块电刷片，电刷片通过弹簧和弹簧上固定块与阴极输电棒连接，阴极输电棒为电源输入总线的阴极线，这样就形成了阳极通路和阴极通路的一个闭合导电回路：阳极通路由阳极输电棒、弹簧上固定块、弹簧、电刷片、阳极电刷环、阳极导电柱、阳极导电线、阳极导电条、弧形弹簧片、阳极限位杆组成，阴极通路由阴极限位杆、弧形弹簧片、阴极导电条、阴极导电线、阴极导电柱、阴极电刷环、电刷片、弹簧、弹簧上固定块、阴极输电棒组成。

3、径向变杆系统的移动转杆的中间段穿套在摆杆上端的摆杆上横孔内，并使移动转杆可以在摆杆上横孔内旋转，且使摆杆只能在垂直移动转杆的平面上摆转，摆杆的下端由活节与中间杆连接，活节为一个插销型，即中间杆的上端头两侧各有一个中间杆上端侧翼，中间杆上端侧翼中间各有一个中间杆上端侧翼孔，摆杆的下端头中央有一个摆杆下端中凸，摆杆下端中凸的中间有一个中凸孔，摆杆下端中凸卡在两个中间杆上端侧翼之间，并且有一根活节插销杆插套在两个中间杆上端侧翼孔和中凸孔上，活节插销杆左端有一个活节插销头，活节插销杆右端有一个螺帽固定，摆杆下端中凸的最低端为一个圆弧形凸起中间杆的上端头两个中间杆上端侧翼之间为一个圆弧形凹陷，两个中间杆上端侧翼之间的圆弧形凹陷与摆杆下端中凸的圆弧形凸起相匹配相啮合，使中间杆和摆杆都能绕活节插销杆旋转，圆弧形凹陷两端的高点各安装有一块斜定位板，两块斜定位板相对的斜面成一个夹角Φ，10°≤Φ≤60°，使中间杆上下移动的力能最大效率地转换到移动转杆绕左半轴和右半轴的旋转动力。

4、变缸系统的发动机缸套内的内缸活塞、中缸圆套桶、外缸圆套桶套在一起，内缸活塞在正中间，内缸活塞外套中缸圆套桶，中缸圆套桶外套外缸圆套桶，外缸圆套桶外套缸套，内缸活塞的圆柱中轴线与中缸圆套桶的圆桶中轴线重叠，且与外缸圆套桶的圆桶中轴线重叠，缸套的圆桶中轴线与内缸活塞的圆柱中轴线重叠，内缸活塞的外圆柱表面与中缸圆套桶的内圆柱表面距离为K1，0mm＜K1≤3 mm，中缸圆套桶的外圆柱表面与外缸圆套桶的内圆柱表面距离为K2，0mm＜K2≤3 mm，外缸圆套桶的外圆柱表面与缸套的内圆柱表面距离为K3，0mm＜K3≤3 mm，使内缸活塞在中缸圆套桶的圆桶内形成活塞往复移动，中缸圆套桶和内缸活塞在外缸圆套桶的圆桶内形成活塞往复移动，外缸圆套桶和中缸圆套桶及内缸活塞在缸套的圆桶内形成活塞往复移动，在发动机的活塞往复上下移动的距离为H时，即活塞上下移动的最高点位置至最低点位置的距离为H，当内缸活塞在中缸圆套桶内做活塞往复上下移动时，发动机的实际缸体内径为中缸圆套桶的圆桶内径D1，此时发动机的标准吸气体积为小体积：（D1/2）*（D1/2）*π*H，当内缸活塞和中缸圆套桶一起在外缸圆套桶内做活塞往复上下移动时，发动机的实际缸体内径为外缸圆套桶的圆桶内径D2，此时发动机的标准吸气体积为中体积：（D2/2）*（D2/2）*π*H，当内缸活塞、中缸圆套桶和外缸圆套桶一起在缸套内做活塞往复上下移动时，发动机的实际缸体内径为缸套的圆桶内径D3，此时发动机的标准吸气体积为大体积：（D3/2）*（D3/2）*π*H。

5、变缸系统的中缸圆套桶的上端内有一个圆环形的中缸圆套桶内磁环，中缸圆套桶内磁环的磁极与中缸圆套桶的圆桶中轴线平行，中缸圆套桶内磁环下方有一个中缸圆套桶隔热环，中缸圆套桶隔热环的目的是阻隔中缸圆套桶的圆桶内和圆桶外的热渗向中缸圆套桶内磁环，外缸圆套桶的上端内也有一个圆环形的外缸圆套桶内磁环，外缸圆套桶内磁环的磁极与外缸圆套桶的圆桶中轴线平行，外缸圆套桶内磁环下方有一个外缸圆套桶隔热环，外缸圆套桶隔热环的目的是阻隔外缸圆套桶的圆桶内和圆桶外的热渗向外缸圆套桶内磁环。

6、变缸系统的活塞杆上段位置套有一个活塞杆圆盘，活塞杆圆盘的圆柱中轴线与活塞杆的中心线重叠，活塞杆圆盘的下侧面安装有中缸电磁圆桶和外缸电磁圆桶，中缸电磁圆桶在外缸电磁圆桶的圆桶内，中缸电磁圆桶的内径大小和中缸圆套桶的内径大小相同，中缸电磁圆桶的外径大小和中缸圆套桶的外径大小相同，外缸电磁圆桶的内径大小和外缸圆套桶的内径大小相同，外缸电磁圆桶的外径大小和外缸圆套桶的外径大小相同，中缸电磁圆桶的内外圆桶中轴线与外缸电磁圆桶的内外圆桶中轴线重叠，并与活塞杆的中心线重叠，活塞杆的中心线与内缸活塞的圆柱中心线重叠；当内缸活塞向下移动到往复运动的最低点位置时，中缸电磁圆桶的下端圆环面与中缸圆套桶的上端圆环面完全相对，外缸电磁圆桶的下端圆环面与外缸圆套桶的上端圆环面完全相对，此时，中缸电磁圆桶的下端圆环面与中缸圆套桶的上端圆环面之间的距离为C1，1mm≤C1≤10mm，外缸电磁圆桶的下端圆环面与外缸圆套桶的上端圆环面之间的距离为C2，1mm≤C2≤10mm；中缸电磁圆桶的下端内安装有多个中缸电磁线圈，多个中缸电磁线圈由中缸电磁圆桶电源线与控制柜连接，外缸电磁圆桶的下端内安装有多个外缸电磁线圈，多个外缸电磁线圈由外缸电磁圆桶电源线与控制柜连接，控制柜由信号线与汽车或发动机的CPU 连接。

7、齿控螺纹伸缩系统中发动机活塞杆的上端由一个推力轴承与旋转圆盘相连接，推力轴承的外圈上端面固定安装在旋转圆盘的圆柱中心下侧面，并使推力轴承的内圈上端面与旋转圆盘的下侧面有一个5mm—20mm的空隙，活塞杆的上端头有一个活塞杆上端圆柱头，这个活塞杆上端圆柱头的外径大于推力轴承的内孔，从而使活塞杆上端圆柱头的下侧面贴靠在推力轴承的内圈上端面，并使活塞杆悬挂在推力轴承的内圈上端面能自由旋转，旋转圆盘的圆柱中心轴线和活塞杆的中心轴线、缸套中心轴线、内缸活塞中心轴线、中缸圆套桶中心轴线及外缸圆套桶的中心轴线重叠，旋转圆盘上侧面的正中央有一个圆盘中心孔，圆盘中心孔的深度为旋转圆盘高度的六分之五，圆盘中心孔内有旋转圆盘中心孔内螺纹，旋转圆盘中心孔内螺纹上旋拧有一根中间杆，旋转圆盘的外圆面外有一个旋转圆桶，旋转圆盘的外圆面有旋转圆盘外直齿，旋转圆桶的内圆面有旋转圆桶内直齿，旋转圆盘外直齿和旋转圆桶内直齿相匹配相啮合，旋转圆桶的外圆面有外直齿，旋转圆桶的外直齿与固定电机转轮的外直齿相啮合，固定电机转轮通过固定电机转轴与固定电机相连，固定电机旋转带动固定电机转轮旋转并带动旋转圆桶旋转时，通过旋转圆桶内直齿和旋转圆盘外直齿相啮合，带动旋转圆盘绕活塞杆和中间杆的中心轴旋转；由于旋拧在旋转圆盘上端面的圆盘中心孔内的中间杆上端头与摆杆由活节相连，且摆杆与移动转杆相连，移动转杆穿套在摆杆上端的摆杆上横孔内，使摆杆上横孔可以绕移动转杆旋转，摆杆只能在垂直移动转杆和摆杆上横孔的平面上摆转，而摆杆不能绕摆杆中心轴线旋转；所以，当固定电机旋转带动旋转圆桶正向顺时针旋转时，旋转圆桶带动旋转圆盘顺时针旋转，使旋转圆盘的旋转圆盘中心孔内螺纹顺中间杆的中间杆外螺纹旋转而使旋转圆盘向下即向靠近缸套底部方向移动，从而使活塞在缸套内移动的最低点位置距离缸套底部的距离减小h1，中间杆的中间杆外螺纹在旋转圆盘中心孔内螺纹内拧出的距离为h2，h1= h2；当固定电机旋转带动旋转圆桶反向逆时针旋转时，旋转圆桶带动旋转圆盘逆时针旋转，使旋转圆盘的旋转圆盘中心孔内螺纹顺中间杆的中间杆外螺纹旋转而使旋转圆盘向上即向远离缸套底部方向移动，从而使活塞在缸套内移动的最低点位置距离缸套底部的距离增大h3，中间杆的中间杆外螺纹在旋转圆盘中心孔内螺纹内拧进的距离为h4，h3= h4。

8、当CPU 给出信号使控制柜不给中缸电磁线圈和外缸电磁线圈电源时，中缸电磁线圈和外缸电磁线圈不通电不产生磁场，此时，内缸活塞做上下往复运动并带动活塞杆做上下往复运动，从而形成以内缸活塞为小活塞，以中缸圆套桶内圆桶为缸体的小体积发动机，这时发动机在小体积吸气量状态工作；当CPU 给出信号使控制柜给中缸电磁线圈电源通电而不给外缸电磁线圈电源通电时，外缸电磁线圈不通电不产生磁场，中缸电磁线圈通电产生磁场，中缸电磁线圈产生的磁场磁极与中缸电磁圆桶的桶壁平行，且与中缸圆套桶内磁环相吸，在内缸活塞做上下往复运动并带动活塞杆做上下往复运动的过程中，由于活塞杆的上下往复运动也带动活塞杆上的活塞杆圆盘及中缸电磁圆桶和外缸电磁圆桶做上下往复运动，所以，在中缸电磁圆桶向下运动到中缸电磁圆桶的下端圆环面靠近中缸圆套桶的上端圆环面时，中缸电磁圆桶内的中缸电磁线圈产生的磁场立即吸住中缸圆套桶上端的中缸圆套桶内磁环，使中缸圆套桶与中缸电磁圆桶一起做上下往复运动，从而形成以中缸圆套桶和内缸活塞为中活塞，以外缸圆套桶内圆桶为缸体的中体积发动机，这时发动机在中体积吸气量状态工作；当CPU 给出信号使控制柜同时给中缸电磁线圈和外缸电磁线圈电源通电时，中缸电磁线圈和外缸电磁线圈均通电产生磁场，外缸电磁线圈通电产生的磁场磁极也与外缸电磁圆桶的桶壁平行，此时外缸电磁线圈通电产生的磁场与外缸圆套桶上端的外缸圆套桶内磁环相吸，中缸电磁线圈通电产生的磁场与中缸圆套桶内磁环相吸，在内缸活塞做上下往复运动并带动活塞杆做上下往复运动的过程中，由于活塞杆的上下往复运动也带动活塞杆上的活塞杆圆盘及中缸电磁圆桶和外缸电磁圆桶做上下往复运动，所以，在中缸电磁圆桶向下运动到中缸电磁圆桶的下端圆环面靠近中缸圆套桶的上端圆环面时，中缸电磁圆桶内的中缸电磁线圈产生的磁场立即吸住中缸圆套桶上端的中缸圆套桶内磁环，使中缸圆套桶与中缸电磁圆桶一起做上下往复运动，与此同时，在外缸电磁圆桶向下运动到外缸电磁圆桶的下端圆环面靠近外缸圆套桶的上端圆环面时，外缸电磁圆桶内的外缸电磁线圈产生的磁场立即吸住外缸圆套桶上端的外缸圆套桶内磁环，使外缸圆套桶与外缸电磁圆桶一起做上下往复运动，从而形成以外缸圆套桶和中缸圆套桶及内缸活塞为大活塞，以缸套为缸体的大体积发动机，这时发动机在大体积吸气量状态工作。

9、调节发动机缸体内体积的大小是在不影响发动机工作的条件下进行的，当给发动机加注的燃料量增加至设定值J1时，发动机的CPU发出给控制柜信号使移动转杆电机反向逆时针旋转并带动移动转杆逆时针旋转时，移动转杆在移动转杆移动槽侧齿条和右圆盘左凹槽侧齿条上向远离左圆盘和右圆盘的圆心方向移动，从而使移动转杆绕左半轴和右半轴的中心轴线旋转的旋转半径增大R2，与此同时，CPU给固定电机信号使固定电机旋转带动旋转圆桶反向逆时针旋转，旋转圆桶带动旋转圆盘逆时针旋转，使旋转圆盘的旋转圆盘中心孔内螺纹顺中间杆的中间杆外螺纹旋转而使旋转圆盘向上即向远离缸套底部方向移动，从而使活塞在缸套内移动的最低点位置距离缸套底部的距离增大h3，从而使发动机在缸体内气体压缩比变化较小的情况下，增加发动机缸体体积，以提高发动机的燃烧效率；当给发动机加注的燃料量继续增加至设定值J2时，发动机的CPU发出给控制柜信号使发动机活塞杆上固定的中缸电磁圆桶内的中缸电磁线圈通电产生磁场，从而吸起中缸电磁圆桶下面对应的中缸圆套桶，以增大发动机的缸体体积，进而增大发动机气缸的吸气量和排气量；当给发动机加注的燃料量再继续增加至设定值J3时，发动机的CPU 继续发出给控制柜信号使发动机活塞杆上固定的外缸电磁圆桶内的外缸电磁线圈通电产生磁场，从而再吸起外缸电磁圆桶下面对应的外缸圆套桶，以增大发动机的缸体体积，进而进一步增大发动机气缸的吸气量和排气量。

10、当给发动机加注的燃料量减少至设定值J4时，发动机的CPU发出给控制柜信号使移动转杆电机正向顺时针旋转并带动移动转杆顺时针旋转，移动转杆在移动转杆移动槽侧齿条和右圆盘左凹槽侧齿条上向靠近左圆盘和右圆盘的圆心方向移动，从而使移动转杆绕左半轴和右半轴的中心轴线旋转的旋转半径减小R1，与此同时，CPU给固定电机信号使固定电机旋转带动旋转圆桶正向顺时针旋转，旋转圆桶带动旋转圆盘顺时针旋转，使旋转圆盘的旋转圆盘中心孔内螺纹顺中间杆的中间杆外螺纹旋转而使旋转圆盘向下即向靠近缸套底部方向移动，从而使活塞在缸套内移动的最低点位置距离缸套底部的距离减小h1，从而使发动机在缸体内气体压缩比变化较小的情况下，增加发动机缸体体积，以提高发动机的燃烧效率；当给发动机加注的燃料量继续降低至设定值J5时，发动机的CPU 发出给控制柜信号使发动机活塞杆上固定的外缸电磁圆桶内的外缸电磁线圈断电而停止产生磁场，从而放下外缸电磁圆桶下面对应的外缸圆套桶，以减小发动机的缸体体积，进而减小发动机气缸的吸气量和排气量；当给发动机加注的燃料量再继续降低至设定值J6时，发动机的CPU继续发出给控制柜信号使发动机活塞杆上固定的中缸电磁圆桶内的中缸电磁线圈断电而停止产生磁场，从而再放下中缸电磁圆桶下面对应的中缸圆套桶，以减小发动机的缸体体积，进而进一步减小发动机气缸的吸气量和排气量。

11、当移动转杆电机正向顺时针旋转并带动移动转杆顺时针旋转时，移动转杆在移动转杆移动槽侧齿条和右圆盘左凹槽侧齿条上向靠近左圆盘和右圆盘的圆心方向移动，从而使移动转杆绕左半轴和右半轴的中心轴线旋转的旋转半径减小R1，进而使移动转杆带着摆杆、中间杆、活塞杆及活塞一起做上下往复移动的移动距离减小L1，即使活塞在缸套内移动的最低点位置与最高点位置距离减小L1，L1=2R1；同时也使活塞在缸套内移动的最低点位置距离缸套底部的距离增大R1，为了减小发动机缸体内气体压缩比的变化，CPU给固定电机信号使固定电机旋转带动旋转圆桶正向顺时针旋转，旋转圆桶带动旋转圆盘顺时针旋转，使旋转圆盘的旋转圆盘中心孔内螺纹顺中间杆的中间杆外螺纹旋转而使旋转圆盘向下即向靠近缸套底部方向移动，从而使活塞在缸套内移动的最低点位置距离缸套底部的距离减小h1，中间杆的中间杆外螺纹在旋转圆盘中心孔内螺纹内拧出的距离为h2，h1= h2；

设此时活塞的直径为P，

移动转杆绕转半径为R，

活塞的最低点位置距离缸套底部的距离为M，

活塞的最高点位置距离缸套底部的距离为N，

则：移动转杆向靠近左圆盘和右圆盘的圆心方向移动前及旋转圆盘向靠近缸套底部方向移动前，气体的压缩比为

[（P/2）*（P/2）*π*M]/ [（P/2）*（P/2）*π*N]；

移动转杆向靠近左圆盘和右圆盘的圆心方向移动R1后及旋转圆盘向靠近缸套底部方向移动h1后，气体的压缩比为

[（P/2）*（P/2）*π*（M- R1- h1）]/ [（P/2）*（P/2）*π*（N+ R1- h1）]；

如果要使移动转杆向靠近左圆盘和右圆盘的圆心方向移动R1前后及旋转圆盘向靠近缸套底部方向移动h1前后压缩比不变，则：

[（P/2）*（P/2）*π*M]/ [（P/2）*（P/2）*π*N]= [（P/2）*（P/2）*π*（M- R1- h1）]/ [（P/2）*（P/2）*π*（N+ R1- h1）]

M/N=（M- R1- h1）/（N+ R1- h1）

R1/ h1=（M-N）/（M+N）。

12、当移动转杆电机反向逆时针旋转并带动移动转杆逆时针旋转时，移动转杆在移动转杆移动槽侧齿条和右圆盘左凹槽侧齿条上向远离左圆盘和右圆盘的圆心方向移动，从而使移动转杆绕左半轴和右半轴的中心轴线旋转的旋转半径增大R2，进而使移动转杆带着摆杆、中间杆、活塞杆及活塞一起做上下往复移动的移动距离增大L2，即使活塞在缸套内移动的最低点位置与最高点位置距离增大L2，L2=2R2；同时也使活塞在缸套内移动的最低点位置距离缸套底部的距离减小R2，为了减小发动机缸体内气体压缩比的变化，CPU给固定电机信号使固定电机旋转带动旋转圆桶反向逆时针旋转，旋转圆桶带动旋转圆盘逆时针旋转，使旋转圆盘的旋转圆盘中心孔内螺纹顺中间杆的中间杆外螺纹旋转而使旋转圆盘向上即向远离缸套底部方向移动，从而使活塞在缸套内移动的最低点位置距离缸套底部的距离增大h3，中间杆的中间杆外螺纹在旋转圆盘中心孔内螺纹内拧进的距离为h4，h3= h4；

则：移动转杆向远离左圆盘和右圆盘的圆心方向移动前及旋转圆盘向远离缸套底部方向移动前，气体的压缩比为

[（P/2）*（P/2）*π*M]/ [（P/2）*（P/2）*π*N]；

移动转杆向远离左圆盘和右圆盘的圆心方向移动R1后及旋转圆盘向远离缸套底部方向移动h1后，气体的压缩比为

[（P/2）*（P/2）*π*（M+R2+ h3）]/ [（P/2）*（P/2）*π*（N- R2+h3）]；

如果要使移动转杆向靠近左圆盘和右圆盘的圆心方向移动R1前后及旋转圆盘向靠近缸套1底部方向移动h1前后压缩比不变，则：

[（P/2）*（P/2）*π*M]/ [（P/2）*（P/2）*π*N]= [（P/2）*（P/2）*π*（M+R2+ h3）]/ [（P/2）*（P/2）*π*（N- R2+h3）]

M/N=（M+R2+ h3）/（N- R2+h3））

R2/h3=（M-N）/（M+N）。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1． 本发明发动机可以通过调节摆杆绕转圆半径大小、活塞杆的长度和调节发动机缸体内体积的大小来调节发动机气缸的吸气量和排气量，并使发动机的气缸压缩比不变，以适应不同的喷注燃料量，从而使发动机燃料在接近最佳状态燃烧以提高发动机的效率。

2．调节发动机摆杆绕转圆半径大小和调节发动机缸体内体积的大小可以在不影响发动机工作的条件下进行，即根据人工油门加注的燃料量大小，由发动机的CPU控制给出信号调节增大发动机缸体内体积并配合使电机反向旋转加大摆杆绕转圆半径来增大发动机气缸的吸气量和排气量，或由发动机的CPU控制给出信号调节减小发动机缸体内体积并配合使电机正向旋转减小摆杆绕转圆半径来减小发动机气缸的吸气量和排气量。

附图说明

图1是本发明实施例的剖面结构示意图；

图2是图1所示实施例的A-A剖面示意图；

图3是图1所示实施例的B-B剖面示意图；

图4是图3所示实施例左圆盘的背面示意图；

图5是图1所示实施例的C-C剖面示意图；

图6是图1所示实施例的D-D剖面示意图；

图7是图1所示实施例的E-E剖面示意图；

图8是图1所示实施例的P放大示意图；

图9是图1所示实施例的Q放大示意图；

图10是图1所示实施例的R放大示意图；

图11是图2所示实施例的S放大示意图。

图1—11中：1、缸套 2、内缸活塞 3、中缸圆套桶 4、外缸圆套桶 5、中缸圆套桶隔热环 6、外缸圆套桶隔热环 7、外缸圆套桶内磁环 8、中缸圆套桶内磁环 9、中缸电磁圆桶10、外缸电磁圆桶 11、活塞杆圆盘 12、摆杆 13、移动转杆 14、右圆盘左凹槽 15、右半轴 16、右圆盘 17、左圆盘 18、阳极输电棒 19、左半轴 20、阴极输电棒 21、移动转杆电机 22、移动转杆移动槽 23、摆杆上横孔 24、固定电机转轮 25、固定电机 26、旋转圆桶 27、活节 28、中间杆 29、外缸电磁线圈 30、推力轴承 31、中缸电磁线圈 32、旋转圆盘 33、活塞杆34、排气门 35、点火器 36、进气门 37、移动转杆电机轴 38、阴极限位杆 39、阴极限位杆移动槽 40、阳极限位杆移动槽 41、阳极限位杆 42、移动转杆移动槽侧齿条 43、阴极导电条44、阳极导电条 45、阴极导电线 46、阴极导电柱 47、阳极导电柱 48、阳极导电线 49、阴极电刷环 50、阳极电刷环 51、旋转圆盘外直齿 52、旋转圆桶内直齿 53、活节插销头 54、中间杆上端侧翼 55、活节插销杆 56、摆杆下端中凸 57、螺帽 58、电刷片 59、弹簧 60、弹簧上固定块 61、旋转圆盘中心孔内螺纹 62、中间杆外螺纹 63、弹簧片固定块 64、弧形弹簧片 。

具体实施方式

在图1—11所示的实施例中：多级套缸发动机径向移动齿控伸缩杆系统，调节发动机缸体内体积的大小是在不影响发动机工作的条件下进行的，当给发动机加注的燃料量增加至设定值J1时，发动机的CPU发出给控制柜信号使移动转杆电机21反向逆时针旋转并带动移动转杆13逆时针旋转时，移动转杆13在移动转杆移动槽侧齿条42和右圆盘左凹槽侧齿条上向远离左圆盘17和右圆盘16的圆心方向移动，从而使移动转杆13绕左半轴19和右半轴15的中心轴线旋转的旋转半径增大R2，与此同时，CPU给固定电机25信号使固定电机25旋转带动旋转圆桶26反向逆时针旋转，旋转圆桶26带动旋转圆盘32逆时针旋转，使旋转圆盘32的旋转圆盘中心孔内螺纹61顺中间杆28的中间杆外螺纹62旋转而使旋转圆盘32向上即向远离缸套1底部方向移动，从而使活塞在缸套1内移动的最低点位置距离缸套1底部的距离增大h3，从而使发动机在缸体内气体压缩比变化较小的情况下，增加发动机缸体体积，以提高发动机的燃烧效率；当给发动机加注的燃料量继续增加至设定值J2时，发动机的CPU发出给控制柜信号使发动机活塞杆33上固定的中缸电磁圆桶9内的中缸电磁线圈31通电产生磁场，从而吸起中缸电磁圆桶9下面对应的中缸圆套桶3，以增大发动机的缸体体积，进而增大发动机气缸的吸气量和排气量；当给发动机加注的燃料量再继续增加至设定值J3时，发动机的CPU 继续发出给控制柜信号使发动机活塞杆33上固定的外缸电磁圆桶10内的外缸电磁线圈29通电产生磁场，从而再吸起外缸电磁圆桶10下面对应的外缸圆套桶4，以增大发动机的缸体体积，进而进一步增大发动机气缸的吸气量和排气量。

当给发动机加注的燃料量减少至设定值J4时，发动机的CPU发出给控制柜信号使移动转杆电机21正向顺时针旋转并带动移动转杆13顺时针旋转，移动转杆13在移动转杆移动槽侧齿条42和右圆盘左凹槽侧齿条上向靠近左圆盘17和右圆盘16的圆心方向移动，从而使移动转杆13绕左半轴19和右半轴15的中心轴线旋转的旋转半径减小R1，与此同时，CPU给固定电机25信号使固定电机25旋转带动旋转圆桶26正向顺时针旋转，旋转圆桶26带动旋转圆盘32顺时针旋转，使旋转圆盘32的旋转圆盘中心孔内螺纹61顺中间杆28的中间杆外螺纹62旋转而使旋转圆盘32向下即向靠近缸套1底部方向移动，从而使活塞在缸套1内移动的最低点位置距离缸套1底部的距离减小h1，从而使发动机在缸体内气体压缩比变化较小的情况下，增加发动机缸体体积，以提高发动机的燃烧效率；当给发动机加注的燃料量继续降低至设定值J5时，发动机的CPU 发出给控制柜信号使发动机活塞杆33上固定的外缸电磁圆桶10内的外缸电磁线圈29断电而停止产生磁场，从而放下外缸电磁圆桶10下面对应的外缸圆套桶4，以减小发动机的缸体体积，进而减小发动机气缸的吸气量和排气量；当给发动机加注的燃料量再继续降低至设定值J6时，发动机的CPU继续发出给控制柜信号使发动机活塞杆33上固定的中缸电磁圆桶9内的中缸电磁线圈31断电而停止产生磁场，从而再放下中缸电磁圆桶9下面对应的中缸圆套桶3，以减小发动机的缸体体积，进而进一步减小发动机气缸的吸气量和排气量。

当移动转杆电机21正向顺时针旋转并带动移动转杆13顺时针旋转时，移动转杆13在移动转杆移动槽侧齿条42和右圆盘左凹槽侧齿条上向靠近左圆盘17和右圆盘16的圆心方向移动，从而使移动转杆13绕左半轴19和右半轴15的中心轴线旋转的旋转半径减小R1，进而使移动转杆13带着摆杆12、中间杆28、活塞杆33及活塞一起做上下往复移动的移动距离减小L1，即使活塞在缸套1内移动的最低点位置与最高点位置距离减小L1，L1=2R1；同时也使活塞在缸套1内移动的最低点位置距离缸套1底部的距离增大R1，为了减小发动机缸体内气体压缩比的变化，CPU给固定电机25信号使固定电机25旋转带动旋转圆桶26正向顺时针旋转，旋转圆桶26带动旋转圆盘32顺时针旋转，使旋转圆盘32的旋转圆盘中心孔内螺纹61顺中间杆28的中间杆外螺纹62旋转而使旋转圆盘32向下即向靠近缸套1底部方向移动，从而使活塞在缸套1内移动的最低点位置距离缸套1底部的距离减小h1，中间杆28的中间杆外螺纹62在旋转圆盘中心孔内螺纹61内拧出的距离为h2，h1= h2。

当移动转杆电机21反向逆时针旋转并带动移动转杆13逆时针旋转时，移动转杆13在移动转杆移动槽侧齿条42和右圆盘左凹槽侧齿条上向远离左圆盘17和右圆盘16的圆心方向移动，从而使移动转杆13绕左半轴19和右半轴15的中心轴线旋转的旋转半径增大R2，进而使移动转杆13带着摆杆12、中间杆28、活塞杆33及活塞一起做上下往复移动的移动距离增大L2，即使活塞在缸套1内移动的最低点位置与最高点位置距离增大L2，L2=2R2；同时也使活塞在缸套1内移动的最低点位置距离缸套1底部的距离减小R2，为了减小发动机缸体内气体压缩比的变化，CPU给固定电机25信号使固定电机25旋转带动旋转圆桶26反向逆时针旋转，旋转圆桶26带动旋转圆盘32逆时针旋转，使旋转圆盘32的旋转圆盘中心孔内螺纹61顺中间杆28的中间杆外螺纹62旋转而使旋转圆盘32向上即向远离缸套1底部方向移动，从而使活塞在缸套1内移动的最低点位置距离缸套1底部的距离增大h3，中间杆28的中间杆外螺纹62在旋转圆盘中心孔内螺纹61内拧进的距离为h4，h3= h4。