一种高效活塞发动机的制作方法

本实用新型涉及发动机设备领域，具体涉及一种高效活塞发动机。

背景技术：

目前，现有的由于现今存在的发动机都是向一个方向运动做功，三个维度的热能只有一个维度转换成了动力，其余两个维度热能散发损失掉了，热能转换率较低。大部分发动机热功转换率一般在35%左右，最高的41%，具有很高的提升空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对上述之不足，而提供一种高效活塞发动机。

本实用新型它还有电启动机、曲轴连杆机构、第一气缸、第二气缸、燃烧做功缸、第四气缸和第五气缸，

曲轴连杆机构包括第一曲轴、第二曲轴、连接转轴、第三曲轴、第一曲轴连杆、第二曲轴连杆、第三曲轴连杆、第四曲轴连杆和第五曲轴连杆，

第一曲轴上设置有三个连杆轴颈，第一曲轴连杆、第二曲轴连杆和第三曲轴连杆分别与第一曲轴的三个连杆轴颈活动连接，

第二曲轴的一端通过锥齿轮机构与第一曲轴传动相连，第二曲轴上设置有一个连杆轴颈，第四曲轴连杆与第二曲轴的连杆轴颈活动连接，

连接转轴的一端通过锥齿轮机构与第二曲轴传动相连，

第三曲轴的一端通过锥齿轮机构与连接转轴传动相连，第三曲轴上设置有一个连杆轴颈，第五曲轴连杆与第三曲轴的连杆轴颈活动连接，

第一气缸、第二气缸和燃烧做功缸依次排列固定在发动机壳体内，第四气缸水平安装在燃烧做功缸底部一侧的发动机壳体上，第五气缸水平安装在第四气缸底部一侧的发动机壳体上，

第一曲轴连杆的活塞位于第一气缸内，第二曲轴连杆的活塞位于第二气缸内，第三曲轴连杆的活塞位于燃烧做功缸内，第四曲轴连杆的活塞位于第四气缸内，第五曲轴连杆的活塞位于第五气缸内，

第一气缸和第二气缸的底部分别设有进气管道和出气管道，第一气缸的出气管道与第二气缸的进气管道相连通，第二气缸的进气管道的出口端设置有止回阀，第二气缸的出气管道上设置有止回阀，燃烧做功缸的底部设置有进气口和进油管道，燃烧做功缸内设置有火花塞，第二气缸的出气管道与燃烧做功缸的进气口相连通，燃烧做功缸的进油管道的进口端设置有活塞式输油泵，进油管道的出口端设置有喷油嘴，喷油嘴位于燃烧做功缸内，燃烧做功缸的底部设置有排气管道，排气管道上设置有常闭式电磁阀，第四气缸的底部设置有进气口和排气管道，第四气缸的排气管道上设置有常闭式电磁阀，燃烧做功缸的排气管道与第四气缸的进气口相连通，第五气缸的底部设置有进气口和尾气排放管道，第五气缸的尾气排放管道上设置有常闭式电磁阀，第四气缸的排气管道与第五气缸的进气口相连通；

电启动机的动力输出轴通过联轴器与第一曲轴的一端传动相连。

第一曲轴包括间隔设置的四个主轴颈和三个连杆轴颈，三个连杆轴颈分别为第一连杆轴颈、第二连杆轴颈和第三连杆轴颈，第二曲轴包括一对主轴颈和第四连杆轴颈，第三曲轴包括一对主轴颈和第五连杆轴颈。

第三连杆轴颈的曲轴臂的侧壁与铅垂面之间的夹角为α，α为15-90°，第四连杆轴颈的曲轴臂的侧壁与铅垂面之间的夹角为β，β为195-270°，第五连杆轴颈的曲轴臂的侧壁与水平面之间的夹角为γ，γ为15-90°。

第三连杆轴颈的曲轴臂的侧壁与铅垂面之间的夹角为a，a为15-90°，第四连杆轴颈的曲轴臂的侧壁与铅垂面之间的夹角为b,b为70-120°,第五连杆轴颈的曲轴臂的侧壁与水平面之间的夹角为c,c为15-90°。

第一气缸、第二气缸、燃烧做功缸、第四气缸和第五气缸的容积比例是2：1：1：2：4，第一气缸、第二气缸、燃烧做功缸、第四气缸和第五气缸的直径比例是1.4：1：1：1.4：2。

常闭式电磁阀是气门阀。

本实用新型优点是：三个方向同时做功，让做功的空间向三个相互垂直方向膨胀放大，热转换率高，理论60-70%转换率，材料及其它因数引响，实际可达50%以上。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型剖视结构示意图。

图3是本实用新型第三连杆轴颈的结构示意图。

图4是本实用新型第四连杆轴颈的结构示意图。

图5是本实用新型第五连杆轴颈的结构示意图。

图6是本实用新型第三连杆轴颈的结构示意图。

图7是本实用新型第四连杆轴颈的结构示意图。

图8是本实用新型第五连杆轴颈的结构示意图。

具体实施方式

如附图所示，本实用新型它还有电启动机1、曲轴连杆机构、第一气缸2、第二气缸3、燃烧做功缸4、第四气缸5和第五气缸6，

曲轴连杆机构包括第一曲轴7、第二曲轴8、连接转轴9、第三曲轴10、第一曲轴连杆11、第二曲轴连杆12、第三曲轴连杆13、第四曲轴连杆14和第五曲轴连杆15，

第一曲轴7上设置有三个连杆轴颈，第一曲轴连杆11、第二曲轴连杆12和第三曲轴连杆13分别与第一曲轴7的三个连杆轴颈活动连接，

第二曲轴8的一端通过锥齿轮机构与第一曲轴7传动相连，第二曲轴8上设置有一个连杆轴颈，第四曲轴连杆14与第二曲轴8的连杆轴颈活动连接，

连接转轴9的一端通过锥齿轮机构与第二曲轴8传动相连，

第三曲轴10的一端通过锥齿轮机构与连接转轴9传动相连，第三曲轴10上设置有一个连杆轴颈，第五曲轴连杆15与第三曲轴10的连杆轴颈活动连接，

第一气缸2、第二气缸3和燃烧做功缸4依次排列固定在发动机壳体内，第四气缸5水平安装在燃烧做功缸4底部一侧的发动机壳体上，第五气缸6水平安装在第四气缸5底部一侧的发动机壳体上，

第一曲轴连杆11的活塞位于第一气缸2内，第二曲轴连杆12的活塞位于第二气缸3内，第三曲轴连杆13的活塞位于燃烧做功缸4内，第四曲轴连杆14的活塞位于第四气缸5内，第五曲轴连杆15的活塞位于第五气缸6内，

第一气缸2和第二气缸3的底部分别设有进气管道和出气管道，第一气缸2的出气管道与第二气缸3的进气管道相连通，第二气缸3的进气管道的出口端设置有止回阀，第二气缸3的出气管道上设置有止回阀，燃烧做功缸4的底部设置有进气口和进油管道，燃烧做功缸4内设置有火花塞，第二气缸3的出气管道与燃烧做功缸4的进气口相连通，燃烧做功缸4的进油管道的进口端设置有活塞式输油泵，进油管道的出口端设置有喷油嘴，喷油嘴位于燃烧做功缸4内，燃烧做功缸4的底部设置有排气管道，排气管道上设置有常闭式电磁阀，第四气缸5的底部设置有进气口和排气管道，第四气缸5的排气管道上设置有常闭式电磁阀，燃烧做功缸4的排气管道与第四气缸5的进气口相连通，第五气缸6的底部设置有进气口和尾气排放管道，第五气缸6的尾气排放管道上设置有常闭式电磁阀，第四气缸5的排气管道与第五气缸6的进气口相连通；

电启动机1的动力输出轴通过联轴器与第一曲轴7的一端传动相连。

第一曲轴7包括间隔设置的四个主轴颈和三个连杆轴颈，三个连杆轴颈分别为第一连杆轴颈16、第二连杆轴颈17和第三连杆轴颈18，第二曲轴8包括一对主轴颈和第四连杆轴颈19，第三曲轴10包括一对主轴颈和第五连杆轴颈20。

第三连杆轴颈18的曲轴臂的侧壁与铅垂面之间的夹角为α，α为15-90°，第四连杆轴颈19的曲轴臂的侧壁与铅垂面之间的夹角为β，β为195-270°，第五连杆轴颈20的曲轴臂的侧壁与水平面之间的夹角为γ，γ为15-90°。

第三连杆轴颈18的曲轴臂的侧壁与铅垂面之间的夹角为a，a为15-90°，第四连杆轴颈19的曲轴臂的侧壁与铅垂面之间的夹角为b,b为70-120°,第五连杆轴颈20的曲轴臂的侧壁与水平面之间的夹角为c,c为15-90°。

第一气缸2、第二气缸3、燃烧做功缸4、第四气缸5和第五气缸6的容积比例是2：1：1：2：4，第一气缸2、第二气缸3、燃烧做功缸4、第四气缸5和第五气缸6的直径比例是1.4：1：1：1.4：2。

常闭式电磁阀是气门阀。

工作方式及原理：

第一步：电启动机1旋转带动第一曲轴7运动，第一曲轴7通过锥齿轮机构带动第二曲轴8运动，第二曲轴8通过锥齿轮机构带动连接转轴9运动，连接转轴9通过锥齿轮机构带动第三曲轴10运动。

第一曲轴连杆11上升，第一气缸2内吸入空气，然后进行压缩，压缩后的空气排入第二气缸3内，往复循环。

第二步：第一气缸2开始压缩时第二气缸3开始进气，单向阀使第二气缸3内的空气不能回流，第二气缸3进气时第二曲轴连杆12的活塞上升，开始压缩时第二曲轴连杆12的活塞下降，将缩空气送入燃烧做功缸4内，同时通过喷油嘴喷出油雾压燃和火花塞点燃同时进行，往复循环；当汽油或柴油质量较差时，火花塞起到辅助点燃作用。燃烧做功缸4内的活塞压缩到底时关闭排气管道，第二气缸3与燃烧做功缸4的行程周期错开15-90°。

第三步：燃烧缸4一边进气一边燃烧并推动活塞做功，当第二气缸3内的活塞压倒底时，关闭燃烧缸4的进气口和进油管道，燃烧缸4内做功到顶，打开燃烧缸4的排气管道，放气进入第四气缸5内做功，当第四气缸5内活塞运行到顶时，形成反转，关闭燃烧缸4的排气管道，打开第四气缸5的排气管道，排出气体进入第五气缸6内，带动第四气缸5内的活塞运行到顶，关闭第四气缸5的排气管道，打开尾气排放管道排出尾气。

附图3、附图4和附图5是活塞发动机的第一种工作状态，这时第三曲轴连杆13的活塞位于燃烧做功缸4内底部，第四曲轴连杆14的活塞位于第四气缸5内顶部，第五曲轴连杆15的活塞位于第五气缸6内底部。

附图6、附图7和附图8是活塞发动机的第二种工作状态，这时第三曲轴连杆13的活塞位于燃烧做功缸4内底部，第四曲轴连杆14的活塞位于第四气缸5内中部，第五曲轴连杆15的活塞位于第五气缸6内顶部。