专利名称:新概念发动机的制作方法
本发明是一种复合运动内燃机。
现用内燃机为往复式。这种发动机用以推动主轴做功的是燃气压力pg间接作用于曲柄销的切向分力tg(未计惯性力)，燃料热能不能充分利用(参见图1)。国内外广泛研制的一些旋转活塞发动机，因在热效率、密封性和工艺等方面存有不同问题而未能推广应用。
本发明的任务是制造一种能够直接利用燃气压力pg做功的发动机，而且密封简单可靠，工艺简便易行。
本发明是建立在发明人的这样几个新概念基础上的使燃气压力垂直作用于主轴力臂(“垂直作用原理”)，恰当利用可燃混合气的“爆炸效应”、工作循环的“力封闭效应”和燃气反向力承受件引起的“反向力效应”，可以大幅度地提高内燃机的热效率和输出功率。
上述任务是通过如下技术方案实现的，把往复式内燃机颠倒过来将气缸盖和主轴力臂(缸体和联接件)刚性联接，使作等速旋转运动，让其承受的燃气压力pg直接推动主轴做功;活塞则在旋转中作往复运动，以形成工作循环的四个过程，并将承受的反向燃气压力(-pg)通过传力件改变方向，正向作用于行星齿轮的偏心轴颈，推动行星齿轮绕固定不动的中央齿轮(或齿圈)运转，该游行齿轮的主轴颈装于主轴力臂，从而辅助发动机做功。
本发明主要由下列零部件组成缸盖1、缸体2、活塞3、连杆4、摇杆5、支杆6、行星齿轮偏心轴7、中央齿轮8、主轴(功率输出轴)9、转接环10等(参见图2)。活塞连杆可与普通发动机通用，缸体与轴固定联接，每层可布置两缸或多缸，可多层串联。缸盖一端(也可两端)有换气口，气口周围有气封圈，它在装有火花塞的静止的转接环上滑动(也可两端均装转接环，一端进气，一端排气)。摇杆两端分别与连杆和行星齿轮偏心轴颈联接。支杆两端分别与摇杆中部的销子和主轴铰接。行星齿轮主轴颈装于缸体，它绕中央固定齿轮(或齿圈)运转，两者的齿数比由主轮每转每缸的工作次数和循环的冲程数决定。
本发明工作原理为下。①工作行程，混合气经点燃爆发，在燃气压力推动下，缸盖直接带动主轴旋转做功;活塞下行，它通过摇杆5支杆6推动行星齿轮顺时针运转，从而也带动主轴转动作功。②排气行程，在缸体和行星齿轮带动下，通过支杆和摇杆迫使活塞上行。废气受到活塞推力，一方面通过换气口向外排气，一方面作用于缸盖继续做功。③进气行程，在上述零件带动下活塞下行，新鲜混合气经过换气口进入气缸。④压缩行程，活塞上行，将可燃混合气压缩，同时气缸盖在压缩气缸压力下带动主轴作功(当然推动活塞上行所消耗的功更大些)。
本发明的结构原理适于用汽油柴油等液体作燃料的发动机，也适于用气体燃料的发动机，还可用作外燃机。
图3是一台按照本发明制造的双缸发动机内部基本零件按装图，图4为装配好的发动机。该机缸径为40毫米，主轴每转工作四次，最高转速可达1500转/分(偏心齿轮轴6000转/分)，最大功率可达8马力。
图5至11为本发明的基本实施方案。图5为一台四缸发动机，其特征是缸盖带动主轴作功的力臂较短，省去了摇杆和支杆，连杆直接推动偏心行星齿轮轴运转，当气缸压力达到最大值时，其压力沿连杆中心线的分力基本上已扫过固定齿轮和游星齿轮节圆的切点，从而辅助主轴做功。它的进排气门随缸盖一起转动，由固定不动的凸轮盘驱动。图6、图7是摇杆、支杆作不同布置形式的机型。还可有其他形式的布置，如游星轮偏心与摇杆的联接点在连杆和支杆与摇杆的联接点之间，连杆与摇杆联接点在游星轮和主轴与摇杆的联接点之间等。图8是一种固定齿轮为内齿式的四缸机布置方案，固定齿轮与游星齿轮的齿数比为6∶1，主轴每转各缸共工作12次。图9是一台六缸发动机的技术方案，其主要特征是在连杆的一端装有消除或降低活塞因离心力而造成的对缸壁的附加磨损的平衡重块。图10、图11是为消除活塞因离心力对缸壁造成的附加磨损和正常摩擦与磨损而采取的方案。图10的活塞没有裙部而有刚性联接的柄，活塞通过摇杆外端的开口槽，在导架的滚动体上作往复运动。图11的活塞柄为空心轴，内有减磨衬套，活塞在导杆上往复滑动。
本发明的应用范围与传统内燃机和汽轮机相同。
杆与行星齿轮的联接可采用3a或3b的形式。图4之5是为消除活塞因离心力对缸壁造成的附加磨损和正常摩擦与磨损而采取的两种方案。5a的活塞没有裙部而有刚性联接的柄，活塞通过摇杆外端的开口槽，在导架的滚动体上作往复运动。5b的活塞柄为空心轴，内有减磨衬套，活塞在导杆上往复滑动。
权利要求
1.现有往复式内燃机，其缸盖固定不动，推动主轴做功的是活塞承受的燃气压力Pg间接作用于曲柄肖的切向分力tg。本发明的特征是，缸盖作等速旋转运动，它与主轴力臂刚性联接，将其承受的燃气压力(Pg)直接推动主轴做功，活塞在旋转中作往复运动，形成工作循环的四个过程，同时将反向燃气压力(-Pg)正向作用于行星齿轮偏心轴颈，使该齿轮绕固定不动的中央齿轮(或齿圈)运转，行星齿轮的主轴颈联于主轴力臂，从而辅助发动机做功。
2.根据权项1，一种新概念发动机的特征是，活塞承受的反向燃气压力通过由连杆、支杆、摇杆组成的反力传递机构改变力的方向后再作用于行星齿轮偏心轴颈，使其正向运转，进排气门随气缸盖旋转，并由固定不动的凸轮盘直接或间接(通过推杆等)驱动，固定在缸盖上的火花塞，通过在固定不动的电刷上滑动的高压线支架实现跳火(也可采用飞轮式磁电机等点火系统)。
3.根据权项1，一种新概念发动机的特征是，缸盖带动主轴旋转的作用力臂较短，活塞承受的反向燃气压力直接由连杆带动行星齿轮偏心轴在固定齿圈上运转。
4.根据权项1，一种新概念发动机的特征是，在连杆的一端具有平衡活塞质量的配重。
5.根据权项1，一种新概念发动机的特征是，活塞具有刚性联接的柄，以在圆柱形气缸筒内的导套或导杆上通过滚动体或滑动件作往复运动，摇杆的一端为导槽。
专利摘要
一种复合运动内燃机。它建立在发明人的几个新概念基础上使燃气压力垂直作用于内燃机主轴力臂(“垂直作用原理”)，恰当利用“爆炸效应”“力封闭效应”“反向力效应”，可大幅度提高发动机功率和热效率。为此，将气缸盖与主轴力臂刚性联接，作等速旋转运动，使燃气压力直接推动主轴做功；活塞在旋转中作往复运动，形成工作循环，并通过反向机构辅助发动机做功。用途同传统内燃机。
文档编号F02B75/00GK85102468SQ85102468
公开日1986年1月10日 申请日期1985年4月1日
发明者楚兆鼎 申请人:楚兆鼎导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan