专利名称：直轴型波轮柱塞式发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及活塞式发动机曲辆连杆机构，体积外型和动力性、经济性及进气增压装置。
目前的现有技术中，活塞式发动机主轴都是采用曲轴式及轴长，有较多的轴径和轴瓦支承，阻力大，结构复杂运动部件多，易磨损机件多，会影响质量要求。二冲程发动机进气有燃料混合气损失和有效工作行程小，不经济没有广泛采用。四冲程发动机曲轴转两周720°有一次工作循环，有1/2辅助转数功率损失，配气机构复杂运动部件多。该活塞式发动机将燃料热能转变为机械能的动力装置，效率低和活塞侧压力大。曲轴动力臂短，都小于所驱动的阻力臂长为圆半径的3-10倍，机械利益小，扭矩小，各机构独立作用效率低，发动机体积外形大，拆装维修保养连锁反应效率低，都是受曲轴转角所影响和限制。要求改善构造简单，活塞无侧压力作功运动，曲轴动力臂长，扭矩大，效率高，体积小，实现这些要求会发生很大的困难。
本实用新型的目的是要提供成本低、构造简单，采用直轴型，波轮柱塞式发动机，将燃料热能转变为机械能的动力装置，气缸内柱塞无侧压力作功运动。直轴动力臂长，机械利益大，扭矩大，效率高，体积小，用于大中小型车、船、及中小型飞机和固定式大中小型设备的动力装置。
本实用新型是这样实现的，发动机主轴是采用直轴型，和由采用主动毂，波轮螺旋斜面三者装配为一体旋转运动的直轴机构，并代替本直轴型发动机无飞轮作用，由锥型滚子轴承将直轴机构支承在卧式圆筒型机体壳内旋转运动。波轮螺旋斜面与机体壳纵向倾斜角度的滑槽，组成劈的机械利益省力的直角三角形夹角。燃烧气体的压力直接作用在筒型柱塞上，并由柱塞本体直接作用于主立轴，推拔分力劈的直角三角形夹角运动，将波轮螺旋斜面与滑槽分离，使直轴旋转运动，发动机产生动力，由直轴后端轴及装有通用的离合器装置输出。直轴轴心线至螺旋斜面表面间的距离为直轴动力臂长，以等于和大于所驱动的阻力臂长为圆半径的1.5倍以上长，确定直轴动力臂长，机械利益大，柱塞作用省力大，直轴输出扭矩大，气缸内柱塞无侧压力作功运动。以直轴动力臂长为圆半径R2π圆周布置的螺旋斜面数量，是直轴转一周360°内每只气缸完成数多次作功循环的次数，与直轴动力臂长为正比关系。已知一定的排量，以排量分解作功法，以小缸径、大冲程、小排量双重增压大进气量，以一只气缸或几只气缸直轴转一周360度内每只气缸完成数多次或完成数十多次以上作功循环连密化，发动机作功频率高，用气缸少而等于数多只气缸作功相同效果。
在直轴上装有主动毂，由直轴的前后两突缘与主动毂前后两法兰孔，由螺丝连接固定，主动毂是传递动力，支承和扩大毂半径而扩大直轴动力臂长作用。在主动毂上装有波轮螺旋斜面，由同主动毂制为一体的螺旋斜面或由两体组成均可，后者是为紧配合，压力装配，并在波轮表面适宜处至主动毂用螺丝或铆接二次固定均可，主动毂前端面制大圆孔为拆装螺丝用孔。直轴、主动毂、波轮螺旋斜面，三者装配为一整体旋转运动的直轴机构，并在波轮表面适宜处钻孔至主动毂，为减轻直轴机构质量减小转动惯性力，及调整直轴机构的动平衡作用。由直边蝶型前端盖和纵向圆筒制为一体，与直边深凹蝶型后端盖为两体组成的卧式圆筒型机体壳是发动机本体为装配基体。在后端盖直边内台肩上有凹槽并装有密封胶圈，机体壳前后端盖中心孔是装有直轴前后两端轴上的锥型滚子轴承作用，并由机体壳前后两端轴承盖及垫片调整轴承间隙时的轴向移动，要保证柱塞上止点准确位置，保证气缸压缩比要求和使轴承间隙达到配合精度的要求，再装好油封。将方键与增压器大涡轮装在发动机直轴前端轴上为紧配合，有螺母与轴端螺丝拧紧固定，并由盖形螺母再锁紧螺母，然后将压气机壳与大涡轮配合，由螺丝将压气机壳固定在机体壳前端盖上而组成的无润滑式机械大涡轮增压器，容量大，压比高，由分流管，导流罩，直接向发动机气缸进气增压和直接冷却气缸作用。
在机体壳纵向制有倾斜角度0°-39°的导向滑槽，滑槽前端制有螺堵孔，便于拆装连接环两螺丝用孔。滑槽内左右两侧面装有受磨板用沉头螺丝固定在槽内两侧面上。将密封气环装入柱塞上部环槽内，再将柱塞装入气缸内后，将阻油环与前后受磨平垫，装入气缸下端的槽内动配合，用卡环固定。阻油环是自紧式，由环的内圆面将柱塞表面多余的润滑油刮回机体壳内。此油环其二可用耐热材料的自紧式阻油圈均可。将组合部件独立式气缸用螺丝固定在机体壳前端盖的气缸座孔上。所有气缸包括增压器气缸都装在机体壳纵向前端盖端面圆周座孔上，气缸圆心线与机体壳纵向倾斜角0°-39°的滑槽中线对称，所有气缸内筒型柱塞都在直轴同一波轮螺旋斜面上无侧压力作功运动。将对开口连接环下半圆环，由螺丝固定在滑块前端面下部位置，弹簧与导向销装入圆环内的导向孔，然后将滑块装入滑槽内，连接环与柱塞下端凹槽连接动配合，导向销与柱塞下端外圆凹槽动配合。再将滑槽左右两则外凸型盖板及垫与槽口用螺丝固定，此时盖板的平凸板经槽口后与滑槽内的滑块上导槽动配合，使滑块在槽内按配合要求准确的往复直线运动。再将连接环的上半圆环按下半圆环相同要求同滑快连接，并将螺丝头锁牢固。对开口连接环是将柱塞与滑块动配合连接作用，而自动调节保证柱塞与气缸两圆心线对称度，使柱塞无侧压力直线作功运动，又要保证滑块与滑槽滑动配合运动的精度作用。将主立轴与付立轴装入滑块前后各自的孔套内，使螺旋斜面在两立轴轴距内滑动配合运动。滑槽上盖板及下面垫是调整立轴轴向间隙，保证立轴与孔套动配合的精度要求及密封滑槽上口作用。在直轴后端轴上装有离合器主动轮盘，在轮盘的边缘上装有起动齿圈，轮盘的后端面装有通用的离合器动力输出装置，在后壳上装有起动机及其它通用的辅助系统装置。
直轴的后端轴心孔是离合器轴前端轴承孔，后端面圆周制有螺丝孔，由螺丝固定离合器轮盘作用。在直轴中部上面的齿轮由链条传出部分动力至机体壳左右侧表面上的纵动齿轮与轴，驱动本机辅助装置，由张紧轮调整链条的松紧度。辅助装置为通用的点火，供油泵、油泵、压缩机及其它辅助动力系统装置。本直轴型发动机无飞轮和无润滑系统装置。有需润滑的部位是直轴两端的锥型滚子轴承和滑块、立轴、柱塞、而润滑作用点少，所以是以直轴机构旋转甩油飞溅式润滑作用。四冲程比二冲程发动机多简单的配气机构装置，在气缸盖上布置通用的顶置式气门组装置，独立式挺杆架由螺丝连接固定在气缸底下部的机壳内端面上，配气凸轮盘由螺丝固定在主动毂前端面圆周上，随同直轴机构同旋转运动，凸轮盘直接顶起挺杆至气门顶杆，调整螺丝，摇臂，使气门开启和关闭结构简单的工作过程。本实用新型直轴型发动机构造简单，运动部件少，阻力小，功率损失少，各机构是以直轴转一周360度内确定各自独立独特效率作用。以直轴动力臂长为圆半径R2π波轮圆周布置的螺旋斜面，都是以最佳工作效率的直轴转角构成发动机动力性和经济性的主要技术数据装置，二冲程发动机为波轮圆周上每一个螺旋斜面完成一次作功循环。由作功冲程斜边角度23°-45°与压缩冲程斜边角度45°-68°构成的螺旋斜面。四冲程为每两个螺旋斜面完成一次作功循环，由作功与排气冲程和进气与压缩冲程构成的两个螺旋斜面，其斜边角度与二冲程相同。已知斜面的两斜边公共垂直高与机壳纵向滑槽倾斜角度的斜边长为柱塞冲程尺寸。以作功冲程柱塞在斜面与圆弧上通过的路程所对直轴转角的度数，是柱塞上止点至下止点的直轴转角位置，斜面的公共垂直最高点是柱塞上止点，最低点为柱塞下止点。
直轴动力臂长为圆半径R2π圆周螺旋斜面的数量为每只气缸周功次数，单气缸排量乘上周功次数为周排量，气缸数乘上周排量是发动机总排量，已知气缸数乘上周功次数为发动机总气缸数，直轴转一周360度内全部完成作功循环的效率作用。发动机气缸内柱塞完成一次作功循环的每个静工作冲程，所对直轴转角与柱塞完成一次作功循环所对的直轴转角比值是；二冲程发动机静作功有效冲程转角大为38-66％，压缩冲程转角小为8-18％，排气冲程含进气冲程的转角比值为38-66％，由双重功能增压器增压作用完成换气中排气冲程直轴转角小的要求目的。四冲程的作功与进气冲程比值各为33-45％，排气与压缩冲程比值各为13-18％。作功冲程直轴转角大提高燃料热效率作用，增大直轴旋转作用力转角，增大扭矩，排气冲程直轴转角小，使废气在气缸内停留时间短，瞬间排出气缸外，而使机件受热传导时间短，防止发动机过热和增大进气量作用，压缩冲程直轴转角小，增大作功和进气冲程的直轴转角，压缩时间短快，使少部分气体来不及漏掉就被迅速压缩作功，因此是提高气缸密封性，提高压缩压力的作用。二冲程发动机的排气和进气的换气效率作用，是在螺旋斜面底斜边圆弧和底边圆弧区内完成换气效率作用，当柱塞作功结速近下止点时，柱塞让出排气孔排气和相续让出进气孔进气，由气缸内外压力差作用初级自然换气排气后，柱塞让出进气孔开始进气时，由无润滑式机械涡轮增压器进行增压纯空气，使气缸内的废气排出气缸外的流速惯性加快，使排气干净和使气缸内温度降低，增大进气置作用。螺旋斜面底边圆弧长为换气效率区长，并且也是柱塞下止点区长，柱塞在效率区长内运动缓慢及停滞过渡状态，是延长排气与进气孔全开状态，而直轴机构正常旋转运动，使排气与进气换气有可靠的效率作用，是气缸完成第一级功能换气增压作用。当柱塞上行关闭进气孔与排气孔的瞬间，机械柱塞式增压器向发动机气缸第二次进气增压纯空气或燃料混合气作用，经缸盖上的排气阀、气管、止回阀、气缸排气孔略上方的增压进气孔，完成第二级功能进气强增压供给作用，实现二冲程发动机进气燃料没有损失，有效作功行程大，作功频率高，工作平稳，没有辅助转数功率损失的高效作用。四冲程发动机每个冲程效率作用都是在每个螺旋斜面上完成的工作过程。
本直轴型发动机气缸内柱塞无侧压力直线作功运动，并且适宜热力循环，高精密度陶瓷结构的气缸柱塞装置。多功能螺旋斜面展一平面是公共垂直高，两个直角三角形组成的几何形状。用两圆弧连接每斜边线，并光滑过渡到每边线，螺旋斜面数量与直轴动力臂长为正比关系。确定滑块上的两立轴距离为螺旋斜面的公共轴距尺寸，使螺旋斜面在公共轴距内正确滑动配合运动。直轴、主动毂、螺旋斜面三者装配为一体的直轴机构。在卧式圆筒型机体壳内旋转运动，由斜边角度23°-45°的作功冲程斜边面与机体壳纵向倾斜角度0°-39°的滑槽，运动组成劈的机械利益大的直角三角形夹角为0°-28°。燃烧气体压力直接作用于柱塞，由柱塞本体直接作用于主立轴，经主立轴直径为劈背宽推拔分力劈的直角三角形夹角省力的运动，使柱塞往复直线作功运动，而使直轴旋转运动，将动力输出。直轴动力臂越长，直轴转一周360°内每只气缸完成的作功循环次数越多，以一只气缸或几只气缸等于数多只气缸或上百只气缸以上作功连密化，发动机用气缸越少，而最佳用气缸数为1-3只，作功频率越高连密化，运动部件少而热能传导越少，使作功热能损失越少，是提高燃料热效率，增大功率，降低油耗作用。并且用气缸少使发动机易冷却使散热装置小，功率损失小，而且对大型发动机起动阻力小，易起动和简化起动装置作用。
所有气缸内柱塞都在直轴同一波轮螺旋斜面上作功运动，而柱塞工作行程都是在卧式圆筒型机体纵向的长度尺寸内作功运动，因此气缸数增加或减少都对直轴机构没有变动和对发动机体积大小没有影响，所以该实用新型采用直轴型发动机和由采用卧式圆筒型机体实效大，外形体积小，并且顺其在体积小的空闲空间体积中，合理布置同发动机直轴为核心组成的无润滑式机械大涡轮增压器和机械柱塞式增压器，此双重功能增压器装置和作用是这样实现的，无润滑式机械涡轮增压器，压比高，容量大，直接增压和冷却气缸作用，主要由装在发动机直轴前端轴上的大涡轮与装在机体壳前端盖上的压气机壳，空气分流管组成，增压器大涡轮与发动机直轴同旋转运动，将滤清过的空气吸入压气机壳内，再由叶轮把空气甩向叶轮边缘，使其速度和压力增加，并进入扩压器，而扩压器是进口小，出口大形状使流速下降，压力升高，再经断面由小到大的环形压气机壳使空气流压力继续提高，高压气体经分流管直接向发动机进气增压，和经风罩、气缸导流罩直接冷却发动机气缸作用。当发动机作功结束柱塞在下止点开始排气和进气换气时，大涡轮增压器向气缸进气增压纯空气，并且使废气加速继续排出气缸外的流速作用，同时对气缸内进行冷却而增大进气量作用。并且也是完成对二冲程发动机进气没有损失进气充足的第一级功能增压进气和冷却作用。由于直轴转一周360度内每只气缸完成数多次以上作功循环，排量分解作功法连密化，发动机用气缸少，而适宜采用构造简单，独立式的气缸及外表面制有许多散热片而增加冷却散热面积作用的风冷式发动机。无润滑式机械涡轮增压器的分流管内设有可控阻风阀，当发动机冷起动或起动时关闭阻风阀，增大进气量，易起动，并且在不妨碍冷却作用暂时关闭阻风阀，增大最大进气量满足短时间内的最大功率需用作用。
机械柱塞式增压器的气缸、柱塞及运动机构布置与发动机机构布置相同，只是作用角度不同，而它们都是在直轴同一波轮螺旋斜面上作功运动，两者同步工作其使用质量和寿命都大于作功的气缸柱塞装置，该增压器，增压稳定准确，质量可靠，增压器的进气与排气都由缸盖上的进气阀和排气阀完成。当发动机换气结束，进气与排气孔关闭瞬间，增压器柱塞近上止点，将纯空气或燃料混合气迅速压缩，经排气阀、气管、止回阀、孔道向发动机气缸内为第二级功能强供给增压进气作用，使气体受到连续两次压缩预热和使混合气受到两次压缩雾化作功，并且也是完成对二冲程发动机进气供给混合气燃料没有损失作用，而且以发展和实现实用二冲程发动机为主要目的，以采用直轴型发动机结构简单成本低，质量可靠，容易实现低耗高效率、排放合理、体积小、用于车、船及各种用途的动力装置。
本实用新型的直轴型波轮柱塞式发动机，构造简单，成本低，易制造，体积小，轴短载荷大，整机由直轴两端的锥型滚子轴承支承作用，运动部件及易磨损机件少，磨擦阻力和功率损失小，气缸内筒型柱塞无侧压力往复直线作功运动，并且容易实现适宜热力循环的高精密度陶瓷结构的气缸柱塞装置。以等于和大于所驱动的阻力臂长为圆半径的1.5倍以上长确定直轴动力臂长，机械利益大，输出扭矩大，柱塞作用省力大。直轴波轮螺旋斜面在卧式圆筒型机体壳内旋转运动，由斜边角度23°-45°的作功冲程螺旋斜面与机体壳纵向倾斜角度0°-39°的滑槽组成劈的机械利益大的直角三角形夹角为0°-28°，燃烧气体的压力直接作用于柱塞由柱塞本体直接推动主立轴，由主立轴直径为劈背宽推拔分力劈的直角三角形夹角省力的运动，使直轴旋转运动。
所有气缸，柱塞包括增压器气缸，柱塞全都在直轴同一波轮螺旋斜面上往复直线作功运动，效率高，已知一定排量，以排量分解作功法，以小缸径，大冲程，小排量，双重增压大进气量，直轴转一周360°内每只气缸完成数多次或数十多次以上作功循环连密化，以一只气缸或几只气缸等于数多只气缸或数十多只气缸，至上百只气缸以上作功效果连密化，与直轴动力臂长为正比关系。所以发动机用气缸少，运动部件少，热传导少，热能损失小，作功频率高工作平稳，容易实现提高燃料热效率，增大功率，降低油耗，并使发动机易冷却和简化散热装置使功率损失小作用。实例1、用于轿车和中小型车用二冲程发动机主要数据，直轴动力臂长268mm，大于所驱动的阻力臂长驱动轮轮毂半径177.8mm的1.5倍以上长，波轮螺旋斜面数量为周功次数3，以小缸径分别为38.2mm或46mm两种缸径，可简便操作更换大小不同直径的气缸，改变所需用大小不同功率，使节省燃料的经济灵活性强，柱塞冲程181.8mm，小排量分别各是0.2088(升)和0.309(升)，双重增压式，采用气缸数1其总排量分别各是0.626(升)和0.909(升)，而气缸数2其总排量分别各是1.25(升)和1.82(升)，直轴转一周360度内每只气缸完成3次作功循环，发动机用气缸少，而用1只气缸等于3只气缸，2只气缸等于6只气缸作功效果的作功连密化，与直轴动力臂长为正比关系。实例2，用于铁路牵引机车或固定式装置的二冲程发动机主要数据，直轴动力臂长1038mm，大于作驱动的阻力臂长驱动轮半径的2.3倍以上长，波轮螺旋斜面数量为周功次数9．气缸数3．直轴转一周360度内用3只气缸完成27次作功循环，发动机用气缸少，而用3只气缸等于27只气缸作功效果，作功连密化，频率高，发动机工作平稳，并对大型发动机起动阻力小，易起动和简化起动装置作用。所以直轴动力臂越长发动机用气缸越少，作功越集中连密化，热传导越少，作功热能损失越小，容易实现低耗高效率的目的。因而以大于所驱动的阻力臂长为圆半径的1.5倍以上长，确定直轴动力臂长，省力大和输出扭矩大作用，根据机械轮轴力矩与功的原理，已知一定排量燃料的热效率功率的值，而容易实现100％效率和大于100％机械效率，并且容易实现发动机有良好的起速和加速性。
各机构都是以直轴转一周360度内确定各自独立独特效率作用，不受转轴和机构系统圆周转角的影响和不受转轴一定圆周转角的限制，各机构都是以最佳工作效率选择确定直轴转角，已知螺旋斜面公共垂直高与滑槽倾斜角度的斜边长是柱塞冲程尺寸，而作功和进气有效静工作行程大，所对直轴转角与完成一次作功循环所对直轴转角的比值各为33-66％，压缩和排气有效静工作行程小其比值各为8-18％，使直轴旋转作用力转角大，燃料热效率利用率大，而进气转角大使进气充足。压缩时间短快，提高气缸密封性，提高压缩压力，而提高功率。排气时间短快使废气在气缸内停留时间短，机件受热传导小。由于采用直轴型的发动机该机构造简单，无润滑系统装置。主要由直轴机构旋转运动代替该机无飞轮作用和甩油飞溅式润滑作用，使发动机故障少，质量可靠，所有气缸都装在卧式圆筒型机体壳纵向前端盖端面圆周上，最佳用气缸数量为1-3只，气缸数量增加或减少都对直轴机构没有变动和对发动机体积大小没有影响，独立独特效率机构装置，拆装简便，易维修保养，并且根据载荷大小，用功率大小，随时简便操作更换大小不同直径的气缸或取出立轴而停止某气缸作功和作功运动，而满足功率要求提高燃料经济性。直轴动力臂长乘2加工作间隙和机壳厚是卧式圆筒型机体壳直径，是发动机体积外型的基本高度尺寸，而气缸内柱塞工作行程都是在机体纵向尺寸内作功运动，所以本实用新型的直轴型波轮柱塞式发动机，扭矩大，效率高，卧式圆筒型机体外形体积小，实效大，并且在体积小的空闲空间体积中，合理有效顺其布置与发动机直轴组成的双重功能增压器装置，其一是构造简单，压比高、容量大，直接进气增压和冷却气缸功能作用的无润滑式机械涡轮增压器装置。其二是机械柱塞式增压器第二次向发动机进气强增压纯空气或燃料混合气功能作用，增压稳定准确质量可靠，并且使气体连续两次受压缩预热和燃料混合气连续两次受压缩预热雾化，有利作功燃烧作用的双重功能增压器装置。并且也是实现二冲程发动机进气燃料混合气没有损失，小排量，大进气量和作功有效行程大，作功频率高的高效作用。所以本实用新型由采用直轴型的发动机动力臂长，扭矩大，效率高，体积小，容易实现，质量可靠具有良好的经济性和动力性，用于大中小型车、船、及中小型飞机和固定式大中小型设备的动力装置。
实用新型的具体结构由以下实施例及附图给出。
图1是根据本实用新型提出的直轴型波轮柱塞式发动机剖视图图2是根据
图1所示直轴型波轮柱塞式发动机工作示意图下面结合
图1-2详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况
图1剖视图所表达的该直轴型波轮柱塞式发动机采用的直轴(1)，是该动力装置旋转载荷运动的主要核心机件。图2波轮螺旋斜面(3)、(13)展一平面是由垂直高两直角三角形组成的几何形状，斜面(3)的作功或进气冲程斜边角度为23°-45°，斜面(13)的压缩或排气冲程斜边角度为45°-68°，而柱塞(10)作功或进气有效静工作冲程所对直轴(1)转角与柱塞(10)完成一次作功循环所对直轴(1)转角的比值各为33-66％，二冲程发动机排气含进气有效静工作冲程所对直轴(1)转角比值为33-66％，而它们的压缩或排气有效静工作冲程所对直轴(1)转角比值各为8-18％，确定斜面公共垂直高，用两圆弧连接各斜边线并光滑过渡到每边线。
图1波轮螺旋斜面(3)与主动毂(2)两者紧配合压力装配，并在波轮表面适宜处制螺孔由螺丝(4)再固定或钻孔铆接固定均可，将直轴(1)与主动毂(2)连接，直轴前后两突缘(6)、(19)与主动毂前后两法兰孔(61)、(62)由螺丝(8)、(15)连接，并由止动锁片(7)、(18)将其螺丝头锁牢固定。主动毂前端面孔主要是便于拆装螺丝用孔，主动毂是支承、传递动力和扩大毂半径而扩大直轴动力臂长的作用。以大于所驱动的阻力臂长为圆半径的1.5倍以上长而确定直轴动力臂长。
直轴、主动毂、波轮螺旋斜面三者装配成为一体旋转运动的直轴机构，并代替本实用新型直轴型发动机无飞轮作用，以保证主动毂支承刚度作用要求，而在波轮表面圆周适宜处钻孔至主动毂，而使直轴机构减轻质量，减小转动惯性力和调整直轴机构的动平衡作用。由直边蝶型前端盖(63)与纵向圆筒为一整体和直边深凹蝶型后端盖(16)，两体组成的卧式圆筒型机体壳(14)是发动机本体为装配基体，后端盖的直边内台肩凸圆(60)上的凹槽装有密封胶圈。直轴机构装入机体壳(14)内，由直轴前后两端轴径各装有锥型滚子轴承(11)、(31)，与机体壳前后两端盖中心轴承孔配合，由螺丝与止退垫，将其后端盖与机体壳连接固定，并将发动机左右后支托架同时固定拧紧螺丝。由机体壳前后两端盖上的轴承盖(13)、(30)及下面的垫片，在调整轴承间隙时的直轴轴向移动，要保证气缸内柱塞上止点位置准确精度要求，而保证气缸内的压缩比要求不受影响，又要保证使轴承间隙达到配合精度的要求。再将前后直轴油封(12)、(28)装入轴承盖(13)、(30)中心孔内，并用软钢丝将轴承盖螺丝头(49)锁止固定。把平键装入直轴的前端轴键槽(52)内，再将增压器大涡轮(53)装入直轴前端轴上为紧配合。用螺母(46)拧紧，再用盖形螺帽(47)将其螺丝母锁紧固定，然后将压气机壳(51)与大涡轮(53)配合，由螺丝(50)将压气机壳固定在机体壳前端盖端面上，而组成的无润滑式机械大涡轮增压器，大容量，压比大，由分风管(44)、(45)直接向发动机进气增压和直接冷却发动机气缸作用。
将密封气环装入柱塞上部的环槽内，再将组合件柱塞(54)装入气缸内。再将油环上垫(38)、油环(37)、下垫装入气缸下端的油环槽内，再将卡环装入卡环槽内，油环与槽为动配合。以油环内圆面将其柱塞表面多余润滑油刮回机壳内作用，并可采用耐热材料的自紧式阻油圈两种方式均可。将组合部件气缸(55)下端及垫装入机体壳(14)前端盖端面圆周的气缸座孔(64)内，由螺栓(58)连通缸盖(59)，及垫一起同时连接固定。气缸座孔与气缸两圆心线同滑槽中线对称，所有气缸包括机械柱塞式增压器的气缸，全都装在机体壳前端盖的端面圆周的座孔(64)上。受磨板由沉头螺丝连接固定在滑槽内左右两侧面上。对开口连接环下半圆环(35)与滑块前端面下部由螺丝连接固定。并用止动片锁紧固定螺丝头，将弹簧，导向销装入连接环导向销孔内，再将组合件滑块装入滑槽内，下半圆环与柱塞下端的凹凸槽(65)连接为动配合，导向销前端与柱塞下端外圆的凹槽动配合，定位支承作用。然后将滑槽左右外侧的凸型侧盖板装入滑槽的左右侧槽口内，凸型平板前端面与槽内的滑块上导槽动配合，由螺丝将盖板固定，使滑块在滑槽内定位滑动配合运动。再将连接环上半圆环按下半圆环同样方法要求与滑块连接。对开口连接环的上下两半圆环共同作用，自动调节柱塞与气缸两圆心线同心对称度，同时保证滑块在滑槽内滑动配合运动的精度，完成柱塞与滑块各自动配合运动精度的连接作用。主立轴直径大于副立轴直径，将立轴分别装入滑块上的各自孔内，使波轮螺旋斜面在两立轴的公共轴距内滑动配合运动。图2所示主动毂(2)上面的波轮螺旋斜面斜边角度23°-45°的作功或进气冲程的斜边面(3)旋转运动，与机体壳(4)纵向倾斜角度0°-39°的滑槽(5)组成劈的机械利益，使柱塞(10)作用省力的直角三角形夹角(12)为0°-28°，由气缸(11)内燃烧气体压力直接作用于筒型柱塞(10)，由筒型柱塞(10)本体直接推动滑块(6)直线运动，由滑块上的主立轴(8)直径为劈背宽，直接推拔直角三角形夹角(12)0°-28°为省力的作功运动，使波轮螺旋斜面(3)旋转运动与滑槽(5)分离的柱塞往复直线作功运动，使直轴(1)旋转运动。柱塞下端经连接环(9)与滑块动配合连接作用，付立轴(7)与斜面(13)配合使斜面(3)、(13)在两立轴(8)、(7)轴距内滑运配合的精度作用。
所有气缸内柱塞都在直轴同一波轮螺旋斜面上作功运动，滑槽上盖板及下面垫是调整立轴的轴向间隙和密封槽口作用，将盖板由螺丝拧紧固定。可根据实际载荷大小，用功率大小，节省燃料的经济性，而简便操作取出立轴或装入立轴，而使某气缸停止作功和作功运动的灵活经济性。直轴上的两齿轮(33)、(34)由链条传递动力，经张紧轮调整链条松紧度，将小部分动力传至机体壳左右两则面上的齿轮与轴，驱动本机与现有通用的油泵、供油泵、压缩机、点火装置及本机用电系统的发电机和辅助系统装置。由于该机直轴动力臂长，直轴转一周360度内每只气缸完成数多次或数十多次以上作功循环，已知一定排量，以排量分解作功法的作功连密化，以小缸径、大冲程、小排量、双重增压大进气量，用气缸少，最佳用1-3只气缸在直轴转一周360度内每只气缸完成数多次或数十多次至上百次以上作功循环，与直轴动力臂长为正比关系。所以适宜采用独立式气缸风冷式发动机，并对大型发动机起动阻力小，易起动，简化起动装置作用，该机构造简单，运动部件少，而无润滑系统装置，主要以直轴机构旋转运动甩油的飞溅式润滑作用。螺堵(5)是加润滑油孔。螺堵(32)是放油孔。通气孔(48)与发动机空气滤清器连接相通，支座(39)是发动机前支架座，排气孔(41)与排气管消音器相接，进气孔(42)与涡轮增压器连通。
四冲程发动机的配气机构简单，
图1独立式气门挺杆架(36)由螺丝(40)固定在气缸底部机壳内前端盖上，并装入挺杆。由螺丝(9)将凸轮盘(10)连接固定在主动毂(2)前端面圆周上，随直轴机构同旋转运动，凸轮盘直接作用挺杆使气门关闭与开启的简单工作过程。由螺丝(26)将离合器主动轮盘(27)连接固定在直轴(1)后端轴(66)上，直轴(1)后端轴心孔(24)是离合器轴前轴承孔，轮盘(27)边缘上装有起动齿圈(29)为紧配合，轮盘(27)后端面上装有通用的离合器及动力输出装置，离合器装置后壳(21)与机体壳后端盖(16)由螺丝(17)连接，后壳(21)由螺丝(20)与机壳固定，后壳上装有起动机(23)由螺丝(22)固定并装有及其它辅助装置和动力输出装置(25)。无润滑式机械涡轮增压器的分流管(44)与气缸进气口(42)连通。使增压空气流进入气缸和经分流管(45)经风罩直接冷却气缸和气缸盖的散热片冷却作用，并在分流管(45)内没有阻风阀，为起动发动机时提高进气压力和暂时高负荷提高增大进气量，增大功率作用。机械柱塞式增压器为二次增压纯空气或增压燃料混合气作用，经增压器气缸盖(59)进气阀(56)进纯空气或燃料混合气，由柱塞(54)压缩经缸盖上的排气阀(57)。气管，止回阀，及经气缸的二次增压进气孔(43)而增压供给作用，使纯空气或燃料混合气受到连续两次压缩预热，及使燃料混合气受两次压缩强雾化作用而有利于作功。并且是实现二冲程发动机进气燃料混合气没有损失，有效工作行程大，作功频率高，工作平稳的高效作用。
权利要求1.发动机主轴是采用直轴型(1)、和由采用的主动毂(2)、波轮螺旋斜面(3)、柱塞(54)、滑槽、主要机构组成的直轴型波轮柱塞式发动机，是将燃料热能转变为机械能的动力装置，并由采用直边蝶型前端盖(63)和纵向圆筒为一体，与直边深凹蝶型后端盖(16)两体组成的卧式圆筒型机体壳(14)，是发动机本体为装配基体，其特征是由采用的直轴(1)、主动毂(2)、波轮螺旋斜面(3)三者装配为一体旋转运动的直轴机构，由直轴(1)两端的锥型滚子轴承(11)、(31)支承作用，在卧式圆筒型机体壳内旋转运动，并代替本实用新型直轴型发动机无飞轮作用，及旋转运动甩油代替该机无润滑系统装置为飞溅式润滑作用，波轮螺旋斜面展一平面是由公共垂直高两直角三角形组成，确定公共垂直高，用两圆弧连接各斜边线，并光滑过渡到每边线，使波轮螺旋斜面(3)在滑块上的公共两立轴轴距内正确滑动配合运动，所有气缸包括增压器气缸全都装在机体壳前端盖的端面圆周座孔(64)上，至所有气缸内柱塞无侧压力往复直线作功运动，并且全都在直轴(1)同一波轮螺旋斜面(3)上无侧压力作功运动，直轴机构在机体壳内旋转运动，波轮螺旋斜面(3)与机体壳(14)纵向倾斜角度的滑槽图2(5)，组成劈的机械利益省力的直角三角形夹角(12)，燃烧气体的压力直接作用于柱塞(10)，并由柱塞(10)本体直接推动滑块(6)主立轴(8)，由主立轴(8)的直径为劈背宽推拔分力劈的直角三角形夹角省力的运动，将波轮螺旋斜面(3)与滑槽(5)分离，使直轴(1)旋转运动，将动力输出，完成直轴动力臂长输出扭矩大的效率作用，以大于所驱动的阻力臂长为圆半径的以上长，确定直轴动力臂长。以直轴动力臂长为圆半径R2π波轮圆周布置的螺旋斜面(3)数量为周功次数，是直轴(1)转一周360°内每只气缸完成数多次以上作功循环的次数，与直轴(1)动力臂长为正比关系，发动机用气缸少，作功连密化，等于数多气缸作功相同效果，并在发动机体积小范围内的空闲空间体积中，顺其合理布置以发动机直轴为核心组成的双重功能增压器装置。
2.根据权利要求1所述直轴型波轮柱塞式发动机，其特征是由采用直轴型的动力装置，采用锥型滚子轴承(11)、(31)支承直轴作用的整机用锥型滚子轴承数量为2。
3.根据权利要求1所述直轴型波轮柱塞式发动机，其特征是气缸内的筒型柱塞(54)无侧压力直线作功运动，由柱塞(54)本体直接作用直轴(1)旋转运动，并且适宜热力循环高精密度陶瓷结构的气缸柱塞装置。
4.根据权利要求1所述直轴型波轮柱塞式发动机，其特征是波轮螺旋斜面(3)的作功和进气冲程斜边角度各为23°-45°，压缩和排气冲程斜边角度各为45°-68°，而有效静作功和进气行程，及二冲程发动机的排气冲程含进气冲程有效静工作行程，所对直轴(1)转角与完成一次作功循环所对直轴(1)转角的比值各为33-66％，压缩和排气有效静工作行程所对直轴(1)转角的比值各为8-28％。
5.根据权利要求1所述直轴型波轮柱塞式发动机，其特征是已知螺旋斜面(3)的公共垂直高与机体壳(14)纵向滑槽倾斜角度的斜边长，是柱塞冲程尺寸、而其机体壳(14)纵向滑槽倾斜角度为0°-39°。
6.根据权利要求1所述直轴型波轮柱塞式发动机，其特征是所有气缸内柱塞(54)都在直轴同一波轮螺旋斜面(3)上作功运动，而柱塞(54)本体直接作用螺旋斜面(3)与滑槽组成劈的机械利益省力运动的直角三角形夹角为8°-38°。
7.根据权利要求1所述直轴型波轮柱塞式发动机，其特征是由主动毂(2)支承和传递动力及扩大毂半径而扩大直轴(1)动力臂长，以大于所驱动的阻力臂长为圆半径的1.5倍以上长，确定直轴(1)动力臂长。
8.根据权利要求3、7所述直轴型波轮柱塞式发动机，其特征是以直轴(1)动力臂长为圆半径R2π圆周布置的螺旋斜面(3)的数量，是每只气缸在直轴(1)转一周360度内完成一次作功循环的次数，二冲程发动机每一个螺旋斜面(3)，四冲程每两个螺旋斜面(3)各完成一次作功循环，已知一定排量，以排量分解作功法，以小缸径、大冲程、小排量、双重增压大进气量，以一只气缸或几只气缸在直轴(1)转一周360度内，每只气缸完成数多次作功循环或完成数十多次至上百次以上作功循环连密化，与直轴动力臂长为正比关系，发动机用气缸少，最佳用气缸数量为1-3。
9.根据权利要求1、8所述直轴型波轮柱塞式发动机，其特征是由采用卧式圆筒型机体壳(14)，而在外形体积小范围内的空闲空间体积中，顺其合理有效布置同发动机直轴(1)为核心组成的双重功能增压器装置，其一级功能是压比高，容量大、直接进气增压和冷却气缸作用的无润滑式机械涡轮增压器装置，其二级功能是向发动机连续两次强增压纯空气或燃料混合气作用的机械柱塞式增压器，并且是实现实用二冲程发动机高效作用。
10.根据权利要求1-9所述直轴型波轮柱塞式发动机，其特征是所有气缸都装在机体壳(14)前端盖的端面圆周座孔(64)上，气缸数量增加或减少都对直轴机构没有变动，和对发动机体积大小没有影响，随时简便操作更换大小不同直径的气缸，该直轴型动力装置体积小，实效大，效率高，用于大中小型车、船、及中小型飞机和固定式大中小型设备的动力装置。
专利摘要本实用新型是由采用直轴、波轮斜面、柱塞、卧式圆筒型机体,主要机构及锥型滚子轴承组成的直轴型波轮柱塞式发动机。已知一定排量、以排量分解作功法、小缸径、大冲程、小排量、双重增压大进气量,用气缸少为1至3只,直轴转一周360°内,每只气缸完成多次或数十多次以上作功循环连密化。柱塞无测压力作功由本体直接作用省力的斜面、滑槽夹角、使直轴旋转运动,构造简单、成本低、效率高、动力臂长、扭矩大、体积小,用于大中小型车、船、及中小型飞机和固定式大中小型设备的动力装置。
文档编号F02B75/40GK2326735SQ9621835
公开日1999年6月30日 申请日期1996年9月10日 优先权日1996年9月10日
发明者王国民 申请人:张学军