专利名称：正圆形无气阀柴油内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机装置，这种装置既可用于各种汽车，拖拉机和摩托车上，也可用于小型飞机，舰艇上作为柴油或者汽油动力机。
由于传统的四冲程发动机结构比较复杂，其进气效率低，摩擦损失严重，噪声大。因此，有不少的技术方案提出改进的设想，例如，中国专利CN1083172A号关于“旋转缸体四冲程发动机”中涉及一种发动机，其缸盖是空心圆柱体，在回转中心设有曲轴，侧面设有进、排气口，缸体连接在曲轴上，且分为三个气缸，该气缸以曲轴为中心呈放射状排列，内设活塞及连杆机构，曲轴对缸体传动比为3。这种发动机的结构简单，由于采取传统式的连杆机构实施有一定的难度，有时甚至会发生碰撞现象。
本发明的任务是要提供一种正圆形无气阀柴油内燃机，它的体积小，马力大，油耗少，造价低，效率高，制作简单，维修方便，能给各种机械配置动力机，成为系列化动力产品。
本发明的任务是以如下的方式完成。这种正圆型无气阀柴油内燃机是采用燃气爆发机械运动力的，其配气方式是四个行程旋转式的，它取消了进气、排气阀门机构，采用内毂旋转方式和大正圆缸径密封装置，它彻底改变了传统的直列箱式结构，采用内外正圆的气缸正圆型式。在一种全金属的，内外都呈现正圆形组合机械上分为三层，最外层是固定基础件(鼓体)，中心是高速转动件(曲轴)，中间层是慢速转动件(圆毂)，圆毂的圆周分布三个均等的放射形小气缸，缸的里面各置一个短活塞，短活塞被中部的活塞梢和套在活塞梢上的熊掌联接在曲轴中部的曲拐面上，作滑动、摆动和往复三种运动，曲轴和圆毂的转速比为3∶1。在装置的尾部装有“四行程运动滑动齿轮组”，3∶1的准确率是由滑动齿轮组所完成的。在圆毂的外围分布三个小气缸口，它在慢转时与外固定件(鼓体)的内腔之间留有较大间隙，为防止燃气从此间隙曳漏，在小缸口的周边设置2-4道横向和纵向相互交错的密封网络，保证爆发燃气的正常工作，达到发出马力的目的。
下面将结合附图对本发明作进一步的阐述。
图1-图4是本发明的内燃机工作循环图。
图5是本发明的内燃机曲轴与圆毂联动机构图。
图6是本发明的内燃机尾部传动齿轮组结构图。
图7是本发明的内燃机密封装置图。
图8是本发明的内燃机整机结构图。
从图1到图2可知，这种正圆形无气阀柴油内燃机是由正圆形的鼓体(1)与前、后盖三者成为全机的基础件，图1是内燃机活塞A的第一(进气)行程传动原理图，鼓体(1)的内部满装一个慢速旋转件圆毂(2)，在圆毂(2)的圆周上分布三个均等径向小气缸(3)，各小气缸(3)内均配备有短活塞(4)，短活塞(4)的工作是在小气缸(3)里面朝径向作往复运动，在鼓体(1)的中心处有一支大曲轴(5)，曲轴(5)通过熊掌(6)与短活塞(4)衔接，三个熊掌(6)不但要作径向往复运动，而且要向两侧摆动，熊掌(6)成为曲轴(5)和短活塞(4)的主要联动体，熊掌(6)的掌心(7)大面积地紧贴曲轴(5)的大圆径面上，将活塞(4)顶部的压力传给曲轴(5)，曲轴(5)使用自身的偏心力臂M将压力转变成旋转力传出去，同时曲轴(5)也借着紧靠自身的前掌套(8)，拉住熊掌(6)的熊背(9)将熊掌(6)送回原位，这样一个压来，一个送回，使熊掌(6)产生快速运动。这种内燃机的气路运动方向是顺时针的，空气从进气口(10)进入小气缸(3)，排气口(11)在左下方，喷油咀(12)在180°方位上。
从图2到图3是内燃机活塞A的第二(压缩)行程传动原理图。圆毂(2)从零度转到90°，曲轴(5)从零度转到270°，气缸转到无气槽处，进气中断，缸中空气受到严格的密封，压缩成高温状。
从图3到图4是内燃机活塞A的第三(做功)行程传动原理图，这时配装在右方180°处的喷油咀(12)在机械凸轮的拍击下，将燃油喷出，油雾在气缸腔内接触高温压缩空气，立即燃烧爆发成很高的压力将活塞A从上死点推到下死点，曲轴(5)被爆发力推到下死点90°处，达到做功的目的，圆毂(2)也同时转到270°处。
从图4回到图1是内燃机活塞A的第四(排气)行程传动原理图，当气体在爆发做功之后成为废气，不能继续停留在缸腔里，这时偏心力矩M的顶点处在90°地方，曲轴(5)转回到0°，圆毂(2)和短活塞(4)同时将废气从排气口(11)排出。
图5是内燃机的曲轴(5)与圆毂(2)联动机构图，短活塞(4)与熊掌(6)之间是用活塞梢(13)连接，熊掌(6)受到前掌套(8)和后掌套(14)的嵌置，它们对熊掌(6)起到外钢簧的作用，使熊掌(6)与曲轴(5)之间有了大面积接触，这种由熊掌(6)、前掌套(8)和后掌套(14)组成联动机构在装配时可以避免碰撞现象发生，而且具有体积小，重量一致，平衡性好的优点，况且只用4个小螺钉就可以把它们固定住。
图6是四行程内燃机的尾部传动齿轮组结构图，后轴承座正齿轮(15)是紧固在后盖(16)上，正内滑动齿轮(17)的内齿套在正齿轮(15)的外围，齿轮(18)的内齿轮又是套在正内滑动齿轮(17)的外围，齿轮(18)和齿轮(17)分别装配在圆毂(2)和曲轴(5)上。曲轴(5)和圆毂(2)的传动比3∶1，由这组齿轮实现。
图7是内燃机的密封装置图，在圆毂(2)的圆周上有三个通透的小气缸(3)，在运转时，它们不能与鼓体(1)的内壁产生直接摩擦，须留有足够的间隙，为防止气从间隙漏掉，在间隙中间设置2-4道的密封装置(20)，它们是在气缸口四周的具有一定深度的槽中沿着横向和纵向放进两道或四道底部用平簧涨紧的密封件。
在图8中，鼓体(1)、后盖(16)、前盖(21)、前罩(22)是全机的外形基础件，由分布全机的固定螺钉(23)等紧固起来。曲轴(5)中部偏心部位配合熊掌(6)、短活塞(4)、活塞梢(13)、前掌套(8)、后掌套(14)是动配合联动件。三个短活塞(4)分别装在圆毂(2)的三个气缸腔中。曲轴(5)转动中心的控制是靠前轴承套(24)和后齿轮座(25)来完成的。圆毂(2)的中心转动控制，前位是靠圆毂前座(26)和前座套(27)；后位则是靠后座轴承套(28)定心的。曲轴(5)和圆毂(2)的转速比为3∶1，依靠后轴承座正齿轮(15)、装在圆毂(2)上的内齿轮(18)和装在曲轴(5)后中部的正内滑动齿轮(17)的共同配合转动来达到的。前平衡块(29)和后平衡块(30)是用来消除内燃机在运转时所产生的震动现象。水泵(31)和皮带盘(32)是包围全机的水冷却系统主要机件。涡轮(33)和油泵(34)是全机的润滑系统主要部件。机油存放在油池(35)中，起动齿轮(36)和飞轮(37)是作为内燃机的起动和动力输出用的结合件。
权利要求
1．一种正圆型无气阀的柴油内燃机，其特征是正圆型鼓体(1)的内部满装一个圆毂(2)，曲轴(5)与圆毂(2)的传动比为3∶1，在圆毂(2)的圆周上分布三个均等径向的小气缸(3)，各小气缸(3)均配上短活塞(4)，它们可以在小气缸(3)里面朝径向作往复运动，在鼓体(1)的中心处装配一支大曲轴(5)，曲轴(5)是通过熊掌(6)与短活塞(4)衔接，熊掌(6)是曲轴(5)和活塞(4)的主要联动件，熊掌(6)的掌心(7)大面积地紧贴在曲轴(5)的大圆径面上，后轴承座正齿轮(15)是紧固在后盖(16)上，正内滑动齿轮(17)的内齿轮套在正齿轮(15)的外围，齿轮(18)和正内滑动齿轮(17)分别装在圆毂(2)和曲轴(5)上，在圆毂(2)圆周上三个小气缸(3)是通透的，在它们与鼓体(1)的内壁之间有一个间隙，在间隙中间设有2-4道的密封装置(20)。
2．按权利要求1所规定的正圆型无气阀柴油内燃机，其特征是熊掌(6)与短活塞(4)之间是用活塞稍(13)连接，熊掌(6)受到前掌套(8)和后掌套(14)嵌置，它们对熊掌(6)起到外钢簧的作用，使熊掌(6)与曲轴(5)有大面积接触。
3．按权利要求1所规定的正圆型无气阀柴油内燃机，其特征是密封装置(20)是在气缸口四周具有一定深度的槽中沿着纵向和横向设置二道或四道底部用平簧涨紧的密封件。
全文摘要
本发明公开了一种正圆形无气阀柴油内燃机,它由鼓体和前、后盖所组成,旋转的圆毂圆周上分布三个均等径向小气缸,各气缸均配有短活塞,中心处的曲轴是通过熊掌与短活塞衔接,熊掌成为曲轴和短活塞的主要联动件,曲轴和圆毂的传动比3∶1。其尾部的一个齿轮紧固在后盖上,另二个齿轮分别装在圆毂和曲轴上,三个小气缸与鼓体的内壁有间隙,在间隙中设有2—4道的密封装置,这种内燃机体积小,马力大,油耗少,造价低,效率高,制作简单,维修方便。
文档编号F02B75/00GK1285459SQ9911755
公开日2001年2月28日 申请日期1999年8月24日 优先权日1999年8月24日
发明者陈玉藻 申请人:陈玉藻