正圓形無氣閥柴油內燃機的製作方法

2023-06-24 07:20:41 2

專利名稱：正圓形無氣閥柴油內燃機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種內燃機裝置，這種裝置既可用於各種汽車，拖拉機和摩託車上，也可用於小型飛機，艦艇上作為柴油或者汽油動力機。
由於傳統的四衝程發動機結構比較複雜，其進氣效率低，摩擦損失嚴重，噪聲大。因此，有不少的技術方案提出改進的設想，例如，中國專利CN1083172A號關於「旋轉缸體四衝程發動機」中涉及一種發動機，其缸蓋是空心圓柱體，在迴轉中心設有曲軸，側面設有進、排氣口，缸體連接在曲軸上，且分為三個氣缸，該氣缸以曲軸為中心呈放射狀排列，內設活塞及連杆機構，曲軸對缸體傳動比為3。這種發動機的結構簡單，由於採取傳統式的連杆機構實施有一定的難度，有時甚至會發生碰撞現象。
本發明的任務是要提供一和正圓形無氣閥柴油內燃機，它的體積小，馬力大，油耗少，造價低，效率高，製作簡單，維修方便，能給各種機械配置動力機，成為系列化動力產品。
本發明的任務是以如下的方式完成。這種正圓型無氣閥柴油內燃機是採用燃氣爆發機械運動力的，其配氣方式是四個行程旋轉式的，它取消了進氣、排氣閥門機構，採用內轂旋轉方式和大正圓缸徑密封裝置，它徹底改變了傳統的直列箱式結構，採用內外正圓的氣缸正圓型式。在一種全金屬的，內外都呈現正圓形組合機械上分為三層，最外層是固定基礎件(鼓體)，中心是高速轉動件(曲軸)，中間層是慢速轉動件(圓轂)，圓轂的圓周分布三個均等的放射形小氣缸，缸的裡面各置一個短活塞，短活塞被中部的活塞梢和套在活塞梢上的熊掌聯接在曲軸中部的曲拐面上，作滑動、擺動和往復三種運動，曲軸和圓轂的轉速比為3∶1。在裝置的尾部裝有「四行程運動滑動齒輪組」，3∶1的準確率是由滑動齒輪組所完成的。在圓轂的外圍分布三個小氣缸口，它在慢轉時與外固定件(鼓體)的內腔之間留有較大間隙，為防止燃氣從此間隙曳漏，在小缸口的周邊設置2-4道橫向和縱向相互交錯的密封網絡，保證爆發燃氣的正常工作，達到發出馬力的目的。
下面將結合附圖對本發明作進一步的闡述。


圖1-圖4是本發明的內燃機工作循環圖。
圖5是本發明的內燃機曲軸與圓轂聯動機構圖。
圖6是本發明的內燃機尾部傳動齒輪組結構圖。
圖7是本發明的內燃機密封裝置圖。
圖8是本發明的內燃機整機結構圖。
從圖1到圖2可知，這種正圓形無氣閥柴油內燃機是由正圓形的鼓體(1)與前、後蓋三者成為全機的基礎件，圖1是內燃機活塞A的第一(進氣)行程傳動原理圖，鼓體(1)的內部滿裝一個慢速旋轉件圓轂(2)，在圓轂(2)的圓周上分布三個均等徑向小氣缸(3)，各小氣缸(3)內均配備有短活塞(4)，短活塞(4)的工作是在小氣缸(3)裡面朝徑向作往復運動，在鼓體(1)的中心處有一支大曲軸(5)，曲軸(5)通過熊掌(6)與短活塞(4)銜接，三個熊掌(6)不但要作徑嚮往復運動，而且要向兩側擺動，熊掌(6)成為曲軸(5)和短活塞(4)的主要聯動體，熊掌(6)的掌心(7)大面積地緊貼曲軸(5)的大圓徑面上，將活塞(4)頂部的壓力傳給曲軸(5)，曲軸(5)使用自身的偏心力臂M將壓力轉變成旋轉力傳出去，同時曲軸(5)也借著緊靠自身的前掌套(8)，拉住熊掌(6)的熊背(9)將熊掌(6)送回原位，這樣一個壓來，一個送回，使熊掌(6)產生快速運動。這種內燃機的氣路運動方向是順時針的，空氣從進氣口(10)進入小氣缸(3)，排氣口(11)在左下方，噴油咀(12)在180°方位上。
從圖2到圖3是內燃機活塞A的第二(壓縮)行程傳動原理圖。圓轂(2)從零度轉到90°，曲軸(5)從零度轉到270°，氣缸轉到無氣槽處，進氣中斷，缸中空氣受到嚴格的密封，壓縮成高溫狀。
從圖3到圖4是內燃機活塞A的第三(做功)行程傳動原理圖，這時配裝在右方180°處的噴油咀(12)在機械凸輪的拍擊下，將燃油噴出，油霧在氣缸腔內接觸高溫壓縮空氣，立即燃燒爆發成很高的壓力將活塞A從上死點推到下死點，曲軸(5)被爆發力推到下死點90°處，達到做功的目的，圓轂(2)也同時轉到270°處。
從圖4回到圖1是內燃機活塞A的第四(排氣)行程傳動原理圖，當氣體在爆發做功之後成為廢氣，不能繼續停留在缸腔裡，這時偏心力矩M的頂點處在90°地方，曲軸(5)轉回到0°，圓轂(2)和短活塞(4)同時將廢氣從排氣口(11)排出。
圖5是內燃機的曲軸(5)與圓轂(2)聯動機構圖，短活塞(4)與熊掌(6)之間是用活塞梢(13)連接，熊掌(6)受到前掌套(8)和後掌套(14)的嵌置，它們對熊掌(6)起到外鋼簧的作用，使熊掌(6)與曲軸(5)之間有了大面積接觸，這種由熊掌(6)、前掌套(8)和後掌套(14)組成聯動機構在裝配時可以避免碰撞現象發生，而且具有體積小，重量一致，平衡性好的優點，況且只用4個小螺釘就可以把它們固定住。
圖6是四行程內燃機的尾部傳動齒輪組結構圖，後軸承座正齒輪(15)是緊固在後蓋(16)上，正內滑動齒輪(17)的內齒套在正齒輪(15)的外圍，齒輪(18)的內齒輪又是套在正內滑動齒輪(17)的外圍，齒輪(18)和齒輪(17)分別裝配在圓轂(2)和曲軸(5)上。曲軸(5)和圓轂(2)的傳動比3∶1，由這組齒輪實現。
圖7是內燃機的密封裝置圖，在圓轂(2)的圓周上有三個通透的小氣缸(3)，在運轉時，它們不能與鼓體(1)的內壁產生直接摩擦，須留有足夠的間隙，為防止氣從間隙漏掉，在間隙中間設置2-4道的密封裝置(20)，它們是在氣缸口四周的具有一定深度的槽中沿著橫向和縱向放進兩道或四道底部用平簧漲緊的密封件。
在圖8中，鼓體(1)、後蓋(16)、前蓋(21)、前罩(22)是全機的外形基礎件，由分布全機的固定螺釘(23)等緊固起來。由軸(5)中部偏心部位配合熊掌(6)、短活塞(4)、活塞梢(13)、前掌套(8)、後掌套(14)是動配合聯動件。三個短活塞(4)分別裝在圓轂(2)的三個氣缸腔中。曲軸(5)轉動中心的控制是靠前軸承套(24)和後齒輪座(25)來完成的、圓轂(2)的中心轉動控制，前位是靠圓轂前座(26)和前座套(27)，後位則是靠後座軸承套(28)定心的。曲軸(5)和圓轂(2)的轉速比為3∶1，依靠後軸承座正齒輪(15)、裝在圓轂(2)上的內齒輪(18)和裝在曲軸(5)後中部的正內滑動齒輪(17)的共同配合轉動來達到的。前平衡塊(29)和後平衡塊(30)是用來消除內燃機在運轉時所產生的震動現象。水泵(31)和皮帶盤(32)是包圍全機的水冷卻系統主要機件。渦輪(33)和油泵(34)是全機的潤滑系統主要部件。機油存放在油池(35)中，起動齒輪(36)和飛輪(37)是作為內燃機的起動和動力輸出用的結合件。
權利要求
1.一種正圓型無氣閥的柴油內燃機，其特徵是正圓型鼓體(1)的內部滿裝一個圓轂(2)，曲軸(5)與圓轂(2)的傳動比為3∶1，在圓轂(2)的圓周上分布三個均等徑向的小氣缸(3)，各小氣缸(3)均配上短活塞(4)，它們可以在小氣缸(3)裡面朝徑向作往復運動，在鼓體(1)的中心處裝配一支大曲軸(5)，曲軸(5)是通過熊掌(6)與短活塞(4)銜接，熊掌(6)是曲軸(5)和活塞(4)的主要聯動件，熊掌(6)的掌心(7)大面積地緊貼在曲軸(5)的大圓徑面上，後軸承座正齒輪(15)是緊固在後蓋(16)上，正內滑動齒輪(17)的內齒輪套在正齒輪(15)的外圍，齒輪(18)和正內滑動齒輪(17)分別裝在圓轂(2)和曲軸(5)上，在圓轂(2)圓周上三個小氣缸(3)是通透的，在它們與鼓體(1)的內壁之間有一個間隙，在間隙中間設有2-4道的密封裝置(20)。
2.按權利要求1所規定的正圓型無氣閥柴油內燃機，其特徵是熊掌(6)與短活塞(4)之間是用活塞稍(13)連接，熊掌(6)受到前掌套(8)和後掌套(14)嵌置，它們對熊掌(6)起到外鋼簧的作用，使熊掌(6)與曲軸(5)有大面積接觸。
3.按權利要求1所規定的正圓型無氣閥柴油內燃機，其特徵是密封裝置(20)是在氣缸口四周具有一定深度的槽中沿著縱向和橫向設置二道或四道底部用平簧漲緊的密封件。
全文摘要
本發明公開了一種正圓形無氣閥柴油內燃機,它由鼓體和前、後蓋所組成,旋轉的圓轂圓周上分布三個均等徑向小氣缸,各氣缸均配有短活塞,中心處的曲軸是通過熊掌與短活塞銜接,熊掌成為曲軸和短活塞的主要聯動件,曲軸和圓轂的傳動比3∶1。其尾部的一個齒輪緊固在後蓋上,另二個齒輪分別裝在圓轂和曲軸上,三個小氣缸與鼓體的內壁有間隙,在間隙中設有2—4道的密封裝置,這種內燃機體積小,馬力大,油耗少,造價低,效率高,製作簡單,維修方便。
文檔編號F02B53/02GK1269463SQ99103770
公開日2000年10月11日 申請日期1999年4月6日 優先權日1999年4月6日
發明者陳玉藻 申請人:陳玉藻