專利名稱：飛輪發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機，特別是涉及一種能持續(xù)式做功并輸出強大功率的發(fā)動機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)普遍使用的傳統(tǒng)發(fā)動機，想要提升功率，只能在增加缸數(shù)、優(yōu)化進、排氣結(jié)構(gòu)等措施上做文章，但此等努力仍無法達到革命性的動力結(jié)構(gòu)變化，只能造成發(fā)動機的體積、重量隨功率的上升而增加，發(fā)動機的整體結(jié)構(gòu)則愈變愈復(fù)雜。業(yè)內(nèi)有識之士皆意識到，要使發(fā)動機體積縮小、重量減輕、結(jié)構(gòu)簡單、功率大幅增加，唯有另辟蹊徑，對傳統(tǒng)發(fā)動機進行劃時代的變革。

發(fā)明內(nèi)容
針對多數(shù)傳統(tǒng)發(fā)動機存在的諸如結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，單位體積、重量與功率之比難有重大突破等問題，本發(fā)明提供的飛輪發(fā)動機可以解決。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是將壓縮、點火、燃燒、排放從傳統(tǒng)發(fā)動機中引出重新布局；取消曲軸、連桿、活塞、汽缸、氣門；保留燃燒室、火花塞、活塞環(huán)等必要的功能及零部件；變各缸獨立壓縮為壓縮機集中壓縮，變間斷性進氣為連續(xù)性進氣，變往復(fù)式做功為持續(xù)性做功。
其具體方案是設(shè)一飛輪軸，在飛輪軸的飛輪壁面上鑿出方錐形的燃燒室九個，燃燒室邊沿嵌有格狀活塞環(huán)，飛輪軸的軸套(機殼)內(nèi)壁面加固段與格狀活塞環(huán)無泄漏接觸；軸套的外壁面加固段設(shè)三處(進氣、點火、排氣)功能組合裝置。設(shè)飛輪軸為順時針旋轉(zhuǎn)，則飛輪壁面上的某個燃燒室在軸套內(nèi)壁面上裝有氣孔的位置充氣后順時針依慣性移至軸套內(nèi)壁面上裝有火花塞的相鄰位置正時點火(電子點火)燃燒，燃燒后又移至軸套壁面上設(shè)置排氣口的相鄰位置將廢氣排出。
進入燃燒室的可燃混合氣是高壓氣體和高壓燃油所組成的混合氣體，該氣體的壓縮比必須符合類似傳統(tǒng)發(fā)動機對壓縮比的基本要求，氣體壓力要保持穩(wěn)定；燃燒室的體積大小根據(jù)需要設(shè)定。
安裝在軸套外壁面上的氣管頭經(jīng)支氣管、節(jié)氣閥、主氣管與高壓貯氣罐連接，貯氣罐經(jīng)管道與空氣壓縮機連接。噴油嘴安裝在主氣管上向管內(nèi)噴油；噴油嘴經(jīng)油管、節(jié)油閥與高壓貯油罐連接，貯油罐與汽油泵連接。小功率的飛輪發(fā)動機也可用燃油箱(加固型)加壓的辦法對燃油進行氣壓。
在三根支氣管與主氣管之間安裝節(jié)氣閥(柱閥)，通常的用氣量開通一根支氣管足夠；需要增加氣量，可繼續(xù)拉動節(jié)氣閥，則第二、第三根支氣管陸續(xù)開通。
噴油嘴至高壓貯油罐之間的油管上裝有節(jié)油閥(柱閥)，以控制油量輸出的大小，決定可燃混合氣體的濃稀度。
節(jié)氣閥與節(jié)油閥是經(jīng)拉線同步拉動的，三根支氣管全開通，則節(jié)油閥全開。如飛輪發(fā)動機安裝在汽車上，那么油門踏板同時同步控制節(jié)氣閥和節(jié)油閥。
飛輪軸被軸套(機殼)封閉后，軸套內(nèi)底部加注潤滑油，利用飛輪飛濺潤滑軸承和通過微孔潤滑格狀活塞環(huán)。微孔的位置在軸套內(nèi)壁加厚部份兩邊的中部圓周線上，此孔在軸套內(nèi)壁加厚處直角拐彎通向格狀活塞環(huán)的圓環(huán)縫隙處和條環(huán)縫隙處。浸在潤滑油中的微孔保證了潤滑的持續(xù)性。小部份潤滑油從縫隙中溢出進入燃燒室參與燃燒，故要求使用二沖程發(fā)動機潤滑油(機油)。除用上述方法潤滑外，亦可在飛輪兩側(cè)的臨邊部位鉆孔直角拐彎通向格狀活塞環(huán)的圓環(huán)縫隙處和條環(huán)縫隙處，利用飛輪離心力將進入孔洞中的潤滑油甩出；飛輪的臨邊部位有若干個通油孔，便于潤滑油流通。潤滑油注油口也可采用加長式；在軸套底部的前后各有一處排油口。
似雙環(huán)形的水道貫通于軸套內(nèi)壁，其進、出口與水冷系統(tǒng)的其他部件連接。
以上提到設(shè)若干處進氣、點火燃燒、排氣功能組合。擬在軸套外壁面上的加厚(加固)段位設(shè)三處組合，徑向每隔120°設(shè)一處組合(管接頭、火花塞、排氣口各一個)，也就是在軸套外壁面上徑向每隔40°就有一種功能設(shè)置。
開通一根支氣管，設(shè)在飛輪上的九個燃燒室先后充氣、點火燃燒、排氣九次，類似傳統(tǒng)發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)一周有九個氣缸順序做功；開通二根支氣管則類似傳統(tǒng)發(fā)動機每轉(zhuǎn)有十八個氣缸做功；三根支氣管全部開通，就類似傳統(tǒng)發(fā)動機每轉(zhuǎn)有二十七個氣缸做功了。
飛輪每轉(zhuǎn)一周，火花塞點火九次，每次有三個火花塞同時點火；若開通一處組合的一根支氣管對燃燒室充氣，被充滿氣后的燃燒室依慣性旋移至火花塞的跳火處，火花塞正時點火燃燒做功，其余二處組合的二根支氣管不開通，但這二處組合的二個火花塞卻照常點火，這二處組合的燃燒室因未被充氣而無法燃燒做功。
三個排氣口排出的廢氣被鼓風(fēng)機吹入的強氣流壓入排氣管經(jīng)廢氣凈化裝置凈化后排出消音管外；排氣管環(huán)軸套設(shè)置。鼓風(fēng)機所產(chǎn)生的風(fēng)冷效果可以配合循環(huán)水冷系統(tǒng)起到共同降溫的作用。
這里需要強調(diào)的是，在軸套上各功能裝置之間的距離問題，首先要確定飛輪直徑，根據(jù)直徑大小再確定設(shè)置燃燒室的個數(shù)，因為各功能裝置之間必須保持一定的距離，以防止燃燒室在接受充氣時環(huán)向兩邊發(fā)生高壓氣體泄漏，也就是要求在燃燒室依慣性旋移至氣孔位置被充氣的瞬間，上位的排氣口與燃燒室的通道必須被格狀活塞環(huán)阻斷；同樣，燃燒室在被充氣的旋移過程中，不能有高壓氣體經(jīng)點火處向下位的排氣口泄漏?；鸹ㄈ饡r，充滿高壓氣體的燃燒室與上位(氣孔)的通道和下位(排氣口)的通道必須被格狀活塞環(huán)完全切斷，確保燃燒室的高壓混合氣體在封閉的空間內(nèi)燃燒做功。
飛輪發(fā)動機的其他部件如發(fā)電機、鼓風(fēng)機等可通過齒輪、一帶多輪與飛輪發(fā)動機相連。
把一個飛輪壁面上所設(shè)的燃燒室、格狀活塞環(huán)和軸套上的功能組合裝置看成是一組的話，那么加長傳動軸，增加組數(shù)，各飛輪之間設(shè)軸瓦臺固定，這樣就成了多組飛輪發(fā)動機；假如設(shè)四組，每組每轉(zhuǎn)做功二十七次，四組每轉(zhuǎn)則是做功一百零八次；在較小的空間內(nèi)，每轉(zhuǎn)能做功百次以上的發(fā)動機顯然是“魔”動機了！飛輪發(fā)動機的功率，扭矩可以大到超乎想象，也可小至平淡無奇，即可只設(shè)一根支氣管、一個燃燒室、一個火花塞、一個排氣口，每轉(zhuǎn)只做功一次，也可根據(jù)需要，制作每轉(zhuǎn)做功一次至百次以上的不同用途不同功率的飛輪發(fā)動機。
本發(fā)明的有益效果是，飛輪發(fā)動機相當(dāng)程度地滿足部份運動物體和固定物體對功率、速度的需求；飛輪發(fā)動機制作簡便，造價低廉，材耗大幅減少。飛輪發(fā)動機能有力地推動經(jīng)濟發(fā)展，改變區(qū)域性經(jīng)濟格局。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是飛輪發(fā)動機實施例的機體側(cè)視圖。
圖2是飛輪軸側(cè)視圖。
圖3是部份飛輪壁面展開示意圖。
圖4是部份飛輪左視圖。
圖5是排氣管線路布置展開示意圖。
圖6是機體內(nèi)部潤滑油位置透視圖。
圖7是水冷管道布置示意圖。
圖8是部份軸套內(nèi)壁面功能設(shè)置示意圖。
圖9是高壓混合氣體進氣管示意圖。
圖10是部份軸套拆裝示意圖。
圖11是排氣口形狀示意圖。
圖中1.機體、2.機座(含下部軸套)，3.傳動軸，4.飛輪，5.軸承，6.軸套，7.格狀活塞環(huán)，8.燃燒室，9.微孔，10.通油孔，11.氣孔，12.火花塞，13.排氣口，14.水道，15.排氣管，16.高壓貯氣罐，17.高壓貯油罐，18.節(jié)氣閥，19.節(jié)油閥，20.緊固螺栓，21.支氣管，22.主氣管，23.油管，24.拉線，25.螺栓孔，26.潤滑油，27.管接頭，28.火花塞接頭。
具體實施例方式
在圖1所示的實施例中，飛輪壁面(4)與格狀活塞環(huán)(7)嵌接，傳動軸(3)與飛輪(4)和軸承(5)固接，軸承(5)與機座(2)嵌接，上部軸套(6)與機座(2)用緊固螺栓(20)固接；高壓貯氣罐(17)經(jīng)主氣管(22)與節(jié)氣閥(18)連接，節(jié)氣閥(18)與支氣管(21)連接，支氣管(21)與管接頭(27)連接；高壓油罐(17)經(jīng)油管(23)與節(jié)油閥(19)連接，節(jié)油閥(19)經(jīng)油管(23)與主氣管(22)連接；電子點火系統(tǒng)的其他部件與火花塞接頭(28)相接；鼓風(fēng)機與排氣管(15)的進氣口固接，排氣管(15)的中部分別與三處排氣口(13)固接；傳動軸(3)經(jīng)皮帶輪與啟動電機相連；水道(14)與水冷系統(tǒng)的其他部件連接；從注油口注入潤滑油(26)到軸套(6)的內(nèi)底部。
權(quán)利要求
1.一種飛輪發(fā)動機，吸收了傳統(tǒng)發(fā)動機的精華，保留了傳統(tǒng)發(fā)動機的可用零部件，體現(xiàn)了超前構(gòu)思，其特征在于傳動軸與飛輪和軸承固接，軸承與軸套嵌接固定；軸套內(nèi)壁的加固段與飛輪壁面上的格狀活塞環(huán)無泄漏接觸；在軸套外壁的加固段環(huán)設(shè)管接頭、火花塞接頭、排氣口功能組合裝置；排氣管環(huán)軸套外壁面布置；水道貫通于軸套內(nèi)壁；管接頭經(jīng)管道、閥門與高壓貯氣罐及高壓貯油罐連接；軸套內(nèi)底部加注潤滑油，潤滑油經(jīng)微孔潤滑格狀活塞環(huán)與軸套內(nèi)壁面的接觸部位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪發(fā)動機，其特征在于飛輪壁面上鑿有活塞環(huán)槽，格狀活塞環(huán)嵌入槽內(nèi)；格狀活塞環(huán)的圓環(huán)部份其中間有長縫隙，條環(huán)部分其中間有短縫隙；飛輪壁面鑿有一個或多個方錐形燃燒室，燃燒室在氣孔處充氣后移至相鄰的火花塞處點火燃燒；飛輪的兩側(cè)邊沿部位各鉆有若干個微孔，微孔與格狀活塞環(huán)的縫隙相通；飛輪邊沿部位有若干個通油孔，供飛輪兩側(cè)的潤滑油流通；飛輪外圓至內(nèi)圓的厚度大于內(nèi)圓至圓心的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪發(fā)動機，其特征在于軸套外壁面所設(shè)的功能組合裝置可以設(shè)一處，也可以設(shè)多處；其功能組合之一的管接頭與內(nèi)壁面的氣孔相通；設(shè)一處氣孔則連續(xù)充滿一至多個燃燒室，設(shè)三處氣孔，各氣孔皆連續(xù)充滿一至多個燃燒室；其功能組合之二的火花塞的每轉(zhuǎn)點火次數(shù)按飛輪壁面所設(shè)的燃燒室的個數(shù)先后點火，所設(shè)個數(shù)多，則先后點火次數(shù)多；而火花塞的每次同時點火應(yīng)視所設(shè)的火花塞個數(shù)，個數(shù)在一個以上的，每次皆同時點火；其功能組合之三的排氣口與排氣管相接；一處燃燒室點火燃燒后或多處燃燒室同時點火燃燒后的廢氣移至排氣口位置進入排氣管排出；燃燒室在飛輪壁面上的邊沿與排氣口在軸套內(nèi)壁面上的邊沿其形狀、大小相同，排氣口在軸套外壁面上的邊沿其形狀與內(nèi)壁面邊沿相似，大小不同，內(nèi)外口的邊沿連線后成漏斗狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪發(fā)動機，其特征在于軸套內(nèi)壁加固段的壁面上鑿有半球形小凹槽，槽底有氣孔；并鑿有另一半球形凹槽，槽內(nèi)有火花塞的跳火部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪發(fā)動機，其特征在于排氣管似日字形布置，其進氣口與鼓風(fēng)機相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪發(fā)動機，其特征在于水道似雙環(huán)形貫通于軸套內(nèi)壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪發(fā)動機，其特征在于節(jié)氣閥的拉線和節(jié)油閥的拉線是同步拉動的，拉動一小段，一根支氣管開通，繼續(xù)拉動，第二根支氣管接著開通，將拉線拉到底，三根支氣管全開通；整個過程，噴嘴的噴油量相應(yīng)地由小到大直至最大。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪發(fā)動機，其特征在于潤滑油進入微孔被飛輪的離心力微量甩向格狀活塞環(huán)縫隙處；軸套上有一處注油口，軸套底部有兩處排油口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪發(fā)動機，其特征在于軸套由上下兩部份組成，上下各部又由三截段位(軸套)組成。
全文摘要
發(fā)動機領(lǐng)域又添飛輪發(fā)動機這支新軍。傳統(tǒng)發(fā)動機結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，造價較為昂貴，所耗材料頗多，其單位體積、重量與功率之比難有重大突破。飛輪發(fā)動機變各缸獨立壓縮為壓縮機集中壓縮，變間斷性充氣為連續(xù)性充氣，變往復(fù)式做功為持續(xù)式做功的實質(zhì)特征為這一領(lǐng)域帶來了革命性變化。飛輪發(fā)動機輸出的功率、扭矩可以大到超乎想象，小至平淡無奇；其功率、扭矩的大小取決于在飛輪壁面上設(shè)置燃燒室的數(shù)量和飛輪軸上設(shè)置的組數(shù)，視組數(shù)不同，飛輪發(fā)動機每轉(zhuǎn)最少做功一次，最多做功百次以上。飛輪發(fā)動機相當(dāng)程度地滿足了部份運動物體和固定物體對功率、速度的需求；能有力地推動經(jīng)濟發(fā)展，改變區(qū)域性經(jīng)濟格局。
文檔編號F02B75/00GK1740530SQ200510099739
公開日2006年3月1日 申請日期2005年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月5日
發(fā)明者翁金漢 申請人:翁金漢