專利名稱：活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)、汽油機(jī)、天然氣機(jī)，尤其是指活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)。
二背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，較為成熟的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)和轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃機(jī)普遍使用，其 現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)存在著先天性缺陷1、現(xiàn)有活塞直線運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)的活塞是上下直線往復(fù)式運(yùn) 動(dòng)，活塞的做功行程小，膨脹氣體所產(chǎn)生的能量沒有充分(做功)利用就被排出，造成浪費(fèi)。 同時(shí)活塞上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)的連桿和曲柄沒有將膨脹氣體產(chǎn)生的推力在傳遞給 活塞后，使該推力準(zhǔn)確完整的傳遞出去，浪費(fèi)了能量。對于內(nèi)燃機(jī)來說活塞上下直線運(yùn)動(dòng)式 內(nèi)燃機(jī)壓縮混合氣體時(shí)造成能量無謂消耗。再有活塞上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)在將燃料 的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的過程中，因壓縮氣體而無謂的浪費(fèi)著能量。2、現(xiàn)有轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃機(jī) 做功是靠燃燒室容積相對大、力量相對強(qiáng)的一端戰(zhàn)勝燃燒室容積相對小、力量相對弱的一 端而產(chǎn)生的定向合外力來推動(dòng)轉(zhuǎn)子做定向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或者說輸出功=大端功-小端功，這 種消耗部分功來推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)造成做功能量的浪費(fèi)。 在國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)上2008年11月12日公開了一種"使用由成對的往復(fù)活塞驅(qū) 動(dòng)的起伏的滑道的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)"，結(jié)構(gòu)是它具有兩套往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞，所述活塞的往復(fù)輸 出與起伏的滑道相連，該滑道將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該汽油機(jī)的機(jī)殼具有中空的中 心，沒有軸穿過中心延伸。響應(yīng)于活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供雙重旋轉(zhuǎn)輸出，其中一個(gè)旋轉(zhuǎn)輸出通 過位于機(jī)殼的頂端的旋轉(zhuǎn)輸出氣缸體提供，另一個(gè)旋轉(zhuǎn)輸出通過位于機(jī)殼底端的旋轉(zhuǎn)輸出 氣缸體提供。其不足之處是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓縮混合氣體消耗能量，做功效率較低等。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明和設(shè)計(jì)是將內(nèi)燃機(jī)的活塞放在一個(gè)平面圓周內(nèi)做功的，目的是研制一種活 塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)。突破以前活塞上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì) 思路，通過活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)的總體發(fā)明思路和設(shè)計(jì)來改變和解決現(xiàn)有 技術(shù)存在的問題，活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)的總體發(fā)明思路和設(shè)計(jì)包括1、活 塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)的圓形圓周運(yùn)動(dòng)發(fā)明思路和設(shè)計(jì)；2、活塞圓周 運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)燃燒室——C型缸筒的環(huán)形發(fā)明思路和設(shè)計(jì)；3、活塞圓周運(yùn)動(dòng) 式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)的對應(yīng)式活塞繞圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的發(fā)明思路和設(shè)計(jì)；4、活塞圓周運(yùn)動(dòng) 式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)的中心軸的發(fā)明思路和設(shè)計(jì)；5、活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī) 構(gòu)的活動(dòng)氣封塊的發(fā)明思路和設(shè)計(jì)。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下所述的活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)，其特 征是凸輪機(jī)構(gòu)是由定時(shí)齒輪軸組件和凸輪軸組件組成，其中定時(shí)齒輪軸組件是由定時(shí)齒 輪軸上固定有定時(shí)齒輪和錐型定時(shí)齒輪組成。凸輪軸組件是由凸輪軸上固定控制活動(dòng)氣封 塊的凹輪、錐型定時(shí)齒輪及控制進(jìn)氣、點(diǎn)火的凸輪。
3
本發(fā)明采用的技術(shù)方案還包括 所述的活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)，其特征是兩個(gè)沿軸向?qū)ΨQ的同樣 結(jié)構(gòu)的凸輪機(jī)構(gòu)，分別均勻的固定在機(jī)體外殼的圓周上，機(jī)體外殼上面和下面周圓上分別 固定定時(shí)齒輪軸、上凸輪軸和定時(shí)齒輪軸、下凸輪軸。以一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)說明定時(shí)齒輪軸上 固定凸輪軸的定時(shí)齒輪嚙合定時(shí)皮帶，定時(shí)齒輪軸另一端固定的錐型定時(shí)齒輪嚙合下凸輪 軸上的錐型定時(shí)齒輪，下凸輪軸上固定控制活動(dòng)氣封塊的凹輪及控制進(jìn)氣、點(diǎn)火的凸輪，活 動(dòng)氣封塊下端凸起或者滾輪與凹輪表面連續(xù)接觸，可上下快速移動(dòng)的活動(dòng)氣封塊上端密封 裝配插入缸筒外套內(nèi)活動(dòng)氣封塊入口處。 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)和效果首先本發(fā)明和設(shè)計(jì)建立了一種新的思路，改變了兩種舊的 觀念——即建立了活塞圓周運(yùn)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)工作思路，改變了過去活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)和壓縮 做功的觀念。 提高內(nèi)燃機(jī)的燃料利用效率是大家的共同追求，要實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，這就要求我們必 須建立新的發(fā)明和設(shè)計(jì)思路，改變過去舊的觀念。近年來，汽車界或內(nèi)燃機(jī)界的一些人們 認(rèn)為"汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比越大，混合氣體燃燒產(chǎn)生的爆發(fā)力就越強(qiáng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力就越 大"。我認(rèn)為這種說法是不科學(xué)的說法。應(yīng)該說混合氣體中含有效燃料的成分(濃度)越 大燃燒越完全，混合氣體燃燒時(shí)所產(chǎn)生的爆發(fā)力就越強(qiáng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力就越大"。而與壓縮 比無關(guān)。拿汽油機(jī)為例汽油機(jī)工作中壓縮混合氣體的行為，是該品種機(jī)器結(jié)構(gòu)上固有的 無法回避的結(jié)構(gòu)性行為。這個(gè)行為是一個(gè)費(fèi)力耗功的過程，是減小了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的首要因 素。此說，汽油機(jī)工作過程中壓縮混合氣體產(chǎn)生爆發(fā)力的說法是不科學(xué)的說法，更是違背能 量守恒定律的說法，汽油機(jī)的爆發(fā)力全部來自于燃料，絕不是壓縮。 其次，本發(fā)明和設(shè)計(jì)就是要建立活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)的思路和理 論。將內(nèi)燃機(jī)的活塞放在一個(gè)圓周內(nèi)來考慮，改變現(xiàn)有技術(shù)較成熟的活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)式 內(nèi)燃機(jī)和轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃機(jī)的工作思路，徹底克服現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)存在的問題，解決活塞上下 垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)的幾個(gè)先天性缺陷第一解決了活塞上下垂直運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)工作過 程中壓縮混合氣體，造成費(fèi)力費(fèi)功，消耗大量能量的第一大缺陷。第二個(gè)解決了活塞上下垂 直運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)的第二大先天性的缺陷燃燒室深度淺，活塞下行做功的距離太短，使混合 氣體燃燒膨脹后一是沒有充分做功就被排出，二是所做的功沒有足額充分的利用，而浪費(fèi) 了大量的能量。第三個(gè)解決了活塞上下垂直運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)的第三大缺陷活塞向下作做功 運(yùn)動(dòng)時(shí)，因連桿方向位置的不斷變化，力的作用線也在不斷的變化(由大變小)，沒有準(zhǔn)確 的完全的傳遞動(dòng)力，使燃燒氣體膨脹所做的功沒有足額充分利用，而浪費(fèi)了大量的能量。第 四個(gè)解決了活塞上下垂直運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)的第四大缺陷因連桿與曲軸的運(yùn)動(dòng)位置關(guān)系，曲 軸的曲柄也無法在最大的扭力矩位置有效的傳遞動(dòng)力，使燃燒氣體膨脹所做的功沒有足額 充分利用，而浪費(fèi)了大量的能量。 另外使現(xiàn)有活塞直線運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)的活塞從直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛钊那€圓周運(yùn)動(dòng)， 增大了活塞的做功行程，減小了膨脹氣體的能量浪費(fèi)，消除了活塞上下直線運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī) 的連桿和曲柄的能量浪費(fèi)，消除了活塞上下直線運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)壓縮混合氣體時(shí)對于內(nèi)燃機(jī) 能量無謂消耗。同時(shí)也克服了現(xiàn)有轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃機(jī)做功——是靠燃燒室容積相對大、力量相 對強(qiáng)的一端戰(zhàn)勝燃燒室容積相對小、力量相對弱的一端而產(chǎn)生的定向合外力推動(dòng)轉(zhuǎn)子做定 向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而做功的能量浪費(fèi)(輸出功=大端功_小端功)。
本發(fā)明和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了 有效減少現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能過程中 機(jī)器自身的能量消耗，提高了燃油利用效率?；钊麍A周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)的十大 優(yōu)勢 1、因內(nèi)燃機(jī)機(jī)結(jié)構(gòu)的革命性改變，活塞沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)不再做無謂的壓縮氣體時(shí)的能 量消耗，提高了內(nèi)燃機(jī)效率。2、活塞的圓周轉(zhuǎn)動(dòng)延長了膨脹氣體的做功距離，增大了活塞的 做功行程，更有效的減少燃油消耗，節(jié)約了能源的用量，提高了內(nèi)燃機(jī)的燃料利用效率。3、 圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的活塞始終處在花盤的切線方向，使膨脹推力始終在最大的力矩作用線上，使內(nèi) 燃機(jī)的動(dòng)力更強(qiáng)勁。4、圓形花盤傳遞扭力準(zhǔn)確、可靠、直接。5、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，工藝簡單，震 動(dòng)擺動(dòng)小，噪音??；6、沒有壓縮過程，因此該內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)阻力小，慣性大；7、活塞圓周運(yùn)動(dòng) 式汽油機(jī)的中心軸每旋轉(zhuǎn)半周，就有兩個(gè)上下相對應(yīng)的活塞在上點(diǎn)和下點(diǎn)同時(shí)共做功，它 們在上下兩點(diǎn)分別受到膨脹氣體的推力，像離子加速器那樣——連續(xù)不斷加速。必將產(chǎn)生 輸出扭矩大，動(dòng)力強(qiáng)勁的效果；8、活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)需要更大的動(dòng)力 時(shí)。便于沿中心軸串聯(lián)組裝；9、有效的克服了傳統(tǒng)活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)的四大先天 性缺陷；10、活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)因其省力省功和連續(xù)不斷加力的效果，且 沒有無用功消耗，必將節(jié)約汽油能源消耗，成倍的提高汽油機(jī)的燃油效率。
活塞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn) 1、活塞的圓周轉(zhuǎn)動(dòng)延長了膨脹氣體的做功距離，增大了活塞的做功行程，混合氣 體燃燒更充分；2、活塞的圓周轉(zhuǎn)動(dòng)使活塞始終處在花盤的切線方向，使膨脹氣體的推力始 終處在最大的力矩作用線上；3、圓形花盤傳遞扭力準(zhǔn)確、可靠、直接；4、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，制 造生成工藝簡單，核心零部件少，震動(dòng)擺動(dòng)小，噪音??；5、啟動(dòng)阻力小，運(yùn)動(dòng)慣性大；6、活塞 圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)的中心軸每旋轉(zhuǎn)半周，就有兩個(gè)上下相對應(yīng)的活塞在上點(diǎn) 和下點(diǎn)同時(shí)共做功，它們在上下兩點(diǎn)分別受到膨脹氣體的推力，像離子加速器那樣——連 續(xù)不斷加速，輸出扭矩大，動(dòng)力強(qiáng)勁的效果；7、活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)便于沿 中心軸串聯(lián)組裝；8活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)配氣、點(diǎn)火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單；9、 活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)符合熱力學(xué)、機(jī)械力學(xué)和能量守恒定律；10、活塞圓周 運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)因其省力省功和連續(xù)不斷加速的效果，且沒有無用功消耗，必 將是節(jié)約能源消耗，成倍提高內(nèi)燃機(jī)的燃油效率機(jī)器。
四

本發(fā)明圖l是缸體機(jī)構(gòu)剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是整體立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是凸輪
機(jī)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是缸筒平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中A-A剖視圖，圖6是圖4 中B-B剖視圖，圖7是花盤活塞平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7中C-C剖視圖；圖9是圖7中 D-D剖視圖；圖IO是活塞缸筒機(jī)構(gòu)工作原理示意圖，也是活塞旋轉(zhuǎn)圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)然機(jī)剖面 示意圖。 上述圖中標(biāo)號(hào)說明l-C型圓環(huán)狀缸筒，2-圓形花盤，3-圓柱型活塞，4-活塞缸筒 機(jī)構(gòu)，5-缸筒外套，6-內(nèi)燃機(jī)外殼，7-軸承，8-彈簧墊，9-固定螺栓，10-定時(shí)齒輪，11-定時(shí) 齒輪鍵及槽，12-墊，13-壓緊螺栓，14-中心軸，15-配氣機(jī)構(gòu)，16-冷卻系統(tǒng)管道，17-定時(shí) 皮帶，18-定時(shí)齒輪，19-錐型定時(shí)齒輪，20-控制活動(dòng)氣封塊的凹輪，21-控制進(jìn)氣、點(diǎn)火的 凸輪，22-活動(dòng)氣封塊，23-定時(shí)齒輪軸，24-定時(shí)點(diǎn)火器，25-下凸輪軸，26-進(jìn)氣門，27-上
5凸輪軸，28-點(diǎn)火器孔，29-進(jìn)氣孔，30-活動(dòng)氣封塊入口 ， 31-排氣孔。 五具體實(shí)施例方式
參看圖l，缸體機(jī)構(gòu)是由殼體上的中心軸14上固定活塞缸筒機(jī)構(gòu)4和定時(shí)齒輪10 組成，其中活塞缸筒機(jī)構(gòu)4是由帶有圓柱型活塞3的圓形花盤2和C型圓環(huán)狀缸筒1組成， 殼體是由缸筒外套5和內(nèi)燃機(jī)外殼6連接組成。在殼體中通過軸承7、彈簧墊8和固定螺栓 9連接定位中心軸14，中心軸14中部固定帶有圓柱型活塞3的圓形花盤2，圓柱型活塞3固 定在圓形花盤2外周均勻分布，至少兩個(gè)以上。該中心軸14既是活塞旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機(jī)的活塞 做旋轉(zhuǎn)圓周運(yùn)動(dòng)的中心，也是該內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力輸出軸。缸體機(jī)構(gòu)下方是配氣機(jī)構(gòu)15，屬于成 熟技術(shù)，這里不再贅述?；钊D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)核心部分的結(jié)構(gòu)1、"C型、圓筒狀、環(huán)形缸 筒1"(以下簡稱缸筒)是該型內(nèi)燃機(jī)的主體。2、"實(shí)心、環(huán)狀圓柱型、沿圓周相上下對稱的 兩個(gè)活塞3"(以下簡稱活塞)與"動(dòng)力傳動(dòng)中心花盤2"剛性連接，在保證適當(dāng)?shù)呐浜祥g隙 的情況下位于在缸筒1內(nèi)。3、活動(dòng)氣密封塊22、進(jìn)氣門26、定時(shí)點(diǎn)火器24受中心軸14和 凸輪軸的配比轉(zhuǎn)速控制，實(shí)現(xiàn)開啟、關(guān)閉、點(diǎn)火動(dòng)作。4、點(diǎn)火后，活塞3在缸筒1內(nèi)受膨脹氣 體的推動(dòng)下作定向旋轉(zhuǎn)圓周運(yùn)動(dòng)，完成做功。5、動(dòng)力經(jīng)活塞3傳遞給中心花盤2 ;傳遞給中 心軸14，完成動(dòng)力輸出。 參看圖2，從立體圖來看，缸筒外套5和內(nèi)燃機(jī)外殼6連接組成殼體，內(nèi)燃機(jī)外殼 6中心部位伸出的中心軸14上固定兩個(gè)定時(shí)齒輪IO，兩個(gè)定時(shí)齒輪10分別用定時(shí)皮帶17 連接上下同樣結(jié)構(gòu)的凸輪機(jī)構(gòu)。兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)分別均勻固定在殼體外圓周上，殼體外上面 和下面圓周上分別固定定時(shí)齒輪軸23、上凸輪軸27和定時(shí)齒輪軸23、下凸輪軸25。凸輪機(jī) 構(gòu)是由定時(shí)齒輪軸23組件和凸輪軸組件組成，其中定時(shí)齒輪軸23組件是由定時(shí)齒輪軸23 上固定定時(shí)齒輪18和錐型定時(shí)齒輪19組成，凸輪軸組件是由下凸輪軸25上固定控制活動(dòng) 氣封塊的凹輪20、錐型定時(shí)齒輪19及控制進(jìn)氣、點(diǎn)火的凸輪21共同組成。以下面的凸輪機(jī) 構(gòu)為例說明，同時(shí)參看圖3，定時(shí)齒輪軸23上固定定時(shí)齒輪18嚙合定時(shí)皮帶17，定時(shí)齒輪 軸23另一端錐型定時(shí)齒輪19嚙合下凸輪軸25上的錐型定時(shí)齒輪19，帶動(dòng)下凸輪軸25同 步轉(zhuǎn)動(dòng)，下凸輪軸25上還固定控制活動(dòng)氣封塊22的凹輪20及控制進(jìn)氣、點(diǎn)火的凸輪21，活 動(dòng)氣封塊22下端凸起或者滾輪與凹輪20表面連續(xù)接觸，可上下移動(dòng)的活動(dòng)氣封塊22上端 密封裝配插入缸筒外套5內(nèi)。配氣機(jī)構(gòu)15也位于殼體外，圖中的配氣機(jī)構(gòu)15是其一側(cè)。
參看圖4至圖6， C型圓環(huán)狀缸筒1就是一個(gè)圓環(huán)形缸筒，缸筒內(nèi)完全密閉。
參看圖7至圖9，帶有圓柱型活塞3的圓形花盤2通過鍵固定在中心軸14上，圓形 花盤2外周上固定不少于兩個(gè)對稱均布的圓柱型活塞3，可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱型活塞3位于C型圓 環(huán)狀缸筒l內(nèi)運(yùn)行，圓柱型活塞3在朝向運(yùn)動(dòng)方向(箭頭方向)的一端面呈凸面，另一端面 呈凹面，以便更好的在C型圓環(huán)狀缸筒1內(nèi)高速安全穩(wěn)定運(yùn)行。 參看圖10，活塞缸筒機(jī)構(gòu)4工作原理是這樣，同時(shí)參看圖1和圖2，當(dāng)啟動(dòng)動(dòng)力使 中心軸14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣門26打開，燃?xì)鈿怏w進(jìn)入C型圓環(huán)狀缸筒1內(nèi)后，進(jìn)氣門26關(guān)閉。 圓柱型活塞3繞圓周在C型圓環(huán)狀缸筒1內(nèi)繼續(xù)前行，吸入混合氣體，進(jìn)氣門26關(guān)閉，混合 氣體經(jīng)過點(diǎn)火器孔28后被點(diǎn)燃，混合氣體膨脹推動(dòng)圓柱型活塞3繞圓周在C型圓環(huán)狀缸筒 1內(nèi)加速前行_做功。圓柱型活塞3將產(chǎn)生動(dòng)力通過中心花盤2使中心軸14加速轉(zhuǎn)動(dòng)。圓 柱型活塞3經(jīng)過常開排氣孔31后自動(dòng)排氣，同時(shí)活動(dòng)氣封塊22下落讓圓柱型活塞3順利通過，圓柱型活塞3 —旦通過活動(dòng)氣封塊22立即升起，恢復(fù)原位，至此內(nèi)燃機(jī)完成一個(gè)完整 的進(jìn)氣_點(diǎn)火_做功_排氣過程。帶有圓柱型活塞3的圓形花盤2連續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，連續(xù) 圓周做功。由于活塞缸筒機(jī)構(gòu)4是在一個(gè)圓周上均勻分布，工作起來平衡穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
詳細(xì)說明如下C型圓環(huán)狀缸筒1的內(nèi)腔就是旋轉(zhuǎn)內(nèi)燃機(jī)或者汽油機(jī)的缸筒，中心 圓形花盤2上的兩個(gè)圓柱型凸塊就是旋轉(zhuǎn)的圓柱型活塞3，中心圓形花盤2厚度5-8mm與 圓柱型活塞3共同組成一個(gè)沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)的整體，繞著中心軸14做圓周運(yùn)動(dòng)。圖中目前 的位置為第一位置，缸筒1左右兩側(cè)的開口分別為點(diǎn)火器孔28、進(jìn)氣孔29、活動(dòng)氣封塊入口 30和排氣孔31。工作過程是①當(dāng)活塞3沿順時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng)接近活動(dòng)氣封塊22時(shí)， 活動(dòng)氣封塊22在凹輪20的作用下，退出缸筒1讓過活塞3通過。②當(dāng)活塞3經(jīng)過活動(dòng)氣 封塊22后，活動(dòng)氣封塊22進(jìn)入缸筒1封閉缸筒1，此時(shí)在活動(dòng)氣封塊22和活塞3之間空間 形成燃燒室。③活塞3繼續(xù)前行，進(jìn)氣門26打開，由于活動(dòng)氣封塊22關(guān)閉了缸筒1 一端， 繼續(xù)前行的活塞3在缸筒1的剩余空間形成負(fù)壓，迅速吸入混合氣體，完成進(jìn)氣過程。 此 時(shí)，凸輪21關(guān)閉進(jìn)氣門26?；旌蠚怏w在下一位置點(diǎn)被定時(shí)點(diǎn)火器24火花塞點(diǎn)燃。⑤被點(diǎn) 燃的混合氣體迅速膨脹，推動(dòng)活塞3沿箭頭方向做圓周運(yùn)動(dòng)——做功。⑥當(dāng)活塞3繼續(xù)前 行至再下一個(gè)位置點(diǎn)活動(dòng)氣封塊22的前端時(shí)，膨脹氣體在活塞3經(jīng)過排氣孔31后，廢氣釋 放溢出，排氣孔31始終處于常開狀態(tài)。這就是活塞旋轉(zhuǎn)式汽油機(jī)的一個(gè)完整的工作過程。 缸筒1內(nèi)相對應(yīng)的兩個(gè)活塞3，在繞園做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的一周內(nèi)，分別做了兩次功，內(nèi)燃機(jī)完成 了兩個(gè)進(jìn)氣、燃燒、膨脹、排氣的過程。
權(quán)利要求
活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)其特征是凸輪機(jī)構(gòu)是由定時(shí)齒輪軸(23)組件和凸輪軸組件組成，其中定時(shí)齒輪軸(23)組件是由定時(shí)齒輪軸(23)上固定有定時(shí)齒輪(18)和錐型定時(shí)齒輪(19)組成，凸輪軸組件是由凸輪軸上固定控制活動(dòng)氣封塊的凹輪(20)、錐型定時(shí)齒輪(19)及控制進(jìn)氣、點(diǎn)火的凸輪(21)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)，其特征是兩個(gè)沿軸 向?qū)ΨQ的同樣結(jié)構(gòu)的凸輪機(jī)構(gòu)，分別均勻的固定在機(jī)體外殼的圓周上，機(jī)體外殼上面和下 面周圓上分別固定定時(shí)齒輪軸(23)、上凸輪軸(27)和定時(shí)齒輪軸(23)、下凸輪軸(25)，以 一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)說明定時(shí)齒輪軸(23)上固定凸輪軸的定時(shí)齒輪(18)嚙合定時(shí)皮帶(17)， 定時(shí)齒輪軸(23)另一端固定的錐型定時(shí)齒輪(19)嚙合下凸輪軸(25)上的錐型定時(shí)齒 輪(19)，下凸輪軸(25)上固定控制活動(dòng)氣封塊(22)的凹輪(20)及控制進(jìn)氣、點(diǎn)火的凸輪(21) ，活動(dòng)氣封塊(22)下端凸起或者滾輪與凹輪(20)表面連續(xù)接觸，可上下快速移動(dòng)的活 動(dòng)氣封塊(22)上端密封裝配插入缸筒外套(5)內(nèi)活動(dòng)氣封塊入口 (30)處。
全文摘要
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)、汽油機(jī)、天然氣機(jī)，尤其是指活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)。在現(xiàn)有技術(shù)中，活塞直線運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)缺陷活塞的做功行程小，能量造成浪費(fèi)；現(xiàn)有轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃機(jī)以消耗部分功來推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)造成做功能量的浪費(fèi)。本發(fā)明目的是研制一種活塞圓周運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)是由定時(shí)齒輪軸組件和凸輪軸組件組成，其中定時(shí)齒輪軸組件是由定時(shí)齒輪軸上固定有定時(shí)齒輪和錐型定時(shí)齒輪組成。殼體是由缸筒外套和內(nèi)燃機(jī)外殼連接組成。用途是使現(xiàn)有活塞直線運(yùn)動(dòng)式內(nèi)燃機(jī)的活塞從直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛钊那€圓周運(yùn)動(dòng)，增大做功行程，提高做功效率，消除能量浪費(fèi)，徹底改變和解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
文檔編號(hào)F02B53/12GK101787926SQ20091002101
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者丁杰, 丁超然 申請人:丁杰