專利名稱：三同雙兩程螺旋熱機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三同雙兩程螺旋熱機(jī)，特別是一種同軸、同向、同步力傳 遞；雙兩程圓周運(yùn)動(dòng)熱機(jī)，屬于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，公知有往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)等。
一、 往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，又分為兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)和四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，工作原理是由 進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程、排氣沖程這四個(gè)行程循環(huán)工作。這四個(gè)行程 由活塞直線往復(fù)式運(yùn)動(dòng)、經(jīng)過連桿和曲軸完成循環(huán)的。
上述復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)存在如下缺點(diǎn)
1、 活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，來完成四個(gè)沖程，其中只有一個(gè)行程為做功行程，另外 三個(gè)行程是靠慣性完成的(以一個(gè)單缸機(jī)說明)，在這里活塞從A點(diǎn)到B點(diǎn)再回 到A點(diǎn)往返數(shù)次，還要克服慣性，所以浪費(fèi)很多機(jī)械能。
2、 連桿是連接活塞與曲軸的裝置，這個(gè)裝置連接活塞一面要做往復(fù)直線運(yùn) 動(dòng)，另一連接曲軸面要做圓周運(yùn)動(dòng)，工作時(shí)它不停擺動(dòng)，浪費(fèi)一部分機(jī)械能還 要克服慣性，并且產(chǎn)生了震動(dòng)。曲軸上的飛輪還要利用慣性。因此一部分機(jī)械 要克服慣性，而另一部分機(jī)械還要利用慣性，因此制約了發(fā)展。
3、 零件多而復(fù)雜，其結(jié)果是增加了摩擦力。
4、 總體來說，往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)能存在著轉(zhuǎn)換率低，體積大、機(jī)構(gòu)復(fù)雜和維修
不方便的缺點(diǎn)。
二、 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，就是三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)又稱為米勒循 環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。三角轉(zhuǎn)子把汽缸分成三個(gè)獨(dú)立空間，三個(gè)空間各自先后完成進(jìn)氣、 壓縮、做功和排氣，三角轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火做功三次。
上述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)存在如下缺點(diǎn)
1、 油耗高，尾氣排放難達(dá)標(biāo)，壓縮比難以控制。
2、 引擎使用一段時(shí)間之后容易因?yàn)橛头獠牧夏p而造成漏氣問題，大幅增
加油耗與污染。其獨(dú)特的機(jī)械結(jié)構(gòu)也造成這類引擎較難維修。
3、 精密度高，造價(jià)高。
三、 其他發(fā)動(dòng)機(jī)有燃?xì)廨啓C(jī)、渦輪機(jī)等等
民用很少此處不多討論了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的不足,提供一種體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 熱能轉(zhuǎn)換率高、壓縮比高、容易維修，穩(wěn)定性高、振動(dòng)小、噪音小的三同雙兩
3程螺旋熱機(jī)。
本發(fā)明的目的是用以下方式實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明包括三組結(jié)構(gòu)完全相同的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征是內(nèi)燃機(jī)組件由缸 體、節(jié)氣分缸閥、凸輪活塞構(gòu)成，缸體的內(nèi)腔橫截面為圓形，凸輪活塞的凸出 部分的橫截面為占1/2圓周的扇形面，凸輪活塞裝在缸體內(nèi)腔中，其凸出部分 的側(cè)表面緊貼缸體內(nèi)腔的側(cè)壁，且凸輪活塞可以在缸體內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，節(jié)氣分 缸閥安裝在缸體上，其前端伸在缸體內(nèi)腔中，并在彈簧力的作用下始終抵在凸 輪活塞的側(cè)壁上，在節(jié)氣分缸閥的兩側(cè)各裝有一個(gè)與缸體內(nèi)腔聯(lián)通的氣咀，三 組內(nèi)燃機(jī)組件裝在同一主軸上，三組內(nèi)燃機(jī)組件按其功能不同，依次被成為 進(jìn)氣、壓縮行程組件，燃燒、導(dǎo)出氣行程組件，高壓氣體再次做功、排氣組件； 三組內(nèi)燃機(jī)組件裝主軸上后，燃燒、導(dǎo)出氣行程組件與高壓氣體再次做功、排 氣組件的凸輪活塞角度相同，與進(jìn)氣、壓縮行程組件的凸輪活塞有180°夾角， 進(jìn)氣、壓縮行程組件的左側(cè)氣咀通過壓縮氣導(dǎo)管與燃燒、導(dǎo)出氣行程組件的右 側(cè)氣咀連接，燃燒、導(dǎo)出氣行程組件左側(cè)氣咀通過導(dǎo)出氣管與高壓氣體再次做 功、排氣組件的右側(cè)氣咀連接。
本發(fā)明的有益效果是
第一、熱能轉(zhuǎn)換率高，因?yàn)槭峭较蜻\(yùn)動(dòng)不用克服慣性，并且最大的利用 慣性因此把機(jī)械能運(yùn)用到最高。并且使用二次熱能轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，比同排氣量傳統(tǒng) 熱機(jī)能轉(zhuǎn)換率提高50%
第二、壓縮比高，可以達(dá)到l: 40 (理論上無窮大)，因此燃燒更充分。燃 料選擇性高，可以使用汽油、柴油、天然氣等。
第三、在相同排量情況下體積更小。
第四、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易維修，穩(wěn)定性高。 第五、振動(dòng)小，噪音小。
第六、更節(jié)能。同排氣量比傳統(tǒng)熱機(jī)節(jié)能30%以上。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2、圖3、圖4是本發(fā)明的熱機(jī)在各個(gè)不同行程的工作原理圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖l，本發(fā)明包括三組結(jié)構(gòu)完全相同的內(nèi)燃機(jī)組件，內(nèi)燃機(jī)組件由 缸體12、節(jié)氣分缸閥9、凸輪活塞6構(gòu)成，缸體12的內(nèi)腔橫截面為圓形，凸輪 活塞6的凸出部分的橫截面為占1/2圓周的扇形面，凸輪活塞6裝在缸體12的 內(nèi)腔中，其凸出部分的側(cè)表面緊貼缸體12內(nèi)腔的側(cè)壁，且凸輪活塞6可以在缸 體內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，節(jié)氣分缸閥9安裝在缸體12上，其前端伸在缸體12內(nèi)腔中， 并在彈簧力的作用下始終抵在凸輪活塞6的側(cè)壁上，在節(jié)氣分缸閥9的兩側(cè)各 裝有一個(gè)與缸體內(nèi)腔聯(lián)通的氣咀，三組內(nèi)燃機(jī)組件裝在同一主軸ll上，三組內(nèi)
燃機(jī)組件按其功能不同，依次被成為進(jìn)氣、壓縮行程組件，燃燒、導(dǎo)出氣行程組件，高壓氣體再次做功、排氣組件；三組內(nèi)燃機(jī)組件裝主軸11上后，燃燒、 導(dǎo)出氣行程組件與高壓氣體再次做功、排氣組件的凸輪活塞角度相同，與進(jìn)氣、 壓縮行程組件的凸輪活塞有180。夾角，進(jìn)氣、壓縮行程組件的左側(cè)氣咀10按 其功能稱為壓縮氣體出口咀，右側(cè)氣咀8按其功能稱為進(jìn)氣口咀；燃燒、導(dǎo)出 氣行程組件的左側(cè)氣咀7按其功能稱為導(dǎo)出氣出口咀，右側(cè)氣咀3按其功能稱 為壓縮氣體進(jìn)氣口咀；高壓氣體再次做功、排氣組件的左側(cè)氣咀4按其功能稱 為排廢氣口咀，右側(cè)氣咀5按其功能稱為導(dǎo)出氣進(jìn)口咀；進(jìn)氣、壓縮行程組件 的壓縮氣體出口咀IO通過壓縮氣導(dǎo)管1與燃燒、導(dǎo)出氣行程組件的壓縮氣體進(jìn) 氣口咀3連接，燃燒、導(dǎo)出氣行程組件的導(dǎo)出氣出口咀7通過導(dǎo)出氣管2與高 壓氣體再次做功、排氣組件的導(dǎo)出氣進(jìn)口咀5連接。在燃燒、導(dǎo)出氣行程組件 的壓縮氣體進(jìn)氣口咀3內(nèi)設(shè)有燃燒室(火花塞)。
工作時(shí)，參照附圖2，首先通過進(jìn)氣、壓縮行程組件的進(jìn)氣口咀8吸氣(混 合氣體或空氣)，進(jìn)氣、壓縮行程組件的缸體內(nèi)腔空間15被其節(jié)氣分缸閥分成 兩個(gè)體積處于動(dòng)態(tài)變化的氣缸，且與進(jìn)氣口咀8相通的腔進(jìn)氣，隨著其凸輪活 塞與主軸11相連做圓周運(yùn)動(dòng)其他帶動(dòng)組件的凸輪活塞同時(shí)同步同向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 向箭頭方向旋轉(zhuǎn)，腔體的空間加大吸入更多氣體，圓周運(yùn)動(dòng)的凸輪活塞繼續(xù)旋 轉(zhuǎn)，再由于節(jié)氣分缸閥的分缸使其壓縮開始，壓縮氣體由單向壓縮氣導(dǎo)管1導(dǎo) 向壓縮氣體進(jìn)氣口咀3和燃燒室，此時(shí)，燃燒、導(dǎo)出氣行程組件的做圓周運(yùn)動(dòng) 的凸輪活塞剛好把壓縮氣體進(jìn)氣口咀3和燃燒室封閉，壓縮氣體將產(chǎn)生更大的 壓縮比。當(dāng)熱機(jī)處于附圖3位置時(shí)，壓縮結(jié)束，同時(shí)單向壓縮氣導(dǎo)管1將壓縮 氣體導(dǎo)向壓縮氣體進(jìn)氣口咀3和燃燒室(點(diǎn)火或噴油)，燃燒、導(dǎo)出氣行程組件 的圓周運(yùn)動(dòng)凸輪活塞與其節(jié)氣分缸閥的分缸形成小氣缸14，氣體迅速膨脹，迫 使圓周運(yùn)動(dòng)凸輪活塞與節(jié)氣分缸閥的分缸形成的氣缸14加大，圓周運(yùn)動(dòng)凸輪活 塞受膨脹氣體的推動(dòng)繼續(xù)向箭頭方向旋轉(zhuǎn)。氣缸14做功結(jié)束高壓氣體運(yùn)行繼續(xù) 旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)出高壓氣開始，因?yàn)檫€是高溫高壓氣體，因此通過導(dǎo)出氣出口咀7、 導(dǎo)出氣管2和導(dǎo)出氣進(jìn)口咀5使高壓氣體進(jìn)入高壓氣體再次做功、排氣組件的 氣缸13再次做功(如附圖4所示)，因不是單獨(dú)行程，氣缸13與氣缸14做功 同時(shí)進(jìn)行，所以在氣缸13導(dǎo)出高壓氣的同時(shí)又對(duì)其圓周運(yùn)動(dòng)凸輪活塞再次加 壓，傳遞給氣缸13再次做功開始。 一次做功等同于兩次做功，能源消耗相同。 凸輪活塞繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到附圖3的位置排廢氣開始，廢氣由排廢氣口咀4排出。一 個(gè)單做功結(jié)束。
權(quán)利要求
1、一種三同雙兩程螺旋熱機(jī)包括三組結(jié)構(gòu)完全相同的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征是內(nèi)燃機(jī)組件由缸體、節(jié)氣分缸閥、凸輪活塞構(gòu)成，缸體的內(nèi)腔橫截面為圓形，凸輪活塞的凸出部分的橫截面為占1/2圓周的扇形面，凸輪活塞裝在缸體內(nèi)腔中，其凸出部分的側(cè)表面緊貼缸體內(nèi)腔的側(cè)壁，且凸輪活塞可以在缸體內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，節(jié)氣分缸閥安裝在缸體上，其前端伸在缸體內(nèi)腔中，并在彈簧力的作用下始終抵在凸輪活塞的側(cè)壁上，在節(jié)氣分缸閥的兩側(cè)各裝有一個(gè)與缸體內(nèi)腔聯(lián)通的氣咀，三組內(nèi)燃機(jī)組件裝在同一主軸上，三組內(nèi)燃機(jī)組件按其功能不同，依次被成為進(jìn)氣、壓縮行程組件，燃燒、導(dǎo)出氣行程組件，高壓氣體再次做功、排氣組件；三組內(nèi)燃機(jī)組件裝主軸上后，燃燒、導(dǎo)出氣行程組件與高壓氣體再次做功、排氣組件的凸輪活塞角度相同，與進(jìn)氣、壓縮行程組件的凸輪活塞有180°夾角，進(jìn)氣、壓縮行程組件的左側(cè)氣咀通過壓縮氣導(dǎo)管與燃燒、導(dǎo)出氣行程組件的右側(cè)氣咀連接，燃燒、導(dǎo)出氣行程組件左側(cè)氣咀通過導(dǎo)出氣管與高壓氣體再次做功、排氣組件的右側(cè)氣咀連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三同雙兩程螺旋熱機(jī)包括三組結(jié)構(gòu)完全相同的內(nèi)燃機(jī)組件，其特征是內(nèi)燃機(jī)組件由缸體、節(jié)氣分缸閥、凸輪活塞構(gòu)成，缸體的內(nèi)腔橫截面為圓形，凸輪活塞的凸出部分的橫截面為占1/2圓周的扇形面，凸輪活塞裝在缸體內(nèi)腔中，其凸出部分的側(cè)表面緊貼缸體內(nèi)腔的側(cè)壁，且凸輪活塞可以在缸體內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，節(jié)氣分缸閥安裝在缸體上，其前端伸在缸體內(nèi)腔中，并在彈簧力的作用下始終抵在凸輪活塞的側(cè)壁上，在節(jié)氣分缸閥的兩側(cè)各裝有一個(gè)與缸體內(nèi)腔聯(lián)通的氣咀。其優(yōu)點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、熱能轉(zhuǎn)換率高、壓縮比高、容易維修，穩(wěn)定性高、振動(dòng)小、噪音小。
文檔編號(hào)F02B53/02GK101603457SQ200910164589
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
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