專利名稱：新型內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力機(jī)械，屬于一種四行程或二行程內(nèi)燃機(jī)。目前的四行程或二行程內(nèi)燃機(jī)，都是采用固定式缸頭，目的是為了讓進(jìn)排氣門好安裝在缸頭上。其好處是制造簡單，從理論上講，沒有“進(jìn)氣”和“排氣”內(nèi)燃機(jī)也就無法“做功”。但是以前的設(shè)計(jì)者忽視了做功行程在“爆發(fā)”時(shí)產(chǎn)生的高溫高壓氣體向任何方向都是相等的，而原內(nèi)燃機(jī)中向一個(gè)方向推動(dòng)活寨做功是不是有點(diǎn)“浪費(fèi)”。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種充分利用爆發(fā)時(shí)產(chǎn)生的能量，使現(xiàn)行內(nèi)燃機(jī)在耗能不變時(shí)，提高效率一倍，或者在功率不變時(shí)，耗能節(jié)約50%。
本發(fā)明的特征是把現(xiàn)行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行重大的技術(shù)改造，使原來的曲柄連桿機(jī)構(gòu)(以單缸為例，下同)，一套改為單缸機(jī)兩套。并且兩套活塞在同一軸線上的缸筒內(nèi)做相同或相反的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其工作程序(以單缸為例)，兩個(gè)活塞在齒輪或其它傳動(dòng)設(shè)備的連接下同步運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣四個(gè)行程。同時(shí)兩套曲柄連桿機(jī)構(gòu)同步工作，帶動(dòng)兩個(gè)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)外輸出功率。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有最大限度地利用內(nèi)燃機(jī)做功行程的產(chǎn)生的能量，使現(xiàn)有單缸或多缸內(nèi)燃機(jī)在耗能不增加的情況下提高功率近一倍，由原來的內(nèi)燃機(jī)能耗效率40%左右提高到80%左右?；蛘咴诠β什蛔儠r(shí)節(jié)能50%。
下面說明本發(fā)明的具體技術(shù)特征本發(fā)明具體實(shí)施方案(以單缸四行程為例，多缸以次類推，下同)，保留了現(xiàn)行內(nèi)燃機(jī)的所有機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)，單機(jī)又增加了一套曲柄連桿機(jī)構(gòu)，兩個(gè)缸筒固定在一條軸線上。兩個(gè)活塞分別在兩個(gè)缸筒內(nèi)做相對(duì)相反的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。兩套曲柄連桿機(jī)構(gòu)在齒輪或其它的方式傳動(dòng)下同步工作，共同同步完成吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)行程。兩個(gè)飛輪在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下同步旋轉(zhuǎn)，對(duì)外輸出功率。
進(jìn)氣口、排氣口，是本發(fā)明的實(shí)施關(guān)鍵。本發(fā)明采用在兩個(gè)活塞運(yùn)動(dòng)的中間在缸筒上另開窗口的方法來完成進(jìn)氣和排氣的。這樣勢(shì)必產(chǎn)生兩活塞之間距離較大、空間增加、壓縮比減小，本發(fā)明采用下列方法解決①增加活塞頂部無氣環(huán)部分的厚度，根據(jù)壓縮比和所需進(jìn)排氣窗的空間選擇兩活塞頂部無氣環(huán)部分的厚度;②進(jìn)排氣窗之外各設(shè)計(jì)一小缸體，其直徑根據(jù)進(jìn)排氣量設(shè)計(jì)，并有相應(yīng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，小曲軸在傳動(dòng)設(shè)備的連動(dòng)下與飛輪呈1∶2的速度比旋轉(zhuǎn)，與主缸曲柄連桿機(jī)構(gòu)以1∶2的速度比同步工作。進(jìn)排氣門設(shè)在小缸體內(nèi)靠近主缸體的一側(cè)。小缸體內(nèi)的小活塞采用加厚頂部無環(huán)部分的形式，使厚度設(shè)計(jì)到當(dāng)吸氣時(shí)進(jìn)氣門打開，排氣時(shí)排氣門打開時(shí)，小活塞退到不影響打開進(jìn)排氣門和小活塞環(huán)不至運(yùn)動(dòng)到影響進(jìn)排氣門打開的距離內(nèi)。小活塞的頂部制成和主缸體內(nèi)壁同心圓的一部分的凸凹部分和主缸體內(nèi)壁接近一個(gè)平面。其進(jìn)氣門的減壓部分采用進(jìn)氣門凹陷的方法，其凹陷深度為搬減壓閥時(shí)氣門不和進(jìn)氣窗小缸體內(nèi)活塞相觸為準(zhǔn)，必要時(shí)再在兩主活塞處于壓縮點(diǎn)時(shí)的中間處主缸筒上設(shè)計(jì)一個(gè)比較小的減壓氣門，進(jìn)排氣窗及小缸筒和減壓氣門、噴油嘴或火花塞孔可制成一體。進(jìn)排氣門下部可留可拆裝孔以便安裝氣門。二行程機(jī)和多缸機(jī)參照以上實(shí)施。
本發(fā)明實(shí)施后經(jīng)濟(jì)效益可觀，社會(huì)效益顯著。全部更新現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)后可使世界石油消耗減少近50%，大氣污染減少40%左右，必大力推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展和各種機(jī)構(gòu)化的實(shí)施?？煞Q為內(nèi)燃機(jī)史上的一種革命。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明新型內(nèi)燃機(jī)涉及一種動(dòng)力機(jī)械，屬于四行程或二行程內(nèi)燃機(jī)。其發(fā)明的特征在于(以單缸四行程為例下同)，保留現(xiàn)行內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)，增加一套大和兩套小曲柄連桿機(jī)構(gòu)，兩個(gè)主缸筒在同一條軸線上。兩個(gè)活塞分別在兩個(gè)缸筒內(nèi)做相對(duì)或相反的往復(fù)活動(dòng)。兩套曲柄連桿機(jī)構(gòu)在齒輪或其它方式的傳動(dòng)下同步工作，共同同步完成吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)行程。兩個(gè)飛輪在曲柄連桿的帶動(dòng)下同步同向或反向旋轉(zhuǎn)，由一個(gè)飛輪或兩個(gè)飛輪同時(shí)對(duì)外輸出動(dòng)力。進(jìn)排氣口采用兩個(gè)活塞運(yùn)動(dòng)的中間在缸筒壁上另開窗口的方法來完成進(jìn)氣和排氣。其特征在于增加主活塞頂部(無環(huán))厚度，根據(jù)壓縮比和所需進(jìn)排氣口空間選擇無氣環(huán)部分厚度。進(jìn)排氣窗外各垂直主缸壁安裝一個(gè)小缸體，其小缸體直徑根據(jù)進(jìn)排氣量所需設(shè)計(jì)大小。并附有相應(yīng)的兩套曲連桿在傳動(dòng)設(shè)備的連動(dòng)下與主飛輪呈1∶2的速度比旋轉(zhuǎn)。(二行程機(jī)1∶1同步工作)與主缸體曲柄連桿機(jī)構(gòu)以1∶2的速度比同步工作。進(jìn)排氣門設(shè)在兩小缸體內(nèi)靠近主缸體的小缸體壁上。小缸體的小活塞采用加厚頂部無環(huán)部分的形式。其設(shè)計(jì)為即能往復(fù)運(yùn)動(dòng)，又不影響進(jìn)排氣門工作的形式。兩個(gè)小活塞的頂部和主缸體內(nèi)壁成同心圓柱的一部分的凸凹形式。其行程工作狀態(tài)調(diào)整到和主缸體四行程協(xié)調(diào)一致。進(jìn)氣門的“減壓”機(jī)構(gòu)的采用現(xiàn)行內(nèi)燃機(jī)的凹陷方法，其要求達(dá)到搬“減壓”時(shí)進(jìn)氣門不與進(jìn)氣窗小缸體內(nèi)活塞相觸為準(zhǔn)。必要時(shí)再在兩主活塞處于壓縮點(diǎn)時(shí)的中間處主缸筒上設(shè)計(jì)一個(gè)口徑較小的減壓氣門。根據(jù)需要兩小缸筒、小減壓氣門及噴油嘴(或火花塞孔)可制成一體化。但要留可裝進(jìn)排氣門的活動(dòng)孔。二行和機(jī)和多缸機(jī)其主要部分可參照四行程機(jī)和多缸機(jī)依次類推。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于保留現(xiàn)行內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)，增加一套大和兩套小的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，兩個(gè)主缸筒在同一條軸線上，兩個(gè)活塞分別在兩個(gè)缸筒內(nèi)做相對(duì)或相反的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。兩套曲柄連桿機(jī)構(gòu)在齒輪或其它方式的傳動(dòng)下1∶1同步工作，共同完成吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)行程。兩個(gè)飛輪在曲柄連桿的帶動(dòng)下同步同向或者同步反向旋轉(zhuǎn)，由一個(gè)飛輪或者兩個(gè)飛輪同時(shí)向外輸出動(dòng)力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于進(jìn)、排氣口采用在兩個(gè)活塞運(yùn)動(dòng)的中間的缸筒壁上另開窗口的方法來完成吸氣和排氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于增加兩主活塞頂部無環(huán)厚度，根據(jù)壓縮比和所需進(jìn)排氣口空間選擇無環(huán)部分厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3，所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于進(jìn)排氣窗外各垂直主缸筒壁安裝一個(gè)小缸體，其小缸體直徑根據(jù)進(jìn)排氣量所需設(shè)計(jì)大小，并附有相應(yīng)的兩套曲柄連植機(jī)構(gòu)，兩套小曲軸在傳動(dòng)設(shè)備的連動(dòng)下，與主飛輪呈1∶2的速度比旋轉(zhuǎn)，與主缸體曲柄連桿機(jī)構(gòu)以1∶2的速度比同步工作。(二行程機(jī)1∶1同步工作)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、3、5所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于進(jìn)排氣門設(shè)在兩小缸體內(nèi)靠近主缸體部分的小缸體壁上。小缸體的小活塞采用加厚頂部無環(huán)部分的形式，其設(shè)計(jì)為即能往復(fù)運(yùn)動(dòng)，又不影響進(jìn)排氣門工作的形式。兩個(gè)小活塞的頂部和主缸體內(nèi)壁成同心圓柱的一部分凸凹型式，其行程工作狀態(tài)調(diào)整到和主缸體四行程1∶2轉(zhuǎn)速比或二行程1∶1轉(zhuǎn)速比協(xié)調(diào)一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、6所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于進(jìn)氣門的減壓機(jī)構(gòu)仍采用現(xiàn)行內(nèi)燃機(jī)的凹陷方法，其要求達(dá)到搬減壓時(shí)進(jìn)氣門不與進(jìn)氣窗小缸體內(nèi)的活塞相觸為準(zhǔn)。必要時(shí)再在兩主活塞處于壓縮點(diǎn)時(shí)的中間處主缸筒上設(shè)計(jì)一個(gè)口徑較小的減壓氣門，其大小可根據(jù)壓縮比需要以不觸及兩活塞為準(zhǔn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、3、5、6、7所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于根據(jù)需要兩小缸筒，小減壓氣門、噴油嘴(或火花塞孔)可制成一體化，但要在進(jìn)排氣門相對(duì)處留有便于安裝氣門的可活動(dòng)孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求8所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于二行程機(jī)和多缸機(jī)參照此技術(shù)方案依次類推。
全文摘要
本發(fā)明新型內(nèi)燃機(jī)涉及一種動(dòng)力機(jī)械，屬于一種四行程或二行程內(nèi)燃機(jī)。該機(jī)在現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)上做了重大技術(shù)改造，使原來的單向“爆發(fā)”(做功)行程為雙向“爆發(fā)”(做功)行程。因此理論上若能耗不變時(shí)能提高功率一倍；功率不變時(shí)節(jié)能50％，考慮本機(jī)自耗，實(shí)際功率可提高60％—90％，或節(jié)能40％左右。本機(jī)設(shè)計(jì)較簡單，制造較容易，每臺(tái)成本約增加50％，現(xiàn)行內(nèi)燃機(jī)廠都可生產(chǎn)(不需要特殊設(shè)備)，本發(fā)明經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益前景廣闊，可稱為內(nèi)燃機(jī)史上一場(chǎng)革命。
文檔編號(hào)F02B75/12GK1077247SQ92110010
公開日1993年10月13日 申請(qǐng)日期1992年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月23日
發(fā)明者張金海 申請(qǐng)人:張金海