專利名稱：圓柱活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)的制作方法
在科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展的時代，以往傳統(tǒng)的機(jī)件結(jié)構(gòu)被大大地簡化了，有的則從根本上突破并發(fā)展。本發(fā)明同所有的發(fā)動機(jī)在原理不變的基礎(chǔ)上的更新?lián)Q代，無論是連桿活塞機(jī)構(gòu)、密封潤滑系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點火裝置都與傳統(tǒng)的往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)有著根本的不同。
下面就本發(fā)明結(jié)合附圖
作簡要論述附圖一為主視圖，附圖二為主視圖B-B剖視圖，附圖三為原理圖。
結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動部件少，故摩擦損耗較小，而且作相對運(yùn)動的兩個接觸面的作用力亦不大。缸體是三分之二的園如圖二18包住園柱活塞如圖二31，三分之一以上的空間是缸蓋壓縮室如圖二19，燃燒室均布在活塞中部位置如圖二12，壓縮塊均布在園柱活塞槽內(nèi)如圖二24。園柱活塞固裝在前后端蓋如圖一11上的短園柱雙列滾子軸承上如圖一7?；钊那岸擞酗L(fēng)扇如圖一2通過鍵如圖一3固裝在活塞上。前后端蓋裝有油封如圖一5、8和回油槽如圖一6及油封法蘭如圖一9。活塞上裝有密封壓縮塊擋板如圖一10，防止?jié)櫥托孤?。活塞的后端裝有齒輪如圖一15并用鎖緊鑼母鎖緊如圖一16。壓縮塊上裝有密封嚙合塊如圖二23，并隨活塞旋轉(zhuǎn)起進(jìn)氣壓縮密封作用。壓縮塊輕彈簧如圖二25使壓縮塊伸入壓縮室起彈簧張力作用。環(huán)形活塞環(huán)輕彈簧如圖二26增加環(huán)形活塞環(huán)的彈性如圖一14、直形活塞環(huán)輕彈簧如圖二27增加直形活塞環(huán)的彈性如圖一13。分油道如圖二29是壓縮塊伸縮運(yùn)動時的潤滑油道。缸體、缸蓋、活塞和前后端蓋連接成一體成完整的結(jié)構(gòu)形式。發(fā)動機(jī)腳架如圖二20起支撐固定作用。
突破了往復(fù)式活塞連桿機(jī)構(gòu)，不受往復(fù)質(zhì)量或變角速質(zhì)量所引起的限制。園柱活塞繞缸體缸蓋作360°旋轉(zhuǎn)，同時完成三次進(jìn)氣、壓縮、作工、排氣，使發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)能使容積變化，控制汽體壓力大小按所選擇的熱力循環(huán)來進(jìn)行的。由于壓縮室與燃燒室相距分開，避免了熱循環(huán)過程中的局部過熱現(xiàn)象。缸體周圍的溫度分布趨于均稱，使充入壓縮室的混合氣不受燃燒室強(qiáng)余熱的影響，混合氣的密度要相應(yīng)的提高，暴發(fā)力也相應(yīng)增大，其功率輸出也優(yōu)于往復(fù)式發(fā)動機(jī)。
本發(fā)明相似于六缸四行程發(fā)動機(jī)，完成一次熱力循環(huán)僅需一次推動扭矩。由于進(jìn)氣口如圖二17，與排氣口如圖二21處于相反位置，整個熱力循環(huán)各行其道，使發(fā)動機(jī)在慢速或高速情況下的熱損失降到往復(fù)式發(fā)動機(jī)的最小值。也可根據(jù)發(fā)動機(jī)的冷卻需要沿缸體周圍主要是燃燒室附近在鑄造時就考慮到散熱片或局部水冷卻。
熱效率與壓縮比的關(guān)系是隨壓縮比增加而增加，可根據(jù)不同功率消耗改變壓縮比，供給摻入足夠的混合氣。采用三腔化油器進(jìn)行計量與霧化，在不受進(jìn)排氣系統(tǒng)的限制，進(jìn)入的混合燃料就會多些，并按完全燃燒要求的燃料混合比例進(jìn)行最有效的熱循環(huán)，達(dá)到無級變速，以適應(yīng)從起動、行駛到停止的不同需要。因此，燃料所產(chǎn)生的熱能基本等于轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功的熱能加上隨排氣散失的熱量及冷卻帶走和擴(kuò)散到周圍的熱損失。
按熱力循環(huán)的最佳選擇來設(shè)計的工作室不復(fù)雜，這就避免了由于非等速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動所產(chǎn)生的慣性力，也避免了應(yīng)力與使用壽命的限制。結(jié)構(gòu)中不存在變角速運(yùn)動，只能在部件作等角速旋轉(zhuǎn)的情況下始能獲得較高轉(zhuǎn)速與性能。往復(fù)式發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于扭力，軸繞度的不均勻，所產(chǎn)生的軸向力會在一個方向上增加，從而加速與缸蓋接面處的磨損。本發(fā)明的前后蓋固裝在缸體、缸蓋、活塞端面上取到軸承座的作用，故軸向摩擦不會成為主要問題。
現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計水平已可保證機(jī)構(gòu)的部件能在最大的偏差范圍內(nèi)制造，而既不影響其質(zhì)量，也不喪失其必要的性能。只要設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，不必采用偏差小的公差。由于本發(fā)明突破了傳統(tǒng)往復(fù)機(jī)構(gòu)的限制，可考慮缸體、缸蓋、活塞及前后蓋，采用陶瓷作材料，從而取代鑄鐵。因陶瓷的熱膨脹系數(shù)小，應(yīng)力及物理反映較為穩(wěn)定且耐磨，加工制作可用偏差大的公差，則對密封所產(chǎn)生的漏氣現(xiàn)象不會有大的影響。而且少量的潤滑或根本不需要進(jìn)行潤滑的密封系統(tǒng)也是有可能的，并作為深入研究的課題。
本發(fā)明的密封裝置可以說是一個整體密封過程，每個燃燒室的前后兩端用三道環(huán)形密封環(huán)如圖一14和一道直形密封條如圖一13安裝在園柱活塞上，形成方形密封措施。加之各部件的接觸面寬，屬面密封，所以密封問題可不作為主要方面，只是要考慮機(jī)件的潤滑從而使機(jī)件的摩擦降到往復(fù)式發(fā)動機(jī)的最小值。
發(fā)動機(jī)的有效冷卻是相關(guān)部件的過熱現(xiàn)象得到適當(dāng)?shù)目刂啤１景l(fā)明因考慮到燃燒室的局部過熱，設(shè)計時就使缸體、缸蓋、園柱活塞及前后蓋均布通風(fēng)道口為空氣冷卻如圖二30活塞的中心油道如圖二28隨壓縮塊伸縮運(yùn)動時起到泵油、潤滑、冷卻作用。并可根據(jù)混合氣的預(yù)熱需要加以對冷空氣流量的控制。這與解放、東風(fēng)型發(fā)動機(jī)相比，解除了水泵、油泵等較為復(fù)雜的冷卻、潤滑系統(tǒng)，使發(fā)動機(jī)能在任何情況下的熱循環(huán)進(jìn)行良好的工作。
火焰?zhèn)鞑ナ怯苫旌蠚獾乃俣燃由匣旌蠚庵械幕鹧孢\(yùn)動而組成的。所以，火焰?zhèn)鞑ブ饕窃诨旌蠚膺\(yùn)動的方向上。本發(fā)明則采用碰觸式火花塞裝置如圖二22電子點火可能獲得較大的功率，因它加速了整個燃燒過程從而使壓力更迅速地提高，并提供一個較長的有效膨脹過程的優(yōu)點，相比往復(fù)式發(fā)動機(jī)在選擇火花塞位置方面有較大的余地，這樣可以保證在較寬的油氣比率范圍內(nèi)更可靠地點火。
從以上的描述，本發(fā)明有下列主要優(yōu)點1、良好的熱力循環(huán)，以提供最高和可能達(dá)到的熱效率。
2、有效的冷卻系統(tǒng)，以防止局部過熱，而降低發(fā)動機(jī)的功率輸出。
3、有效的密封系統(tǒng)，以防止相鄰兩工作室及工作室以外界空氣間的泄漏。
4、與功率、用途及產(chǎn)量相同的常用發(fā)動機(jī)相比，必須結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉。也就是說發(fā)動機(jī)的體積及所耗材料，其費(fèi)用加上必須的生產(chǎn)設(shè)備不致使其造價過高。
5、與同尺寸和質(zhì)量的往復(fù)式發(fā)動機(jī)相比，功率輸出至少一樣。
6、與傳統(tǒng)的往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)相比，要更具有富于伸縮性與適應(yīng)性，既可用于輕便車，也可用于重型車或其它以發(fā)動機(jī)為動力的機(jī)械用途上。
權(quán)利要求
和常用發(fā)動機(jī)相比，沒有相同之處，且結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動部件少，其特征是三個燃燒室、三道壓縮塊均布在園柱活塞上，每個燃燒室的前后兩端用三道環(huán)形密封環(huán)和一道直形密封條安裝在園柱活塞上起密封作用。缸體、缸蓋、活塞和前后蓋均布通風(fēng)道口為空氣冷卻，燃燒室局部水冷卻，活塞中心油道隨壓縮塊伸縮運(yùn)動時起泵油潤滑、冷卻作用。采用碰觸式火花塞裝置，火花塞電極在彈力作用下隨燃燒室凸凹跳動點火。
全文摘要
本發(fā)明88圓柱活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動部件少，突破了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)，進(jìn)排氣系統(tǒng)、密封潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的限制。一個圓柱活塞被三分之二的缸體包住，三分之一以上的空間為缸蓋壓縮室，三個燃燒室均布在活塞中部位置，三道壓縮塊均布在活塞壓縮槽內(nèi)，活塞繞缸體作360°旋轉(zhuǎn)，同時完成三次進(jìn)氣、壓縮、作工、排氣。缸體、缸蓋、活塞和前后蓋均布通風(fēng)道口為空氣冷卻，活塞的中心油道隨壓縮塊伸縮運(yùn)動時，起泵油潤滑冷卻作用。采用碰觸式火花塞裝置。
文檔編號F02B53/02GK1104294SQ93107908
公開日1995年6月28日 申請日期1993年7月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月3日
發(fā)明者彭為民 申請人:彭為民