專利名稱：五活塞四行程發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種五活塞四行程發(fā)動機(jī)，它適用一切內(nèi)燃機(jī)。
現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)是單氣缸單活塞或是多氣缸多活塞對應(yīng)的發(fā)動機(jī),它們都要經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個行程，做功行程是在壓縮行程終后，可燃混合氣體立刻被火花塞點(diǎn)燃，迅速燃燒或燃料經(jīng)噴油器噴入氣缸，形成霧狀與高溫空氣混合燃燒，使氣缸內(nèi)的溫度、壓力迅速上升，對氣缸蓋、氣缸壁、活塞都產(chǎn)生同樣的壓力，因活塞是活動的所以活塞就往下運(yùn)動，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)做功。
本發(fā)明單氣缸五活塞或是多個氣缸多個五活塞對應(yīng)的發(fā)動機(jī)，它們都要經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個行程，做功行程是在壓縮行程終了，汽油和空氣的可燃混合氣體立刻被火花塞點(diǎn)燃或汽油、水、空氣組成的，可燃混合氣體立刻被火花塞點(diǎn)燃，迅速燃燒；柴油燃料經(jīng)噴油器噴入氣缸，形成霧狀與高溫空氣混合燃燒?；虿裼腿剂辖?jīng)噴油器噴入氣缸與高溫水和空氣組成混合氣燃燒。使氣缸內(nèi)的溫度、壓力迅速上升，對氣缸蓋、氣缸壁和五個活塞都產(chǎn)生同樣壓力，因五個活塞是活動，所以五個活塞就各往各的方向運(yùn)動，通過連桿帶動各自的曲軸旋轉(zhuǎn)做功，用齒輪將它們連在一起，對同一根旋轉(zhuǎn)軸做功。
以下將結(jié)合附圖
對發(fā)明作詳細(xì)描述圖一是本發(fā)明主視剖面二是本發(fā)明俯視剖面圖參照圖一,一個剛度好、耐磨的優(yōu)質(zhì)鑄鐵做成的氣缸體(1)，該氣缸體中心部是正方體，它的左、右、正、背、底面都是圓柱體，圓柱體的內(nèi)圓直徑是中心部的正方體的邊長，五個圓柱體內(nèi)有五個活塞，它們分別是(2)、(10)、(11)、(12)、(13)五個活塞，活塞是耐磨，導(dǎo)熱性好，強(qiáng)度高的鋁合金材料制成?；钊嫌袣猸h(huán)、油環(huán)，活塞在氣缸做往復(fù)直線運(yùn)動，活塞和連桿小頭通過活塞銷連接，活塞銷的材料是高強(qiáng)度和剛度高，表面耐磨的優(yōu)質(zhì)低碳鋼或低碳合金鋼制造。連桿小頭內(nèi)裝有銅套，銅套的材料是減摩性好的薄壁青銅襯套。連桿的材料是高強(qiáng)度和剛度高的合金銅制成，連桿截面成工字形，連桿大頭分為上下兩半部，和曲軸上的連桿軸頸連接，連桿大頭內(nèi)裝有兩個半圓形連桿軸承，又稱連桿軸承瓦；曲軸的材料是抗拉強(qiáng)度和曲服點(diǎn)高的優(yōu)質(zhì)合金鋼制成，曲軸是由主軸頸、連桿軸頸、曲軸臂、平衡鐵等組成，主軸頸是支承曲軸，它用軸承安裝在曲軸箱主軸頸支承座上，曲軸軸承又稱軸軸承瓦。所有的連桿軸承瓦和曲軸軸承瓦都是由兩個半圓形的彈性金屬塑料瓦組成；它們的潤滑油無雜質(zhì)，它們在圖中未畫出。在做功行程時，將五個活塞承受力通過五個連桿傳給五個曲軸，變五個活塞的直線往復(fù)運(yùn)動為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，五個曲軸通過齒輪合在一起，對同一根軸做功，氣缸周圍有流通冷卻水冷卻，在圖中未畫出。氣門組由氣門、氣門導(dǎo)管、氣門坐及氣門彈簧等組成，每個氣門中部有鉑和鈀合金為一半，鎳為一半組成的圓，它們的直徑是氣門直輕的五分之二至四分一之間，高出氣門平面2-4毫米一塊，進(jìn)氣門組中的雙進(jìn)氣門(4)和進(jìn)氣管(3)相通，在進(jìn)氣管中有水噴嘴，在圖中未畫出；氣門組中的單出氣門(8)和出氣管(7)相通；氣門驅(qū)動組由凸輪軸、挺桿、推桿、搖臂、凸輪軸傳動齒輪或傳動鏈條等；頂置雙凸輪軸的氣門驅(qū)動組中的雙凸輪(5)、(7)，在圖中畫出，其它在圖中未畫出。氣缸蓋的材料和氣缸體材料一樣，氣缸蓋6下有氣缸蓋襯墊，通過螺桿與氣缸體連接，氣缸蓋上有單出氣門組和雙進(jìn)門組，頂置雙凸輪軸的氣門驅(qū)動組，汽油機(jī)或氫氣機(jī)的氣缸蓋中心部有火花塞、柴油機(jī)的氣缸蓋中心部有噴油嘴，氣缸蓋內(nèi)有冷卻水腔，它與氣缸體水套相通，在圖中未畫出。
五活塞四行程汽油發(fā)動的工作是由進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個行程完成工作。以下對行程工作具體說明進(jìn)氣行程是發(fā)動機(jī)氣缸中的五活塞由各個上止點(diǎn)向各下止點(diǎn)移動，氣缸內(nèi)的活塞上方和前方、空間和容積增大，氣缸體內(nèi)的壓力降低，產(chǎn)生真空吸力，同時凸輪軸使進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，汽油、水霧氣、空氣組成的可燃混合氣，從化油到進(jìn)氣管是汽油和空氣的混合氣。在進(jìn)氣管中，有噴水泵供給高壓水經(jīng)噴水器噴入進(jìn)氣管，形成水霧氣，水霧氣、汽油、空氣混合氣，一起吸入氣缸內(nèi)。低壓噴射是汽油由噴油泵經(jīng)噴油嘴噴入進(jìn)氣道，水霧氣是由噴水泵經(jīng)噴水器噴入進(jìn)氣道，在進(jìn)氣道中汽油、水霧氣、空氣形成的混合氣一起吸入氣缸內(nèi)。直接噴射是水霧氣由噴水泵經(jīng)噴水器噴入進(jìn)氣道和空氣混合吸入氣缸內(nèi)。當(dāng)活塞到達(dá)止點(diǎn)，進(jìn)氣門關(guān)閉，進(jìn)氣行程結(jié)束。
壓縮行程當(dāng)進(jìn)氣行程完成后，隨著各個曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，各活塞從各下止點(diǎn)向上移動，這時進(jìn)、排氣門關(guān)閉，進(jìn)入氣缸的可燃混合氣被壓縮，直接噴射，當(dāng)壓縮剛開始時，汽油噴油泵經(jīng)噴嘴噴入氣缸內(nèi)，與術(shù)霧氣、空氣混合，進(jìn)入氣缸的氣油、水霧氣和空氣混合被壓縮，可燃混合氣壓辦和溫度同時升高，當(dāng)各活塞到達(dá)各上止點(diǎn)，壓縮行程結(jié)束。
作功行程壓縮行程終了時，進(jìn)、排氣門仍然關(guān)閉，可燃混合氣被火花塞點(diǎn)燃，迅速燃燒，使氣缸內(nèi)的溫度、壓力急劇上升，在高溫高壓下，水的霧氣在鎳作催化劑作用下，水霧氣迅速分解成氫氣和氧氣，分解成的氫氣、氧氣、未反應(yīng)完的空氣迅速混合，在燃燒高溫、高壓下迅速燃燒。跟燃燒的混合氣一起推動各個活塞向各自的方向移動，各自的活塞通過各自的連桿帶動各自曲軸旋轉(zhuǎn)作功，五個曲軸旋轉(zhuǎn)通過齒輪對同一根軸做功。
排氣行程，作功行程終了時，各活塞由各下止點(diǎn)上移，排氣門打開，進(jìn)氣門關(guān)閉，氣缸里燃燒后所變成的廢氣，廢氣由一氧化碳、碳?xì)浠衔?、臭氧、煙霧等混合氣。經(jīng)排氣門時，由于排氣門中部有鉑和鈀合金、鎳各占一半的催化劑，使一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為二氧化碳和水，臭氧或煙霧轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕?，這些轉(zhuǎn)變的廢氣經(jīng)排氣管排出氣缸外。各活塞到達(dá)各上止點(diǎn)，排氣門關(guān)閉，排汽行程結(jié)束。
五活塞四行程汽油發(fā)動機(jī)通過以上連續(xù)四行程循環(huán)工作五活塞四行程柴油發(fā)動機(jī)和五活塞四行程汽油發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)相同，但各有特點(diǎn)，汽油發(fā)動機(jī)在進(jìn)氣行程時，進(jìn)入氣缸的是水霧氣、汽油、空氣的混合氣。柴油發(fā)動機(jī)在進(jìn)氣行程時，進(jìn)入氣缸是水霧氣和空氣，在壓縮行程時，汽油發(fā)動機(jī)壓縮的是汽油、水、空氣的可燃混合氣，柴油發(fā)動機(jī)壓縮水霧氣和空氣，做功行程時，汽油發(fā)動機(jī)的可燃混合氣立刻被火花塞點(diǎn)燃，可燃混合氣迅速燃燒，產(chǎn)生高溫高壓推動五個活塞運(yùn)動；柴油發(fā)動機(jī)是壓縮終時，柴油由油泵經(jīng)噴油嘴噴入氣缸，形成霧狀與高溫水霧氣、空氣混合而燃燒，產(chǎn)生高溫高壓，在高溫高壓下，水的霧氣在鎳作催化劑作用下，水霧氣迅速分解成氫氣和氧氣，分解成的氫氣、氧氣、未反應(yīng)完的空氣迅速混合，在燃燒高溫、高壓下迅速燃燒，跟燃燒的混合氣一起推動各個活塞向各自的方向移動，各自的活塞通過各自的連桿帶動各自曲軸旋轉(zhuǎn)作功，五個曲軸旋轉(zhuǎn)通過齒輪對同一根軸做功。排氣行程都一樣，都是排出廢氣。廢氣由一氧化碳、碳?xì)浠衔?、臭氧、煙霧等混合氣。經(jīng)排氣門時，由于排氣門中部有鉑和鈀合金、鎳各占一半的催化劑，使一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為二氧化碳和水，臭氧或煙霧轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕?，這些轉(zhuǎn)變的廢氣經(jīng)排氣管排出氣缸外。
五活塞四行程汽油發(fā)動機(jī)的壓縮比20-30，水和氣油等量，五活塞四行程汽油發(fā)動機(jī)在不同工作范圍，燃燒1公斤汽油和水，需要的空氣是25-45公斤之間變化，五活塞四行程柴油發(fā)動機(jī)的壓縮化比30-45，水和柴油等量，五活塞四行程柴油發(fā)動機(jī)在不同工作范圍，燃燒1公斤柴油和水，需要的空氣量是30-50公斤之間變化，五活塞四行程發(fā)動機(jī)不但適用于汽油加水、柴油加水，更適用于氫氣加水，乙醇加水、煤油加水、天然氣加水和石油氣如水、爐煤氣加水、沼氣加水等燃料。
五活塞四行程氫氣發(fā)動機(jī)，它和五活塞四行程汽油發(fā)動機(jī)工作循環(huán)相同，如進(jìn)氣行程時，汽油發(fā)動機(jī)進(jìn)入氣缸的是汽油、水霧氣和空氣的混合氣，氫氣發(fā)動機(jī)進(jìn)入氣缸的是氫氣、水霧氣和空氣的混合氣，壓縮行程時，它們壓縮各自的可燃混合氣。做功行程時，汽油發(fā)動機(jī)的可燃混合氣立刻被火花塞點(diǎn)燃，可燃混合氣迅速燃燒，產(chǎn)生高溫高壓推動五個活塞運(yùn)動，氫氣發(fā)動機(jī)的可燃混合氣立刻被火花塞點(diǎn)燃，氫氣的混合立刻燃燒，產(chǎn)生高溫高壓。在高溫高壓下，水的霧氣在鎳作催化劑作用下，水霧氣迅速分解成氫氣和氧氣，分解成的氫氣、氧氣、未反應(yīng)完的空氣迅速混合，在燃燒高溫、高壓下迅速燃燒。跟燃燒的混合氣一起推動各個活塞向各自的方向移動，各自的活塞通過各自的連桿帶動各自曲軸旋轉(zhuǎn)作功，五個曲軸旋轉(zhuǎn)通過齒輪對同一根軸做功。排氣行程都是排出廢氣。
五活塞四行程氫氣發(fā)動機(jī)壓縮比為50-70，氫氣發(fā)動機(jī)在不同工作范圍燃燒1升氫氣和100克水霧氣，需要的空氣量為25-49升之間變化。
五活塞四行程發(fā)動機(jī)同樣適應(yīng)汽油、柴油、氫氣、乙醇、煤油、天然氣、石油氣、石油氣、爐煤氣、沼氣等燃料。
五活塞四行程汽油發(fā)動機(jī)的壓縮比和燃空比跟現(xiàn)在汽油發(fā)動機(jī)一樣，五活塞四行程汽油發(fā)動機(jī)的頂置雙凸輪軸七氣門，七氣門是四氣門進(jìn)氣。三氣門出氣，其它跟五活四行程汽油加水發(fā)動機(jī)一樣。
五活塞四行程柴油發(fā)動機(jī)的壓縮比和燃空比跟現(xiàn)在柴油發(fā)動機(jī)一樣，其它跟五活塞四行程柴油加水發(fā)動機(jī)一樣。
五活塞四行程氫氣發(fā)動機(jī)壓縮比為25-40，氫氣發(fā)動機(jī)在不同工作范圍燃燒1升氫氣，需要的空氣量為11.5-39升之間，五活塞四行程氫氣發(fā)動機(jī)是在壓縮剛開始時，由噴氣泵經(jīng)噴氣器、噴入氣缸內(nèi)，其它和五活塞四行程氫氣加水發(fā)動機(jī)一樣。
五活塞四行程所用的一切燃燃料發(fā)動機(jī)都要經(jīng)過進(jìn)氣行程、壓縮行程，做功行程，排氣行程。
權(quán)利要求
1.五活塞四行程發(fā)動機(jī)適用一切內(nèi)燃機(jī)，該發(fā)動機(jī)是由氣缸體(1)，氣缸蓋⑹和五個活塞(2)、(10)、(11)、(12)、(13)等組成。氣缸體是一個剛度好耐磨的優(yōu)質(zhì)鑄鐵制成氣缸體，氣缸體中心部是正方體，它的左、右、正、背、底面都是圓柱體，圓柱體內(nèi)的內(nèi)圓直徑是氣缸體中心部的正方體的邊長，五個圓柱體內(nèi)有五個活塞，五個活塞都是耐磨、導(dǎo)熱性好，高強(qiáng)度的鋁合金材料，活塞上氣環(huán)、油環(huán)，五個活塞在氣缸的五個圓柱體內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動，氣缸體圓圍有流通冷卻水冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是活塞和連桿小頭通過活塞銷連接，連桿小頭內(nèi)裝有銅套，銅套是減磨性好的薄壁青銅襯套，活塞銷要有足夠強(qiáng)度和剛度，表而耐磨的優(yōu)質(zhì)低碳鋼和低碳合金鋼制成，連桿橫截面成工字形，連桿材料有高強(qiáng)度和剛度高的合金鋼制成，連桿大頭分為上下兩半部，和曲軸上的連桿軸頸連接，連植大頭內(nèi)裝有兩個半圓形的連桿軸承，又稱連桿軸承瓦，曲軸的材料是抗拉強(qiáng)度和曲服點(diǎn)高的優(yōu)質(zhì)合金鋼制成，主軸頸是支承曲軸，它用軸承安裝在曲軸箱主軸頸支承座上，曲軸軸承又稱曲軸軸承瓦，所有的連桿軸承瓦和曲軸軸承瓦都是由兩個半圓形的彈性金屬塑料瓦組成，它們的潤滑油無雜質(zhì)。五個活塞通過五個連桿，傳給五個曲軸,變活塞的往復(fù)直線運(yùn)動為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，五根曲軸通過齒輪對一根軸做功。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述裝置，其特征為每個氣門中部有鉑和鈀合金、鎳各占一半組成的圓，它們直徑為氣門直徑的五分之三至四分之一之間，高出氣門平面2-4毫米的一塊，在高溫高壓下，水的霧氣在鎳作催化劑作用下，水霧氣迅速分解成氫氣和氧氣，分解的氫氣、氧氣。未反應(yīng)完的空氣迅速混合,在燃燒高溫、高壓下迅速燃燒，跟燃燒的混合氣在氣缸內(nèi)一起推動五個活塞運(yùn)動。在排出廢氣時，鉑和鈀合金、鎳各一半，起催化劑作用，如廢氣中的一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為二氧化碳和水，臭氧或煙霧轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕狻?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述裝置，其特征為氣缸蓋(6)的材料和氣缸體(1)的材料一樣，氣缸蓋(6)的內(nèi)部有水套，它與氣缸體冷卻水套相通，汽油加水或氫氣加水的發(fā)動機(jī)，氣缸蓋(6)中心部有的是火花塞，柴油加水的發(fā)動機(jī)的氣缸蓋(6)是噴嘴，氣缸蓋(6)上有氣門組，氣門組是由氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座、氣門彈簧，單進(jìn)氣門，雙出氣門組，雙進(jìn)氣門組和進(jìn)氣道(3)連通，單出門組和出氣道(9)連通，驅(qū)動組，驅(qū)動組由挺桿、推桿、搖臂、傳動齒輪或傳動鏈條。凸輪(5)，(1)是頂置雙凸輪軸式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述裝置，其特征是五活塞四行程發(fā)動機(jī)裝置，同樣是按照遞氣行程、壓縮行程、做功行程、排氣行程，這四個行程同樣適用本發(fā)明的五活塞四行程的任何燃料的發(fā)動機(jī)。氫氣加水的燃料的五活塞四行程發(fā)動也同樣適應(yīng)四個行程，五活塞四行程氫氣加水發(fā)動機(jī)壓縮比為50-70，五活塞四行程氫氣發(fā)動機(jī)在不同工作的范圍，燃燒1升氫氣和100克水，需要的空氣量為19-49升之間變化，五活塞四沖程汽油加水的發(fā)動機(jī)壓縮比為20-30，五活塞四行程汽油和水各為一半的發(fā)動機(jī)壓縮比20-30，發(fā)動機(jī)燃燒1公斤汽油和水需要空氣量是25-40公斤之間變化，五活塞四沖程柴油和水的發(fā)動機(jī)壓縮比為35-45，五活塞四行程柴油和水各為一半的發(fā)動機(jī)，在不同工作范圍，燃燒1Kg柴油和水，需要的空氣量為30-50之間變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述裝置，其特征是五活塞四行程發(fā)動機(jī)同樣適應(yīng)汽油、柴油、氫氣、乙醇、煤油、天然氣、石油氣、石油氣、爐煤氣、沼氣等燃料。五活塞四行程汽油發(fā)動機(jī)的壓縮比和燃空比跟現(xiàn)在汽油發(fā)動機(jī)一樣，五活塞四行程汽油發(fā)動機(jī)的頂置雙凸輪軸七氣門，是四氣門進(jìn)氣，三氣門出氣。其它跟五活四行程汽油加水發(fā)動機(jī)一樣。五活塞四行程柴柴油發(fā)動機(jī)的壓縮比和燃空比跟現(xiàn)在柴油發(fā)動機(jī)一樣，其它跟五活塞四行程柴油加水發(fā)動機(jī)一樣。五活塞四行程氫氣發(fā)動機(jī)壓縮比為25-40，氫氣發(fā)動機(jī)在不同工作范圍燃燒1升氫氣，需要的空氣量為11.5-39升之間，五活塞四行程氫氣發(fā)動機(jī)是在縮剛開始時，由噴氣泵經(jīng)噴氣器、噴入氣缸內(nèi)，其它和五活塞四行程氫氣加水發(fā)動機(jī)一樣。五活塞四行程一切燃燃料的發(fā)動機(jī)都要經(jīng)過進(jìn)氣行程、壓縮行程，做功行程，排氣行程。
全文摘要
本發(fā)明提供一種五活塞四行程發(fā)動機(jī)，它是氣缸體、活塞、連桿、曲軸等組成；氣缸體的左、右、正、背、底面有五個圓柱體，五個圓柱體內(nèi)有五個活塞；在可燃?xì)怏w燃燒做功時，推動氣缸體的五個圓柱體內(nèi)的五個活塞做直線運(yùn)動，五個活塞的直線運(yùn)動通過五個連桿傳給五個曲軸，將五個活塞的往復(fù)直線運(yùn)動為五個曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，通過齒能對一根軸做功。連桿和曲軸、曲軸和曲軸箱都是通過軸承連接，軸承又稱軸承瓦，軸承瓦都是彈性金屬塑料瓦。
文檔編號F02B75/00GK1152074SQ9511898
公開日1997年6月18日 申請日期1995年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月14日
發(fā)明者陳干平 申請人:陳祖茂