專利名稱：超級(jí)引擎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本產(chǎn)品是一種新型的燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，用于汽車驅(qū)動(dòng)方面。
背景技術(shù)：
目前，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)絕大多數(shù)還是在使用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，只有極少數(shù)的汽車在使用轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎已達(dá)到最完善，無(wú)非是加入一些輔助機(jī)構(gòu)讓其工作的更有效，但也只是小幅度的升級(jí)，未能從根本的工作方式上改進(jìn)，而且將動(dòng)力輸出的曲軸動(dòng)平衡的問(wèn)題仍舊存在。由于開、閉氣門是與曲軸相連接的，因此氣門開啟和關(guān)閉的時(shí)間是固定的，這就不能使汽車在不同行駛速度下使燃料得到最有效的利用。雖然本田汽車設(shè)計(jì)出了在高、低速的兩個(gè)開、閉氣門時(shí)間，但仍不能保證在任何時(shí)速下都使燃料的利用最大化。轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸為圓柱，解決了動(dòng)平衡問(wèn)題，但燃料在不同時(shí)速下的 利用率仍沒(méi)有得到解決，而且轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)式與氣缸壁之間的距離是變化的，對(duì)密封要求極聞，制造復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)將兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，采用全新的工作方式，并解決了氣門在不同時(shí)速下氣門的開、閉時(shí)間，既能保證大功率輸出，又實(shí)現(xiàn)了燃料的高利用率。發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)將旋轉(zhuǎn)片安放在汽缸體的中心柱上，并與隔板配合，將缸體內(nèi)部分為四個(gè)氣缸，在同一時(shí)間內(nèi)這四個(gè)缸總有一個(gè)處在進(jìn)氣沖程，一個(gè)處在壓縮沖程，一個(gè)處在做功沖程，一個(gè)處在排氣沖程，并且每個(gè)缸均依次進(jìn)行這四個(gè)沖程，從而有效地節(jié)省了發(fā)動(dòng)機(jī)的體積，而且做功距離變長(zhǎng)，做的功在一定程度上比現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)多。發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸類似與轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)，但由于旋轉(zhuǎn)片的運(yùn)動(dòng)方式為半圓周往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，需要加入兩個(gè)棘輪裝置將輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向變?yōu)閱蜗蜣D(zhuǎn)動(dòng)。改進(jìn)的棘輪裝置類似于現(xiàn)在的滾子摩擦式棘輪，但由于加入了幾個(gè)主摩擦片，從而使壽命延長(zhǎng)，可靠性加大。發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)采用新型的插片式氣門，不與曲軸相連，需要外加發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，開啟和關(guān)閉分別由兩個(gè)獨(dú)立的、套在一起的凸輪控制。由于兩凸輪獨(dú)立，可以調(diào)節(jié)兩凸輪的夾角從而控制氣門開啟的長(zhǎng)短，又由于兩凸輪套在一起與外加發(fā)動(dòng)機(jī)相連，可以通過(guò)外加發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)氣門在不同時(shí)速下的開啟與關(guān)閉。發(fā)明的超級(jí)引擎的有益效果是減小了發(fā)動(dòng)機(jī)的體積，減輕了自身的重量，而且能做更多的功，并且由于新型的插片式氣門的使用，使燃料的利用率大大的提高，減少了廢氣的排放，符合當(dāng)今“綠色能源”的主旨。


附圖給出了發(fā)明的超級(jí)引擎的結(jié)構(gòu)示意圖圖I :是發(fā)明的超級(jí)引擎的整體結(jié)構(gòu)示意圖
圖2 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的反映原理的單個(gè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖圖3 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的汽缸體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖圖4 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的汽缸體底部結(jié)構(gòu)示意圖圖5 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的汽缸蓋俯視結(jié)構(gòu)示意圖圖6 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的汽缸蓋仰視結(jié)構(gòu)示意圖圖7 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的旋轉(zhuǎn)片主視結(jié)構(gòu)示意圖圖8 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的旋轉(zhuǎn)片仰視結(jié)構(gòu)示意圖圖9 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的輸出軸整體結(jié)構(gòu)示意圖
圖10 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的棘輪工作連接軸處示意圖圖11 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的氣門組整體結(jié)構(gòu)示意圖圖12 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的氣門摩擦片安放位置示意圖圖13 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的氣門軸底座側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖圖14 :是發(fā)明的超級(jí)引擎的氣門軸底座俯視結(jié)構(gòu)示意圖圖2:1輸出軸2輔助齒輪3旋轉(zhuǎn)片4氣門軸5主動(dòng)輸出大齒輪6主動(dòng)輸出小齒輪7散熱片8氣門軸底座9輔助齒輪軸套圖3:10氣門插片孔11進(jìn)氣通道12火花塞通道13排氣通道14密封突起環(huán)帶15中心圓柱16隔板17進(jìn)氣孔18火花塞孔19排氣孔23輸出軸定位缺口圖4 20旋轉(zhuǎn)片固定凹槽23輸出軸定位缺口圖5 :21凸臺(tái)22輔助齒輪軸凹孔23輸出軸定位缺口 24旋轉(zhuǎn)片固定圓孔圖6 :25密封環(huán)帶26密封凹槽環(huán)帶圖7 :25密封環(huán)帶27花鍵28旋轉(zhuǎn)片密封凹槽圖8 :29圓柱孔圖9:30輸出主軸31主摩擦片32連接軸33牽引摩擦片34輸出軸大齒輪35輸出軸小齒輪36齒輪擋圈圖10 :31主摩擦片33牽引摩擦片54連接小軸55連接大軸56彈片57銷圖11 :37氣門軸開啟凸輪38氣門軸關(guān)閉齒輪39氣門軸開啟齒輪40氣門片開啟凸輪41氣門軸關(guān)閉凸輪42氣門片43氣門片關(guān)閉凸輪圖12:44氣門摩擦片圖13 45進(jìn)氣氣門軸孔46排氣氣門軸孔47軸孔板48螺栓孔圖14 :49進(jìn)氣氣門插片孔50進(jìn)氣通道51排氣通道52排氣氣門插片孔53火花
塞通道
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)發(fā)明的超級(jí)引擎進(jìn)行進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。旋轉(zhuǎn)片實(shí)施例1，旋轉(zhuǎn)片(3)中的圓柱孔(29)套在汽缸體中心圓柱(15)上，并將汽缸蓋固定在氣缸體上，既對(duì)旋轉(zhuǎn)片起到了固定的作用，又由于汽缸蓋上的密封環(huán)帶(26)、(25)與汽缸體壁上表面的環(huán)帶(14)和旋轉(zhuǎn)片上的環(huán)帶(25)相互配合，起密封作用。旋轉(zhuǎn)片和氣缸體的固定隔板(16)配合，將汽缸體分成了四個(gè)小氣缸室，當(dāng)一個(gè)氣缸室處在做功沖程中，靠這個(gè)氣缸室做功產(chǎn)生的力，帶動(dòng)其它三個(gè)氣缸室中的一個(gè)氣缸室處在吸氣沖程，一個(gè)氣缸室處在排氣沖程，一個(gè)氣缸室處在壓縮沖程，從而省去了用曲軸帶動(dòng)其它氣室的沖程，使做功沖程的利用率提高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。輸出軸實(shí)施例2，輸出主軸(30)上有大、小棘輪輪盤，輸出軸的大齒輪(34)和小齒輪(35)與大、小棘輪輪盤配合，形成棘輪，類似但不同于現(xiàn)在的滾子摩擦式棘輪。在齒輪正轉(zhuǎn)時(shí)牽引摩擦片(33)與齒輪內(nèi)緣接觸，由于摩擦作用將隨齒輪正轉(zhuǎn)方向擺動(dòng)，通過(guò)連接軸
(32)帶動(dòng)主摩擦片(31)移動(dòng)至與齒輪內(nèi)緣接觸，從而靠摩擦力帶動(dòng)輸出主軸正轉(zhuǎn)。這種棘輪比現(xiàn)在的摩擦式棘輪的摩擦面積大很多，于是提高了棘輪的壽命和可靠性。由于輸出軸上的大、小棘輪的安裝方式是反向的，這樣當(dāng)大棘輪正向作用時(shí)小棘輪不工作，當(dāng)小棘輪正向作用時(shí)大棘輪不工作，從而將動(dòng)力實(shí)現(xiàn)了單向輸出。為防止?fàn)恳Σ疗邶X輪內(nèi)緣處于常接觸狀態(tài)，故連接軸由連接小軸(54)，連接大軸(55)和彈片(56)組合而成，連結(jié)小軸有凸軸，連接大軸有滑槽，兩者安裝在一起并可以進(jìn)行小距離的滑動(dòng)，彈片則放在兩軸中間的縫隙中。當(dāng)正轉(zhuǎn)時(shí)牽引摩擦片帶動(dòng)連結(jié)小軸，連接小軸帶動(dòng)連接大軸，連接大軸帶動(dòng)主摩擦片從而起作用，但當(dāng)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，牽引摩擦片反向擺動(dòng)，由于連接大、小軸之間有縫隙，牽引摩擦片可以離開齒輪內(nèi)緣，但由于彈片的作用，牽引摩擦片始終與齒輪內(nèi)緣有微小的接觸，從而能保證當(dāng)齒輪正轉(zhuǎn)時(shí)能迅速進(jìn)入工作狀態(tài)。這種連接方式也可以消除由于加工時(shí)的微 小誤差帶來(lái)的壽命縮短的缺點(diǎn)。裝配例1，由于氣缸體上有定位缺口，并保證旋轉(zhuǎn)片上的齒輪能與輸出軸上對(duì)應(yīng)的的齒輪處于同一水平面上即可以很容易地將實(shí)施例2裝配到實(shí)施例I上。氣門組實(shí)施例3，氣門軸(4)安裝在氣門軸座⑶上的進(jìn)氣氣門軸孔(49)、排氣氣門軸孔里(52)。氣門軸又由開啟和關(guān)閉兩個(gè)氣門軸構(gòu)成。開啟氣門軸由氣門軸開啟凸輪(37)和氣門軸開啟齒輪(39)通過(guò)短圓柱體連接在一起，，并在中心處開有一個(gè)圓柱形通孔，關(guān)閉氣門軸由氣門軸關(guān)閉凸輪(41)和氣門軸關(guān)閉齒輪(38)通過(guò)細(xì)長(zhǎng)的圓柱體連接在一起，并先將關(guān)閉氣門軸的細(xì)圓柱體穿過(guò)開啟氣門軸中間的圓柱孔后，再將氣門軸關(guān)閉齒輪焊接上，從而將兩者套接在一起，然后安放在氣門軸座的氣門軸孔里。氣門軸座上開有進(jìn)氣氣門插片孔(49)、排氣氣門插片孔(52)、進(jìn)氣通道(50)、排氣通道(51)、火花塞通道(53)，與氣缸體壁上相應(yīng)位置處的孔、通道對(duì)齊。將進(jìn)、排氣門插片分別插入對(duì)應(yīng)的進(jìn)、排氣門插片孔中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)的安排，氣門插片均與氣門軸的下表面有微接觸，但又不會(huì)影響它們之間的相互運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)氣門軸在外加驅(qū)動(dòng)力作用在氣門軸齒輪上，從而旋轉(zhuǎn)，當(dāng)氣門軸開啟凸輪接觸到氣門片的開啟凸輪時(shí)便將氣門插片頂起，從而氣門打開，當(dāng)氣門軸關(guān)閉凸輪接觸到氣門片的關(guān)閉凸輪時(shí)便將氣門插片壓下去，從而氣門關(guān)閉。由于氣門軸的開啟、關(guān)閉凸輪之間有一定的角度，所以可以決定氣門開啟的時(shí)間長(zhǎng)短。氣門軸的開啟和關(guān)閉齒輪分別受到的是兩個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)力，只要改變驅(qū)動(dòng)力的大小和速度，就可以將開啟凸輪向前調(diào)一點(diǎn)，或關(guān)閉凸輪向后調(diào)一點(diǎn)，或兩者都調(diào)，進(jìn)而就可以調(diào)節(jié)兩個(gè)氣門軸凸輪的角度，就可以提早或延遲氣門開啟或關(guān)閉的時(shí)間和氣門開啟的時(shí)長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了可變配氣定時(shí)。為了防止汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的巨大震動(dòng)對(duì)氣門的影響，在氣門軸關(guān)閉凸輪的下表面開有圓形凹孔，用于安裝氣門摩擦片(44)，此摩擦片與氣門片接觸，有較大的摩擦作用，從而可以防止汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)對(duì)氣門造成影響。這種新型的可變配氣定時(shí)裝置，在任何時(shí)速下都能讓燃料的利用率達(dá)到最大化，從而節(jié)省燃料。裝配例2，只要將氣門軸正確安裝在氣門軸座的氣門軸孔上，并讓齒輪向外，凸輪向內(nèi)即可，將氣門插片安放在對(duì)應(yīng)的氣門插片開口里，讓氣門插片上的凸輪向外，并保證氣 門軸的凸輪在氣門插片的兩個(gè)凸輪之間即可完成裝配。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，主要特點(diǎn)是既不同于現(xiàn)有的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，又不同于轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)的新型機(jī)器，它包括 ——汽缸體，為扁圓柱形，內(nèi)部有固定的隔板和支柱，旋轉(zhuǎn)片可安在支柱上并繞其轉(zhuǎn)動(dòng)； —旋轉(zhuǎn)片，安在汽缸體內(nèi)的支柱上并繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，上面安有齒輪，與輸出軸上的齒輪嚙I=I， —輸出軸，其上套有齒輪，與旋轉(zhuǎn)片上的齒輪嚙合，齒輪與軸之間通過(guò)棘輪聯(lián)接，使軸可以單向轉(zhuǎn)動(dòng)； —棘輪裝置，利用摩擦片和齒輪內(nèi)緣接觸時(shí)產(chǎn)生的摩擦力使輸出軸可以單向轉(zhuǎn)動(dòng)；——汽缸蓋，使缸體密封，中間有孔，可以固定旋轉(zhuǎn)片，外表面有凸臺(tái)和軸孔，內(nèi)表面有密封環(huán)帶； —?dú)忾T，為片狀，上面有兩個(gè)不在同一水平面上的凸輪； —?dú)忾T軸，由齒輪與凸輪通過(guò)短圓柱連接，控制片狀氣門的開啟與關(guān)閉； ——?dú)忾T軸底座，有突起的立板，上面有安裝氣門軸的孔； ——齒輪，在旋轉(zhuǎn)片和輸出軸上均安有齒輪，以及和輔助齒輪配合將動(dòng)力輸出和傳遞。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽缸體，其特征是在中心有一個(gè)圓柱形柱，并對(duì)稱有兩個(gè)隔板，在隔板靠近缸壁的地方挖有進(jìn)氣和排氣的管道以及安裝火花塞的小孔，在靠近隔板的缸體壁外部加工成平面，平面上開有放置插片氣門的開口和進(jìn)、排氣的管道口，平面外配有可安裝氣門軸的底座，在缸體壁上表面有突起的環(huán)帶，可以與缸蓋相配合，起密封作用，邊緣有一缺口，用于輸出軸的定位，在柱身底面中心有圓形凹槽，用于串聯(lián)使用時(shí)旋轉(zhuǎn)片的固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進(jìn)、排氣孔，在每個(gè)隔板的每側(cè)有兩個(gè)進(jìn)氣孔，一個(gè)排氣孔，在隔板內(nèi)挖有氣體通道，與進(jìn)、排氣孔相連，每個(gè)進(jìn)氣孔各有一個(gè)屬于自己的進(jìn)氣管道，而每個(gè)隔板兩側(cè)的排氣孔則共用一個(gè)排氣管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣門軸底座，在兩側(cè)有突出的板，上面有軸孔，可安裝氣門軸，在底座平面上也有開口和管道口，并與缸體平面上的開口和管道口相對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)片，其特征是由強(qiáng)度大，耐高溫，抗高壓的材料制成，有兩片矩形片對(duì)稱焊在一個(gè)圓柱上，圓柱中下部開有圓柱孔，可安裝在缸體中心支柱上，上部有一小段突出的圓柱，其直徑小于旋轉(zhuǎn)片中心圓柱的直徑，可通過(guò)花鍵與齒輪連接，在中心圓柱上表面邊緣有凹環(huán)槽和凸環(huán)帶，與汽缸蓋配合起密封作用，在矩形片剩余的棱上開有凹槽，可以安裝密封片，起密封作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的棘輪裝置，類似于現(xiàn)有的滾子摩擦式棘輪，將滾子用扇形的摩擦牽引片代替，通過(guò)連接軸，連接了一個(gè)更大的扇形摩擦片，稱為主摩擦片，而所謂的連接軸，是由兩個(gè)更短小的軸通過(guò)鉸接連接在一起，在它們中間加入一個(gè)有彈性的簧片，可以讓兩短軸更快的復(fù)位。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輸出軸，與棘輪裝置中的輪盤部分固定在一起，并在距輪盤一定的距離處開有圓環(huán)凹槽，可安有擋圈，以防止齒輪偏離原位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽缸蓋，中間有一個(gè)圓孔，與缸體內(nèi)的支柱配合將旋轉(zhuǎn)片固定，在外表面，有一凹孔，可安裝齒輪軸，在凹孔四周有凸臺(tái)，可安裝輔助齒輪軸套，在內(nèi)表面的外緣有環(huán)形凹槽，內(nèi)有密封圈，與缸壁相配合起密封作用，在內(nèi)表面的中心有一個(gè)凸環(huán)帶和一個(gè)凹環(huán)槽，內(nèi)有密封圈并與旋轉(zhuǎn)片配合起密封作用，在緣邊有一個(gè)缺口，與缸體壁邊緣的缺口重合，用于輸出軸定位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輔助齒輪軸套，通過(guò)螺栓固定在汽缸蓋外表面的凸臺(tái)上，其作用是和氣缸蓋上的凹孔配合，將輔助齒輪固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣門，是由強(qiáng)度大，耐高溫，抗高壓的材料制成的，呈薄片狀，在表面上焊有相距一定距離的兩個(gè)凸軸，這兩個(gè)凸軸在同一豎直線上，但不在同一水平面上，安裝在氣門軸底座平面上的開口里，同時(shí)也是權(quán)利要求2所述的插片氣門的開口里。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣門軸，由兩個(gè)件組成，其中一個(gè)將凸輪通過(guò)實(shí)心細(xì)圓柱與齒輪焊接在一起，另一個(gè)則是將凸輪通過(guò)更短的圓柱與齒輪焊接在一起，并在中間開一個(gè)圓柱通孔，直徑與上述細(xì)圓柱直徑相同，然后將前者套在后者的圓柱通孔中，構(gòu)成氣門軸，安裝在氣門軸底座的軸孔里，其凸輪部分正好位于氣門片上的兩個(gè)凸軸之間，且兩個(gè)凸輪各自與氣門片上相對(duì)應(yīng)的凸輪在同一水平面內(nèi)，在外邊的那個(gè)凸輪下表面圓心處有圓形凹槽，用于安放氣門摩擦片，以防止工作時(shí)氣門片移動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的齒輪，包括旋轉(zhuǎn)片上的齒輪，又有大、小之分，中間有花鍵槽，將動(dòng)力輸出，輸出軸齒輪，僅被套在棘輪輪盤和擋圈之間，與輸出軸上的棘輪輪盤配合，構(gòu)成棘輪，也分一大一小，旋轉(zhuǎn)片上的大齒輪與輸出軸上的大齒輪直接哨合，而兩個(gè)小齒輪之間則加入一個(gè)輔助齒輪，將旋轉(zhuǎn)片上的小齒輪與輸出軸上的小齒輪嚙合起來(lái)，進(jìn)行轉(zhuǎn)變方向，使輸出軸上的大、小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，輔助齒輪則安裝在汽缸蓋和軸套孔之間，此時(shí)要求旋轉(zhuǎn)片上的大、小齒輪與對(duì)應(yīng)輸出軸上的大、小齒輪齒數(shù)相等或具有相同的轉(zhuǎn)動(dòng)比。
全文摘要
一種新型引擎，應(yīng)用于汽車驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，使用了半圓周往復(fù)式做功這種新的運(yùn)動(dòng)方式，使發(fā)動(dòng)機(jī)能輸出更多的功，輸出軸又類似于現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸，解決了現(xiàn)有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出時(shí)的動(dòng)平衡問(wèn)題，但為了解決將往復(fù)式轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閱蜗蜣D(zhuǎn)動(dòng)的問(wèn)題，使用的棘輪并進(jìn)行了改良，提高了使用壽命，又加入了新型的氣門，實(shí)現(xiàn)了可變配氣定時(shí)，使汽車在不同時(shí)速下都能將燃料的使用最大化。由于還沒(méi)有制造出成品，但根據(jù)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的一些數(shù)據(jù)計(jì)算得出，這種新型引擎的功耗比是現(xiàn)在活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)功耗比的12.69倍，符合當(dāng)今“節(jié)能減排”的理念。
文檔編號(hào)F02B53/12GK102900513SQ20111021276
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者陳月 申請(qǐng)人:陳月