動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)，適用于移動(dòng)裝備的動(dòng)力裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明由十九世紀(jì)未德國(guó)發(fā)明家?jiàn)W托的單缸齒條傳力系內(nèi)燃機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)合發(fā)展而來(lái)，原齒條傳力系內(nèi)燃機(jī)在與曲軸傳力系內(nèi)燃機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)中，因其換向沖擊載荷過(guò)大和間歇性動(dòng)力輸出的缺陷，在二十世紀(jì)初逐漸被曲軸傳力系內(nèi)燃機(jī)淘汰，當(dāng)代已公開(kāi)的各種齒條傳力系內(nèi)燃機(jī)技術(shù)方案，都因既不完整，也不簡(jiǎn)單而不具有實(shí)用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的問(wèn)題是:提供一種啟動(dòng)電機(jī)、一種機(jī)體、二種齒條傳力系、一種配氣系統(tǒng)，與現(xiàn)有曲軸傳力系內(nèi)燃機(jī)的供料點(diǎn)火系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和中央處理器，組合成單向旋轉(zhuǎn)型或直線往復(fù)型動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)，以適用不同的動(dòng)力需求，該二種動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)都能基本消除換向沖擊載荷過(guò)大和間歇性動(dòng)力輸出的缺陷，其技術(shù)方案是:啟動(dòng)電機(jī)由設(shè)定電流值控制其正、反轉(zhuǎn)交替和停機(jī)；機(jī)體的氣缸體為平行布置的同軸對(duì)置氣缸體，對(duì)置氣缸中心為齒輪箱，氣缸的行程缸徑比為5 —15倍，氣缸內(nèi)的活塞為兩端具活塞裙，中間桿部具齒條的大質(zhì)量動(dòng)能活塞，每?jī)蓚€(gè)動(dòng)能活塞桿部齒條面相對(duì)稱地與齒輪箱中的同一個(gè)聯(lián)鎖齒輪哨合，其行程相位相差180° ; 二種齒條傳力系分別為軸動(dòng)力輸出和桿動(dòng)力輸出，軸動(dòng)力輸出由動(dòng)力輸出軸和其上的多個(gè)內(nèi)圈為超越離合器，外周為齒輪的超越齒輪所構(gòu)成，這些超越齒輪都以相同的離合方向分別嚙合動(dòng)能活塞桿部上，與聯(lián)鎖齒輪嚙合的齒條面垂直相交的另一面齒條，桿動(dòng)力輸出由每?jī)筛鶆?dòng)力輸出齒桿以180° ,行程相位差哨合同一個(gè)與聯(lián)鎖齒輪同軸的傳動(dòng)齒輪，具軸動(dòng)輸出的動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)為單向旋轉(zhuǎn)型動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)，具桿動(dòng)力輸出的動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)為直線往復(fù)型動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)；配氣系統(tǒng)由與聯(lián)鎖齒輪共軸的動(dòng)能活塞行程編碼器的轉(zhuǎn)盤及其固定于氣缸體上的感應(yīng)頭，氣門凸輪軸上的氣門位置指示器的轉(zhuǎn)盤及其固定于氣缸體上的感應(yīng)頭，氣門伺服電動(dòng)機(jī)，中央處理器中的氣門模塊，氣門凸輪軸及其連接氣門伺服電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和氣門構(gòu)成。動(dòng)能活塞依工況改變行程長(zhǎng)短，既可以使其在上止點(diǎn)附近充分吸收燃料燃燒產(chǎn)生的氣體膨脹能量，在趨近下止點(diǎn)時(shí)以慣性力予以釋放完成壓縮行程，從而可以顯著降低廢氣排放溫度，提高最高燃燒壓力與平均壓力的比值，也可以依操作指令調(diào)整壓縮比，改善不同動(dòng)力載荷下的燃燒狀況，使燃料充分燃燒，由于動(dòng)能活塞相互聯(lián)鎖，其慣性力使非膨脹行程的動(dòng)能活塞，在其行程的未尾階段以極低的速度由從動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，同向追趕地改變了齒條傳力系嚙合齒面，配合以止點(diǎn)附近的低速，從而使動(dòng)能活塞行程換向基本上沒(méi)有沖擊載荷；四缸兩動(dòng)能活塞的單向旋轉(zhuǎn)型動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)的兩個(gè)超越齒輪接替驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輸出軸，其速度的波動(dòng)需要飛輪的慣性力抹平，兩組四缸兩動(dòng)能活塞以90°行程相位差電子再聯(lián)鎖，四個(gè)超越齒輪重疊接替驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輸出軸，便可輸出平穩(wěn)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力；配氣系統(tǒng)在中央處理器的控制下，可依工況按設(shè)定值調(diào)整氣門開(kāi)閉相位和時(shí)長(zhǎng)，從而控制燃?xì)饣旌媳?，?shí)現(xiàn)稀薄燃燒；本發(fā)明的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都顯著高于現(xiàn)有曲軸傳力系內(nèi)燃機(jī)，其制造成本和壽命成本也明顯低于曲軸傳力內(nèi)燃機(jī)，可望逐步取代曲軸傳力系內(nèi)燃機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0004]分離動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)與載荷之間的離合器，咬合連接啟動(dòng)電機(jī)和聯(lián)鎖齒輪軸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的離合器，接通啟動(dòng)電機(jī)電源，使啟動(dòng)電機(jī)按設(shè)定堵轉(zhuǎn)電流值進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)交替轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)聯(lián)鎖齒輪帶動(dòng)動(dòng)能活塞在氣缸中往復(fù)滑動(dòng)，通過(guò)超越齒輪或傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輸出軸或動(dòng)力輸出齒桿空載運(yùn)動(dòng)，逐次增加熱機(jī)行程，動(dòng)能活塞行程光電編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，以每行程脈沖數(shù)反映該行程動(dòng)能活塞的行程距離，以每行程脈沖頻率反映該行程動(dòng)能活塞滑行速度，以每行程脈沖頻率的變化率反映該行程動(dòng)能活塞行程相位；即時(shí)傳輸給中央處理器，中央處理器據(jù)此指令氣門伺服電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，并依據(jù)氣門凸輪軸上的氣門位置光電指示器反饋的各氣門開(kāi)閉狀態(tài)，協(xié)調(diào)啟動(dòng)電機(jī)和氣門伺服電動(dòng)機(jī)，使各氣缸活塞行程與其氣門開(kāi)閉正時(shí)同步，同步之后，中央處理器指令供料點(diǎn)火系統(tǒng)按設(shè)定值對(duì)相應(yīng)氣缸供料點(diǎn)火，點(diǎn)火成功后，動(dòng)能活塞由從動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，啟動(dòng)電機(jī)電流由輸入變?yōu)檩敵?；其感?yīng)信號(hào)傳給中央處理器，中央處理器指令分離連接啟動(dòng)電機(jī)和聯(lián)鎖齒軸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的離合器，并切斷啟動(dòng)電機(jī)的電源通路，嚙合動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)與載荷之間的離合器，動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)進(jìn)入工作運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。運(yùn)行期間的空檔運(yùn)行時(shí)段，動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)依中央處理器指令，進(jìn)入怠速運(yùn)行狀態(tài)，中途停車時(shí)，動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)在中央處理器指令下，分離動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)與載荷之間的離合器，同時(shí)對(duì)載荷進(jìn)行制動(dòng)，進(jìn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，再次驅(qū)動(dòng)載荷時(shí)，依不同工況，按設(shè)定值增大動(dòng)能活塞動(dòng)能后，重新咬合動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)與載荷之間的離合器。終止動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)，中央處理器指令供料點(diǎn)火系統(tǒng)停止運(yùn)行，動(dòng)能活塞慣性力自然消失，動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)停止運(yùn)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)，它包括啟動(dòng)機(jī)、機(jī)體、齒條傳力系、配氣系統(tǒng)、供料點(diǎn)火系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和中央處理器，本發(fā)明的特征是:其啟動(dòng)機(jī)是由設(shè)定堵轉(zhuǎn)電流值控制正、反轉(zhuǎn)的啟動(dòng)電機(jī)；其氣缸體氣缸的行程缸徑比為5-15倍,氣缸內(nèi)的活塞為用聯(lián)鎖齒輪成對(duì)互鎖的動(dòng)能活塞；其齒條傳力系有軸動(dòng)輸出和桿動(dòng)輸出兩種類型，軸動(dòng)力輸出型由超越齒輪和動(dòng)力輸出軸構(gòu)成，桿動(dòng)力輸出型由傳動(dòng)齒輪和動(dòng)力輸出齒桿構(gòu)成；其配氣系統(tǒng)中有動(dòng)能活塞行程編碼器、氣門位置指示器、氣門伺服電動(dòng)機(jī)和中央處理器中的氣門模塊。
【專利摘要】動(dòng)能內(nèi)燃機(jī)，適用于可移動(dòng)裝備體上的動(dòng)力裝置，它用齒條傳力系替代曲軸傳力系，用互鎖動(dòng)能活塞消除換向沖擊載荷，用超長(zhǎng)氣缸提高熱能效率；用自動(dòng)控制技術(shù)控制動(dòng)能活塞自由行程的供料點(diǎn)火和氣門正時(shí)，以適用不同工況，因而它比現(xiàn)有曲軸傳力系內(nèi)燃機(jī)具有更為優(yōu)良的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。
【IPC分類】F02B75-24, F02B75-00, F02B75-32, F02N11-00, F01L9-04, F02F3-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104564329
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310507366
【發(fā)明人】司長(zhǎng)松
【申請(qǐng)人】司長(zhǎng)松
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月25日