專利名稱：超級(jí)節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是具有節(jié)能作用的發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
已有技術(shù)中，各種動(dòng)力設(shè)備(如電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、水能動(dòng)力裝置)均不能有效克服反作用力，故能耗大，應(yīng)當(dāng)加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，設(shè)計(jì)出超級(jí)節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)，在輸入動(dòng)力大小不變情況下，通過(guò)專門裝置增加力方向上的距離來(lái)克服反作用力，達(dá)到節(jié)能的目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案之一是，所述超級(jí)節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)包括一個(gè)固定不轉(zhuǎn)的小齒輪，其技術(shù)特點(diǎn)是，大齒輪與該小齒輪相嚙合且所述大齒輪在繞所述小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，連桿的兩端分別同大齒輪的輪軸和小齒輪的輪軸相鉸接，所述大齒輪同與其一同運(yùn)轉(zhuǎn)的、能產(chǎn)生力矩的動(dòng)力裝置相連接，且該大齒輪設(shè)有動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)。
以下對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案一做出進(jìn)一步說(shuō)明。
參見圖1，本發(fā)明包括一個(gè)固定不轉(zhuǎn)(如相對(duì)地面為固定)的小齒輪1，大齒輪5與該小齒輪1相嚙合(亦即該二個(gè)齒輪的輪齒相嚙合)且大齒輪5在繞小齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)(參見圖1中箭頭A指向及虛線圈之轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡)的同時(shí)還產(chǎn)生自轉(zhuǎn)(繞自軸轉(zhuǎn)動(dòng))，連桿4的兩端分別同大齒輪5和小齒輪1的輪軸相鉸接，大齒輪5同與其一同運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力裝置7相連接，且該大齒輪5設(shè)有動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)3。所述動(dòng)力裝置7包括已有技術(shù)的電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)(汽油機(jī)、柴油機(jī)等)、蒸汽機(jī)、水能動(dòng)力裝置、旋轉(zhuǎn)剛體能等。動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)7可以是圖1所示的軸，也可以是變速箱或其它已有技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理是，設(shè)圖1所示動(dòng)力裝置7為電動(dòng)機(jī)，且小齒輪1的半徑為R、大齒輪5的半徑為10R，則所述電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)大齒輪5旋轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子相對(duì)連桿4運(yùn)動(dòng)的距離為2Rπ(π＝3.14)；若作用力記為F，則大齒輪5的中心運(yùn)動(dòng)距離為(10+1)R·π·2，而電動(dòng)機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的反作用力效果相當(dāng)于作用在大齒輪5圓心的力的(10/11)F的效果，即本發(fā)明克服(消除)了(10/11)F的阻力，從而大大提高了輸出功率，節(jié)能效果顯著。本發(fā)明的大齒輪5連接其它的動(dòng)力裝置，其工作原理也與此一致；也就是說(shuō)，當(dāng)輸入功率等于小齒輪齒數(shù)時(shí)，輸出功率就等于大、小齒輪的齒數(shù)之和。
上述大齒輪5的半徑可大于或等于或小于所述小齒輪1的半徑。本發(fā)明裝置的輸入功率/輸入功率＝小齒輪1的半徑/大、小齒輪5、1的半徑之和。如果大齒輪5的半徑略小于小齒輪1半徑，則輸入與輸出功率之比為1比2。
本發(fā)明的技術(shù)方案之二是，所述超級(jí)節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)包括一個(gè)能產(chǎn)生力矩或力的動(dòng)力裝置，其技術(shù)特點(diǎn)是，所述產(chǎn)生力矩或力的動(dòng)力裝置自身是朝力矩或力的方向運(yùn)動(dòng)的。本方案中產(chǎn)生力矩或力的動(dòng)力裝置與技術(shù)方案一及其實(shí)施例的動(dòng)力裝置可以是一致的。
本發(fā)明的技術(shù)方案之二實(shí)際上是將前述技術(shù)方案一中的大小齒輪5和1替換為用電動(dòng)機(jī)保持所述產(chǎn)生力矩或力的動(dòng)力裝置高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)產(chǎn)生力矩或力的動(dòng)力裝置能保持勻高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)可拆去。其工作原理與技術(shù)方案一是一致的，它同樣能達(dá)到高速節(jié)能的目的。
產(chǎn)生力矩與產(chǎn)生力在效果上是等效的，在實(shí)施中只是將圓狀路徑展開成直線。
由以上可知，本發(fā)明為一種超級(jí)節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)，它在力的大小不變的情況下，利用專門裝置來(lái)增加力方向上的距離來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的，大幅提高輸出功率，節(jié)約能源；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、維護(hù)費(fèi)用少；本裝置用在汽車上沒(méi)有尾氣排放(因?yàn)闆](méi)有氣缸)，使城市空氣像農(nóng)村一樣清鮮；還可在國(guó)防上使用，如用作航空母艦的動(dòng)力，其費(fèi)用極少。本發(fā)明經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)高，它可以使輸入為1千瓦時(shí)，產(chǎn)生20個(gè)千瓦的輸出。


圖1是本發(fā)明的一種原理結(jié)構(gòu)；圖2是本發(fā)明的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的第二種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的第三種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的又一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的再一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。在所述附圖中1-小齒輪， 6-輪軸，2-輪軸， 7-動(dòng)力裝置，3-動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu) 8-聯(lián)軸器，4-連桿， 9-電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，5-大齒輪 10-電動(dòng)機(jī)定子，11-連接件， 25-水箱，12-周轉(zhuǎn)齒輪，26-波輪，13-內(nèi)齒齒輪，27-聯(lián)軸器，14-自轉(zhuǎn)齒輪，28-剛性飛輪，15-波輪，29-聯(lián)軸器，16-水箱，30-電動(dòng)機(jī)，17-波輪，31-波輪，18-聯(lián)軸器， 32-水槽箱，19-發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子， 33-勻水器，20-定子，34-連接件，21-波輪，35-勻高速電機(jī)，23-波輪，37、38、52-聯(lián)軸器，22-水箱，39、48、56-剛性聯(lián)桿，24-波輪，41-水嘴，62-發(fā)電機(jī)， 54、55-波輪，52、53-圓筒狀水箱50、51-水管，55-電動(dòng)機(jī)。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例1至3對(duì)應(yīng)于技術(shù)方案一，實(shí)施例4至5對(duì)應(yīng)于技術(shù)方案二。
實(shí)施例1參見圖2，本發(fā)明裝置中的大齒輪5經(jīng)聯(lián)軸器8同電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子9的軸相連，該電動(dòng)機(jī)定子10經(jīng)連接件11同周轉(zhuǎn)齒輪12相連，所述齒輪12又分別與內(nèi)齒齒輪13和自轉(zhuǎn)齒輪14相嚙合，齒輪14與內(nèi)充有水的水箱16中的波輪15相連，而該水箱16中的波輪17經(jīng)聯(lián)軸器18與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子19的軸相連，發(fā)電機(jī)定子20同內(nèi)部充有水的水箱22的波輪21相連接，水箱22中的波輪23經(jīng)連接件34同內(nèi)齒輪13相連接；當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸9在電力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)外殼10作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，則隨之轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪12分別驅(qū)動(dòng)齒輪13和14作相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪13經(jīng)連接件34驅(qū)動(dòng)水箱22中波輪23轉(zhuǎn)動(dòng)，由此攪動(dòng)該水箱中的水而由水力驅(qū)動(dòng)波輪21轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而發(fā)電機(jī)定子20轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪14則帶動(dòng)波輪15轉(zhuǎn)動(dòng)，由此進(jìn)行與水箱22工作原理相同的過(guò)程而使波輪17帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子19的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)出的電可供電機(jī)10用或輸出作它用，水箱16、22是封閉的。該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子19與定子20的自轉(zhuǎn)方向相反，從而達(dá)到抵消該電動(dòng)機(jī)通電時(shí)其轉(zhuǎn)子9對(duì)定子10的反作用力。
該實(shí)施例1的工作原理是，由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子9相對(duì)于連桿4運(yùn)動(dòng)的距離等于大齒輪5作用小齒輪1所通過(guò)的距離，設(shè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子9相對(duì)于連桿4的運(yùn)動(dòng)距離為S、小齒輪1與大齒輪5的半徑之比為1∶10，則大齒輪5的中心運(yùn)動(dòng)距離為11S，大齒輪5作用小齒輪的力F傳到大齒輪5的中心軸上，所以輸出功率為11FS，而電動(dòng)機(jī)定子10相對(duì)于連桿4的運(yùn)動(dòng)距離很小，可以使之0.2S(采用辦法為增大波輪15、17、21、23的半徑和受力角度，即增大負(fù)荷)，所以輸入功率為1.2SF，故輸入與輸出功率之比為1.2∶11。
該實(shí)施例1中，對(duì)于齒輪12為防止在圖中相互位置發(fā)生變化的解決辦法是調(diào)節(jié)波輪15、23的半徑和受力角度，使齒輪12作用兩個(gè)齒輪(包括內(nèi)齒輪和外齒輪)的力相等，從而使齒輪12中心的合力為零。
實(shí)施例2參見圖3，充水水箱25中的波輪24同大齒輪5相連接，而其中另一只波輪26經(jīng)聯(lián)軸器27同剛性飛輪28作可拆分連接(具體機(jī)構(gòu)可參照機(jī)械離合器或現(xiàn)有技術(shù)相應(yīng)結(jié)構(gòu))，按電動(dòng)機(jī)30的轉(zhuǎn)軸軸向與大齒輪5輪軸相垂直而設(shè)置電動(dòng)機(jī)30的位置，該電動(dòng)機(jī)30的轉(zhuǎn)軸經(jīng)聯(lián)軸器29同剛性飛輪28作可拆分式連接(結(jié)構(gòu)與聯(lián)軸器27相同)；實(shí)際工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)30驅(qū)動(dòng)飛輪28高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)其轉(zhuǎn)速達(dá)到一定時(shí)，采用張開機(jī)構(gòu)將該飛輪28與電動(dòng)機(jī)30脫開而連接至聯(lián)軸器27上，經(jīng)水箱25，驅(qū)動(dòng)大齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出動(dòng)力，如此反復(fù)進(jìn)行，輸出高效功率。
上述實(shí)施例2的工作原理是，電動(dòng)機(jī)30的定子相對(duì)于連桿4是靜止的，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)剛體28旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能為W，則剛體28通過(guò)波輪26、24達(dá)到大齒輪5的功率W，而此功又等于大齒輪5作用小齒輪1所通過(guò)的距離S乘以大齒輪5作用小齒輪1的力F；又大齒輪5作用小齒輪1的力F傳到大齒輪5的中心，設(shè)大、小齒輪5、1的半徑之比為10∶1，則大齒輪5的中心通過(guò)的距離為11S，故輸入與輸出功率之比為1∶11。
實(shí)施例3參見圖4，一定高度的水從箭頭B處落下，經(jīng)勻水器33沖擊波輪31轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)大齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，由其輸出動(dòng)力，其作功效率同樣很高。勻水器33的一種結(jié)構(gòu)是(參見圖4)，外筒內(nèi)裝有若干按序排列的小管；勻水器的作用是使流入波輪31的每一部分水相對(duì)連桿4是靜止的。該勻水器33也可采用現(xiàn)有技術(shù)的其它結(jié)構(gòu)形式。圖4所示裝有勻水器的水槽箱32可以是封閉的或非封閉的。
本實(shí)施例3的工作原理是，設(shè)大、小齒輪5、1的半徑之比為10∶1，且設(shè)某一體積水入口處的能量為W，進(jìn)入勻水器33后水消耗一部分功用來(lái)與連桿4作同步運(yùn)動(dòng)，在此暫不作計(jì)算(因?yàn)橄鄬?duì)輸出功是極少的)，水通過(guò)波輪31達(dá)到大齒輪5作的功W＝FS，S為大齒輪5作用小齒輪1的距離，此時(shí)大齒輪5中心通過(guò)的距離為11S，力F又沒(méi)有減小，故輸入功率與輸出功率之比為1∶11。
實(shí)施例4參見圖5，電動(dòng)機(jī)62外殼與地固定，其轉(zhuǎn)子軸與剛性連桿61、水管51、50、圓筒狀水箱53、52成剛性連接，圓筒狀水箱52、53內(nèi)有波輪54、55，發(fā)電機(jī)59的轉(zhuǎn)子通過(guò)軸58與波輪54相連接，發(fā)電機(jī)定子(外殼)通過(guò)軸60與波輪55相連接，水嘴56、57內(nèi)有電機(jī)和水泵(此電機(jī)和水泵在圖中已省略而未畫出)，圓筒狀水箱52、53中的水按圖中箭頭方向經(jīng)水管51、50循環(huán)使用。當(dāng)水嘴56、57內(nèi)的電機(jī)通電噴水時(shí)，對(duì)水嘴56、57有反作用力；設(shè)兩反作用力大小相等，且兩水嘴56、57在旋轉(zhuǎn)的半徑上相差一定距離，故產(chǎn)生一個(gè)力矩；而水嘴56、57噴出來(lái)的水對(duì)圓筒狀水箱52、53沒(méi)有產(chǎn)生力矩，它對(duì)波輪54、55有沖擊且波輪54、55彼此運(yùn)動(dòng)方向相反，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)59發(fā)電，發(fā)的電可供水嘴56、57內(nèi)的電機(jī)使用或作其它之用。勻高速電機(jī)62通過(guò)剛性連桿61帶動(dòng)水管51、50、圓筒狀水箱52、53作高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)速度相當(dāng)大時(shí)(如200米/秒，線速度)就限速，即勻高速電機(jī)62還有限速功能。如果剛性連桿61、水管51、50、圓筒狀水箱52、53能保持勻高速旋轉(zhuǎn)(采用的辦法是調(diào)節(jié)負(fù)載力的大小)，則勻高速電機(jī)62可拆除。如考慮水重力，把兩水嘴56、57換到水管51、50的另一端，且水在水管51、50的流向改變。剛性連桿61的一端為功率輸出軸。
當(dāng)水嘴56、57噴水產(chǎn)生的反作用力不變時(shí)，則產(chǎn)生的力矩不變；兩個(gè)水嘴產(chǎn)生力矩不變的情況下，所述圓筒狀水箱、水管、連桿的轉(zhuǎn)速越大，輸出功率越大；因?yàn)樗?6、57噴水產(chǎn)生力矩，水沖擊波輪54、55發(fā)電，整個(gè)裝置自身運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有阻力的，所以輸入功率不變，輸出功率可成數(shù)倍的增加；如輸入1度電可輸出20度電。兩個(gè)水嘴產(chǎn)生反作用力，從而產(chǎn)生力矩，沖擊波輪54、55發(fā)電，整個(gè)裝置是產(chǎn)生力矩的動(dòng)力裝置，而此動(dòng)力裝置自身是朝力矩方向運(yùn)動(dòng)的(繞電動(dòng)機(jī)62軸轉(zhuǎn)動(dòng))。
實(shí)施例5參見圖6，電動(dòng)機(jī)35經(jīng)聯(lián)軸器52及連桿56同動(dòng)力裝置相連，動(dòng)力裝置水槽箱32，其中有波輪31和勻水器33。波輪31中心軸為功率輸出軸。圖6所示裝有勻水器的水槽箱可以是封閉的或非封閉的。勻水器33與水槽箱32固定連接，勻水器33的作用是使進(jìn)入波輪的每一部分水的相互之間為相對(duì)靜止的，使水除了與箱32同步運(yùn)動(dòng)消耗極少一部分功以外，絕大部分能量是對(duì)波輪31做功。當(dāng)用電動(dòng)機(jī)35通過(guò)連桿56帶動(dòng)水槽箱32運(yùn)轉(zhuǎn)且負(fù)荷不變時(shí)，波輪31也會(huì)以相同速度加速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)速度相當(dāng)大時(shí)，撤消用于加速的外力，裝置也會(huì)保持這個(gè)速度。水沖擊波輪31的力可調(diào)到相當(dāng)大時(shí)(在水自身能量一定時(shí)，要所通過(guò)的距離相當(dāng)小)，電機(jī)加速箱32的力不大(如果水在一個(gè)封閉的水箱內(nèi)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)箱32的力幾乎為零)，故電機(jī)做功極小而波輪33輸出功相當(dāng)大，因?yàn)榱](méi)有變，距離卻增大了許多。水經(jīng)勻水器33沖擊波輪31轉(zhuǎn)動(dòng)是產(chǎn)生力矩的動(dòng)力裝置，水和勻水器33、波輪31自身是朝力矩方向運(yùn)動(dòng)的，且是繞波輪31的中心旋轉(zhuǎn)的。水經(jīng)勻水器沖擊波輪做功，為產(chǎn)生力矩或力的動(dòng)力裝置。水和勻水器、波輪在力矩或力的方向上是運(yùn)動(dòng)的。
權(quán)利要求
1.一種超級(jí)節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)，包括一個(gè)固定不轉(zhuǎn)的小齒輪1，其特征是，大齒輪5與該小齒輪1相嚙合且大齒輪5在繞小齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，連桿4的兩端分別同大齒輪5和小齒輪1的輪軸相鉸接，大齒輪5同與其一同運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力裝置7相連接，且該大齒輪5設(shè)有動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在是，所述動(dòng)力裝置7包括電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、水能動(dòng)力裝置、旋轉(zhuǎn)剛體能等。
3.一種超級(jí)節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)，包括一個(gè)能產(chǎn)生力矩或力的動(dòng)力裝置，其特征是，所述產(chǎn)生力矩或力的動(dòng)力裝置自身是朝產(chǎn)生力矩或力的方向運(yùn)動(dòng)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超級(jí)節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在是，所述動(dòng)力裝置包括電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、水能動(dòng)力裝置、旋轉(zhuǎn)剛體能等。
全文摘要
本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)是,大齒輪5與小齒輪1相嚙合且其繞小齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生自轉(zhuǎn),小齒輪1固定不轉(zhuǎn),連桿4的兩端分別同大齒輪5和小齒輪1的輪軸相鉸接,大齒輪5同與其一同運(yùn)轉(zhuǎn)的、可產(chǎn)生力矩的動(dòng)力裝置7相連接,且該大齒輪5設(shè)有動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)3。所述動(dòng)力裝置7包括電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、水能動(dòng)力裝置等。所述大、小齒輪5、1可用電動(dòng)機(jī)替換。本發(fā)明通過(guò)專門機(jī)構(gòu)使外力不變時(shí)通過(guò)增加力方向上的距離達(dá)到節(jié)能的目的,效果顯著,應(yīng)用范圍廣。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、維護(hù)費(fèi)用少,可降低汽車尾氣排放,環(huán)保價(jià)值大。它還可用在國(guó)防上。
文檔編號(hào)F02B65/00GK1367307SQ0113951
公開日2002年9月4日 申請(qǐng)日期2001年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月5日
發(fā)明者周紅民 申請(qǐng)人:周紅民