專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)式球形發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是一種旋轉(zhuǎn)式球形發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)有多種類(lèi)型，最常用的主要是軸向往復(fù)式曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)。也有少量的用三角活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。
三角活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)雖然具有高轉(zhuǎn)速、大功率、燃油利用率高、馬達(dá)重量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)。但目前也存在一些難以克服的問(wèn)題，如制造工藝復(fù)雜、工件精度要求高、本身結(jié)構(gòu)造成的活塞運(yùn)動(dòng)軌跡特殊、密封條件不成熟等。容易造成早期磨損，汽缸壁易出現(xiàn)震紋，而且生產(chǎn)成本高。因此未達(dá)到全面推廣使用的條件。
曲軸軸向往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)不斷改進(jìn)和提高以及現(xiàn)代電子技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)展速度很快，馬力重量減輕，燃料利用也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。但由于受自身結(jié)構(gòu)限制，要進(jìn)一步在原結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，研究空間已經(jīng)很小。因?yàn)榍S發(fā)動(dòng)機(jī)在爆發(fā)行程開(kāi)始到爆發(fā)結(jié)束整個(gè)過(guò)程，連桿軸頸與曲軸主軸頸間的力臂長(zhǎng)度是由無(wú)到有、由短到長(zhǎng)的變化過(guò)程。當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，活塞、活塞銷(xiāo)、連桿、連桿軸頸與曲軸主軸頸形成直線沒(méi)有角度(為0°)，而0°時(shí)汽缸爆發(fā)壓力最大，由于無(wú)力臂，作用在連桿軸頸上的推力受阻，需靠飛輪儲(chǔ)存的能量使曲軸主軸頸產(chǎn)生偏角，出現(xiàn)力臂后曲軸主軸頸才得以采集爆發(fā)壓力，但力臂很短，上止點(diǎn)后有10°為無(wú)力臂或短力臂，對(duì)曲軸輸出扭矩影響很大，因此不能完全采集爆發(fā)力，無(wú)法再提高燃料利用率，直接影響主軸采集壓力和輸出扭矩。到90°時(shí)力臂最長(zhǎng)，而爆發(fā)壓力隨汽缸容積變大降低了熱能壓力，固不能得到最佳扭力。這是曲軸往復(fù)發(fā)式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)局限所決定的。目前各國(guó)動(dòng)力專(zhuān)家在配氣時(shí)間、燃料供給、點(diǎn)火時(shí)間、換氣條件及質(zhì)量、壓縮比、增壓裝置、加工精度諸多方面下了很多工夫，在一定程度上優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，但仍未從根本上解決結(jié)構(gòu)帶來(lái)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種旋轉(zhuǎn)式球形發(fā)動(dòng)機(jī)。它具有與曲軸軸向往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)和三角活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)完全不同的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，可以充分采集到汽缸壓縮燃?xì)獗l(fā)時(shí)產(chǎn)生的巨大壓力，實(shí)現(xiàn)同等油耗下獲取更大功率的目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案。旋轉(zhuǎn)式球形發(fā)動(dòng)機(jī)，它的構(gòu)造包括外形為球形的缸座1、缸蓋6，缸座1和缸蓋6的結(jié)合面上均有水平環(huán)狀設(shè)置的設(shè)有凹臺(tái)17的圓弧形槽3，在缸座1和缸蓋6的圓弧形槽3的垂直位置上設(shè)有環(huán)狀的切槽16，缸蓋6蓋在缸座1上成為一個(gè)球體，球體的內(nèi)部有一個(gè)空心腔體11，兩個(gè)圓弧形槽3閉合后形成水平的環(huán)形汽缸缸體18及環(huán)形凹槽；空心腔體11內(nèi)有縱向設(shè)置的傳動(dòng)軸10，傳動(dòng)軸10的上端部裝有水平設(shè)置的轉(zhuǎn)盤(pán)5，轉(zhuǎn)盤(pán)5的周邊裝有活塞2，活塞2置于汽缸缸體18內(nèi)，轉(zhuǎn)盤(pán)5的邊沿部分置于環(huán)形凹槽中；傳動(dòng)軸10的下部裝有輸出齒輪組合8，輸出齒輪組合8接輸出軸7，傳動(dòng)軸10的下部還裝有控制齒輪組合9，控制齒輪組合9接縱向設(shè)置的尺規(guī)齒盤(pán)4，尺規(guī)齒盤(pán)4是一個(gè)圓環(huán)狀的齒盤(pán)，置于環(huán)狀的切槽16中，齒盤(pán)上設(shè)有可供活塞2通過(guò)的活塞孔15。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明改進(jìn)了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，既簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，又可以比較充分地采集到汽缸壓縮燃?xì)獗l(fā)時(shí)產(chǎn)生的巨大壓力，實(shí)現(xiàn)了同等油耗下獲取更大功率的目的。在同等輸出功率下，本發(fā)明具有重量輕、油耗低、噪音小、振動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn)。可作為一種新型的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)使用。


附圖1是本發(fā)明的外形結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是附圖1的左視圖；附圖3是附圖1的A-A剖視圖；附圖4是附圖2的C-C剖視圖；
附圖5是附圖2的B-B剖視圖；附圖6是附圖4去除轉(zhuǎn)盤(pán)、尺規(guī)齒盤(pán)后的視圖；附圖7是附圖5去除尺規(guī)齒盤(pán)后的視圖；附圖8是本發(fā)明系統(tǒng)工作原理圖。
圖中標(biāo)記為1-缸座，2-活塞，3-圓弧形槽，4-尺規(guī)齒盤(pán)，5-轉(zhuǎn)盤(pán)，6-缸蓋，7-輸出軸，8-輸出齒輪組合，9-控制齒輪組合，10-傳動(dòng)軸，11-空心腔體，12-排氣口，13-噴油進(jìn)氣口，14-火花塞，15-活塞孔，16-環(huán)行切槽，17-凹臺(tái)，18-缸體。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例。如附圖3所示，旋轉(zhuǎn)式球形發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造包括外形為球形的缸座1、缸蓋6，缸座1和缸蓋6的結(jié)合面上均有水平環(huán)狀設(shè)置的設(shè)有凹臺(tái)17的圓弧形槽3(參見(jiàn)附圖7)，在缸座1和缸蓋6的圓弧形槽3的垂直位置上設(shè)有環(huán)狀的切槽16(參見(jiàn)附圖6)，缸蓋6蓋在缸座1上成為一個(gè)球體，球體的內(nèi)部有一個(gè)空心腔體11。缸蓋6蓋在缸座1后，兩個(gè)圓弧形槽3閉合形成水平的環(huán)形汽缸缸體18，兩個(gè)凹臺(tái)17閉合后形成一個(gè)水平的環(huán)形凹槽(參見(jiàn)附圖7)。即在缸蓋6蓋在缸座1后構(gòu)成的球體中，形成有一個(gè)水平設(shè)置的環(huán)形汽缸缸體18和環(huán)形凹槽(參見(jiàn)附圖4、7)，還形成有一個(gè)垂直設(shè)置的環(huán)形切槽(參見(jiàn)附圖4、6)?？招那惑w11內(nèi)有縱向設(shè)置的傳動(dòng)軸10；傳動(dòng)軸10的上端部裝有水平設(shè)置的轉(zhuǎn)盤(pán)5，轉(zhuǎn)盤(pán)5的周邊裝有活塞2，活塞2置于缸體18內(nèi)，轉(zhuǎn)盤(pán)5的邊沿部分正好在水平的環(huán)形凹槽中；傳動(dòng)軸10的下部裝有輸出齒輪組合8，輸出齒輪組合8接輸出軸7；傳動(dòng)軸10的下部還裝有控制齒輪組合9，控制齒輪組合9接縱向設(shè)置的尺規(guī)齒盤(pán)4，尺規(guī)齒盤(pán)4是一個(gè)圓環(huán)狀的齒盤(pán)，置于垂直設(shè)置的環(huán)形切槽中，尺規(guī)齒盤(pán)上設(shè)有可供活塞2通過(guò)的活塞孔15(參見(jiàn)附圖4、5)，控制齒輪組合9起變向和變速作用。附圖1-7給出的是一個(gè)二活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，活塞2是在水平位置上轉(zhuǎn)動(dòng)，尺規(guī)齒盤(pán)4是在垂直位置上轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)楦綀D4所示結(jié)構(gòu)的順時(shí)針?lè)较?，每個(gè)活塞2的尾部與垂直設(shè)置的尺規(guī)齒盤(pán)4形成燃燒室?？刂讫X輪組合9的變速比應(yīng)滿足活塞2運(yùn)動(dòng)到附圖4所示的垂直位置時(shí)，活塞孔15正好也處于該位置，使得活塞2正好可以通過(guò)尺規(guī)齒盤(pán)4。尺規(guī)齒盤(pán)4的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)活塞2每轉(zhuǎn)一周，尺規(guī)齒盤(pán)也轉(zhuǎn)一周。其主要作用是1、準(zhǔn)確打開(kāi)缸體18通道，讓活塞2順利通過(guò)。2、準(zhǔn)確關(guān)閉缸體18通道，使其與活塞2的尾部之間形成燃燒室。
做功原理點(diǎn)火前，如附圖4所示，向燃燒室噴油和噴入具有一定壓力的壓縮空氣，即噴入滿足壓縮比要求的壓縮空氣。點(diǎn)火后，活塞2沿附圖4所示結(jié)構(gòu)的順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)14、傳動(dòng)軸10轉(zhuǎn)動(dòng)；傳動(dòng)軸10再經(jīng)輸出齒輪組合8帶動(dòng)輸出軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，并經(jīng)控制齒輪組合9，帶動(dòng)縱向設(shè)置的尺規(guī)齒盤(pán)4轉(zhuǎn)動(dòng)。由于活塞2是在水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，尺規(guī)齒盤(pán)4是在垂直方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，而控制齒輪組合9的變速比正好滿足活塞2轉(zhuǎn)動(dòng)到附圖4所示的垂直位置時(shí)，活塞孔15正好也處于該位置，使得活塞2正好可以通過(guò)尺規(guī)齒盤(pán)4，活塞2通過(guò)尺規(guī)齒盤(pán)4后，規(guī)齒盤(pán)4的活塞孔15也轉(zhuǎn)過(guò)該位置。規(guī)齒盤(pán)4與活塞2的尾部之間再次形成燃燒室，并再次進(jìn)行噴油、噴氣、點(diǎn)火。
旋轉(zhuǎn)式球形發(fā)動(dòng)機(jī)的做功原理與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的做功原理相比較。由于旋轉(zhuǎn)式球形發(fā)動(dòng)機(jī)主軸每轉(zhuǎn)一周兩個(gè)活塞共有四次做功過(guò)程。其做功效率相當(dāng)于一臺(tái)八缸的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。而且旋轉(zhuǎn)式球形發(fā)動(dòng)機(jī)活塞做功受力的方向一直是該活塞運(yùn)轉(zhuǎn)圓周的切線方向。所以，兩種發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)出功率相同的條件下，旋轉(zhuǎn)式球形發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，油耗，噪音，振動(dòng)都將大大低于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。而最大轉(zhuǎn)速，扭矩都大大高于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。如果增加或減少活塞的數(shù)量，則尺規(guī)齒盤(pán)上的活塞孔也做相應(yīng)增加或減少即可。
權(quán)利要求
1.旋轉(zhuǎn)式球形發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于它的構(gòu)造包括外形為球形的缸座(1)、缸蓋(6)，缸座(1)和缸蓋(6)的結(jié)合面上均有水平環(huán)狀設(shè)置的設(shè)有凹臺(tái)(17)的圓弧形槽(3)，在缸座(1)和缸蓋(6)的圓弧形槽(3)的垂直位置上設(shè)有環(huán)狀的切槽(16)，缸蓋(6)蓋在缸座(1)上成為一個(gè)球體，球體的內(nèi)部有一個(gè)空心腔體(11)，兩個(gè)圓弧形槽(3)閉合后形成水平的環(huán)形汽缸缸體(18)及環(huán)形凹槽；空心腔體(11)內(nèi)有縱向設(shè)置的傳動(dòng)軸(10)，傳動(dòng)軸(10)的上端部裝有水平設(shè)置的轉(zhuǎn)盤(pán)(5)，轉(zhuǎn)盤(pán)(5)的周邊裝有活塞(2)，活塞(2)置于汽缸缸體(18)內(nèi)，轉(zhuǎn)盤(pán)(5)的邊沿部分置于環(huán)形凹槽中；傳動(dòng)軸(10)的下部裝有輸出齒輪組合(8)，輸出齒輪組合(8)接輸出軸(7)，傳動(dòng)軸(10)的下部還裝有控制齒輪組合(9)，控制齒輪組合(9)接縱向設(shè)置的尺規(guī)齒盤(pán)(4)，尺規(guī)齒盤(pán)(4)是一個(gè)圓環(huán)狀的齒盤(pán)，置于環(huán)狀的切槽(16)中，齒盤(pán)上設(shè)有可供活塞(2)通過(guò)的活塞孔(15)。
全文摘要
旋轉(zhuǎn)式球形發(fā)動(dòng)機(jī)，它的構(gòu)造包括外形為球形的缸座(1)、缸蓋(6)；缸蓋(6)蓋在缸座(1)后構(gòu)成的球體中，形成有一個(gè)水平設(shè)置的環(huán)形汽缸缸體(18)和環(huán)形凹槽，還形成有一個(gè)垂直設(shè)置的環(huán)形切槽。球體內(nèi)的空心腔體(11)中設(shè)有傳動(dòng)軸(10)；傳動(dòng)軸(10)的上端部裝有轉(zhuǎn)盤(pán)(5)，轉(zhuǎn)盤(pán)(5)的周邊裝有活塞(2)，活塞(2)置于缸體(18)內(nèi)；傳動(dòng)軸(10)的下部裝有輸出齒輪組合(8)接輸出軸(7)；傳動(dòng)軸(10)的下部還裝有控制齒輪組合(9)接尺規(guī)齒盤(pán)(4)，尺規(guī)齒盤(pán)(4)置于環(huán)形切槽中，尺規(guī)齒盤(pán)上設(shè)有可供活塞(2)通過(guò)的活塞孔(15)。在同等輸出功率下，本發(fā)明具有重量輕、油耗低、噪音小、振動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F02B55/14GK1598266SQ20041004045
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月12日
發(fā)明者公丕進(jìn) 申請(qǐng)人:公丕進(jìn)